Способ выделения сероводорода изгазовой смеси

Способ выделения сероводорода изгазовой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительньй к патенту— (22) Заявлено 060178 (23) 2564901/23-04 (51)М. )4д,8

С 10 К 1/00

В 01 0 53/14 (32) 06. 01. 77 (23) Приоритет—

Государственный комитет

° СССР по делам изобретений и .Открытий (31) 7700274 (33} Франция

Опубликовано 020281 Бюллетень М

Дата опубликования описания 070281 (53) УДК 66. 074. .33/37(088.8) Иностранцы (72) Авторы (54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА

ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ

Изобретение касается способа селективной абсорбции сероводорода и серных соединений из газовых смесей природных или синтетических газов, газов нефтеперерабатывающих заводов или газовых смесей, вкгпочаюших

Н 5 и СО

Известны способы выделения сероводорода из газовой смеси путем обработки ее абсорбентом, например диметилсульфоксидом (11или диметил-, метилэтил-, диэтиламидом f2 j, при температуре 10-65 С и давлении выше 14 атм в колонном аппарате.

Однако эффективность указанных абсорбентов недостаточна.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве абсорбента используют тиодиэтиленгликоль или диметилдитиодиэтилэфир, или й-метилтиопирролидон при проведении процес- 25

0 са абсорбции при температуре 5-80 С в колонном аппарате при повышенном давлении.

Желательно процесс вести при давлении 39,2-98 ат. 30

Растворители используют в смеси с 20% воды так, чтобы довести вязкость до величины ниже 10 сП.

В таблице приведено сравнение свойств трех эталонных физических растворителей (кислородсодержащих аналогов) и серных растворителей, производных от первых посредством замены атомом серы атома кислорода нли очень близких производных (давление 10 ат, температура 40 C) .

При переходе от растворителя, насышенного кислородом, к серному растворителю наблюдается следующеее снижение лищь на несколько процентов растворимости НдS, что не создает серьезного препятствия, так как величины растворимости остаются значительными и изменяются от 1,5 до

3,0 вес.В при атмосферном давлении

Н S и 40 С (эта растворимость значи1 тельно увеличивается при снижении температуры), значительное снижение растворимости СО, величина этой растворимости делится в среднем на

1,8.

Таким образом, растворимость пр

40 С, которая является отношением

803864

6,-0

Растворитель Абсорбция Абсорбция СелективН 5, СО2, ность, вес.Ъ вес.5 Н25/CO 2

Упругость пара, мм рт.ст.

Абсорбция

СН4, вес.%

Диэтиленгликоль

0,029

0,12

5,6

11,2

Тиодиэтиленгликоль

0,0085

0,17

8,8

1,2

10,6

И-Метилпирролидон

0,88

1,58

6>6

35 7

Растворимостей H2S и СО2 при этой температуре, равна для серных растворителей в среднем удвоенной растворимости, измеренной для соответствующих кислородсодержащих раствори"телей.

Отмечаемые таким образом значительные величины селективности еще более повышаются дри низких темпера-турах (10-20 С), причем растворимость Н г5 увеличивается значительно быстрее, чем растворимость С02, ког(О да снижается температура.

Наблюдается также снижение ðàñòворимости насыщенных углеводородов при прочих равных условиях по сравнению с эталонными кислородсодержа- 1$ щими растворителями. Величина растворимости делится на коэффициент от Здо 4.

Ниже приведены некоторые абсорбционные свойства одного из заявлен- Я ных в изобретении растворителей диметилдитиодиэтилэфира при давлении

10 атм.

Абсорбция Н S при 40 С, вес.Ъ 19 щ

Абсорбция СО при 40 С, вес.Ъ 4,0

Селективность tioS/Ño ïðè

40 С, вес.В 4,75

Абсорбция HgS при 15 С, вес.Ъ 57

О

Абсорбция СО при 15 С, вес. Ь

Селективность Н Я/СО при 15 С, вес. -o 9,"

Абсорбция СН г при 40 С, Я вес. Ъ о

Абсорбция СН при 0 С, вес.- 0 1

Эти низкие растворимости позволяют значительно снизить оборот реку- QQ перированных газов во время первого дросселирования, что вызывает существенное снижение производственных затрат по сравнению с известными способами.

g$

В то же время замещение одного или нескольких атомов серы одним или несколькими атомами кислорода в одной молекуле значительно снижает упругость пара соответствующего растворителя, что особенно ценно для .серных растворителей предлагаемого способа, так как любая потеря растворителя в очищенном газе вызывает, кроме дополнительных затрат, увеличение содержания общей серы в очищенном газе, чего именно и стремятся избежать.

B примерах 1 и 2 приведены рабочие условия и составы различных газовых и жидких потоков, получаемые на установках, использующих растворители согласно изобретению.

Пример 1. Сырой природный газ состава, об.%г СН4 75, Н S 15, СО 9,8, С Й6 0,2 поступает во входной сепаратор установки для селективного обессеривания при температуре 20 C и общем давлении 80 ат. Расход сырого газа 500 тыс. м /сут.

Этот газ обрабатывают противоточно в абсорбвре 12,5 т/ч й-метилтиопирролидона. Температура в абсорбере

40 С. Обогащенный растворитель дегазируют в баллоне для дегазации при 25 С. Извлекают 0,2 т/ч газа, содержщего, об-а- СН4 31.4 ° Н25 46.

СО 22,6, т.е. объемный расход представляет лишь 0,77% от расхода на входе, Растворитель регенерируют нагреванием при 120 С и при расширении, затем обрабатывают в противотоке водяным паром. Получаемый кислый газ, подаваемый в установку, содержит, об.Ъг Н S 97,1, СН40,2г

СО> 2,7 (по сравнению с сухим газом).

Пример 2. Осуществляют селективное обессеривание такого же газа, как и в предыдущем примере. Ежесуточный расход составляет

2 млн.м . Этот газ обрабатывают противоточно в абсорбере 82,6 т/ч диметилдитиодиэтилэфира. Температура в абсорбере - 40 С.

Обогащенный растворитвль расщиряется, как в прерыдущвм случае, при давлении 33 атм. Получаемый гав содержит, об. oo: СН4. 44, Н S; 35, СО 21. удельный расход газового топлива составляет 1,24 т/ч, т.е. 1,555 от расхода сырого газа. Кислый газ, получаемый посредством генврирования растворителя, имеет следующий состав, об.-oo: Н25 91, СО 7,8, СН41,2, Получаемый очищенный,газ, соответствует техническим условиям.

803864

Растворитель Абсорбция

Н„Ь, вес.В

Абсорбция СелективСОд, ность, вес.а Í SIC0,, Абсорбция Упругость

CH„, .пара, вес.Ъ мм рт.ст.

N-метилтиопирролидон

2, 4

13i 3

0,52

0,0115

Карбонат пропилена

0,45

16,3

4,5

3,63

0,05

Ионотнокарбонат этилена 22

8,1

0,3

При 26 С.

Формула изобретения

Составитель Н . Богданова

Техред М. Рейвес Корректор Г. Решетник

Редактор 3, Бородкина

Заказ 10659/72 Тираж 559

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ вьщелення сероводорода иэ газовой смеси путем обработкн ее абсорбентом в колонном аппарате при повьыенном давлении и температуре

5-80 С, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса, в качестве абсорбента используют тиодиэтиленгликоль или диметилдитиодиэтнлэфир или

N-метилтиопирролидон.

Продолжение таблицы

«Ф

2. Способ по п. 1, о т л и ч а в щ н и с я тем, что процесс ведут при давлении 39,2-98,0 ат, Источники инФормации, ;р прииятме во внимание при экспертиве

1. Патент Франции 9 1430889, кл. С 10 К, опублик. 1966.

2. Патент Англии В 980751, 2S кл. С 5 E, опублик. 1965 (прототип)