способ очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА, включающий абсорбцию их водным раствором алканоламина с последующей регенерацией насыщенного сероводородом и двуокисью углерода абсорбента путем его контактирования с гидроокисью железа, отличающийся тем, что регенерацию осуществляют в присутствии катализатора - макроциклического соединения дибензо-18-краун-6.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к абсорбционно-каталитическим способам очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода с выделением элементарной серы, может быть использовано в газовой, нефтяной и химической промышленности.

Прототипом изобретения является способ очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода, включающий абсорбцию их водным раствором алканоламина с последующей регенерацией насыщенного сероводородом и двуокисью углерода абсорбента путем контактирования его с гидроокисью железа.

В известном способе имеет место низкая скорость взаимодействия растворенного сероводорода с гидроокисью железа. Это приводит к тому, что часть растворенного сероводорода в растворе при ограниченном времени контакта с гидроокисью железа не связывается в нерастворимый сульфид железа и попадает на тепловую регенерацию амина от двуокиси углерода, увеличивая тем самым затраты тепла на разложение сульфида амина. Кроме того, в газах, полученных при регенерации такого раствора, низкая концентрация сероводорода, и их нельзя использовать для получения серы. Такие газы сжигаются на факелах, что приводит к безвозвратным потерям серы, двуокиси углерода и загрязнению окружающей среды. Большой избыток реагента гидроокиси железа, используемый для связывания растворенного сероводорода в растворе амина, в известном процессе очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода требует больших размеров аппаратов и увеличения эксплуатационных расходов.

Цель изобретения снижение расхода гидроокиси железа и ускорение процесса.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода, включающем абсорбцию их водным раствором алканоламина с последующей регенерацией насыщенного сероводородом и двуокисью углерода абсорбента путем контактирования его с гидроокисью железа, регенерацию осуществляют в присутствии катализатора макроциклического соединения дибензо-18-краун-6.

Способ осуществляют следующим образом.

П р и м е р 1. Готовят водный раствор моноэтаноламина (МЭА) и насыщают его сероводородом и двуокисью углерода. Содержание сероводорода и двуокиси углерода в растворе амина определяют иодометрическим и волюметрическим методом соответственно. На приготовленном таким образом растворе амина проводят 5 опытов. В реакционную ячейку заливают 0,25 дм³ водного насыщенного раствора МЭА 17 мас. с содержанием сероводорода 8,12 г/дм³ и двуокиси углерода 25,63 г/дм³, добавляют 0,221 г катализатора краун-эфира (КЭ) (0,109 г краун-эфира на 1 г сероводорода) и 5,103 г обезвоженной гидроокиси железа (2,520 г гидроокиси железа на 1 г сероводорода 20%-ный избыток от теоретически необходимого). Опыт проводят при 40^оС и интенсивности перемешивания 180 об/мин. Через определенные промежутки времени от начала опыта специальным шприцем из реактора отбирают пробы жидкой фазы для анализа на содержание сероводорода. Скорость превращения сероводорода в сульфид железа в растворе оценивают по степени приближения необратимой химической реакции к состоянию равновесия во времени: X 1 С /C_o, где C концентрация сероводорода в растворе амина к моменту времени, С_о начальная концентрация сероводорода в растворе амина.

Примеры 2-5 выполняют в условиях примера 1 при изменении массового отношения КЭ к Н₂S от 0,038 до 0,103. Данные по примерам 1-5 сведены в таблицу. Из представленных данных видно, что проведение процесса очистки предлагаемым способом при оптимальном массовом отношении КЭ к Н₂S 0,052-0,103 (примеры 2-4) позволяет ускорить процесс взаимодействия сероводорода с гидроокисью железа в растворе амина при одновременном снижении расхода гидроокиси железа.