PL26607B1 - Sposób oddzielania gazów kwasnych od amoniaku. - Google Patents

Description

Niewiele jest dotychczas znanych spo¬ sobów umozliwiajacych oddzielanie gazów kwasnych, zwlaszcza dwutlenku wegla lub siarkowodoru od amoniaku. Sposoby te sa albo dosc klopotliwe, albo tez nie zapew¬ niaja dostatecznie dokladnego oddzielenia.Przy wydzielaniu dwutlenku wegla lub innych kwasnych gazów z mieszanin ga¬ zów postepuje sie, jak wiadomo, w ten spo¬ sób, ze gazy wymywa sie aminami tluszczo¬ wymi, zwlaszcza aminami oksyalkylowymi, lub ich roztworami w niskiej temperaturze, przy czym ciecze uzyte do wymywania ga¬ zów regeneruje sie przez ogrzewanie przy równoczesnym odpedzaniu z nich slabych kwasów. Do oddzielania gazów kwasnych od amoniaku sposób ten nie nadaje sie jed¬ nak, gdyz aminy prócz slabych kwasów po¬ chlaniaja takze powazne ilosci amoniaku, nawet wtedy, gdy stosuje sie aminy nie rozcienczone woda, tak ze przy regeneracji cieczy uzytych do przemywania gazów o- trzymuje sie zawsze mieszaniny slabych kwasów i amoniaku.Obecnie stwierdzono, ze mozna oddzie¬ lac gazy kwasne, zwlaszcza dwutlenek we¬ gla, od amoniaku uzywajac takich amin tluszczowych, które przy azocie sa podsta¬ wione jedna tylko grupa oksyalkylowa.Stwierdzono bowiem, ze te aminy tluszczo-we lacza sie ze slabymi kwasami w zwiaz¬ ki, które rozkladaja sie dopiero w wyso¬ kiej temperaturze, np. 100 — 110°C lub wyzszej, przy równoczesnym odszczepia- niu sie slabych kwasów. Za pomoca tego rodzaju amin mozna wiec przeprowadzac absorpcje slabych kwasów w temperatu¬ rach znacznie podwyzszonych, w których ciecz uzyta dk przemywania nie pochlania amoniaku, z wyjatkiem bardzo nieznacznej jego ilosci. Wymywanie aminami odbywa sie w temperaturach podwyzszonych, jed¬ nak nizszych od temperatur rozszczepiania sie soli, powstajacych z tych amin i slabych kwasów.Traktujac w ten sposób # mieszanine, skladajaca sie z amoniaku i dwutlenku we¬ gla, uzyskuje sie 100%-owy amoniak gazo¬ wy. W celu wydzielenia dwutlenku wegla i regenerowania aminy ogrzewa sie roztwór nasycony dwutlenkiem wegla do temperatu¬ ry przekraczajacej punkt rozkladu wegla¬ nu zaledwie o kilka stopni, przy czym otrzymuje sie strumien dwutlenku wegla, zawierajacy tylko maly odsetek amoniaku, który moze byc wyplukany sposobem zna¬ nym.Do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku stosuje sie np. jednobutanolo- amine i jednooksyetyloetylenodwuamine; zwlaszcza nadaje sie jednopropanoloamma i jednoetangjpatminai. Dwuoksyalkyloaminy, np. dwuetanoloamina, dwupropanoloamina, lub N.N - dwuoksyalkylodwuaminy, np. dwuoksyetyloetylenodwuamina, nie nadaja siCf gdyz ich weglany oddaja dwutlenek wegla juz w temperaturach dosc niskich.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie takze do rozdzielania takich mieszanin ga¬ zowych, które oprócz amoniaku i dwutlen¬ ku wegla zawieraja inne gazy, np. wodór, tlen lub tlenek wegla. Gazy te przechodza wraz z amoniakiem przez ciecz uzyta do wyplukiwania i moga byc z niego wydzie¬ lone, np. przez przemycie woda. Równiez wilgotnosc mieszanin gazowych nie prze¬ szkadza ich rozdzieleniu. Woda, powodu¬ jaca te wilgotnosc, pozostaje w aminie i w razie potrzeby mozna ja z aminy usunac przez destylacje. Dzieki temu równoczesnie uskutecznia sie suszenie gazów wydzielo¬ nych.Sposób wedlug wynalazku mozna prze¬ prowadzac pod dowolnym cisnieniem. Przy wymywaniu gazu temperatura musi byc tak wysoka, aby amina nie pochlaniala wiek¬ szych ilosci amoniaku; musi ona wiec wy¬ nosic co najmniej 70°C, najkorzystniej co najmniej 95°C.Sposób wedlug niniejszego wynalazku moze byc zastosowany doi rozdzielania ga¬ zów, powstajacych przy wytwarzaniu pod cisnieniem mocznika z karbaminianu amo¬ nu. Przemiana karbaminianu amonu doko¬ nywa sie ilosciowo, jak wiadomo, tylko mniej wiecej do 50%. Oddzielenie nieprze- mienionej mieszaniny amoniaku i dwutlen¬ ku wegla mozna obecnie wykonywac spo¬ sobem wedlug wynalazku,, a zgeszczanie skladników przy ponownym ich uzyciu mo¬ ze sie odbywac w nieogrzanych sprezar¬ kach.Sposób wedlug wynalazku moze byc tez zastosowany przy przeróbce wody gazowej, jesli jej skladnik wartosciowy, amoniak, ma byc oddzielony od glówniej szych zanieczy¬ szczen, to jest dwutlenku wegla i siarko¬ wodoru.Przyklad I. Do 800 czesci wagowych jednopropanoloaminy, ogrzanej do tempe¬ ratury 105— 110°C, wprowadza sie miesza¬ nine gazowa, skladajaca sie z 150 czesci wagowych .amoniaku i 200 czesci wagowych dwutlenku wegla. Z cieczy uchodzi amo¬ niak nie zawierajacy dwutlenku wegla. Na¬ stepnie, w celu uzyskania dwutlenku wegla i regeneracji propanoloaminy, ciecz ogrze¬ wa sie do temperatury mniej wiecej 115°C; w tej temperaturze rozpoczyna sie wydzie¬ lacie sie bezwodinikai kwasu weglowego, któ¬ re trwa dopóty, az temperatura powolnie wzrastajac osiagnie mniej wiecej 140°C. Z — 2 -dwutlenkiem wegla uchodza równoczesnie niewielkie ilosci (2 — 5%) amoniaku, który zostal zatrzymany przez ciecz. Mozna go latwo wyplukac z dwutlenku wegla.Jesli do przemywania zastosowuje sie wieksza liczbe naczyn, oddzielanie gazów moze byc uskuteczniane sposobem cia¬ glym.Przyklad IL Do 1500 czesci wago¬ wych jednoetanoloaminy, ogrzanej do 120 — 125°C, wprowadza sie mieszanine, skladajaca sie z 180 czesci wagowych amo¬ niaku i 220 czesci wagowych dwutlenku wegla, Z cieczy uchodzi amoniak nie zawiera¬ jacy dwutlenku wegla. W celu regeneracji ogrzewa sie ciecz do temperatury 135°C, w której rozpoczyna sie wydzielanie sie dwu¬ tlenku wegla, po czym ogrzewa sie ja stopniowo do temperatury 160°C, Uchodza¬ cy dwutlenek wegla zawiera 3 — 6% amo¬ niaku.Przyklad III. W naczyniu wytrzyma¬ lym na duze cisnienie / mieszanine, beda¬ ca pod cisnieniem 100 — 110 atm i sklada¬ jaca sie z 650 czesci wagowych amoniaku i 200 czesci wagowych dwutlenku wegla, przeprowadza sie przez 1 500 czesci wago¬ wych jednopropanoloaminy, która ogrzewa sie do temperatury 95 — 100°C za pomoca lazni ogrzewczej 2. Przez regulowanie za¬ worów 7 i 8 utrzymuje sie w naczyniu / cisnienie na wysokosci 35 atm. Przewodem rurowym 4 uchodzi tylko amoniak w posta¬ ci gazu, calkowicie wolny od dwutlenku wegla. Amoniak ten ochladza sie w chlod¬ nicy wodnej 5 i splywa w postaci cieklej w ilosci 394 czesci wagowych do wytrzymale¬ go na cisnienie naczynia 6. Po zamknieciu zaworów 7 i 8, utrzymujac temperature kapieli ogrzewczej 2 nadal na tej samej wysokosci, obniza sie nastepnie cisnienie w naczyniu 1 z 35 atm do 0 atm przez otwo¬ rzenie zaworu 3 otrzymujac tym samym dalsze 216 czesci wagowych amoniaku w postaci gazu. Amoniak ten zawiera domiesz¬ ke dwutlenku wegla w ilosci 3 czesci wa¬ gowych; amoniak jest wiec 98,8%-owy.Przez podniesienie temperatury w na¬ czyniu 1 do 115 — 150°C odpedza sie 165,8 czesci wagowych dwutlenku wegla, zawie¬ rajacego domieszke 1,25 czesci wagowych amoniaku, co odpowiada 99% -owemu dwu^ tlenkowi wegla.Przyklad IV. Do 200 czesci wagowych jednopropanoloaminy, ogrzanej do tempe¬ ratury 70°C, wprowadza sie mieszanine ga¬ zowa, skladajaca sie z 70 czesci wagowych amoniaku i 25 czesci wagowych siarkowo¬ doru, Z cieczy uchodzi amoniak, zawiera¬ jacy tylko slajdy siarkowodoru. W celu otrzymania siarkowodoru i regeneracji pro- panoloaminy ciecz ogrzewa sie do tempe¬ ratury 100°C, W tej temperaturze rozpo¬ czyna sie wydzielanie sie siarkowodoru, które trwa dopóty, az temperatura powol¬ nie wzrastajac osiagnie 150°G, Z siarko¬ wodorem uchodzi równoczesnie amoniak w ilosci 3 — 7%, który byl zatrzymywany w cieczy; mozna go wyplukac z siarkowodoru w sposób zwykly.Przyklad V. Do 200 czesci wagowych jednoetanoloaminy, ogrzanej do temperatu¬ ry 70°C, wprowadza sie mieszanine gazo¬ wa, skladajaca sie z 70 czesci wagowych amoniaku i 25 czesci wagowych siarkowo¬ doru, Z cieczy uchodzi amoniak zawieraja¬ cy tylko slady siarkowodoru, W celu otrzy¬ mania siarkowodoru i regeneracji etanolo- aminy ciecz ogrzewa sie do temperatury 80°C, W tej temperaturze rozpoczyna sie wydzielanie sie siarkowodoru, które trwa dopóty, az temperatura powolnie wzrasta¬ jac osiagnie 160°C. Z siarkowodorem ucho¬ dzi rówtnraclzesnie ajmoniak w ilosci 3 — 7%, który byl zatrzymywany W cieczy; mozna go wyplukac z siarkowodoru w spo¬ sób zwykly.Przyklad VI. Do 200 czesci wagowych jednopropanoloaminy, ogrzanej do tempe¬ ratury 70°C, wprowadza sie mieszanine ga¬ zowa, skladajaca sie z U czesci wagowychamoniaku, 14 czesci wagowych dwutlenku wegla i 12 czesci wagowych siarkowodoru.Z cieczy uchodzi amoniak wolny od dwu¬ tlenku wegla i zawierajacy tylko slady siarkowodoru. W celu otrzymania dwutlen¬ ku wegla i siarkowodoru oraz regeneracji srodka oddzielajacego ciecz ogrzewa sie do temperatury 80 — 85°C; w tej temperatu¬ rze rozpoczyna sie wydzielanie sie dwutlen¬ ku wegla i siarkowodoru, które trwa dopó¬ ty, az temperatura powolnie wzrastajac o- siagnie 155°C. Z mieszanina dwutlenku we¬ gla i siarkowodoru uchodzi równoczesnie jeszcze mniej wiecej 10% amoniaku, który byl zatrzymywany w srodku oddzielaja¬ cym. Mozna go wyplukac z mieszaniny ga¬ zów w sposób zwykly. PL

Claims (1)

1. Za strzezenie pa te nto we. Sposób oddzielania gazów kwasnych od amioniaku, znamienny tym,, ze gazy traktuje sie takimi aminami tluszczowymi, które przy azocie isa podstawione jedna grupa oksyailkylowa, albo tez roztworami takich aJmin w tempera turach wynoszacych co naj¬ mniej 7Ó°C, lecz nizszych od temperatury rozszczepiania sie powstajacych soli atnin z kwasaimi. I. G. Farb en ind ustrie Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 26607. 7 t 8 -txt- _2-_ Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL