Способ выделения окиси углерода из кислородсодержащего газа

 

О П И С Д Н И Е („)997759

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Респубаик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.05.81 (21) 3287591/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В.01 D 53/14

Геауддрстванный кемнтет

СССР (53) УДК 66.074..32 (088.8) Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.83 ле делам нзайратеннй н етнрмтий, И. И. Стрижевский, А. М. Алексеев, Н. Д. Заичко,.

Т. А. Семенова, И. Л. Лейтес, Ю. Б. Самарф, Ю. Г. Карпова и С. В. Корбутов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА

ИЗ КИСЛ ОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА

1.

Изобретение относится к способам выде-. ления окиси углерода из кислородсодержащего газа и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для разделения газовых смесей.

Известен способ выделения окиси углерода из кислородсодержащего газа путем абсорбции раствором двойной соли А1СцС1 в толуоле с последующей регенерацией отработанного абсорбента при нагревании; абсорбцию ведут при 0 — 30 С (1).

Однако проведение абсорбции при температуре выше 0 C- раствором A1CuC1+ в толуоле не позволяет обеспечить безопасность поглощения СО из кислородсодержащего газа вследствие возможности воспламенения толуола, а также снижает экономичность процесса за счет значительного содержания паров толуола в отходящих газах, которые необходимо в дальнейшем конденсировать и поглощать адсорбентом.

Наиболее близким к изобретению по

20 технической сущности и достигаемому эффекту является способ выделения окиси углерода из кислородсодержащего газа путем абсорбции раствором двойной соли

А1СиС1< в толуоле с последующей регенерацией отработанного абсорбента при нагревании. Абсорбцию ведут при — 10 — 40 С и концентрации раствора двойной соли

AlCuC1 в толуоле 60 — 70% (2).

Недостатком известного способа является невозможность обеспечения взрывобезопасности процесса, что обусловлено проведением абсорбции при температурах выше — 10 С и возможностью воспламенения паров толуола.

Использование 60 — 70%-ного раствора двойной соли AlCuCl+ в толуоле при данных температурах приводит к выпадению твердого осадка, что предопределяет унос с кислородсодержащим газом твердых частиц, покрытых толуолом, в трубопроводы, где происходит их осаждение и забивка трубопроводов, а также испарение толуола, тем самым создаются дополнительные условия взрывоопасности и снижается надежность процесса.

Целью изобретения является обеспечение взрывобезопасности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно. способу выделения окиси углерода из кислородсодержащего газа абсорб99?759

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 993/7 Тираж 686 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, чл. Проектная, 4 цию ведут при температуре от — 15 до — 30 и концентрации раствора двойной соли

А1СцС14 в толуоле 35 — 50о/р.

Кроме того, отработанный абсорбент перед регенерацией продувают углекислотой или азотом.

Указанные условия предотвращают выпадение твердой фазы при пониженных температурах без снижения абсорбционной емкости раствора.

Как показали экспериментальные данные, для надежного обеспечения безопасности процесса поглощения окиси углерода толуольными растворами двойной соли

AICuCI< целесообразно проводить процесс абсорбции при оптимальных температурах от — 15 до — 30 С. Давления паров толуола при этих температурах составляют 14о/, и

30% соответственно от величин давления паров толуола, соответствующего температуре нижнего предела воспламенения, что обеспечивает надежную пожаро-взрывобезопасность процесса.

Осуществление способа при температуре выше — 15 С приводит к резкому увеличению давления паров толуола, что снижает взрывобезопасность процесса.

Осуществление способа при температуре ниже — 30 С нецелесообразно, так как приводит к повышению энергозатрат на охлаждение раствора и на последующий нагрев его для выделения окиси углерода. зо

Осуществление способа при концентрации раствора AICuCI в толуоле более 50 /р приводит к выпадению твердого осадка, забивающего трубопроводы и обуславливающего образование взрывоопасных паров.

При концентрации менее 35 /о не обеспечивается достаточная степень поглощения окиси углерода.

Продувка отработанного абсорбента перед регенерацией углекислотой или азотом направлена на удаление кислородсодержащих газов и создание инертной среды, что в случае повышения температур при регенерации исключает вероятность взаимодействия кислорода с органическим растворителем и уменьшает взры- 45 воопасность процесса.

Пример 1. В 1 кг толуола растворяют

210 г безводного хлористого алюминия и добавляют 190 г полухлористой меди. Полученный раствор фильтруют для удаления непрореагировавшей полухлористой меди и примесей. После фильтрования раствор содержит 35 /p AICUCI и 65 /p толуола.

Через данный раствор, охлажденный до — 15 С, пропускают газовую смесь, содержащую, об. /o: СО 22; О !4; N 64. При 55 этом происходит абсорбцйя СО раствором и образуется эквимолярное соединение СО:

A1CuCI4 Отработанный абсорбент продувают углекислотой и подают на регенерацию нагреванием до 80 С, при этом газ, выделившийся при регенерации, содержит

98,5 об% СО.

Состав газа после абсорбции, об. о/p.

02 18,1; Nq 81,5; СО 0,4.

Пример 2. В 1 кг толуола растворяют

260 r безводного хлористого алюминия и

240 г полухлористой меди. Полученный раствор фильтруют для удаления непрореагировавшей полухлористой меди и примесей. После фильтрования раствор состоит из 50 /о AICuCI4 и 50 /о толуола. Раствор охлаждают до — 30 С и пропускают через него газовую смесь, содержащую, об. /o .

СО 22; 02 14; N 64.

После абсорбции получают газ состава, об. /o. 02 18; N 81,7; СО 0,3. Отработанный абсорбент продувают азотом и подают на регенерацию нагреванием до 95 С.

Газ после регенерации содержит 99 об. /о

СО.

Поглотительная емкость (, об. /о СО/1 л абсорбента: согласно известному способу (— 10 С, концентрация 60 /p) — 32; по примеру 1 — 40, по примеру 2 — 35.

Снижение температуры и концентрации двойной соли AICuC14 в толуоле не приводит к уменьшению поглотительной емкости абсорбента.

Таким образом, предложенный способ выделения окиси углерода из кислородсодержащего газа обеспечивает взрывобезопасность процесса за счет предотвращения выпадения твердой фазы и образования взрывоопасных паров при сохранении степени очистки газов.

l. Способ выделения окиси углерода из кислородсодержащего газа путем абсорбции раствором двойной соли AICuC14 в толуоле с последующей регенерацией отработанного абсорбента при нагревании, отличающийся тем, что, с целью обеспечения взрывобезопасности процесса, абсорбцию ведут при температуре от — 10 до — 30 С и концентрации раствора двойной соли

А1СцС14 в голуоле 35 — 50

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что отработанный абсорбент перед регенерацией продувают углекислотой или азотом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент Японии № 55 — 334, кл. С Ol В 31/18, 1980.

2. Патент Великобритании № 1318790, кл. С 1 А, 1973.