Способ очистки газа от двуокиси углерода

 

Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Очистку газа от двуокиси углерода проводят абсорбцией горячим водным раствором моноэтаноламина (МЭА) под давлением с последующей регенерацией раствора сбросом давления, нагнетанием раствора до давления абсорбции, дополнительным нагревом до 80-100°С и подачей на абсорбцию. Дополнительный нагрев раствора перед возвратом на абсорбцию до 80-100°С обеспечивает снижение потерь МЭА в 3,5-4 раза и затрат тепла в 1,7-2 раза. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

jj -,,:.1 Ц р „

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4 36564 7/2 3-26 (22) 18.01.88 (46) 23.02.90. Бюл. N 7 (71) Государственный научно-исследовательский институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) М.В.Сорин, И.Л.Лейтес, А.М.Соколов, В.В.Дильман, M.Н.Павлова, Н.В.Язвикова, Л.Е.Сергеева, Б.Б.Брандт и Б.Е.Рощин (53) 66.074.332 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1279658, кл. В 01 D 53/14, 1985.

Патент франции !302997, кл. С 10 K 1962.

Изобретение относится к способам очистки газов от двуокиси углерода и может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.

Цель изобретения - снижение затрат тепла и потерь моноэтаноламина.

На чертеже дано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Пример 1. Конвертированный газ, содержащий 19,54 об.3 СО с о температурой 40 C и давлением 32 ат, в количестве 218604 нмз/ч поступает в нижнюю часть абсорбера 1. Иэ абсорбера 1 газовая смесь выходит с температурой 45 С и содержанием СО

3,7 об.Ф. Водный раствор моноэтаноламина (МЭА) состава 204 МЭА+Н. О в количестве 4477 мз/ч, насыщенный COz

„„Я0„„1544468 А 1 (51)5 B 01 D 53/14

2 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ДВУОКИСИ

УГЛЕ РОДА (57) Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Очистку газа от двуокиси углерода проводят абсорбцией горячим водным раствором моноэтаноламина (МЭА) под давлением с последующей регенерацией раствора сбросом давления, нагнетанием раствора до давления абсорбции, .дополнио тельным нагревом до 80-100 С и подачей на абсорбцию. Дополнительный нагрев раствора перед возвратом .на абсорбцию до 80-100 С обеспечивает снижение потерь МЭА в 3 5-4 раза и ф затрат тепла в 1,7-2 раза ° ил., 1 табл. до 0,64 моль СО /моль МЭА, выходит из нижней части абсорбера 1 с темпе- ра ратурой 85 С и поступает в десорбер

2, где происходит снижение давления р до 1,4 ат. Регенерированный раствор

МЭА выходит из десорбера 2 с содержанием СО 0,53 моль СО /моль МЭА и температурой 77 С и подается насо,сом 3 в абсорбер 1 через нагреватель

4. Температура регенерированнога раствора на входе в абсорбер 80 С.. о

Выделившаяся из десорбера 2 парога" зовая смесь проходит холодильник 5 и сепаратор 6. Сконденсированные пары подают в десорбер 2.

Пример 2. Отличие от примера

1 состоит в том, что груборегенерированный раствор нагревают до 100 С, после чего он поступает в абсорбер 1.

1544468 после чего он поступает в среднюю часть абсорбера 1, В нижней части абсорбера раствор нагревается до

108 С и насыщается цо 0,54 моль СО /моль г

МЭА. При сбросе давления раствор регенерируется до О, 43 моль СО /моль о

МЭА и охлаждается до 96 С, Расход раствора 4477 м /ч. Содержание СО>

10 в газе на выходе из абсорбера составляет 3,7 об.Ъ.

Сравнение предлагаемых примеров

1-4 с известным проводят в сопоставимых условиях, чтобы обеспечить одиt5 наковую степень очистки газа. Так как концентрация СОг в очищенном газе по предлагаемому способу составляет 0,01 об., принято, что доочистка. газа, выходящего иэ абсорбера 1, 20 до этой величины проводится в стандартной установке МЭА-очистки.

В таблице приведены,: сравнительные показатели известного и предлагаемого

25 способов по примерам 1-4.

Способ

Потери Затраты амина, тепла, Температура раствора на входе в абсорбер, С г - ккал/нмз СО

--Г--- 10

2 н мз СО

1,24

1035

Известный

Предлагаемый по примеру:

2

608

1099

900

78

103

0,31

0,35

1,15

0192

Осуществление способа вне предлагаемых параметров (примеры 3 и 4) резко ухудшает показатели процесса.

В случае, когда температура раствора на входе в абсорбер ниже 80 С (пример 3), температура раствора на выходе из абсорбера сравнительно низкая и составляет 81 С, что приводит к резкому снижению количества СО, десорбированного сбросом давления.

В результате увеличивается концентрация СО в газе, выходящем из абсорбера 1. Последнее приводит к увеличению затрат тепла и потерь амина на

55 стадии доочистки. 8 случае, когда температура на входе в абсорбер выше

100 С (пример 4), температура растВ абсорбере раствор нагревается до

105ОС и насыщается до 0,57 моль

СО /моль МЭА. ПРи сбросе давления раствор регенерируется до 0,45 моль

СОг/моль МЭА и охлаждается до 95 С.

Расход раствора такой же, как в примере 1 и составляет 4477 мэ/ч. Содержание СОг в газе на выходе из абсорбера составляет 1,9 об.4.

Пример 3. Отличие от примера 1 состоит в том, что груборегенео рированный раствор нагревают до 78 С, после чего он поступает в абсорбер 1.

В нижней части абсорбера раствор нагревается до 81 С и насыщается до

0,66 моль СО /моль МЭА. ПРи сбросе давления раствор регенерируется до

0,64 моль СОг/моль МЭА, охлаждается до 76 С, Расход раствора 4477 мз/ч.

Содержание СО в газе на выходе из абсорбера составляет 17,1 о6. ь.

Пример 4. Отличие от примера 1 состоит в том, что груборегене,"рированный раствор нагревают до 103 С, вора на выходе из абсорбера сравнительно высокая и составляет 108 С.

Это приводит к увеличению температуры дросселируемого раствора в десорбере, что приводит к увеличению потерь тепла с парогазовой смесью, а также потерь амина (из-за увеличения температуры). Потери тепла компенсируются в нагревателе 4.

Как видно из полученных результатов, предлагаемый способ позволяет снизить в 3,5-4 раза потери абсорбента и в 1,7-2 раза затраты тепла на проведение процесса.

Формула изобретения

Способ очистки газа от двуокиси углерода, включающий абсорбцию горяСоставитель Г.Винокурова

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Шароши

Редактор Л.Зайцева

Заказ 454 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 чим водным раствором моноэтаноламин, под давлением, регенерацию раствора сбросом давления, нагнетание раствора до давления абсорбции и возврат его на абсорбцию, о т л и .ч а ю544468

6 шийся тем, что, с целью снижения затрат тепла и потерь моноэтаноламина, раствор моноэтаноламина перед возвратом на абсорбцию нагревают да

80-100 С.