Абсорбент для очистки углеводородного газа

 

Изобретение относится к очистку газов и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для очистки углеводородного газа от кислых примесей. Цель - яовьппение глубины очистки, стабильности процесса и снижение наводороживания металла оборудования. Абсорбент представляет собой водный раствор на основе алканоламийа, содержащий 0,005-1,0. мас.% третичного аминонитрила, в который для повьшения абсорбционной емкости при длительном использовании и снижения наводороживания металла дополнительно вводят 0,03-0,1 мас.% дизтиламинопропиотиоамида. Абсорбент имеет повьшенную абсорбционную емкость, KOTOpjno сохраняет при.длительности использовании.-При этом снижается наводораживание металла, что уменьшает потерю пластичности в 25 раз. 6 табл. S . (Л

СОЮЗ СОНЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

{19) {И) {51) 4 В 01 D 53 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 423201 О/23-26 (22) 20.04.87 (46) 23 11,88. Бюл. Р 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов и Институт физической химии АН СССР (72) А.П..Митина, Н.Е. Легезин, Н.И. Голландских, Л.В. Фролова, В.М. Брусникина, M.Х. Аминов, P.Ã, Галеева, В.В. Леванов и Я.М. Сахапов (53) 66.074.3(088.8) (Se) Авторское свидетельство СССР

Ф 1153960, кл. В 01 D 53/14, 08.01.85. (54) АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение относится к очистк{;, газов и может быть использовано в газовой и нефтяной промьппленности для очистки углеводородного газа от кислых примесей. Цель — повышение глубины очистки, стабильноcòè процесса и снижение наводороживания металла оборудования. Абсорбент представляет собой водный раствор на основе алканоламийа, содержащий 0,005.-1,0. мас.X третичного аминонитрила, в который для повьппения абсорбционной емкости при длительном использовании и снижения наводороживания металла дополнительно вводят 0,03-0,1 мас.K диэтиламинопропиотиоамида. Абсорбент имеет повьппенную абсорбционную емкость, которую сохраняет при .длительности использовании. При этом снижаетсй наводораживание металла, что уменьшает потерю пластичности в 25 раз. 6 табл.

1438831

Изобретение относится к области очистки газов от кислых компонентов и может найти применение в .газовой и нефтяной промышленности.

Целью изобретения является повышение абсорбционной емкости при длительном использовании и снижение наводороживания металла.

Пример. Абсорбент готовят 10 смещением входящих в него ингредиентов. Он представляет собой жидкость желтого цвета.

Диэтиламинопропиотиоамид получают насьпцением диэтиламинопропионитрила 5 сероводородом с применением в качестве катализатора триэтиламина и выдерживанием реакционной смеси при ком- натной температуре в течение нескольких суток или при нагревании ее до 20

80-100 С. в течение 6-10 ч.

Известный и предлагаемый абсорбенты испытывают на промьппленной установке сероочистки нефтяного газа от диоксида углерода и сероводорода.

Степень очистки газа определяют по концентрациям указанных компонентов на входе и выходе абсорбера.

Содержание в газе сероводорода и диоксида углерода определяют хрома- 30 тографически на хроматографах,ошибка определения не превьппает 1-2 . Склонность металла к наводороживанию оценивают на основании потери пласти,ческих свойств по методу гиба образцов из стали 36НХТЮ. Одновременно определяют количество водорода в металле методом вакуумной экстракции и в газопаровой фазе над раствором хроматографическим методом. Время 40 экспозиции образца металла в растворе 3 ч, температура 100 С.

Проводят автоклавные и лабораторные исследования абсорбционных и технологических свойств при общем дав- 45 лении в системе 40 ати, температуре

40 С и времени испытания 24 ч, Парциальнае давление кислых газов (Н Я, СО ), составляет по 5 ати каждое.

Влияние концентрации алканоламина 50 на абсорбционные характеристики и вязкость раствора показаны в табл,1

Концентрация аминонитрила постоян-, на и составляет 0,05 мас.X. В контрольных опытах при тех же концентра- 55 циях МЗА аминонитрил отсутствует.

Из табл, 1 следует, что концентрация этаноламина выше 50 мас. повьппает вязкость раствора абсорбента при незначительном увеличении скорости абсорбции

Концентрация этаноламина ниже

5 мас. в абсорбенте (остальное вода) приводит к тому, что абсорбционные характеристики абсорбента снижаются.

Оптимальным является применение водных растворов зтаноламинов в интервале концентраций этаноламина

5-50 мас. и воды 95-50 мас.%.

Влияние концентрации третичного аминонитрила на абсорбцию кислых газов (Н Б и СО ) пенообразующие свойства абсорбента представлены в табл. 2. Концентрация этаноламина постоянна и составляет 30 мас.%.

Из табл. 2 следует, что оптималь ным интервалом концентраций амино-. нитрила, положительно влияющим на абсорбцию кислых газов (Н $ и СО ) и технологические свойства абсорбента, является 0,005-1,0 мас. .

Влияние концентрации диэтиламинопропиотиамида на абсорбцию сероводорода, стабильность режима сероочист". ки и наводороживание стали представлены в табл. 3. . Контрольным абсорбентом служит водный раствор алкачоламина (20 мас. .) и аминонитрипа (0,2 мас. )

„при постоянных концентрациях, в который вводили диэтиаминопропиотиоамид с различной концентрации.

Из данных табл. 3 следует, что оптимальными концентрациями добавк диэтиламинопропиотиамида является, диапазон О,Q3-0,1 мас.X. Дальнейшее повьппение концентрации не улучшает свойства абсорбента.

Предлагаемыи абсорбент состава

VI (табл, 3) и известный абсорбент с тем же содержанием алканоламина (20 )и третичного аминонитрила (0,2 ) но не содержащий диэтиламинопиотиоамида, использованы для очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода.

Результаты приведены в табл, 4.

Предлагаемый абсорбент состава

VI (табл.3) и известный абсорбент с тем же содержанием алканоламина и третичного аминонитрила испытаны на стабильность очистки во времени.

Результаты приведены в табл. 5.

В предлагаемом абсорбенте состава

VI (табл. 3) и известном абсорбенте

0,03 -0,-1

Остальное

Таблица

Насьнцение раствора сероводородом при

40 С, г/л

Концентрация М3А, мас,%

Концентрация аминонитрила, мас.%

Ускорение абсорбции раз .

Вязкость

Скорость абсорбции

H1S

10 г/см

-3 мин раствора при 20 С сСт

11,8

145

0;60

11,8

1,2

150

0 75

0,05

6,0 .

150

0,58,50

158

6,0

3,4

2,2

0 05

0,45

4,0

130

142

4,0

13,3

6,0

0 05

1,5

0,35

1,5

11,4

4,0

О, 05.

l,0

7,0

0,22

1,0

7,0

1I 8

2,6

0 05

1,0

4,5

0,15

0,32

4,5

1,0

2,1

0,05

1,0

3,5

0,1

Вода

Вода

1,0

3,0

0,08

0,05 з

14388 с тем же содержанием алканоламина и третичного аминонитрила, содержащим

60 г/л сероводорода, испытаны на охрупчивание образцы стали 70С2ХА.

Результаты приведены в табл. 6.

Таким образом, предлагаемый абсорбент в значительно меньшей степени ,влияет иа охрупчивание стали.

Из приведенных в табл. 4-6 данных . следует, что предлагаемый абсорбент имеет повышенную абсорбционную емкость, которую сохраняет при длитель- 15 ном использовании, при этом снижается наводороживание металла, что уменьшает потерю пластичности в 25 раз.

31

Формула изобретения

Абсорбент для очистки углеводородного газа от кислым примесей., содержащий водный раствор аланоламина и третичный аминонитрил, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения абсорбционной емкости при длительном г использовании и снижения наводороживания металла, он дополнительно содержит диэтиламинопропиотиамид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Pаствор алканоламина 5-50

Третичный аминонитрил 0,005-1,0

Диэтиламинопропиотиамид

Вода

143883 I

Та блица 2

Алканоламин 30 мас.% + третичиный аминонитрил,мас.%

Свойства абсорбента (Остальное вода)

II III IV V VI VII VIII IX

Количество абсорбированного г/л Н Е 1,2 6 4

10,9 12,9 12 0. 12,0 10,0 9,0 8,5 6,8 3,5

1,3 5 20 20 1,8 I 5 06 06 04

0,5 0,3

СО, Высота пены

I10 80 40 40 38 35 35 35 40 60 150

Таблица 3

Алканоламин 20% + третичный аминонитрил

0,.2% + диэтиламинопиотиамид, %

Контрольный абсорбент

Свойства абсорбента

I I Ш IU U. V I . UI I

Количество абсорбированного серводорода, г/л

10,2 10,0 8,9

9,2

7,8

6,0

6,0

Потеря пластичности, % 40 l0 !

Стабильность, Ile стабильсут ный режим 50

1,5

120

120

90 120

Таблица 4

Абсорбент

Остаточное содержание кислых примесей в очищаемом газе, мас.%

Сероводород

Углекислый газ

Известный

Предлагаемый при расходе воздуха

5 л/мин,мм

5 10

5 ° 10"

О, 26-0, 30

О,! 6-0,20

Таблица 5

1438831

Диоксид углерода

Сероводород

Абсорбент

Глубина очистки, %

Концентрация на Глубина выходе, об.% очистки %

Известный через, сут.

0,75

99,0

99,70

99,46

Предлагаемый через, сут.:

0 75

45

30

120

Таблица 6

Содержание Н Потеря в металле, пластичности, г/100 см %

Содержание Н < в паровой фазе., об.%

Абсорбент

0,27

0,20

Известный

1,5

Следы

0,025

Пр едл аг а емый

Составитель Е. Корниенко

Техред М.Ходанич

Редактор А. Шандор

Корректор С. Черни

Подписное

Заказ 5993/10 Тираж 642

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1«10

2,3 10

4,5 10

0,65 10

0,7 10

0,7 10

0,7 ° 10

99,93

99,93

99,93

99,93

Г

Концентрация на выходе, об.%

2,6"10

2,6 ° !О

2,6 10

1,6 l0

2,0 ° 10

2,0"10

2,0 10