CS257451B1 - Spósob odstránenia sfrovodíka a oxidu uhličitého z procesného plynu pri výrobo acetylénu - Google Patents

Description

257451

Vynález sa týká spůsobu odstránenia sírovodíka a oxidu uhličitého z procesného plynupri výrobě acetylénu.

Pri parciálněj oxidácii zemného plynu vzniká asi 6,8 % obj. acetylénu a zbytok tvořívodík, oxid uholnatý, oxid uhličitý, metán, etán, etylén, Cj a C^-olefíny a acetylény a malémnožstvo aromátov. Separácia acetylénu z takej to zmesi je založená na principe odstráftovaniajednotlivých zložiek v selektívnych rozpúšťadlách a roztokoch. Acetylén sa nakoniec získáváabsorpciou do metanolu a desorpciou z tohto roztoku, zatial čo koncový plyn (vodík, oxiduholnatý) z absorpcie sa může využit na výrobu čpavku alebo metanolu. Takýto postup vychádzaz předpokladu, že zemný plyn neobsahuje sírne zlúčeniny.

Ak zemný plyn obsahuje sírne zlúčeniny, potom je potřebné tieto ešte před samotnou parci-álnou oxidáciou' z něho odstránit. Najvhodnejši je postup, založený na principe katalytickejhydrogenácii na katalyzátoroch Comox alebo Nimox a zachytávaní sírovodíka na ZnO.

Nepriaznivá situácia nastane vtedy, ke3 důjde k zmene v zložení zemného plynu a ke3technológia výroby acetylénu vyvinutá na báze zemného plynu bez sírnych zlúčenln, musí spra-covávat zemný plyn s obsahom 5 až 50 mg síry na m . Kedže převážná vSčšina sírnych zlúčenín,nachádzajúcich sa v zemnom plyne, sa rozkládá pri teplotách 250 až 750 °C, vzniká z nichv redukčnom prostředí plameňa (1 400 °C) pri parciálnej oxidácii zemného plynu, hlavně sirovo-dík a menSie množstvo karbonylsulfidu, ktoré sa pri kvenčovaní s vodou dalej rozkládá zavzniku sírovodíka. Tak sa sirovodík dostane do procesného plynu, z ktorého, pokial sa neodstráňuje, prechádza jeho vSčšia časí do acetylénu a menšia část do koncového plynu.

Obsah sírovodíka v týchto plynoch nepriaznivo ovplyvňuje proces ich Salšieho spracovania:u acetylénu, například na acetaldehyd, vinylacetát a pod., u koncového plynu na čpavok alebometanol. Prejavuje sa to zniženou životnosťou používaných katalyzátorov, menšími výtažkami,zvýšenými normami spotřeby a teda zhoršenou ekonomikou celej výroby. Účinné sa sirovodík a oxid uhličitý dajú vypierať z plynov vodnými roztokmi uhličitanudraselného alebo sodného. Pri tom prebiehajú reakcie: h2s + K2co3s==aKHS + khco3CO2 + H2O + K2CO3Í=á2 KHCO3

Pri regenerácii prebiehajú uvedené reakcie v opačnom smere a navýše hydrosulfid draselnýsa ešte rozkládá podlá rovnice:

2 KHS-*K2S + H2S Z technologických postupov je známy sodový spůsob, pri ktorom sa používá 1 až 3% roztokuhličitanu sodného. Teplota vo vypieracej a regeneračnej časti bývá rovnaká 25 až 30 °C aregeneruje sa stripovanfm použitého roztoku vzduchom. Regeneruje sa celé množstvo použitéhoroztoku. Nevýhodou je přítomnost kyslíka, čím sa spotřebuje mnoho uhličitanu sodného na vedlajšie reakcie.

Iný postup regenerácie použitého roztoku sa snaží obísť túto nevýhodu tým, že namiestostripovania vzduchom sa využívá znížený tlak (80 kPa) a zvýšená teplota (60 °C). U potašového spósobu sa sirovodík a oxid uhličitý vypierajú 15% roztokom uhličitanudraselného pri tlaku 0,5 až 1,2 MPa. Celé množstvo roztoku sa regeneruje pri tlaku 80 kPavarom a to bez stripovania inertným plynom.

Horúci potašový spůsob používá 30% roztok uhličitanu draselného pri teplote vypierania 80 až 110 °C a pri tlakoch 2,5 až 3,0 MPa. V regenerácii bývá teplota 105 až 110 °C a tlak atmosférický. Nestripuje sa žiadným plynom. Pri vypieraní sírovodíka a oxidu uhličitého vod- ným roztokom alkalického uhličitanu z procesného plynu pri výrobě acetylénu, nie je možné

Claims (1)

1. 3 257451 využit ani jeden z týchto procesov, pretože to neumožňujú technologické podmienky výrobyacetylénu. Na druhej straně, dostupný tlak plynu okolo 1,5- až 1,6 MPa umožňuje pri teplote okolo40 °C účinné vypieranie zmienených kyslých zložiek i ked kvóli nízkéj koncentrácii sírovodíka-v plyne (řádové)desiatky ppm) je potřebné použit vyššie koncentrácie alkalického uhličitanu.Vzhladom k vysokým koncentráciám aktívnej zložky v roztoku je postačujúce, ked sa regenerujeiba jeho část. Špecifickosí procesu si vyžaduje zaradenie filtrácie roztoku medzi regeneračněoperácie. Je to dané tým, že procesný plyn z výroby acetylénu obsahuje přibližné 10% ažC4 acetylénov a olefínov, ktoré vytvárajú rózne polymérne a živičnaté látky a tie je potřebnéodstraňovat. Týmto požiadavkám vyhovuje spósob odstránenia sírovodíka a oxidu uhličitého z procesné-ho plynu pri výrobě acetylénu, podlá ktorého sa procesný plyn vypiera v kolóne s vodným rozto-kom uhličitanu alkalického kovu (uhličitan draselný, uhličitan sodný) a koncentrácii vypiera-cieho roztoku 16 až 29 % hm. K vypieraniu dochádza pri teplote 31 až 50 °C a tlaku 1,4 až1,7 MPa. Na regeneráciu sa odvádza iba část použitého roztoku zo spodu vypieracej kolony,zatial čo zvyšné množstvo sa vracia na hlavu vypieracej kolony. Regenerácia použitého roztokuprebieha v prvom stupni znížením tlaku nad roztokom na hodnotu 0,1 až 0,7 MPa a v druhomstupni, po predchádzajúcej filtrácii roztoku, sa tento stripuje v kolóne pri tlaku 0,1 až0,15 MPa a pri teplote 31 až 59 °C prúdom inertného plynu, pričom zregenerovaný roztok saodtahuje zo spodnej časti kolony a vracia sa na hlavu vypieracej kolony. K výhodám navrhovaného postupu patří dobrá selektivita a vysoká účinnost zachytávaniasírovodíka a nízké náklady celého procesu. Příklad 1 25 000 m\h (0 °C, 0,1 MPa) procesného plynu _1 pri výrobě acetylénu, ktorý obsahuje0,15 % obj. oxidu uhličitého a 50 ppm sírovodíka o tlaku 1,5 MPa a teplote 35 °C vstupujedo spodnej Časti vypieracej klobúčikovej kolony 2 o priemere 1 600 mm so 16 etážami (obrá-zok 1). Na vrch kolony sa privádza oběhovým cerpadlom 10 m^.h“^ -Ί9 až 20 % hm. roztoku uhličitanu 3—1 draselného. Zo spodnej časti kolony odchádzajú na regeneráciu 4 m ,*h asi 18% roztoku uhliči-tanu draselného. Po expanzi v odplyňovacej nádobě 2 sa čiastočne zregenerovaný roztok privádza cez filter_4 čerpadlom na.hlavu stripovacej klobúčikovej kolony 5, ktorá má priemer 900 mm a 26 etáží. V odplyňovacej nádobě na hlavě kolony sa udržuje atmosférický tlak a teplota 35 °C, na dnekolony je teplota 40 °C. Do spodnej časti kolony sa privádza dusík 6 v maximálnom množstve2 000 m\h 1 a z hlavy kolony odchádza uvolněný sirovodík a oxid uhličitý. Regenerovaný roz-tok sa vrac-ia na hlavu vypieracej kolony. Procesný plyn, odchádzajúci na dalšie spracovanieobsahuje 150 ppm oxidu uhličitého a 2 ppm sírovodíka. PŘED MET VYNÁLEZU Spósob odstránenia sírovodíka a oxidu uhličitého z procesnjého plynu pri výrobě acetylé-nu, ktorý spočívá v tom, že sa procesný plyn vypiera v kolóne s vodným roztokom uhličitanudraselného alebo uhličitanu sodného vyznačujúci sa tým, že kondentrácia vypieracieho roztokuje 16 až 29%, k vypieraniu dochádza pri teplote 31 až 50 °C a tlaku 1,4 až 1,7 MPa, pričomsa odvádza na regeneráciu iba část použitého roztoku zo spodu vypieracej kolony, zatial čozvyšné množstvo sa vracia na hlavu vypieracej kolony a regenerácia použitého roztoku prebiehanajprv v prvom stupni znížením tlaku nad roztokom na hodnotu 0,1 až 0,7 MPa a potom v druhomstupni, po predchádzajúcej filtrácii sa roztok stripuje v kolóne pri tlaku 0,1 až 0,15 MPaa pri teplote 31 až 59 °C prúdom inertného plynu, pričom zregenerovaný roztok sa odtahujezo spodnej časti kolony a vracia sa na hlavu vypieracej kolony. 1 výkres