RU2670250C1 - Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды - Google Patents

Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды Download PDF

Info

Publication number
RU2670250C1
RU2670250C1 RU2017146913A RU2017146913A RU2670250C1 RU 2670250 C1 RU2670250 C1 RU 2670250C1 RU 2017146913 A RU2017146913 A RU 2017146913A RU 2017146913 A RU2017146913 A RU 2017146913A RU 2670250 C1 RU2670250 C1 RU 2670250C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonia
water
containing gas
absorber
ammonia water
Prior art date
Application number
RU2017146913A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Владимирович Андреев
Андрей Станиславович Устинов
Original Assignee
Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ")
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 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") filed Critical Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ")
Priority to RU2017146913A priority Critical patent/RU2670250C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670250C1 publication Critical patent/RU2670250C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности, а именно к способу очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды. Способ включает в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа. При этом взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой осуществляют в абсорбере, состоящем из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом. Аммиаксодержащий газ подают под нижний слой нижней насадочной секции, а воду - на верхний слой верхней насадочной секции. Далее часть собранной на глухой коллекторной тарелке абсорбера аммиачной воды охлаждают и подают на верх верхней и нижней насадочных секций в качестве орошения. Кроме того, по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, и по сигналу датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера, осуществляют изменение расхода подаваемых в абсорбер воды и аммиачной воды. Технический результат заключается в получении аммиачной воды высокой степени чистоты требуемой концентрации в одном аппарате-абсорбере колонного типа. 1 ил., 3 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности и может быть использовано для производства аммиачной воды (водного раствора аммиака) марки А (содержание NH3 - не менее 25% масс) из аммиаксодержащего газа, в котором помимо аммиака содержатся примеси кислых газов (сероводород H2S, углекислых газ СО2), меркаптаны (RSH) и пары воды (H2O). Суммарное содержание кислых газов и меркаптанов в очищаемом газе может достигать величины - до 50% масс.
Из уровня техники известен способ получения аммиачной воды, в котором растворение аммиака в воде с одновременным отводом выделяющейся теплоты ведут в две ступени, при этом на второй ступени газообразный аммиак с первой ступени растворяют в исходной воде в изотермических условиях, а на первой ступени сжиженный или частично испаренный аммиак растворяют в адиабатических условиях в аммиачной воде, поступающей со второй ступени (см. патент RU 2105716, С01С 1/00, опубл. 27.02.1998).
Однако сырьем для получения аммиачной воды, является сжиженный аммиак, получение которого представляет собой специфическую и достаточно сложную энергозатратную техническую задачу.
Также известен способ получения аммиачной воды из газообразного аммиака (см. патент RU 2598461, С01С 1/00, опубл. 01.09.2016), в котором аммиачную воду получают попеременно в двух абсорбционных емкостях, соединенных с атмосферой через дыхательный скруббер.
К недостаткам данного способа следует отнести:
- получение аммиачной воды происходит попеременно в двух контурах, что усложняет контроль над процессом;
- установка соединена с атмосферой посредством дыхательного скруббера, что может привести к выбросу аммиака;
- отсутствие возможности получения аммиачной воды с концентрацией выше 30% масс, т.к. процесс ведется при атмосферном давлении и температуре окружающей среды.
И в том, и в другом случае для получения аммиачной воды используется предварительно очищенный поток аммиака (аммиак высокой степени чистоты - жидкий или газообразный).
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ, в котором при очистке аммиаксодержащего газа получают газообразный аммиак, высокой степени чистоты, из которого затем в отдельной секции, обустроенной по типу, описанной в патенте RU 2598461, получают аммиачную воду (см. патент RU 2556634, C10G 19/02, опубл. 10.07.2015). Упомянутый способ включает в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа.
Однако технологическая сложность и аппаратурная избыточность, т.к. для получения аммиачной воды из газообразного аммиака требуется секция получения аммиачной воды, состоящая из двух работающих попеременно абсорбционных емкостей и скруббера дыхания, дыхательная линия которого соединена с атмосферой, не позволяют получить аммиачную воду требуемой концентрации из «грязного» газообразного аммиака, содержащего посторонние примеси, в одном аппарате. Кроме того, наличие связи абсорбционных емкостей с атмосферой создает потенциальную опасность проскока газообразного аммиака со всеми возможными отрицательными экологическими последствиями для окружающей среды.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в получении аммиачной воды высокой степени чистоты требуемой концентрации, в том числе и по ГОСТ, из «грязного» газообразного аммиака, содержащего посторонние примеси (сероводород, углекислый газ, меркаптаны) в одном аппарате-абсорбере колонного типа.
Технический результат обеспечивается тем, что в способе очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, включающем в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа, взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой осуществляют в абсорбере, состоящем из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, аммиаксодержащий газ подают под нижний слой нижней насадочной секции, а воду - на верхний слой верхней насадочной секции, часть собранной на глухой коллекторной тарелке абсорбера аммиачной воды охлаждают и подают на верх верхней и нижней насадочных секций в качестве орошения, при этом по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды и по сигналу датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера, осуществляют изменение расхода подаваемых в абсорбер воды и аммиачной воды.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема установки получения аммиачной воды, состоящей из следующих основных элементов:
1 - абсорбер (колонного типа); 2 - верхняя насадочная секция; 3 - нижняя насадочная секция; 4 - распределитель аммиачной воды для орошения нижней секции; 5 - распределитель воды на верхнюю насадочную секцию; 6 - распределитель аммиачной воды для орошения верхней секции; 7 - глухая коллекторная тарелка; 8 - газоход; 9 - вход для аммиаксодержащего газа; 10 - вход для подачи аммиачной воды на нижнюю секцию; 11 - вход для подачи воды на верхнюю секцию; 12 - вход для подачи аммиачной воды на верхнюю секцию; 13 - выход для аммиачной воды с глухой коллекторной тарелки; 14 - вход для инертного газа; 15 - выход загрязненного потока; 16 - выход для сброса газов; 17 - первый холодильник; 18 - второй холодильник; 19 - поточный анализатор; 20 - первый регулирующий клапан; 21 - третий регулирующий клапан; 22 - датчик температуры; 23 - второй регулирующий клапан; 24 - датчик давления; 25 - пятый регулирующий клапан; 26 - четвертый регулирующий клапан; 27 - трубопровод подачи аммиаксодержащего газа; 28 - трубопровод подачи воды; 29 - первый трубопровод подачи аммиачной воды; 30 - второй трубопровод подачи аммиачной воды; 31 - трубопровод подачи инертного газа; 32 - трубопровод вывода аммиачной воды; 33 - трубопровод вывода загрязненного потока; 34 - трубопровод вывода сбросного газа.
Аммиаксодержащий газ, содержащий кислые примеси (сероводород, углекислый газ) и меркаптаны по трубопроводу 27 подачи аммиаксодержащего газа через вход 9 для аммиаксодержащего газа абсорбера 1, подают под нижний слой нижней насадочной секции 3. При этом сверху на насадочную секцию 3 по второму трубопроводу 30 через вход 10 для подачи аммиачной воды на нижнюю секцию с помощью распределителя 4 подается охлажденная аммиачная вода собственной выработки (в начальный период работы подается вода, направляемая с глухой коллекторной тарелки 7 по второму трубопроводу 30 подачи аммиачной воды). Поступающие в составе аммиаксодержащего газового потока через трубопровод 27 кислые примеси и меркаптаны при контакте в объеме насадки 3 с аммиачной водой поглощаются последней с образованием раствора соответствующих аммонийных солей (сульфидов, карбонатов и меркаптидов). Образовавшийся загрязненный поток, состоящий из воды, аммиака и поглощенных кислых примесей через выход 15 и по трубопроводу 33 выводится с низа абсорбера 1 и направляется на утилизацию или разделение. Далее очищенный таким образом от кислых примесей газообразный аммиак поступает в верхнюю часть абсорбера 1, которая отделена от нижней глухой коллекторной тарелкой 7 с газоходом 8. Одновременно с этим по трубопроводу 28 через вход 11 с помощью распределителя 5 сверху на насадочную секцию 2 подается вода, а по первому трубопроводу 29 через вход 12 с помощью распределителя 6 - охлажденная аммиачная вода собственной выработки. За счет подачи воды и охлажденной аммиачной воды собственной выработки на верхнюю насадочную секцию 2 происходит полное поглощение поступающего в секцию аммиака с образованием аммиачной воды, которая собирается на глухой коллекторной тарелке 7 и выводится из установки через выход 13 по следующим направлениям и со следующими целями:
- после охлаждения в холодильнике 17 подается на верхний слой верхней насадочной секции 2 в качестве верхнего циркуляционного орошения через вход 12 и распределитель 6 для поддержания температурного режима в верхней насадочной секции 2;
- после охлаждения в холодильнике 18 подается на верхний слой нижней насадочной секции 3 через вход 10 и распределитель 4 в качестве абсорбента кислых газов и меркаптанов для очистки аммиака, поступающего на абсорбцию в верхнюю часть аппарата через газоход 8 на глухой тарелке 7;
- выводится на сторону из абсорбера 1 как целевой продукт по трубопроводу 32 для дальнейшего использования.
Насадочные секции 2 и 3 представляют собой конструктивно оформленные секции абсорбера, основными элементами которых являются массообменные устройства различного типа и конструкции (регулярная или насыпная насадка), выполненные из различных материалов (металла, пластмассы, керамики и др.), химически и коррозионностойких по отношению к активным компонентам среды.
Для контроля качества получаемой аммиачной воды и ее концентрации на трубопроводе 32 вывода аммиачной воды (на участке трубопровода до соответствующих отборов аммиачной воды в первый трубопровод 29 подачи аммиачной воды на орошение верхней насадочной секции 2 и в второй трубопровод 30 подачи аммиачной воды на орошение нижней насадочной секции 3) расположен поточный анализатор 19, по показаниям которого (измеряется концентрация аммиачной воды и содержание примесей - сульфидной серы, карбонатов и меркаптидов - продуктов поглощения кислых газов аммиачной водой) осуществляется регулирование процесса. При наличии (превышении содержания) в аммиачной воде контролируемых примесей увеличивается расход аммиачной воды с глухой коллекторной тарелки 7 на нижнюю насадочную секцию 3 за счет открытия второго регулирующего клапана 23. В случае снижения концентрации аммиака в полученной аммиачной воде до величины менее 25% масс происходит уменьшение подачи воды, направляемой по трубопроводу 28 на верхнюю насадочную секцию 2 за счет закрытия первого регулирующего клапана 20, расположенного на линии подачи воды 28.
Температура верха абсорбера 1 контролируется по показаниям датчика температуры (термопары) 22, расположенного в верхней части абсорбера 1 над верхней насадочной секцией 2, и поддерживается на уровне не более 40-50°С изменением расхода аммиачной воды третьим регулирующим клапаном 21.
Давление в абсорбере 1 поддерживается на уровне 1-3 кг/см2 (изб.) за счет подачи в абсорбер 1 по трубопроводу 31 через вход 14 инертного газа (азота) по показанию датчика давления 24, расположенного над верхней насадочной секцией 2 абсорбера 1. При превышении давления в абсорбере 1 выше указанных параметров за счет открытия пятого регулирующего клапана 25 происходит сброс избытка газов через выход 16 по трубопроводу 34 в закрытую факельную систему (во избежание попадания загрязняющих веществ в атмосферу).
Пример реализации способа очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, реализуемого на установке очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, представлен в Таблицах 1-3.
Из примера следует, что предлагаемое изобретение позволяет получить аммиачную воду высокой степени чистоты требуемой концентрации из «грязного» газообразного аммиака, содержащего посторонние примеси в одном аппарате-абсорбере колонного типа.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (1)

  1. Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды, включающий в себя взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой и возврат части аммиачной воды в процесс очистки аммиаксодержащего газа, отличающийся тем, что взаимодействие аммиаксодержащего газа с водой осуществляют в абсорбере, состоящем из двух насадочных секций, разделенных глухой коллекторной тарелкой, снабженной газоходом, аммиаксодержащий газ подают под нижний слой нижней насадочной секции, а воду - на верхний слой верхней насадочной секции, часть собранной на глухой коллекторной тарелке абсорбера аммиачной воды охлаждают и подают на верх верхней и нижней насадочных секций в качестве орошения, при этом по сигналу поточного анализатора, установленного на трубопроводе отвода аммиачной воды, и по сигналу датчика температуры, установленного в верхней части абсорбера, осуществляют изменение расхода подаваемых в абсорбер воды и аммиачной воды.
RU2017146913A 2017-12-28 2017-12-28 Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды RU2670250C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146913A RU2670250C1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146913A RU2670250C1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2670250C1 true RU2670250C1 (ru) 2018-10-19

Family

ID=63862448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146913A RU2670250C1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670250C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732023C1 (ru) * 2019-10-14 2020-09-10 Акционерное общество "Ангарскнефтехимпроект" (АО "АНХП") Ректификационная колонна для разделения парогазовой смеси водяного пара, аммиака и сероводорода
RU2756955C1 (ru) * 2020-10-26 2021-10-07 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения безводного жидкого аммиака

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2105716C1 (ru) * 1996-07-29 1998-02-27 Акционерное общество открытого типа "Химпром" Непрерывный способ получения аммиачной воды
CN2873744Y (zh) * 2006-03-21 2007-02-28 任翱翔 一种速成工业氨水制备装置
RU2307795C1 (ru) * 2005-12-16 2007-10-10 Закрытое акционерное общество "Элистек инжиниринг интернейшенл" Способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака
RU2316384C2 (ru) * 2004-08-20 2008-02-10 Владимир Иванович Бердников Способ улавливания и рекуперации паров углеводородов и других легкокипящих веществ из парогазовых смесей и устройство для его реализации
WO2014051944A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Uop Llc Process and apparatus for removing hydrogen sulfide
RU2556634C1 (ru) * 2014-09-05 2015-07-10 Борис Владимирович Андреев Способ очистки углеводородных фракций от серосодержащих соединений
RU2598461C1 (ru) * 2015-06-05 2016-09-27 Борис Владимирович Андреев Установка получения аммиачной воды

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2105716C1 (ru) * 1996-07-29 1998-02-27 Акционерное общество открытого типа "Химпром" Непрерывный способ получения аммиачной воды
RU2316384C2 (ru) * 2004-08-20 2008-02-10 Владимир Иванович Бердников Способ улавливания и рекуперации паров углеводородов и других легкокипящих веществ из парогазовых смесей и устройство для его реализации
RU2307795C1 (ru) * 2005-12-16 2007-10-10 Закрытое акционерное общество "Элистек инжиниринг интернейшенл" Способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака
CN2873744Y (zh) * 2006-03-21 2007-02-28 任翱翔 一种速成工业氨水制备装置
WO2014051944A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Uop Llc Process and apparatus for removing hydrogen sulfide
RU2556634C1 (ru) * 2014-09-05 2015-07-10 Борис Владимирович Андреев Способ очистки углеводородных фракций от серосодержащих соединений
RU2598461C1 (ru) * 2015-06-05 2016-09-27 Борис Владимирович Андреев Установка получения аммиачной воды

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732023C1 (ru) * 2019-10-14 2020-09-10 Акционерное общество "Ангарскнефтехимпроект" (АО "АНХП") Ректификационная колонна для разделения парогазовой смеси водяного пара, аммиака и сероводорода
RU2756955C1 (ru) * 2020-10-26 2021-10-07 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения безводного жидкого аммиака

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2666450C1 (ru) Установка очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды
US3989811A (en) Process for recovering sulfur from fuel gases containing hydrogen sulfide, carbon dioxide, and carbonyl sulfide
CA2971657C (en) Ammonia-based desulfurization process and apparatus through ammonia-adding in different chambers
RU2670250C1 (ru) Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения аммиачной воды
GB1526148A (en) Removal and recovery of sulphur dioxide from gaseous effluent
CA3059554C (en) Systems and processes for removing hydrogen sulfide from gas streams
US3344585A (en) Method for recovering ammonia from gaseous mixture
US3821110A (en) Sour water purification process
CN101898079B (zh) 一种储罐逸散含硫恶臭废气处理方法
CN104556035A (zh) 一种食品级高纯度液体二氧化碳的制备方法及其制备装置
CN101239271B (zh) 酸性污水储罐排放气的净化处理方法
US20080175778A1 (en) Process for the conversion of polysulfanes
US3949057A (en) Air pollution control of oxides of nitrogen
US2861040A (en) Removal of chlorine from chlorinewater solutions
US2487577A (en) Absorption process
Vakili et al. Removal of hydrogen sulfide from gaseous streams by a chemical method using ferric sulfate solution
RU2456053C2 (ru) Установка очистки нефти от сероводорода и меркаптанов
RU2756955C1 (ru) Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения безводного жидкого аммиака
CN202164141U (zh) 酸性水储罐和酸性水处理系统
Monde et al. Effect of Promoter Concentration on CO2 Separation Using K2CO3 With Reactive Absorption Method in Reactor Packed Column
RU2790697C1 (ru) Установка получения серы прямым окислением кислого газа
CN111252741A (zh) 一种工业合成硫化氢气体的稳态装置及方法
US2077310A (en) Process of purifying chlorine
CN204298060U (zh) 设置硫磺捕捉部件的硫磺回收评价装置
CN103721531B (zh) 用于炼厂酸性气生产硫氢化钠的膜吸收方法与装置