Абсорбент для очищення промислових газів від кислих компонентів та спосіб очищення промислових газів від кислих компонентів

Изобретение относится к процессам очистки промышленных газов от кислых компонентов с использованием абсорбентов на основе алканоламинов. Целью изобретения является увеличение сорбционной активности абсорбента и степени очистки газа. Процесс реализуется следующим образом. Абсорбент содержит активаторы сорбции типов; Пример 1. Осуществляют три серии испытаний абсорбции СО2 абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов метилдиэтаноламина (сокращение МДЕА) и активатора полиаминового типа формулы (а) или, в целях сравнения, абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. В каждом испытании промывку газа, содержащего СО2, осуществляют посредством выбранной абсорбирующей жидкости в колонне, снабженной в головной части одним выходным патрубком для газов, в верхней части колонны одним входом для жидкостей, в нижней части - одним входом для газов и на дне одним выходом для жидкостей при этом внутреннее пространство колонны, заключенное между указанными входами для жидкостей и для газов, снабжено равномерно установленными 12 перфорированными тарелками. Через входной патрубок для газов в колонну нагнетают с расходом 600 нл/ч газ, содержащий объем 40% СО2 и 60% метана, а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. Из головной части колонны удаляют газ, обедненный относительно СО2, а из дна указанной колонны извлекают насыщенную СОг абсорбирующую жидкость Абсолютное давление и температура в головной части колонны'соответственно 2,2 бара и 50°С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее, анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания в них СО2 и на основании этих измерений определяют количество СО2, абсорбированного абсорбирующей жидкостью. Определяют эффективность абсорбции СО2 абсорбирующей жидкостью, содержащей активатор, через величину, называемую "относительной абсорбцией СО2, которая представляет собой соотношение молярного процента СО2, абсорбированного раствором МДЕА, содержащим активатор, к молярному проценту СО2, абсорбированного раствором МДЕА без активатора. Специфические для каждого из испытаний рабочие условия и полученные результаты приведены в табл. 1. Анализ результатов, приведенных в табл. 1, показывает, что абсорбирующие жидкости, согласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (а) обладают повышенной абсорбционной способностью по отношению к СОг в сравнении с абсорбирующими жидкостями, содержащими тот же самый третичный алканоламин, но без активатора, причем эту повышенную абсорбционную способность выдерживают и даже увеличивают, когда абсорбирующие жидкости, согласно изобретению, содержат определенное остаточное количество СО2. Пример 2. Осуществляют три серии испытаний абсорбции СО2 абсорбирующими жидкостям, согласно изобретению, состоящими из водных растворов метилдиэтаноламина (сокращение МДЕА) и активатора типа диамина формулы (В) или, в целях сравнения, абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов 'МДЕА без активатора. При каждом испытании промывают газ, содержащий СО2. посредством выбранной абсорбирующей жидкости, действуя в колонне, подобной колонне, описанной в примере 1, причем внутреннее пространство колонны, заключенное между входом для жидкостей и входом для газов, снабжено равномерно распределенными 15 перфорированными тарелками. Через вход газов в колонну нагнетают, с расходом 440 нл/ч, газ, содержащий объем 40% СО2 и 60% метана, а через входы для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной части колонны удаляют обедненный в отношении СО2 газ, а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость, загруженную СО2. Абсолютное давление и температура составляют соотве тственно 2,2 бара и 40°С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее, анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания СО2 и, исходя из этих измерений, определяют количество СО2, абсорбированного абсорбирующей жидкостью. Специфические для каждого из испытаний оперативные условия и полученные результаты приведены в табл. 2. Анализ результатов, приведенных в табл. 2, показывает, что абсорбирующие жидкости, согласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (в) обладают повышенной абсорбционной способностью по отношению и СО2 в сравнении с абсорбирующими жидкостями, содержащими тот же самый третичный алканоламин, но без активатора, причем эту повышенную абсорбционную способность заметно выдерживают, когда абсорбирующие жидкости, согласно изобретению, содержат определенное остаточное количество СО2. Пример 3. Проводят три серии испытаний абсорбции СО2 абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению, состоящими из водных растворов МДЕА и активатора типа диамина формулы (в) или, в целях сравнения, абсорбирующими жидкостями; состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. В каждом испытании промывают газ, содержащий СО2 посредством выбранной абсорбирующей жидкости, действуя в колонне, аналогичной колонне, использованной в примере 1, но снабженной 6 перфорированными тарелками. Через вход для газов в колонну нагнетают, с расходом 600 нл/ч газ, содержащий объем, 40% CO2 и 60% метана, а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной части колонны удаляют газ, обедненный компонентом CO2, а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость, насыщенную CO2. Абсолютное давление и температура в головной части колонны составляют соответственно 2,2 бара и 50°С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее, анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания CO2, и, исходя из этих измерений, определяют количество CO2, абсорбированного абсорбирующей жидкостью. Специфические для каждого из испытаний рабочие условия и полученные результаты представлены в табл. 3. Анализ результатов по табл. 3 выявляет повышенную абсорбционную способность по отношению к CO2. представленную абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (в) по отношению к абсорбционной способности, которой обладают контрольные абсорбирующие жидкости, содержащие тот же самый третичный алканоламин, но без активатора. Кроме того, вытекает, что эту повышенную абсорбционную способность по отношению к CO2 заметно выдерживают, когда абсорбирующие жидкости, согласно изобретению, содержат определенное остаточное количество CO2. Пример 4. Проводят три серии испытаний абсорбции CO2 абсорбирующими жидкостям, согласно изобретению, состоящими из водных растворов метилдиэтаноламина (сокращенно МДЕА) и активатора, а именно этилмоноэтаноламин ЕМЕА [формула (а1)] или фур фуриламин ФА [формула (с)], или в целях сравнения, абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. В каждом испытании промывают газ, содержащий CO2. посредством выбранной абсорбирующей жидкости, действуя в колонне, аналогичной колонне, использованной в примере 1, но содержащей 9 равномерно распределенных перфорированных тарелок. Через входной патрубок для газов в колонну нагнетают, с расходом 440 нл/ч газ, содержащий объем 40% CO2 и 60% метана, а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной части колонны удаляют обедненней по отношению к CO2, газ, а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость, загруженную CO2. Абсолютное давление и температура в головной части колонны составляют соответственно 2,2 бара и 40°С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее, анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания CO2 и, исходя из этих измерений, определяют количество CO2, абсорбированного абсорбирующей жидкостью. Специфические для каждого из испытаний оперативные условия и полученные результаты приведены в табл. 4. Анализ результатов, приведенных в табл. 4, показывает, что абсорбирующие жидкости, согласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (с) или (d) обладают повышенной абсорбционной способностью по отношению к CO2 в сравнении с абсорбирующими жидкостями, содержащими тот же самый третичный алканоламин, но без активатора, причем эту повышенную абсорбционную способность заметно выдерживают, когда абсорбирующие жидкости, CO2ласно изобретению, содержат определенное остаточное количество CO2. Пример 5. Проводят три серии испытаний абсорбции CO2 абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению, состоящими из водных растворов МДЕА и активатора формулы (с) или, в целях сравнения, абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. В каждом испытании промывают газ, содержащий CO2. посредством выбранной аб-сорбирующей жидкости, действуя в колонне, аналогичной колонне, использованной в примере 1, но снабженной 6 перфорированными тарелками. Через входной патрубок газов в колонну нагнетают, с расходом 600 нл/ч, газ, содержащий объем, 40% CO2 и 60% метана, а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной части колонны удаляют обедненный по отношению к CO2 газ, а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость, загруженную CO2. Абсолютное давление и температура составляют соответственно 2,2 бара и 50°С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее, анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания CO2 и, исходя из этих измерений, определяют количество CO2, абсорбированного абсорбирующей жидкостью. Специфические для каждого из испытаний оперативные условия и полученные результаты представлены в табл. 5. Анализ результатов, приведенных в табл. 5, выявляет, что имеется повышенная абсорбционная способность по отношению к CO2, представленная абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (с) по отношению к способности, которой обладают контрольные абсорбирующие жидкости, содержащие тот же самый третичный алкано-ламин, но без активатора. Кроме того, оказывается, что эта повышенная абсорбционная способность по отношению к CO2 заметно выдерживает, когда абсорбирующие жидкости, согласно изобретению, содержат определенное остаточное количество CO2. Пример 6. Проводят три серии испытаний абсорбции CO2 абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению, состоящими из водных растворов МДЕА и активатора, состоящего из аминоэтилпиперазина [соединение формулы (с)] или, в целях сравнения, абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. В каждом испытании промывают газ, содержащий CO2, посредством выбранной абсорбирующей жидкости, действуя в колонне, аналогичной колонне, использованной в примере 1, но снабженной 12 перфорированными тарелками. Через входной патрубок для газов в колонну нагнетают, с расходом 440 нл/ч, газ, содержащий объем 40% CO2 и 60% метана, а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной части колонны удаляют обедненный относительно CO2 газ, а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость, загруженную CO2. Абсолютное давление и температура в головной части колонны составляют соответственно 2,2 бара и 40°С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее, анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания CO2 и, исходя из эти х намерений, определяют количество CO2, абсорбированного абсорбирующей жидкостью. Специфические для каждого из испытаний оперативные условия и полученные результаты представлены в табл. 6. Анализ результатов, приведенных в табл. 6, выявляет повышенную абсорбционную способность по отношению к CO2, представленную абсорбирующими жидкостями, CO2ласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (с) по отношению к способности, которой обладают контрольные абсорбирующие жидкости, содержащие тот же самый третичный аяканоламин, но без активатора. Кроме того, выявляется, что эту повышенную абсорбционную способность заметно выдерживают, когда абсорбирующие жидкости, CO2ласно изобретению, содержат определенное остаточное количество CO2.