Способ регенерации алканоламинов
(ii) 458125
О П
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 14.03.69 (21) 1312363/23-4 (51) М. Кл. С 07с 91/06 (32) Приоритет 14.03.68 (31) 12506/68 (33) Великобритания
Опубликовано 25.01.75. Бюллетень № 3
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 547.233.07 (088.8) Дата опубликования описания 17.03.75 (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Фернанд Поттьез и Рафаэль Вербеест (Бельгия) Иностранная фирма
«ЮШБ Унион Шимик-Шемише Бедрижвен (Бельгия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АЛКАНОЛАМИНОВ.
CHg CH0H- СНг N Ж
О (СН СН +ЩвОН(СНт CHOH СНа) 1Н « COs / где Ме — Na или К.
Изобретение относится к способу регенерации алканолиминов, содержащихся в растворах, используемых для очистки газов от сернистых соединений и углекислого газа.
Известен способ регенерации алканоламинов, заключающийся в том, что раствор, используемый для очистки газов и содержащий алканоламины, подвергают перегонке с последующей обработкой полученного остатка сильным основанием, например гидроокисью 10 натрия. Образовавшуюся смесь фильтруют, получают регенерированный алканоламин и осадок карбоната натрия.
Цель изобретения — упрощение и интенсификация процесса. 15
Сущность предложенного способа регенерации алканоламинов, содержащихся в растворах, используемых для очистки газов от сернистых соединений и углекислого газа, заключается в том, что раствор подвергают пере- 20 гонке, полученный остаток нагревают со стехиометрическим количеством гидроокиси щелочного металла в присутствии воды в таком количестве, которое необходимо для того, чтобы полученная система разделялась на органическую и водную фазы, после чего отбирают органическую фазу, содержащую регенерированный алканоламин, отобранную фазу перегоняют и полученный дистиллят возвращают в цикл.
При таком способе получают практически количественную степень регенерации. Кроме того, устраняются недостатки известного способа, заключающиеся в том, что образующийся в процессе осадок карбоната натрия с трудом отделяется фильтрованием, в связи с чем содержание органических продуктов в осадке после фильтрования повышается, и фактически операция малорентабельна.
В примерах в качестве диалканоламина используют диизопропаноламин (ДИПА), реакция регенерации осуществляется в соответствии с уравнением
458125
Таблица 2
Водная фаза, г
Органическая фаза, г
Компонент
6,7
Следы
762,4
100
Диизопропаноламин
Диметиловый эфир дизтиленгликоля
Оксазолидон
Na CO
Вода
Всего
451,3
881,3
1339,3
82
728,7
1673,1
Таблица 1
Органическая фаза, г
Водная фаза, г
Компонент
848,7
Следы
84,4
790,2
1723,3
7,45
502,2
980,6
1490,25
Диизопропаноламин
Оксазолидон
Na,Ñ0ç
Вода
Всего
Из соотношения молекулярных весов реагентов следует, что 159 r оксазолидона и 80 г гидроокиси натрия дают 133 г ДИПЛ и 106 r карбоната натрия или же 159 г оксазолидона и 112 г гидроокиси калия дают 133 г ДИПА и
138 г карбоната калия.
Пример 1. Подвергают гидролизу синтетическую смесь, имеющую следующий состав, вес. % . .оксазолидон 88, диизопропаноламин — 12.
К 1000 г этой смеси добавляют стехиометрическое количество NaOH в виде водного 20О/Оного раствора или 442,7 г NaOH (100 /о) и
1770,8 г воды.
Нагревают эту смесь до кипения в течение
15 мин, Получают две жидкие фазы, состав которых приведен в табл. 1, Следовательно, 1000 r синтетической смеси
/880 Х 133 содержат 880 rоксазолидона,,т. е.
159
736,1 г ДИПА. К этому следует прибавить
120 г ДИПЛ, содержащихся в смеси первоначально. Общее теоретическое количество
ДИПЛ 856,1 г.
Степень рекуперации ДИПА в органической б 848,7 фазе составляет ) 99,1 /0.
, 856,1 )
Чтобы выделить растворенное количество щелочи и уменьшить содержание воды в органической фазе последнюю подвергают перегонке.
П р и м ер 2. Известен раствор для промывки газов, отвечающий следующему составу, вес. /о. диизопропаноламин — 47, смесь диметиловый эфир полиэтиленгликоля — 47, вода — 6.
Чтобы имитировать регенерацию промывочного раствора этого вида, подвергают гидролизу при условиях, аналогичных примеру 1, следующий состав, вес. %. диизопропаноламин — 10, диметиловый эфир диэтиленгликоля — 10, оксазолидон — 80.
Для этого к 1000 r указанной синтетической смеси добавляют стехиометрическое коJIH÷åñòB0 NaOH в виде водного 20%-ного раствора, что соответствует определенному содержанию оксазолидона, или 402,5 г NaOH (100%) и 1610,0 г воды.
Нагревают эту смесь до кипения в течение
15 мин, получают две жидкие фазы, состав которых приведен в табл. 2.
55 б0 б5
Следовательно, 1000 г первоначальной смеси содержат 800 rоксазолидона,,т. е.
800 Х 133
) 669,1 г диизопропаноламина.
159 )
К этому следует прибавить 100 г ДИПА, содержащихся в исходной смеси. Общее количество ДИПА 769,1 r, Степень рекуперации ДИПА в органической
/ 762,4 фазе составляет ) 99,1 вес. %.
, 769,1 )
Рекуперация диметилового эфира диэтиленгликоля практически полная.
Органическую фазу подвергают перегонке перед повторным введением в цикл промывки газов.
Пример 3. Практический опыт в промышленном масштабе.
Свежий промывочный раствор, использованный для очистки газов, первоначально содержит 450 диизопропаноламина, 40 О/о сульфолана и 15 /о воды.
Когда раствор подвергают регенерации, он содержит 35,77% диизопропаноламина, 24,72% сульфолапа, 18,75 оксазолидона и 20,76 /а воды.
Регенерируемый раствор подают из расчета 125 кг/час в дистилляционный аппарат. Это операция дает 98,5 кг/час дистиллята, содержащего 43,57О/о диизопропаноламина, 28,24 /О сульфолана, 2,25% оксазолидона, 25,94/ воды, и 26,5 кг остатка, содержащего 6,85 о/о диизопропанола мина, 11,61 о/О сульфолана, 80,07% оксазолидона, 1,47 / воды.
Дистиллят непосредственно возвращают в цикл на установку для очистки газа, а остаток подвергают регенерации в соответствии с изобретением.
Отбирают 1000 г остатка, анализ которого
80 Х 800.7 указан, и прибавляют к нему )
159
403 г NaOH (100 /о) и (4)(403) 1612 г воды.
Получают водный раствор с 19,85 вес. %
NaOH.
Затем доводят полученную смесь до кипения, чтобы подвергнуть гидролизу оксазолидон (т. кип. смеси 109 С/760 мм рт. ст.). Приблизительно после 15 мин кипения происходит разделение на два слоя. Хроматографический анализ показывает исчезновение пика оксазолидона, что указывает на то, что гидролиз оксазолидона в диизопропаноламин полный.
458125
Т абл ица 4
Таблица 3
Водная фаза, r
Органическая фаза, r
Компонент
Органическая фаза, r
Водная фаза, г
Компонент
Диизопропаноламин
Сульфолан
Оксазолидон
Карбонат натрия
Вода
0,26
Следы
Следы
33,7
65,9
43,9
6,9
Следы
4,91
44,3
Диизопропаноламин
Сульфолан
К,СО
Вода
Оксазолидон
Всего
44,94
7,13
5,29
42,64
100,00, 732,0
116,1
86,16
694,42
1628,68
6,27
609,79
638,66
1254,72
0,5
48,6
50,9
100,0
Составитель Л. Иоффе
Тскред Т. Миронова
Редактор Т. Загребельная
Корректор В. Врыксииа
Заказ 5!0(16 Изд. № 320 Тираж 529 Подписное
Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415
Типография, пр, Сапунова, 2
Оставляют смесь для охлаждения.
Декантацией отбирают 1680 г органической фазы и 1335 r водной фазы, состав которых приведен в табл. 3.
Следовательно, 1000 г первоначального остатка содержат 800,7 сксазолидона, что соответствует ) 670 г ДИПА, но так
/ 8007 Х 133
159 как остаток содержит сначала 68,5 г свободного ДИПЛ, то общее теоретическое количество ДИПА 738,5 г.
Органическая фаза после декантации содержит (1680 ;0,439) 735 r ДИПЛ, а водная фаза (1335к,0,0026) 3,5 г ДИПА.
Следовательно, рекуперация диизопропаноламина практически полная (99,5%).
Рекуперация сульфолана также практически полная: первоначальное содержание сульфолана в остатке 116,1 г/кг; содержание органической фазы в сульфолана (1680)(0,0069)
116 г.
Для выделения растворенного количества щелочи и уменьшения содержания воды в органической фазе последняя подвергается дистилляции перед возвратом ее в цикл газовой очистки; водная фаза от декантации выбрасывается.
Пример 4. Использование гидроокиси калия как агента регенерации.
К 1000 г остатка регенерации, который использовался в примере 3 и содержит 6,85% диизопропаноламина, 11,61% сульфолана, 80,07% оксазолидона и 1,47 /о воды, прибавляют стехио метрическое количество КОН в
/8007 Х П2.2 водном 30%-ном растворе или
159
565,02 г 100% -ной КОН и 1318,38 г воды (1883,4 г КОН 30%-ной).
После нагревания до кипения в течение
15 мин получают две жидкие фазы, состав которых приведен в табл. 4.
Так как теоретическое содержание ДИПЛ
/ 800,7 Х 133 в остатке составляет ) 670 г+
159
+68,5 г = 738,5 г и органическая фаза содержит 732,0 г ДИПА, видно, что степень рекуперации ДИПА составляет () 99,14 . б 732,0 3 (738,5 )
Из таблицы видно, что степень рекуперации сульфолана равна 100%.
Освобождают органическую фазу от К2СОз и ббльшей части воды перегонкой и возвращают в цикл дистиллят в стадию очистки газа.
35 Предмет изобретения
1. Способ регенерации алканоламинов, содержащихся в растворах, используемых для очистки газов от сернистых соединений и уг40 лекислого газа, путем перегонки указанных растворов с последующей обработкой полученного остатка гидроокисью щелочного металла, отлич а ющи йс я тем, что, с целью упрощения процесса, используют водный раствор гид45 роокиси щелочного металла.
2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что используют водный раствор, содержащий
15 — 25 вес. % гидроокиси натрия.
3. Способ по п. 1, отлич а ющийс я тем, 50 что используют водный раствор, содержащий
25 — 35 вес. % гидроокиси калия.
