Всесоюзная !патентшз-т[кнн';::пй1;1

 

297I57

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 29.Х1.1968 (№ 1286618/23-26)

Приоритет 09.XI I.1967 № П 1669337.1.ФРГ

МПК В Old 53/00

С Olb 17/16

С 10k 1/08

:комитет оо -дела.х изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 66.074.374(088.8) Опубликовано 02.ill.1971. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 28.1%,1971

Автор изобретения

Иностранец

Рудольф Ваккернагель (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Фридрих Уде Гмбх» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

Б1 1БЛ. i:. 7 - А

СПОСОБ ОЧ ИСТКИ УГЛ ЕВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ

ОТ СЕРОВОДОРОДА

Изобретение относится к области очистки газов, а именно газов, образование которых связано с высоким давлением, например природного и других газов, содержащих помимо углеводородов и сероводорода двуокись углерода, азот, меркаптаны и другие компоненты.

Для очистки газов от сероводорода, серьезно затрудняющего своим присутствием в примесях технологию переработки углеводородсодержащих газов, в промышленной практике применяют различные процессы, связанные с повышенным давлением газов, например промывку жидким поглотителеM под давлением (физическая абсорбция), экономичность использования которых в значительной степени определяется свойствами применяемого поглотителя. Абсорбенты, используемые в настоящее время для очистки углеводородсодержащих газов от сероводорода, при промышленных нагрузках могут разлагаться с образованием продуктов, разрушающе действующих на аппаратуру.

Цель настоящего изобретения — расширение ассортимента поглотителей, а следовательно, поиск нового абсорбента для удаления сероводорода из углеводородсодержащих газов, являющегося достаточно химически стойким соединением, отличающегося минимальным коррозионным действием на аппаратуру и одновременно обладающего всеми свойствами, необходимыми для поглотителей, — достигается использованием сложных эфиров фосфоновой кислоты и их производных, представляющих собой очень стабильные соединения с незначительной упругостью пара, низкой вязкостью и высокой растворяющей способностью по отношению к сероводороду и, например, к двуокиси углерода, по сравнению с уже известными органическими растворителями, например три10 и-бутил ф о сф атом.

Сероводород из углеводородсодержащих газов удаляется путем промывки под давлением с последующей регенерацией поглотителя.

На фиг. 1 приведен график растворимости

15 сероводорода и двуокиси углерода в ди-н-бутиловом эфире и-бутилфосфоновой кислоты и три-н-бутилфосфате при 25 С в бинарной системе; на фиг. 2 — схема устройства для очистки газов с применением в качестве поглоти20 теля дибутилового эфира и-бутилфосфоновой кислоты.

Растворимости определялись в одинаковых условиях и при использовании одинаковой аппаратуры. На оси ординат графика отложено

25 парциальное давление газовых компонентов смеси, а на оси абсцисс — количество газа, абсорбированного на единицу количества растворителя.

Помимо очень хорошей абсорбционной спо30 собности сложного эфира фосфоновой кисло297157 ты, обнаружена его достаточная абсорбционная селективность по отношению к углекислому газу. Растворимость метана в предлагаемом поглотителе очень незначительна, а растворимость более тяжелых углеводородов, например пропана, бутана и бензина, значительно выше, что позволяет из газа, подлежащего очистке, выделить фракцию тяжелых углеводородов. Метан, абсорбированный в очень небольших количествах, можно после промежуточного отделения растворителя вводить в подлежащий очистке газ в качестве очень ценного газового компонента.

Работа устройства.

75000 Нм !час природного газа, содержащего (в об. /О) 10 сероводорода, 12 углекислого газа и 78 метана, по трубопроводу 1 поступает на вход абсорбционной колонны 2, в данном случае насадочной, В верхнюю часть абсорбционной колонны по трубопроводу 8 противотоком подают регенерированный поглотитель, поступающий из отгоночной колонны 4. При прохождении поглотителя через рабочий объем насадочной абсорбционной колонны происходит абсорбция сероводорода при давлении в колонне 73 ата. Кроме того, происходит частичная абсорбция углекислого газа и метана.

В результате из верхней части колонны 2 через трубопровод 5 отводят чистый газ, содержащий около 5 мг/Нм сероводорода и около

11 об. /о углекислого газа.

Поглотитель, который нагревается при прохождении через абсорбционную колонну до

56 С за счет тепла, выделяющегося в результате процесса абсорбции, отводят из колонны

2 через трубопровод б в колонну 7 промежуточного сброса давления, где давление газа сбрасывают до 20 ата.

Выделяющийся в результате промежуточного сброса давления газ, содержащий (в об. /О) около 15,8 сероводорода, 23,4 углекислого газа и 60,8 метана, компрессором подают через трубопровод 8 в абсорбционную колонну.

По трубопроводу 9 частично регенерированный поглотитель из колонны 7 подают в холодильник 10, где поглотитель охлаждают до

20 С и затем подают по трубопроводу 11 в основную отделительную колонну 12, в которой путем сброса давления до атмосферного происходит частичное регенерирование поглотителя.

По трубопроводу 18 отводят 7250 Нм /час газа, содержащего (в об. /О) 71 сероводорода, 22 углекислого газа и 7 метана, который

10 можно использовать для получения серы по методу Клауса.

За счет десорбции в колонне 12 поглотитель охлаждается до 12 С. Это позволяет, используя теплообменник 14, охлаждать пол15 костью регенерированный поглотитель до 21 С и в то же самое время подогревать частично регенерированный поглотитель. Поглотитель отводят из теплообменника 14 через трубопровод 1б в подогреватель 1б, где он нагре20 вается до 80 С, и по трубопроводу 17 подают в верхнюю часть отгонной колонны 4, разбрызгивая противотоком со скоростью 1250 Нм /час инертного газа и достигая полной регенерации промывочного средства.

25 Из отгонной колонны после охлаждения в теплообменнике 14 по трубопроводу 8 поглотитель подают насосом в абсорбционную колонну по трубопроводу 18 при температуре

21 "С.

З0 Газ, выходящий из отгонной колонны, содержит 62,4 об. сероводорода и может использоваться для последующей переработки, например для получения серы по способу

Клауса.

Предмет изобретения

Способ очистки углеводородсодержащих газов от сероводорода путем промывки поглотителем под давлением с последующей регенера40 цией используемого поглотителя за счет сброса давления, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента поглотителей, в качестве последнего применяют эфир фосфоновой кислоты или производные указанного

45 эфира.

727

Фаг 7 / /„ç incaüüû гга

9 2

Составитель Г. Бахтюкова

Редактор T. Шарганова Техред Е. Борисова Корректор О. М. Ковалева

Заказ 1102/15 Изд. № 442 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2