Устройство для абсорбции кислых газов

Устройство для абсорбции кислых газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к оборудованию для абсорбционной очистки газа и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки газов от кислых компонентов водными растворами алканоламинов.

Известна установка очистки газа от сероводорода аминовым абсорбентом [Б.И. Бондаренко ред. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. - М.: Изд-во РГУ, 2003, с. 91-92], включающая входной сепаратор, два абсорбера кислых газов, редукционный клапан, десорбер с кипятильником, холодильником, сепаратором и насосом подачи орошения, а кроме того, циркуляционный насос, рекуперационный теплообменник и холодильник регенерированного абсорбента, устройство для очистки абсорбента от продуктов разложения.

Недостатком известной установки являются большие потери амина с очищенным газом, особенно при низком содержании сероводорода.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для аминовой очистки газа и способ ее осуществления [RU 2500460, опубл. 10.12.2013 г., МПК B01D 53/18], при этом устройство включает сепаратор, абсорбер с верхней насадочной массообменной секцией, каплеуловителем, линией подачи воды и нижней секцией с блоком тепломассообменных элементов (устройство для абсорбции кислых газов), а также десорбер, насос абсорбента, смеситель очищаемого газа с абсорбентом, установленный перед абсорбером, и устройство для очистки циркулирующего абсорбента.

Недостатком данного устройства является оборудование абсорбера верхней насадочной массообменной секцией с линией подачи воды, что приводит к разбавлению абсорбента водой, накоплению минеральных солей, снижению емкости, деградации и вспениванию абсорбента, особенно при очистке газа, содержащего тяжелые углеводороды.

Задачей изобретения является предотвращение потерь аминового абсорбента, исключение расхода воды и минерализации абсорбента при абсорбции кислых газов.

Техническим результатом является предотвращение потерь аминового абсорбента, исключение расхода воды и минерализации абсорбента при абсорбции кислых газов за счет оборудования абсорбера верхней дефлегматорной секцией, оснащенной линией подачи по меньшей мере части очищаемого газа в качестве хладоагента.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для абсорбции кислых газов, содержащем сепаратор, соединенный с двухсекционным абсорбером линией подачи газа сепарации, особенностью является то, что абсорбер оборудован нижней абсорбционной секцией и верхней дефлегматорной секцией, соединенной линией ввода/вывода по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента с линией подачи газа сепарации.

При очистке газа с высокой концентрацией сероводорода абсорбционная секция может быть оснащена устройством для отвода избытка тепла, выделяющегося при абсорбции, например, блоком тепломассообменных элементов трубчатого типа. В качестве сепаратора, дефлегматорной и абсорбционной секций абсорбера могут быть установлены любые устройства, известные из уровня техники соответствующего назначения.

Установка верхней дефлегматорной секции, оснащенной линией подачи по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента, позволяет, во-первых, охладить в условиях дефлегмации газ, очищенный в абсорбционной секции, что сопровождается образованием конденсата паров воды, стекающего в виде пленки флегмы, которая выступает высокоэффективным абсорбентом паров амина, и предотвратить потери аминового абсорбента, исключив расход воды и минерализацию абсорбента в процессе абсорбции кислых газов, а во-вторых, повысить температуру газа, подаваемого на абсорбцию, за счет чего уменьшить загрязнение абсорбента тяжелыми углеводородами.

Соединение верхней дефлегматорной секции линией ввода/вывода по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента с линией подачи газа сепарации позволяет при необходимости изменять количество газа сепарации, направляемого в качестве хладоагента, например, при низкой температуре последнего. При этом остальное количество газа перепускают по байпасу, смешивают с нагретой частью газа сепарации, поступающей из трубного пространства дефлегматорной секции и направляют на абсорбцию.

Предлагаемое устройство для аминовой очистки газа состоит из: сепаратора 1 и абсорбера 2 с дефлегматорной 3 и абсорбционной 4 секциями.

При работе устройства очищаемый газ, подаваемый по линии 5, отделяют от капельной влаги в сепараторе 1, последнюю выводят по линии 6, а газ сепарации подают по линии 7 в низ абсорбера 2 после нагрева по меньшей мере его части в дефлегматорной секции 3. Выше абсорбционной секции 4 абсорбера по линии 8 подают абсорбент кислых газов, например водный раствор алканоламина, из низа абсорбера по линии 9 выводят насыщенный абсорбент, а очищенный газ поступает в дефлегмационную секцию 3, где подвергается охлаждению в условиях дефлегмации, частично осушается и очищается от паров абсорбента, и по линии 10 выводится из верха абсорбера. При необходимости абсорбционная секция для отвода избытка тепла может быть оснащена, например, блоком тепломассообменных элементов 11 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемое изобретение предотвращает потери аминового абсорбента, исключает расхода воды и минерализацию абсорбента при абсорбции кислых газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

1. Устройство для абсорбции кислых газов, содержащее сепаратор, соединенный с двухсекционным абсорбером линией подачи газа сепарации, отличающееся тем, что абсорбер оборудован нижней абсорбционной секцией и верхней дефлегматорной секцией, соединенной линией ввода/вывода по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента с линией подачи газа сепарации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что абсорбционная секция оснащена устройством для отвода избытка тепла.