RU2019271C1 - Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода - Google Patents

Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода Download PDF

Info

Publication number
RU2019271C1
RU2019271C1 SU925040292A SU5040292A RU2019271C1 RU 2019271 C1 RU2019271 C1 RU 2019271C1 SU 925040292 A SU925040292 A SU 925040292A SU 5040292 A SU5040292 A SU 5040292A RU 2019271 C1 RU2019271 C1 RU 2019271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
sodium
sodium hydroxide
hydrogen sulfide
sulfur
Prior art date
Application number
SU925040292A
Other languages
English (en)
Inventor
А.М. Фахриев
А.М. Мазгаров
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья
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 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья
Priority to SU925040292A priority Critical patent/RU2019271C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2019271C1 publication Critical patent/RU2019271C1/ru

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области абсорбционной очистки газов от кислых компонентов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности. Способ очистки пирогаза включает абсорбцию диоксида углерода и сероводорода водным раствором гидроксида натрия при повышенной температуре, обработку отработанного раствора фракцией ароматических углеводородов, отделение отстаиванием водной фазы гидроксида натрия, охлаждение ее до температуры 1 - 10°С с кристаллизацией карбоната натрия, отделение осадка карбоната натрия от маточного раствора, промывку его концентрированным раствором гидроксида натрия при 1 - 10°С, подогрев маточного раствора до 40 - 80°С и возврат части подогретого маточного раствора на абсорбцию, смешение сбрасываемой части маточного раствора с концентрированным промывочным раствором гидроксида натрия, продувку смешанного раствора гидроксида натрия концентрированным сероводородсодержащим газом до степени насыщения сероводородом 0,3 - 0,5 моль на 1 моль гидроксида натрия, добавление в полученный насыщенный раствор элементарной серы и перемешивание суспензии до полного растворения элементарной серы с образованием полисульфидов натрия. При этом элементарную серу вводят в количестве 1 - 3 моль на 1 моль сульфида натрия и растворение ее ведут при 40 - 80°С. Способ позволяет практически полностью исключить сброс отработанного сернисто-щелочного раствора в канализацию и получить утилизируемые товарные продукты - карбонат, сульфид и/или полисульфиды натрия, при сохранении степени очистки пирогаза от кислых компонентов на высоком уровне. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относится к области абсорбционной очистки газов от кислых компонентов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.
Известен способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода путем абсорбции водными растворами гидроксида натрия при повышенной температуре (40-80оС) со сбросом образующегося отработанного сернисто-щелочного раствора в канализацию.
Известен также способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода, включающий абсорбцию водным раствором гидроксида натрия при повышенной температуре, обработку отработанного сернисто-щелочного раствора фракцией ароматических углеводородов (или пироконденсатом), отделение отстаиванием углеводородного слоя для последующей утилизации фракционированием и сброс очищенной от органических загрязнений отработанного сернисто-щелочного раствора в канализацию.
Основными недостатками указанных способов являются большой расход на очистку гидроксида натрия, безвозвратные потери ценных химических компонентов - карбоната, сульфида, гидроксида натрия, и образование большого количества сбрасываемых токсичных сернисто-щелочных стоков, требующих последующего обезвреживания.
По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому является способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода, включающий абсорбцию водным раствором гидроксида натрия при повышенной температуре (44оС), обработку отработанного раствора гидроксида натрия фракцией ароматических углеводородов (пироконденсатом), отделение отстаиванием водной фазы гидроксида натрия, охлаждение ее до температуры 1-10оС с кристаллизацией карбоната натрия, отделение осадка карбоната натрия от маточного раствора, промывку его концентрированным (20-30%-ным) раствором гидроксида натрия в соотношении (0,2-1):1 при 1-10оС, смешение промывочного раствора с частью маточного раствора и возврат его на абсорбцию и сброс части (избытка) маточного раствора в канализацию для последующего его обезвреживания от сульфидов натрия окислением их до сульфатов натрия.
Указанный способ обеспечивает снижение расхода гидроксида натрия (до 30% ) на очистку пирогаза, получение карбоната натрия в качестве товарного продукта (с выходом до 38,6 мас.% и уменьшение количества сбрасываемых сернисто-щелочных стоков.
Однако указанный способ не обеспечивает утилизацию сульфидов и гидроксида натрия, содержащихся в составе сбрасываемого сернисто-щелочного стока, а предусматривает лишь обезвреживание его каталитическим окислением токсичных сульфидов натрия кислородом воздуха до менее токсичных сульфата и тиосульфата натрия.
Обезвреживание сбрасываемого сернисто-щелочного стока методом окисления требует также значительных энергетических затрат (пара, электроэнергии, сжатого воздуха) и расхода кислоты на нейтрализацию окисленного щелочного раствора с величиной от рН 13-14 до рН 7-8,5, а также не снижает общее солесодержание в сбрасываемом окисленном стоке.
Кроме того, указанный способ очистки предусматривает возврат части охлажденного маточного раствора с температурой 1-10оС на абсорбцию без предварительного подогрева до температуры очистки пирогаза (до 40-80оС), что может привести к конденсации и накоплению тяжелых углеводородов в абсорбере и ухудшению очистки пирогаза, в особенности, от сероокиси углерода.
Целью изобретения является сокращение количества сернисто-щелочных стоков и получение сульфидов натрия в качестве утилизируемого товарного продукта.
Согласно изобретению, поставленная цель достигается описываемым способом очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода, включающим абсорбцию водным раствором гидроксида натрия при повышенной температуре, обработку отработанного раствора фракцией ароматических углеводородов, отделение отстаиванием водной фазы гидроксида натрия, охлаждение ее до температуры 1-10оС с кристаллизацией карбоната натрия, отделение осадка карбоната натрия от маточного раствора, промывку его концентрированным раствором гидроксида натрия при температуре 1-10оС и возврат части маточного раствора на абсорбцию, в котором полученный маточный раствор перед возвратом на абсорбцию подогревают до температуры 40-80оС, сбрасываемую часть маточного раствора смешивают с концентрированным промывочным раствором гидроксида натрия, смешанный раствор гидроксида натрия продувают концентрированным сероводородсодержащим газом до степени насыщения сероводородом 0,3-0,5 моль на 1 моль гидроксида натрия, в полученный раствор вводят элементарную серу в количестве 1-3 моль на 1 моль сульфида натрия и перемешивают до полного растворения серы с образованием полисульфидов натрия.
При этом растворение элементарной серы ведут при 40-80оС.
Отличительными признаками предлагаемого способа являются смешение сбрасываемой части подогретого маточного раствора с концентрированным промывочным раствором гидроксида натрия, обработка смешанного раствора гидроксида натрия концентрированным сероводородсодержащим газом до степени насыщения 0,3-0,5 моль на 1 моль гидроксида натрия, добавление в полученный раствор элементарной серы в количестве 1-3 моль на 1 моль сульфида натрия и перемешивание раствора при 40-80оС до полного растворения серы с образованием полисульфидов натрия.
Указанные отличительные признаки предлагаемого способа определяют его новизну и существенные отличия, в сравнении с известным уровнем техники в области очистки пирогаза от кислых компонентов щелочными растворами, так как указанные выше приемы обработки образующихся сернисто-щелочных растворов в литературе не описаны и позволяют значительно сократить количество сбрасываемых сернисто-щелочных стоков и получить сульфид и/или полисульфиды натрия, пригодные для использования в народном хозяйстве.
Приведенный выше температурный интервал растворения вводимой элементарной серы (40-80оС) является оптимальным, так как при температуре ниже 40оС существенно снижается скорость реакции взаимодействия элементарной серы с водным раствором сульфида и гидроксида натрия с образованием полисульфидов натрия и значительно увеличивается время перемешивания раствора, т.е. время реакции (см. табл. 2). Повышение температуры реакции выше 80оС нецелесообразно ввиду увеличения энергетических затрат на нагрев раствора и степени коррозии оборудования, особенно коррозионного растрескивания металла в реакционной среде - сульфидно-щелочных растворах.
Предлагаемый предел насыщения смешанного раствора гидроксида натрия сероводородом (0,3-0,5 моль на 1 моль) также является оптимальным, так как при степени насыщения менее 0,3 моль сероводорода на 1 моль гидроксида натрия не достигается требуемая концентрация сульфида натрия в получаемом сульфидном растворе, а также существенно увеличивается расход элементарной серы на последующей стадии получения полисульфидов натрия растворением серы в сульфидном растворе. Кроме того, в соответствии с требованиями технических условий ТУ 38.103615-87, сернистый каустик, используемый в целлюлозно-бумажной промышленности, должен содержать свободный гидроксид натрия в количестве не менее 5 г/л (в пересчете на Na2O) для исключения выделения сероводорода из раствора при его транспортировке, хранении и использовании. Указанная степень насыщения смешанного раствора сероводородом обеспечивает получение целевого продукта, соответствующего требованиям ТУ 38.103615-87 как по содержанию свободной щелочи, так и сульфида натрия. Повышение степени насыщения выше 0,5 моль сероводорода на 1 моль гидроксида натрия нецелесообразно из-за возможного образования гидросульфида натрия и выделения сероводорода из раствора на последующей стадии растворения элементарной серы при нагревании за счет гидролиза гидросульфида по обратимой реакции:
2NaHS → Na2S+H2S.
Предлагаемый предел добавляемой элементарной серы (1-3 моль/моль) также является необходимым и связан со стехиометрией протекающих реакций образования полисульфидов натрия:
Na2S + S → Na2S2
Na2S2+S → Na2S3
Na2S3+S → Na2S4
В соответствии со стехиометрией указанных реакций при добавлении и растворении 1, 2 и 3 моль элементарной серы в качестве целевых продуктов получают соответственно ди-, три- и тетрасульфиды натрия (или их смеси). Дальнейшее увеличение вводимой серы в количестве до 4 моль на 1 моль сульфида натрия позволяет получить пентасульфид натрия, однако, он является неустойчивым соединением и гидролизуется с образованием побочных продуктов, в частности токсичного сероводорода:
2Na2S5+6H2O → 2Na2S2O3+6H2S.
В связи с этим увеличение количества вводимой серы более 3 моль/моль нецелесообразно.
Сущность предлагаемого способа поясняется принципиальной схемой, представленной на чертеже, и примерами его осуществления.
Схема содержит следующие основные аппараты: абсорбер, смеситель, отстойник, холодильник, кристаллизатор, центрифугу, теплообменник, скруббер, реактор с мешалкой и насосы для щелочных растворов.
Исходный пирогаз по линии 1 направляют в тарельчатый абсорбер 2, куда по линиям 3 и 4 подают соответственно циpкулирующий и маточный водные растворы гидроксида натрия. При этом для предотвращения конденсации тяжелых углеводородов и накопления их в кубе абсорбера 2 возвращаемый маточный раствор предварительно подогревают до 40-80оС в теплообменнике 22. По мере снижения концентрации свободной щелочи в циркулирующий раствоp по линии 7 вводят свежий (20%-ный) водный раствор гидроксида натрия.
Очищенный от диоксида углерода и сероводорода пирогаз по линии 8 отводят на переработку. Отводимый по линии 9 отработанный водный раствор гидроксида натрия отмывают от полимеров и тяжелых углеводородов обработкой в смесителе 11 фракций ароматических углеводородов, подаваемой по линии 10, отделяют отстаиванием от насыщенного растворителя в отстойнике 12. Насыщенный ароматический растворитель с верха отстойника 12 по линии 13 подают на переработку фракционированием и отрегенерированный растворитель по линии 10 возвращают в смеситель 11.
Отмытую водную фазу с низа отстойника 12 по линии 14 подают в холодильник 15 и после охлаждения до 1-10оС направляют в кристаллизатор 16, где из охлажденного раствора выпадает осадок - кристаллы карбоната натрия. Полученную в кристаллизаторе 16 суспензию по линии 17 направляют на центрифугу 18, где осадок карбоната натрия отделяют от маточного раствора при 1-10оС, промывают при той же температуре охлажденным водным раствором гидроксида натрия с концентрацией 20-30 мас.%, подаваемым по линии 19. Отделенный осадок карбоната натрия выводят из центрифуги по линии 20 и направляют ленточным транспортером в узел затаривания и далее на склад готовой продукции.
Полученный маточный раствор по линии 21 направляют в теплообменник 22, где маточный раствор подогревают до 40-80оС и основную часть (до 70%) подогретого маточного раствора по линии 4 насосом 6 возвращают в абсорбер 2. При этом для предотвращения конденсации и накопления тяжелых углеводородов конкретную температуру подогрева маточного раствора в теплообменнике 22 поддерживают с таким расчетом, чтобы температура подаваемого в абсорбер 2 маточного раствора была на 3-5оС выше температуры исходного пирогаза, поступающего в абсорбер 2 по линии 1. В случае присутствия в составе исходного пирогаза сероокиси углерода, т.е. при пиролизе высокосернистого сырья, температуру подогрева маточного раствора в теплообменнике 22 повышают до 60-80оС для увеличения скорости его гидролиза и повышения степени очистки пирогаза от сероокиси углерода.
Оставшуюся часть (избыток) подогретого маточного раствора, отводимую по линии 23, смешивают с образующимся концентрированным промывочным раствором гидроксида натрия и по линии 24 направляют в емкость-накопитель 25. При смешении подогретого маточного раствора с концентрированным промывочным раствором гидроксида натрия и при перемешивании раствора в емкости 25 происходит образование дополнительного количества сульфида натрия из гидросульфида натрия, содержащегося в маточном растворе, по реакции
NaHS + NaOH → Na2S + H2O.
Полученный смешанный раствор гидроксида натрия из емкости 25 по линии 26 подают в скруббер 27 и продувают концентрированным сероводородсодержащим газом до степени насыщения оставшейся части (избытка) гидроксида натрия 0,3-0,5 моль сероводорода на 1 моль гидроксида натрия.
Концентрированный сероводородсодержащий газ на продувку раствора подают по линии 28 в кубовую часть скруббера 27 через распределитель газа, представляющий собой перфoрированный трубчатый коллектор. При этом в качестве концентрированного сероводородсодержащего газа используют отводящий сероводород с установки аминовой очистки (МЭА-очистки) нефтезаводских газов от сероводорода (газы регенерации насыщенного раствора моноэтаноламина) или же высокосернистый циркулирующий водородсодержащий газ с установок гидроочистки нефтяных дистиллятов (бензиновой, керосиновой, дизельной фракций), которые практически не имеют в своем составе диоксида углерода и тяжелых углеводородов, в результате чего исключается образование карбонатов натрия и конденсация тяжелых углеводородов, загрязняющих получаемые целевые продукты. Использованный сероводородсодержащий газ по линии 29 отводят в технологическую печь на сжигание (или на факел) или же направляют на установку гидроочистки (на смешение с циркулирующим водородсодержащим газом).
Выходящий по линии 30 полученный водный раствор сульфида натрия по линии 31 направляют в товарную емкость и используют затем по назначению, например в целлюлозно-бумажной промышленности в качестве сернистого каустика по ТУ 38.103615-87 (см. табл. 1).
Для получения в качестве товарного продукта полисульфидов натрия выходящий по линии 30 полученный в скруббере 27 водный раствор сульфида натрия подают в реактор с мешалкой 32 и в него по линии 33 вводят молотую (или гранулированную) элементарную серу (по ГОСТу 127-76) в количестве 1-3 моль на 1 моль сульфида натрия и суспензию перемешивают при 40-80оС в течение 5-10 мин до полного растворения серы с образованием полисульфидов натрия.
Полученный таким образом водный раствор полисульфидов натрия отводят по линии 34 в товарную емкость и используют затем по назначению, в качестве полисульфидного раствора, например, для получения тиосульфата натрия, полисульфидных каучуков, при флотации руд, очистке коксового газа от цианистого водорода, в кожевенной промышленности и т.д.
П р и м е р 1. Очистке от диоксида углерода и сероводорода подвергают пирогаз, получаемый на установке этиленового производства ЭП-300, следующего состава, мас. % : СН4 15,26; С2Н6 8,65; С2Н4 29,73; С3Н8 0,78; С3Н6 20,92; С2Н2 0,35; С3Н4 0,13; Σ С4 15,02; Σ С5+в 7,50; Н21,56; СО2 0,08; Н2S 0,02. Очистку пирогаза в количестве 95 т/ч проводят при температуре 44оС, давлении 16 кгс/см2 в тарельчатом абсорбере с использованием в качестве абсорбента 14% -ного водного раствора гидроксида натрия в количестве 1,5 т/ч. В процессе щелочной очистки получают очищенный пирогаз с содержанием диоксида углерода 0,001 мас.% и следовых количеств (0,00001 мас.%) сероводорода. При этом степень очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода составляют соответственно 98,75 и 99,95%. После щелочной очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода получают отработанный водный раствор гидроксида натрия следующего состава: Общая щелочность, г/л (в пересчете на NaOH) 153,8 Свободная щелочь, г/л (в пересчете на NaOH) 70,0 Содержание карбоната натрия, г/л (в пересчете на NaOH) 60,4 Содержание сульфидов натрия, г/л (в пересчете на сульфидную серу) 14,0 Содержание эфирорастворимых органических соединений, мг/л 338,2 Содержание взвешенных веществ, мг/л 232,0 Плотность раствора при 20оС, г/см3 1,171 Величина показателя рН 13,8
200 мл отработанного водного раствора гидроксида натрия вышеуказанного состава обрабатывают с ароматическим растворителем в объемном соотношении 1: 0,5. При этом в качестве растворителя используют фракцию ароматических углеводородов С7-С9 с т.кип. 110-169оС и плотностью 0,866 г/см3. Обработку проводят при 40оС в течение 5 мин при интенсивном перемешивании в механической мешалке. По окончании перемешивания смесь отстаивают в делительной воронке в течение 30 мин, после чего водную фазу отработанного раствора гидроксида натрия отделяют от углеводородной фазы. После экстракционной обработки фракцией ароматических углеводородов содержание эфирорастворимых органических веществ натрия составляет 68,5 мг/л, а взвешенных веществ - 65,0 мг/л. Очищенный от органических веществ отработанный водный раствор гидроксида натрия охлаждают при встряхивании до 10оС и при этой температуре выдерживают в течение 1 ч, после чего выпавший осадок карбоната натрия отделяют от маточного раствора на воронке Бюхнера, присоединенной к водоструйному насосу, промывают концентрированным (30%-ным) водным раствором гидроксида натрия при температуре 10оС в объемном соотношении к осадку 1:1. При этом получают твердую фазу с выходом 15,1 мас.%, содержанием карбоната натрия 97,5 мас. % , сульфидной серы - 0,0001 мас.% и маточный раствор следующего состава, г/л: содержание общей щелочи 131,2 NaOH, свободной щелочи - 48,0, карбоната натрия - 49,9 NaOH и сульфидной серы 13,9. Полученный промывочный раствор имеет следующий состав, г/л: содержание общей щелочи 440,0 NaOH, свободной щелочи - 423,9, карбоната натрия - 9,6 NaOH и сульфидной серы - 0,067.
Полученный маточный раствор вышеуказанного состава подогревают до температуры 60оС и возвращают на абсорбцию, а сбрасываемую (1/3) часть его смешивают с промывочным раствором вышеприведенного состава, и смешанный раствор перемешивают в течение 3 мин 50 мл полученного смешанного раствора гидроксида натрия загружают в стеклянный насадочный скруббер (D=30 мм, H= 250 мм) и при температуре 50оС, атмосферном давлении пропускают сероводородсодержащий газ с объемной скоростью 100 ч-1 до достижения степени насыщения раствора сероводородом 0,3 моль на 1 моль гидроксида натрия. Степень поглощения сероводорода раствором контролируют путем пропускания отходящего из скруббера газа через склянку Дрекселя с 10%-ным водным раствором хлористого кадмия, отсутствие желтой окраски которого показывает полное поглощение пропускаемого сероводорода раствором гидроксида натрия в скруббере. При этом в качестве сероводородсодержащего газа для продувки раствора используют концентрированный сероводородсодержащий кислый газ, отходящий с установки МЭА-очистки нефтезаводских газов, следующего состава, мас.%: сероводород 93,6, диоксид углерода 3,0 и углеводороды С1-С3 3,4. Степень насыщения раствора сероводородом контролируют анализом раствора гидроксида натрия на содержание сульфидной серы методом потенциометрического титрования на приборе рН-340. Состав полученного насыщенного (сульфидного) раствора приведен в табл. 1.
П р и м е р 2. Состав пирогаза, условия его очистки водным раствором гидроксида натрия, состав полученного отработанного раствора гидроксида натрия, условия его экстракционной обработки фракцией ароматических углеводородов, охлаждения, кристаллизации и отделения осадка карбоната натрия, промывки осадка концентрированным раствором гидроксида натрия, составы полученных при этом карбоната натрия, маточного и промывочного растворов аналогичны приведенным в примере 1.
Полученный маточный раствор по примеру 1 подогревают до 50оС и возвращают на абсорбцию, а сбрасываемую (1/4) часть его смешивают с промывочным раствором, и смешанный раствор перемешивают в течение 5 мин. 50 мл смешанного раствора гидроксида натрия загружают в скруббер по примеру 1 и при температуре 40оС, атмосферном давлении пропускают концентрированный сероводородсодержащий газ с объемной скоростью 100 ч-1до достижения степени насыщения 0,48 моль сероводорода на 1 моль гидроксида натрия. Состав полученного насыщенного (сульфидного) раствора приведен в табл. 1. Здесь же для сравнения приведены технические требования на сернистый каустик по ТУ 38.103615-87, используемый в целлюлозно-бумажной промышленности для производства сульфатной целлюлозы.
П р и м е р 3. Состав пирогаза, условия его очистки водным раствором гидроксида натрия, состав полученного отработанного раствора гидроксида натрия, условия его экстракционной обработки фракцией ароматических углеводородов аналогичны приведенным в примере 1.
Очищенный от органических веществ отработанный водный раствор гидроксида натрия охлаждают до 1оС и при этой температуре выдерживают в течение 1 ч, после чего выпавший осадок карбоната натрия отделяют от маточного раствора на воронке Бюхнера, присоединенной к водоструйному насосу, промывают концентрированным (30%-ным) водным раствором гидроксида натрия при 1оС в объемном соотношении к осадку 0,5:1. При этом получают твердую фазу с выходом 38,5 мас.% содержанием карбоната натрия 96,7%, сульфидной серы 0,0003 мас. % и маточный раствор следующего состава, г/л: общая щелочь 101,0 NaOН, свободная щелочь 44,8, карбонат натрия 25,7 NaOH и сульфидная сера 13,8. Полученный промывочный раствор имеет следующий состав: содержание общей щелочи 439,6 г/л NaOH, свободной щелочи 424,6 г/л, карбоната натрия 8,6 г/ NaOH и сульфидной серы 0,065 г/л.
Полученный маточный раствор вышеуказанного состава подогревают до 80оС и возвращают на абсорбцию, а сбрасываемую (1/4) часть его смешивают с полученным промывочным раствором, и смешанный раствор перемешивают в течение 3 мин. 50 мл полученного смешанного раствора гидроксида натрия заливают в скруббер по примеру 1 и при температуре 60оС, атмосферном давлении пропускают с объемной скоростью 100 ч-1 концентрированный сероводородсодержащий газ по примеру 1 до степени насыщения 0,5 моль сероводорода на 1 моль гидроксида натрия. При этом получают насыщенный (сульфидный) раствор следующего состава, г/л: общая щелочь 179,1 NaOH, свободная щелочь 0,3 г/л, карбонат натрия 21,8 NaOH и сульфид натрия 154,9 Na2S.
Полученный насыщенный (сульфидный) раствор вышеуказанного состава заливают в термостатированную реакционную колбу, снабженную механической мешалкой, затем в колбу загружают молотую элементарную серу (фракция 0,5-1,0 мм) по ГОСТу 127-76 в количестве 1-3 моль на 1 моль сульфида натрия и реакционную смесь перемешивают при 40-80оС до полного растворения серы, определяя при этом время полного растворения серы, т.е. время реакции образования полисульфидов натрия. Результаты экспериментов по изучению влияния температуры на время реакции приведены в табл. 2.
Из приведенных в примерах 1-3 и табл. 1 и 2 данных видно, что предлагаемый способ, в сравнении с известным, позволяет практически полностью исключить сброс образующегося отработанного сернисто-щелочного раствора в канализацию и получить утилизируемые товарные продукты - сульфид и/или полисульфиды натрия при сохранении степени очистки пирогаза от кислых компонентов на высоком уровне.
Таким образом, проведение процесса предлагаемым способом позволяет практически полностью утилизировать образующийся отработанный сернисто-щелочной раствор с получением карбоната, сульфида и/или полисульфидов натрия при сохранении высокой степени очистки пирогаза от кислых компонентов, и получить значительный технико-экономический и экологический эффект за счет уменьшения затрат на обезвреживание стоков, реализации получаемых продуктов и уменьшения загрязнения водоемов токсичными сернисто-щелочными стоками.

Claims (3)

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ПИРОГАЗА ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА И СЕРОВОДОРОДА, включающий абсорбцию выдным раствором гидроксида натрия при повышенной температуре, обработку отработанного раствора фракцией ароматических углеводородов, отделение водной фазы от органической отстаиванием, кристаллизацию из водной фазы карбоната натрия охлаждением до 1 - 10oС, отделение осадка от маточного раствора, промывку его концентрированным раствором гидроксида натрия и возврат части маточного раствора на абсорбцию, отличающийся тем, что, с целью сокращения количества сернисто-щелочных стоков и получения сульфидов натрия в качестве товарного продукта, маточный раствор, возвращаемый на абсорбцию, предварительно подогревают до 40 - 80oС, а оставщуюся часть маточного раствора смешивают с концентрированным промывочным раствором гидроксида натрия и полученную смесь продувают концентрированным сероводородсодержащим газом до степени насыщения сероводородом 0,3 - 0,5 моль на моль гидроксида натрия, а затем вводят в нее элементарную серу и перемешивают до полного растворения серы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворение элементарной серы ведут при 40 - 80oС.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что элементарную серу вводят в количестве 1 - 3 моль на моль сульфида натрия.
SU925040292A 1992-04-28 1992-04-28 Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода RU2019271C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925040292A RU2019271C1 (ru) 1992-04-28 1992-04-28 Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925040292A RU2019271C1 (ru) 1992-04-28 1992-04-28 Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2019271C1 true RU2019271C1 (ru) 1994-09-15

Family

ID=21603288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU925040292A RU2019271C1 (ru) 1992-04-28 1992-04-28 Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2019271C1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7727374B2 (en) 2004-09-23 2010-06-01 Skyonic Corporation Removing carbon dioxide from waste streams through co-generation of carbonate and/or bicarbonate minerals
US8795508B2 (en) 2009-12-18 2014-08-05 Skyonic Corporation Carbon dioxide sequestration through formation of group-2 carbonates and silicon dioxide
US9205375B2 (en) 2007-09-20 2015-12-08 Skyonic Corporation Removing carbon dioxide from waste streams through co-generation of carbonate and/or bicarbonate minerals
US9359221B2 (en) 2010-07-08 2016-06-07 Skyonic Corporation Carbon dioxide sequestration involving two-salt-based thermolytic processes
US9968883B2 (en) 2014-01-17 2018-05-15 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Systems and methods for acid gas removal from a gaseous stream
US10583394B2 (en) 2015-02-23 2020-03-10 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Carbon dioxide sequestration with magnesium hydroxide and regeneration of magnesium hydroxide
RU2824351C1 (ru) * 2023-11-08 2024-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Способ очистки газа от сероводорода

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1769933, кл. B 01D 53/14, 1990. *
Нефтепереработка и нефтехимия, 1973, N 7, с.26-27. *
Химическая промышленность 1968, N 1, с.25-27. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7727374B2 (en) 2004-09-23 2010-06-01 Skyonic Corporation Removing carbon dioxide from waste streams through co-generation of carbonate and/or bicarbonate minerals
US8741244B2 (en) 2004-09-23 2014-06-03 Skyonic Corporation Removing carbon dioxide from waste streams through co-generation of carbonate and/or bicarbonate minerals
US9205375B2 (en) 2007-09-20 2015-12-08 Skyonic Corporation Removing carbon dioxide from waste streams through co-generation of carbonate and/or bicarbonate minerals
US8795508B2 (en) 2009-12-18 2014-08-05 Skyonic Corporation Carbon dioxide sequestration through formation of group-2 carbonates and silicon dioxide
US9359221B2 (en) 2010-07-08 2016-06-07 Skyonic Corporation Carbon dioxide sequestration involving two-salt-based thermolytic processes
US9968883B2 (en) 2014-01-17 2018-05-15 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Systems and methods for acid gas removal from a gaseous stream
US10583394B2 (en) 2015-02-23 2020-03-10 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Carbon dioxide sequestration with magnesium hydroxide and regeneration of magnesium hydroxide
US11498029B2 (en) 2015-02-23 2022-11-15 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Carbon dioxide sequestration with magnesium hydroxide and regeneration of magnesium hydroxide
US11772046B2 (en) 2015-02-23 2023-10-03 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Carbon dioxide sequestration with magnesium hydroxide and regeneration of magnesium hydroxide
RU2824351C1 (ru) * 2023-11-08 2024-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Способ очистки газа от сероводорода

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2472563C1 (ru) Установка для обработки потока отходов
CN102267769B (zh) 一种真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫脱氰废液资源化方法
US3029201A (en) Water treatment
JP2637898B2 (ja) 水可溶性無機硫化物を含む水性流を相当する硫酸塩に選択的に製造する方法
RU2460692C1 (ru) Способ очистки сульфидно-щелочных стоков
CN102424498B (zh) 一种乙烯废碱液循环综合利用方法
RU2019271C1 (ru) Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода
RU2031695C1 (ru) Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода
US3558426A (en) Treatment of waste liquors from pulp and paper mills
CN100348519C (zh) 物化法焦化酚氰废水处理工艺及专用设备
EP0002880B1 (en) Regeneration of an absorbent liquid
US3262753A (en) Utilization of waste gas and waste soda liquid in oil refinery
US4786405A (en) Method of desulfurizing and deodorizing sulfur bearing hydrocarbon feedstocks
RU2065319C1 (ru) Способ очистки пирогаза от диоксида углерода и сероводорода
US3574097A (en) Treating a water stream containing a water-soluble sulfite compound
RU2224006C1 (ru) Способ очистки углеводородов от меркаптанов, сероводорода, сероокиси углерода и сероуглерода
RU2319671C1 (ru) Способ обезвреживания сульфидсодержащих щелочных растворов
RU2708005C1 (ru) Способ очистки сернисто-щелочных сточных вод
US5888920A (en) Integrated process using in situ regenerated sulfuric acid as catalyst
SU1721023A1 (ru) Способ очистки сернистощелочных сточных вод
US1743479A (en) Gas-purification process
US2153337A (en) Recovery of sulphur from petroleum
US1954488A (en) Treatment of hydrocarbon oils
RU2148071C1 (ru) Способ очистки газоконденсатов от серосодержащих примесей
US2939763A (en) Treatment of waste pickle liquor