PL115382B1 - Method of purification of technological condensate fromhydrogen and synthesis gases plant - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania kondensatu technologicznego, tworzacego sie przy produkcji! wodoru lub innych gazów bogatych w wodór i przeznaczonych do róznych syntez che¬ micznych np. syntezy amoniaku, metanolu i oxo- . -syntezy.IW wytwórniach gazu do syntez dla chemicznego przetworzenia glównego surowca, którym moze byc gaz ziemny, nafta, wegiel i inne surowce mineral¬ ne, uzywa sie pary wodnej. Zwykle niezbedny jest duzy nadmiar pary wodnej w stosunku do wyma¬ gan stechiometrii z uwagi na potrzebe uzyskania wysokiego stopnia przemiany glównego surowca.Otrzymany na tej drodze gaz do syntez za¬ wiera znaczne ilosci nadmiarowej pary wodnej, która ze wzgledu na dalsza przeróbke gazu, nalezy z gazu usunac. Realizuje sie to przez schlodzenie gazu ponizej punktu rosy. Zawarta w gazie nad¬ miarowa para wodna wydziela sie wówczas jako tak zwany kondensat technologiczny.Otrzymany na tej drodze kondensat technolo¬ giczny zawiera rozpuszczone w wadzie skladniki gazu do syntezy, jak: dwutlenek wegla, wodór, tle¬ nek wegla, azot, metan i argon,. Ponadto w kon¬ densacie technologicznym moga znajdowac sie takie substancje jak: amoniak, metanol, formaldehyd i in¬ ne proste zwiazki organiczne, bowiem te substan¬ cje powstaja jako produkty uboczne w procesach wytwarzania i oczyszczania gazu do syntez. Wlszys- tkie wymienione wyzej substancje sie w konden- 10 sacie technologicznym sa lotne. Ponadto kondensat technologiczny zawiera sladowe ilosci innych nie¬ lotnych substancji, jak: Fe, Ni Cu. W przypadku gdy gaz do syntezy uzyskiwany jest z wegla lub ciezkich produktów naftowych zawiera on dodat-^ kowo rózne mniej lotne, ciezsze zwiazki organiczne i nieorganiczne (polaczenia siarki, azotu, sodu itp).Istnieja róznorakie mozliwosci wykorzystania kondensatu technologicznego, jednak najwlasciwsze jest wykorzystanie go jako uzupelnienia wody za¬ silajacej do kotlów parowych stosowanych zwykle do utylizacji ciepla na instalacjach do produkcji gazu do syntez. Zastosowanie kondensatu technolo¬ gicznego do tego celu, bez specjalniego wstepnego !5 oczyszczenia od rozpuszczonych w nim substancji, nie jest mozliwe ze wzgledu na wysokie wyma¬ gania odnosnie czystosci wody zasdlaijaceij kotly pa¬ rowe.Znane sa rózne metody oczyszczania kondensatu 20 technologicznego w zaleznosci od przeznaczenia.W przypadku stosowania kondensatu technologicz¬ nego do zasilania kotlów niskopreznych i sred¬ niopreznych, wymagany stopien oczyszczania uzys¬ kuje sie przez wstepne rozprezenie kondensatu 25 technologicznego i nastepne odgazowanie go pop¬ rzez przedmuch para niskoprezna lub powietrzem wzglednie azotem (w skrutoerze) odprowadzajac za¬ nieczyszczenia lacznie z medium, przedmuchuja¬ cym do atmosfery. W przypadku stosowania kon- 3( densatu technologicznego do zasilania kotlów wy- 115 382115 382 3 sokopreznych odgazowainie takie jest niewystar¬ czajace i stolsuje sie dodatkowe oczyszczanie metoda wymiany jonitowej w odpowiednio dobranych re- aktorach z sorbentami jonitoiwyimiil.Opisane wyzej znane sposoby maja istotna wade, gdyz wszystkie wymienione domieszki rozpuszczo¬ ne w kondensacie technologicznym, nie sa wy¬ korzystywanie lecz przedostaja sie do atmosfery, albo do scieków zanieczyszczajac srodowisko. Po¬ nadto NH« co2 i inne lotne substancje zawarte 10 i'j^zestrzegani^ j wahe zostaly \ domieszek z kon • wego*cWejn£l w kondensacie technodogicznyim komplikuja prace instalacji koncowego oczyszczania wody na joni¬ tach.W, zjwiaziblL a koniecznoscia rygorystycznego ochrony srodowiska opraco- idy umozliwiajace oddzielenie technologicznegio i zawró- wyftiwajrzania gazu symtezo- ego wykorzystania Znana jest metoda polegajaca na destylacji kon¬ densatu technologicznego w kolumnie lub skru- berze. Destylat zawierajacy wiekszosc lotnych skladników (przy ich znacznie wyzszych stezeniach) jest zawracany do procesu produkcji gazu synte¬ zowego, a ciecz wyczerpana po dodaJtkowym przej¬ sciu przez jonity jest kierowana do zasilania kot¬ lów. Wada tej metody sa wysokie koszty zwiazane z destylacja rozcienczonych roztworów. Ponadto przed destylacja stosuje sie zazwyczaj proces eks¬ pansji kondensatu technologicznego, podczas któ¬ rego czesc domieszek uchodzi do atmosfery.Innym znanym sposobem wstepnego oczyszczania kondensatu technologicznego z wykorzystaniem za¬ wartych w nfim domieszek do procesu wytwarzania giazu jest sposób polegajacy na wydzieleniu z kon¬ densatu technologicznego lotnych skladników w przeciwpradowym aparacie o rozwinietej po¬ wierzchni! poprzez sltripling przy wykorzystaniu do togo celu gazu ziemnego lub powietrza.SSposól? ten zwany jejsit równiez w technice me¬ toda saturacyjna ze wzgledu ma fakt, ze medium uzywane do przedmuchu (stiripinigu) nasyca sie w tym procesie para wodna. Stosowane do przed¬ muchu wyzej wymienione media nie sa najwlas¬ ciwsze. Po pierwsze zawieraja w sobie skladniki, które znajduja sie równiez w kondensacie techno¬ logicznym, co uniemozliiwia pelne wydzielenie tych skladników z kondensatu. Po drugie czesto same bywaja zanieczyszczone, a zanieczyszczenia te, o ile nie sa lotne, w pelni przechodza do kondensatu wstepnie oczyszczonego. Po trzecie wymagaja zlo¬ zonego ukladu saturacyjnego i sa drogie szcze¬ gólnie w przypadku oczyszczania kondensatów technologicznych pochodzacych z instalacji produk¬ cji gazu do syntez w oparciu o wegiel lub ciezkie produkty naftoiwei.Unikniecie wyzej wymienionych niedogodnosci i uzyskanie wysokiego stopnia oczyszczenia kon¬ densatu technologicznego od zawartych w nim za¬ nieczyszczen z równoczesnym ich wykorzystanieni w procesie wytwarzania gazu oraz pelnym zabez¬ pieczeniem srodowiska przed zanieczyszczeniem jest mozliwe jezeli zastosuje sie sposób wedlug wynalazku, w którym proces odgazowania prowa¬ dzi sie w odpowiednio wysokiej temperaturze przy 15 20 30 35 40 45 50 55 es uzyciu medium nie zawierajacego skladników -roz¬ puszczalnych w kondensacie technologicznym.Wedlug wynalazku kondensat technologiczny z wytwórni wodoru lub innego gazu do syntez, zawierajacy rózne rozpuiszczone w nim domieszki, po wstepnym ogrzaniu* poddaje sie procesowi od¬ gazowania przy uzyciu czesci lub calosci pary wod¬ nej technologicznej stosowanej do c&emdcznego przetworzenia surwca na wodór lub gaz syntezowy (przed jej wprowadzeniem do reaktora pirzeitwairza- nia) i po usunieciu lotnych zanieczyszczen i ozie¬ bieniu kieruje sie go ewentualnie do dalszego oczyszczenia na stacji demineralizacji wody, nato¬ miast pare po stripingu zawierajaca lotne produkty odgazowania kondensatu technologlicznego kieruje sie w calosci do procesu przetwarzania surowca na wodór czy gaz syntezowy.Proces odgazowania kondensatu technologicznego prowadzi, sie pod cisnieniem równym lub wyzszym od cisnienia procesu przetwarzania surowca na wo¬ dór lub gaz syntezowy i nie nizszym niz 5 ata.Warunkuje to odpowiednio wysoka temperature w procesie odgazowania kondensatu technologicz¬ nego i zapewnia dobre wydzielenie domieszek, które zawrócone z para wodna, w warunkach procesu chemicznego przetwarzania glównego surowca, ule¬ gaja rozkladowi stajac sie uzytecznymi skladnika¬ mi gazu do syntezy.W przypadku kondensatu technologicznego po¬ chodzacego ze zgazowania wegla lub ciezkich pro¬ duktów naftowych wynalazek umozliwia obnizenie kosztów oczyszczania kondensatów z wykorzysta¬ niem czesci siubstancji w njich zawartych jako uzu¬ pelnienie glównego surowca. Prowadzenie sposobu oczysizczania konden|satu technologicznego wedlug wynalazku metoda ciagla zabezpiecza srodowisko przed zanieczyszczeniami.Wynalazek wyjasha blizej sposób jego realizacji Na zalaczonym rysunku przedistawiono ,scheimalt pro¬ cesu oczyszczania kondensatu technologicznego dla przypadku produkcji gazu do syntezy amonia¬ ku 1600 t/dobe w oparciu o surowiec glówny — gaz ziemny.Przyklad. Kondensat technologiczny z procesu w ilosci 100000 kg/h jest doprowadzany rurocia¬ giem 5 i pompa 3 do wymiennika ciepla 2 i dalej rurociagiem 6 na góre kolumny odgazowujacej 1.W wymienniku ciepla ,2 zostaje on wstepnie pod¬ grzany do temperatury bliskiej temperaturze wrze¬ nia wody pod cisnieniem panujacym w kolumnie 1.Para wodna technologiczna, przegrzana do tempera¬ tury WS0^ jest dprowadzana rurociagiem 10.Czesc tej pary jest kierowana rurociagiem 12 wprost do reaktora1 przetwarzania gazu ziemnego w @az do syntezy amoniaku, a czesc w ilosci 20000 kg/h jest doprowadzania rurociagiem 11 do dolnej czesci kolumny odgazowujacej 1.W kolumnie 1, pracujacej pod ciisnieniem a5 ata, para kontaktuje sie w przeciwpradzie ze sply¬ wajacym od góry kondensatem technologicznym.W tych warunkach wydzielaja sie z kondensatu technologlicznego lotne skladniki i uchodza razem z para od góry kolumny przewodem 9. Para ucho¬ dzaca z kolumny 1 po zmieszaniu z reszta pary jest kierowana rurociagiem 12 do produkcji gazu115 382 6 do syntezy amoniaku. Kondensat technologiczny oczyszczony jest odtprowadzany z dolu koiluimny 1 rurociagu 7. Kondensat czysty schladza sie w wy¬ mienniku ciepla 2 oddajac czesc ciepla na podgrza¬ nie kondensatu technologicznego zanieczyszczonego.Kondensat oczyszczony jest odprowadzany z ukladu przez turbine 4 rurociagiem 8 ewentualnie do dal¬ szego oczyszczania na stacji darnineradizacji wody.Turbina 4 jest sprzezona z pompa 3 dla pokrycia calosci lub czesci pracy pompowania.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania kondensatu technologicz¬ nego z wytwórni wodoru i gazów do syntez che¬ micznych z zastosowaniem procesu stripingu (przed¬ muchiwania) para wodna, znamienny tym, ze pTO- ces stripingu prowadzi sie pod cisnieniem przy 10 13 uzyciu czesci lub calosci pary technologicznej uzy¬ wanej do procesu chemicznego przetworzenia su¬ rowca w wodór lub gaz syntezowy, a pare po rtrifpcngu zawieraja-a lotne produkty odgazowania kondensatu technologicznego podaje sie w calosci do tegoz procesu wytwarzania gazu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces stripingu kondensatu technologicznego z in¬ stalacji srednio i wysokocisnieniowych wytwarzania gazu do syntez prowadzi sie pod cisnieniem rów¬ nym lub wyzszym od cisnienia procesu przetwa¬ rzania surowca w wodór lub gaz syntezowy. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces stripingu kondensatu technologicznego z in¬ stalacji niskocisnieniowych wytwarzania gazu do syntez prowadzi sie pod cisnieniem wyzszym od cisnienia procesu wytwarzania gazu, najkorzyst¬ niej wyzszym od 5 ata. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania kondensatu technologicz¬ nego z wytwórni wodoru i gazów do syntez che¬ micznych z zastosowaniem procesu stripingu (przed¬ muchiwania) para wodna, znamienny tym, ze pTO- ces stripingu prowadzi sie pod cisnieniem przy 10 13 uzyciu czesci lub calosci pary technologicznej uzy¬ wanej do procesu chemicznego przetworzenia su¬ rowca w wodór lub gaz syntezowy, a pare po rtrifpcngu zawieraja-a lotne produkty odgazowania kondensatu technologicznego podaje sie w calosci do tegoz procesu wytwarzania gazu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces stripingu kondensatu technologicznego z in¬ stalacji srednio i wysokocisnieniowych wytwarzania gazu do syntez prowadzi sie pod cisnieniem rów¬ nym lub wyzszym od cisnienia procesu przetwa¬ rzania surowca w wodór lub gaz syntezowy.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces stripingu kondensatu technologicznego z in¬ stalacji niskocisnieniowych wytwarzania gazu do syntez prowadzi sie pod cisnieniem wyzszym od cisnienia procesu wytwarzania gazu, najkorzyst¬ niej wyzszym od 5 ata. PL