Способ очистки природного газа от элементарной серы

 

Изобретение относится к процессам абсорбционной очистки газов от сернисты.х соединений и может оыть использовано в газовой промышленности для очистки высокосернистого природного газа от элементарной серы. Целью изобретения является повышение степени очистки и снижение коррозии оборудования. Очистку природного газа от элементарной серы проводят путем абсорбции водным раствором гидроксида натрия в присутствии неионогенного ПАВ, в котором водный раствор гидроксида используют в смеси с от.ходом паелочной сероочистки сжиженных газов в объемном соотношении 1:(1-3) и в качестве неионогенного ПАВ применяют полиалкиленполиамин в количестве 0,5-2,5% от объема абсорбента. При этом в качестве полиалкиленполиамина используют диэтилентриамин, триэтилентетрамин, полиэтиленполиамин, N,N -TeTpa- метилдипропилентриамин или их смеси, а отход шелочной очистки сжиженных газов имеет следующий состав, мас.%: меркаптид натрия (в пересчете на меркаптидную серу) 2-8; сульфид натрия (в пересчете на серу) 2- 12; гидроксид натрия 0,1 - 3; вода остальное . 2 з.п. ф-лы, 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1378901

А1

> а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4068583/23-26 (22) 16.05.86 (46) 07.03.88. Бюл. ЛЪ 9 (7! ) Всесоюзный научно-исследовательский институт углеводородного сырья (72) А. М. Фахриев, Р. Г. Хайруллин и P. Н. Хафизов (53) 66.074.31 (088.8) (56) Патент США № 3909422, кл. 252 8 В, 1975. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО

ГАЗА ОТ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ (57) Изобретение относится к процессам абсорбционной очистки газов от сернистых соединений и может Оыть использовано в газоной промышленности для очистки высокосернистого природного газа от элементарной серы. Целью изобретения является повышение степени очистки и снижение кордц 4 В Ol D 53/14, С 01 В 17/00 розин оборудования. Очистку природного газа от элементарной серы проводят путем абсорбции водным раствором гидроксида натрия в присутствии неионогенного ПАВ, в котором водный раствор гидроксида используют в смеси с отходом щелочной сероочистки сжиженных газов в объемном соотношении 1:(I — 3) и в качестве неионогенного ПАВ применяют полиалкиленполиамин в количестве 0,5 — 2,5% от объема абсорбента.

При этом в качестве полиалкиленполиамина используют диэтилентриамин, триэтилен/ тетрамин, полиэтиленполиамин, N,N -тетраметилдипропилентриамин или их смеси, à QTход щелочной очистки сжиженных газов имеет следующий состав, мас.%: меркаптид натрия (в пересчете на меркаптидную серу)

2 8 сульфид натрия (в пересчете íà cepy)

2 12; гидроксид натрия 0,1 — 3; вода остальное. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. и

Изобретение относится к 06Л(3(3 ц ((цстки газов от сернистых «0«дцн IIH>1 и можс .. быть использовано B га.)оной ц !рл гц.«)6ластях промышленности.

1Лель изобретения JJOBbtif!«IIJ3< «. < It нц очистки и снижение коррозии оборуzof)<)ftktH.

При.«ер 1. В основание эксплуата IHHH

HoH l H 30вои «KBH)hHH! I (,, i«<) J)THM 2(k l l>l(M при содержании серы 2 г,< M (номоц(ьк> насосно-комцрессс)рнс>й трубы Hlf)hi ктирлют 0,5 м ??ч абсорбснта водногс) р;)стB<)pM

IIIC,!< IHOJ1 С 1)<)() 111« IКЦ C+ Цж< If!It>IX I а it)H H

<>О Ьс мн(>л! «OOTIIOIII(. !illit 1: I > kf «,(<>6;I Hk(()kt

0,5- 2,5 06.% полцалкиленп<>лиамина, B ка честве которого применяют диэтилентриамин или полиэтиленполиамин, или тетраметилдипропиHekfTpktaMHH. В скважине а6«ор6ент смешивают с выходящцл(потоком вы«ohoсернистого газа ц црц давлении до 40 м11;), температуре до 60" (. а6сорбируют цз (аза и раствс)ряк)т элем«нтарнук) серу k! ча(Til÷но кислые компоненты (Н . ) и (..О: ) . ГH:3 Hkl выходе из скважины редуt()tð),IOT, отд ;IHK)I насы(ценный серой а6сор6ент и k!<>flравляк)т на газоперерабатывающий завод. . 1ля оцределения емкости изве< т ногn и цредцагаемого а6сорбентов по отгон)ению к элементарной сере, скорости растворения ц корроз ион ной а ктивности f(pok

Пр(>,>.1<», с ме игал кой з;)гружают 100 мл абсор6«I!т;! 20% -но! О водноГО рг)ст нора гkt:tf)во>3 (1>р)!Кцц>1 (ПВФ) cocTHB ):3. сt .)J, фцд Натрня ((3 НЕр<Сд;> <итальн<п с д<>6а»к<)й и Ол и ад к и л с H I I O. I и а м и н;) (3 h, I t l t i Г l i < h (> 0 р (> (с >

ИС НОЛЬ<3)<)(?(ДИ ЭТИ:lt)HI f>Ц(1ЛIИJi, Г!)И T!1.!(ffT< !— ра м ИН. f ), 3 — 1 < f а л1<. IIЛ;<(! II 1)()lilt, i(1 I jt I It> и >! ! илц ktx «Mс и B кс)Г(ц (с (ц Ht (),5 2,5 )6>., 1!<;с ле нагрсва in 60 Г;:3 к ) I<>i 3((! рлл.ак>т

ВЗВЕШЕННОЕ КС).(Ц «Г>3 > «. i М >!(Hft; k < РЫ

И OI(P(ДС>Г)ЯК)Т Bf)<, МЯ, «КС), )с)«З, t: t""," tt;t, >

tinðû в И6(np<) «ti t (.

РЕЗЛ.(Ьтаты - (цс(>. С С НГ<>Н (р>«« i t:I,I Г, тс)61. 1,. 1,. I я (. p а и! I> t Ji 3 f3 >о, ! I I l>. с ii, также аналогичньц fti 3.ль: 11!>!, .: ;;,. <ного абсор6с (г,i 20,, i:,>ãН»:, « <.;

Pгl ГИДРОК«И, 1а И<11 РИ Я. 1<), )) (<) Н I! Ы( тцчных liловия : oll!,:! ы > )

Пр(<.<с р > . На ра.)1) ы I)HO J., ч,l и » л и чинс <)Ttfn(! .т(. 11!1(>I t ;. !It»!><" >НИ стц стали 1(>Г(. п! (>эдорс,(н:>)(> < .<р,l; !Iiванця. Уср«.3!)Снцыс рс:.>1льг;: f f>l », н .«>l

ТОВ, 1!ОЛ Л С(СИНЫ(!! Pll; «i,tn! > 1 i ti,f !, рс)стьK) !M I < ) 1(! < ). 1>",, НОМ ВОДНОЛ1 Р<(С((3()РС) ГИ I (>)1>! i3 (м(си ((Г «?.Jn >> ll (>л<) ) н() и «()nn I!1<"I К I! (f Г)()?

li <)6 ь(M)>() л1 t, (>or!!:> iitt?! ill <1 1 . < < <>, (((н;,> )!,, с!

78с)01

300 г, л эл«ментарной се pt;i;3 присутствии полиалкиленполцамина, приведены в табл. 2.

Здесь же для сравнения приведены результаты оцределения величины относительного

СужЕНИя ОбраЗцОВ (3(), )10луЧс ННЫЕ В ИДЕНтичных условиях в 20%-ном водном раствоп () Г 11;I f) 0 к с и д Я 3 а т р и я с (од< (> ж а н и с л(100 Г /.)(.)с м(HTk <ðíîé серы (оцыт 6), а также та6лцч)пц значение 3! стали 16ГС Hd воздухе при

20 С 1<>цыт 7) .

10 Предлагаемое объемное соотношение водный р;!«твор гцдрок«ида: отход и(елочной cef»;n )цстки (1:13) и концентрация полиалки

tcifi10лиамина в абсорбенте (0,5- -2,5 о6.% j являются оптимальными, так как при их соотношении ниже 1:1 не достигается су(цест15 н< ннос" повышение скорости химического растворения элементарной серы в абсорбен((. Следовательно, повышение степени очистки газа оТ серы, а при соотношении выше

1:1 уже не происходит дальнейшее цовыше20 1(ис скорости растворсния серы в абсорбенте; при снижении концентрации олиалкиленполи MkifknH в а6с ор6енте ниже 0,5 о6.% не достига< т. H . ц(е г.;;и-» «нижеHèå степени коррс зци о60цудо(>анин) а н>вышение ее

f3t)l!!l< ? 5,>;, и< но)с<ц) цит к да.1)>)3«()ц)ел(ъ с!) >),") < и ц н) ст(II(tiki Knрроз и и <)60 1)>. 3013<3 ниц и

HH. Ht Гся> «K! >Jt<) Mkt Ht. <. J

И; )(риведенных в табл. 1 и 2 эксперимен)а.)! нь)х данных видно. НТо использование в i!>Oi o р()с(вор(! гц ip<>hcH„iH натрия в (-М(("-> (ОТХО.(ОЛ1 ilit. ЛОЧНОИ Сt. РООЧИСТКИ .,<,i! + < II )I I>l x I 30(3 Ii 06 t t )< !1с)л . <пп Г>1()!((()> и >1 1) и «дс)6авкой 0,5- 2.5 06. ?(, полиал» с t t (i< >, i < ) )1 ., I 1 i < > 3 Н (), > (I . 3 Н ) с I u I с . I f> f l n I i O! I It !> ь (hnpnt«т ь 1) а«T!30f)(ни H > J p л1< нт<) р ной < Г>ы н а 6сс)1 6!. I! тс, с лс,iо в <) To . I ь! f о, и сT(нt н ь

<« .« ки газа, а (ак,+,с с уllit TH< Hn, мень«!(!)< Иь коррозии о6орудс>нация. Прц

;>Л(с КОрОСтЬ !);)(Т(301)ЕHHÿ ЭЛС МЕНтарНОй )I I н;<рцм«H>it ìîì а6 op6(kf J«цо 31>IIII<)ется (> k, .)() (,>,38 in f,25 2,5 г,с (л «), т.с в

6 () раз;< IIJ!I «с)хг анс нци ln высокои I ит«льlt< 06Ho(. Ги («ер(«л>кости )

1.<,> ч:tf t . < >6 2 !!Ндн() < >n . (р<><)с 1(J(>)е I : ;IЦ<, I., I;.,: . " »! Л! i >t >< «)(> )1 H С Р, )3!1(. t1 ii) ;, ) !>i )1 li(t < с)t,,)I ))<. Г 3 fl 3 < > (»и.", I) Ь<, ),, (;;>< С» < .! H: .H H. u i Mt. I!ЬiI >т р>! (л;><, :tttcl г (.;; :и . It, (>на

, >< !it! К .! (!: I. 3(t(tf! It<>M, н;!!

) л)НH(lll K T(г> «3>,1,><> 1,0 1)>, .)". >, Г (50

f(, ftt)Mt t <)t n II ц?<ц lt ><Ис Iif>nli>)«< l!1)t

) :it ()" I). ) (>< !nnM i3 «ванн(ни!1 «>!:3 с> т и . м,;; > (3 п, я)(" 3 ц >; < г<с )и> о (B 2 H (н >. с р а,< <3 ра. Лс,(.i((f,!)I ИТ)<с)! С. ГИЛРОК«ц.i i

Ii:: ГPИ Я, It Г .+:(I 1>!>КТI)Ч(. (ÊÈ И«h IO×li гi) BОЗ.) г г Л! > г If!«! <,. >! )! >,(! it! .:i (> (>(H, inк < tH >I1<:я )а н? снижения к<и(цеf. f ацц;1

t! с рс) >, (It <) );,! t t> kit(Ii (I > It> 1(H)l< Mг) л()Г><

<,(), t< t< tp )а,t

1378901

Формула изобретения

8- -12

0,1 3

Остальное

Т а б л и ц а 1

Наименование неионогенного

Еоли— чество рас

Скорость раствоВремя полноЛбсорбен".

Опы

ПАВ и его количество, об,7„ го раст- рения воренной элементарной серы, г/(л с) ворения элемент .рной серы, элементарной! ин серы, r/-!

1 2

4 „5

Диэтилентриамин 2,5

1 20 :; — ный раствор гидроксида натрия в смеси с отко1,25

300 дом шелочной сероо гистки ПБФ в объемном соот:ошении

1:1

300

1,67

2 Тп же 1:1,8

Триэтилентриам ш

2,0!!o;Iиэ".; ле! I — 300

2,50 (n гке 1: 2

:I < II 2: !И !!

1,5.,Х -Тетра- 300 ! !е ти:!дипро—

2,50 пи.!е,!триамин 1,5 с т к !! очи

li ЬФ в onьемÍОМ СOOTIIO

II I I !!

1. Способ очистки природного газа от элементарной серы путем ее поглощения водным раствором гидроксида натрия в присутствии неионогенного поверхностно-активного вещества, огличающппгя тем, что, с целью повышения степени очистки и снижения коррозии оборудования, водный раствор гидроксида натрия используют в смеси с отходом щелочной сероочистки сжиженных газов в объемном соотношении

I: 1 — 3 и в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества применяют полиалкиленполиамин в количестве 0,5 — 2,5% от объема абсорбента.

207-ный раствор гицрокси-!а !!ат—

РИЯ В CI!c— си с отко;" o шел о ч— пои серо—

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве полиалкиленполиамина используют диэтилентриамин, т !иэтилентетрамин, полиэтиленполиамин, Ы,N -тетраметилдипропилен или их смеси.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отход щелочной сероочистки сжиженных газов имеет следующий состав, мас.%:

Меркаптид натрия

10 (в пересчете на меркаптидную серу) 2- 8

Сульфнд натрия (в пересчете на серу)

Гидроксид натрия

Вода!

378901

Продолжение табл. 1 е

) (2!

300 3,5 1, /(3

5 То же

1:3

Диэтилентриамин

0,5

300

0,26

300

0,31

То же

Диэтиленгликоль 2,5

300

0,38

8 То же

ДИЭ ТИ:1ЕН триамин 0,5

Т а б л и ц а 2

Отн сиI

Коли честлиамина образца, 7

Полиэтиленполиамин

2,5

56,0 9,/

Х,N --тетраметилдипропилентриамин

0,5

51,5 16,9

N,N --тетраметилдипропилентриамин

1,5

59,5 л,0

/ л

-)5 7

56,0 9,7

Смесь N, N — тетраметил— дипропилентриамш1а триэтилентетрамина 13: 1) Э 7

56,0 9,7

Без добавки полна-гкиленполиамина

39,0 37,1

Табличное значение V в воздухе

62,0 0 (()«г )ви-(.II Р К()рние (ко

Р«, II T()f) 1. I I)l I p) III(в;I 1«ip(я 1! Б(р((н)р ) Овр, (,ц) Л и к «(). 1:1 6 1ира к ()4 ) I I(). (IIII«Í()(В111111 (111 Г()«т.гар(гненн()г(к()октета (:1.(Р пи не.l;Ii(иа()г)рет(ний и и гкрг)тггй

l f:f1i:I5), М(н кна, Ж З5, Рг) /ш«к;Ill нг)г),,(4 5

11 !(/II III()1I«тненни ll() IIII р;,, и и е) ()(lip(Ill f)II)IT)I(, I У кгир()/к ) .i Il f)(i(ëò! аи. 4

20Z-Hûé раст- Смачиватель вор гидрок- ОП-10 сида натрия 0,01

Опыт Наименование полиалкиленпо-

Смесь N, N --тетраметилдипропилентриамина и полиэтиленполиамина

1,3: 1) 1 то 1ЬВ«)Е сужение образца V,/.

Потери пластичности