CS237671B1

CS237671B1 - Wiring diagram of non-selective physical absorption systems

Info

Publication number: CS237671B1
Application number: CS145383A
Authority: CS
Inventors: Jiri Macak; Jan Zacher; Milan Kolar
Original assignee: Jiri Macak; Jan Zacher; Milan Kolar
Priority date: 1983-03-02
Filing date: 1983-03-02
Publication date: 1985-09-17

Abstract

Neselektivní fyzikální absorpční soustavyvse zapojí tak, že první absorpční stupeň je napojen na vnitřní cirkulaci druhého absorpčního stupně, kde jsou vřazeny čpavkové dochlazovače. Dále na první absorpční stupeň je napojen nejméně jeden gxpander, tepelný regenerátor a vícestupňový expander. Za druhý absorpční stupen je zařazen samostatný třetí pojistný ab-v sorpční stupeň. Za první absorpční stupeň je zařazen druhý absorpční stupeň oxidu uhličitého s odděleným odtahem technicky čistého oxidu uhličitého. Zapocení je vhodné k použití pro úpravu topných plynů.Non-selective physical absorption The system is connected so that the first absorption the stage is connected to the internal circulation the second absorption stage where they are incorporated ammonia aftercoolers. Next on first the absorption stage is connected to at least one gxpander, heat regenerator and multistage expander. For the second absorption degree there is a separate third premium ab-v sorption grade. For the first absorption degree a second absorption grade of oxide is included carbon dioxide with separate exhaust carbon dioxide. Swiveling is suitable for use in editing fuel gases.

Description

Vynález se týká zapojení neselektivních fyzikálních absorpčních soustav topných plynů, pracujících s organickými pracími medii za tlaku a nízkých teplot tak, aby jejich zapojení umožnilo částečně selektivní nebo úplně selektivní oddělení nejméně jedné s odstraňovaných plynných balastních složek.The invention relates to the integration of non-selective physical absorption systems of fuel gases operating under pressure and low temperature organic scrubbing media so that their connection allows for partially selective or completely selective separation of at least one of the gaseous ballast components to be removed.

Dosud známá zapojení hlavních atfOjna ,technologických článků fyzikálních absorpčních soustav, pracujících za použití organického pracího media, například methylalkoholu za zvýšených tlaků do 3 MPa a středně nízkých teplot do -7d°C je provedeno tak, že absorpční neselektivní soustavy nedovolují svým strojně-technologickým uspořádáním pracovat jako částečné nebo úplně selektivní soustavy vůči některé z odstraňovaných plynných složekThe hitherto known involvement of the main atmospheres, the technological elements of physical absorbing systems operating using an organic washing medium, such as methanol at elevated pressures up to 3 MPa and moderately low temperatures up to -7d ° C, are carried out in such a way operate as partial or totally selective systems to any of the gaseous components to be removed

Toto neselektivní provedení je zejména nevýhodné v tom, že nelze v některém z pracích stupňů soustavy odstranit přednostně_za to částečně nebo úplně jednu z plynných složek čištěné plynné směsi a zároveň libovolně regulovat obsah jiné složky v koncovém čistém plyna.This nonselective embodiment is particularly disadvantageous in that they can not be in one of the washing stages is preferably removed _from the system and partially or completely one of the gaseous components in the purified gas mixture while arbitrarily regulate the content of other components in the end pure gas.

Další nevýhoda spočívá v tom, že nelze ovlivňovat složení renegeračních_?popřípadě expanzních plynů, odpadajících při regeneraci pracích médií jednotlivých absorpčních stupňů, což znesnadňuje jejich další zpracování či likvidaci.Another disadvantage is that it is not possible to influence the composition of renegeration _? or expansion gases, which are lost during regeneration of the washing media of the individual absorption stages, which makes their further processing or disposal difficult.

V neselektivních absorpčních soustavách, pracujících například jako komplexní fyzikální vypírky surového tlakového generátorového plynu, získaného tlakovým zplyněním fosilních paliv, obvykle prochází ochlazený a částečně upravený surový tlakový plyn postupně jednotlivými absorpčními stupni, zpravidla pakIn non-selective absorption systems, for example operating as complex physical scrubbers of the raw pressure gas generator obtained by the pressure gasification of fossil fuels, the cooled and partially treated raw pressure gas usually passes sequentially through the absorption stages, usually

237 671 dvěma chladícími stupni, předpíracím absorpčním stupněm, hlavním absorpčním stupněm a dopíračím absorpčním stupněm, přičemž složení čistého koncového plynu je dáno nezaměnitelnou funkcí jednotlivých absorpčních stupňů a jejich technologických parametrů.237 671 with two cooling stages, a prewash absorption stage, a main absorption stage and a post-absorption absorption stage, the composition of the pure tail gas being given by the unmistakable function of the individual absorption stages and their technological parameters.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu zapojení absorpčních stupňů neselektivní fyzixální vypírky. Jeho podstata spočívá v tom, že přívod prací kapaliny prvního absorpčního stupně, tvořící sulfanovou pračku, je napojen na vnitřní cirkulaci druhého absorpčního stupně. Dále je možno do vnitřní cirkulace druhého absorpčního stupně vřadit čpavkové dochlazovače. Podle dalšího význaku je na první absorpční stupeň napojen nejméně jeden expandér. Dále je výhodné, že na první absorpční stupeň je napojen vícestupňový expandér a tepelný regenerátor. Podle dalšího význaku je za druhý absorpční stupeň zařazen samostatný třetí pojistný absorpční stupeň. Dále je možno za první absorpční stupeň zařadit druhý absorpční stupeň oxidu uhličitého s odděleným odtahem technicky čistého oxidu uhličitého·According to the invention, these disadvantages are overcome by the involvement of the absorption stages of the non-selective physical wash. Its essence is that the supply of washing liquid of the first absorption stage, constituting the sulfane scrubber, is connected to the internal circulation of the second absorption stage. Further, ammonia aftercoolers may be incorporated into the internal circulation of the second absorption stage. According to another feature, at least one expander is connected to the first absorption stage. It is further preferred that a multistage expander and a heat regenerator are connected to the first absorption stage. According to another feature, a separate third absorption absorption stage is provided after the second absorption stage. Furthermore, the second absorption stage may include a second absorption stage of carbon dioxide with separate offtake of technically pure carbon dioxide.

Nákladní účinek zapojení podle vynálezu spočívá v docílení předsycení absorpčního činidla oxidem uhličitým a absorpčních teplot, xteré jsou potřebné k částečné nebo úplné absorpci sultánu v tomto stupni. Hlavní absorpční stupen pak pracuje jako absorbér oxidu auhličitáho a dopírací absorpční stupeň pak jako pojistná vypírka popřípadě jako stabilizátor obsáhá sulfanu a oxidu uhličitého v koncovém čistém plynu· výhody zapojení podle vynálezu spočívají i v tom, že lze dosáhnout stabilního a snadno měmtelnéno obsahu oxidu uhličitého v koncovém čistém plynu, že vhodnou teplotu pro částečnou nebo úplnou absorpci sulfanu v předpíracím absorpčním stupni lze snadno regulovat_z například pomocí vložených čpavkových dochlazovačů, přičemž lze tímto způsobem návazně regulovat i vhodné teploty v hlavním absorpčním stupni, který slouží jako absorbér oxidu uhličitého.The cost-effective effect of the present invention is to achieve pre-saturation of the absorbent with carbon dioxide and absorption temperatures that are required to partially or fully absorb the sultan at this stage. The main absorption stage then acts as a carbon dioxide absorber and the post-absorption absorption stage as a scrubber or as a stabilizer contains sulfane and carbon dioxide in the final pure gas. The advantages of the invention are also that a stable and easily changeable carbon dioxide content can be achieved. it is easy to regulate the appropriate temperature for the partial or total absorption of the sulfane in the prewash absorption stage by, _for example, using the introduced ammonia aftercoolers, in which way the appropriate temperatures in the main absorption stage serving as the carbon dioxide absorber can be controlled.

Dále zapojení podle vynálezu umožňuje při regeneraci nasyceného absorpčního činidla expansí docílit přesunu podstatnéFurthermore, the circuit according to the invention allows substantial displacement to be achieved when regenerating the saturated absorbent by expansion

237 671 části absorbovaného sulfanu do malého objemu odděleně odváděuýcn expanzních plynů, což usnadňuje jejich další zpracování eventuelně likvidaci·237 671 parts of absorbed sulphane into small volume of separate exhaust gases, which facilitates their further processing or disposal ·

Navíc tento způsob zapojení umožňuje při desorpci pracího média hlavního absorpčního stupně získat technicky čistý oxid uhličitý.In addition, this type of engagement makes it possible to obtain technically pure carbon dioxide upon desorption of the washing medium of the main absorption stage.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad technologického schéma zapojení ne selektivní fyzikální absorpční soustavy na částečnou nebo úplně selektivní absorpční soustavu.The accompanying drawing shows an example of a flowchart of a non-selective physical absorbent system wiring to a partial or fully selective absorbent system.

Surový tlakový generátorový plyn je přiváděn z neznázorněného zdroje nejprve do prvního chladicího stupně 1, kde je ochlazován na 3 až 7J°C ehladným kondenzátem, přičemž je z něho odstraňována dehtová mlha, mechanické nečistoty, převážné množství výševroucích uhlovodíků, čpavek, popř. kyanovodík a absorbováno malé množství oxidu uhličitého a sulfanu.The raw pressurized generator gas is fed from a source (not shown) first to the first cooling stage 1, where it is cooled to 3-7 ° C with smooth condensate, removing tar mist, mechanical impurities, most of the high-boiling hydrocarbons, ammonia, and the like. hydrogen cyanide and absorbed small amounts of carbon dioxide and sulfane.

Déle postupuje surový plyn do druhého chladícího stupně 2, kde je již ochlazován na teploty -31 až -3čj°C a to směsí např. methylalkohol - voda. Takto předchlazený plyn je pak veden do prvního absorpčního sulfanového stupně 3. V obvyklém uspořádání klasické neselektivní vypirky funguje tento absorpční stupeň jako tzv. předpírací stupeň.Further, the raw gas proceeds to the second cooling stage 2, where it is already cooled to a temperature of -31 to -3 ° C using a mixture of, for example, methanol - water. The pre-cooled gas is then passed to the first absorbent sulfane stage 3. In the conventional arrangement of a conventional non-selective scrubber, this absorption stage functions as a so-called prewash stage.

Vhodnou úpravou stupně regenerace, teplot a množství přiváděného pracího média do thoto pracího stupně, lze docílit částečně selektivního nebo selektivního odstranění sulfanu z čištěného plynu.By appropriately adjusting the degree of regeneration, the temperatures and the amount of scrubbing medium supplied to the scrubbing stage, it is possible to achieve a partially selective or selective removal of the sulfane from the gas to be cleaned.

Zejména je vhodné využít jako pracího média čósti prací kapaliny vnitřní cirkulace druhého absorpčního stupně 4, která svými fyzikélně-chemxckými vlastnostmi umožňuje při odpovídající teplotě a nastřikovaném množství částečně nebo úplně odstranit, sulfan.In particular, it is desirable to use as the washing medium parts of the washing liquid of the internal circulation of the second absorption stage 4, which, due to its physicochemical properties, allows to remove partially or completely sulfane at an appropriate temperature and injection amount.

Toto zapojení dále umožňuje regulovat potřebnou teplotuThis connection also allows to regulate the required temperature

- 4 237 671 vloženými čpavkovými dochlazovači 42, které jsou obvykle umístěny v okruhu vnitřní cirkulace pracího média druhého absorpčního stupně 4.4,237,671 interposed ammonia aftercoolers 42, which are typically located within the internal circulation circuit of the scrubbing medium of the second absorption stage 4.

Následné oddělená regenerace nasyceného pracího média tohoto absorpčního stupně je pak prováděna expanzí buč jednostupňové nebo dvoustupňové v expandéru 31 při tlacích 0,3 až 1,0 MPa nebo postupně v druhém expandéru 32 při tlacích 0,1 až 0,8 MPa. Tato oddělená jedno nebo dvoustupňová regenerace pracího média umožňuje získat v malém množství uvolněných expanzních plynů převážné množství zachyceného eulfanu, takže je usnadněno další zpracování této části expanzního plynu.Subsequent separate regeneration of the saturated scrubbing medium of this absorption stage is then carried out by expanding either one or two stages in expander 31 at pressures of 0.3 to 1.0 MPa or successively in the second expander 32 at pressures of 0.1 to 0.8 MPa. This separate one- or two-stage regeneration of the scrubbing medium makes it possible to obtain a predominant amount of entrapped eulfane in a small amount of the released expansion gases, so that further processing of this part of the expansion gas is facilitated.

Další regenerace pracího média tohoto absorpčního stupně následuje pak v poměru 1 : 5 až 7 v tepelném regenerátoru 33 celého absorpčního systému a ve vícestupňovém expandéru pracího média druhého absorpčního stupně 41« čištěný plyn je pak dále přiváděn do druhého absorpčního stupně 4, který pracuje pa£ prakticky jako absorbér oxidu uhličitého.Further regeneration of the scrubbing medium of this absorption stage follows in a ratio of 1: 5 to 7 in the thermal regenerator 33 of the entire absorption system and in the multistage scrubber expander of the second absorption stage 41 the purified gas is then fed to the second absorption stage 4 practically like a carbon dioxide absorber.

Vhodnou změnou stupně regenerace, teploty a množství přiváděného absorpčního média do druhého absorpčního stupně 4 lze docílit snadno měnitelného obsahu oxidu uhličitého v koncovém čistém plynu. Za tento absorpční stupeň lze zařadit ještě třetí absorpční stupeň 5 pracující prakticky jako pojistné zařízení pro docílení předepsaného složeni čistého koncového plynu. Tento absorpční stupeň pracuje s uzavřenou regenerací pracího prostředku.By suitably varying the degree of regeneration, the temperature, and the amount of absorbent medium to be supplied to the second absorbent stage 4, the readily variable carbon dioxide content of the final clean gas can be achieved. A third absorption stage 5, which functions practically as a safety device for obtaining the prescribed composition of the pure tail gas, can be added after this absorption stage. This absorption stage operates with a closed regeneration of the detergent.

Claims

1. Involvement of non-selective physical absorber systems of heating gases working with organic scrubbing media, characterized in that the scrubbing liquid supply of the first absorption stage constituting the sulfane scrubber (3) is connected to the internal circulation of the second absorption stage (4).

Wiring according to claim 1, characterized in that ammonia coolers (42) are incorporated in the internal circulation of the second absorption stage (4).

Connection according to Claims 1 and 2, characterized in that at least one expander (31) is connected to the first absorption stage (5).

4. Connection according to claim 1, characterized in that a multistage expander (41) and a thermal regenerator (35) are connected to the first absorption stage (3), the thermal regeneration being carried out in a ratio of 1: 5 to 7.

5. Connection according to claims 1 to 4, characterized in that a separate third absorption absorption stage (5) is placed after the second absorption stage (4).

6. Connection according to claim 1, characterized in that a second absorption stage of carbon dioxide (4) with a separate exhaust of technically pure carbon dioxide is placed downstream of the first absorption stage (3).