Абсорбент для очистки газов от кислых примесей

 

АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ КИСЛЫХ ПРИМЕСЕЙ, содержатцнй водный раствор алканоламина и аминосодержащую добавку, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью улучшения его сорбционных свойств за счет повьшения скорости поглощения и снижения коррозионной активности, в качестве аминосодержащей добавки он содержит третичный аминонитрил при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алканоламин 5,0-35,0 Третичный аминонитрил0 ,003-0,09 Вода Остальное (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<.190..

4(s>) B 01 D 53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3671486/23-26 (22) 08.12.83 (46) 07.05.85. Бюл. № 17 (72) А.П. Митина, Н.Е. Легезин, Б.Н. Альтшулер, Н.И. Осипова, Ю.В. Аксельрод, В.N. Брусникина, Л.В. Фролова, А.И. Афанасьев, В.M. Стрючков, В.М. Назарько и B.È. Вакулин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов и Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии АН СССР (53) 66.074.3(088.8) (56) 1. Патент США ¹ 3535263, кл. 252-192, 1968.

2. Патент ЧССР № 190917, кл. С 01 К 1/14, 1981. (54) (57) АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ КИСЛЫХ ПРИМЕСЕЙ, содержащий водный раствор алканоламина и аминосодержащую добавку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения его сорбционных свойств за счет повышения скорости поглощения и снижения коррозионной активности, в качестве аминосодержащей добавки он содержит третичный аминонитрил при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Алканоламин 5,0-35, 0

Третичный аминонитрил 0,003-0,09

Вода Остальное

Hpедлагаемый абсорб".Hò представляет собой жидкость слабо-желтого цвета, получают его смешением исходных компонентов.

Пример . Абсорбент, содержащий 30 мас.7. МЗА, 0,05 мас.7. тре" тичного аминонитрила, остальное вода испытывают в лабораторных условиях статическим методом в специальной

1О ячейке, соединенной с манометром.

Объем газа (HqS или СО ), равный

100 мп, проводят в соприкосновение с. абсорбентом в замкнутом объеме в течение 40 мин и по изменению дав15 пения в системе определяют скорость поглощения газа абсорбентом. Поверхность контакта 9,61 см .

Аналогично испытывают абсорбенты других составов. Количество погло20 щенного компонента м в данный момент времени определяют по формуле:

ЛР М„В„Н 5 от„ .

25 где V — объем газа, мл; ,4Р - изменение давления в ячейке, мм рт.ст.

К вЂ” универсальная газовая постоянная 62400 мм рт.ст./ C.ìoëü1

ЗО

Т - температура системы, К, М.в. — молекулярный вес газа,г-моль.

По найденному содержанию компонента в растворе рассчитывают скорость абсорбции (M) по формуле

Ф =-"- —, 54

0,003-0,09

Остальное

Изобретение относится к абсорбционной технике и может быть использовано при очистке углеводородного газа от кислых примесей.

ИзвесFHbl абсорбенты на основе водных растворов алканоламина, которые для улучшения поглотительных свойств дополнительно содержат 0,5-5,0 мас.7 органических кислот (1 ).

Недостатками этих абсорбентов являются низкая скорость абсорбции и высокая коррозионная активность поглотителя, связанная с присутствием органических кислот.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является абсорбент для очистки газа от кисльи примесей на основе водного раствора алканоламина, который для ускорения абсорбции дополнительно содержит 0,120,0 мас.Х, амина или смеси аминов, например, 1,б-диаминогексана, диэтилентриамина или смеси ксилолдиаминов (27.

Недостатком этого абсорбента является повышенная коррозионная активность, вызванная большой концентрацией вводимых веществ при относительно небольшом увеличении скорости абсорбции °

Цель изобретения — улучшение его сорбционных свойств за счет повышения скорости поглощения и снижения коррозионной активности.

Поставленная цель достигается тем, что абсорбент для очистки газа от кислых примесей, содержащий водный раствор алканоламина и аминосодержа щую добавку, в качестве добавки содер-4О жит третичный аминонитрил при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Алканоламин 5,0-35,0

Третичный аминонитрил

Вода

Однако,из возможньа объяснений ускорения абсорбции при введении третичного аминонитрила состоит в аго влия 5О нии на гидродинамический режим поверхностного слоя на границе газа с жидкостью (поверхностная турбулиэацая), приводящая к увеличению потока переносимого вещества по сравнению с непод- 55 вижной поверхностью в результате химической реакции, протекающей между аминонитрилом и H>S в присутствии этаноламинов. где а - содержание компонента в системе, г;

S — поверхность контакта, см, t — продолжительность контакта, мин.

Результаты определений скоростей абсорбции для составов абсорбентов с различным содержанием третичного аминонитрила приведены в табл.

Во всех опытах содержание алканиламина составляет 30 мас.X,òàê как предварительной серией опытов выявлено, что увеличение скорости абсорбции примерно одинаково во всем предлагаемом интервале и зависит только от концентрации третичного аминонитрила.

Для сравнения по методике, описанной в примере, определена скорость абсорбциИ сероводорода известным абсорбентом, она составляет 0,450,54 г/см мин 10

1153960

По данным .табл. 1. видно, что максимальный эффект ускорения абсорбции сероводорода в 6-13,5 достигается при предлагаемом интервале концентрации третичного аминонитрила

0,003-0,09 мас.X. Вне предлагаемого интервала величина эффекта ускорения абсорбцни резко снижается.

В этом же интервале концентраций третичного аминонитрила достигается максимальное увеличение скорости абсорбции СО в 1,5-2,2 раза.

Предлагаемый абсорбент Сохраняет свои свойства после нескольких циклов "абсорбция-регенерация".

Корроэионные испытания проведены в 303-ном водном растворе насыщенным сероводородом без добавок и с соответствующими добавками. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из табл. 2 можно видеть, что абсорбент предлагаемого состава имеет корроэионную активность в 4-15 раз ниже, чем известный.

10 Таким образом, предлагаемый абсорбент по сравнению с известным обеспечивает значительное увеличение скорости абсорбции и снижение коррозионной активности при значительно меньшей концентрации ускоряющей аминопроизводной добавки.

1153960!

v I

co ю

CO .Ф Ф

Ф Ю о о сп и

Ф о о О ао л л о

1153960

Таблица 2

Коррозионная среда

120

80

Водный раствор ЗОХ ИЭА, насыщенный Н 3

0,04

0,23

1iO

0,08

0,30

1,40

0,08

0,02

0,09

Редактор А. Сабо

Заказ 2567/б

Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В состав У 1 добавлено

2 мас.X муравьиной кислоты

В состав В 2 добавлено

0,05 мас.Х третичного аминонитрила

Скорость коррозии г/м ч при темпераоС

Составитель Л. Быховер

Техред Т.Дубинчак Корректор С.Шекмар