Абсорбент для очистки промышленных газов от кислых компонентов и способ очистки промышленных газов от кислых компонентов

Изобретение относится к процессам очистки промышленных газов от кислых компонентов с использованием абсорбентов на основе алканоламинов.Целью изобретения является увеличение сорбционной активности абсорбента и степени очистки газа.Процесс реализуется следующим образом. Абсорбент содержит активаторы сорб ции типов 2П р и м е р 1. Осуществляют три серии испытаний абсорбции СО 2 абсорбирующими жидкостями. состоящими из водных растворов метилдиэтаноламина (сокращение МДЕА) и активатора полиаминового типа формулы (а) или, в целях сравнения, абсорбируъощими жидкостями, состоящими из водных растворов МДЕА без активатора.В каждом испытании промывку газа. со держащего СО 2. осуществляют посредст вом выбранной абсорбирующей жидкости в колонне. снабженной в головной части одним выходн ым патрубком для газов. в верхней части колонны одним входом для жидкостей, в нижней части одним входомДПЯ газов И на ДНЕ ОДНИМ ВЫХОДОМ ДЛЯ ЖИДкостей, при этом внутреннее пространство колонны. заключенное между указанными входами для жидкостей и для газов. снабжено равномерно установленными 12 перфо ВИООВЭННЫМИ ТЭПВПКЭМИ.Через входной патрубок для газов в колонну нагнетают с расходом 600 нл/ч газ. содержащий объем 40 СО 2 и 60 метана. а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч.Из головной части колонны удаляют газ. обедненный относительно СО 2. а из дна указанной колонны извлекают насыщенную СО абсорбирующую жидкость.Абсолютное давление и температура в головной части колонны соответственно 2.2 бара и 50 С.Газы. входящие в колонну и выходящие из нее. анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержа ния в них СО и на основании этих измерений определяют количество СО 2. абсорбированного абсорбирующей жидкостью.Определяют эффективность абсорбции СО 2 абсорбирующей жидкостью. содержащей активатор. через величину, называемую относительной абсорбцией соя. . которая представляет собой соотношение молярного процента СО 2 абсорбированного раствором МДЕА. содержащим активатор. к молярному проценту СОд. абсорбированного раствором МДЕА без активатора.. д Специфические для каждого из испытанийрабочие условия и полученные результаты приведены в табл.1.Анализ результатов. приведенных в табл. 1, показывает. что абсорбирующие жидкости. согласно изобретению. на основе МДЕА и активатора формулы (а) обладают повышенной абсорбционной способностью по отношению к (202 в сравнении с абсорбирующими жидкостями. содержащими тот же самый третичный алканоламин, но без активатора, причем эту повышенную абсорбционную способность выдерживают и даже увеличивают. когда абсорбирующие жидкости, согласно изобретению. содержат определенное остаточное количество СО 2.П р и м е р 2. Осуществляют три серии испытаний абсорбции СО 2 абсорбирующими жидкостям. согласно изобретению. состоящими из водных растворов метилдиэтаноламина (сокращение МДЕА) и активатора типа диамина формулы (В) или. в целях сравнения. абсорбирующйми жидкостями,состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. При каждом испытании промывают газ, содержащий (102. посредством выбранной абсорбирующей жидкости. действуя в колонне, подобнЪй колонне, описанной в примере 1. причем внутреннее пространство колонны. заключенное между входом для жидкостей и входом для газов. снабжено равномерно распределенными 15 перфорированными тарелками.Через вход газов в колонну нагнетают. с расходом 440 нл/ч. газ. содержащий объем. 40 СО 2 и 60 метана. а через входы для жидкостей указаной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной части колонны удаляют обедненный в отношении СО газ. а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость. загруженную СОд.соответственно 2.2 бара и 40 С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее. анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержа ния СО 2 и, исходя из этих измерений, определяют количество СО 2. абсорбированного абсорбирующей жидкостью.Специфические для каждого из испытаний оперативные условия и полученные результаты приведены в табл. 2.Анализ результатов, приведенных в табл. 2, показывает. что абсорбирующие жидкости, согласно изобретению. на основе МДЕА и активатора формулы (в) обладают повышенной абсорбционной способностью по отношению и С 02 в сравнении с абсорбирующими жидкостями, содержащими тот же самый третичный алканоламин, но без активатора, причем эту повышенную абсор бционную способность заметно выдержи вают. когда абсорбирующие жидкости,согласно изобретению, содержат определенное остаточное количество СОйхП р и м е р 3. Проводят три серии испытаний абсорбции СО абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению. состоящими из водных растворов МДЕА и активатора типа диамина формулы (в) или, в целях сравнения. абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов МДЕА без активгтораВ каждом испытании промывают газ,содержащий СО 2 посредством выбранной абсорбирующей жидкости. действуя в колонне, аналогичной колонне. использованной в примере 1. но снабженной 6 перфорированными тарелками.Через вход для газов в колонну нагнетают, с расходом 600 нл/ч газ, содержащий объем, 40 СО 2 и 60 метана, а через вход для жидкостей указанной колонны вводятвыбранную абсорбирующую жидкость судаляют газ. обеднеърчый компонентом С 02, а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость. насыщенную СО 2.Абсолютное давление и температура в головной части колонны составляют соотпутем хроматографии в газовой фазе для определения содержания СО 2 и,- исходя из этих измерений, определяют количество С 02, абсорбированного абсорбирующей жидкостью.Специфические для каждого из испытаний рабочие условия и полученные результаты представлены в табл. 3.Анализ результатов по табл. З выявляет повышенную абсорбционную способность по отношению кЧСО 2, представленную абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (в) по отношению к абсорбционнойспособности, которой обладают контрольные абсорбирующие жидкости, содержащие тот же самый третичный алканоламин,но без активатора. Кроме того. вытекает, что эту повышенную абсорбционную способность по отношению к СО 2 заметно выдерживают, когда абсорбирующие жидкости,согласно изобретению. содержат определенное остаточное количество СО 2.П р и м е р 4. Проводят три серии испытаний абсорбции СО абсорбирующими жидкостям. согласно изобретению, состоящими из водных растворов метилдиэтаноламина (сокращенно МДЕА) и активатора, азтилмонозтаноламинаЕМЕА форму лаЫЦ или фурфуриламиндФд Форма/ляпы.или в целягсрзвнения. абсорбирующими жидкостями. состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. .В КЗЖДОМ ИСПЫТЗНИИ ПООМЫВЭЮТ ГЗЗ. содержащий СО 2, посредством выбарнной абсорбирующей жидкости, дейстВУЯ В КОЛОННЭ. ЭНЭЛОГИЧНОЙ КОЛОННВ. использованной в примере 1. но содержаЩей 9 равномерно распределенных перфорированных тарелок.Через входной патрубок для газов в колонну нагнетают, с расходом 440 нл/ч газ,содержащий объем 40 СО и 60 метана,а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. Вуголовной части колонны удаляют обеднен ней по отношению к СО 2 газ. а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость. загруженную СО 2.Абсолютное давление и температура в головной части колонны составляют соответственно 2.2 бара и 40 С.Газы, входящие в колонну и выходящие из нее. анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания СО 2 и, исходя из этих измерений, определяют количество СОд. абсорбированного абсорбирующей жидкостью.Специфические для каждого из испытаний оперативные условия и полученные результаты приведены в табл. 4.Анализ результатов, приведенных в табл. 4, показывает, что абсорбирующие жидкости. согласно изобретению. на основе МДЕА и активатора формулы (с) или (о) обладают повышеной абсорбционной способностью по отношению к СО 2 в сравнении с абсорбирующими жидкостями,содержащими тот же самый третичный алканоламин, но без активатора. причем эту повышенную абсорбционную способность заметно выдерживают,когда абсорбирующие жидкости, согласноизобретению, содержатопределенное остаточное количество СО 2. П р и м е р 5. Проводят три серии испытаний абсорбции 602 абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению. состоящими из водных растворовоМДЕА и активатора формулы (с) или. в целях сравнения,абсорбирующими жидкостями, состоящими из водных растворов МДЕА без активатора. В каждом испытании промывают газ,содержащий СО 2, посредством выбранной абсорбирующей жидкости, действуя в колонне. аналогичной колонне, исполь зованной в примере 1. но снабженной 6Через входной патрубок газов в колонну нагнетают, с расходом 600 нл / ч, газ-содержащий объем, 40 СО и 60 метана. а через вход для жидкостей указанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной частиколонны удаляют обедненный по отноше нию к СО 2 газ. а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость, загруженную СО 2. Абсолютное давление и температура в головной части составляют соответственно 2,2 бара и 50 С. Газы. входящие в колоннуи выходящие из нее. анализируют путем хроматографии в газовой фазе для определения содержания СО и, исходя из этих измерений, определяют количество 602, абсорбированного абсорбирующей жидкостью. Специфическиедля каждогоиз испытаний оперативные условия и полученные реАнализ результатов, приведенных в табл. 5, выявляет что имеется повышенная абсорбционная способность по отношению к- СО 2, представленная абсорбирующими жидкостями, согласно изобретению, на основе МДЕА и активатора формулы (с) .по отношению к способности. которой обладают контрольные абсорбирующие жидкости,содержащие тот же самый третичный алканоламин, но без активатора. в о Кроме того. оказывается, что эта повышенная абсорбционная способность порт ношению к СО 2 заметно выдерживает,фкогда абсорбирующие жидкости, согласноизобретению, содержат определенное остаточное количество СО 2.П р и м е р 6. Проводят три серии иопы-таний абсорбции СО абсорбирующими жидкостями. согласно изобретению, состоящими из водных растворов МДЕА и активатора. состоящего из аминоэтилпиперазина соединение формулы (с) или. в целях сравнения, абсорбирующими жидкостями, со-. стоящими из водных растворов МДЕА без активатора.В каждом испытании промывают газ. содержащий СО 2, посредством выбранной абсорбирующей жидкости. действуя в колонне. аналогичной колонне, использованной в примере 1. но снабженной 12 перфорированными тарелкамиЧерезвходной патрУБок для газов в колонну нагнетают. с расходом 440 нл/ч. газ. содержащий объем 40 СО и 60 метана,а через входдля жидкостейуказанной колонны вводят выбранную абсорбирующую жидкость с расходом 3 л/ч. В головной части колонны удаляют обедненный относительно СО газ, а из дна указанной колонны извлекают абсорбирующую жидкость. загруженную СО 2. - 3 .Абсолютное давление и температура в головной части колонны составляют соответственно 2.2 бара и 40 С. Газы, входящие в колонну и выходящие из нее. анализируют путем хроматографии в газовой фазе дляопределения содержания СО 2 и. исходя изС 02. абсорбирова нного абсорбирующей жидкостью.Специфические для каждого из испыта ний оперативные условия и полученные ре-узультаты представлены в табл. 6. Анализ результатов, приведенных в табл/б. выявляет повышенную абсорбцион ную способностьпо отношению к СОд, пред ставленную абсорбирующими жидкостями. согласно изобретению, на основе МДЕА иактиватора формулы (с) по отношению к спо- собности. которой обладают контрольные абсорбирующие жидкости. содержащие тот же самый третичный алканоламин, но безповышенную абсорбционную способность заметно выдерживают. кот-да абсорбирующие жидкости. согласно изобретению. содержат определенное остаточное количество СО 2.Т а б л и ц а 1 Состав водной абсорбирующей жйдкости МДЕА. моль 1 - - ц . АктивторКЬНЦентрацияу Одгаточный СО 2. Относительная. . А абсорбция СО 2