RU2520554C1 - Способ очистки газа от сероводорода - Google Patents
Способ очистки газа от сероводорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520554C1 RU2520554C1 RU2012150938/05A RU2012150938A RU2520554C1 RU 2520554 C1 RU2520554 C1 RU 2520554C1 RU 2012150938/05 A RU2012150938/05 A RU 2012150938/05A RU 2012150938 A RU2012150938 A RU 2012150938A RU 2520554 C1 RU2520554 C1 RU 2520554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- hydrogen sulfide
- sulfur
- mixture
- oxidation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Industrial Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности.
Способ очистки газа от сероводорода включает предварительное смешивание очищаемого газа с балансовой частью газа сепарации. Полученную газовую смесь сепарируют при пониженной температуре, но не ниже температуры замерзания воды или образования газовых гидратов, с выделением водной суспензии серы. Затем очищают от сероводорода с получением очищенного газа и газа, содержащего сероводород. Смесь газа, содержащего сероводород, с частью газа сепарации и кислородсодержащим газом при мольном соотношении кислород:сероводород 0,35÷0,45 подают на окисление. Продукты окисления смешивают с частью водной суспензии серы и сепарируют смесь при температуре 125÷135°C с выделением жидкой серы и газа сепарации. Изобретение позволяет повысить степень очистки газа и снизить энергоемкость процесса. 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к процессам обессеривания газов и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности для очистки газов от сероводорода с одновременным получением серы.
Известен способ удаления кислотных газов, таких как сероводород и/или углекислый газ [RU №2087181, МПК B01D 53/14, B01D 53/52, B01D 53/62, опубл. 20.08.1997 г.], включающий их абсорбцию из газообразной смеси водным раствором диметилэтаноламина с концентрацией 40-70% (абсорбентом), и последующую регенерацию отработанного водного раствора диметилэтаноламина, согласно которому газ, который подвергается обработке, подают в низ тарельчатого абсорбера, на верх которого одновременно подают абсорбент. Очищенный газ выводят с верха абсорбера. Использованный раствор, насыщенный сероводородом и/или углекислым газом, выводят из нижней части абсорбера и после сброса давления в редукционном клапане и подогрева в теплообменнике направляют в среднюю часть тарельчатой регенерационной колонны (десорбера). С низа десорбера, снабженного подогревателем, регенерированный абсорбент после охлаждения в рекуперационном теплообменнике и холодильнике регенерированного абсорбента подают циркуляционным насосом на верх абсорбера. Пары с верха десорбера охлаждают и разделяют на газ, содержащий сероводород и/или углекислый газ, выводимый с установки и конденсат, возвращаемый в качестве орошения в верхнюю часть десорбера.
Недостатком способа является необходимость использования дополнительного оборудования для утилизации кислого газа.
Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ получения серы и способ приготовления катализатора для получения серы [RU 2405738, МПК С01В 17/04, B01J 37/02, B01J 37/08, опубл. 10.12.2010], согласно которому катализатор содержит фосфаты, или фториды, или бораты, или смесь этих солей металлов, выбранных из группы: железо, кобальт, никель, медь или их смесь, и включает гидроксильные группы в пределах 0,05-20 мкмоль/г, а газ очищают путем окисления содержащегося в газовых потоках сероводорода в серу кислородом или воздухом в присутствии гетерогенного катализатора на кремнийсодержащем носителе при температуре 180-320°С и мольном соотношении кислород:сероводород, равном 0,5-5, а перед окислением сероводорода в реакторе газовый поток пропускают при температуре 20-70°С через емкость, содержащую 0,2-1 г/л хлорида меди и 0,5-3 г/л амина в углеводородной среде.
Недостатком способа является большие энергозатраты для нагрева всего объема очищаемого газа до температуры окисления, загрязнение очищаемого газа парами углеводородов и амина, невысокий выход серы (93-95%), а также низкая селективность окисления (95-99%), приводящая к загрязнению очищенного газа диоксидом серы (1-5% на исходный сероводород).
Задачей изобретения является повышение степени очистки газа и снижение энергоемкости процесса.
При реализации способа достигается следующий технический результат:
- повышение степени очистки за счет предварительной очистки газа с получением очищенного газа и газа, содержащего сероводород, каталитического окисления сероводорода при температуре окисления и при соотношении кислород:сероводород ниже стехиометрического и рециркуляции газа с пониженной концентрацией сероводорода в очищаемый газ,
- снижение энергоемкости процесса за счет предварительного выделения газа, содержащего сероводород, и соответствующего уменьшения объема газа, подвергаемого окислению.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, согласно которому газ очищают путем окисления кислородом при повышенной температуре в присутствии твердого катализатора и конденсации серы из продуктов окисления, особенностью является то, что очищаемый газ предварительно смешивают с балансовой частью газа сепарации, газовую смесь сепарируют при пониженной температуре, но не ниже температуры замерзания воды или образования газовых гидратов, с выделением водной суспензии серы, и далее очищают от сероводорода с получением очищенного газа и газа, содержащего сероводород, а на окисление подают смесь газа, содержащего сероводород, с частью газа сепарации и кислородсодержащим газом при мольном соотношении кислород:сероводород 0,35÷0,45, продукты окисления смешивают с частью водной суспензии серы и сепарируют смесь при температуре 125÷135°С с выделением жидкой серы и газа сепарации.
Предварительное смешение очищаемого газа с балансовой частью газа сепарации, сепарация газовой смеси с выделением водной суспензии серы при пониженной температуре, но не ниже температуры замерзания воды или образования газовых гидратов, позволяет сконденсировать реакционную воду и очистить смесь газов от аэрозоля и паров серы.
Подача на окисление смеси газа, содержащего сероводород, с кислородсодержащим газом при мольном соотношении кислород:сероводород 0,35÷0,45:1 (меньшем, чем стехиометрическое соотношение 0,5:1) и частью газа сепарации, позволяет за счет проведения окисления при недостатке кислорода предотвратить образование диоксида серы. Увеличение соотношения кислород: сероводород свыше 0,45 приводит к появлению в продуктах реакции диоксида серы, загрязняющего очищаемый газ, а снижение ниже 0,35 приводит к возрастанию циркуляции сероводорода и увеличению нагрузки на стадию очистки газа. Расход теплоты реакции окисления на нагрев рециркулируемой части газа сепарации позволяет проводить процесс окисления в оптимальных температурных условиях и исключить образование диоксида серы.
Смешение продуктов окисления с частью водной суспензии серы и сепарация смеси при температуре 125÷135°С с выделением жидкой серы и газа сепарации позволяет сконденсировать серу путем прямого охлаждения испаряющейся водой с одновременной конденсацией паров серы на каплях воды и частицах серы без использования металлоемких поверхностных конденсаторов серы.
Способ осуществляется следующим образом. Очищаемый сероводородсодержащий газ (I) смешивают с балансовой частью газа сепарации (II), сепарируют в охлаждаемом сепараторе 1 с выделением суспензии серы (III) и сероводородсодержащей смеси газов (IV), которую направляют на блок очистки от сероводорода 2, где получают газ, содержащий сероводород (V), и очищенный газ (VI), который выводят с установки. Газ, содержащий сероводород (V) смешивают с кислородсодержащим газом (например, воздухом) (VII) при мольном соотношении кислород:сероводород 0,35÷0,45, и рециркулируемой частью газа сепарации (VIII), и направляют на блок прямого каталитического окисления 3, сероводород селективно окисляют до серы. Продукты окисления (IX), содержащие пары серы, реакционной воды и непрореагировавший сероводород, смешивают с частью водной суспензией серы (X), подаваемом в количестве, которое обеспечивает поддержание температуры смеси 125÷135°С, жидкую серу (XI) отделяют в сепараторе 4 и выводят с установки. Часть газа сепарации (VIII) направляют на смешение с кислым газом (V), а балансовую часть (II) направляют в поток сероводородсодержащего газа (I). Балансовую часть водной суспензии серы (XII) фильтруют (на схеме не показано), воду выводят с установки.
Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером.
Пример 1. Углеводородный газ состава, % об.: кислород 0,03, азот 11,40, углекислый газ 0,28, метан 73,3, этан 5,89, пропан 4,15, н-бутан 1,40, изобутан 1,10, изопентан 0,73, пентан и выше отс., сероводород 1,72, с влажностью, соответствующей точке росы 25°С и расходом 10 л/мин смешивают с балансовой частью газа сепарации, при 35°С сепарируют водную суспензию серы и подвергают аминовой очистке 50% водным раствором метилдиэтаноламина с получением очищенного газа и кислого газа с концентрацией сероводорода 92% об. (в расчете на осушенный газ). Кислый газ смешивают с 0,27 л/мин воздуха, что обеспечивает соотношение кислород:сероводород около 0,35:1, далее смешивают с 2,0 л/мин рециркулируемой части газа сепарации и при температуре 250-300°С в присутствии 200 см3 гранулированного катализатора ИКТ-27-42 (ТУ 6-68-205-03) окисляют сероводород до серы. Газообразные продукты реакции смешивают с водной суспензией серы при 130°С, жидкую серу отделяют, а газ сепарации частично рециркулируют, подавая на смешение с кислым газом, а балансовое количество подают на смешение с сероводородсодержащего газом.
Состав очищенного газа в расчете на осушенный газ: кислород отс., азот 11,62, углекислый газ 0,29, метан 74,6, этан 5,98, пропан 4,23, н-бутан 1,41, изобутан 1,12, изопентан 0,74, сероводород 0,0003, диоксид серы - отс. В течение 30 мин с момента установления стационарного режима получено 7,35 г серы.
Из примера следует, что предлагаемый способ позволяет эффективно очищать углеводородный газ от сероводорода с получением жидкой серы и может быть использован в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности.
Claims (1)
- Способ очистки газа от сероводорода путем окисления кислородом при повышенной температуре в присутствии твердого катализатора и конденсации серы из продуктов окисления, отличающийся тем, что очищаемый газ предварительно смешивают с балансовой частью газа сепарации, газовую смесь сепарируют при пониженной температуре, но не ниже температуры замерзания воды или образования газовых гидратов, с выделением водной суспензии серы, и далее очищают от сероводорода с получением очищенного газа и газа, содержащего сероводород, а на окисление подают смесь газа, содержащего сероводород, с частью газа сепарации и кислородсодержащим газом при мольном соотношении кислород:сероводород 0,35÷0,45, продукты окисления смешивают с частью водной суспензии серы и сепарируют смесь при температуре 125÷135°C с выделением жидкой серы и газа сепарации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012150938/05A RU2520554C1 (ru) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Способ очистки газа от сероводорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012150938/05A RU2520554C1 (ru) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Способ очистки газа от сероводорода |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012150938A RU2012150938A (ru) | 2014-06-10 |
RU2520554C1 true RU2520554C1 (ru) | 2014-06-27 |
Family
ID=51213922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012150938/05A RU2520554C1 (ru) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Способ очистки газа от сероводорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520554C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687902C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2019-05-16 | Бейджинг Хуаши Юнайтед Энерджи Технолоджи энд Девелопмент Ко., Лтд. | Способ обессеривания с применением комбинации суспензионного слоя и неподвижного слоя |
RU2696467C2 (ru) * | 2017-04-12 | 2019-08-01 | Бейджинг Хуаши Юнайтед Энерджи Технолоджи энд Девелопмент Ко., Лтд. | Способ обновляемого влажного обессеривания с применением суспензионного слоя |
RU2728548C2 (ru) * | 2016-10-28 | 2020-07-30 | Андрей Владиславович Курочкин | Устройство для конденсации серы |
RU2753757C1 (ru) * | 2018-11-26 | 2021-08-23 | Акре Кокинг Энд Рифрэктори Инжиниринг Консалтинг Корпорейшн (Далянь), Мкк | Система и способ обессеривания и обеспыливания отходящих газов коксовых печей |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1582537A1 (ru) * | 1988-02-08 | 1994-01-15 | Институт катализа СО АН СССР | Способ получения элементарной серы из сероводородсодержащих газов |
RU2056347C1 (ru) * | 1991-08-02 | 1996-03-20 | Башкирское специальное конструкторско-технологическое бюро Концерна "Грознефтехим" | Способ получения элементарной серы |
US7108842B2 (en) * | 2004-01-15 | 2006-09-19 | Conocophillips Company | Process for the catalytic partial oxidation of H2S using staged addition of oxygen |
US7419652B2 (en) * | 2005-06-02 | 2008-09-02 | Research Institute Of Petroleum Industry (Ripi) | Process for removing sulfur particles from an aqueous catalyst solution and for removing hydrogen sulfide and recovering sulfur from a gas stream |
RU2405738C2 (ru) * | 2008-10-16 | 2010-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Способ получения серы и способ приготовления катализатора для получения серы |
-
2012
- 2012-11-27 RU RU2012150938/05A patent/RU2520554C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1582537A1 (ru) * | 1988-02-08 | 1994-01-15 | Институт катализа СО АН СССР | Способ получения элементарной серы из сероводородсодержащих газов |
RU2056347C1 (ru) * | 1991-08-02 | 1996-03-20 | Башкирское специальное конструкторско-технологическое бюро Концерна "Грознефтехим" | Способ получения элементарной серы |
US7108842B2 (en) * | 2004-01-15 | 2006-09-19 | Conocophillips Company | Process for the catalytic partial oxidation of H2S using staged addition of oxygen |
US7419652B2 (en) * | 2005-06-02 | 2008-09-02 | Research Institute Of Petroleum Industry (Ripi) | Process for removing sulfur particles from an aqueous catalyst solution and for removing hydrogen sulfide and recovering sulfur from a gas stream |
RU2405738C2 (ru) * | 2008-10-16 | 2010-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Способ получения серы и способ приготовления катализатора для получения серы |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728548C2 (ru) * | 2016-10-28 | 2020-07-30 | Андрей Владиславович Курочкин | Устройство для конденсации серы |
RU2687902C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2019-05-16 | Бейджинг Хуаши Юнайтед Энерджи Технолоджи энд Девелопмент Ко., Лтд. | Способ обессеривания с применением комбинации суспензионного слоя и неподвижного слоя |
RU2696467C2 (ru) * | 2017-04-12 | 2019-08-01 | Бейджинг Хуаши Юнайтед Энерджи Технолоджи энд Девелопмент Ко., Лтд. | Способ обновляемого влажного обессеривания с применением суспензионного слоя |
US10464011B2 (en) | 2017-04-12 | 2019-11-05 | Beijing Huashi United Energy Technology And Development Co., Ltd. | Renewable wet desulfurization process using a suspension bed |
RU2753757C1 (ru) * | 2018-11-26 | 2021-08-23 | Акре Кокинг Энд Рифрэктори Инжиниринг Консалтинг Корпорейшн (Далянь), Мкк | Система и способ обессеривания и обеспыливания отходящих газов коксовых печей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012150938A (ru) | 2014-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9090839B2 (en) | Method and apparatus for adjustably treating a sour gas | |
JP7075910B2 (ja) | 酸性ガス処理 | |
RU2520554C1 (ru) | Способ очистки газа от сероводорода | |
US10399852B2 (en) | Process and apparatus for treating a sour synthesis gas | |
CN204400624U (zh) | 一种用于制备高纯液体二氧化碳的生产系统 | |
CA3059059A1 (en) | Enhancement of claus tail gas treatment by sulfur dioxide-selective membrane technology | |
JP2020535094A (ja) | 水素の製造のための方法および装置 | |
CA2782944C (en) | Process for the removal of sulfur compounds from gas streams | |
WO2007070085A3 (en) | Process for regenerating spent sulfuric acid | |
CA1236681A (en) | Sulfur oxides scrubbing process | |
US3948624A (en) | Removal of sulfur compounds from gas streams | |
JP4837176B2 (ja) | 天然ガスからの硫黄化合物の除去方法 | |
JP5963304B2 (ja) | バイオガスの処理方法および処理システム | |
CN111375274B (zh) | 一种含so2气体的处理方法及装置 | |
CN111375270B (zh) | 一种含so2烟气的处理方法及装置 | |
RU2385180C1 (ru) | Способ очистки углеводородных газов | |
JP3486696B2 (ja) | 亜硫酸ガスを含むガスを被処理ガスとする脱硫方法 | |
Vakili et al. | Removal of hydrogen sulfide from gaseous streams by a chemical method using ferric sulfate solution | |
CN116920570A (zh) | 选择性分离co2的脱硫液、高浓度h2s的脱硫方法及装置 | |
KR100659355B1 (ko) | 고 순도 이산화탄소의 제조방법 및 장치 | |
RU2509598C1 (ru) | Способ очистки углеводородных газов | |
SU1477454A1 (ru) | Способ очистки газа от диоксида углерода | |
RU2817955C1 (ru) | Способ каталитического окисления сероводорода и установка для его осуществления | |
RU2286202C1 (ru) | Хемосорбционно-каталитическая система для очистки биогаза | |
RU48810U1 (ru) | Хемосорбционно-каталитическая система для очистки биогаза |