абсорбент для очистки газа от сероводорода

Формула изобретения

АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА водно-щелочным раствором, содержащим комплекс железа с этилендиаминтетраацетатом, карбонат натрия и оксиэтилированный алкилфенол (ОАФ), отличающийся тем, что он дополнительно содержит натриевую соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты, а в качестве ОАФ моно- и диизобутилфениловые эфиры полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.

Комплекс железа этилендиаминтетраацетата 2 10

Карбонат натрия 0,1 0,5

Натриевая соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты 0,01 0,05

Моно- и диизобутилфениловые эфиры полиэтиленгликоля 0,005 0,02

Вода Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам для очистки газов от сероводорода и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической отраслях промышленности.

Известен состав для очистки газа от сероводорода, представляющий собой водно-щелочной раствор хелата железа, содержащий алкилбензилдиметиламмоний хлорид и алкилбензосульфат натрия [1]

Основной проблемой при использовании данного абсорбента является высокая адгезия образующейся в процессе очистки дисперсной серы в абсорбционном оборудовании, что приводит к невозможности дальнейшей его эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому является абсорбент [2] на основе водно-щелочного раствора комплекса железа с этилендиаминтетраацетатом (ЭДТА) и оксиэтилированным алкилфенолом (ОАФ) при следующем соотношении компонентов, мас.

Комплекс железа с

ЭДТА (по железу) 0,02-0,5

Нонилфеноксиполи-

этиленгликоль 0,0005-0,01

Карбонат натрия 0,1-0,5

Вода Остальное

Для снижения адгезии к технологическому оборудованию дисперсной серы, образующейся в процессе очистки, предлагается водно-щелочной абсорбент, содержащий комплекс железа с этилендиаминтетраацетатом и оксиэтилированный алкилфенол (ОАФ), который дополнительно содержит натриевую соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты (ЭГСК), а в качестве ОАФ моно- и диизобутилфениловые эфиры полиэтиленгликоля (БФПЭГ) при следующем соотношении компонентов, мас.

Комплекс железа с ЭДТА 2,0-10,0

Карбонат натрия 0,1-0,5

ЭГСК 0,01-0,05

БФПЭГ 0,005-0,02

Вода Остальное

Данный состав позволяет увеличить степень защиты оборудования от налипания серы в 3-4 раза по сравнению с известным.

Концентрации добавляемого ЭГСК 0,01-0,05 мас. и БФПЭГ 0,005-0,02 мас. обусловлены проявлением максимального защитного антиадгезионного эффекта налипания серы. Вне этих интервалов защитный эффект существенно уменьшается, кроме того, повышение концентрации приводит к перерасходу реагентов и вспениванию раствора.

БФПЭГ представляет собой неионогенное ПАВ состава: [(СН₃)₃С] _nС₆Н₄О(С₂О₄О)_mН, где n=1-2, m=6-7. Внешний вид вязкая светлая жидкость. Температура загустевания + 5^оС, температура помутнения + 50^оС (10 г/л). Применяется в качестве моющего и вспенивающего вещества. Промышленное название Смачиватель ДБ.

ЭГСК представляет собой водный раствор натриевой соли ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты. Внешний вид прозрачная или мутная вязкая жидкость от светло-желтого до коричневого цвета, d_n²⁰=1,0-1,25. Применяется как смачивающий и пеногасящий агент в производстве экстракционной фосфорной кислоты и в текстильной промышленности. Промышленное наименование Сукционол-2К или Смачиватель СВ 102.

Абсорбент в соответствии с изобретением готовится растворением исходных ингредиентов в воде с доведением рН среды получаемого раствора до 8,0-8,5, после этого раствор комплекса подают в абсорбер, где осуществляется его контактирование с очищаемым газом с окислением сероводорода до элементарной серы.

Методика приготовления абсорбентов.

Для приготовления известных и предлагаемого абсорбентов берут, г: FeCl₃6Н₂О 1,5; ЭДТА 3,0; Na₂СО₃ 2,0 и ПАВ. Все ингредиенты растворяются и разводятся водой до 100 мл, рН полученного раствора 8,0. Известные абсорбенты в качестве ПАВ содержат, г/100 мл:

алкилбензолсульфат натрия 0,02 (аналог), состав 1/1, табл.1;

нонилфеноловый эфир полиэтиленгликоля 0,05 (прототип),

состав 1/2;

нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 0,1 (прототип),

состав 1/3.

Для приготовления предлагаемых абсорбентов в качестве ПАВ берут смесь моно- и диизобутилфениловых эфиров плиэтиленгликоля и дополнительно натриевую соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты.

Методика испытания абсорбентов.

Известные (прототип и аналог) и предлагаемые абсорбенты были испытаны на лабораторной установке для очистки газа. Раствор абсорбента заливали в колонку, в которую через капилляр подавали газ с содержанием сероводорода 5 об. Отдельно через пористую насадку подавался воздух. После окончания опыта замеряли количество серы, налипшей на насадку при одинаковом объеме пропущенного через раствор сероводорода. Эффективность очистки газа определяли по остаточной концентрации сероводорода в газе на выходе из колонки, мг/м³. Коэффициент защиты металла от налипания серы определяли по выражению

Z_oi= где Z_оi коэффициент защиты металла от налипания;

g_о количество серы, налипшей на насадку в опыте с абсорбентом аналогом, г;

g_оi количество серы, налипшей на насадку в опыте с абсорбентом прототипом или в опыте с предлагаемым абсорбентом, г.

Результаты испытаний приведены в табл.1. Номера абсорбентов в соответствии с вышеприведенной методикой.

Абсорбент в соответствии с изложенной методикой в качестве ПАВ содержал ЭГСК и БФПЭГ с различной концентрацией.

В табл.2 приведены коэффициенты защиты Z_оi от налипания серы.

Расход добавляемых в состав абсорбента ПАВ составил для БФПЭГ 0,008-0,01 мас. для ЭГСК 0,25 мас. в расчете на окисленный сероводород.

Степень очистки газа предлагаемым абсорбентом приведена в табл.3.

В соответствии с обозначениями по табл.3 предлагаемым абсорбентом соответствуют соотношения добавляемых компонентов, приведенных в табл.4.

Таким образом, предлагаемый абсорбент позволяет существенно (в 3-4 раза) повысить степень защиты оборудования от отложений серы по сравнению с известным, при сохранении степени очистки газа на высоком уровне и невысоком расходе добавляемых ингредиентов (ПАВ).

Увеличение защитного эффекта от налипания серы позволяет продлить срок межремонтного периода работы технологического оборудования, сократить эксплуатационные расходы.