Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности, а именно к способу очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды. Способ включает в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа. При этом взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой осуществляют в абсорбере, состоящем из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом. Аммиаксодержащий газ подают под нижний слой нижней насадочной секции, а воду - на верхний слой верхней насадочной секции. Далее часть собранной на глухой коллекторной тарелке абсорбера аммиачной воды охлаждают и подают на верх верхней и нижней насадочных секций в качестве орошения. Кроме того, по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, и по сигналу датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера, осуществляют изменение расхода подаваемых в абсорбер воды и аммиачной воды. Технический результат заключается в получении аммиачной воды высокой степени чистоты требуемой концентрации в одном аппарате-абсорбере колонного типа. 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 (H2O). Суммарное содержание кислых газов и меркаптанов в очищаемом газе может достигать величины - до 50% масс.

Из уровня техники известен способ получения аммиачной воды, в котором растворение аммиака в воде с одновременным отводом выделяющейся теплоты ведут в две ступени, при этом на второй ступени газообразный аммиак с первой ступени растворяют в исходной воде в изотермических условиях, а на первой ступени сжиженный или частично испаренный аммиак растворяют в адиабатических условиях в аммиачной воде, поступающей со второй ступени (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.

Также известен способ получения аммиачной воды из газообразного аммиака (см. патент RU 2598461, С01С 1/00, опубл. 01.09.2016), в котором аммиачную воду получают попеременно в двух абсорбционных емкостях, соединенных с атмосферой через дыхательный скруббер.

К недостаткам данного способа следует отнести:

- получение аммиачной воды происходит попеременно в двух контурах, что усложняет контроль над процессом;

- 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.

И в том, и в другом случае для получения аммиачной воды используется предварительно очищенный поток аммиака (аммиак высокой степени чистоты - жидкий или газообразный).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ, в котором при очистке аммиаксодержащего газа получают газообразный аммиак, высокой степени чистоты, из которого затем в отдельной секции, обустроенной по типу, описанной в патенте RU 2598461, получают аммиачную воду (см. патент RU 2556634, C10G 19/02, опубл. 10.07.2015). Упомянутый способ включает в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа.

Однако 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, не позволяют получить аммиачную воду требуемой концентрации из «грязного» газообразного аммиака, содержащего посторонние примеси, в одном аппарате. Кроме того, наличие связи абсорбционных емкостей с атмосферой создает потенциальную опасность проскока газообразного аммиака со всеми возможными отрицательными экологическими последствиями для окружающей среды.

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 способе очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, включающем в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа, взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой осуществляют в абсорбере, состоящем из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, аммиаксодержащий газ подают под нижний слой нижней насадочной секции, а воду - на верхний слой верхней насадочной секции, часть собранной на глухой коллекторной тарелке абсорбера аммиачной воды охлаждают и подают на верх верхней и нижней насадочных секций в качестве орошения, при этом по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды и по сигналу датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера, осуществляют изменение расхода подаваемых в абсорбер воды и аммиачной воды.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема установки получения аммиачной воды, состоящей 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 выводится 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 коррозионностойких 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 способа очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, реализуемого на установке очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, представлен в Таблицах 1-3.

Из примера следует, что предлагаемое изобретение позволяет получить аммиачную воду высокой степени чистоты требуемой концентрации из «грязного» газообразного аммиака, содержащего посторонние примеси в одном аппарате-абсорбере колонного типа.

Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, включающий в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа, отличающийся тем, что взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой осуществляют в абсорбере, состоящем из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, аммиаксодержащий газ подают под нижний слой нижней насадочной секции, а воду - на верхний слой верхней насадочной секции, часть собранной на глухой коллекторной тарелке абсорбера аммиачной воды охлаждают и подают на верх верхней и нижней насадочных секций в качестве орошения, при этом по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, и по сигналу датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера, осуществляют изменение расхода подаваемых в абсорбер воды и аммиачной воды.



 

Похожие патенты:

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.

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 обработки газовой смеси с помощью методики разделения. Способ обработки газовой смеси, которая образуется из потока продукта реактора для синтеза диметилового эфира из синтез-газа и которая содержит диметиловый эфир, диоксид углерода и другой компонент, который является более низкокипящим, чем диоксид углерода, включает охлаждение газовой смеси при первом уровне давления от первого уровня температуры до второго уровня температуры и промывание фракции газовой смеси, которая остается в газообразном состоянии при втором уровне температуры, в поглотительной колонне флегмой, преимущественно содержащей диоксид углерода, при этом флегма частично образована из фракции газовой смеси, которую отделяют в жидком состоянии в процессе охлаждения.

Изобретение относится к установке и способу для получения диметилового эфира. Способ обработки путем технологии разделения потока (g) продукта, содержащего по меньшей мере диметиловый эфир, метанол, воду, диоксид углерода, монооксид углерода и водород, из реактора (4), который используют для синтеза диметилового эфира (z) из синтез-газа (е).

Раскрыт усовершенствованный способ регенерации растворителя, используемого для удаления загрязнителей из потока текучей среды. Указанный способ включает в себя применение системы (10) регенерации растворителя, содержащей отпарную колонну (29) обогащенного/обедненного растворителя, ребойлер (50), конденсатор (36) и приемник флегмы (38), где усовершенствование заключается в местоположении (46) возврата конденсированного отпарного газа из приемника флегмы.

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.

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.

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.

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 химической и нефтехимической промышленности, а именно к способу очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды. Способ включает в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа. При этом взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой осуществляют в абсорбере, состоящем из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом. Аммиаксодержащий газ подают под нижний слой нижней насадочной секции, а воду - на верхний слой верхней насадочной секции. Далее часть собранной на глухой коллекторной тарелке абсорбера аммиачной воды охлаждают и подают на верх верхней и нижней насадочных секций в качестве орошения. Кроме того, по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, и по сигналу датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера, осуществляют изменение расхода подаваемых в абсорбер воды и аммиачной воды. Технический результат заключается в получении аммиачной воды высокой степени чистоты требуемой концентрации в одном аппарате-абсорбере колонного типа. 1 ил., 3 табл., 1 пр.

Наверх