EA032778B1 - Система и способ для очистки аммиака - Google Patents

Система и способ для очистки аммиака Download PDF

Info

Publication number
EA032778B1
EA032778B1 EA201691565A EA201691565A EA032778B1 EA 032778 B1 EA032778 B1 EA 032778B1 EA 201691565 A EA201691565 A EA 201691565A EA 201691565 A EA201691565 A EA 201691565A EA 032778 B1 EA032778 B1 EA 032778B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
stream
ammonia
purified
vapors
vapor
Prior art date
Application number
EA201691565A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201691565A1 (ru
Inventor
Мартин Тэйлор
Original Assignee
Бектел Гидрокарбон Текнолоджи Солушенз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бектел Гидрокарбон Текнолоджи Солушенз, Инк. filed Critical Бектел Гидрокарбон Текнолоджи Солушенз, Инк.
Publication of EA201691565A1 publication Critical patent/EA201691565A1/ru
Publication of EA032778B1 publication Critical patent/EA032778B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/024—Purification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1406—Multiple stage absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1468—Removing hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/58—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/12—Separation of ammonia from gases and vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B01D2252/103—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/406—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/401—Further details for adsorption processes and devices using a single bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds

Abstract

Системы и способы для очистки аммиака с использованием слоя адсорбента на стадии очистки и сжижения NHстандартной системы двухколонной очистки кислой воды.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящим испрашивается приоритет согласно предварительной заявке на патент US 61/948112, поданной 5 марта 2014 г., описание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.
Заявление относительно финансируемого из федерального бюджета исследования
Не производится.
Область техники
Изобретение в целом относится к системам и способам для очистки аммиака. В частности, изобретение относится к очистке аммиака с использованием слоя адсорбента.
Предшествующий уровень техники
Стандартная технология предусматривает извлечение сероводорода (H2S) и аммиака (NH3) из серосодержащей кислой воды по отдельности с помощью отпарной колонны H2S и отпарной колонны NH3, такой процесс иногда называют двухколонным процессом отпарки кислой воды. Этот процесс позволяет получать кислый газ (H2S), содержащий менее 50 м.д. (англ. ppmw, parts per million by weight - массовых частей на миллион или миллионных долей, м.д.) NH3, и газообразный или жидкий NH3 высокой степени чистоты. Отделенная вода имеет высокое качество, что делает ее пригодной для повторного использования в качестве охлаждающей воды коксового барабана, воды для электрической обессоливающей установки и воды для нагнетания в установку гидроочистки, либо она может направляться на очистку стоков для сброса.
Двухколонный процесс отпарки кислой воды, как правило, включает в себя четыре основные технологические стадии: 1) дегазации и подготовки сырья; 2) отпарки H2S; 3) отпарки NH3; и 4) очистки и сжижения NH3. На принципиальной схеме стандартной двухколонной системы отпарки кислой воды, изображенной на фиг. 1А и 1В, показаны эти четыре производственные стадии. Приведенные ниже значения давления и температуры являются иллюстративными и предназначены исключительно для целей иллюстрации.
Дегазация и подготовка сырья.
Сырьевую кислую воду 102 из одного или нескольких источников объединяют с рециркулируемым потоком 104 из отпарной колонны 106 NH3, охлаждают и пропускают через дегазатор 108, где извлекают растворенные водород (Н2), метан (СН4) и другие легкие углеводороды в виде потока 105 паров углеводородов. Сырьевая кислая вода 102 содержит растворенные NH3 и H2S. Рециркулируемый поток 104 содержит обогащенный NH3, что помогает удерживать кислые газы в растворе в дегазаторе 108, тем самым сводя к минимуму высвобождение кислого газа и возможное загрязнение атмосферы. Поток 109 дегазированной кислой воды направляют в маслоотделитель 103, где происходит отделение свободного масла от потока 109 дегазированной кислой воды с получением потока 107 дегазированной/обезмасленной кислой воды. Поток 107 дегазированной/обезмасленной кислой воды закачивают в резервуар 110 для подготовки сырья, который служит для ослабления изменения расхода и состава и позволяет удалять унесенные масло и твердые вещества. Резервуар 110 для подготовки сырья дает на выходе поток 1110 обработанной кислой воды, который закачивают в сырьевой коалесцер 112, где отфильтровывают твердые вещества, оставшиеся в потоке 111 обработанной кислой воды, а затем отделяют унесенное масло с получением потока 113 жидких углеводородов и потока 115 обезмасленной кислой воды. Поток 115 обезмасленной кислой воды подают в теплообменник 114 сырье/продукт, действующий как теплообменник для нагрева потока 115 обезмасленной кислой воды и охлаждения потока 132 кубового остатка отпарной колонны NH3 с получением потока 116 нагретой обезмасленной кислой воды и потока 134 отпаренной воды. При таком способе компоненты, входящие в состав потока 132 кубового остатка отпарной колонны NH3 и потока 134 отпаренной воды, а также компоненты, составляющие поток 115 обезмасленной кислой воды и поток 116 нагретой обезмасленной кислой воды, являются, соответственно, одинаковыми, однако при этом могут иметь различные концентрации и температуры. Поток 116 нагретой обезмасленной кислой воды далее подают в отпарную колонну 118 H2S.
Отпарка H2S.
Отпарная колонна 118 H2S содержит в себе тарелки или насадки (не показаны), так что поток 116 нагретой обезмасленной кислой воды течет через них и вокруг них, что позволяет отделить H2S от потока 116 нагретой обезмасленной кислой воды. Для отвода тепла и подавления выделения газообразного NH3 в отпарной колонне H2S используют поток 136 охлажденной орошающей воды (например, промывочной воды). Ребойлер 137 действует как теплообменник для обеспечения энергии, необходимой для: i) нагрева потока 116 нагретой обезмасленной кислой воды и потока 136 охлажденной орошающей воды до предпочтительной температуры; и ii) извлечения H2S из потока 116 нагретой обезмасленной кислой воды. Образующийся в результате поток 120 головного погона из отпарной колонны H2S подают в каплеотбойник 138 для, по существу, отделения унесенных капель и получения потока 126 H2S. Поток 126 H2S имеет высокую степень чистоты и представляет собой высококачественное сырье для установки регенерации серы (англ. SRU, sulfur recovery unit) или предприятия по производству серной кислоты. Он содержит незначительное количество NH3 (менее 50 м.д.) и очень небольшое количество углеводородов, поскольку сырьевая кислая вода 102 была дегазирована. Поток 126 H2S имеет избыточное давление приблизительно от 100 до 180 фунтов на кв. дюйм (что соответствует от 689,5 до 1241 кПа) и температуру от
- 1 032778
100 до 120°F (что соответствует от 37,78 до 48,89°С). Образующийся в результате поток 130 кубового остатка отпарной колонны H2S, содержащий NH3 и некоторое количество H2S, подают непосредственно в отпарную колонну 106 NH3.
Отпарка NH3.
Отпарная колонна 106 NH3 представляет собой ректификационную колонну, орошаемую перегретым водяным паром. В отпарной колонне 106 NH3 из потока 130 кубового остатка отпарной колонны H2S удаляют, по существу, весь NH3 и весь оставшийся H2S, так что из отпарной колонны 106 NH3 выходит поток 132 кубового остатка отпарной колонны NH3. Поток 132 кубового остатка отпарной колонны NH3 подают в теплообменник 114 сырье/продукт, где происходит теплообмен с потоком 115 обезмасленной кислой воды, при этом поток 132 кубового остатка отпарной колонны NH3 охлаждается с образованием потока 134 отпаренной воды. Поток 134 отпаренной воды подходит для повторного использования для большинства нужд предприятий либо может быть сброшен. Уровни содержания H2S и NH3 в потоке 134 отпаренной воды могут быть откорректированы с учетом индивидуальных потребностей и, как правило, составляют от 10 до 50 м.д. NH3 и от 1 до 25 м.д. H2S. Поток 134 отпаренной воды имеет температуру от 100 до 200°F (что соответствует от 37,78 до 93,33°С). В отпарной колонне 106 NH3 из потока 130 кубового остатка отпарной колонны H2S удаляют, по существу, весь NH3 и весь оставшийся H2S, так что из отпарной колонны 106 NH3 выходит поток 133 головного погона отпарной колонны NH3. Поток 133 головного погона отпарной колонны NH3 подают в конденсатор головного погона, где он превращается в поток парообразного NH3 и поток жидкого NH3. В каплеотбойнике 139 происходит разделение потока 140 парообразного NH3 и потока 150 жидкого NH3. Часть потока 150 жидкого NH3 возвращается в отпарную колонну 106 NH3 в виде флегмы, а другая часть потока 150 жидкого NH3 образует рециркулируемый поток 104. Ребойлер 141 действует как теплообменник для обеспечения энергии, необходимой для извлечения NH3 и всего оставшегося H2S. Поток 140 парообразного NH3 представляет собой газ, обогащенный NH3, который может быть обработан различными способами.
Очистка и сжижение NH3.
На фиг. 1В поток 140 парообразного NH3 подают на промывку 142 водой для удаления остаточных количеств H2S и некоторых углеводородов. Эту стадию также называют мокрой очисткой, в результате получают поток 160 очищенного парообразного NH3. Если извлечение NH3 не требуется или является экономически нецелесообразным, поток 160 очищенного парообразного NH3 160 может быть направлен на сжигание. Однако в большинстве случаев требуется дополнительная очистка потока 160 очищенного парообразного NH3 для получения либо потока 170 безводного жидкого NH3, либо потока 180 водного NH3, пригодных для коммерческого применения. Для дополнительной очистки потока 160 очищенного парообразного NH3 поток 160 очищенного парообразного NH3 подают на щелочную промывку 144 для удаления остаточных примесей, включая некоторые углеводороды. Эту стадию также называют стадией щелочной очистки, после нее получают поток 162 парообразного двукратно очищенного NH3, такая стадия может потребоваться в случае предполагаемых проблем с нарушениями технологических параметров, диоксидом углерода или сложными соединениями серы (например, меркаптанами или дисульфидами). Поток 162 парообразного двукратно очищенного NH3 может подаваться либо в компрессор 146, либо на холодильную установку 148 для получения потока 170 безводного жидкого NH3, который содержит пренебрежимо малое количество H2S (менее 5 м.д.). Поток 170 безводного жидкого NH3 имеет избыточное давление приблизительно 200 фунтов/кв. дюйм (что соответствует 1379 кПа) и температуру 100°F (что соответствует 37,78°С) при сжижении под действием компрессии и атмосферном давлении, и имеет температуру приблизительно -26°F (что соответствует -32,22°С) при сжижении охлаждением. Для теплообмена с потоком 162 парообразного двукратно очищенного NH3 могут применяться охлаждающая вода и/или хладагент. Поток 162 парообразного двукратно очищенного NH3 также может подаваться в абсорбер 149 NH3, по существу, представляющий собой еще один аппарат для промывки водой, для получения потока 180 водного NH3, содержащего пренебрежимо малое количество серы (не более приблизительно 2 м.д.). Поток 180 водного NH3 имеет избыточное давление приблизительно 35 фунт/кв. дюйм (что соответствует 241,3 кПа) и температуру 100°F (что соответствует 37,78°С).
Сущность изобретения
Изобретение преодолевает один или более из недостатков известного уровня техники, предлагая системы и способы для очистки аммиака с использованием слоя адсорбента.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящее изобретение предусматривает систему для очистки аммиака, включающую в себя: i) средства для подачи потока аммиачных паров; ii) установку промывки водой, соединенную со средствами для подачи потока аммиачных паров, для удаления сероводорода из потока аммиачных паров и получения потока очищенных аммиачных паров; iii) установку промывки раствором щелочи, соединенную со средствами для подачи потока очищенных аммиачных паров, для удаления остаточных примесей в потоке очищенных аммиачных паров и получения потока двукратно очищенных аммиачных паров; iv) по меньшей мере один компрессор, холодильную установку и абсорбер аммиака, соединенные только со средствами для подачи потока двукратно очищенных аммиачных паров, для получения по меньшей мере одного из потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака; и v) каждое из средств для подачи потока аммиачных паров, потока очищенных амми
- 2 032778 ачных паров, потока двукратно очищенных аммиачных паров, потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака соединено с соответствующим адсорбером со слоем адсорбента для удаления углеводородов из соответствующего потока, и каждый слой адсорбента имеет в своем составе адсорбент, выбранный из группы, состоящей из силикагеля и молекулярных сит.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение включает в себя способ очистки аммиака, включающий в себя: i) очистку потока аммиачных паров с помощью промывки водой для удаления сероводорода и получения потока очищенных аммиачных паров; ii) очистку потока очищенных аммиачных паров с помощью промывки раствором щелочи для удаления остаточных примесей и получения потока двукратно очищенных аммиачных паров; iii) подачу только потока двукратно очищенных аммиачных паров в по меньшей мере один компрессор, холодильную установку и абсорбер аммиака для получения по меньшей мере одного из потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака; и iv) очистку потока аммиачных паров, потока очищенных аммиачных паров, потока двукратно очищенных аммиачных паров, потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака путем пропускания каждого потока через соответствующий адсорбер со слоем адсорбента и удаление углеводородов из соответствующего потока, причем каждый слой адсорбента включает в себя адсорбент, выбранный из группы, состоящей из силикагеля и молекулярных сит.
Дополнительные аспекты, преимущества и варианты осуществления по изобретению будут очевидны специалистам в данной области из следующего описания различных вариантов осуществления и сопутствующих им графических материалов.
Краткое описание графических материалов
Далее изобретение описано со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми порядковыми номерами и фиг. 1А-1В представляют собой принципиальную технологическую схему, иллюстрирующую стандартную систему двухколонной очистки кислой воды;
фиг. 2 - принципиальную схему, иллюстрирующую стадию очистки и сжижения NH3 на фиг. 1В согласно изобретению.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Объект данного изобретения описан конкретно, однако описание как таковое не предназначено для ограничения объема изобретения. Вследствие этого объект также может быть осуществлен другими путями и включать в себя другие стадии или комбинации стадий, аналогичные описанным в данном контексте, в сочетании с другими технологиями. Кроме того, хотя термин стадия может использоваться в данном контексте для описания различных элементов используемых способов, этот термин не следует интерпретировать как подразумевающий какой-либо конкретный порядок среди или между различными стадиями, раскрытыми в данном контексте, если иное явным образом не ограничивается описанием для конкретного порядка. Хотя следующее описание относится к нефтегазовой промышленности, системы и способы по настоящему изобретению не ограничиваются этим и могут также применяться в других отраслях промышленности для достижения аналогичных результатов.
Настоящее изобретение предусматривает системы и способы для очистки аммиака с использованием слоя адсорбента. Назначение слоя адсорбента заключается в улучшении удаления углеводородов из технологических жидкостей во время технологической стадии очистки и сжижения NH3.
Представленная на фиг. 2 технологическая схема стадии очистки и сжижения NH3, изображенной на фиг. 1В, иллюстрирует использование слоя адсорбента для очистки аммиака. Данная стадия может включать в себя различные единицы оборудования в зависимости от требуемых максимальных концентрации и качества NH3. Слой 202 адсорбента может располагаться в одном или более из мест, показанных на фиг. 2. В то же время предпочтительно, чтобы один слой 202 адсорбента располагался в месте, где осуществляется стадия конечной обработки потока 160 очищенного парообразного NH3, потока 170 безводного жидкого NH3 или потока 180 водного NH3. Другими словами, слой 202 адсорбента может находиться в следующем положении: i) после промывки 142 водой для обработки потока 160 очищенного парообразного NH3; ii) после компрессора 146 или холодильной установки 148 для обработки потока 170 безводного жидкого NH3; или iii) после абсорбера 149 NH3 для обработки потока 180 водного NH3. В случае, если стадия очистки и сжижения NH3 включает в себя получение потока 160 очищенного парообразного NH3, потока 170 безводного жидкого NH3 и потока 180 водного NH3, слой 202 адсорбента необязательно может находиться между промывкой 144 раствором щелочи и каждым из компрессора 146, холодильной установки 148 и абсорбера 149 NH3. Таким образом, любую стандартную систему двухколонной очистки кислой воды, включающую в себя стадию очистки и сжижения NH3, можно легко модернизировать с помощью одного или более слоя адсорбента. Различные комбинации слоев адсорбентов и их расположения на стадии очистки и сжижения NH3 будут очевидны для специалистов в данной области техники.
Адсорбент может включать в себя любой коммерческий адсорбент, такой как, например, различные формы углерода. Адсорбент может приемлемо иметь форму гранул, порошка, экструдатов, пеллет либо иметь другую форму, позволяющую технологическим жидкостям проходить через (например, вокруг и сквозь) адсорбент. В связи с этим активный компонент адсорбента может состоять из материалов с высо
- 3 032778 кой внутренней удельной поверхностью, таких как, например, активированный уголь или силикагель, включая органически модифицированный силикагель, и молекулярные сита. Компоненты адсорбента могут быть природного происхождения либо могут иметь форму студенистых осадков или гелей, содержащих смеси силикагеля. Относительные доли активного материала и матрицы варьируются в широком диапазоне, при этом содержание активного материала может составлять приблизительно от 1 до 100 мас.%. Адсорбенты могут быть регенерируемыми либо нерегенерируемыми.
При работе любой стандартной системы двухколонной очистки кислой воды со стадией очистки и сжижения NH3, включающей в себя один или более слой адсорбента, качество извлеченного безводного жидкого NH3 может быть улучшено до качества NH3, получаемого по методу Габера (т.е. промышленного стандарта для безводного жидкого NH3). Безводный жидкий NH3, получаемый при помощи стандартной системы двухколонной очистки кислой воды, часто продают ниже номинальной цены, соответствующей NH3 качества Габера, и смешивают с NH3 качества Габера. Настоящее изобретение должно, таким образом, позволить продавать безводный жидкий NH3 по цене NH3 качества Габера без дополнительных расходов на смешивание полученного по традиционному способу безводного жидкого NH3 с NH3 габеровского качества.
Стандартные системы двухколонной очистки кислой воды используются начиная примерно с 60-х годов 20 века. Безводный жидкий NH3, получаемый при помощи таких систем, часто смешивают с NH3 габеровского качества. Хотя операторы таких систем признают необходимость получения безводного жидкого NH3, который бы удовлетворял стандартам качества NH3, получаемого по габеровскому процессу, они часто просто перекладывают расходы на приготовление смесей на покупателя конечного продукта. И покупатели в промышленности NH3 привыкли к колебаниям цены, происходящим на товарных биржах. Это объясняет, почему необходимость менее затратного получения NH3 габеровского качества с использованием одного или более слоев адсорбентов на стадии очистки и сжижения NH3 стандартной системы двухколонной очистки кислой воды оставалась нерешенной с 1960-х годов.

Claims (2)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Система для очистки аммиака, включающая в себя средства для подачи потока аммиачных паров;
    установку промывки водой, соединенную со средствами для подачи потока аммиачных паров, для удаления сероводорода из потока аммиачных паров и получения потока очищенных аммиачных паров;
    установку промывки раствором щелочи, соединенную со средствами для подачи потока очищенных аммиачных паров, для удаления остаточных примесей в потоке очищенных аммиачных паров и получения потока двукратно очищенных аммиачных паров;
    по меньшей мере один компрессор, холодильную установку и абсорбер аммиака, соединенные только со средствами для подачи потока двукратно очищенных аммиачных паров, для получения по меньшей мере одного из потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака; и каждое из средств для подачи потока аммиачных паров, потока очищенных аммиачных паров, потока двукратно очищенных аммиачных паров, потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака соединено с соответствующим адсорбером со слоем адсорбента для удаления углеводородов из соответствующего потока, и каждый слой адсорбента имеет в своем составе адсорбент, выбранный из группы, состоящей из силикагеля и молекулярных сит.
  2. 2. Способ очистки аммиака, включающий в себя очистку потока аммиачных паров с помощью промывки водой для удаления сероводорода и получения потока очищенных аммиачных паров;
    очистку потока очищенных аммиачных паров с помощью промывки раствором щелочи для удаления остаточных примесей и получения потока двукратно очищенных аммиачных паров;
    подачу только потока двукратно очищенных аммиачных паров по меньшей мере в один компрессор, холодильную установку и абсорбер аммиака для получения по меньшей мере одного из потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака; и очистку потока аммиачных паров, потока очищенных аммиачных паров, потока двукратно очищенных аммиачных паров, потока безводного жидкого аммиака и потока водного аммиака путем пропускания каждого потока через соответствующий адсорбер со слоем адсорбента и удаление углеводородов из соответствующего потока, причем каждый слой адсорбента включает в себя адсорбент, выбранный из группы, состоящей из силикагеля и молекулярных сит.
EA201691565A 2014-03-05 2015-03-05 Система и способ для очистки аммиака EA032778B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461948112P 2014-03-05 2014-03-05
PCT/US2015/019015 WO2015134778A1 (en) 2014-03-05 2015-03-05 Systems and methods for ammonia purification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201691565A1 EA201691565A1 (ru) 2017-03-31
EA032778B1 true EA032778B1 (ru) 2019-07-31

Family

ID=54055883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201691565A EA032778B1 (ru) 2014-03-05 2015-03-05 Система и способ для очистки аммиака

Country Status (15)

Country Link
US (1) US10266418B2 (ru)
EP (1) EP3114084B1 (ru)
JP (1) JP6389282B2 (ru)
KR (1) KR101947350B1 (ru)
CN (1) CN106132873A (ru)
AU (1) AU2015227045B9 (ru)
BR (1) BR112016020196B8 (ru)
CA (1) CA2941400C (ru)
EA (1) EA032778B1 (ru)
MX (1) MX370285B (ru)
MY (1) MY174658A (ru)
PL (1) PL3114084T3 (ru)
SA (1) SA516371793B1 (ru)
WO (1) WO2015134778A1 (ru)
ZA (1) ZA201606068B (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105536436A (zh) * 2015-12-25 2016-05-04 广东浚丰华科技有限公司 一种针对沥青加工产生的有机废气净化装置及净化方法
CN107777708A (zh) * 2017-09-28 2018-03-09 华陆工程科技有限责任公司 一种酸性水汽提装置中粗氨气精制的方法
CN110075687B (zh) * 2019-05-17 2021-09-03 大连科汇工程技术有限公司 一种直接汽提法分离含氨气体中氯的系统及工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3383173A (en) * 1965-12-30 1968-05-14 Chevron Res Ammonia purification
US7297181B2 (en) * 2004-07-07 2007-11-20 Air Liquide America L.P. Purification and transfilling of ammonia
US7947168B2 (en) * 2008-03-05 2011-05-24 Syncrude Canada Ltd. Segregation of streams for the production of ammonia

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3864449A (en) * 1973-05-17 1975-02-04 Bethlehem Steel Corp Regeneration of alkanolamine absorbing solution in gas sweetening processes
JPS5799334A (en) * 1980-12-05 1982-06-21 Takeda Chem Ind Ltd Activated carbon for deodorization and removal of offensive odor component
US5220797A (en) * 1990-09-28 1993-06-22 The Boc Group, Inc. Argon recovery from argon-oxygen-decarburization process waste gases
US5785820A (en) * 1994-01-07 1998-07-28 Startec Ventures, Inc. On-site manufacture of ultra-high-purity hydrofluoric acid for semiconductor processing
US5722442A (en) * 1994-01-07 1998-03-03 Startec Ventures, Inc. On-site generation of ultra-high-purity buffered-HF for semiconductor processing
US6350425B2 (en) * 1994-01-07 2002-02-26 Air Liquide America Corporation On-site generation of ultra-high-purity buffered-HF and ammonium fluoride
US5846386A (en) * 1994-01-07 1998-12-08 Startec Ventures, Inc. On-site ammonia purification for semiconductor manufacture
US5496778A (en) * 1994-01-07 1996-03-05 Startec Ventures, Inc. Point-of-use ammonia purification for electronic component manufacture
US5746993A (en) * 1996-10-17 1998-05-05 Advanced Micro Devices, Inc. Process for manufacture of ultra-high purity ammonium hydroxide
US6534027B2 (en) * 2000-12-27 2003-03-18 Ashland, Inc. Process for producing ammonia with ultra-low metals content
CN1704336A (zh) 2004-05-28 2005-12-07 大连保税区科利德化工科技开发有限公司 氨纯化处理方法及装置
JP5517770B2 (ja) 2010-06-17 2014-06-11 三菱重工業株式会社 内燃機関の制御装置
CN103269980A (zh) 2011-03-31 2013-08-28 住友精化株式会社 氨的精制方法及氨精制系统
JP2012214325A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Sumitomo Seika Chem Co Ltd アンモニア精製システムおよびアンモニアの精製方法
CN102992351B (zh) 2012-11-05 2014-05-28 青岛科技大学 一种煤化工废水回收氨的净化方法和装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3383173A (en) * 1965-12-30 1968-05-14 Chevron Res Ammonia purification
US7297181B2 (en) * 2004-07-07 2007-11-20 Air Liquide America L.P. Purification and transfilling of ammonia
US7947168B2 (en) * 2008-03-05 2011-05-24 Syncrude Canada Ltd. Segregation of streams for the production of ammonia

Also Published As

Publication number Publication date
SA516371793B1 (ar) 2019-05-27
MX2016011390A (es) 2016-12-07
JP6389282B2 (ja) 2018-09-12
CA2941400A1 (en) 2015-09-11
WO2015134778A1 (en) 2015-09-11
EP3114084A1 (en) 2017-01-11
CN106132873A (zh) 2016-11-16
ZA201606068B (en) 2020-07-29
US20170073241A1 (en) 2017-03-16
BR112016020196B8 (pt) 2022-08-02
AU2015227045B9 (en) 2017-02-23
KR101947350B1 (ko) 2019-02-12
BR112016020196A2 (ru) 2017-08-15
BR112016020196B1 (pt) 2022-04-19
EP3114084A4 (en) 2017-08-16
MY174658A (en) 2020-05-05
US10266418B2 (en) 2019-04-23
AU2015227045B2 (en) 2017-02-16
JP2017508712A (ja) 2017-03-30
EP3114084B1 (en) 2019-12-18
PL3114084T3 (pl) 2020-06-29
CA2941400C (en) 2018-03-20
MX370285B (es) 2019-12-09
EA201691565A1 (ru) 2017-03-31
AU2015227045A1 (en) 2016-09-22
KR20160130296A (ko) 2016-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10702799B2 (en) Systems and methods for enhanced separation of hydrogen sulfide and ammonia in a hydrogen sulfide stripper
RU2556634C1 (ru) Способ очистки углеводородных фракций от серосодержащих соединений
US10843122B2 (en) Systems and methods for removing hydrogen sulfide from an ammonia stream
WO2015017151A1 (en) Removal of sulfur compounds in an acid gas stream generated from solvent-based gas treating process
EA032778B1 (ru) Система и способ для очистки аммиака
CN108025245B (zh) 用于高co2氨纯化的系统和方法