PL141500B1 - Method of removing hydrogen sulfide from a stream of gas - Google Patents

Method of removing hydrogen sulfide from a stream of gas Download PDF

Info

Publication number
PL141500B1
PL141500B1 PL24091983A PL24091983A PL141500B1 PL 141500 B1 PL141500 B1 PL 141500B1 PL 24091983 A PL24091983 A PL 24091983A PL 24091983 A PL24091983 A PL 24091983A PL 141500 B1 PL141500 B1 PL 141500B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
hydrogen sulfide
rotor
alkanolamine
permeable element
Prior art date
Application number
PL24091983A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL240919A1 (en
Original Assignee
Ici Plc
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 Ici Plc filed Critical Ici Plc
Priority to PL24091983A priority Critical patent/PL141500B1/en
Publication of PL240919A1 publication Critical patent/PL240919A1/en
Publication of PL141500B1 publication Critical patent/PL141500B1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania siarkowodoru ze strumienia gazu.W przypadku, gdy siarkowodór znajduje sie w strumieniu gazu, takiego jak gaz ziemny lub gaz syntezowy, lub podczas wytwarzania syntetycznych gazów opalowych, takich jak gaz miejski i gaz generatorowy, lub w strumieniach powstajacych ze zgazowania wegla, niezbedne jest, aby zostal on usuniety do jak najmniejszej zawartosci.Jest to gaz kwasny, w wysokim stopniu korodu¬ jacy i podstawowe wymagania techniczne dla ru¬ rociagów do gazu przeznaczonego do domowego uzytku zadaja bardzo niskiej zawartosci siarkowo¬ doru, na przyklad mniejszej niz 6 mg/m8 gazu.Siarkowodór w strumieniu gazu stosowanym jako -material podawany do reakcji chemicznej moze zatruwac katalizator stosowany w reakcji. Z tego powodu opracowano wiele metod tak zwanego „slodzenia" gazu, to jest usuwania z niego siarko¬ wodoru i innych kwasnych gazów.Jeden z takich procesów slodzenia wymaga trak¬ towania strumienia gazu zawierajacego siarkowodór wodnym roztworem aminy, z która reaguje siar¬ kowodór i w ten sposób jest usuwany do roztworu wodnego pozostajac tylko w bardzo malej ilosci w pierwotnym strumieniu gazu. Wodny roztwór regeneruje sie do ponownego uzycia i siarkowodór odzyskuje sie w razie potrzeby przez odpedzenie rozpuszczalnika. Do odjpówiednich amin, które moz¬ na stosowac do tego celu naleza monoetanoloami- 10 15 20 25 na, dwuetanoloamlna i dwuizopropanoioamina, któ¬ re moga byc stosowane same lub w mieszaninie ze soba i/Luib z innymi aminami lub z innymi zwiazkami.Chociaz proces slodzenia oparty na stosowaniu aminy, zwlaszcza monoetanoloaminy jest calkiem zadowalajacy w praktyce, na ogól procesy slodze¬ nia wymagaja duzej ilosci gazu do przerobu i dla¬ tego iest pozadane ulepszenie tego procesu, aby umozliwic stosowanie go w mniejszych instala¬ cjach obróbki gazu. Szczególnie, gdy gaz ziemny pochodzi z odwiertów przybrzeznych i siarkowodór jest usuwany przez obróbke na platformie pro¬ dukcyjnej przy glowicy odwiertu, waga i objetosc instalacji do obróbki gazu sa czynnikami krytycz¬ nymi w ustalaniu mozliwosci obróbki gazu przy glowicy odwiertu oraz calkowitej konstrukcji urza¬ dzenia wiertniczego.Gdy przepuszcza sie strumien gazu zawieraja¬ cego siarkowodór i dwutlenek wegla przez stacjo¬ narna kolumne wypelniona elementem przepusz¬ czalnym w przeplywie przeciwpradowyim w sto¬ sunku do strumienia wodnego roztworu zawiera¬ jacego co najmniej ok. 15% wag. alkarioloaminy, to mozna uzyskac selektywnosc siarkowodoru rze¬ du 3—4 (np. Pearce, Proceedings of the Amnual Conveotion of the Gas Rrocessors- Association, 1978, tom 57, str. 139—144). y . Nieoczekiwanie stwierdzono, ze gdy taki prze- ciwpradowy przeplyw prowadzi sie przez przepusz- 141500141 500 3 czaimy element umieszczony w obrotowym urzadze¬ niu do przenoszenia masy, selektywnosc moze nie¬ oczekiwanie wzrosnac do okolo 60 i uzyskuje sie poziom siarkowodoru rzedu kilku ppm.Wedlug wynalazku sposób usuwania siarkowodo¬ ru ze strumienia gazu zawierajacego siarkowodór i dwutlenek wegla, w którym strumienie gazu i wodnego roztworu alkanoloaminy zawierajacego co najmniej okolo 15% wagowych alkanoloaminy pod¬ daje sie przeplywowi przeciwpradowemu i odpro¬ wadza sie strumien gazu zawierajacy mniejsza ilosc siarkowodoru, oraz wodny roztwór alkanolo¬ aminy zawierajacy siarkowodór, polega na tym, ze przeplyw przecdwpradowy prowadzi sie w wir¬ niku, w którym wodny roztwór poddaje sie przy¬ spieszeniu promieniowemu w stosunku do osi obro¬ tu wynoszacemu co najmniej 300 metrówfeekun- de2, korzystnie co najmniej 1000 metrów na se¬ kunde2.Stosunek molowy siarkowodoru i dwutlenku we¬ gla, jesli jest obecny w gazie, do alkanoloaminy wynosi korzystnie 1:0,1 do 1: 0,9.Strumien gazu kontaktuje sie z wodnym roz¬ tworem alkanoloamiony w wirniku o duzym polu powierzchni wirujacym z taka szybkoscia, aby pod¬ dac roztwór przyspieszeniu w kierunku promie¬ niowym wzgledem osi obrotu, które jest wieksze niz przyspieszenie spowodowane sila ciezkosci, na przyklad wielokrotnie wieksze niz spowodowane sila ciezkosci.Prowadzac obróbke gazu w wirniku o duzym polu powierzchni i przy zwiekszonym przyspie¬ szeniu sposobem wedlug wynalazku wzrasta szyb¬ kosc przenikania masy w porównaniu z obróbka w urzadzeniu statycznym stosowanym dotychczas i poniewaz absorpcja siarkowodoru w wodnym roztworze alkanoloaminy jest ograniczona przenika¬ niem masy, znacznie wzrasta wydajnosc urzadze¬ nia rotacyjnego w porównaniu z konwencjonalnym urzadzeniem statycznym. Tak wiec, dla danej obje¬ tosci gazu, który ma byc poddany obróbce w jed¬ nostce czasu, mozliwe jest stosowanie znacznie mniejszego urzadzenia.Dalsza zaleta procesu wedlug wynalazku jest to, ze traktowanie gazu jest „intensyfikowane", co pozwala na stosowanie mniejszego urzadzenia i na zmniejszenie zapasów reagentów. Gdy gaz podda¬ wany obróbce jest palnym weglowodorem, zmniej¬ szenie zapasów jest wazna zaleta ze wzgledu na bezpieczenstwo, Znany sposób z zastosowaniem alkanoloaminy jest równiez stosowany do absorpcji dwutlenku wegla ze strumienia gazu. Tak wiec^ gdy stosowa¬ ny jest do strumienia gazu zawierajacego siarko¬ wodór i dwutlenek siarki, konwencjonalnym spo¬ sobem mozna usuwac o'ba gazy równoczesnie. Jed¬ nakze w niektórych przypadkach pozadana jest zdolnosc do usuwania siarkowodoru bez równo¬ czesnego usuwania znaczacych ilosci dwu/tlenku wegla. Jezeli siarkowodór jest stosowany jako zró- dto wolnej siarki, iia przyklad w reakcji Clausa, wazne jest, aby zawartosc siarkowodoru w kwas¬ nymi gazie podawanym do reaktora Clausa wyno¬ sila co najimmiej 35% molowych. Tak wiec, jesli obróbka gazu prowadzi do usuniecia siarkowodoru selektywnie z pierwszego gazu, np. za pomoca absorpcji w alkanoloaminie, to stezenie siarkowo¬ doru w drugim gazie, który otrzymuje sie przez uwolnienie gazu z alkanoloaminy, bedzie wieksze 5 niz w pierwszym gazie, przez co zwieksza sie jego przydatnosc jako strumienia podawanego do apa¬ ratu Clausa.Ponadto obróbka gazu, która jest selektywna dla siarkowodoru w przeciwienstwie do dwutlenku io wegla, jest dogodna do uzycia gazu odlotowego z reaktora Clausa, tak zwanego „gazu wydmucho¬ wego Clausa", w celu umozliwienia zawrócenia do procesu resztkowego siarkowodoru z minimalna iloscia dwutlenku wegla. Szybkosc absorpcji dwu- 15 tlenku wegla w wodnym roztworze alkanoloaminy jest regulowana szybkoscia reakcji niektórych eta¬ pów w zasadniczo cieklej fazie reakcji rozpuszczo¬ nego dwutlenku wegla i alkanoloaminy i dlatego wzrasta nieznacznie przez uzycie wirnika o duzym 20 polu powierzchni i zwiekszonego przyspieszenia.Tak wiec sposób wedlug wynalazku poprawia ab¬ sorpcje siarkowodoru nie poprawiajac absorpcji dwutlenku wegla do znaczacej wielkosci i tym samym znaczaco poprawia selektywnosc procesu 25 absorpcji w kierunku usuwania siarkowodoru. Pro¬ ces jest szczególnie cenny, gdy celem obróbki jest rozdzielanie siarkowodoru i dwutlenku wegla, na przyklad, gdy zadane jest usuwanie tylko siarko¬ wodoru. 30 Poza poprawa selektywnosci dla siarkowodoru w przeciwienstwie do dwutlenku wegla, sposób wedlug wynalazku poprawia równiez selektywnosc dla siarkowodoru w przeciwienstwie do nasyco¬ nych weglowodorów obecnych w gazie poddawa- 35 nym obróbce. W ten sposób stezenie weglowodo¬ rów w produkowanym siarkowodorze powinno byc zmniejszone. Ma to wazne znaczenie, jezeli siarko¬ wodór jest stosowany do,wytwarzania wolnej siar¬ ki, poniewaz weglowodory obecne w tym etapie 40 moga prowadzic do zanieczyszczenia siarki weglem.Wodny roztwór alkanoloaminy, z którym kon¬ taktuje sie gaz wedlug wynalazku stanowi roz¬ twór jednej lub wiekszej ilosci alkanoloamin, z którymi siarkowodór reaguje. Jako alkanoloaminy 45 mozna stosowac alkanoloaminy trzeciorzedowe, na przyklad metyiodwuetanoioamine, alkanoloaminy drugorzedowe, na przyklad metyiodwuetanoio¬ amine lub szczególnie dwualkanoloaminy takie jak dwuetanoloamine lub dwuizopropyloamine, 50 monoalkanoloaminy takie jak monoetanoloamine lub dwuglikoioamine, mieszaniny dwu lulb wie¬ cej alkanoloamin lulb mieszaniny alkanoloamin z innymi zwiazkami, na przyklad dwuizopropanolo- amine z sulfolanem. Wybór alkanoloaminy zalezy, 55 jak w znanych procesach, przede wszystkim od rodzaju gazu poddawanego obróbce. I tak dwueta- noloamina jest korzystna dla gazów zawierajacych wieksza ilosc siarkowodoru i dwutlenku wegla, na przyklad 15 do 35% molowych obu gazów razem 60 Lub dla gazów zawierajacych tlenosiarczek wegla lub dwusiarczek wegla. W innych .przypadkach, zwlaszcza przy nieobecnosci tych dwu ostatnio wymienionych zwiazków lub gdy calkowita za¬ wartosc kwasnego gazu jest mniejsza, na przyklad 65 ponizej 15% molowych, czesto korzystna jest mo-141 500 5 6 noetanoloamina. Gdy wazne znaczenie ma selek¬ tywnosc w kierunku siarkowodoru w przeciwien¬ stwie do dwutlenku wegla, korzystna jest metylo- dwuetanoloamina.Stezenie wodnego roztworu alkanoloaminy be¬ dzie zalezalo od stosowanej alkanoloaminy. Typo¬ we stezenia sa nastepujace: monoetanoloamiina okolo 15% wagowych dwuetanoloamina 20 do 30^/o wagowych dwuizopropanoloamina 25 do ®Otyo wagowych metyiodwiietanoloaimina 25 do 55% wagowych dwuglikoloamina okolo 70% wagowych Jak wskazano, proces wedlug wynalazku stosuje sie do gazów zawierajacych siarkowodór i ewen¬ tualnie dwutlenek wegla. Równiez mozna go sto- , sowac ido obróbki strumieni weglowodorów, zwla¬ szcza gazu ziemnego zawierajacego siarkowodór.Gaz poddawany obróbce moze zawierac tylko 1 lub 2% molowych siarkowodoru lub 30 lub 40% molowych lub wiecej. Na przyklad moze zawierac 15% molowych siarkowodoru i 15% molowych dwutlenku wegla. Sposób wedlug wynalazku jest szczególnie wazny w obróbce gazu wydmuchowego, z reaktora Clausa, który zawiera zarówno siarko¬ wodór jak i dwutlenek wegla, gdzie zwiekszona selektywnosc dla siarkowodoru umozliwia zawra¬ canie siarkowodoru do procesu bez zbytniego zwiekszania zawartosci dwutlenku wegla.Sposób wedlug wynalazku mozna takze stosowac do zwiekszania zawartosci siarkowodoru w stru¬ mieniu gazu, który przed obróbka zawieral zbyt mala ilosc siarkowodoru, aby mógl byc stosowany jako surowiec w reakcji Clausa. Przez obróbke sposobem wedlug wynalazku stezenie siarkowodoru mozna zwiekszyc wystarczajaco, to jest do co naj¬ mniej 35% molowych, aby gaz mozna bylo stoso¬ wac w procesie Clausa.Sposób wedlug wynalazku stosuje sie równiez do obróbki gazów rafineryjnych zawierajacych siar¬ kowodór i ewentualnie dwutlenek wegla dttlub inne niepozadane gazy lub podobnych gazów tworza¬ cych sie w procesie zgazowania wegla. Produkty tej obróbki wykorzystuje sie jako zródlo siarki.Jeszcze innym zastosowaniem sposobu wedlug wynalazku jest usuwanie siarkowodoru z dwutlen¬ ku wegla i innych glównych skladników. Stosun¬ kowo niedawnym zastosowaniem dwutlenku" wegla jest jego wtryskiwanie do zlóz olejowych, aby zwiekszyc odzyskiwanie z nich cieklych weglowo¬ dorów. Jednakze do tego celu konieczna jest bar¬ dzo mala zawartosc siarkowodoru. Wynalazek moz¬ na stosowac do usuwania siarkowodoru selektyw¬ nie tylodwuetanoloamine) z gazu zawierajacego siar¬ kowodór i dwutlenek wegla, po czym pozostaly gaz poddaje sie obróbce dla usuniecia dwutlenku wegla. Ta ostatnia obróbka moze byc podobna do obróbki amina, na przyklad dwuetanoloamina lub moze polegac na róznych fizycznych lub chemicz¬ nych procesach usuwania dwutlenku wegla, na przyklad przy uzyciu weglanu alkalicznego, takie¬ go jak roztwór weglanu potasu.Ilosc roztworu alkanoloaminy, którym traktuje sie gaz zalezy od wielu czynników, miedzy irfnymi od uzytej ^ alkanoloaminy i kompozycji gazu. Na ogól molowy stosunek kwasnego gazu, to jest siar¬ kowodoru i dwutlenku wegla, do roztworu alka- noloamliny powinien korzystnie wynosic od 0,1 do 0,9, chociaz dopuszczalne sa takze stosunki wykra- 5 czajace poza te granice.Kontakt gazu i wodnego roztworu alkanoloami¬ ny zwieksza sie przez zastosowanie wirnika o du¬ zym polu powierzchni. Srednie pole powierzchni wirnika moze wynosic co najmniej 30 mVm8, na 10 przyklad 100 do 500 mVm8 i moze korzystnie byc wieksze niz 1000 mW, zwlaszcza wieksze niz 1500 m2/m3.Wirnik o duzym polu powierzchni moze miec rózny ksztalt. Niektóre takie wirniki sa opisane 15 w publikowanych europejskich opisach patento¬ wych nr nr 0 002 568, 0 020 055 i 0 023 745.Zgodnie z tymi publikacjami warnik moze byc wykonany z materialu, który ima wytrzymalosc mechaniczna odporna na naprezenia wywolane w 20 trakcie obracania sie przy zastosowanych predkos¬ ciach oraz wykaizuje odpornosc na korozje w oto¬ czeniu z którym moze miec stycznosc w trakcie stosowania. Typowymi materialami, z których mo¬ ze byc wykonany womnik sa miedzy innymi stal 25 nierdzewna, stal miekka, mosiadz, glin, nikiel, Mo- nel (znak towarowy). Wyibór odpowiedniego mate¬ rialu nie stanowi problemu dla znawcy.Predkosc obrotowa wynosi na ogól 50—10 000 obr/lmin., korzystnie 100—5000 obr/min, zwlaszcza 30 korzystnie 500^2000 obri/lmin.Predkosc z jaka obraca sie wirnik zalezy miedzy innymi od porowatosci przepuszczalnego elementu, zadanego przerobu plynów na jednostke czasu i ód promieniowej odleglosci nad która przeplywaja ^5 plyny w przepuszczalnym elemencie. Minimalna predkosc z jaka obraca sie przepuszczalny element jest czesto zalezna od charakterystyk przeplywu cieczy. Maksymalna predkosc z jaka przepuszczalny element moze sie obracac jest sterowana przez 40 wytrzymalosc mechaniczna wirnika. Gdy wirnik jest w postaci wydrazonego dysku ze stali nie¬ rdzewnej, w którym osadzony jest element prze¬ puszczalny, typowe predkosci obrotowe sa naste¬ pujace: dla dysku o srednicy 0,5 m 1000—3000 45 obr/min, dla dysku o srednicy 1 m 500—2000 obr/ /min, dla dysku~ o srednicy 1,5 m 400—1000 oibr/ /min. Gdy predkosc obrotowa zwieksza sie, gru¬ bosc warstwy cieczy na sciankach porów przepuszy czarnego elementu w danej odleglosci od osi obrotu 50 zmniejsza sie.Srednie, zdefiniowarie powyzej przyspieszenie ja¬ kiemu poddawane sa plyny w wirniku jest ko¬ rzystnie wieksza niz 1000 m sek—2, a zwlaszcza korzystnie wieksze niz 10 000 m sek~V Predkosc 55 obrotowa przepuszczalnego elementu dla zadanego sredniego przyspieszenia i zadanej promieniowej odleglosci nad która przeplywaja plyny w prze¬ puszczalnym elemencie, imozna latwo obliczyc.Konstrukcja elementów nosnych wirnika jest 60 dobrze znana w inzynierii, np. moga to byc lozyska promieniowe i wzdluzne znanej konstrukcji.Nalezy zauwazyc, ze w celu obciazenia przepusz¬ czalnego elementu drugim plynem konieczne sa srodki odlegle od osi obrotu i korzystnie przyiega- 85 jace do promieniowo zewnetrznego obwodu ele-141 500 mentu przepuszczalnego. Korzystnie przepuszczalny element jest osadzony w wirniku, w celu wytwo¬ rzenia przestrzeni pomiedzy promieniowo zewnetrz¬ nym obwodem elementu przepuszczalnego i we¬ wnetrzna powierzchnia sciany wirnika, do której to powierzchni wplywa pierwszy plyn, w celu wy¬ tworzenia cieklego uszczelnienia, przez które do przepuszczalnego elementu moze byc podany drugi plyn. Gdy drugim plynem jest mieszanina sklad¬ ników, moga one^ byc podawane do przestrzeni przez te same lub oddzielne urzadzenia zasilajace, które (dogodnie sa kanalami promieniowo umiesz¬ czonymi w podstawie obracajacego sie elementu.Urzadzenia do zasilania pierwszym plynem prze¬ puszczalnego elementu obejmuja typowo kryze w scianie wirnika, przez która moze przeplywac plyn.Gdy wirnik jest w postaci wydrazonego dysku, urzadzenia zasilajace sa dogodnie umieszczone osio¬ wo, przy czym nie wyklucza sie mozliwosci umieszczenia ich pomiedzy osia obrotu a scianka wirnika odlegla od osi obrotu. Gdy pierwszym plynem jest mieszanina skladników, to moga one byc dostarczane do przepuszczalnego elementu tymi samymi lub oddzielnymi urzadzeniami zasi¬ lajacymi, np. moga byc dostarczane przez koncen¬ tryczne przewody.Urzadzenia do odprowadzania pierwszego plynu z wirnika zawieraja typowo kryze na obrzezu ele¬ mentu wirujacego, odlegla od psi obrotu, przez któ¬ ra plyn moze wychodzic w postaci rozpylonej. Gdy element wirujacy ma postac wydrazonego dysku, w którym osadzony jest pierscieniowy element przepuszczalny, to kryza dogodnie jest w postaci óbwodowo rozciagnietej szczeliny w scianie wy¬ drazonego dysku, przy czym szczelina korzystnie jest ciagla. Korzystnie stosuje sie nieruchome urza¬ dzenia zbierajace plyn, np. obudowe otaczajaca wirnik, gdzie moga zbierac sie' plyny lub ich skladniki lufo pochodne, które odprowadza sie z wirnika.Element przepuszczalny moze byc calkowity, nie- roTKMelny, lub moze skladac sie z wielu nieciag¬ lych skladników. Gdy element przepuszczalny jest calkowjty nierozdzielny, moze byc wytworzony z porami, np. odlew w postaci bloku z porami lub moze miec pory wytworzone wewnatrz, np. odlew w postaci bloku z wydrazonymi wewnatrz porami.Moze miec tez pory pomiedzy swoimi czesciami, np. zwój drutu. Gdy przepuszczalny element skla¬ da sie z wielu nieciaglych skladników, to poszcze¬ gólne skladniCci moga byc przepuszczalne, np. otwarte na koncu szklane rurki, przy czym w tym przypadku czesc porów jest poprzez skladniki, a czesc porów jest pomiedzy skladnikami, jednak korzystnie poszczególne skladniki sa nierozpusz¬ czalne, a zwlaszcza korzystnie sa one nieprzepusz¬ czalnymi czastkami, np. szklanymi lub metalowy¬ mi kulkami, przy czym w tym przypadku pory przepuszczalnego" elementu znajduja sie pomiedzy jego skladnikami. Korzystnie jest gdy przepusz¬ czalna element jest calkowity nierozdzielny i me¬ chanicznie samonosny.Przepuszczalny element moze byc wykonany z jakiegokolwiek materialu o wytrzymalosci mecha¬ nicznej odpornej na natezenie wytwarzane w ma* teriale w trakcie obrotów przepuszczalnego ele¬ mentu przy zastosowanej predkosci obrotowej. Ko¬ rzystnie material jest odporny na dzialanie lub reakcje ze strony plynów, z którymi moze pozo- 5 stawac w fiizycznym kontakcie. Zazwyczaj prze¬ puszczalny element jest wytworzony ze szkla, two*- rzywa*sztucznego, np. zywicy silikonowej lub poli- tetrafluoróetyienu luib z chemicznie odpornego me¬ talu, np. stali nierdzewnej, niklu, tytanu lub tan¬ io talu. Alternatywnie,l material moze skladac sie z dwu lub wiecej materialów, w odpowiedniej pro¬ porcji. Np. moze zawierac odporna na korozje po¬ wloke np. ze szkla lufo tworzywa na korodujacym podlozu, np. na korodujacych metalowych kulach. 15 Mimo ze przepuszczalny element korzystnie jest jednorodny, to nie wyMucza sie mozliwosci, ze moze byc zlozny. Np. pierscien ze szklanych kulek moze byc otoczony pierscieniem z siatkowej tas¬ my, która moze byc otoczona swobodna mata z 20 wlókien politetrafluoroetylenowych.Typowymi przykladami materialów stosowanych jako elementy przepuszczalne w urzadzenlru sa mie¬ dzy innymi zwoje tkanej tasmy, spieczona masa i wyrób dziany lub tkany, marszczona siatka, pian- 25 ka szkieletowa np. Retimet, swobodna mata z wló¬ kien lufo masa z wlókien lufo czastek. Gdy stosuje sie czastki, co moga wszystkie miec ten sam wy¬ miar i ksztalt lub wymiary i/luib ksztalt moga byc dowolne lub wymiar ii/lufo ksztalt moze byc narzu- 30 eony. Czastki, które moga byc stosowane obejmuja miedzy innymi siodelka Inta!ox, krajanke cera¬ miczna, kawalka siatki drucianej lub kulki szkla¬ ne. Korzystnie stosowane czastki maja regularny ksztalt i jednolity wymiar, zwlaszcza korzystnie 35 sa to kuliki szklane, w szczególnosci kulM szklane o srednicy 0,5—2 mm.Termin ^pianka szkieletowa" oznacza pianke, która zostala poddana procesowi wybicia „okienek" pomiedzy sasiednimi komórkami, pozostawiajac 40 szkielet oryginalnej pianki w postaci duzej liczby cienkich skretek lub wlókien, polaczonych w trój¬ wymiarowa, dwunastofooczna siatke.Termin „metalowa pianka szkieletowa" oznacza stosunkowo sztywny porowaty lekki material, 45 otrzymany przez nalozenie metalowej powloki na skretki lub wlókna opisanej wyzej pianki szkiele¬ towej i usuniecie pianki, tak aby pozostala siatka z metalu w postaci wielokrotnosci cienkich skre¬ tek lufo wlókien metalu wzajemnie polaczonych 50 w trójwymiarowa siatke.Termin „stosunkowo sztywny" oznacza, ze ma¬ tryca jest odporna na wirowanie i inne obciazenia, którym jest poddawana w czasie dzialania urza¬ dzenia, bez znacznej ilosci odksztalcen, które mo- 55 glyfoy zamykac pory pianki i ograniczac przeplyw przez nie plynów.Metalowe pianki szkieletowe maja dodatkowo te zalete, ze latwo mozna je dostosowac clo wymiaru i daja sie wystarczajaco deformowac do odpowied- 60 niego uksztaltowania, np. przez zginanie w celu zamocowania w urzadzeniu.Gdy powierzchnia miedzy!azowa danego elemen¬ tu przepuszczalnego zwieksza sie, spadek cisnienia poprzez element przepuszczalny zwieksza sie i 65 zwieksza sie mozliwosc zanieczyszczania i zalewa-141! * nda przepuszczalnego elementu. Proste doswiadcze¬ nie pozwala na wlasciwy dob6r odpowiedniego ele¬ mentu przepuszczalnego dla zadanej predkosci obrotowej i polaczenia plynów.Os obrotu moze byc pozioma lub pionowa lub 5 pod katem, ale zazwyczaj korzystna jest os piono¬ wa. Gdy przepuszczalny element jest w postaci pierscienia, zazwyczaj stosuje sie do niego mecha¬ nizm obrotowy poprzez walek wystajacy z po¬ wierzchni pierscienia wzdluz jego osi (np. z góry 10 i/lub z dolu, jesli os jest pionowa). Przepuszczalny element moze byc obracany przez np. naped hy¬ drauliczny o zmiennej predkosci, którego kolo pa¬ sowe moze byc napedzane przez tasme z silnika elektrycznego lub przez harbonaped. *5 Nalezy zauwazyc, ze gdy element przepuszczalny nie jest mechanicznie saimonosny, np. stanowi uklad calkowity nierozdzielny z porami pomiedzy jego czesciami albo sklada sie z wielu skladników nieciaglych albo jest ukladem zlozonym, to czesto * konieczne sa srodki do utrzymania przepuszczal¬ nego elementu w zadanym ksztalcie i do zachowa¬ nia jego przepuszczalnosci. Srodkiem takim ko¬ rzystnie jest wirnik, w którym element przepusz¬ czalny jest osadzony. Ponadto, gdy element prze- * puszczalny jest mechanicznie samonosny, to czesto korzystnie jest osadzony w wirniku.Element przepuszczalny moze byc umieszczony poprzez caly wirnik lub w jego" czesci. Wielkosc przepuszczalnego elementu i jegb rozmieszczenie 3° w wirniku moze byc okreslone przez gestosc i po¬ wierzchnie miedzytfazowa elementu przepuszczal¬ nego oraz przez charakterystyki przeplywu plynów.Gdy element przepuszczalny jest umieszczony w czesci wirnika, to na ogól korzystne jest gdy jest 35 umieszczony w promieniowo zewnetrznej czesci wirnika, gdyz zwiekszanie odleglosci od osi zwiek¬ sza wielkosc sil odsrodkowych dzialajacych na plyn i tworzacych warstwe, a tym samym zmniej¬ sza grubosc warstwy. Gdy element przepuszczalny *° jest umieszczony w wirniku majacym os symetrii zgodna z osia obrotu, element przepuszczalny ko¬ rzystnie jest rozlozony symetrycznie wokól osi, tak ze wirnik jest dynamicznie równowazny w trakcie obracaniasie. * Korzystnie wirnik o duzym polu powierzchni moze zawierac duza liczbe osiowo umieszczonych tarcz, z których kazda lezy pod katem prostym do osi obrotu wirnika. Takie tarcze moga byc me¬ talowe, na przyklad ze stali nierdzewnej i moga 5° byc samonosne lub podparte. Typowe tarcze moga miec grubosc od 0,05 do 2,0 mm, zwlaszcza od 0,25 do 1,0 mm i moga byc umieszczone w odleglosci od okolo 0,5 do 5 mm, zwlaszcza 0,5 do 2 mm od siebie. w Inna odpowiednia postac wirnika obejmuje duza liczbe plyt, zwykle umieszczonych promieniowo w plaszczyznach równoleglych do osi obrotu lub umieszczonych pod katem flo takich plaszczyzn i/lufo do promienia. Takie plyty moga miec gru- ~ *° bósc od 0,05 do 2,0 mm, zwlaszcza od 0,5 do 5,0 mm, zwlaszcza od 0,5 do 2,0 mm w ich najmniej¬ szych punktach, przy czym odstep ten moze byc rózny od odstepu od osi obrotu.Jeszcze inna postac wirnika zawiera przepusz- *5 16 czalny element, który moze byc konstrukcji jedno¬ litej lub zlozonej z duzej liczby czesci lub warstw.Element taki moze byc wyrobem dzianym lub tkanym, na przyklad tkanina metalowa, marszczo¬ na siatka, swobodna lub uporzadkowana mata lub 'inna masa wlókien, na przyklad wlókien metalo¬ wych, które moga byc w razie potrzeby wzmac¬ niane przez spiekanie lub laczenie klejem; spieka¬ na masa czastek metalu lub siatkowa pianka.Szczególne przyklady odpowiednich materialów obejmuja metalowa dzianine sprzedawana pod na¬ zwa handlowa „Knitmesh^która moze byc na przyklad zwinieta w warstwy wokól wspornika w osi obrotu wirnika i metalowe pianki szkiele¬ towe, na przyklad wyrób sprzedawany pod nazwa handlowa „Retimet", który moze byc zestawiany w warstwy do formy elementu przepuszczalnego.Material, z którego wykonany jest wirnik i po¬ laczone z nim wyposazenie dobiera sie w zalez¬ nosci od warunków reakcji i stezenia reagentów, jezeli korozji urzadzen mozna uniknac lub znacz¬ nie zmniejszyc ja. Jednakie wiele czynników ma wplyw na wybór oparty zwlaszcza na doswiadcze¬ niach uzyskanych w procesach konwencjonalnych z uzyciem amin. Zwykle w lagodnych warunkach reakcji i nizszych stezeniach kwasnego gazu i alka- noloaminy mozna stosowac stal miekka, podczas gdy w surowych warunkach i wyzszych stezeniach reagentów, moze byc konieczne uzycie stali nie¬ rdzewnej. Pianka szkieletowa „Retimet" jest latwo dostepna wykonana ze stopu nikiel—chrom i sta¬ nowi odpowiedni material do stosowania w na¬ szym wynalazku.Wirnik obraca sie z taka szybkoscia, aby poddac wodny roztwór alkanoloaminy przyspieszeniu, w kierunku promieniowym, które jest wieksze niz przyspieszenie spowodowane sila ciezkosci Ponie¬ waz przyspieszenie promieniowe, któremu poddaje sie roztwór jest rózne w zaleznosci od odleglosci od osi obrotu, wygodnie jest poslugiwac sie sred¬ nim przyspieszeniem (am), które okreslone jest równaniem: -HI [^K w którym N oznacza szybkosc obrotowa wirnika w obrotach na minute, r0 oznacza odleglosc od osi promieniowo najblizszej od srodkowej czesci wir¬ nika o duzym polu powierzchni a ri oznacza od¬ leglosc od osi promieniowo najdalszej od srodko¬ wej czesci wirnika. Srednie przyspieszenie, które¬ mu poddawany jest roztwór alkanoloaminy ko¬ rzystnie wynosi co najmniej 300 m sek-», zwlasz¬ cza co najmniej 1000 m sak-2 i moze korzystnie wynosic az do 10 000 m sek-*. Tak wiec w warun¬ kach przyspieszenia spowodowanego sila ciezkosci (g), srednie przyspieszenie moze byc równe 30 g, 100 g, 1000 g lub moze byc wieksze.Przedmiot wynalazku jest blizej opisany w opar¬ ciu o rysunki, na którym fig. 1 przedstawia poje¬ dynczy diagram blokowy odpowiadajacy procesowi wedlug wynalazku, fig. 2 przedstawia widok prze¬ kroju pionowego urzadzenia rotacyjnego do stoso¬ wania w procesie wedlug wynalazku, a lig. 3141 500 11 12 przedstawia widok przekroju pionowego alterna¬ tywnego urzadzenia rotacyjnego.Na fig. 1 linie z pojedynczymi strzalkami poka¬ zuja -obieg gazu lub pary-"a. linie z podwójnymi strzalkami pokazuja obieg cieczy. Strumien gazu zawierajacy siarkowodór jest doprowadzany linia 1 do rotacyjnego absorbera gazu 2, w którym kon¬ taktuje sie w wirniku o duzym polu powierzchni z wodnym roztworem alkanoloaminy doprowadza¬ nym/ do absorbera gazu 2 linia 3. Zgodnie z wy¬ nalazkiem wirnik obraca sie z taka szybkoscia, aby ipoddac rozitwór przyspieszeniu odsrodkowemu, które jest wielokrotnoscia przyspieszenia spowodo¬ wanego sila ciezkosci, na przyklad 100 razy wieksze niz przyspieszenie spowodowane sila ciezkosci.Wiekszosc siarkowodoru rozpuszcza sie w trak¬ cie reakcji w roztworze alkanoloarniny i uzyskany gaz o mniejszej zawartosci siarkowodoru odprowa- dza sie'-z absorbera gazu 2 linia 4. Wodny roztwór alkanoloamiiny zawierajacy siarkowodór odprowa¬ dza sie z absorbera gazu 2 linia 5, która dopro¬ wadza sie go do regeneratora rozpuszczalnika 6.W regeneratorze 6 siarkowodór jest usuwany z wodnego roztworu alkanoloaminy przez odpedzenie z para wodna, przy czym pare; wodna doprowadza sie do regeneratora 6 linia 7. Siarkowodór odpro¬ wadza sie limia 8, skad moze byc w razie potrzeby kierowany bezposrednio do odpowiedniej instalacji (nie pokazanej na rysunku), na przyklad do reakto¬ ra Clausa, w celu przemiany w wolna siarke. Re¬ generowany .wodny roztwór alkanoloaminy linia 9 zawraca sie do absorbera gazu 2 do ponownego wykorzystania.Regenerator rozpuszczalnika 6 moze iniec kon¬ wencjonalna konstrukcje, taka jak, stosowana do¬ tychczas do regeneracji wodnego roztworu alka¬ noloaminy przez odpedzenie z niego siarkowodoru.Alternatywnie, w warunkach, gdy objetosc i/lub ciezar aparatu odgrywa wazna role, regenerator rozpuszczalnika moze byc urzadzeniem rotacyjnym podobnym do absorbera gazu 2. I tak absorber 2 i ewentualnie regenerator rozpuszczalnika 6 moga byc w razie potrzeby rotacyjnymi aparatami taki¬ mi jak prizedlstawiono na fig. 2 lub fig. 3.Na fig. 2 rotor 10 osadzony jest na wale 11, za posrednictwem którego obraca sie w niskiej i sze¬ rokiej, cylindrycznej komorze 12. Rotor 10 zawiera pierscieniowy element przepuszczalny 13, zesta¬ wiony z koncentrycznych warstw z metalowej pianki szkieletowej o nazwie handlowej „Reti- met". W urzadzeniu przedstawionym na fig. 2 pianka szkieletowa byla wykonana ze stopu ni¬ kiel—chrom.Wodny roztwór alkanoloaminy doprowadza sie rura 14 podajaca rozpusazczakiifc, skad przez otwo¬ ry w poblizu nizszego konca rury 14 przedostaje sie do wewnetrznej powierzchni cylindrycznej prze¬ puszczalnego elementu 13 skad przenika pod wply¬ wem dzialania sily odsrodkowej spowodowanej obraniem sie rotoru 10, przez pory elementu 13, 5 w kierunku jego zewnetrznej powierzchni. W ele¬ mencie 13 roztwór jest poddawany przyspieszeniu odsrodkowemu 50 razy wiekszemu od przyspiesze¬ nia spowodowanego sila ciezkosci.Gaz zawierajacy siarkowodór wprowadza sie do io komory 12 przez rure podajaca gaz 15, pod cisnie¬ niem wystarczajacym, aby spowodowac jego wej¬ scie do elementu 13 przez zewnetrzna powierzch¬ nie cylindryczna i przeplyw wewnatrz przez pory elementu 13 w przeciwpradzie do przeplywu roz- 15 tworu alkanoloaminy. Zamkniecie hydrauliczne 18 zabezpiecza przed obejsciem elementu 13 przez gaz. W elemencie 13 nastepuje kontakt gazu i cie¬ czy powodujac absorpcje siarkowodoru do roztwo¬ ru alkanoloaminy i reakcje z nia. Gaz o zmniej* 20 szonej zawartosci siarkowodoru opuszcza wewnetrz¬ na powierzchnie elementu 13 i jest usuwany przez rure 16 odprowadzajaca gaz. Roztwór alkanolo¬ aminy zawierajacy siarkowodór opuszcza zewnetrz¬ na powierzchnie elementu 13 i jest usuwany z ko- 25 mory 12 przez rure 17 odprowadzajaca ciecz.Alternatywne urzadzenie przedstawione na fig. 3 rózni sie od urzadzenia przedstawionego na fig. 2 tyni, ze rotor 19 jest wykonany w postaci stosu osiowo umieszczonych uksztaltowanych w postaci 30 tarcz plyt 20. Dla wiekszej jasnosci na rysunku pokazano tylko kilka plyt. Plyty w przedstawio¬ nym urzadzeniu maja grubosc 1 mm i sa roz¬ mieszczone ,w odstepach 1 ram. Tak wiec w stosie plyt o dlugosci osiowej 75 mm znajduje sie 38 plyt. 35 Urzadzenie przedstawione na fig. 3 dziala za¬ sadniczo w taki sposób jak urzadzenie przedsta-. wione na fig. 2, z ta róznica, ze kontakt gazu i cieczy nastepuje na powierzchniach plyt 20 i czesciowo w przestrzeniach miedzy plytami. 40 Zastrzezenia patentowe ,1. Sposób usuwania siarkowodoru ze strumienia gazu zawierajacego siarkowodór i dwutlenek wegla, w którym to sposobie strumienie gazu i wodnego 45 roztworu alkanoloaminy zawierajacego co najmniej okolo 15% wagowych alkanoloaminy poddaje sie przeplywowi przecLwpradowemu i usuwa sie stru¬ mien gazu zawierajacy mniejsza ilosc siarkowodoru, a takze wodny roztwór alkanoloaminy zawierajacy 50 siarkowodór, znamienny tym, ze przeplyw prze- ciwpradowy .prowadzi sie w wirniku, w którym wodny roztwór poddaje sie przyspieszeniu promie¬ niowemu w stosunku do osi obrotu wynoszacemu co najmniej 300 metrów na sekunde2. 55 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie przyspieszenie co najmniej 1000 metrów na sekunde2.141 500 HK*1 i }£M fi KI r Fig. 2 LgaA-10 -\1 ic n ud r^j Ir Fig.3 20. /15 17 PLThe present invention relates to a method of removing hydrogen sulphide from a gas stream when the hydrogen sulphide is present in a gas stream such as natural gas or syngas, or when producing synthetic flue gases such as town gas and producer gas, or in streams resulting from gasification carbon, it is imperative that it is removed to as little as possible. It is an acid gas, highly corrosive, and the basic technical requirements for domestic gas pipelines impose a very low hydrogen sulfide content, e.g. than 6 mg / m8 of gas. Hydrogen sulfide in the gas stream used as the feed material for the chemical reaction can poison the catalyst used in the reaction. For this reason, many methods have been developed to so-called "sweeten" the gas, that is, to remove hydrogen sulfide and other acid gases from it. One of these sweetening processes involves treating a gas stream containing hydrogen sulfide with an aqueous amine solution with which the hydrogen sulfide reacts and in this way it is discharged into an aqueous solution remaining only in a very small amount in the primary gas stream. The aqueous solution is regenerated for re-use and the hydrogen sulphide is recovered if necessary by stripping the solvent. Suitable amines which can be used for this purpose include monoethanol - 10 15 20 25 N, diethanolamine and diisopropanolamine, which can be used alone or in a mixture with each other and / or with other amines or with other compounds. Although the amine-based sweetening process, especially monoethanolamine, is quite satisfactory in practice, in general, the sweetening processes require a large amount of gas to be processed and therefore it is desirable to improve this process. process to enable it to be used in smaller gas treatment plants. Particularly, when natural gas comes from offshore wells and hydrogen sulphide is removed by treatment on the production platform at the wellhead, the weight and volume of the gas treatment plant are critical factors in determining the feasibility of gas treatment at the wellhead and the overall structure of the equipment. When a gas stream containing hydrogen sulphide and carbon dioxide is passed through a stationary column filled with a counterflow-permeable element to the aqueous stream of the solution containing at least about 15 wt. alkaryolamines, selectivity for hydrogen sulfide can be obtained from grade 3-4 (e.g., Pearce, Proceedings of the Amnual Conveotion of the Gas Rrocessors Association, 1978, vol. 57, pp. 139-144). y. It has surprisingly been found that when such a countercurrent flow is passed through the passage of a rotating mass transfer device, the selectivity may unexpectedly increase to around 60 and a hydrogen sulphide level of a few ppm is obtained. a method of removing hydrogen sulfide from a gas stream containing hydrogen sulfide and carbon dioxide in which streams of gas and an aqueous alkanolamine solution containing at least about 15% by weight of alkanolamine are subjected to a counterflow, and a gas stream containing less hydrogen sulfide and an aqueous gas stream is discharged. the solution of the alkanolamine containing hydrogen sulphide consists in that the overcurrent flow is carried out in a rotor in which the aqueous solution is subjected to a radial acceleration with respect to the axis of rotation of at least 300 meters feecond2, preferably at least 1000 meters per second. The molar ratio of hydrogen sulphide and carbon dioxide Carbon, if present in the gas, to the alkanolamine is preferably 1: 0.1 to 1: 0.9. The gas stream contacts the aqueous solution of the alkanolamine in the high-surface area rotor at a speed sufficient to give the solution a solution. an acceleration in the radial direction with respect to the axis of rotation, which is greater than the acceleration due to gravity, for example many times greater than that caused by gravity. By treating the gas in a rotor with a large surface area and with increased acceleration in the manner of the invention, the speed increases mass transfer compared to treatment in the static equipment used to date, and since the absorption of hydrogen sulfide in the aqueous alkanolamine solution is limited by mass transfer, the efficiency of the rotary equipment is significantly increased compared to conventional static equipment. Thus, for a given volume of gas to be treated per unit time, it is possible to use a much smaller device. A further advantage of the process according to the invention is that the treatment of the gas is "intensified", which allows the use of a smaller device. and the reduction of reagent stocks. When the gas to be treated is a flammable hydrocarbon, the reduction of stocks is an important safety advantage. The known method using alkanolamine is also used to absorb carbon dioxide from a gas stream. If it is used in a gas stream containing hydrogen sulfide and sulfur dioxide, a conventional method may be used to remove the gas simultaneously. However, in some cases it is desirable to be able to remove hydrogen sulfide without simultaneously removing significant amounts of carbon dioxide. hydrogen sulfide is used as a free sulfur source, and for example in the Claus reaction, it is important that the content of Ru in the acid gas fed to the Claus reactor is at least 35 mole percent. Thus, if the treatment of the gas removes hydrogen sulphide selectively from the first gas, e.g. by absorption in an alkanolamine, the concentration of hydrogen sulphide in the second gas, which is obtained by releasing the gas from the alkanolamine, will be greater than in the first gas by which increases its suitability as a feed stream to a Claus apparatus. In addition, gas treatment, which is selective for hydrogen sulphide as opposed to carbon dioxide and carbon dioxide, is convenient for the use of Claus off-gas, the so-called "Claus blast gas". to allow the residual hydrogen sulphide to be recycled with a minimum amount of carbon dioxide The absorption rate of carbon dioxide in the aqueous alkanolamine solution is controlled by the rate of reaction of certain steps in the substantially liquid reaction phase of dissolved carbon dioxide and alkanolamine and therefore increases slightly by using a rotor with a large surface area and increased acceleration. So the process of the invention improves the absorption of hydrogen sulphide without improving the absorption of carbon dioxide to a significant amount and thus significantly improves the selectivity of the absorption process towards removal of hydrogen sulphide. The process is particularly valuable when the purpose of the treatment is to separate hydrogen sulfide and carbon dioxide, for example when only hydrogen sulfide is required to be removed. In addition to improving the selectivity for hydrogen sulphide as opposed to carbon dioxide, the process of the invention also improves the selectivity for hydrogen sulphide as opposed to the saturated hydrocarbons present in the treated gas. In this way, the concentration of hydrocarbons in the produced hydrogen sulfide should be reduced. This is important if hydrogen sulfide is used to generate free sulfur, as the hydrocarbons present in this step can lead to carbon contamination of the sulfur. The aqueous alkanolamine solution with which the gas is contacted according to the invention is a solution. one or more alkanolamines with which the hydrogen sulfide reacts. As alkanolamines, it is possible to use tertiary alkanolamines, e.g. , for example diisopropanolamine with sulfolane. The choice of the alkanolamine depends, as in known processes, primarily on the nature of the gas to be treated. Thus, diethanolamine is preferred for gases containing a greater amount of hydrogen sulfide and carbon dioxide, for example 15 to 35 mole% of both gases together 60 Or for gases containing carbon oxysulfide or carbon disulfide. In other cases, especially in the absence of the latter two compounds, or when the total acid gas content is less, for example less than 15 mole%, monoethanolamine is often preferred. When selectivity to hydrogen sulfide as opposed to carbon dioxide is of importance, methyl diethanolamine is preferred. The concentration of the aqueous alkanolamine solution will depend on the alkanolamine used. Typical concentrations are as follows: monoethanolamine about 15% by weight diethanolamine 20 to 30% by weight diisopropanolamine 25 to 55% by weight methyiodiethanolamine 25 to 55% by weight diglycolamine about 70% by weight As indicated, the process of the invention is applicable to gases containing hydrogen sulfide possibly carbon dioxide. It can also be used for the treatment of hydrocarbon streams, especially natural gas containing hydrogen sulphide. The gas to be treated may contain only 1 or 2 mole% hydrogen sulfide or 30 or 40 mole% or more. For example, it may contain 15 mole% hydrogen sulfide and 15 mole% carbon dioxide. The process according to the invention is particularly important in the treatment of a Claus reactor blow gas which contains both hydrogen sulfide and carbon dioxide, where the increased selectivity for hydrogen sulfide allows the hydrogen sulfide to be returned to the process without increasing the carbon dioxide content too much. be used to increase the hydrogen sulphide content of a gas stream which prior to treatment contained too little hydrogen sulphide to be used as a raw material in the Claus reaction. By treating the process according to the invention, the concentration of hydrogen sulphide can be increased sufficiently, i.e. to at least 35 mole%, for the gas to be used in the Claus process. The process according to the invention also applies to the treatment of refinery gases containing hydrogen sulphide and possibly dioxide dtt carbon or other undesirable gases or similar gases are formed in the coal gasification process. The products of this treatment are used as a source of sulfur. Yet another application of the present invention is the removal of hydrogen sulfide from carbon dioxide and other major components. A relatively recent use of carbon dioxide is its injection into oil beds to increase the recovery of liquid hydrocarbons therefrom. However, a very low content of hydrogen sulphide is required for this purpose. The invention can be used selectively for the removal of hydrogen sulphide selectively with thiethanolamine. ) from a gas containing hydrogen sulfide and carbon dioxide, and the remaining gas is then treated to remove carbon dioxide. The latter treatment may be similar to an amine treatment, for example diethanolamine, or it may involve various physical or chemical processes to remove carbon dioxide. , for example, using an alkali carbonate such as a potassium carbonate solution. The amount of alkanolamine solution with which the gas is treated depends on many factors, ranging from the alkanolamine used and the gas composition. The overall molar ratio of the acid gas, i.e. of hydrogen and carbon dioxide to an alkanolamline solution should preferably be from 0.1 to 0.9, although ratios outside these limits are also permissible. The contact between the gas and the aqueous alkanolamine solution is increased by the use of a large surface area rotor. The mean surface area of the rotor may be at least 30 mVm8, for example 100 to 500 mVm8, and may preferably be greater than 1000 mW, in particular greater than 1500 m2 / m3. The large surface area rotor may have a different shape. Some such rotors are described in published European Patent Nos. 0 002 568, 0 020 055 and 0 023 745. According to these publications, the digester can be made of a material which has a mechanical strength to withstand the stresses caused by rotation. at the speeds used and exhibits corrosion resistance in environments with which it may come into contact during use. Typical materials from which the mandrel can be made are, inter alia, stainless steel, mild steel, brass, aluminum, nickel, and Manel (trademark). The selection of a suitable material is not a problem for those skilled in the art. The rotational speed is generally 50-10,000 rpm, preferably 100-5,000 rpm, especially preferably 500-2000 rpm. The speed at which the rotor turns depends. the porosity of the permeable element, the given processing of the fluids per unit time, and the radial distance over which the fluids pass in the permeable element, among other things. The minimum speed at which the permeable element rotates is often dependent on the fluid flow characteristics. The maximum speed at which the permeable element can rotate is controlled by the mechanical strength of the rotor. When the rotor is in the form of a hollow stainless steel disc in which the permeable element is mounted, the typical rotational speeds are as follows: for a disc with a diameter of 0.5 m 1000-3000 rpm, for a disc with a diameter of 1 m 500-2000 rpm, for a disk ~ with a diameter of 1.5 m 400-1000 rpm / min. As the rotational speed is increased, the thickness of the liquid film on the pore walls will pass the black element at a given distance from the axis of rotation 50 decreases. On average, defined above, the acceleration to which the fluids in the rotor are subjected is preferably greater than 1000 m sec. 2, especially preferably greater than 10,000 m sec. V The rotational speed of the permeable element for a given average acceleration and a given radial distance over which the fluids flow in the permeable element can be easily calculated. The design of the rotor bearers is well known in engineering. for example, they may be radial and thrust bearings of known construction. It should be noted that in order to load the permeable element with a second fluid, means are necessary distant from the axis of rotation and preferably adjacent the radially outer periphery of the permeable element. Preferably the permeable member is embedded in the rotor to create a space between the radially outer periphery of the permeable member and the inner surface of the rotor wall into which the first fluid flows to form a liquid seal through which the permeable a second fluid may be given to the element. When the second fluid is a mixture of components, these may be fed into the space by the same or separate feed devices which (suitably are radial channels located at the base of the rotating element. Devices for feeding the first fluid to a permeable element typically include flanges in the rotor wall through which the fluid can flow. When the rotor is in the form of a hollow disk, the supply devices are conveniently positioned axially, but it is not excluded to be located between the axis of rotation and the rotor wall away from the axis of rotation. is a mixture of components, they can be delivered to the permeable element by the same or separate feeding devices, e.g. they can be supplied by concentric conduits. The devices for removing the first fluid from the impeller typically include flanges on the periphery of the rotating element, distant from the psi of rotation through which the fluid may exit as a spray . When the rotating member is in the form of an imprinted disk in which the permeable ring is embedded, the orifice is suitably in the form of a peripherally extended slot in the wall of an imprinted disk, the slot preferably being continuous. Preference is given to using stationary fluid collecting devices, e.g. a housing surrounding the rotor, where the fluids or their derivative components may collect, which are discharged from the rotor. The permeable element may be complete, non-molten, or may consist of multiple non-continuous ingredients. When the permeable element is completely inseparable, it may be made with pores, e.g. a cast in the form of a block with pores, or it may have pores formed inside, e.g. a cast in the form of a block with the pores protruding inside. It may also have pores between its parts, e.g. a coil wire. When the permeable element consists of a plurality of discontinuous components, the individual components may be permeable, e.g. glass tubes open at the end, in this case part of the pores is through the components and part of the pores are between the components, but preferably the individual components. the constituents are insoluble, and in particular preferably they are impermeable particles, for example glass or metal spheres, in which case the pores of the permeable element lie between its constituents. It is preferred that the permeable element is completely inseparable. and mechanically unsupported. The permeable element may be made of any material with a mechanical strength resistant to the force generated in the material as the permeable element rotates at the applied rotational speed. Preferably, the material is resistant to the action or reactions of the sides of the fluids with which it may make physical contact The permeable element is made of glass, plastic, for example, silicone resin, or polytetrafluoroethylene or a chemically resistant metal, for example, stainless steel, nickel, titanium or tan, and thallium. Alternatively, the material may be composed of two or more materials, in a suitable proportion. For example, it may contain a corrosion-resistant coating, for example of glass or plastic on a corrosive substrate, for example on corrosive metal balls. Although the permeable element is preferably homogeneous, it does not teach the possibility that it may be complex. For example, a ring of glass spheres may be surrounded by a ring of mesh tape, which may be surrounded by a loose mat of 20 polytetrafluoroethylene fibers. Typical examples of materials used as permeable elements in the apparatus are, among others, woven tape rolls, sintered mass and knitted product. or a woven, crinkled mesh, a skeleton foam, for example, Retimet, a loose mat of fibers, or a mass of fibers or particles. When used, the particles may all have the same size and shape or dimensions and / or shape may be arbitrary or the size and / or shape may be imposed. Particles that may be used include, but are not limited to, Inttax saddles, ceramic slices, a piece of wire mesh, or glass beads. Preferably, the particles used have a regular shape and uniform size, in particular preferably glass spheres, in particular glass spheres with a diameter of 0.5-2 mm. The term "skeleton foam" means foam that has been subjected to the process of breaking "windows" between adjacent cells. leaving the skeleton of the original foam in the form of a large number of thin strands or fibers, bound together in a three-dimensional, twelve-eye mesh. The term "metal skeleton foam" denotes a relatively stiff porous lightweight material, obtained by applying a metal coating to the twisted pairs or fibers of the foam described above. and removing the foam so that the metal mesh remains in the form of a plurality of thin strands of metal fibers interconnected to form a three-dimensional mesh. The term "relatively rigid" means that the matrix is resistant to spinning and other loads imposed by it. is subjected to the operation of the device without any significant Glyfoys close the pores of the foam and limit the flow of liquids through them. Metal skeletal foams have the additional advantage that they are easy to adjust to the dimension and can be deformed sufficiently to shape them, e.g. by bending to fix them in the device. between the lines of a given permeable element increases, the pressure drop across the permeable element increases and the possibility of contamination and flooding increases! * nda permeable element. Simple experiment allows a proper selection of the appropriate permeable member for a given rotational speed and fluid connection. The axis of rotation may be horizontal or vertical, or at an angle, but a vertical axis is usually preferred. When the permeable element is in the form of a ring, it is usually pivoted by a roller extending from the surface of the ring along its axis (eg, from the top and / or from the bottom if the axis is vertical). The permeable element may be rotated by, for example, a variable speed hydraulic drive, the pulley of which may be driven by a belt from an electric motor or by a harbonaped. * 5 It should be noted that when a permeable element is not mechanically self-supporting, e.g. it is an integral system inseparable with pores between its parts, or it consists of many discontinuous components or is a complex system, measures are often needed to keep the permeable element in given shape and to keep its permeability. Such a means is preferably a rotor in which the permeable element is seated. In addition, when the permeable element is mechanically unsupported, it is often preferably embedded in the rotor. The permeable element may be positioned across the entire rotor or "part of it. The size of the permeable element and its 3 ° distribution in the rotor may be determined by the density and the interfacial surfaces of the permeable element and the flow characteristics of the fluids. When the permeable element is located in the rotor part, it is generally preferred that it is positioned in the radially outer part of the rotor, as increasing the distance from the axis increases the magnitude of the centrifugal forces acting on the rotor. The permeable element is placed in a rotor having an axis of symmetry coinciding with the axis of rotation, the permeable element is preferably symmetrically distributed around the axis so that the rotor is dynamically equilibrated to the axis of rotation. while turning. * Preferably a rotor with a large surface area m They may contain a large number of axially arranged discs, each of which lies at right angles to the axis of rotation of the rotor. Such targets may be of metal, for example, stainless steel, and may be self-supporting or propped. Typical discs may have a thickness of 0.05 to 2.0 mm, especially 0.25 to 1.0 mm, and may be placed at a distance of about 0.5 to 5 mm, particularly 0.5 to 2 mm, apart. w Another suitable form of the rotor comprises a large number of plates, usually arranged radially in planes parallel to the axis of rotation or at an angle flo with such planes and / or the radius. Such panels may have a thickness of 0.05 to 2.0 mm, particularly 0.5 to 5.0 mm, especially 0.5 to 2.0 mm at their smallest points, this distance may be different from the center of rotation distance. Yet another form of the rotor comprises a permeable element, which may be of a solid structure or of a plurality of parts or layers. Such an element may be a knitted or woven product. for example metal fabric, crinkle mesh, loose or structured mat or other mass of fibers, for example metal fibers, which may be reinforced if necessary by sintering or gluing; sintered mass of metal particles or mesh foam. Specific examples of suitable materials include metal knitted fabric sold under the trade name "Knitmesh" which may, for example, be wrapped in layers around a support at the axis of rotation of the rotor, and metal skeleton foams, such as a product sold under the trade name "Retimet", which can be layered to form a permeable element. The material from which the rotor is made and the equipment connected to it are selected depending on the reaction conditions and the concentration of the reactants, if corrosion of the equipment is possible avoid or significantly reduce it. However, many factors influence the choice, especially based on experience with conventional processes using amines. Usually under mild reaction conditions and lower concentrations of acid gas and alkanolamine, mild steel can be used, while under harsh conditions and higher reagent concentrations, it may be necessary to use stainless steel. the skeleton "Retimet" is readily available made of a nickel-chromium alloy and is a suitable material for use in our invention. The impeller rotates at such a speed as to subject the aqueous alkanolamine solution to an acceleration in a radial direction which is greater than the acceleration. caused by gravity Since the radial acceleration to which the solution is subjected differs depending on the distance from the axis of rotation, it is convenient to use the average acceleration (am), which is given by the equation: -HI [^ K in which N is the speed rotational speed of the rotor in revolutions per minute, r0 is the distance from the axis radially closest to the central part of the rotor with a large surface area and ri is the distance from the axis radially farthest from the center of the rotor. The average acceleration to which the alkanolamine solution is subjected is preferably at least 300 m sec-2, in particular at least 1000 m sec-2, and may preferably be up to 10,000 m sec. Thus, under the conditions of acceleration due to gravity (g), the average acceleration may be 30 g, 100 g, 1000 g or more. The subject of the invention is described in more detail with reference to the figures in which Fig. 1 shows with a single block diagram corresponding to the process of the invention, FIG. 2 shows a vertical section view of a rotary device for use in the process of the invention, and FIG. 3141 500 11 12 is a vertical section view of an alternative rotary device. In Fig. 1 lines with single arrows show "gas or vapor circulation" a. Lines with double arrows show liquid circulation. Gas stream containing hydrogen sulphide is fed line 1 to the rotary gas absorber 2, in which it is contacted in a large surface area rotor with an aqueous alkanolamine solution fed to the gas absorber 2 line 3. According to the invention, the rotor is rotated at such a speed as to subject the rotor to a centrifugal acceleration. which is a multiple of the acceleration due to gravity, for example 100 times greater than the acceleration due to gravity. Most of the hydrogen sulphide dissolves in the alkanolamine solution during the reaction and the resulting gas with a lower hydrogen sulphide content is discharged from the gas absorber 2nd line 4. The aqueous alkanolamine solution containing hydrogen sulphide is drained from the gas absorber 2nd line 5, which is fed to the solvent regenerator 6. In the regenerator 6, hydrogen sulfide is removed from the aqueous alkanolamine solution by stripping it with steam, vapor; water is fed to regenerator 6 line 7. Hydrogen sulfide is withdrawn from limia 8, from where it can be led directly to a suitable plant (not shown), for example a Claus reactor, for conversion to free sulfur if necessary. The regenerated aqueous alkanolamine solution line 9 is returned to the gas absorber 2 for reuse. Solvent regenerator 6 may also be of a conventional design, such as that used to regenerate the aqueous alkanolamine solution by stripping the hydrogen sulfide therefrom. under conditions where the volume and / or weight of the apparatus plays an important role, the solvent regenerator may be a rotary device similar to gas absorber 2. Thus, the absorber 2 and possibly the solvent regenerator 6 may be, if desired, rotary apparatus such as the prized apparatus shown in Fig. 2 or Fig. 3 In Fig. 2, the rotor 10 is mounted on a shaft 11, through which it rotates in a low and wide, cylindrical chamber 12. The rotor 10 comprises an annular permeable element 13, consisting of concentric layers of a metal skeleton foam with the trade name "Retimet". In the device shown in Fig. 2, the skeleton foam was made of The water solution of alkanolamine is fed through the tube 14 which feeds the dissolving agent, from which it passes through the openings near the lower end of the tube 14 to the inner surface of the cylindrical permeable element 13, the composition penetrates under the influence of centrifugal force caused by rotation rotor 10 through the pores of the element 13, 5 towards its outer surface. In element 13, the solution is subjected to a centrifugal acceleration 50 times greater than the acceleration due to gravity. The hydrogen sulphide-containing gas is introduced into and into the chamber 12 through the gas feed pipe 15 at a pressure sufficient to cause it to enter the element. 13 through the outer cylindrical surface and flows inside through the pores of element 13 against the flow of the alkanolamine solution. The hydraulic closure 18 prevents gas from bypassing the element 13. In element 13, gas and liquid contact each other, absorbing hydrogen sulfide into the alkanolamine solution and reacting therewith. The gas with reduced hydrogen sulfide content leaves the internal surfaces of the element 13 and is expelled through the gas discharge pipe 16. The alkanolamine solution containing hydrogen sulfide leaves the outer surfaces of the element 13 and is removed from the chamber 12 through the liquid drainage pipe 17. The alternative device shown in Figure 3 differs from that shown in Figure 2 in that the rotor 19 is constructed in the form of a stack of axially arranged discs 20 discs. For clarity, only a few discs are shown in the figure. The plates in the presented device have a thickness of 1 mm and are arranged at 1 frame intervals. So, in a stack of 75 mm discs there are 38 discs. The device shown in FIG. 3 works essentially in the same way as the device shown. 2, with the difference that the gas and liquid contact the surfaces of the plates 20 and partly in the spaces between the plates. 40 Patent claims, 1. A method of removing hydrogen sulfide from a gas stream containing hydrogen sulfide and carbon dioxide, wherein the gas streams and an aqueous alkanolamine solution containing at least about 15% by weight of alkanolamine are subjected to a downflow and the gas stream containing less hydrogen sulfide as well as water is removed. an alkanolamine solution containing hydrogen sulfide, characterized in that the countercurrent flow is conducted in a rotor in which the aqueous solution is subjected to a radial acceleration with respect to the axis of rotation of at least 300 meters per second2. 2. The method according to claim 2. The method of claim 1, characterized in that an acceleration of at least 1000 meters per second is used. 2.141 500 HK * 1 i} £ M fi KI r Fig. 2 15 17 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe ,1. Sposób usuwania siarkowodoru ze strumienia gazu zawierajacego siarkowodór i dwutlenek wegla, w którym to sposobie strumienie gazu i wodnego 45 roztworu alkanoloaminy zawierajacego co najmniej okolo 15% wagowych alkanoloaminy poddaje sie przeplywowi przecLwpradowemu i usuwa sie stru¬ mien gazu zawierajacy mniejsza ilosc siarkowodoru, a takze wodny roztwór alkanoloaminy zawierajacy 50 siarkowodór, znamienny tym, ze przeplyw prze- ciwpradowy .prowadzi sie w wirniku, w którym wodny roztwór poddaje sie przyspieszeniu promie¬ niowemu w stosunku do osi obrotu wynoszacemu co najmniej 300 metrów na sekunde2. 55 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie przyspieszenie co najmniej 1000 metrów na sekunde2.141 500 HK*1 i }£M fi KI r Fig. 1. Patent claims, 1. A method of removing hydrogen sulfide from a gas stream containing hydrogen sulfide and carbon dioxide, wherein the gas streams and an aqueous alkanolamine solution containing at least about 15% by weight of alkanolamine are subjected to a downflow and the gas stream containing less hydrogen sulfide as well as water is removed. an alkanolamine solution containing hydrogen sulfide, characterized in that the countercurrent flow is conducted in a rotor in which the aqueous solution is subjected to a radial acceleration with respect to the axis of rotation of at least 300 meters per second2. 2. The method according to claim The method of claim 1, characterized in that an acceleration of at least 1000 meters per second is used. 2.141 500 HK * 1 i} M f KI r Fig. 2. LgaA-10 -\1 ic n ud r^j Ir Fig.3 20. /15 17 PL2. LgaA-10 - \ 1 and c n ud r ^ j Ir Fig. 3 20./15 17 PL
PL24091983A 1983-03-07 1983-03-07 Method of removing hydrogen sulfide from a stream of gas PL141500B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24091983A PL141500B1 (en) 1983-03-07 1983-03-07 Method of removing hydrogen sulfide from a stream of gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24091983A PL141500B1 (en) 1983-03-07 1983-03-07 Method of removing hydrogen sulfide from a stream of gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL240919A1 PL240919A1 (en) 1984-09-10
PL141500B1 true PL141500B1 (en) 1987-07-31

Family

ID=20016169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL24091983A PL141500B1 (en) 1983-03-07 1983-03-07 Method of removing hydrogen sulfide from a stream of gas

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL141500B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL240919A1 (en) 1984-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1157632A (en) Mass transfer apparatus
CA2790934C (en) Radial flow reactor
Wang et al. Process intensification for post-combustion CO2 capture with chemical absorption: A critical review
EP0023745A2 (en) Process and apparatus for effecting mass transfer
US11612856B2 (en) Gas treatment element and a method of forming a gas treatment element
US20140021134A1 (en) Filter And Method For The Desalination Of Water By Means Of Reverse Osmosis Of The Centrifugal Type, Involving The Generation Of Dean Vortices
US20110176987A1 (en) Transfer apparatus and system, and uses thereof
JP3739902B2 (en) Gas-liquid dispersion device, gas-liquid contact device, and wastewater treatment device
WO2022226219A1 (en) Ion exchange devices for lithium extraction
CN101541413B (en) Screenless internals for radial flow reactors
JP2008183501A (en) Fluid mixer
US4715869A (en) Degassing of liquids
NO881045L (en) PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF DISSOLVED GAS FROM A FLUID.
Agrahari et al. Removal of dissolved H2S from wastewater using hollow fiber membrane contactor: Experimental and mathematical analysis
EP0089128B1 (en) Process for displacing dissolved gas from water
KR0152244B1 (en) Method and apparatus for effecting gas-liquid contact
PL141500B1 (en) Method of removing hydrogen sulfide from a stream of gas
EP0084410A2 (en) The removal of hydrogen sulphide from gas streams
Kameya et al. Catalytic decomposition of ozone gas by a Pd impregnated MnO 2 catalyst
US7618477B2 (en) Plane structure formed from a matrix and phase change material usable for treating gases
WO2009127017A1 (en) Method for the removal of organic components from a mixture of organic components and water and a device for applying such a method
JP2011057493A (en) Carbon dioxide recovery device
US20220193596A1 (en) Composite 3d-printed reactors for gas absorption, purification, and reaction
Hassan-Beck Process intensification: mass transfer and pressure drop for countercurrent rotating packed beds
RU2310504C1 (en) Packed column