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 PDFInfo
- 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
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 title abstract description 14
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title abstract description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 32
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 69
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 54
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 33
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 22
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 13
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 11
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 claims description 10
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 27
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 5
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AOFYLCZPMMOVJT-UHFFFAOYSA-N [Fe]([S])([S])[S] Chemical compound [Fe]([S])([S])[S] AOFYLCZPMMOVJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- POECFFCNUXZPJT-UHFFFAOYSA-M sodium;carbonic acid;hydrogen carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O.OC([O-])=O POECFFCNUXZPJT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
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
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
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
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
В абсорбере 2 происходит поглощение содержащейся в пирогазе двуокиси углерода путем ее связывания поглотительным раствором карбоната натрия с переводом в бикарбонат:In the
. .
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
. .
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
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
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
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
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
Claims (1)
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)
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)
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 |
-
2012
- 2012-11-19 RU RU2012149298/05A patent/RU2515300C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
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)
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 |