Установка очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности, а именно к установке очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды. Установка состоит из абсорбера, первого и второго холодильников, трубопроводов подачи аммиаксодержащего газа, воды и аммиачной воды, а также трубопровода отвода аммиачной воды. При этом абсорбер выполнен из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, трубопровод подачи аммиаксодержащего газа соединен с нижней частью абсорбера, под нижней насадочной секцией, трубопровод подачи воды и первый трубопровод подачи аммиачной воды соединены с верхней частью абсорбера, над верхней насадочной секцией, а второй трубопровод подачи аммиачной воды соединен с центральной частью абсорбера, между глухой коллекторной тарелкой и нижней насадочной секцией, на первом и втором трубопроводах подачи аммиачной воды установлен соответственно первый и второй холодильники, входы которых соединены с трубопроводом отвода аммиачной воды. Кроме того, на трубопроводе подачи воды и втором трубопроводе подачи аммиачной воды установлены первый и второй регулирующие клапаны, обеспечивающие изменение расхода подаваемой в абсорбер, соответственно, воды и аммиачной воды по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, на первом трубопроводе подачи аммиачной воды установлен третий регулирующий клапан, обеспечивающий изменение расхода подаваемой в абсорбер аммиачной воды по сигналу от датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера. Технический результат заключается в получении аммиачной воды высокой степени чистоты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности и может быть использовано для производства аммиачной воды (водного раствора аммиака) марки А (содержание NH3 - не менее 25% масс.) из аммиаксодержащего газа, в котором помимо аммиака содержатся примеси кислых газов (сероводород H2S, углекислых газ СО2), меркаптаны (RSH) и пары воды (Н2О). Суммарное содержание кислых газов и меркаптанов в очищаемом газе может достигать величины - до 50% масс.

Из уровня техники известна установка получения аммиачной воды, состоящая из абсорбера, смесителя-сепаратора, холодильника, танка сжиженного аммиака и хранилища аммиачной воды (см. патент RU 2105716, С01С 1/00, опубл. 27.02.1998).

Однако сырьем для получения аммиачной воды, является сжиженный аммиак, получение которого представляет собой специфическую и достаточно сложную энергозатратную техническую задачу. Кроме того для получения аммиачной воды используется предварительно очищенный поток сжиженного аммиака.

Также известна установка получения аммиачной воды, содержащая первый и второй контуры получения аммиачной воды, трубопровод подачи воды и трубопровод подачи аммиака (см. патент RU 2598461, С01С 1/00, опубл. 01.09.2016). Каждый из контуров известной установки содержит емкость абсорбции аммиака, водяные трубопроводы и аммиакопроводы, связанные с емкостью абсорбции аммиака, и холодильник. Емкость абсорбции аммиака соединена дыхательной трубкой со скруббером. Выход холодильника соединен трубопроводом, имеющим регулятор расхода с емкостью абсорбции аммиака, а вход - с трубопроводом отвода аммиачной воды из емкости абсорбции аммиака. Водяные трубопроводы и аммиакопроводы снабжены запорными клапанами, обеспечивающими возможность переключения подачи воды и аммиака из первого контура во второй и из второго в первый контур. Каждая из емкостей абсорбции аммиака снабжена датчиком температуры, связанным с регулятором расхода.

К недостаткам данной установки следует отнести:

- наличие двух контуров, что усложняет контроль над процессом получения аммиачной воды;

- установка соединена с атмосферой посредством дыхательного скруббера, что может привести к выбросу аммиака;

- отсутствие возможности получения аммиачной воды с концентрацией выше 30% масс., т.к. процесс ведется при атмосферном давлении и температуре окружающей среды;

- необходимость в предварительной подготовке подаваемого на установку потока газообразного аммиака (до высокой степени чистоты).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является установка очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, состоящая из абсорбера, первого и второго холодильников, трубопроводов подачи аммиаксодержащего газа и аммиачной воды, а также трубопровода отвода аммиачной воды (см. патент RU 2556634, C10G 19/02, опубл. 10.07.2015).

Недостатками упомянутой выше установки являются технологическая сложность и аппаратурная избыточность, т.к. для получения аммиачной воды из газообразного аммиака требуется секция получения аммиачной воды, состоящая из двух работающих попеременно абсорбционных емкостей и скруббера дыхания, дыхательная линия которого соединена с атмосферой. Наличие связи абсорбционных емкостей с атмосферой создает потенциальную опасность проскока газообразного аммиака со всеми возможными отрицательными экологическими последствиями для окружающей среды.

Аппаратурная избыточность при получении аммиачной воды приводит к дополнительным капитальным и эксплуатационным затратам на процесс в целом и снижает его надежность и управляемость.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в получении аммиачной воды высокой степени чистоты требуемой концентрации, в том числе и по ГОСТ, из «грязного» газообразного аммиака, содержащего посторонние примеси (сероводород, углекислый газ, меркаптаны) в одном аппарате-абсорбере колонного типа.

Технический результат обеспечивается тем, что в установке очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, состоящей из абсорбера, первого и второго холодильников, трубопроводов подачи аммиаксодержащего газа, воды и аммиачной воды, а также трубопровода отвода аммиачной воды, абсорбер, выполнен из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, трубопровод подачи аммиаксодержащего газа соединен с нижней частью абсорбера, под нижней насадочной секцией, трубопровод подачи воды и первый трубопровод подачи аммиачной воды соединены с верхней частью абсорбера, над верхней насадочной секцией, а второй трубопровод подачи аммиачной воды соединен с центральной частью абсорбера, между глухой коллекторной тарелкой и нижней насадочной секцией, на первом и втором трубопроводах подачи аммиачной воды установлен соответственно первый и второй холодильники, входы которых соединены с трубопроводом отвода аммиачной воды, при этом на трубопроводе подачи воды и втором трубопроводе подачи аммиачной воды установлены первый и второй регулирующие клапаны, обеспечивающие изменение расхода подаваемой в абсорбер, соответственно, воды и аммиачной воды по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, на первом трубопроводе подачи аммиачной воды установлен третий регулирующий клапан, обеспечивающий изменение расхода подаваемой в абсорбер аммиачной воды по сигналу от датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера.

В верхней части абсорбера может быть установлен датчик давления, связанный с четвертым регулирующим клапаном, установленном на трубопроводе подачи инертного газа в нижнюю часть абсорбера, а также с пятым регулирующим клапаном, установленном на трубопроводе вывода сбросного газа с верха абсорбера.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором показана установка получения аммиачной воды, состоящая из следующих основных элементов:

1 - абсорбер (колонного типа); 2 - верхняя насадочная секция; 3 - нижняя насадочная секция; 4 - распределитель аммиачной воды для орошения нижней секции; 5 - распределитель воды на верхнюю насадочную секцию; 6 - распределитель аммиачной воды для орошения верхней секции; 7 - глухая коллекторная тарелка; 8 - газоход; 9 - вход для аммиаксодержащего газа; 10 - вход для подачи аммиачной воды на нижнюю секцию; 11 - вход для подачи воды на верхнюю секцию; 12 - вход для подачи аммиачной воды на верхнюю секцию; 13 - выход для аммиачной воды с глухой коллекторной тарелки; 14 - вход для инертного газа; 15 - выход загрязненного потока; 16 - выход для сброса газов; 17 - первый холодильник; 18 - второй холодильник; 19 - поточный анализатор; 20 - первый регулирующий клапан; 21 - третий регулирующий клапан; 22 - датчик температуры; 23 - второй регулирующий клапан; 24 - датчик давления; 25 - пятый регулирующий клапан; 26 - четвертый регулирующий клапан; 27 - трубопровод подачи аммиаксодержащего газа; 28 - трубопровод подачи воды; 29 - первый трубопровод подачи аммиачной воды; 30 - второй трубопровод подачи аммиачной воды; 31 - трубопровод подачи инертного газа; 32 - трубопровод вывода аммиачной воды; 33 - трубопровод вывода загрязненного потока; 34 - трубопровод вывода сбросного газа.

Аммиаксодержащий газ, содержащий кислые примеси (сероводород, углекислый газ) и меркаптаны по трубопроводу 27 подачи аммиаксодержащего газа через вход 9 для аммиаксодержащего газа абсорбера 1 подают под нижний слой нижней насадочной секции 3. При этом сверху на насадочную секцию 3 по второму трубопроводу 30 через вход 10 для подачи аммиачной воды на нижнюю секцию с помощью распределителя 4 подается охлажденная аммиачная вода собственной выработки (в начальный период работы подается вода, направляемая с глухой коллекторной тарелки 7 по второму трубопроводу 30 подачи аммиачной воды). Поступающие в составе аммиаксодержащего газового потока через трубопровод 27 кислые примеси и меркаптаны при контакте в объеме насадки 3 с аммиачной водой поглощаются последней с образованием раствора соответствующих аммонийных солей (сульфидов, карбонатов и меркаптидов). Образовавшийся загрязненный поток, состоящий из воды, аммиака и поглощенных кислых примесей через выход 15 и по трубопроводу 33 выводится с низа абсорбера 1 и направляется на утилизацию или разделение. Далее очищенный таким образом от кислых примесей газообразный аммиак поступает в верхнюю часть абсорбера 1, которая отделена от нижней глухой коллекторной тарелкой 7 с газоходом 8. Одновременно с этим по трубопроводу 28 через вход 11 с помощью распределителя 5 сверху на насадочную секцию 2 подается вода, а по первому трубопроводу 29 через вход 12 с помощью распределителя 6 -охлажденная аммиачная вода собственной выработки. За счет подачи воды и охлажденной аммиачной воды собственной выработки на верхнюю насадочную секцию 2 происходит полное поглощение поступающего в секцию аммиака с образованием аммиачной воды, которая собирается на глухой коллекторной тарелке 7 и выводиться из установки через выход 13 по следующим направлениям и со следующими целями:

- после охлаждения в холодильнике 17 подается на верхний слой верхней насадочной секции 2 в качестве верхнего циркуляционного орошения через вход 12 и распределитель 6 для поддержания температурного режима в верхней насадочной секции 2;

- после охлаждения в холодильнике 18 подается на верхний слой нижней насадочной секции 3 через вход 10 и распределитель 4 в качестве абсорбента кислых газов и меркаптанов для очистки аммиака, поступающего на абсорбцию в верхнюю часть аппарата через газоход 8 на глухой тарелке 7;

- выводится на сторону из абсорбера 1 как целевой продукт по трубопроводу 32 для дальнейшего использования.

Насадочные секции 2 и 3 представляют собой конструктивно оформленные секции абсорбера, основными элементами которых являются массообменные устройства различного типа и конструкции (регулярная или насыпная насадка), выполненные из различных материалов (металла, пластмассы, керамики и др.), химически и коррозионно-стойких по отношению к активным компонентам среды.

Для контроля качества получаемой аммиачной воды и ее концентрации на трубопроводе 32 вывода аммиачной воды (на участке трубопровода до соответствующих отборов аммиачной воды в первый трубопровод 29 подачи аммиачной воды на орошение верхней насадочной секции 2 и в второй трубопровод 30 подачи аммиачной воды на орошение нижней насадочной секции 3) расположен поточный анализатор 19, по показаниям которого (измеряется концентрация аммиачной воды и содержание примесей - сульфидной серы, карбонатов и меркаптидов - продуктов поглощения кислых газов аммиачной водой) осуществляется регулирование процесса. При наличии (превышении содержания) в аммиачной воде контролируемых примесей увеличивается расход аммиачной воды с глухой коллекторной тарелки 7 на нижнюю насадочную секцию 3 за счет открытия второго регулирующего клапана 23. В случае снижения концентрации аммиака в полученной аммиачной воде до величины менее 25% масс., происходит уменьшение подачи воды, направляемой по трубопроводу 28 на верхнюю насадочную секцию 2, за счет закрытия первого регулирующего клапана 20, расположенного на линии подачи воды 28.

Температура верха абсорбера 1 контролируется по показаниям датчика температуры (термопары) 22, расположенного в верхней части абсорбера 1 над верхней насадочной секцией 2, и поддерживается на уровне не более 40-50°С изменением расхода аммиачной воды третьим регулирующим клапаном 21.

Давление в абсорбере 1 поддерживается на уровне 1-3 кг/см2 (изб.) за счет подачи в абсорбер 1 по трубопроводу 31 через вход 14 инертного газа (азота) по показанию датчика давления 24, расположенного над верхней насадочной секцией 2 абсорбера 1. При превышении давления в абсорбере 1 выше указанных параметров за счет открытия пятого регулирующего клапана 25 происходит сброс избытка газов через выход 16 по трубопроводу 34 в закрытую факельную систему (во избежание попадания загрязняющих веществ в атмосферу).

Пример реализации предлагаемого изобретения представлен в Таблицах 1-3. Из примера следует, что предлагаемая установка позволяет получить аммиачную воду высокой степени чистоты требуемой концентрации из «грязного» газообразного аммиака, содержащего посторонние примеси в одном аппарате-абсорбере колонного типа.

Установка очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды

Установка очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды

1. Установка очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, состоящая из абсорбера, первого и второго холодильников, трубопроводов подачи аммиаксодержащего газа, воды и аммиачной воды, а также трубопровода отвода аммиачной воды, отличающаяся тем, что абсорбер выполнен из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, трубопровод подачи аммиаксодержащего газа соединен с нижней частью абсорбера, под нижней насадочной секцией, трубопровод подачи воды и первый трубопровод подачи аммиачной воды соединены с верхней частью абсорбера, над верхней насадочной секцией, а второй трубопровод подачи аммиачной воды соединен с центральной частью абсорбера, между глухой коллекторной тарелкой и нижней насадочной секцией, на первом и втором трубопроводах подачи аммиачной воды установлен соответственно первый и второй холодильники, входы которых соединены с трубопроводом отвода аммиачной воды, при этом на трубопроводе подачи воды и втором трубопроводе подачи аммиачной воды установлены первый и второй регулирующие клапаны, обеспечивающие изменение расхода подаваемой в абсорбер, соответственно, воды и аммиачной воды по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, на первом трубопроводе подачи аммиачной воды установлен третий регулирующий клапан, обеспечивающий изменение расхода подаваемой в абсорбер аммиачной воды по сигналу от датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части абсорбера установлен датчик давления, связанный с четвертым регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи инертного газа в нижнюю часть абсорбера, а также с пятым регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе вывода сбросного газа с верха абсорбера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе для производства ароматического соединения, содержащей: первое производственное устройство, синтезирующее аммиак, метанол или водород из природного газа; второе производственное устройство, синтезирующее ароматическое соединение из природного газа посредством каталитической реакции и подающее газовую смесь, в основном включающую непрореагировавший метан и водород в качестве побочного продукта, в первое производственное устройство для получения аммиака, метанола или водорода; и устройство отделения водорода, выделяющее водород из продувочного газа, образующегося при реакции синтеза в первом производственном устройстве, и подающее водород во второе производственное устройство для восстановления катализатора, используемого в каталитической реакции.
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении материалов для электроники, электротехники, а также катализаторов. Сначала формируют порошок предшественника соединения типа майенита гидротермальной обработкой смеси порошка исходных материалов соединения типа майенита и воды.

Изобретение может быть использовано в процессах растворения, выщелачивания, выделения металлов и их соединений из водных растворов. Для осуществления способа проводят извлечение металлов из полиметаллического сырья выщелачиванием солянокислым раствором, осаждение металлов из солянокислых растворов осуществляют аммиаком и из раствора кристаллизуют соль NH4Clтв.

Настоящее изобретение касается аммиачных композиций, включающих в себя по меньшей мере одно гидроксоцинковое соединение и по меньшей мере два соединения элементов 3-й главной подгруппы.

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности. Установка получения аммиачной воды содержит первый и второй контуры получения аммиачной воды, трубопровод подачи воды и трубопровод подачи аммиака.

Изобретение относится к износостойким частицам, которые требуются для изготовления декоративной бумаги с износостойкой поверхностью. .
Изобретение относится к технологии получения неорганических веществ, а именно к производству пористой гранулированной аммиачной селитры, используемой в производстве взрывчатых веществ.
Изобретение относится к биотехнологии и касается получения регулятора роста растений на основе микроорганизмов. .

Изобретение относится к химической технологии и предназначено для непрерывного получения аммиачной воды из сжиженного аммиака и воды. .
Изобретение относится к способу получения сложного минерального удобрения, а именно известково-аммиачной селитры. .

Способ разделения водородсодержащей углеводородной смеси (С2минус), которая, кроме водорода, по существу содержит углеводороды с двумя атомами углерода и метан, с помощью перегонной колонны.

Изобретение относится к способу удаления диоксида углерода из растворителя. Способ удаления диоксида углерода из растворителя, содержащего диоксид углерода, имеющий первое содержание диоксида углерода, включает приложение первого давления, составляющего по меньшей мере приблизительно четыре атмосферы и не более чем 10 атмосфер, к растворителю, нагревание растворителя до первой температуры, подачу растворителя в аппарат первой стадии для продувки, выдувание диоксида углерода из растворителя в аппарате для продувки первой стадии, получая первый обработанный растворитель, имеющий второе содержание диоксида углерода, которое является меньшим, чем первое содержание диоксида углерода, и первый газовый поток, содержащий диоксид углерода, удаление первого газового потока из аппарата для продувки первой стадии, подачу первого обработанного растворителя в аппарат для продувки второй стадии при второй температуре, которая является меньшей, чем первая температура, и втором давлении, которое является меньшим, чем первое давление, выдувание диоксида углерода из первого обработанного растворителя в аппарате для продувки второй стадии, получая второй обработанный растворитель, имеющий третье содержание диоксида углерода, которое является меньшим, чем второе содержание диоксида углерода, и второй газовый поток, содержащий диоксид углерода, удаление второго газового потока из аппарата для продувки второй стадии и извлечение второго обработанного растворителя из аппарата для продувки второй стадии.

Предложен способ абсорбционного выделения диоксида углерода из газовых смесей абсорбентом, содержащим водный раствор аминов по циркуляционной схеме. Способ включает абсорбцию диоксида углерода из газовой смеси в абсорбере, дросселирование насыщенного абсорбента, нагрев насыщенного абсорбента в первом рекуперационном теплообменнике и десорбцию из него диоксида углерода, паров воды и малорастворимых компонентов газовой смеси, отвод выделенных газов при помощи сепаратора, нагрев насыщенного абсорбента во втором рекуперационном теплообменнике, регенерацию полученного насыщенного абсорбента в регенераторе с подводом тепла в нижнюю часть регенератора при помощи кипятильников с получением горячего регенерированного абсорбента и с выделением газа регенерации, состоящего из диоксида углерода и паров воды, охлаждение регенерированного абсорбента во втором и первом рекуперационных теплообменниках перед подачей его насосами на абсорбцию.

Изобретение относится к устройству и способу для быстрой обработки летучего органического отработанного газа. Устройство содержит устройство предварительной обработки, используемое для устранения кислотности, щелочности и пыли, микроволновый реактор и абсорбционное устройство, соединенные последовательно газоподводящей трубой, и воздушный насос, онлайн-детектор летучего органического соединения и газовый расходомер, расположеные на газоподводящей трубе.

Изобретение относится к очистке газов. Насыщенный кислыми газами аминовый раствор (АР) подвергают двухстадийной сепарации с удалением растворенных в нем углеводородов.

Изобретение может быть использовано в нефтяной промышленности при переработке нефти, распределении, хранении и транспорте нефтепродуктов и других испаряющихся углеводородных жидкостей, а именно для многоступенчатого извлечения паров летучих растворителей из газов.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу и установке для обработки кислородсодержащих газов, в частности водяного пара и/или диоксида углерода.

Изобретение относится к области очистки от диоксида углерода различных газовых смесей, таких как природный газ, газы конверсии углеводородов, дымовые газы и др. методом абсорбции.

Заявленная группа изобретений относится к установке и способу извлечения CO2 из домовых газов. Установка содержит абсорбер CO2, регенератор абсорбента CO2, устройство измерения температуры, управляющее устройство.

Заявленная группа изобретений относится к установке и способу извлечения CO2 из домовых газов. Установка содержит абсорбер CO2, регенератор абсорбента CO2, устройство измерения температуры, управляющее устройство.

Изобретение относится к газообрабатывающей промышленности. Для декарбонизации углеводородного газа путем промывки растворителем газ приводят в контакт с поглотительным раствором для получения газа, обедненного CO2, и поглотительного раствора, наполненного CO2. Поглотительный раствор нагревают и дросселируют для выделения газообразной фракции и получения раствора, обедненного углеводородами. Поглотительный раствор, обедненный углеводородными соединениями, подвергают термической регенерации для выделения газообразного выходящего потока, обогащенного CO2, и получения регенерированного поглотительного раствора. Обеспечивается упрощение технологии и повышение эффективности очистки природного газа, сокращение потребления топочного газа. 18 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл., 3 пр.

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности, а именно к установке очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды. Установка состоит из абсорбера, первого и второго холодильников, трубопроводов подачи аммиаксодержащего газа, воды и аммиачной воды, а также трубопровода отвода аммиачной воды. При этом абсорбер выполнен из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, трубопровод подачи аммиаксодержащего газа соединен с нижней частью абсорбера, под нижней насадочной секцией, трубопровод подачи воды и первый трубопровод подачи аммиачной воды соединены с верхней частью абсорбера, над верхней насадочной секцией, а второй трубопровод подачи аммиачной воды соединен с центральной частью абсорбера, между глухой коллекторной тарелкой и нижней насадочной секцией, на первом и втором трубопроводах подачи аммиачной воды установлен соответственно первый и второй холодильники, входы которых соединены с трубопроводом отвода аммиачной воды. Кроме того, на трубопроводе подачи воды и втором трубопроводе подачи аммиачной воды установлены первый и второй регулирующие клапаны, обеспечивающие изменение расхода подаваемой в абсорбер, соответственно, воды и аммиачной воды по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, на первом трубопроводе подачи аммиачной воды установлен третий регулирующий клапан, обеспечивающий изменение расхода подаваемой в абсорбер аммиачной воды по сигналу от датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера. Технический результат заключается в получении аммиачной воды высокой степени чистоты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 1 пр.

Наверх