Способ очистки газа от сероводорода


 


Владельцы патента RU 2568213:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к процессам обессеривания газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки газов от сероводорода с одновременным получением серы. Предложен способ очистки газа от сероводорода путем контактирования с балансовым потоком абсорбента на основе хелатных соединений железа с получением очищенного газа, выводимого с установки, и отработанного абсорбента, который редуцируют, дегазируют и осветляют с получением отдува, осветленного абсорбента и суспензии серы. Из последней серу выделяют путем нагрева до температуры выше температуры плавления серы и последующей сепарации. Отдув подают на смешение с очищаемым газом, а обессеренный абсорбент совместно с осветленным абсорбентом и циркулирующим потоком регенерированного абсорбента продувают воздухом. Регенерированный абсорбент разделяют на балансовый и циркулирующий потоки. Отработанный воздух выводят в атмосферу. Техническим результатом является исключение загрязнения очищаемого газа кислородом, предотвращение потерь абсорбента с серой и снижение загрязнения газом отходящего воздуха. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к процессам обессеривания газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки газов от сероводорода с одновременным получением серы.

Известен способ удаления сероводорода из кислого газового потока [RU 2070824, МПК B01D 53/14, C01B 17/04, опубл. 27.12.1996 г.], включающий контактирование последнего с водным раствором, содержащим хелаты Fe(III) и Fe(II) (абсорбентом), при температуре ниже точки плавления серы, с получением элементной серы и абсорбента с пониженной концентрацией хелата Fe(III), содержащего твердую серу, с последующим выделением последней. Абсорбент после выделения серы регенерируют путем продувки воздухом.

Недостатком способа является необходимость использования сложного и громоздкого оборудования.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ очистки газов от сероводорода [RU 2505344, МПК B01D 53/14, C01B 17/04, опубл. 27.01.2014 г. ], включающий противоточное контактирование смеси газа и воздуха, в которой соотношение парциальных объемов кислорода и сероводорода 0,05÷0,75:1, с щелочным водным раствором комплекса трехвалентного железа с этилендиаминтетрауксусной кислотой (абсорбентом на основе хелатных соединений железа) и регенерацию последнего продувкой воздухом, содержащим кислород в объемном соотношении к сероводороду, находившемуся в газе, 0,5÷25:1, с получением очищенного газа, отработанного воздуха и суспензии серы в абсорбенте.

Недостатками способа являются:

- загрязнение кислородом очищаемого газа при подаче на контактирование смеси газа и воздуха с соотношением парциальных объемов кислорода и сероводорода выше 0,5:1 (стехиометрическое соотношение кислорода и сероводорода при окислении последнего до серы), что недопустимо при очистке горючих газов,

- загрязнение газом отходящего воздуха, особенно при высоком давлении газа из-за растворения газа в абсорбенте, подаваемом на регенерацию,

- получение серы в виде суспензии в абсорбенте приводит к его потерям.

Задачей изобретения является исключение загрязнения очищаемого газа кислородом, предотвращение потерь абсорбента с серой и снижение загрязнения газом отходящего воздуха.

Достигаемый технический результат:

- исключение загрязнения кислородом очищаемого газа за счет предотвращения контакта последнего с воздухом,

- предотвращение потерь абсорбента за счет выделения жидкой серы,

- снижение загрязнения газом отходящего воздуха за счет дегазации абсорбента перед регенерацией.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем противоточное контактирование газа с абсорбентом на основе хелатных соединений железа и регенерацию последнего продувкой воздухом с получением очищенного газа, отработанного воздуха и серы, особенностью является то, что газ подают на контактирование с балансовым потоком абсорбента в смеси с отдувом, абсорбент перед регенерацией редуцируют, сепарируют и дегазируют с получением отдува, суспензии серы и осветленного абсорбента, который смешивают с обессеренным абсорбентом, циркулирующим потоком абсорбента и подают на регенерацию, регенерированный абсорбент разделяют на балансовый и циркулирующий потоки, а суспензию серы нагревают выше температуры плавления серы и сепарируют с получением жидкой серы и обессеренного абсорбента.

Для снижения уноса паров воды с очищенным газом и отработанным воздухом, приводящего к изменению солевого состава абсорбента, снижению его емкости и химической деградации, целесообразно осушать очищенный газ и отработанный воздух, например, путем дефлегмации с возвратом балансового количества воды в цикл. При недостатке количества возвращаемой воды для поддержания состава абсорбента, она может быть добавлена непосредственно в абсорбент.

При высоком содержании сероводорода в газе целесообразно отдув подавать на смешение с очищаемым газом совместно с частью балансового потока регенерированного абсорбента, что позволяет при прямоточном контактировании в узле смешения абсорбировать значительную часть сероводорода и снизить нагрузку на стадию противоточного контактирования. При необходимости сера может выделяться из суспензии в абсорбенте путем фильтрования или центрифугирования.

Гидроциклонная сепарация и дегазация дросселированного осветленного абсорбента позволяет рециркулировать отдув, за счет чего исключить загрязнение отходящего воздуха газом, а циркуляция части регенерированного абсорбента позволяет обеспечить необходимое время его контакта с воздухом, что обеспечивает необходимую глубину регенерации и снижает кратность циркуляции абсорбента.

Нагрев выше температуры плавления серы и сепарация суспензии серы позволяет предотвратить потери абсорбента и возвратить обессеренный абсорбент в цикл.

Способ осуществляют следующим образом (см. чертеж). Очищаемый газ (I) смешивают с отдувом (II) и промывают в абсорбере 1 балансовым потоком абсорбента (III), содержащим хелатные соединения железа (III+) с получением очищенного газа (IV) и отработанного абсорбента (V), который редуцируют, например, на дроссельном вентиле 2, дегазируют и осветляют, например, в гидроциклонном сепараторе 3 и сепараторе 4, с получением отдува (II), осветленного абсорбента (VI), направляемого на регенерацию, и суспензии серы (VII), которую нагревают в устройстве 5 до 125-140°C и разделяют в сепараторе 6 на жидкую серу (VIII) и обессеренный абсорбент (IX). Осветленный абсорбент (VI) совместно с обессеренным абсорбентом (IX) и циркулирующим потоком абсорбента (XI) подают в регенератор 7, где продувают воздухом (XII). Регенерированный абсорбент (XIII) разделяют на циркулирующий (XI) и балансовый (III) потоки, отработанный воздух выводят (XIV). При необходимости очищенный газ и/или отработанный воздух осушают, например, путем дефлегмации за счет охлаждения в верхней части абсорбера 1 и регенератора 7, соответственно (показано пунктиром). Кроме того, часть балансового потока абсорбента (XV) может подаваться на смешение с очищаемым газом (I) - также показано пунктиром.

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером. 3000 нм3/час попутного нефтяного газа, содержащего 0,3 г/нм сероводорода, при 0,6 МПа и 40°C смешивают с отдувом, промывают 1,0 м3/час противоточно подаваемого балансового потока абсорбента, содержащего хелатный комплекс железа с этилендиаминтетрауксусной кислотой, и выводят очищенный газ, содержащий 0,007 г/нм3 сероводорода и не загрязненный кислородом. Отработанный абсорбент редуцируют и сепарируют с получением 0,16 нм3/час отдува, 0,8 м3/час осветленного абсорбента и 0,2 м3/час суспензии серы, которую нагревают до 135°C и сепарируют с получением обессеренного абсорбента и 0,87 кг/час жидкой серы. Осветленный абсорбент смешивают с обессеренным абсорбентом, 5 м3/час циркулирующего потока абсорбента и продувают 10 нм3/час воздуха с получением 6 м3/час регенерированного абсорбента, который разделяют на балансовый и циркулирующий потоки. Отходящий воздух содержал менее 0,1% газа. Потерь абсорбента с серой не наблюдалось.

В аналогичных условиях при осуществлении способа по прототипу потери абсорбента составили 0,4 кг/час, отходящий воздух содержал 1,5% газа, а очищенный газ содержал до 0,8% об. кислорода.

Из примера следует, что предлагаемое изобретение позволяет исключить загрязнение очищаемого газа кислородом, предотвратить потери абсорбента с серой, снизить загрязнение газом отходящего воздуха и может быть использован в различных отраслях промышленности.

1. Способ очистки газа от сероводорода, включающий противоточное контактирование газа с абсорбентом на основе хелатных соединений железа и регенерацию последнего продувкой воздухом с получением очищенного газа, отработанного воздуха и серы, отличающийся тем, что газ подают на контактирование с балансовым потоком абсорбента в смеси с отдувом, абсорбент перед регенерацией редуцируют, сепарируют и дегазируют с получением отдува, суспензии серы и осветленного абсорбента, который смешивают с обессеренным абсорбентом, циркулирующим потоком абсорбента и подают на регенерацию, регенерированный абсорбент разделяют на балансовый и циркулирующий потоки, а суспензию серы нагревают выше температуры плавления серы и сепарируют с получением жидкой серы и обессеренного абсорбента.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что очищенный газ и отработанный воздух осушают, а балансовое количество воды возвращают в абсорбент.

3. Способ по п. 1 или . 2, отличающийся тем, что отдув подают на смешение с газом совместно с частью регенерированного абсорбента.

4. Способ по п. 1 или . 2, отличающийся тем, что серу выделяют из суспензии путем фильтрования или центрифугирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к установке для производства железа прямого восстановления. Установка содержит восстановительную печь 13, устройство 16 удаления кислых газов, устройство 17 для удаления продуктов разложения, обводной контур L11 для байпасирования части бедного растворителя, подлежащего возврату из регенератора в абсорбер и фильтр 41, размещенный в обводном контуре.

Изобретение относится к захвату аммиака, присутствующего в газообразных продуктах сгорания, которые удаляются с помощью диоксида углерода в блоке водной промывки, участвующем в технологическом процессе охлажденного аммиака.

Описан способ десорбции CO2 и устройство для осуществления этого способа. Более конкретно, описан способ десорбции CO2 из абсорбционной текучей среды без использования традиционного стриппера, вместо которого используют теплообменник в качестве мгновенного испарителя.

Изобретение относится к станции подготовки попутного нефтяного газа, включающей последовательно установленные по меньшей мере один узел компримирования и охлаждения с линией отвода сжатого газа и блок осушки с линиями отвода осушенного газа и газа регенерации.

Изобретение относится к устройству для отделения диоксида углерода. В данном случае устройство для отделения, по существу, содержит узел абсорбции для поглощения дымового газа электростанции, работающей на ископаемом топливе, узел десорбции и теплообменник.

Изобретение относится к регенерации поглотителей кислотных газов, содержащих амин и термически стабильные соли. Способ заключается в смешивании поглотителя кислотных газов со щелочным раствором с образованием смеси со значением рН, превышающим точку эквивалентности рН амина.

Изобретение относится к устройству для сжатия многокомпонентных газов, в частности попутного нефтяного газа, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к способу и устройству для очистки загрязненного внесением диоксидов серы растворителя на основе амина. В загрязненный растворитель вводят соединение калия и окислитель, в результате чего сульфит окисляется в сульфат, при этом окислитель и соединение калия смешивают между собой перед введением в раствор соли аминокислоты.

Изобретение относится к способу очистки дымового газа, насыщенного диоксидом углерода, а также к котельной установке. Котельная установка для реализации способа очистки дымового газа, насыщенного диоксидом углерода, состоит из котла для сжигания топлива в присутствии газа, содержащего кислород, и системы газоочистки, обеспечивающей удаление части примесей из дымового газа, насыщенного диоксидом углерода, образованного в котле, а также устройства сжатия, обеспечивающего сжатие части дымового газа, насыщенного диоксидом углерода, из которого была удалена по меньшей мере часть примесей, и канала подачи диоксида углерода, обеспечивающего подачу по части сжатой части дымового газа, насыщенного диоксидом углерода, из которого была удалена часть примесей в одно устройство газоочистки для использования в нем в качестве рабочего газа.

Изобретение относится к способу извлечения растворителя из декарбонизированного отработанного газа в секции водной промывки поглотительной колонны, декарбонизированный отработанный газ должен иметь диоксид углерода, поглощаемый и удаляемый с помощью контакта пар-жидкость с раствором, поглощающим диоксид углерода, содержащим растворитель, в поглотительной колонне.

Настоящее изобретение предлагает систему обработки жидкостью, включающую реактор, где реактор сконструирован так, что он содержит газообразную фазу и водную фазу, обе фазы, контактирующие с агетерогенным катализатором гидрогенации, иммобилизованным или суспендированным внутри водной фазы, где газообразная фаза включает водород и где водная фаза включает (i) раствор аминов; и (ii) соединения нитрозамина и/или нитрамина, полученные в результате способов десульфуризации газа с помощью аминов. Изобретение дополнительно относится к способу деструкции in situ соединений в водной фазе из системы газоочистителя, где способ включает контактирование водной фазы с газообразной фазой, включающей водород и гетерогенный катализатор, где водная фаза содержит (i) раствор аминов; и (и) соединения нитрозамина и/или нитрамина, полученные в результате десульфуризации газа с помощью аминов. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Сначала в первом процессе абсорбции абсорбируют диоксид углерода при введении в контакт подводимого содержащего диоксид углерода природного газа с первым обводным потоком растворителя. При этом образуется обедненный диоксидом углерода природный газ и обогащенный диоксидом углерода растворитель. Затем в процессе сжигания сжигают обедненный диоксидом углерода природный газ, причем образуется содержащий диоксид углерода отработавший газ. После этого во втором процессе абсорбции абсорбируют диоксид углерода при введении в контакт подводимого содержащего диоксид углерода отработавшего газа со вторым обводным потоком растворителя. При этом образуется очищенный от диоксида углерода отработавший газ и обогащенный диоксидом углерода растворитель. В заключение в процессе десорбции сводят первый обводной поток и второй обводной поток обогащенного диоксидом углерода растворителя и десорбируют диоксид углерода посредством подачи тепловой энергии, причем образуется обедненный диоксидом углерода растворитель. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в химической области и в области цветной металлургии. Способ очистки отходящих газов титано-магниевого производства включает обработку отходящих газов смесью щелочного реагента с водным раствором карбамида. Отходящие газы подвергают двухступенчатой очистке. На второй ступени отходящие газы противоточно обрабатывают смесью водного раствора гидроксида натрия с водным раствором карбамида, при этом водный раствор карбамида вводят в водный раствор гидроксида натрия в количестве, выше стехиометрии на 20-60%. Полученную смесь циркулируют в циркуляционном контуре бак-насос-скруббер до остаточной концентрации гидроксида натрия, равной 20-40 г/дм3, и удаляют отработанный раствор, насыщенный по хлориду натрия из циркуляционного контура. Изобретение позволяет уменьшить затраты в процессе очистки отходящих газов титано-магниевого производства, снизить содержание гипохлорита натрия и активного хлора, повысить срок службы оборудования за счет исключения абразивного износа. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют обработку топочного газа от энергоустановки на биомассе для получения газа с объемной концентрацией диоксида углерода более 85%. Обработанный газ поступает в замкнутое пространство. Замкнутым пространством является теплица или парник. Обработка вредителей осуществляется по режиму I или режиму II или их комбинации. Режим I: непрерывная аэрация в период перелога. Режим II: непрерывная аэрация каждые 2-10 часов от 3 до 10 раз. Давление газа составляет 0,110-0,140 МПа, концентрация - 50-90%. Система содержит устройство обработки дыма, емкость для хранения обработанного дыма, блок управления, датчики контроля давления и концентрации диоксида углерода. Обеспечивается повышение эффективности и безопасности регулирования численности вредителей. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам регенерации насыщенного раствора поглотителя влаги - диэтиленгликоля, который используют в качестве абсорбента для извлечения водяных паров из газа в установках осушки природных и нефтяных газов. Способ регенерации насыщенного раствора поглотителя влаги, включающий вывод из абсорбера установки осушки природных и нефтяных газов насыщенного абсорбента и его обработку в две стадии, при этом обработку проводят при удельном потоке в надмембранном пространстве 3,7·103-3,9·103 л/(ч·м2), отличающийся тем, что на первой стадии процесс проводится с использованием 2 мембранных установок при 18-25°С, причем в первой мембранной установке происходит отделение ионов Са2+, а во второй - ионов Cl-, а вторую стадию процесса проводят с использованием 2 других мембранных установок при 50-55°С. Технический результат - повышение качества и эффективности регенерации абсорбента. Предлагаемый способ может быть широко использован для утилизации и регенерации отходов химической технологии, применяемой в нефте-, газодобывающей и перерабатывающей промышленности, так как он позволяет безотходно и экономично повторно использовать осушитель природных и нефтяных газов. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способу подготовки топливного газа и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике. Способ включает сжатие газа, его охлаждение и сепарацию. Газ предварительно подвергают контактированию с легким абсорбентом, полученный тяжелый абсорбент разделяют на циркулирующий и балансовый, последний смешивают с полученным газом отдувки, сжимают, охлаждают и сепарируют с получением конденсата и газа, который подвергают абсорбции охлажденным циркулирующим тяжелым абсорбентом в условиях отрицательного градиента температур и сепарируют с получением легкого абсорбента и топливного газа. Техническим результатом является снижение потерь углеводородов С5+ с топливным газом и повышение его качества. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области мембранной технологии. Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, состоящая из двух последовательно соединенных мембранно-контакторных модулей, причем каждый мембранно-контакторный модуль состоит из контакторного абсорбера и контакторного десорбера с системой обеспечения рециркуляционного потока между абсорбером и десорбером, причем первый мембранно-контакторный модуль предназначен для очистки биогаза от примесей СО2, а второй мембранно-контакторный модуль - для осушки биогаза от водяных паров, отличающаяся тем, что на выходе из второго мембранно-контакторного модуля установлены датчик влажности газовой смеси, соединенный с блоком регулирования величины потока рециркулята в процессе осушки биогаза во втором мембранно-контакторном модуле, и датчик содержания диоксида углерода в газовой смеси, соединенный с блоком регулирования величины потока и температуры рециркулята в процессе очистки биогаза в первом мембранно-контакторном модуле. Технический результат - автоматизация процесса очистки и осушки биогаза. 1 ил.

Изобретение относится к области нефтехимических производств, в частности к процессам подготовки газов пиролиза углеводородов для дальнейшей переработки, и может быть использовано для очистки пирогаза, содержащего ацетилен и этилен в качестве целевых компонентов, от примесей их гомологов и сопутствующих углеводородов C3 и C4. Поставленный технический результат достигается в способе очистки пирогаза от гомологов ацетилена, этилена и углеводородов C3, C4 абсорбцией керосином и последующей его десорбцией, при этом в абсорбент предварительно вводят трет-бутилпирокатехин в количестве 0,02-0,1 мас. %, абсорбцию ведут при -10°C, а десорбцию проводят при нагревании до 180°C в течение 30 минут. Техническим результатом является увеличение эффективности работы абсорбента. 1 табл.

Изобретение относится к способам селективного удаления примесей из газообразных выбросов. В частности, к селективному удалению и извлечению диоксида серы из газообразных выбросов в способе абсорбции/десорбции диоксида серы, в котором применяют буферизованый водный абсорбирующий раствор, содержащий малат натрия, чтобы селективно абсорбировать диоксид серы газообразного выброса. Могут применяться ингибиторы окисления. Абсорбированный диоксид серы затем десорбируют, чтобы регенерировать абсорбирующий раствор и получить газ, обогащенный по отношению к содержанию диоксида серы. Регенерация абсорбирующего раствора может включать в себя встроенный десорбер диоксида серы и теплонасосную систему, чтобы обеспечить повышенную энергоэффективность. Другие варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способу одновременного удаления диоксида серы и оксидов азота (NOx) из газообразных выбросов и извлечения диоксида серы. В этом способе применяется буферизованный водный абсорбирующий раствор, дополнительно включающий хелат металла, для абсорбции диоксида серы и NOx из газа, и последующее восстановление абсорбированного NOx с образованием азота. Кроме того, в изобретении предлагается способ одновременного удаления диоксида серы и NO. 3 н. и 14 з.п ф-лы, 6 табл., 8 ил.

Изобретение относится к области очистки газов от сероводорода и/или диоксида углерода и может быть использовано в газовой, нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности. Абсорбент для очистки газа от H2S и СО2 содержит метилдиэтаноламин, аминоэтилпиперазин, метиловый или этиловый эфир диэтиленгликоля и воду. Использование заявленных компонентов в определенном соотношении обеспечивает повышение скорости регенерации насыщенного абсорбента и повышение качества очистки газа при сокращении затрат тепловой энергии. 2 табл.
Наверх