Способ разделения газовых смесей,содержащих водород и диоксид углерода

 

Изобретение относится к способам разделения газовых смесей, содержащих водород и диоксид углерода, абсорбцией диоксида углерода при повышенном давлении раствором моноэтаноламина, последующим подогревом насыщенного , раствора, понижением давле-- ния с частичной десорбцией малораст- : воримых примесей в экспанзере и окончательной десорбцией диоксида углерода в регенераторе путем понижения до 0,1-0,4 МПа, нагревом и отдувкой водяным паром. С целью уменьшения потерь диоксида углерода и снижения энергозатрат давление в экспанзере поддерживают на 0,2-0,7 МПа вьше, чем в регенераторе. 1 табл. (Л

gOea С0ВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 01 D 53/14, 53/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AITOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3948384/23-26 (22) 29.08.85 (46) 07.02.87. Бюл. Ф 5 (72) И.Л.Лейтес, В.Е.Дымов, Л.Е.Сергеева, Б.Б.Брандт, Н.В.Язвикова, А.Я.Раскин, В.В.Пушкарев, В.А.Половинкин и Ю.В.Панченков (53) 66.074.3(088.8) . (56) Очистка технологических газов

Под редакцией Т.А.Семеновой,M., Химия, 1977 с. 120-128. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ВОДОРОД И ДИОКСИД

УГЛЕРОДА (57) Изобретение относится к способам разделения газовых смесей, содер„„SU„„1287926 А1 жащих водород и диоксид уГлерода, а6сорбцией диоксида углерода при повышенном давлении раствором моноэтаноламина, последующим подогревом насыщенного раствора, понижением давле ния с частичной десорбцией малораст- . воримых примесей в экспанзере и окончательной десорбцией диоксида углерода в регенераторе путем понижения до 0,1-0,4 МПа, нагревом и отдувкой водяным паром. С целью уменьшения потерь диоксида углерода и снижения энергозатрат давление в экспанзере поддерживают на 0,2-0,7 MIIa вьппе, чем в регенераторе. 1 табл.

Допустимое содержание водорода в "чистом" диоксиде углерода равно

0,02 об. доли. Как видно из таблицы, максимальное количество диок35 сида углерода с допустимым содержанием водорода и при минимальных энергозатратах в схеме получается при разности давлений в экспанзере и регенератора 0,2-0,7 МПа.

40 Формула изобретения

Способ разделения газовых смесей, содержащих водород и диоксид углерода, включающий абсорбцию диоксида yr45 лерода при повыпенном давлении раствором этаноламина, десорбцию диоксида углерода последовательно в экспанзере и регенераторе при пониженном давлении, нагрев и отдувку диоксида угле50 рода водяньпк паром в генераторе, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью более полного извлечения диоксида углерода и снижения энергозатрат, давление в экспанзере поддержи55 вают на 0,2-0,7 МПа вьппе, чем в регенераторе.

1. 128/9

Изобретение относится к способам разделения газовых смесей, содержащих водород и диоксид углерода, растворами этаноламинов и может быть использовано в химической, нефтехими- 5 ческой и пищевой промышленности.

Цель изобретения - снижение потерь диоксида углерода и энергозатрат.

Для достижения поставленной цели в способе разделения газовых смесей, 10 содержащих водород и диоксид углерода, включающем абсорбцию диоксида углерода при повьппенном давлении раствором этаноламина, последующий подогрев насьпценного раствора, понижение давления с частичной десорбцией малорастворимых примесей в экспанзере и окончательную десорбцию диоксида углерода в регенераторе путем понижения давления, нагрева и от- 20 дувки водяным паром, давление в экспанзере поддерживают на 0,2-0,7 МПа выше, чем давление в регенераторе.

Применение предложенного способа позволяет снизить потери диоксида углерода, так как предложенный интервал разности давлений в экспанзере и регенераторе обеспечивает минимальные потери диоксида углерода при допустимом содержании примесей в чис- З0 том диоксиде углерода. Кроме того, предлагаемый способ характеризует ся более низкими энергозатратами в схеме.

Пример 1. В агрегате синтеза аммиака производительностью

1360 т NH /сут на очистку от диоксиз да углерода в абсорбер поступает

205000 нм /ч газа состава, об.X:

Н 61,58; N 19,72; СО 17,55, СО 0,55, СН„0,31, Ar 0,25. Абсорбцию СО проводят при давлении 2,8 MIIa тонко- и груборегенерированным водным раствором моноэтаноламина в количестве 1300 нм /ч, постуз лающим соответственно двумя потоками в абсорбер.

Тонкорегенерированный раствор по цают в верхнюю часть аппарата в ко;пнчестве 650 нм /ч при 50 С, грубоз о регенерированный — в среднюю в количестве 650 нм /ч, при 68 С. В насыщенном растворе, выходящем из нижней части абсорбера при 68 С, растворено: СОд- 0,56 мо/мо МЭА, Н20,23 нмз/нм раствора, Н вЂ” 0,05 нм7нм

26 2 раствора. Ндсьпценньн р,1c.тв<. р нагревают до 90 С и дросселируют.

В результате дросселирования раствор охлаждается до 89,5 С и из него десорбируется, нм /ч: 262 Н

87 М„ 1031 СО„ 384 Н20. Содержа.ние газов в растворе после дросселирования: СО, — 0,55 мо/мо МЭА, Н вЂ” 0,0245 нм э/нм з раствора, N

0,009 нм /нмз раствора..После дросэ селирования раствор нагревают до

1 10 С и направляют в регенератор, где он регенерируется при давлении

0,1 MIIa Из регенератора раствор выводится двумя потоками: из средней части 650 нм /ч грубогенерироз ванного раствора со степенью карбонизации 0,36 мо СО /мо МЭА, иэ нижней — 650 нм /ч тонкорегенерированз ного, степень карбонизации 0,11 мо

СО /мо МЭА. Из верхней части геи

11 1I нератора выводится чистая фракция диоксида углерода в количестве

30086 нмз/ч. Содержание водорода в чистом диоксиде углерода равно

0 01 1 об, доли.

В таблице приведены сравнительные показатели предложенного и известного способов.

1287926

7 водорода в "чисТОМ ДИОКДавление в регенераторе, МПа

Количество чистой фракции со„ нм /нм р

ЭнергоРазность давлений в экспанзере и регенераторе, MIIa сиде углерода, об.доли р-ра

Известный способ

2,7 10

Предлагаемый способ

2,05 .1Î"

0,1 о

0,1

0,2

0,1

0,7

О,1

0,45

0,1

0,18

О,1

0,72

0,4

0,45

Составитель Н.Бухарова

Техред Л.олейник Корректор И. Муска

Редактор В.Данко

Тирах 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

»3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7749/9

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4

17,27

23, 14

24,52

24, 03

22,05

24,58

23,80 затраты на нагрев раствора перед регенератором, ккал/нм з

2,03 10

2,035. 10

2,08 10

2,03 104

2,035 104

О,О1О о,о»

0,020

0,015 о,о»

0,021

0,015