Спосіб очищення паливних газів від сірководню з одержанням дрібнодисперсної сірки

Реферат: ПАЛИВНИХ ГАЗІВ ВІД СІРКОВОДНЮ З ОДЕРЖАННЯМ UA 110387 C2 (12) UA 110387 C2 Винахід належить до галузі хімічної технології і може застосовуватися на підприємствах газовидобувної, нафтопереробної та коксохімічної промисловості. Спосіб очищення паливних газів від сірководню з одержанням дрібнодисперсної сірки включає абсорбцію сірководню поглинальним розчином, що містить кальциновану соду, хінгідронну смолу і натрію тіосульфат, регенерацію поглинального розчину киснем повітря, відділення регенерованого поглинального розчину від одержаної сірки та рециркуляцію на абсорбцію сірководню. Паливні гази додатково подають на абсорбцію сірководню свіжим поглинальним розчином, яким корегують склад регенерованого поглинального розчину. Винахід забезпечує можливість високоефективного (99,9-99,99 %) очищення паливних газів від сірководню з одержанням дрібнодисперсної сірки та 3 досягнення потрібного залишкового вмісту сірководню в газах не більше 0,007 г/м . UA 110387 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі хімічної технології, зокрема до розділення газів абсорбцією і може бути використаний для очищення природного, нафтового, коксового та ін. паливних газів від сірководню з одержанням дрібнодисперсної сірки. Відомий спосіб очищення паливних газів від сірководню з одержанням дрібнодисперсної сірки [Пат. 80134 Україна. В01D 53/14. Спосіб очищення газів від сірководню / Яворський В.Т., Калимон Я.А., Слюзар А.В. (Україна). №20041210478 від 20.12.2004 р. Опубл. 27.08.2007. Бюл. № 13], який включає абсорбцію сірководню поглинальним розчином, що містить кальциновану соду, хінгідронну смолу і натрію тіосульфат, регенерацію поглинального розчину киснем повітря, відділення регенерованого розчину від одержаної сірки та рециркуляцію його на абсорбцію сірководню. Для очищення паливних газів від сірководню застосовують 3 поглинальний розчин з високою концентрацією кальцинованої соди 10-70 г/дм Na2СО3. Ступінь очищення паливних газів від сірководню становить 95-99 %. Хінгідронну смолу одержують олігомеризацією хінгідрону в спеціальних умовах. [Калимон Я.А. Теоретичні основи і технології очищення газів і рідин від сульфідної сірки // автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.17.01. / Я.А. Калимон; державний університет "Львівська політехніка". - Львів, 1999. - 32 с.]. Для корегування складу поглинального розчину (забезпечення постійності складу і обмеження вмісту натрію тіосульфату) частину регенерованого поглинального розчину виводять з одержаною сіркою і заміняють свіжим поглинальним розчином, який містить кальциновану соду і хінгідронну смолу, але не містить натрію тіосульфату. Але в поглинальному розчині після його регенерації завжди присутній певний залишковий вміст абсорбованого сірководню, якому відповідає парціальний тиск сірководню над розчином. Під час очищення паливних газів від сірководню таким розчином відбувається потрапляння сірководню в очищений газ, що створює залишкову концентрацію сірководню в ньому. Тому застосування для очищення паливних газів від сірководню регенерованого поглинального розчину з наявним над ним парціальним тиском сірководню не дає змоги досягти потрібних ступеня очищення паливних газів від сірководню 99,9-99,99 % та залишкової концентрації 3 сірководню в них не більше 0,007 г/м [ТУ У 320.001.58764.007-95. Гази горючі природні, що подаються в магістральні газопроводи. Технічні умови]. Застосування свіжого поглинального розчину, що містить кальциновану соду та хінгідронну смолу і над яким відсутній парціальний тиск сірководню, для абсорбції сірководню з паливних газів дало б змогу досягти потрібних ступеня очищення паливних газів від сірководню 99,93 99,99 % і залишкової концентрації сірководню в них не більше 0,007 г/м . Однак використання тільки свіжого поглинального розчину для очищення паливних газів від сірководню (процес без регенерації розчину) є нераціональним з економічної точки зору через високі витрати компонентів і необхідність утилізації відпрацьованих розчинів. В основу винаходу поставлена задача створити спосіб очищення паливних газів від сірководню з одержанням дрібнодисперсної сірки, в якому додаткове очищення паливних газів від сірководню свіжим поглинальним розчином, який містить кальциновану соду та хінгідронну смолу, над яким відсутній парціальний тиск сірководню і яким корегують склад регенерованого поглинального розчину, забезпечило б досягнення потрібних ступеня очищення паливних газів 3 від сірководню 99,9-99,99 % і залишкової концентрації сірководню в них не більше 0,007 г/м . Поставлена задача вирішується тим, що в способі очищення паливних газів від сірководню, який включає абсорбцію сірководню поглинальним розчином, що містить кальциновану соду, хінгідронну смолу і натрію тіосульфат, регенерацію поглинального розчину киснем повітря, відділення регенерованого розчину від одержаної сірки та рециркуляцію його на абсорбцію сірководню, згідно з винаходом, після абсорбції сірководню паливні гази додатково подають на абсорбцію сірководню свіжим поглинальним розчином, яким корегують склад регенерованого поглинального розчину. Це забезпечує досягнення потрібних ступеня очищення паливних газів від сірководню 99,93 99,99 % і залишкової концентрації сірководню в них не більше 0,007 г/м . Приклад. На очищення подавали паливний (попутний нафтовий) газ з витратою 5000 3 3 нм /год., тиском 0,8 МПа, температурою 298 K і вмістом сірководню 3 %об. або 45,54 г/м . Спочатку паливний газ подавали на очищення від сірководню в абсорбер з насадкою (кільця Рашига 25×25×3). Діаметр абсорбера 0,8 м, висота насадки 12 м (3 шари по 4 м). Абсорбер 3 зрошували регенерованим поглинальним розчином складу, кг/м : Na2CO3 20; Na2S2O2 300; хінгідронної смоли 5. Коефіцієнт надлишку розчину за Nа2СО3-2. Ступінь окиснення сірководню в сірку - 0,9, в натрію тіосульфат - 0,1. Концентрація сірководню в паливному газі на виході з 3 насадкового абсорбера становила 0,46 г/м , тобто досягався ступінь очищення паливного газу від сірководню 99,0 %. 1 UA 110387 C2 5 10 15 20 25 Після цього паливний газ подавали на очищення від сірководню в тарілчастий абсорбер. Діаметр абсорбера 0,8 м. Тарілки ковпачкові типу ТСК-1, кількість тарілок 15, міжтарілкова віддаль 0,4 м. Абсорбер зрошували свіжим поглинальним розчином, що містить кальциновану соду і хінгідронну смолу. Свіжий поглинальний розчин подавали у кількості (див. нижче), яка необхідна для корегування складу регенерованого поглинального розчину за компонентами. Концентрація сірководню в паливному газі на виході з тарілчастого абсорбера становила 0,007 3 г/м , тобто досягався ступінь очищення паливного газу від сірководню 98,5 %. Очищений паливний газ із таким залишковим вмістом сірководню направляли в магістраль. Поглинальні розчини після насадкового і тарілчастого абсорберів подавали на регенерацію киснем повітря в горизонтальний абсорбер з ківшоподібними диспергаторами [Патент України на корисну модель № 19830. Скруберна камера / Яворський В.Т., Дмитрієв Є.І., Калмиков В.В., Калимон Я.А., Знак З.О., Мальований М.С., Чайко Н.Й. (Україна). №20040705988 від 20.07.2004 р. Опубл. 15.01.2007. Бюл. № 1.] з такими габаритними розмірами: діаметр циліндричної частини 3 м, довжина 6,6 м. Діаметр диспергатора 0,9 м, кількість диспергаторів 22. Від регенерованого поглинального розчину спочатку у відстійнику, а потім на вакуум-фільтрі відділяли дрібнодисперсну сірку. Освітлений розчин з відстійника і фільтрат з вакуум-фільтра направляли на очищення паливного газу від сірководню в насадковий абсорбер. Разом з дрібнодисперсною сіркою (198,14 кг/год.), у вигляді пасти, з системи очищення 3 виводиться 0,18 м /год. регенерованого поглинального розчину, що містить, кг/год.: Nа2СО3 3,51; хінгідронної смоли 0,9; Nа2S2О3 54,35. Для корегування складу регенерованого поглинального розчину, враховуючи втрати компонентів з дрібнодисперсною сіркою і на побічні процеси, до розчину потрібно додати, кг/год.: Na2CO3 76,44 і хінгідронної смоли 1,1. Свіжий поглинальний розчин з таким вмістом компонентів подавали в тарілчастий абсорбер на очищення паливного газу від сірководню. Очищення паливного газу від сірководню регенерованим поглинальним розчином в насадковому абсорбері і свіжим поглинальним розчином в тарілчастому абсорбері дало змогу досягти потрібного ступеня очищення паливного газу 45,54  0,007  100%  99,98% . 45,54 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 Спосіб очищення паливних газів від сірководню з одержанням дрібнодисперсної сірки, що включає абсорбцію сірководню поглинальним розчином, що містить кальциновану соду, хінгідронну смолу і натрію тіосульфат, регенерацію поглинального розчину киснем повітря, відділення регенерованого поглинального розчину від одержаної сірки та рециркуляцію його на абсорбцію сірководню, який відрізняється тим, що після абсорбції сірководню паливні гази додатково подають на абсорбцію сірководню свіжим поглинальним розчином, яким корегують склад регенерованого поглинального розчину. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2