CS220208B1 - Způsob kontinuální regenerace pracích roztoků pro odstraňování sirovodíku z plynů - Google Patents

Abstract

Způsob kontinuální regenerace pracích roztoků pro odstraňování sirovodíku z plynů. Vynález se týká způsobu kontinuální regenerace pracích roztoků pro odstraňování sirovodíku z plynů pomocí regeneračního plynu s obsahem elementárního kyslíku. Řeší tento problém za zvýšeného tlaku. Podstatou vynálezu je, že regenerace probíhá za vyššího tlaku, než je tlak plynu, ze kterého se sirovodík odstraňuje, přičemž regenerační plyn regeneračním zařízením cirkuluje a koncentrace kyslíku v regeneračním plynu je udržována na hodnotě parciálního tlaku kyslíku ve výši od 22 kPa až do 100'% provozního tlaku, při kterém regenerace probíhá.

Description

220208

Vynález se týká způsobu kontinuální re-generace pracích roztoků pro odstraňovánísirovodíku z plynů pomocí regeneračníhoplynu s obsahem elementárního kyslíku.

Jsou známy způsoby regenerace pracíchroztoků, používaných pro odstraňování siro-vodíku z plynů, při nichž je prací roztok u-váděn ve styik s oxidačním médiem, převáž-ně vzduchem, v tak zvaných oxidérech. Spo-lečnou nevýhodou těchto regeneračních po-stupů je roízměrnost zařízení, protože oxida-ce pracích roztoků probíhá velmi pomalu.Pomalý průběh regenerace je dán předevšímnízkým parciálním tlakem kyslíku ve vzdu-chu, [používaném většinou jako regenerační-ho plynu. Místo vzduchu je možno použítpři regeneraci, vzduch obohacený kyslíkem,případně i čistý kyslík, ,za předpokladu vy-sokého přebytku oxidačního média vzhle-dem ke stechiometrické spotřebě kyslíku,nutné pro regeneraci pracího roztoku. Z to-hoto důvodu je tento způsob nehospodárný,i když by se, s ohledem na zhruba pětkrátvyšší parciální tlak čistého kyslíku v po-rovnání se vzduchem, zvýšilo úměrně množ-ství rozpuštěného kyslíku v pracím roztokua tím i rychlost regenerace. Za stávajícíhostavu techniky si regenerace pracích rozto-ků vyžaduje poměrně dlouhou dobu, až 60minut, což znamená, že v oxidačním zařízenímusí být nashromážděno takové množstvípracího roztoku, které odpovídá době zdrže-ní pro průběh regenerace. Tím se podstatněZvyšuje objem pracího roztoku a zvyšují senáklady na jeho přípravu a uskladňování.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom,že regenerace probíhá za tlaku vyššího nežje tlak plynu, ze kterého se sirovodík od-straňuje, přičemž regenerační plyn regene-račním zařízením cirkuluje a koncentracekyslíku v regeneračním plynu je udržová-na na hodnotě parciálního tlaku kyslíku vevýši od 22 kPa až do 10(J% provozního tla-ku, při kterém regenerace probíhá.

Způsob podle vynálezu přináší výhodu vtom, že vyšší tlak, při kterém regeneraceprobíhá, umožňuje docílit vyšší rozpustnostkyslíku v pracím roztoku, úměrnou tlaku,čímž se doba regenerace zkrátí. Tím, že re-generační plyn je udržován v cirkulaci, jemožno k regeneraci použít například vzduchobohacený kyslíkem až i čistý kyslík, anižby docházelo k jeho ztrátám do atmosféry.Během oxidační regenerace pracího roztokupak dochází pouze lke spotřebě kyslíku, od-povídající stechiometriclkým podmínkámprůběhu chemických reakcí během oxidace.Při použití vzduchu k regeneraci pracíhoroztoku dochází vlivem spotřeby kyslíku kezvyšování obsahu dusíku v regeneračnímplynu. Proto je nutno část regeneračníhoplynu odpouštět do atmosféry, aby koncen-trace kyslíku v regeneračním plynu bylakonstantní. Protože však regenerace pracíhoroztoku probíhá za zvýšeného tlaiku, je mož-no při regeneraci vystačit dokonce s nižší koncentrací kyslíku v regeneračním plynunež činí jeho koncentrace ve vzduchu, po-kud je parciální tlak kyslíku dostatečně vy-soký. Další výhoda je v tom, že pro oběhpracího roztoku je zapotřebí jen jedno čer-padlo pro dopravu pracího rozteku do re-generačního zařízení, přičemž zpětná dopra-va zregenerovainého pracího roztoku je za-ručena vlastním tlakem v oxidačním zaříze-ní. Oběhový kompresor regeneračního plynupak vyrovnává pouze hydraulický odpor oxi-dačního zařízení. Doplňování oběhového re-generačního plynu závisí na koncentracikyslíku vněm. Je-li regenerační plyn tvořenčistým kyslíkem, je nutno na každý kilo-gram získané síry z plynu doplnit 0,35 m3kyslíku, přičemž koncentrace kyslíku v re-generačním plynu je stále stejná, tj. 100 °/o.Při použití vzduchu k regeneraci je nutnočást oběhového plynu odpouštět, aby se kon-centrace kyslíku v něm udržela konstantní.Oběhový regenerační plyn obsahuje vždyméně než 21'% obj. kyslíku, doplňuje-li setotéž množství vzduchu, kolik je odpouště-ného regeneračního plynu. Při použití vzdu-chu obohaceného kyslíkem je odpouštěnémnožství plynu tím nižší, čím je vyšší kon-centrace kyslíku v doplňovaném plynu. Připoužití čistého kyslíku pracuje regeneracebez odpouštění oběhového plynu. Další vý-hodou způsobu podle vynálezu, který je mož-no uplatnit při odsíření všech druhů plynůs obsahem sirovodíku, je nízká spotřeba re-generačního vzduchu, čímž se snižují ná-klady na električkou energii. V podstatnémíře se omezuje i množství exhalací z re-generačního zařízení, které jsou vždy zdro-jem zápachu. Malé množství plynu odpouš-těného z regeneračního zařízení je pak mož-no snadno likvidovat, například při spalová-ní. Při použití kyslíku exhalace praktickynevznikají. Cím vyššího tlaku se při regena-ci použije, tím menší jsou rozměry zařízení,což se příznivě promítne v investičních iprovozních nákladech.

Zařízení znázorněné na výkresu, sestává zvypíracího zařízení 3 pro čištění odsiřova-ného plynu, do něhož je zavedeno potrubí11 odsiřovaného plynu, dále z potrubí 1 od-vádějícího prací roztok, z vypínacího zaří-zení 3 a z potrubí 2 odvádějícího z vypíra-cího zařízení usazenou síru. Z hlavy vypí-racího zařízení 3 vyúsťuje potrubí 12 odvá-dějící vyčištěný plyn. Oběhový kompresor 7je spojen ,na svém vstupu potrubím 6 cirku-lujícího regeneračního plynu s hlavou re-generačního zařízení S. Výstup z oběhovéhokompresoru 7 je napojen do paty regenerač-ního zařízení 5. Do paty regeneračního za-řízení 5 je též napojen výstup kompresoru9 čerstvého regeneračního plynu přivádě-ného potrubím 8. K hlavě regeneračního za-řízení S je připojena armatura 10 pro od-pouštění regeneračního plynu.

Způsob kontinuální regenerace pracích roztoků pro odstraňování sirovodíku z plynů

Claims (2)

1. 220208 S podle vynálezu se uskuteční takto: Pracíroztok, odcházející po usazení síry z vypí-račího zařízení 3, je čerpadlem 4 dopravo-ván do regeneračního zařízení 5, pracující-ho pod tlakem vyšším než je tlak plynu vevypíracím zařízení 3. Regenerační cirkulu-jící plyn, Kterým se oxiduje prací roztok, o-bíhá v regeneračním zařízení 5, přičemž cir-kulace regeneračního plynu mezi hlavou apatou regeneračního zařízení 5 je provádě-na oběhovým kompresorem 7. Čerstvý rege-nerační plyn, v množství úměrném spotře-bovanému kyslíku při regeneraci, je dodá-ván kompresorem 9, odpouštění regenerač-ního plynu je zajištěno armaturou 10. Zre-generoivaný prací roztok je vlastním tlakemv regeneračním zařízení S znovu přiváděndo vypíracího zařízení 3, kam vstupuje od-siřovaný plyn a z něhož odchází vyčištěnýplyn a vyloučená síra. Přikladl Odsiřuje se plyn o sležení 27 °/o obj. COz,18 % obj. Hz, 21 % obj. CO, 29 % obj. CHá avyšší, 5% obj. N2 s obsahem 4,3 g.mn-3HaS. Množství odsiřovaného plynu činí10 000 m„3. tr1. Odsiřování se provádí roz-tokem chelátově vázaného železa, přičemžodpadá elementární síra. Po dekantaci síryse prací roztok čerpá pod tlakem 0,5 MPaa přivádí se do regenerační kolony, přeskterou cirkuluje 2000 m3.h-1 regenprační- PÍEDMĚS Způsob kontinuální regenerace pracíchroztoků pro odstraňování sirovodíků z ply-nů pomocí regeneračního plynu s obsahemelementárního kyslíku, vyznačený tím, že re-generace probíhá za vyššího· tlaku, než jetlak plynu, ze kterého se sirovodík odstra- B ho plynu s obsahem 20,9 % obj. kyslíku. Spo-třebovaný kyslík se doplňuje čerstvým vzdu-chem v množství 85 m3. h“1 pomocí kom-presoru. Z horní části regenerační kolony setrvale odpouští regenerační plyn v množství68 m3. h-1. Regenerace probíhá při teplotě40 °C a prací roztok je zregenerován za 28minut, zatímco při beztlaké regeneraci jezapotřebí ik regeneraci 50 minut. Příklad
2. 2 Generátorový plyn s obsahem 9 g. mn3H2S je odsiřován pracím roztokem s obsa-hem organicky vázaného železa, přičemžtento roztok je regenerován při tlaku 0,25MPa kyslíkem o čistotě 97,5 % obj. kyslíku.Množství odsiřovaného plynu činí 2000 m3.. h_1. Prací roztok je uváděn ve styk s kyslí-kem o koncentraci 97,5 % obj., jehož obí-hající množství regenerační kolonou je 480•m3.h_1, přičemž se do systému doplňuje10 m3. h_1 kyslíku o uvedené koncentraci.Z regenerační kolony se odpouští méně než2 m3. h“1 cirkulujícího plynu, který obsa-huje 82 % obj. kyslík, 9,6 % obj. dusíku a8,4 % obj. kysličníku uhličitého. Při pracov-ní teplotě 42'% je regenerace pracího roz-toku ukončena v průběhu 18 minut. Vynálezu je možno využít v průmyslu pa-livářském, petrochemickém, chemickém vpřípadech použití oxidačně-redukčních způ-sobů odstraňování sirovodíku z plynů. VYNALEZU ňuje, přičemž regenerační plyn regenerač-ním zařízením cirkuluje a koncentrace kys-líku v regeneračním plynu je udržována nahodnotě parciálního tlaku kyslíku ve výšiod 22 ikPa až do 100 % provozního tlaku, přikterém regenerace probíhá. 1 list výkresů