[go: up one dir, main page]

RU2515300C1 - Method for selective purification of pyrolysis gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide - Google Patents

Method for selective purification of pyrolysis gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide Download PDF

Info

Publication number
RU2515300C1
RU2515300C1 RU2012149298/05A RU2012149298A RU2515300C1 RU 2515300 C1 RU2515300 C1 RU 2515300C1 RU 2012149298/05 A RU2012149298/05 A RU 2012149298/05A RU 2012149298 A RU2012149298 A RU 2012149298A RU 2515300 C1 RU2515300 C1 RU 2515300C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
absorption
solution
carbon dioxide
hydrogen sulfide
stage
Prior art date
Application number
RU2012149298/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Юльевич Черкесов
Сергей Иванович Игнатенко
Лев Николаевич Фесенко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС"
Priority to RU2012149298/05A priority Critical patent/RU2515300C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2515300C1 publication Critical patent/RU2515300C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: disclosed is a technology for selective purification of pyrolysis gas from acidic components, the first step of which involves purifying pyrolysis gas from hydrogen sulphide and regenerating the circulating absorbent solution to remove elementary sulphur from the material stream as a product of iron-catalytic oxidation of sulphides. The second step involves absorbing carbon dioxide with thermal regeneration of the sodium carbonate solution circulating in the gas treatment scheme.
EFFECT: invention provides a completely wasteless technology and enables to achieve high cost-effectiveness.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки газов пиролиза углеводородного сырья от сероводорода и двуокиси углерода, конкретнее к способам очистки сернисто-щелочных водных стоков, образовавшихся при щелочной очистке газов. Может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности.The invention relates to the field of gas purification of pyrolysis of hydrocarbon feedstock from hydrogen sulfide and carbon dioxide, and more particularly to methods for purifying sulfur-alkaline water effluents formed during alkaline gas purification. It can be used in chemical and petrochemical industries.

Известен «Способ селективного отделения сероводорода от газа» (Патент РФ 2119375, МПК B01D 53/14), содержащего как сероводород, так и диоксид углерода, методом жидкостной абсорбции, с последующим сжиганием сероводорода с образованием диоксида серы и поглощением последнего водным раствором, после чего газ на первой стадии для удаления основной части сероводорода, содержащегося в нем, вступает в контакт по меньшей мере на одной ступени с карбонатсодержащим щелочным раствором, рН которого регулируют в течение поглощения путем добавления гидроксида, на второй стадии осуществляют сжигание оставшегося сероводорода, а рН водного раствора регулируют путем добавления щелочного раствора или щелочного вещества.The well-known "Method for the selective separation of hydrogen sulfide from gas" (RF Patent 2119375, IPC B01D 53/14), containing both hydrogen sulfide and carbon dioxide, by liquid absorption, followed by combustion of hydrogen sulfide with the formation of sulfur dioxide and absorption of the latter in an aqueous solution, after which the gas in the first stage, in order to remove the main part of the hydrogen sulfide contained therein, comes into contact at least in one stage with a carbonate-containing alkaline solution, the pH of which is adjusted during absorption by adding hydroxide and, in the second stage, the remaining hydrogen sulfide is burned, and the pH of the aqueous solution is adjusted by adding an alkaline solution or an alkaline substance.

Недостатком этого способа является необходимость сжигания оставшегося сероводорода, сопровождаемого вредными выбросами в окружающую среду.The disadvantage of this method is the need to burn the remaining hydrogen sulfide, accompanied by harmful emissions into the environment.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к предлагаемому является «Способ щелочной очистки пиролиза от двуокиси углерода и сероводорода» (Патент РФ 2199374, МПК B01D 53/14), включающий их абсорбцию водным раствором гидроксида натрия с последующей очисткой отработанного щелочного раствора от эмульгированных жидких полимеров, растворенных углеводородов и карбонатов с последующей рециркуляцией части очищенного раствора на абсорбцию, при этом отработанный щелочной раствор подвергают ступенчатой физико-химической обработке: нейтрализации раствора с помощью минеральной кислоты или дымовых газов до рН=6-7, очистке от растворенных карбонатов, углеводородов и дисперсных примесей путем их осаждения с помощью последовательного дозирования в раствор известкового молока с дозой извести 50-150 мг/л и сернокислого железа с дозой 10-40 мг/л.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) to the proposed one is the "Method of alkaline cleaning of pyrolysis from carbon dioxide and hydrogen sulfide" (RF Patent 2199374, IPC B01D 53/14), including their absorption with an aqueous solution of sodium hydroxide followed by purification of the spent alkaline solution from emulsified liquid polymers, dissolved hydrocarbons and carbonates, followed by recirculation of a portion of the purified solution for absorption, while the spent alkaline solution is subjected to a gradual physical chemical treatment: neutralization of the solution with mineral acid or flue gases to pH = 6-7, purification of dissolved carbonates, hydrocarbons and dispersed impurities by their precipitation by sequential dosing in a solution of milk of lime with a dose of lime 50-150 mg / l and sulfate iron with a dose of 10-40 mg / l.

Недостатком этого способа являются применение реагентов, образование отходов в виде высокотоксичных сточных вод.The disadvantage of this method is the use of reagents, the formation of waste in the form of highly toxic wastewater.

Задача данного изобретения создать способ, обеспечивающий полностью безотходную технологию, за счет селективности - создания двухэтапной очистки пирогаза от сероводорода и двуокиси углерода, достичь высокой экономичности технологиии, за счет регенерации циркулирующих поглотительных растворов, при отсутствии сточных вод и высокой степени отделения сероводорода и двуокиси углерода.The objective of this invention is to create a method that provides a completely waste-free technology, due to selectivity - to create a two-stage purification of pyrogas from hydrogen sulfide and carbon dioxide, to achieve high technology efficiency, due to the regeneration of circulating absorption solutions, in the absence of wastewater and a high degree of separation of hydrogen sulfide and carbon dioxide.

Поставленная задача достигается тем, что способ селективной очистки пирогаза от сероводорода и двуокиси углерода путем их абсорбции водным поглотительным раствором с последующей регенерацией отработанных поглотительных растворов и рециркуляцией очищенных поглотительных растворов на абсорбцию, при этом контактирование пирогаза с поглотительным раствором проводят последовательно в два этапа, на первом этапе поглощают сероводород, а на втором этапе - двуокись углерода, причем абсорбцию сероводорода осуществляют водным раствором бикарбоната натрия с рН среды 7,5-8,5, а в отработанный, после поглощения сероводорода, раствор добавляют гидроокись железа с дозой 3-6 г на 1 г сульфида, затем регенерируют продувкой воздухом, отстаивают, и полученный после отстаивания водный раствор бикарбоната натрия возвращают на абсорбцию первого этапа, а осажденный раствор гидроокиси железа вновь участвует в технологическом цикле для регенерации отработанного при поглощении сероводорода раствора; на втором этапе двуокись углерода поглощают водным раствором карбоната натрия с рН>11, образованный, после поглощения двуокиси углерода, раствор, содержащий бикарбонат натрия, регенерируют, подвергая термическому разложению при температуре 60-200°С с получением раствора карбоната натрия, и возвращают на абсорбцию второго этапа.This object is achieved in that a method for the selective purification of pyrogas from hydrogen sulfide and carbon dioxide by their absorption with an aqueous absorption solution, followed by regeneration of the spent absorption solutions and recirculation of the purified absorption solutions for absorption, while the contacting of the pyrogas with the absorption solution is carried out sequentially in two stages, at the first the stage is absorbed by hydrogen sulfide, and the second stage is carbon dioxide, and the absorption of hydrogen sulfide is carried out with an aqueous solution of bic sodium hydrogen carbonate with a pH of 7.5-8.5, and iron hydroxide with a dose of 3-6 g per 1 g of sulfide is added to the spent solution, after absorption of hydrogen sulfide, then it is regenerated by blowing with air, it settles, and the aqueous bicarbonate solution obtained after settling sodium is returned to the absorption of the first stage, and the precipitated solution of iron hydroxide is again involved in the technological cycle for the regeneration of the solution spent upon absorption of hydrogen sulfide; in the second stage, carbon dioxide is absorbed in an aqueous solution of sodium carbonate with a pH> 11, formed, after absorption of carbon dioxide, a solution containing sodium bicarbonate is regenerated by thermal decomposition at a temperature of 60-200 ° C to obtain a solution of sodium carbonate, and returned to absorption second stage.

Предложена технология селективной очистки пирогаза от кислых компонентов, включающая на первом этапе очистку пирогаза от сероводорода и регенерацию циркулирующего поглотительного раствора с выводом из материального потока элементарной серы, как продукта железо-каталитического окисления сульфидов. На втором этапе поглощение двуокиси углерода с термической регенерацией циркулирующего в схеме газоочистки раствора карбоната натрия. В водных растворах двуокись углерода более сильная кислота, чем сероводородная, однако сероводород абсорбируется водными растворами, имеющими щелочную реакцию, значительно быстрее, чем двуокись углерода. Меньшая скорость абсорбции двуокиси углерода по сравнению с сероводородом обусловлена малой скоростью процесса взаимодействия растворенной в воде двуокиси углерода с ионами карбонатаA technology is proposed for the selective purification of pyrogas from acidic components, which includes, at the first stage, purification of pyrogas from hydrogen sulfide and the regeneration of a circulating absorption solution with the removal of elemental sulfur from the material stream as a product of iron-catalytic oxidation of sulfides. At the second stage, the absorption of carbon dioxide with thermal regeneration of the sodium carbonate solution circulating in the gas treatment scheme. In aqueous solutions, carbon dioxide is a stronger acid than hydrogen sulfide, but hydrogen sulfide is absorbed by aqueous solutions having an alkaline reaction, much faster than carbon dioxide. The lower absorption rate of carbon dioxide compared with hydrogen sulfide is due to the low speed of the interaction of carbon dioxide dissolved in water with carbonate ions

На фиг.1 представлена технологическая схема предлагаемого «Способа селективной очистки пирогаза от сероводорода и двуокиси углерода», на фиг.2 - технологическая схема «способа щелочной очистки пиролиза от двуокиси углерода и сероводорода, (по прототипу).Figure 1 presents the technological scheme of the proposed "Method for the selective purification of pyrogas from hydrogen sulfide and carbon dioxide", figure 2 is a technological scheme of the "method of alkaline cleaning of pyrolysis from carbon dioxide and hydrogen sulfide (according to the prototype).

Технология селективной очистки пирогаза от сероводорода и двуокиси углерода состоит из следующих последовательных операций и сооружений, обеспечивающих полностью безотходный процесс: очищаемый пирогаз, содержащий кислые примеси (H2S и СО2), направляется в абсорбер 1, орошаемый водным раствором гидрокарбоната натрия, где происходит поглощение сероводородного газа.The technology for the selective purification of pyrogas from hydrogen sulfide and carbon dioxide consists of the following sequential operations and structures that ensure a completely waste-free process: the purified pyrogas containing acidic impurities (H 2 S and CO 2 ) is sent to absorber 1, irrigated with an aqueous solution of sodium bicarbonate, where absorption of hydrogen sulfide gas.

Образующаяся двуокись углерода уходит с газовым потоком в абсорбер 2, где поглощается раствором карбоната натрия.The resulting carbon dioxide leaves the gas stream in the absorber 2, where it is absorbed by a solution of sodium carbonate.

Из абсорбера 1 отработанный поглотительный раствор, содержащий гидрокарбонат и гидросульфид натрия, направляется в реактор 3 с механическим перемешиванием потока, куда дозируется раствор гидроокиси железа Fe(OH)3 из отстойника 4. Из реактора 3 отработанныйFrom the absorber 1, the spent absorption solution containing sodium bicarbonate and sodium hydrosulfide is sent to the reactor 3 with mechanical stirring of the stream, where the Fe (OH) 3 solution of iron hydroxide is dosed from the sump 4. From the reactor 3, the spent

поглотительный раствор с образовавшейся взвесью трисульфида железа подается в регенератор 5 (емкость с устройством нижней подачи воздуха). Элементарная сера S° в результате флотации собирается в верхней части регенератора 5 и выводится из технологического цикла в виде серной пены на последующее обезвоживание и доведение до качества товарного продукта. Из регенератора 5 бикарбонатно-карбонатный натриевый раствор, содержащий взвесь гидроксида железа, направляется в отстойник 4, откуда, после отстаивания уплотненный осадок гидроокиси железа Fe(OH)3 дозируется обратно в технологический цикл связывания сульфидов в реактор 3, а надосадочная жидкость, содержащая водный раствор смеси би- и карбоната натрия (т.е. поглотительный раствор), возвращается в абсорбер 1 для поглощения сероводорода, содержащегося в пирогазе.an absorption solution with a suspension of iron trisulfide formed is fed to a regenerator 5 (a container with a device for lower air supply). Elemental sulfur S ° as a result of flotation is collected in the upper part of the regenerator 5 and is removed from the technological cycle in the form of sulfur foam for subsequent dehydration and bringing to the quality of the commercial product. From regenerator 5, a bicarbonate-carbonate sodium solution containing a suspension of iron hydroxide is sent to sump 4, from where, after settling, the compacted precipitate of iron hydroxide Fe (OH) 3 is dosed back into the sulfide binding process to reactor 3, and the supernatant containing an aqueous solution a mixture of sodium bi- and carbonate (i.e., an absorption solution) is returned to the absorber 1 to absorb the hydrogen sulfide contained in the pyrogas.

Применение в качестве поглотителя раствора бикарбоната натрия позволяет обеспечить селективную очистку газа от H2S в присутствии СО, и получить на выходе из абсорбера 1 нейтральный (рН=7,5-8,5) отработанный поглотительный раствор, который вновь регенерируется.The use of sodium bicarbonate solution as an absorber allows selective gas purification from H 2 S in the presence of CO, and, at the outlet of absorber 1, a neutral (pH = 7.5-8.5) spent absorption solution is regenerated, which is regenerated again.

В абсорбере 2 происходит поглощение содержащейся в пирогазе двуокиси углерода путем ее связывания поглотительным раствором карбоната натрия с переводом в бикарбонат:In the absorber 2, the carbon dioxide contained in the pyrogas is absorbed by binding it with an absorbing solution of sodium carbonate with conversion to bicarbonate:

Figure 00000001
.
Figure 00000001
.

Раствор карбоната циркулирует в схеме газоочистки, при этом происходит постепенное насыщение поглотительного раствора бикарбонатом и, как следствие, снижение коэффициента массопередачи (коэффициента абсорбции). Т.е. необходим периодический (или постоянный, с регулируемым расходом) вывод части поглотителя и его регенерация обратно в карбонат. Этот прием осуществляется в отпарной колонне 6 путем термического разложения бикарбоната натрия NaHCO3, в процессе которого при температуре 60-200°С гидрокарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при 200°С):The carbonate solution circulates in the gas purification scheme, while the absorption solution is gradually saturated with bicarbonate and, as a result, the mass transfer coefficient (absorption coefficient) decreases. Those. periodic (or constant, with controlled flow) output of a part of the absorber and its regeneration back to carbonate are necessary. This technique is carried out in stripping column 6 by thermal decomposition of sodium bicarbonate NaHCO 3 , during which at a temperature of 60-200 ° C sodium bicarbonate decomposes into sodium carbonate, carbon dioxide and water (the decomposition process is most effective at 200 ° C):

Figure 00000002
.
Figure 00000002
.

Образующийся водяной пар конденсируют и полученную деминерализованную воду используют для разбавления циркулирующего в абсорбере 1 бикарбонатного поглотительного раствора. Получаемый в отпарной колонне 6 раствор карбоната натрия вводится в циркулирующий в абсорбере 2 поток поглотительного раствора взамен удаляемого из потока раствора бикарбоната. Регулирование объема выводимого из абсорбера 2 поглотительного раствора и добавляемого взамен его отрегенерированного раствора карбоната натрия осуществляется соблюдением условия рН>11 на выходе потока из абсорбера 2 (или соотношением молярных концентраций C O 3 2 : H C O 3 4 : 1

Figure 00000003
).The resulting water vapor is condensed and the obtained demineralized water is used to dilute the bicarbonate absorption solution circulating in the absorber 1. The sodium carbonate solution obtained in the stripping column 6 is introduced into the absorption solution stream circulating in the absorber 2 instead of the bicarbonate solution removed from the stream. The regulation of the volume of the absorption solution removed from the absorber 2 and the regenerated sodium carbonate solution added instead of it is carried out by observing the pH condition> 11 at the outlet of the stream from the absorber 2 (or by the ratio of molar concentrations C O 3 2 - : H C O 3 - four : one
Figure 00000003
)

Выводимый из отстойника 4 избыток пересыщенного по карбонату поглотительного раствора также направляется в отпарную колонну 6, откуда получаемая вода возвращается в поглотительный раствор абсорбера 1, а раствор карбоната - в поглотительный раствор абсорбера 2.The excess of the supersaturated carbonate-absorbing solution removed from the settling tank 4 is also sent to the stripping column 6, from where the resulting water is returned to the absorption solution of the absorber 1, and the carbonate solution is transferred to the absorption solution of the absorber 2.

Пример 1 (по прототипу, фиг.2) Example 1 (prototype, figure 2)

Очистка пирогаза в количестве 27000 кг/ч от двуокиси углерода и сероводорода, концентрации удаляемых компонентов (масс.%): СО2 - 0,08, H2S - 0,008, проводится в абсорбере с затопленной насадкой 1. В качестве поглотительного раствора используется смесь свежего раствора гидрооксида натрия (NaOH), с концентрацией NaOH - 13% в количестве 625 кг/ч с очищенным циркуляционным раствором (2% NaOH) в количестве 1000 кг/ч. Отработанный щелочной раствор из абсорбера 1 подается насосом на очистку в два последовательных аппарата 2 и 3. В первом аппарате 2% щелочной раствор NaOH в количестве 1625 кг/ч нейтрализуется 92% серной кислотой в количестве 0,1 т/ч (или нейтрализуется дымовыми газами с содержанием CO2 - 40% в количестве 2000 нм3/ч в скруббере с временем контакта 0,5 часа) до рН 6. Во втором аппарате в отработанный раствор последовательно дозируются коагулянты: 15% известковое молоко в количестве 3 л/ч и 5% раствор сернокислого железа FeSO4 в количестве 1,5 л/ч, в результате чего раствор осветляется, а жидкие полимеры и часть карбонатов выпадают в осадок и выводятся из аппарата в количестве 17 кг/ч. В очищенном растворе снижено содержание жидких полимеров до 0,07%, сухого остатка до 38 г/л, бикарбонатной щелочности до 4 мг-экв/л, органических примесей по ХПК до 400 мг О2/л. Основная часть очищенного раствора (1000 кг/ч) с рН 8 подается на рециркуляцию, а остальная (625 кг/ч) выводится из системы. Степень очистки от жидких полимеров 93%, от карбонатов 90%.Purification of pyrogas in an amount of 27000 kg / h of carbon dioxide and hydrogen sulfide, the concentration of the removed components (wt.%): СО 2 - 0.08, H 2 S - 0.008, is carried out in an absorber with a flooded nozzle 1. A mixture is used as an absorption solution fresh solution of sodium hydroxide (NaOH), with a concentration of NaOH - 13% in the amount of 625 kg / h with purified circulation solution (2% NaOH) in the amount of 1000 kg / h. The spent alkaline solution from the absorber 1 is pumped to two successive apparatuses 2 and 3 for cleaning. In the first apparatus, a 2% alkaline NaOH solution in an amount of 1625 kg / h is neutralized by 92% sulfuric acid in an amount of 0.1 t / h (or neutralized by flue gases with a CO 2 content of 40% in an amount of 2000 nm 3 / h in a scrubber with a contact time of 0.5 hours) to pH 6. In the second apparatus, coagulants are dosed sequentially into the waste solution: 15% milk of lime in the amount of 3 l / h and 5 % solution of iron sulfate FeSO 4 in an amount of 1.5 l / h, resulting in p The solution is clarified, and liquid polymers and part of the carbonates precipitate and are removed from the apparatus in an amount of 17 kg / h. The content of liquid polymers in the purified solution was reduced to 0.07%, solids to 38 g / l, bicarbonate alkalinity to 4 mEq / l, COD organic impurities to 400 mg O 2 / l. The main part of the purified solution (1000 kg / h) with a pH of 8 is fed to recirculation, and the rest (625 kg / h) is removed from the system. The degree of purification from liquid polymers is 93%, from carbonates is 90%.

Пример 2 (заявляемый способ, фиг.1) Example 2 (the inventive method, figure 1)

Очистка пирогаза того же количества и состава, что и в примере 1, осуществляется в абсорбер 1 поглотительным раствором, содержащим гидрокарбонат натрия с концентрацией NaHCO3 10% (с рН среды 7,5-8,5) в количестве 1625 л/ч. Отработанный раствор после поглощения сероводорода из абсорбера 1 в количестве 1664 л/ч, содержащий гидрокарбонат и гидросульфид натрия, направляется в реактор 3 с механическим перемешиванием потока, куда дозируется раствор гидроокиси железа с концентрацией 120 г/л в количестве 108 л/ч из отстойника 4. Из реактора 3 раствор в количестве 1772 л/ч с образовавшейся взвесью трисульфида железа подается в регенератор 5, где продувают воздухом в количестве 17 м3/ч. Из регенератора 5 выводится серная пена в количестве 39 л/ч. Серная сена направляется в автоклав для получения серы в виде чистого продукта. Из регенератора 5 бикарбонатно-карбонатный натриевый раствор, содержащий взвесь гидроксида железа, направляется в отстойник 4, откуда, после отстаивания уплотненный осадок гидроокиси железа подается обратно в технологический цикл связывания сульфидов в реактор 3 с концентрацией 120 г/л в количестве 108 л/ч, а надосадочная жидкость расходом 1625 л/ч разделяется на два потока, из которых 162,5 л/ч направляется в отпарную колонну 6 и возвращается в виде деминерализованной воды (конденсата) в количестве 81,25 л/ч, а 1462,5 л/ч, содержащие водный раствор смеси би- и карбоната натрия (т.е. поглотительный раствор), возвращаются в абсорбер 1, где вновь участвует в поглощении сероводорода, содержащегося в пирогазе. В абсорбере 2 происходит поглощение содержащейся в пирогазе двуокиси углерода путем ее связывания раствором карбоната натрия с концентрацией Na2CO3 10% (с рН≥11) в количестве 1625 л/ч с переводом части карбоната в бикарбонат.Purification of pyrogas of the same amount and composition as in example 1 is carried out in absorber 1 by an absorbing solution containing sodium bicarbonate with a concentration of NaHCO 3 of 10% (with a pH of 7.5-8.5) in an amount of 1625 l / h. The spent solution after absorption of hydrogen sulfide from the absorber 1 in the amount of 1664 l / h, containing bicarbonate and sodium hydrosulfide, is sent to the reactor 3 with mechanical stirring of the stream, where a solution of iron hydroxide with a concentration of 120 g / l in the amount of 108 l / h from the sump 4 is dosed From the reactor 3, a solution in the amount of 1772 l / h with the resulting suspension of iron trisulfide is supplied to the regenerator 5, where it is blown with air in an amount of 17 m 3 / h. Sulfur foam in the amount of 39 l / h is removed from the regenerator 5. Sulfur hay is sent to an autoclave to produce sulfur as a pure product. From the regenerator 5, a bicarbonate-carbonate sodium solution containing a suspension of iron hydroxide is sent to a sump 4, from where, after settling, the compacted precipitate of iron hydroxide is fed back to the technological cycle of sulphide binding to reactor 3 with a concentration of 120 g / l in an amount of 108 l / h, and the supernatant with a flow rate of 1625 l / h is divided into two streams, of which 162.5 l / h is sent to the stripper 6 and returned in the form of demineralized water (condensate) in the amount of 81.25 l / h, and 1462.5 l / h containing an aqueous solution of the mixture sodium bi- and carbonate (i.e., an absorption solution) are returned to the absorber 1, where it is again involved in the absorption of hydrogen sulfide contained in pyrogas. In the absorber 2, the carbon dioxide contained in the pyrogas is absorbed by binding it with a solution of sodium carbonate with a concentration of Na 2 CO 3 10% (with pH≥11) in an amount of 1625 l / h with the conversion of part of the carbonate to bicarbonate.

Раствор карбоната натрия циркулирует в схеме газоочистки, при этом происходит постепенное насыщение поглотителя бикарбонатом и, как следствие, снижение коэффициента массопередачи (коэффициента абсорбции). Для регенерации бикарбоната в карбонат части поглотителя в количестве 162 л/ч направляется в отпарную колонну 6, где происходит термическое разложение NaHCO3, в процессе которого при температуре 95°С бикарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду. Образующийся водяной пар конденсируется и полученная деминерализованная вода в количестве 81,25 л/ч возвращается для разбавления циркулирующего в абсорбере 1 бикарбонатного поглотителя. Получаемый в отпарной колонне 6 раствор карбоната натрия в количестве 81,25 л/ч подпитывает циркулирующий в абсорбере 2 карбонатный поглотительный раствор взамен удаляемого из потока бикарбоната. Выводимый из отстойника 4 избыток пересыщенного по карбонату поглотительного раствора в количестве 162,5 л/ч направляется в отпарную колонну 6, откуда получаемая вода расходом 81,25 л/ч возвращается в поглотительный раствор абсорбера 1, а раствор карбоната натрия в количестве 81,25 л/ч возвращается в поглотительный раствор абсорбера 2. Степень очистки от сероводорода 100%, от двуокиси углерода 98%.The sodium carbonate solution circulates in the gas purification scheme, while the absorber is gradually saturated with bicarbonate and, as a result, the mass transfer coefficient (absorption coefficient) decreases. In order to regenerate bicarbonate to carbonate, part of the absorber in the amount of 162 l / h is sent to stripping column 6, where NaHCO 3 is thermally decomposed, during which at 95 ° С sodium bicarbonate decomposes into sodium carbonate, carbon dioxide and water. The resulting water vapor condenses and the resulting demineralized water in the amount of 81.25 l / h is returned to dilute the bicarbonate absorber circulating in the absorber 1. The solution of sodium carbonate obtained in stripping column 6 in an amount of 81.25 l / h feeds the carbonate absorption solution circulating in the absorber 2 instead of the bicarbonate removed from the stream. The excess of the supersaturated carbonate absorption solution in the amount of 162.5 l / h removed from the sump 4 is sent to the stripping column 6, from where the resulting water with a flow rate of 81.25 l / h is returned to the absorption solution of the absorber 1, and the sodium carbonate solution in the amount of 81.25 l / h is returned to the absorption solution of the absorber 2. The degree of purification from hydrogen sulfide is 100%, from carbon dioxide 98%.

Claims (1)

Способ селективной очистки пирогаза от сероводорода и двуокиси углерода путем их абсорбции водным поглотительным раствором с последующей регенерацией отработанных поглотительных растворов и рециркуляцией очищенных поглотительных растворов на абсорбцию, отличающийся тем, что контактирование пирогаза с поглотительным раствором проводят последовательно в два этапа, на первом этапе поглощают сероводород, а на втором этапе - двуокись углерода, причем абсорбцию сероводорода осуществляют водным раствором бикарбоната натрия с рН среды 7,5-8,5, а в отработанный, после поглощения сероводорода, раствор добавляют гидроокись железа с дозой 3-6 г на 1 г сульфида, затем регенерируют продувкой воздухом, отстаивают и полученный после отстаивания водный раствор бикарбоната натрия возвращают на абсорбцию первого этапа, а осажденный раствор гидроокиси железа вновь участвует в технологическом цикле для регенерации отработанного при поглощении сероводорода раствора; на втором этапе двуокись углерода поглощают водным раствором карбоната натрия с рН≥11, образованный, после поглощения двуокиси углерода, раствор, содержащий бикарбонат натрия, регенерируют, подвергая термическому разложению при температуре 60-200°С с получением раствора карбоната натрия, который возвращают на абсорбцию второго этапа. A method for the selective purification of pyrogas from hydrogen sulfide and carbon dioxide by their absorption with an aqueous absorption solution, followed by regeneration of the spent absorption solutions and recycling of the purified absorption solutions to absorption, characterized in that the contact of the pyrogas with the absorption solution is carried out sequentially in two stages, at the first stage, hydrogen sulfide is absorbed, and in the second stage, carbon dioxide, and the absorption of hydrogen sulfide is carried out with an aqueous solution of sodium bicarbonate with a pH of 7.5- 8.5, and in the spent solution, after absorption of hydrogen sulfide, iron hydroxide with a dose of 3-6 g per 1 g of sulfide is added, then it is regenerated by blowing with air, it is settled and the aqueous solution of sodium bicarbonate obtained after settling is returned to the absorption of the first stage, and the precipitated solution iron hydroxide is again involved in the technological cycle for the regeneration of the solution spent upon absorption of hydrogen sulfide; at the second stage, carbon dioxide is absorbed in an aqueous solution of sodium carbonate with a pH≥11, the solution containing sodium bicarbonate formed after absorption of carbon dioxide is regenerated by thermal decomposition at a temperature of 60-200 ° C to obtain a sodium carbonate solution, which is returned to absorption second stage.
RU2012149298/05A 2012-11-19 2012-11-19 Method for selective purification of pyrolysis gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide RU2515300C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149298/05A RU2515300C1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Method for selective purification of pyrolysis gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149298/05A RU2515300C1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Method for selective purification of pyrolysis gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2515300C1 true RU2515300C1 (en) 2014-05-10

Family

ID=50629788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012149298/05A RU2515300C1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Method for selective purification of pyrolysis gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2515300C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687410C1 (en) * 2018-06-25 2019-05-13 Сергей Яковлевич Чернин Installation of dry cleaning of flue gases from acid components
RU2813243C1 (en) * 2018-06-25 2024-02-08 Вячеслав Аркадьевич Безруков Installation of dry cleaning of flue gases from acid components

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2722767C2 (en) * 1977-05-20 1983-09-08 Buckau-Walther AG, 4048 Grevenbroich Process for the high temperature treatment of the gaseous and vaporous products resulting from the pyrolysis of household and industrial waste
RU2123377C1 (en) * 1993-01-21 1998-12-20 АББ Флэкт Актиеболаг Method of cleaning gases containing sulfur dioxide and device for its embodiment
RU2134148C1 (en) * 1997-05-22 1999-08-10 Открытое акционерное общество "НИЖЕГОРОДНЕФТЕОРГСИНТЕЗ" (АО "НОРСИ") Method of pyrolysis gas purification from hydrogen sulfide and carbon dioxide
RU2199374C1 (en) * 2001-06-13 2003-02-27 Казанское открытое акционерное общество "Органический синтез" Method of alkali purification of pyrolysis gases

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2722767C2 (en) * 1977-05-20 1983-09-08 Buckau-Walther AG, 4048 Grevenbroich Process for the high temperature treatment of the gaseous and vaporous products resulting from the pyrolysis of household and industrial waste
RU2123377C1 (en) * 1993-01-21 1998-12-20 АББ Флэкт Актиеболаг Method of cleaning gases containing sulfur dioxide and device for its embodiment
RU2134148C1 (en) * 1997-05-22 1999-08-10 Открытое акционерное общество "НИЖЕГОРОДНЕФТЕОРГСИНТЕЗ" (АО "НОРСИ") Method of pyrolysis gas purification from hydrogen sulfide and carbon dioxide
RU2199374C1 (en) * 2001-06-13 2003-02-27 Казанское открытое акционерное общество "Органический синтез" Method of alkali purification of pyrolysis gases

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687410C1 (en) * 2018-06-25 2019-05-13 Сергей Яковлевич Чернин Installation of dry cleaning of flue gases from acid components
RU2813243C1 (en) * 2018-06-25 2024-02-08 Вячеслав Аркадьевич Безруков Installation of dry cleaning of flue gases from acid components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7075910B2 (en) Acid gas treatment
DK2734283T3 (en) PROCESS FOR REMOVING IMPURITIES FROM flue gas condensate
US7727307B2 (en) Method for removing mercury from flue gas after combustion
CN108348849B (en) Methods for carbon dioxide capture and desalination
DK163868B (en) PROCEDURE FOR SIMULTANEOUS REMOVAL OF SO2, SO3 AND DUST FROM A COGAS GAS
JPH04277074A (en) Method for treating aqueous solution containing hydrogen sulfide, hydrogen cyanide and ammonia
KR100487144B1 (en) Method of treating combustion gas and treating apparatus
CN103769407B (en) A kind of renovation process of sulfur-bearing alkaline residue
JP3600458B2 (en) Treatment of flue gas desulfurization wastewater
JP4747382B1 (en) Flue gas purification treatment method
CN111013371A (en) Treatment and regeneration method of by-product sodium sulfate in sodium-alkali cyclic desulfurization process
CN100482596C (en) Method of recovering and regenerating waste gas desulfurizing and defluorinating absorbent liquid continuously
RU2515300C1 (en) Method for selective purification of pyrolysis gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide
RU2568484C1 (en) Water purification method
JP7196575B2 (en) Method for detoxifying exhaust gas containing sulfur dioxide
RU2199374C1 (en) Method of alkali purification of pyrolysis gases
CN1351898A (en) Process for treating waste gas containing SO2
CN105000733B (en) Treatment method of organic nitrogen-containing liquid-state hydrocarbon waste alkali liquid
JPH09131592A (en) Treatment of wet stack gas desulfurization waste water and device therefor
CN103203171A (en) A recovery method for removing SO2 from flue gas
RU2245897C1 (en) Method of treating of process gases to remove hydrogen sulfide
JP2002126448A (en) Method and apparatus for treating combustion exhaust gas
RU2824351C1 (en) Method of cleaning gas from hydrogen sulphide
RU2320398C2 (en) Method of removing hydrocarbon product from hydrogen sulfide
JP2003205293A (en) Method for treating heavy metal-containing waste water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141120