CS265398B1

CS265398B1 - Absorbent Recovery Column

Info

Publication number: CS265398B1
Application number: CS876746A
Authority: CS
Inventors: Ludek Ing Csc Vins; Miloslav Ing Cvejn
Original assignee: Vins Ludek; Miloslav Ing Cvejn
Priority date: 1987-09-18
Filing date: 1987-09-18
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS674687A1

Abstract

Kolonu pro regeneraci absorbentu dle vynálezu lze s výhodou využít v zařízení natištění surového plynu vyráběného zplynováním uhlí. Podstatou kolony pro regeneraci absorbentu provedené jako vertikální tlaková nádoba je to, že sestává nejméně ze dvou přímotrubných výměníků tepla umístěných nad sebou, se stejným průměrem plástů a stejným počtem trubek a dále z patrové části umístěné nad sestavou výměníků tepla,vjejichž trubkovice jsou přivařeny k plástům, k mezikusům, opatřeným spolu s patrovou částí a plástem sběrného prostoru průlezy nad horními trubkovicemi výměníků tepla a pod spodními trubkovicemi výměníků tepla. Zařízení pro nátok kapaliny na vnitřní povrch trubek a klobouky nad tímto zařízením jsou provedeny ze segmentů vyjímatelných jednotlivými průlezy.The column for regeneration of the absorbent according to the invention can be advantageously used in a device for printing raw gas produced by coal gasification. The essence of the column for regeneration of the absorbent, designed as a vertical pressure vessel, is that it consists of at least two straight-tube heat exchangers placed one above the other, with the same diameter of the shells and the same number of tubes, and further of a tiered part placed above the heat exchanger assembly, the tubes of which are welded to the shells, to the intermediate pieces, provided together with the tiered part and the shell of the collection space with hatches above the upper tubes of the heat exchangers and below the lower tubes of the heat exchangers. The device for the inflow of liquid onto the inner surface of the tubes and the caps above this device are made of segments removable through individual hatches.

Description

Vynález ee týká kolony pro regeneraci polárního ebeorbentu (např· aetenolu) e ohřevea tohoto ebeorbentu v protiproudu e uvolňovenýai plyny·The invention relates to a column for regenerating a polar ebeorbent (e.g., aetenol) and to heating the ebeorbent in countercurrent with the release of gases.

Znéaé zařízeni k regeneraci polárního ebeorbentu eeetává z vlnutáho výaěnlků teple o jedno· nebo vlče trubkových prostorech, vybavenáho zařízeni· pro nátek kapaliny na vnájál povrch trubek o dále se eaaoetetnáho trubkového eyetáau e popřípadě z několika rektiffikečnich pater· Toto řeěení je alce z hlediska pevnostního dlaenzovéni výhodné, evěek vytvořeni fllau kapaliny na vnějěia povrchu trubek vinutého svazku je obtížné o závisí no prouděni uvolněných plynů vzhůru. Množství uvolněných plyně oo při deeorpci aěni o vinutý svazek oo nadá těato podalnkáa přizpůsobit, což vodo k přediaenzováni o neůaěrnýa investiční· nákladů·· Z jiných technologických procesů jsou znáaá deeorpčnl kolony o kapalinový· fllaea vytvářený· na vnitřní· povrchu trubek· Celková uspořádáni a provedeni těchto kolon věok nevyhovuje požadavků· znáaáho způeobu regenerace polárního ebeorbentu·The known device for regenerating the polar ebeorbent is made from woolen bulbs of heat with one or more tubular spaces, equipped with a device for introducing liquid onto the external surface of the tubing with further elaborate tubular eyetáau and possibly several rectification plates. Advantageously, the formation of a fllable of liquid on the outside of the surface of the coil bundle tubes is difficult to depend upon the upward flow of the released gases. The amount of gas released during the dewaxing of the winding bundle is further adapted to this, which in turn is prone to over-expense and inconvenient investment costs. the age of these columns does not meet the requirements · known way of regeneration of polar ebeorbent ·

Nevýhody znáaáho stavu techniky odstřenuje kolona pro regePO· recf ataorfcenUi vynafteau ytwafene jako vertikální tlaková nádoba, jejíž pedetete spočívá v to·, že eeetává nejaáně ze dvou přiaotrubných výaěnlků teple uaietěných ned sebou, ae stejný· průaěrea pláěíů a stejný· pofitea trubek, dále z patrová části uaiotěná nad*sestavou výaěnlků tepla, jejichž trubkovnice jsou přiveřeny k pláětůa, k aezlkueůa, opatřený· epolu o patrovou ěéotl o pláětěa sběrného prostoru průlezy nod hornial trubkovnlceal výaěnlků tepla a pod spodní·! trubkovnlcoal výaěnlků topí··The disadvantages of the prior art are eliminated by a column for the recovery of the aforementioned ytwafene as a vertical pressure vessel, the pedetet of which comprises at least two of the two flanged heat exchanger heat-insulated, the same diameter of the beaches and the same diameter of the tubes and the same. a tray section mounted above the heat exchanger assembly whose tubesheets are welded to the sheaths, to the aezlkue, provided with an epole of the sheath and the collecting space of the manhole nod hornial tubularneal of the heatsheets and below the lower sheaths; tubularncoal bulbs drowning ··

265 398265 398

Zařízeni pro nátok kapaliny na vnitřní povrch trubek a klobouky nad tímto zařizenia jsou provedeny ze segmentů vyjímatelných jednotlivými průlezy.The devices for inflating liquid onto the inner surface of the tubes and hats above the device are made of segments removable by individual manholes.

Výhoda řešeni kolony pro regeneraci absorbentu podle vynálezu spočívá v tom. že je zajištěno vytvořeni kapalinového filmu na vnitřním povrchu trubek rozdělovacim zařízením· přičemž je zajištěn přistup k trubkám pro případné čištění a opravy z obou atran prostřednictvím průlezů. Výhodou je dále to, že zařízeni pro nátok a klobouk nad nátokea lze před touto operaci odstranit průlezem. Oalěi výhoda spočívá v toto, že lzepdle potřeby umlátit nad sebe bez přírubových spojů několik výměníků tepla ve funkci kolon a kombinovat β patrovou kolonou. Pomoci kolonyprile vynálezu se dosáhne zvýšeni koncentrace sirovodíku v pohlceném plynu z 0,7 mol % na 25 mol %· Všechen zcela zragenerovaný metanol (v další koloně) ae ochladl z 62° C na - 51° C. Kromě toho ae zkondenzuje 0,17 kmol .amoniaku na 1 kmol metanolu nasyceného sirovodíkem a oxidem uhličitým.The advantage of the absorbent regeneration column according to the invention is that. that it is ensured that a liquid film is formed on the inner surface of the tubes by means of a splitting device, while providing access to the tubes for possible cleaning and repair from both sides by means of manholes. The advantage is further that the head and hat device above the head can be removed through the hatch before this operation. Another advantage lies in the fact that there is a need to crush several heat exchangers in the function of columns and to combine a β tray column without flange joints. By means of the column of the invention, the hydrogen sulfide concentration in the absorbed gas is increased from 0.7 mol% to 25 mol%. All completely recovered methanol (in the next column) and cooled from 62 ° C to - 51 ° C. per mole of methanol saturated with hydrogen sulphide and carbon dioxide.

Přiklad provedeni vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu· který znázorňuje v řezu kolonu pro regeneraci abaorbentu.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, which shows in cross-section an abaorbent regeneration column.

Kolona pro regeneraci absorbentu sestává z patrová části 1 opatřené hrdlem 2 pro přívod metanolu naeycenéhp sirovodikea a oxidem uhličitým· hrdlem 3 pro přívod metanolu nasyceného oxidem uhličitým· hrdlem 4 pro odvod uvolněného oxidu uhličitého a průlezem 5. Klobouk 6 e zařízeni 7 pro nátok kapaliny na vnitřní povrch trubek jaou umístěny nad trubkovnici 8,přivařanou jednak k plášti patrová čáati i a dále k plášti 9 výměníku tepla· jehož trubky 10 jsou zavařeny do trubkovnice 8. V plášti 9 jaou hrdla 11 pro přívod metanolu a 12 pro odvod metanolu. Trubky 10 jaou dále zavařeny do trubkovnice 13 ořivařené jednak do pláště 9 výměníku tepla a dále do mezikusu 14 opa- 3 265 398 třeného průleze· 15. Ve spodní čéetl aezlkueu 14 je umístěn klobouk J5 e zařízeni 17 pro nátok kapaliny na vnitřni povrch trubek nad trubkovnici 18 přivařené k nezlkueu 14 a déle k plééti 19 výnéniku tepla s trubka·! 20 a β hrdle· 21 pro přívod plynného anoniaku a hrdle· 22 pro odvod kapalného amoniaku· Pléěl 19 výnéniku tepla a trubky 20 jsou zavařeny do trubkovnice 23. které je déle svařena s •azikuaaa 24 opatřený· průleze* 25. Ve spodní části aezlkueu 24 je umletén klobouk 26 e zařízeni 27 pro nátok kapaliny na vnitřní povrch trubek 30 nad trubkovnici 28 přivařenou k aezikuau 24 a plééti 29 výněniku tepla s trubka·! 30 a a hrdlem 31 pro přívod metanolu a déle s hrdle· 32 pro odvod netanolu. Plášt 29 výnéniku tepla a trubky 30 jsou zavařeny do trubkovnice 33. které je déle svařena s pláště· sběrného prostoru 34 opatřeného průleze· 35 a hrdlen 36 pro odvod částečně deeorbovaného metanolu·The absorbent recovery column consists of a tray section 1 provided with a methanol feed line 2 for carbonated hydrogen sulphide and a carbon dioxide feed line 3 for the carbonated methanol feed channel 4 for the evacuation of carbon dioxide evacuation and a manhole 5. the inner surface of the tubes is located above the tubesheet 8 welded to the deck of the tray section and further to the heat exchanger casing 9 whose tubes 10 are welded into the tubesheet 8. In the casing 9 there are throats 11 for methanol inlet and 12 for methanol outlet. The tubes 10 are further welded into a tube plate 13 welded to the heat exchanger housing 9 and then to the adapter 14 of the frosted passage 15. In the bottom reader 14, a hat 15 and a device 17 for introducing liquid onto the inner surface of the tubes above the tube sheet 18 welded to the non-bond 14 and longer to the heat exchanger braid 19 with the tube. 20 and β throat · 21 for the supply of gaseous ammonia and throat · 22 for the removal of liquid ammonia · The heat exchanger screen 19 and the tube 20 are welded into the tube plate 23 which is longer welded with azikuaaa 24 provided with a manhole. 24, the cap 26 is ground and the device 27 for inlet of liquid onto the inner surface of the tubes 30 above the tube plate 28 welded to the aesicum 24 and to the heat exchanger 29 with the tube. 30 and a throat 31 for methanol inlet and longer with a throat 32 for netanol outlet. The heat exchanger housing 29 and the tube 30 are welded into a tubesheet 33 which has been welded to the jackets for longer periods of time.

Funkce kolony pro regeneraci abeorbentu podle vynálezu je následující: «etanol nasycený eirovodikea a oxide· uhličitý· ee po seškrceni na tlak 0,25 HPa přivádí o teplotě - 58,5° C hrdle· 2 do patrové čéetl 1. Metanol stéká postupně po patrech přes klobouk 6 do zařízeni 7 pro nátok kapaliny na vnitřní povrch trubek 10 a stéká £ako fll· v těchto trubkách 10. přiton ee ohřívá aetanolen o tlaku 3,1 MPa, proudící· v nezltrubkovén prostoru a přiváděné· hrdlen 11 a odvádénéa hrdlen 12· Metanol z trubek 10 stéká přes klobouk 16 do zařízeni 17 pro nátok kapaliny a stéká jako flln na vnitřní· povrchu trubek 20 a přiton ee ohřívá amoniakem kondenzující· při teplotě - 20 °C« Plynný anoniek ae přivádí hrdle· 21 a kapalný ae odvádí hrdle· 22. Metanol z trubek 20 stéká přes klobouk 26 do zařízeni 27 pro nátok kapaliny a stéká jako flln na vnitřní· povrchu trubek 30 a přito· ee ohřívá aetanolen o tlaku 3,1 MPa, proudící· v aezitrubkovén prostoru a přiváděné· hrdlen 31 a odváděné· hrdla· 32· Částečně zregenerovaný netáno! o teplotě 52° C se odvádí hrdlenThe function of the abeorbent recovery column according to the invention is as follows: «Ethanol saturated with hydrogen iodide and carbon dioxide», after strangling to 0.25 HPa, feeds the throat at - 58.5 ° C · 2 to tray readers 1. Methanol flows down the trays through the cap 6 into the device 7 for inflowing liquid onto the inner surface of the tubes 10 and flowing like fll in these tubes 10. in addition, it heats aethanolene at a pressure of 3.1 MPa, flowing in the untreated space and fed throats 11 and discharged throats 12 The methanol from the tubes 10 flows through the hat 16 into the liquid inlet device 17 and flows like flln on the inner surface of the tubes 20 while heating with ammonia condensing at a temperature of - 20 ° C 22. Methanol from the tubes 20 flows through the cap 26 into the liquid inlet device 27 and flows as a liquid on the inner surface of the tubes 30 while heating aethanolene at a pressure of 3. , 1 MPa, flowing · in the aesitubble space and supplied · throat 31 and discharged · throat · 32 · Partially regenerated netane! at a temperature of 52 ° C, the throat was removed

36.36.

- 4 265 398- 4,265,398

Ohřevem uvolněný plyn proudí uvnitř trubek 30. 20. 10 do patrové části X a přitom se ochlazuje. Kromě toho dochází mezi stoupají cira plynem a stékající kapalinou k výměně hmoty, při které se kapalina obohacuje sirovodíkem a plyn es obohacuje oxidem uhličitým. Zbytek sirovodíku es z uvolněného plynu odstraňuje v patrové části X probublávánim metanolem na patrech. K prakticky úplnému odstraněni sirovodíku dojde v horní části patrové části X promývánim metanolem, přiváděným hrdlem £ o teplotě - 60° C. který je nasycený oxidem uhličitým, ale bez sirovodíku. Uvolněný oxid uhličitý ae odvádí hrdlem 4 .The gas released by the heat flows inside the tubes 30, 20, 10 into the tray section X while cooling. In addition, there is a mass exchange between the rising gas and the flowing liquid, in which the liquid is enriched with hydrogen sulphide and the gas is enriched with carbon dioxide. The remainder of the hydrogen sulfide es is removed from the released gas in tray X by bubbling methanol through the trays. Virtually complete removal of hydrogen sulfide occurs at the top of tray X by washing with methanol fed at a temperature of -60 ° C which is saturated with carbon dioxide but without hydrogen sulfide. The released carbon dioxide ae is discharged through the neck 4.

Vzhledem k tomu, že množství stékající kapaliny ae měni po celé výěce kolony v malém rozsahu, jsou počty trubek 10. 20. 30 stejné a rovněž prčměry pláětů 9, 19, 29 výměníků tepla jsou stejné. Trubkovnice 8 je přlatupná průlezem £ po odstraněni klobouku £ a zařízeni 7 vytažením po částech průlezem 5, Podobně jsou trubkovnice 13 a 18 přietupné průlezem 15. trubkovnice 23 a 28 průlezem 25 a trubkovnice 33 průlezem 35. Pláětě 9.19. 29 výměníků tepla, mezikusy £4,24 a trubkovnice 8.|3.18.23.28. 33 jsou provedeny z feritlcko-parlitické oceli. S ohledem na možnost koroze jsou trubky a výhodou provedeny z auatanitické oceli.Since the amount of fluid flowing and changing over the entire column height to a small extent, the numbers of tubes 10, 20, 30 are the same and also the diameters of the heat exchanger shells 9, 19, 29 are the same. The tubesheet 8 is permeable through the manhole 8 after removal of the hat 8 and the device 7 by pulling in portions through the manhole 5. Similarly, the tubesheets 13 and 18 are permeable through the manhole 15 of the tubesheet 23 and 28 through the manhole 25 and the tubesheet 33 through the manhole 35. 29 heat exchangers, adapters £ 4.24 and tubesheet 8. | 3.18.23.28. 33 are made of ferritic-parlitic steel. Due to the possibility of corrosion, the tubes and are preferably made of auatanitic steel.

Kolonu pro regeneraci abeorbentu p&e vynálezu lze a výhodou využit v zařízeni na čiětěni surového plynu vyráběného zplyňováním uhlí.The abeorbent recovery column of the invention can and advantageously be utilized in a raw gas purification plant produced by coal gasification.

Claims

Absorbent regeneration column formed as a vertical pressure vessel * indicated by * at least consisting of two flanged heat exchanger stacked one above the other * with the same jacket through (9 * 19 * 29) and the same number of tubes (10 * 20 *)

30) and further from the tray part (1) united above the heat exchanger assembly * whose tubesheets (6 * 13 «18 * 23 * 28 * 33) are welded to the sheaths (9 * 19 * 29 * 34) and not used ( 14 * 24), equipped with · epole with a bunker (1) and mantles · (34) of the manhole space (5 * 15 * 25 * 35) above the rocks! tubesheet ·! (8 * 18 * 28) hot and underneath tubesheet epodnini »! (13 * 23 * 33) of the heat exchanger * associated with the device (7 * 17 * 27) for inlet of liquid onto the inner surface of the tubes and hats (6 * 16 * 26) above the device are made of extracts which can be removed; manholes