SU1042603A3 - Способ очистки углеводородных газов от кислых примесей - Google Patents

Description

со

Изобретение относитс  к способам удалени  кислых примесей из технологических газов. Известен способ очистки газов от двуокиси углерода путем абсорбции щелочными сол ми мышь ковистой кислоты }. Недостатком этого способа  вл етс  использование в качестве абсорбента токсичных реагентов, что услож н ет его эксплуатацию. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ очистки углеводородных газов от кислых компонентов , включающий подогрев газово смеси, ее контактирование с водным раствором алканоламина при 0-70 С под давлением 10-12 эти, отделение насыщенного раствора поглотител , нагрев его до 75-100°С, подачу нагретого раствора в испаритель, в котором происходит мгновенный сброс давлени  и выброс части кислых при .месей в атмосферу, подачу раствора поглотител  в отпарную колонну при 93-115 С дл  регенерации с последующим возвратом его на стадию контактировани  2 . Недостаток известного способа - п вышенные расходы энергозатрат а про цесс, составл ющие 30,5 ккал/кг моль Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат на процесс. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу очистки углеводородных газов от кислых примесей, вклю.чающёму подогрев газовой смеси, ее контактирование.с водным растворо алканоламина при tO-70 C под давлением , отделение насыщенного раствора поглотител , нагрев его до , подачу нагретого раствора в испаритель , в котором происходит мгновенны сброс давлени  и выброс части кислых примесей в атмосферу, подачу раствор поглотител  в отпарную колонну при 93-115 С дл  регенерации с последующим возвратом его на стадию контакти ровани , после стадии контактировани от 50 до 100 насыщенного поглотител  вывод т из процесса, охлаждают до 57-85 С и возвращают на стадию контактировани . Пример, Основные принципы изобретени  воплощены в системе указанного типа с применением 35 вес,; раствора МЭА (мрноэтаноламина) в качестве абсорбента. Расход потока поступающего газа i133 кг-моль/ч, из которых 1089 кг-моль/ч приходитс  на СО, и этот газ поступает в контактор при 65,6°С, Поток вводного газа насыщают водой; давление контактировани  25,3 ати. Дл  облегчени  сопоставлени  изобретени  с различными другими системами на эквивалентной основе приближение загрузки обогащенного раствора паром к равновесному поддерживаетс  посто нным на уровне около . Расход раствора составл ет 8706 л/мин, его ввод т в контактор при 40,6 С при загрузке обедненного раствора, составл ющей 0,21 моль СО на 1 моль амина. Частично загруженный углекислым газом раствор МЭА пропускают через проме хуточный холодильник при 71,1°С, а. затем через контактор в том месте, где загрузка обогащенного раствора была повышена до 0,5б моль С02 на. 1 моль амина. Температура раствора на выходе контактора 57,2 С, а содержание С02 в отводимом газе снижаетс  до ТОО ч,/млн. Промежуточный холодильник требует дл  охлаждени  частично загруженного раствора МЭА отвода 11,8 млн,ккал/ч при расходе охлаждающей воды около 11920 л/мин. Обогащенный раствор амина пропускают в теплообменник при 57,2 С и вывод т при г 800 С соответственно, Рециклизуемый обедненный раствор амина поступает при 86,7С и выходит при 64,°Со Затем раствор пропускают в испарительный резервуар и испар ют до давлени  0,0 ати. Температура обогащенного раствора снижаетс  с 80,0 ДО 73,9 С в результате мгновенного испарени , в результате чего отдел ют 1б7 кг-моль/ч С02, Содержание С02 в обогащенном растворе тем самым снижаетс  с до 157 к)-моль/ч. Затем раствор пропускают во второй теплообменник, где обогащенный раствор амина нагревают до 110,0°С путем рециклизации обедненного амина, который поступает при 121,1 С и выходит при 86,, Обогащенный раствор пропускают в отпарную колонну при 110,0 С Здесь требуетс  23,9 тыс, ккал/к|-моль СО дл  отпаривани  обогащенного углекислым газом потока амина с 157 до 653 кг-моль С02/Ч. Можно достичь некоторого улучшени  как с точки зрени  теплоэнергетического снабжени , так и .с точки зрени  эксплуатационных

издержек (30,6 тыс. ккал/кг-моль и , коэффициент приведенных эксплуатационных .издержек 1,0; до 11,6 тыс. ккал/кг-моль и коэффициент OjS). Это достигаетс  путем повышени  s загрузки обогащенного раствора за счет применени  промежуточного холодильника , т.е при более низкой температуре обогащенного раствора пре- доставл етс  возможность достижени  10 более высоких загрузок обогащенного раствора дл  сохранени  той же равновесности . Эффект может быть дополнительно усилен за счет повышени  загрузок обедненного раствора и в результате улучшени  Термодинамики работы отпарной колонны. Дл  этого 50-100 насыщенного по С02. моноэтаноламина вывод т из процесса и охлаждают до , а затем возвращают на стадию контактировани .

В таблице представлены сравнительные данные процессов по способу-прототипу и предложенномуо

Загрузка обога0 ,50 0,50. 0,50 щенного раствора Загрузка обедненного 0,150,150,21 раствора 87,587,587,5 Равновесность, 30,55327,27525,55 % ккал/кг-моль Хапиталовложе 5355593-5573 ни , тыс.долл. Издержки по теплоэнергоснабжению , 3520 3159 2396 тыс.долл/год Эксплуатационные издержки, Д127 «151 тыс.долл./год Коэффициент капитальных 1,23, 1,27 затрат Коэффициент теплоэнерге0 ,90 0,85 тических затрат Коэффициент приведенных эксплуатацион0 ,97 0,9 ных издержек

Данный способ позвол ет снизить энергозатраты на процесс с 30,5 до 23,7 ккал/кг. моль, т.е. на 25-30%.

Использование стадии промежуточного охлаждени  насыщенного поглотител  способствует повышению эффек5 (Q3 .

тивности стадии мгновенного испаре-повысить загрузку.Насыщенного растни  поглотител  за счет снижени  огра-вора в абсорбер. Именно наличие преничений по равновесности, что допус-имуществ как в части интенсификации

кает более высокие загрузки на вы-стадии промежуточногоохлажден 1Я,так

пуске абсорбера. Применение промежу Sи повышени  загрузки абсорбера позвоточного охлаждени  позвол ет такжел ет снизить энергозатраты на процесс.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ ОТ КИСЛЫХ ПРИМЕСЕЙ, вклю- чающий подогрев газовой смеси, ее контактирование с водным раствором алканоламина при 40-/0°С под давлением, отделение насыщенного раствора поглотителя, нагрев его до 75-Ю0°С, подачу нагретого раствора в испаритель, в котором происходит мгновенный сброс давления и выброс части кислых примесей в атмосферу, подачу раствора поглотителя в отпарную колонну при 93-115°С для регенерации· с последующим возвратом его на стадию контактирования, отличающийс я тем, что, с целью снижения энергозатрат, после стадии контактирова- _ч ния от 50 до 100% насыщенного погло- g тителя выводят из процесса, охлаждают до 57-85 С и возвращают на стадию контактирования.

   g со с >