RU2544993C1 - Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil - Google Patents
Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544993C1 RU2544993C1 RU2013157667/04A RU2013157667A RU2544993C1 RU 2544993 C1 RU2544993 C1 RU 2544993C1 RU 2013157667/04 A RU2013157667/04 A RU 2013157667/04A RU 2013157667 A RU2013157667 A RU 2013157667A RU 2544993 C1 RU2544993 C1 RU 2544993C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- decomposition gases
- absorber
- hydrogen sulfide
- decomposition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Способ очистки от сероводорода газов разложения мазута установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти может быть использован в нефтеперерабатывающей промышленности.The method of purification of hydrogen sulfide decomposition gas fuel oil installation atmospheric vacuum or vacuum distillation of oil can be used in the refining industry.
Особенностью вакуумной перегонки мазута является то, что мазут нагревается в нагревательной печи и далее разделяется в вакуумной колонне на прямогонные вакуумные дистилляты и гудрон, при этом в печи в результате нагрева мазута до 360-380°C образуются газы термического разложения мазута, содержащие, кроме паров углеводородов и инертных газов, до 30-80% сероводорода в зависимости от сорта нефти, которые откачиваются из вакуумной колонны при помощи вакуумсоздающей системы многоступенчатого пароэжекторного типа и далее сбрасываются в атмосферу, вызывая загрязнение окружающей среды. В связи с этим при переработке сернистой нефти выбросы сероводорода в окружающую среду для завода мощностью до 9 млн. т/год достигают 4 тыс.т/год.A feature of the vacuum distillation of fuel oil is that the fuel oil is heated in a heating furnace and then separated in a vacuum column into straight-run vacuum distillates and tar, while in the furnace as a result of heating the fuel oil to 360-380 ° C, thermal decomposition gases of fuel oil are formed, containing, in addition to vapors hydrocarbons and inert gases, up to 30-80% of hydrogen sulfide, depending on the type of oil, which are pumped out of the vacuum column using a vacuum-generating system of a multi-stage steam ejector type and then discharged into the atmosphere causing environmental pollution. In this regard, during the processing of sulfur dioxide, hydrogen sulfide emissions into the environment for a plant with a capacity of up to 9 million tons / year reach 4 thousand tons / year.
Известен способ очистки от сероводорода газов путем диссоциации сероводорода при растворении его в дистиллированной воде за счет электролиза с осаждением на аноде серы (Способ очистки нефтяного газа от серосодержащих соединений типа сероводорода или сероуглерода: пат. 2287617, Рос. Федерация, №2005110307/15; заявл. 08.04.05; опубл. 20.11.06). Недостатками данного способа являются:There is a method of purification of gases from hydrogen sulfide by dissociation of hydrogen sulfide by dissolving it in distilled water by electrolysis with deposition of sulfur on the anode (Method for purifying oil gas from sulfur-containing compounds such as hydrogen sulfide or carbon disulfide: US Pat. 2287617, Russian Federation, No. 2005110307/15; . 04/08/05; publ. 11/20/06). The disadvantages of this method are:
- периодичность процесса, связанная с необходимостью очистки анода от осадка серы;- the frequency of the process associated with the need to clean the anode from sulfur sediment;
- высокие энергозатраты на проведение электролиза;- high energy consumption for electrolysis;
- необходимость использования больших количеств дистиллированной воды, для получения которой необходимо построить отдельную установку;- the need to use large quantities of distilled water, for which it is necessary to build a separate installation;
- при давлении очищаемого газа 0,08 ата процесс очистки газа от сероводорода осложнится испарением воды уже при 35°C, тогда как температура газа после барометрической емкости доходит до 50°C.- at a gas pressure of 0.08 atm, the process of gas purification from hydrogen sulfide is complicated by the evaporation of water already at 35 ° C, while the gas temperature after the barometric capacity reaches 50 ° C.
Известен способ очистки от сероводорода газов путем облучения газовой смеси с добавлением кислорода, озона или атмосферного воздуха световым излучением с энергией фотонов, превышающей порог фотодиссоциации сероводорода и обеспечивающей его разложение (Способ разложения сероводорода: заявка 94041517, Рос. Федерация; заявл. 16.11.94; опубл. 20.09.96). Недостатками данного способа являются:There is a method of cleaning gases from hydrogen sulfide by irradiating a gas mixture with the addition of oxygen, ozone or atmospheric air with light radiation with photon energy exceeding the threshold for photodissociation of hydrogen sulfide and ensuring its decomposition (Method for the decomposition of hydrogen sulfide: application 94041517, Russian Federation; application. 16.11.94; publ. 09/20/96). The disadvantages of this method are:
- необходимость дополнительного ввода в систему больших количеств сухого воздуха или озона - до 100% на сероводород;- the need for additional input into the system of large quantities of dry air or ozone - up to 100% for hydrogen sulfide;
- низкий выход фоторазложения сероводорода (не более 60% при подаче сухого воздуха);- low yield of photodegradation of hydrogen sulfide (not more than 60% when dry air is supplied);
- потребность в высоком давлении процесса очистки газов (1,2-2,0 атм) исключает его реализацию при вакууме;- the need for a high pressure gas purification process (1.2-2.0 atm) eliminates its implementation under vacuum;
- опасность взрыва системы при нарушении изоляции электропитания источников излучения.- danger of a system explosion if the insulation of the power supply to radiation sources is violated.
Известен способ очистки от сероводорода газов путем каталитического разложения сероводорода в каталитическом реакторе при температуре около 250°C (Пат. US 3962409, МПК С01В 17/04, опубл. 08.06.76). Недостатками данного способа являются:A known method of purification of gases from hydrogen sulfide by catalytic decomposition of hydrogen sulfide in a catalytic reactor at a temperature of about 250 ° C (US Pat. US 3962409, IPC СВВ 17/04, publ. 08.06.76). The disadvantages of this method are:
- низкая степень разложения сероводорода (около 15%), что приводит к необходимости рециркуляции очищаемого потока газа, увеличения размеров реактора;- low degree of decomposition of hydrogen sulfide (about 15%), which leads to the need for recirculation of the cleaned gas stream, increasing the size of the reactor;
- высокие энергозатраты на реализацию процесса в связи с высокой температурой разложения сероводорода;- high energy costs for the implementation of the process due to the high decomposition temperature of hydrogen sulfide;
- практическая невозможность технической реализации процесса в связи с тем, что газы разложения имеют давление ниже атмосферного.- the practical impossibility of the technical implementation of the process due to the fact that the decomposition gases have a pressure below atmospheric.
Известен также способ утилизации хвостовых газов в печах дожига, при котором газы разложения с установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти сжигаются в печи газов разложения, при этом сероводород окисляется до оксидов серы (Ягудин М.Н. Основы расчета и проектирования печей дожига хвостовых газов, Уфа, Изд. ГУП ИНХП, 2010, 175 с.). Недостатками данного способа являются:There is also known a method for utilizing tail gases in afterburning furnaces, in which decomposition gases from an atmospheric vacuum or vacuum distillation unit are burned in a decomposition gas furnace, while hydrogen sulfide is oxidized to sulfur oxides (Yagudin M.N. Fundamentals of calculation and design of tail gas afterburners , Ufa, Publishing House GUP INHP, 2010, 175 p.). The disadvantages of this method are:
- оксиды серы, образующиеся при окислении сероводорода, являются загрязнителями окружающей среды;- sulfur oxides generated during the oxidation of hydrogen sulfide are environmental pollutants;
- эжекторы, обеспечивающие создание вакуума в вакуумной колонне установок первичной переработки нефти, имеют на выходе минимальное избыточное давление, недостаточное для транспортировки газов разложения до печи дожига хвостовых газов, это требует или дополнительного компримирования газов разложения для создания избыточного давления, или установки рядом с вакуумной колонной дополнительной печи дожига;- ejectors that provide a vacuum in the vacuum column of the primary oil refining units have a minimum excess pressure at the outlet that is insufficient for transporting the decomposition gases to the tail gas afterburner, this requires either additional compression of the decomposition gases to create excess pressure, or installation near the vacuum column additional afterburner;
- сжигание сероводорода в печи дожига приводит к безвозвратной потере сероводорода, который может быть использован в качестве сырья в ряде химических процессов, например получение серы в процессе Клауса.- burning of hydrogen sulfide in the afterburning furnace leads to an irretrievable loss of hydrogen sulfide, which can be used as a raw material in a number of chemical processes, for example, sulfur production in the Claus process.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ, реализованный на установке очистки от сероводорода газов разложения с установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти, включающий подачу отводимых из вакуумной колонны газов разложения последовательно на охлаждение в конденсатор-холодильник и в вакуумсоздающую систему струйно-инжекторного или пароэжекторного типов, оборудованную сепаратором для разгазирования циркулирующей рабочей жидкости или барометрической емкостью для удаления конденсата водяного пара, далее газы разложения направляют на абсорбционную аминовую очистку в абсорбер, сверху которого на орошение контактных устройств подают регенерированный абсорбент, а снизу отводят насыщенный абсорбент на регенерацию, которую проводят либо в пределах установки, либо на аналогичной установке очистки газов от сероводорода иного производства, отводимые из абсорбера очищенные газы разложения сжигаются в печи (Установка для вакуумной перегонки сырья, преимущественно нефтяного сырья: пат. 2325207; Рос. Федерация, №2007103576/15 заявл. 31.01.07; опубл. 27.05.08; Бюл. №15). Недостатками данного способа являются:Closest to the claimed invention is a method implemented on the installation of purification from hydrogen sulfide decomposition gases from the installation of atmospheric vacuum or vacuum distillation of oil, comprising supplying the decomposition gases removed from the vacuum column in series for cooling to a condenser-cooler and to a vacuum-generating system of jet-injection or vapor ejector types equipped with a separator for degassing circulating working fluid or a barometric tank to remove water vapor condensate , then the decomposition gases are sent to the absorption amine purification in the absorber, on top of which the regenerated absorbent is fed to the irrigation of the contact devices, and the saturated absorbent is removed from the bottom for regeneration, which is carried out either within the installation or in a similar installation for gas purification from hydrogen sulfide of other production, removed from the absorber, the purified decomposition gases are burned in a furnace (Installation for the vacuum distillation of raw materials, mainly oil raw materials: US Pat. 2,325,207; Grew up. Federation, No. 2007103576/15 claimed 01/31/07; publ. 05/27/08; Bull. No. 15). The disadvantages of this method are:
- существенные капитальные и эксплуатационные затраты на создание вакуума в вакуумной колонне и утилизацию газов дегазации и разложения, поскольку применяется дополнительная эжекторная установка и очистка газов дегазации и разложения проводится в абсорбере при давлении выше атмосферного, значение которого предопределено работой последней ступени этой дополнительной установки, что снижает эффективность дегазации конденсата в сепараторе или барометрической емкости;- significant capital and operating costs for creating a vacuum in a vacuum column and for utilizing degassing and decomposition gases, since an additional ejector installation is used and purification of degassing and decomposition gases is carried out in an absorber at a pressure above atmospheric, the value of which is predetermined by the operation of the last stage of this additional installation, which reduces condensate degassing efficiency in a separator or barometric tank;
- технологическое усложнение данной установки дополнительной эжекторной установкой вызвано необходимостью работы сепаратора при давлении выше атмосферного для последующей работы под повышенным давлением абсорбера, однако при повышенном давлении из циркулирующего в системе рабочего тела плохо удаляются растворенные газы и остается растворенным сероводород, а также невозможностью реализации процесса абсорбции в абсорбере с типовыми устройствами при вакууме;- the technological complication of this installation with an additional ejector installation is caused by the need for the separator to operate at a pressure above atmospheric for subsequent operation under increased pressure of the absorber, however, with increased pressure, dissolved gases are poorly removed from the working fluid circulating in the system and dissolved hydrogen sulfide remains, as well as the impossibility of implementing the absorption process in absorber with typical devices under vacuum;
- за счет дополнительных эжекторов на установке сохраняется вывод из системы избыточного рабочего тела, например, дизельного топлива или вакуумного газойля, содержащего растворенные газовые компоненты, для удаления которых потребуется дальнейшая стабилизации рабочего тела, например установка стабилизации дизельного топлива или вакуумного газойля, а также растворенный сероводород, на поглощение которого на указанных установках требуется увеличить затраты на процесс абсорбции из-за увеличения расхода абсорбента.- due to additional ejectors at the installation, the output from the system of the excess working fluid, for example, diesel fuel or vacuum gas oil containing dissolved gas components, to remove which will require further stabilization of the working fluid, for example, the stabilization of diesel fuel or vacuum gas oil, as well as dissolved hydrogen sulfide, is saved , the absorption of which at these facilities requires increasing the cost of the absorption process due to an increase in the consumption of absorbent.
Осуществить удаление сероводорода в полном объеме из газов разложения и одновременно с этим обеспечить удаление растворенных газов из рабочего тела струйно-инжекторного вакуумного насоса, а также снизить затраты на создание вакуума в вакуумной колонне возможно только за счет снижения давления в сепараторе ниже атмосферного или очень близкого к нему, при этом функционирование данного сепаратора становится близкой к функционированию барометрической емкости при применении пароэжекторного многоступенчатого насоса.It is possible to completely remove hydrogen sulfide from decomposition gases and at the same time ensure the removal of dissolved gases from the working fluid of the jet-injection vacuum pump, as well as to reduce the cost of creating a vacuum in a vacuum column only by reducing the pressure in the separator below atmospheric or very close to him, while the operation of this separator becomes close to the functioning of the barometric capacity when using a steam jet multi-stage pump.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа очистки от сероводорода газов разложения с установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти, позволяющего выделять сероводород из газов разложения и использовать его далее в других технологических процессах, повысить уровень экологической безопасности установок первичной переработки нефти, использовать основное оборудование этих установок.The objective of the invention is to develop a method for purification of hydrogen sulfide from decomposition gases from an atmospheric vacuum or vacuum distillation unit, which allows one to separate hydrogen sulfide from decomposition gases and use it further in other technological processes, to increase the environmental safety of primary oil refining plants, and to use the main equipment of these plants .
Для решения поставленной задачи предлагается способ очистки от сероводорода газов разложения с установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти, включающий подачу отводимых из вакуумной колонны газов разложения последовательно на охлаждение в конденсатор-холодильник и в вакуумсоздающую систему струйно-инжекторного или пароэжекторного типов, оборудованную сепаратором для разгазирования циркулирующей рабочей жидкости или барометрической емкостью для удаления конденсата водяного пара, далее газы разложения направляют на абсорбционную аминовую очистку в абсорбер, сверху которого на орошение контактных устройств подают регенерированный абсорбент, а снизу отводят насыщенный абсорбент на регенерацию, которую проводят либо в пределах установки, либо на аналогичной установке очистки газов от сероводорода иного производства, отводимые из абсорбера очищенные газы разложения сжигаются в печи нагрева мазута, в котором абсорбционную аминовую очистку газов разложения проводят под давлением ниже или близкого к атмосферному в диапазоне 1,01-1,05 кгс/см2, обеспечиваемому за счет минимизации перепада давления на контактных устройствах абсорбера и пониженного давления в газовом тракте в печи, при недостаточной возможности которого подключают дополнительную систему вакуумирования для сброса газа в печь. Подача газов разложения после барометрической емкости в абсорбер под разрежением или минимальном избыточном давлении позволяет повысить селективность предварительно регенерированного абсорбента, который при пониженном давлении практически не абсорбирует пары углеводородов, находящихся в газах разложения, а только селективно растворяет сероводород. Очищенные от сероводорода, но сохраняющие углеводороды газы разложения самотеком транспортируются в печь нагрева мазута перед вакуумной колонной в качестве дополнительного топлива в одну из горелок печи за счет разрежения в топочном пространстве печи. Насыщенный абсорбент, выводимый из абсорбера, может регенерироваться или в дополнительно поставленном на установке аппарате - десорбере, либо на любой технологической установке, где также используется и регенерируется данный абсорбент. В результате регенерации абсорбента выделяется сероводород, который может быть использован в качестве сырья в ряде химических процессов, например получении серы в процессе Клауса. Создание даже незначительного (в несколько мм рт.ст.) вакуума на последней ступени откачки газов разложения позволяет опосредовано на столько же снизить давление в вакуумной колонне и за счет этого уменьшить энергозатраты в основном технологическом процессе.To solve this problem, a method for cleaning decomposition gas from hydrogen sulfide from an atmospheric vacuum or vacuum distillation unit of oil is proposed, which includes supplying decomposition gases removed from a vacuum column for cooling to a condenser-cooler and to a vacuum-generating system of jet-injection or steam-ejector types equipped with a separator for degassing of circulating working fluid or a barometric tank to remove water vapor condensate, then the decomposition gases are sent for absorption amine purification into an absorber, on top of which a regenerated absorbent is supplied for irrigation of contact devices, and a saturated absorbent is removed from below for regeneration, which is carried out either within the installation or at a similar gas purification plant from hydrogen sulfide of another production, the purified decomposition gases removed from the absorber are burned in a heating furnace for fuel oil, in which the absorption amine purification of decomposition gases is carried out under a pressure below or close to atmospheric in the range of 1.01-1.05 kgf / cm 2 , ensuring This can be achieved by minimizing the pressure drop across the contact devices of the absorber and the reduced pressure in the gas path in the furnace, if this is not possible, an additional vacuum system is connected to discharge the gas into the furnace. The supply of decomposition gases after the barometric capacity to the absorber under vacuum or minimal overpressure improves the selectivity of the pre-regenerated absorbent, which under reduced pressure practically does not absorb the hydrocarbon vapor in the decomposition gases, but only selectively dissolves hydrogen sulfide. The decomposition gases purified from hydrogen sulfide but retaining hydrocarbons are transported by gravity to the fuel oil heating furnace in front of the vacuum column as additional fuel to one of the furnace burners due to rarefaction in the furnace furnace space. The saturated absorbent removed from the absorber can be regenerated either in the apparatus — desorber — optionally installed on the installation, or at any technological installation where this absorbent is also used and regenerated. As a result of regeneration of the absorbent, hydrogen sulfide is released, which can be used as a raw material in a number of chemical processes, for example, sulfur production in the Claus process. The creation of even an insignificant (several mmHg) vacuum at the last stage of pumping out the decomposition gases allows one to indirectly reduce the pressure in the vacuum column by the same amount and thereby reduce energy consumption in the main technological process.
Целесообразно в абсорбере в качестве контактных устройств использовать насадки перекрестноточного типа, обеспечивающие перепад давления не более 0,005 кгс/см2, при диапазоне изменения газовой нагрузки от нуля до 200% от номинала, что позволяет абсорберу работать при давлении ниже атмосферного при различной нагрузке вакуумной колонны основной технологической установки по сырью и при существенном изменении его состава.It is advisable to use cross-flow nozzles in the absorber as contact devices, providing a pressure drop of not more than 0.005 kgf / cm 2 , with a range of gas load changes from zero to 200% of the nominal, which allows the absorber to work at a pressure below atmospheric at different load of the vacuum column technological plant for raw materials and with a significant change in its composition.
Целесообразно также в качестве регенерированного абсорбента использовать водный раствор метилдиэтаноламина с концентрацией последнего 20-50% и остаточным содержанием сероводорода не более 0,07% масс. Высокое качество регенерации абсорбента обеспечивает повышение глубины очистки газов разложения от сероводорода, а повышение концентрации реагента в абсорбенте приводит к уменьшению его расхода и снижению энергозатрат на регенерацию абсорбента.It is also advisable as a regenerated absorbent to use an aqueous solution of methyldiethanolamine with a concentration of the latter of 20-50% and a residual hydrogen sulfide content of not more than 0.07% of the mass. The high quality of the regeneration of the absorbent provides an increase in the depth of purification of decomposition gases from hydrogen sulfide, and an increase in the concentration of the reagent in the absorbent leads to a decrease in its consumption and a reduction in energy consumption for the regeneration of the absorbent.
Поскольку нельзя исключить ситуацию, когда разрежение в газовом тракте печи, создаваемое дымовой трубой, будет недостаточным для откачки газов разложения из барометрической емкости через абсорбер, то целесообразно к линии сброса газов разложения в печь нагрева мазута подключать дополнительную систему вакуумирования.Since it is impossible to exclude the situation when the vacuum in the gas path of the furnace created by the chimney is insufficient to pump decomposition gases from the barometric container through the absorber, it is advisable to connect an additional vacuum system to the discharge line of decomposition gases into the fuel oil heating furnace.
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фигурах 1-4 приведены принципиальные схемы блока очистки газов разложения от сероводорода, реализующие способ очистки газов разложения от сероводорода и включающие следующие позиции аппаратов и трубопроводов:The invention is illustrated by drawings, where Figures 1-4 are schematic diagrams of a unit for purifying decomposition gas from hydrogen sulfide, implementing a method for purifying decomposition gas from hydrogen sulfide and including the following positions of apparatuses and pipelines:
2 - печь;2 - oven;
5 - вакуумная колонна;5 - vacuum column;
11 - первый конденсатор-холодильник;11 - the first condenser-refrigerator;
13 - многоступенчатое пароструйное вакуумирование;13 - multi-stage steam-jet evacuation;
16 - второй конденсатор-холодильник;16 - second condenser-refrigerator;
21 - барометрическая емкость;21 - barometric capacity;
25 - абсорбер;25 - an absorber;
28 - насос;28 - pump;
30 - блок регенерации амина;30 is an amine regeneration unit;
32 - дополнительная система вакуумирования;32 - additional vacuum system;
1, 3, 4, 6-10, 12, 14, 15, 17-20, 22-24, 26, 27, 29, 31, 33 - трубопроводы.1, 3, 4, 6-10, 12, 14, 15, 17-20, 22-24, 26, 27, 29, 31, 33 - pipelines.
Приведенные на фигурах 1-4 варианты принципиальных схем блока очистки газов разложения от сероводорода определяются технологией вакуумной ректификации мазута:Shown in figures 1-4 options schematic diagrams of a unit for purification of decomposition gas from hydrogen sulfide are determined by the technology of vacuum rectification of fuel oil:
а) при вакуумной ректификации мазута в присутствии водяного пара и значительном содержании газов разложения согласно фигуре 1 газы разложения с водяным паром поступают после вакуумной колонны 5 в первый конденсатор-холодильник 11 с выделением преимущественно водного конденсата, отправляемого в барометрическую емкость 21, и несконденсированных газов, поступающих после многоступенчатого пароструйного вакуумирования 13 во второй конденсатор-холодильник 16 с подачей конденсата в барометрическую емкость 21, а несконденсированных газов разложения непосредственно в абсорбер 25;a) during vacuum distillation of fuel oil in the presence of water vapor and a significant content of decomposition gases according to Figure 1, the decomposition gases with steam come after the
б) при «сухой» вакуумной ректификации мазута и значительном содержании газов разложения согласно фигуре 2 газы разложения поступают после многоступенчатого пароструйного вакуумирования 13 во второй конденсатор-холодильник 16 с подачей конденсата в барометрическую емкость 21 и несконденсированных газов разложения непосредственно в абсорбер;b) with a “dry” vacuum rectification of fuel oil and a significant content of decomposition gases according to FIG. 2, decomposition gases enter after a multi-stage steam-
в) при вакуумной ректификации мазута в присутствии водяного пара и незначительном содержании газов разложения согласно фигуре 3 газы разложения с водяным паром поступают после вакуумной колонны 5 в первый конденсатор-холодильник 11 с выделением преимущественно водного конденсата, отправляемого в барометрическую емкость 21, а несконденсированные газы поступают после многоступенчатого пароструйного вакуумирования 13 в виде парожидкостной смеси непосредственно в барометрическую емкость 21;c) during vacuum distillation of fuel oil in the presence of water vapor and a small content of decomposition gases according to figure 3, decomposition gases with steam come after the
г) при «сухой» вакуумной ректификации мазута и незначительном содержании газов разложения согласно фигуре 4 газы разложения поступают после многоступенчатого пароструйного вакуумирования 13 в виде парожидкостной смеси непосредственно в барометрическую емкость 21.g) with a "dry" vacuum rectification of fuel oil and a small content of decomposition gases according to figure 4, decomposition gases come after a multi-stage steam-
Таким образом, на фигурах 1 и 3 представлены технологические решения, касающиеся очистки газов разложения от сероводорода согласно заявляемому изобретению для процесса вакуумной перегонки мазута с подачей водяного пара непосредственно в колонну и в трансферную линию, а на фигурах 2 и 4 аналогично для процесса ′′сухой′′ вакуумной перегонки мазута.Thus, in figures 1 and 3, technological solutions are presented regarding the purification of decomposition gases from hydrogen sulfide according to the claimed invention for the process of vacuum distillation of fuel oil with the supply of water vapor directly to the column and transfer line, and in figures 2 and 4 it is similar for the dry process ′ ′ Vacuum distillation of fuel oil.
Блок очистки от сероводорода газов разложения согласно фигуре 1 работает следующим образом.Block purification from hydrogen sulfide decomposition gases according to figure 1 works as follows.
Сырье (мазут) по трубопроводу 1 поступает в печь 2, на форсунки которой по трубопроводу 3 подается топливный газ. Нагретый в печи 2 мазут по трубопроводу 4 направляется в вакуумную колонну 5 на фракционирование. В низ вакуумной колонны 5 по трубопроводу 8 подается водяной пар. Вакуумная колонна снабжена контактными устройствами насадочного и тарельчатого типов. С нижней части вакуумной колонны 5 по трубопроводу 9 выводится гудрон. Верхним боковым погоном вакуумной колонны 5 отводится по трубопроводу 7 фракция легкого вакуумного газойля, при этом часть его после охлаждения в теплообменниках возвращается наверх колонны в качестве верхнего циркуляционного орошения. Вторым боковым погоном по трубопроводу 6 отводится широкая газойлевая (масляная) фракция, при этом часть ее после охлаждения используется как среднее циркуляционное орошение вакуумной колонны. С верха вакуумной колонны 5 по трубопроводу 10 смесь нефтяных и водяных паров и газы разложения поступают в первый конденсатор-холодильник 11, где происходит конденсация паров и охлаждение газов разложения, частично отделившийся конденсат поступает в барометрическую емкость 21 по трубопроводу 18, а несконденсированные пары и газы разложения по трубопроводу 12 направляются на многоступенчатое пароструйное вакуумирование 13, куда подается водяной пар по трубопроводу 14. Частично отделившийся конденсат по трубопроводу 19 стекает в барометрическую емкость 21, а по трубопроводу 15 несконденсированные пары и газы разложения поступают на следующую ступень сжатия и конденсации. С последней ступени эжекции пары и газы разложения поступают во второй конденсатор-холодильник 16, откуда отделившийся конденсат стекает в барометрическую емкость 21, а газы разложения по трубопроводу 17 объединяются с газами разложения, отводимыми по трубопроводу 24 с барометрической емкости 21, и поступают в абсорбер 25. В барометрической емкости 21 осуществляется отделение углеводородов от водного конденсата, при этом углеводороды отводятся по трубопроводу 22, а водный конденсатор по трубопроводу 23.Raw materials (fuel oil) through
Газы разложения поступают в абсорбер 25, в который на орошение контактных устройств по трубопроводу 31 подается регенерированный абсорбент. Абсорбер снабжен контактными устройствами насадочного типа. С низа абсорбера насыщенный абсорбент с содержанием сероводорода 0,1-5,0% масс. по трубопроводу 27 поступает на прием насоса 28, после которого по трубопроводу 29 направляется в блок регенерации амина 30. Регенерация амина проводится либо в пределах установки, либо на установках облагораживания или очистки от примесей прямогонных дистиллятов или иных продуктов. С верха абсорбера 25 по трубопроводу 26 очищенные от сероводорода газы разложения поступают на сжигание в печь 2, в которой осуществляется нагрев мазута перед вакуумной колонной 5. Схемой также предусмотрено при недостаточном разряжении в газовом тракте печи подключение дополнительной системы вакуумирования для сброса газов по трубопроводу 33 в печь 2.The decomposition gases enter the
В отличии от фигуры 1 блок очистки от сероводорода газов разложения, представленный на фигуре 2, не требует применение первого конденсатора 11, поскольку вакуумная колонна 5 работает по ′′сухой′′ технологии, то есть без подачи водяного пара в нижнюю часть вакуумной колонны 5.Unlike figure 1, the decomposition gas purification block from the decomposition gases shown in figure 2 does not require the use of the
На фигурах 3 и 4, соответственно, представлены схемы блока очистки от сероводорода газов разложения применительно к технологии вакуумной перегонки с подачей водяного пара и ′′сухой′′ перегонки. Отличием от фигур 1 и 2 является использование второго конденсатора-холодильника 16, что позволяет повысить степень удаления сероводорода из конденсата за счет подачи горячего потока конденсата в смеси с газами разложения в барометрическую емкость 21. Данное решение позволяет поддерживать в барометрической емкости 21 температуру на уровне до 95°C, что снижает долю сероводорода в конденсате. Особенностью технологий, представленных на фигурах 3 и 4, является работа блока при более высокой концентрации сероводорода, а также инертных газов, влаги и легких углеводородов в газах разложения, поступающих в абсорбер 25.In figures 3 and 4, respectively, presents a block diagram of the purification of hydrogen sulfide decomposition gases in relation to the technology of vacuum distillation with the supply of water vapor and “dry” distillation. The difference from figures 1 and 2 is the use of a second condenser-
Пример. По заявляемому изобретению проведена апробация реализации блока очистки газов разложения от сероводорода на установке АВТ-1 мощностью 1,5 млн. т/год ОАО АНК «Башнефть» «Башнефть-Уфанефтехим». При этом была реализована схема, приведенная на фигуре 3. Цель апробации - достижение концентрации сероводорода в газах разложения мазута после аминовой очистки не более 20 мг/м3, что соответствует качеству топливного товарного природного газа. Параметры технологического режима блока приведены в таблице 1.Example. According to the claimed invention, the implementation of the testing unit for the purification of decomposition gas from hydrogen sulfide was tested at the AVT-1 unit with a capacity of 1.5 million tons / year of Bashneft-Ufaneftekhim OAO. In this case, the scheme shown in figure 3 was implemented. The purpose of testing was to achieve a concentration of hydrogen sulfide in the decomposition gas of fuel oil after amine purification of not more than 20 mg / m 3 , which corresponds to the quality of commercial commodity natural gas. The parameters of the technological mode of the unit are shown in table 1.
Эксперименты проводились с целью удаления сероводорода из газов разложения мазута, концентрация которого в газах разложения достигала 18% об. В качестве абсорбента использовался 20% масс. раствор метилдиэтаноламина в воде, содержащий после регенерации не более 0,07% масс. сероводорода. Регенерация амина осуществлялась за границами данной установки. В абсорбере были установлены контактные устройства перекрестноточного типа, обеспечившие перепад давления около 0,005 кгс/см2 при расходе в абсорбере 240 нм3/ч газов разложения и 6 т/ч регенерированного абсорбента. Абсорбер успешно функционировал при давлении 1,01-1,05 кгс/см2, которое обеспечивалось естественной тягой в газовом тракте печи без включения дополнительной системы вакуумирования на линии, соединяющей абсорбер с печью.The experiments were carried out in order to remove hydrogen sulfide from the decomposition gases of fuel oil, the concentration of which in the decomposition gases reached 18% vol. As the absorbent was used 20% of the mass. a solution of methyldiethanolamine in water, containing after regeneration not more than 0.07% of the mass. hydrogen sulfide. Amine regeneration was carried out beyond the boundaries of this installation. Cross-flow type contact devices were installed in the absorber, providing a pressure drop of about 0.005 kgf / cm 2 with a consumption of 240 nm 3 / h of decomposition gases and 6 t / h of regenerated absorbent in the absorber. The absorber successfully operated at a pressure of 1.01-1.05 kgf / cm 2 , which was provided by natural draft in the gas path of the furnace without the inclusion of an additional vacuum system on the line connecting the absorber to the furnace.
В таблице 2 приведены результаты апробации блока очистки газов разложения мазута на установке АВТ-1 по качеству газов разложения до и после очистки, обеспечившей полное удаление сероводорода из газов разложения.Table 2 shows the results of testing the block for cleaning gas of decomposition of fuel oil at the AVT-1 installation on the quality of decomposition gases before and after purification, which ensured the complete removal of hydrogen sulfide from decomposition gases.
Анализы показали (таблица 2), что в газах разложения, отводимых с верха абсорбера 25, практически отсутствуют сероводород и диоксид углерода. Содержание горючих компонентов и водорода в газах разложения после абсорбера 25 достигает 97,0% об., что позволяет использовать очищенные газы в качестве экологически чистого топлива с высокой теплотворной способностью до 13700 ккал/м3 для нагрева мазута в печи. Расчеты показали, что в ходе опытного пробега из газов разложения абсорбционным методом извлекалось 67,1 кг/ч сероводорода, при этом концентрация сероводорода в насыщенном абсорбенте достигла 1,19% масс. Это показатели соответствуют концентрации H2S в насыщенном абсорбенте 2 моль H2S на 1 моль чистого амина, тогда когда в большинстве случаев при аминовой очистки газов от сероводорода достигается степень насыщения абсорбента на уровне 0,4 моль H2S на 1 моль чистого амина.Analysis showed (table 2) that in the decomposition gases discharged from the top of the
При производительности блока очистки газов разложения от сероводорода 240 нм3/ч по исходному газу его эксплуатация позволила:When the performance of the gas purification unit of decomposition gases from hydrogen sulfide 240 nm 3 / h in the source gas, its operation allowed:
1) выделить при регенерации аминового абсорбента кислый газ, из которого вырабатывается до 67 кг/ч элементарной серы (587 т/год) на производстве Клауса. Ранее это количество серы сбрасывалось в атмосферу, загрязняя окружающую среду;1) to separate acid gas during the regeneration of the amine absorbent, from which up to 67 kg / h of elemental sulfur (587 t / year) is produced at the Claus production. Previously, this amount of sulfur was discharged into the atmosphere, polluting the environment;
2) использовать очищенные газы разложения в количестве до 230 нм3/ч на нагрев мазута в печи, что при годовом периоде эксплуатации сэкономит расход топливного газа до 2,1 млн. нм3/год.2) use purified decomposition gases in an amount of up to 230 nm 3 / h for heating fuel oil in the furnace, which will save fuel gas consumption up to 2.1 million nm 3 / year with an annual period of operation.
Таким образом, в заявляемом изобретении разработан и апробирован способ очистки от сероводорода газов разложения мазута с установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти, позволяющий выделять практически полностью сероводород из газов разложения и использовать его далее в других технологических процессах, повысить уровень экологической безопасности установок первичной переработки нефти и экономить топливный газ печи для нагрева мазута.Thus, the claimed invention developed and tested a method for purification of hydrogen sulfide from decomposition gases of fuel oil from an atmospheric vacuum or vacuum distillation unit, which makes it possible to recover almost completely hydrogen sulfide from decomposition gases and use it further in other technological processes, to increase the level of environmental safety of primary processing plants oil and save fuel gas stoves for heating fuel oil.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157667/04A RU2544993C1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157667/04A RU2544993C1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2544993C1 true RU2544993C1 (en) | 2015-03-20 |
Family
ID=53290829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013157667/04A RU2544993C1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2544993C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658412C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-06-21 | Рустем Руждиевич Везиров | Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation |
| RU2740747C1 (en) * | 2017-05-12 | 2021-01-20 | Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн | Apparatus for removing hydrogen sulphide and method of removing hydrogen sulphide |
| RU2755091C1 (en) * | 2021-02-16 | 2021-09-13 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Apparatus for wet flue gas desulfurization |
| WO2023221704A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | 江南环境科技公司 | Ammonia decarbonization cooling apparatus and method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962409A (en) * | 1973-10-29 | 1976-06-08 | Agency Of Industrial Science & Technology | Process for production of hydrogen and sulfur from hydrogen sulfide as raw material |
| SU1623734A1 (en) * | 1988-10-25 | 1991-01-30 | Миннибаевский газоперерабатывающий завод им.Ленинского комсомола | Absorbent for cleaning gas from hydrogen sulphide |
| RU2325207C1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-05-27 | Валерий Григорьевич Цегельский | Device for vacuum distillation of raw predominantly petroleum raw |
| CN103446849A (en) * | 2013-09-04 | 2013-12-18 | 山东垦利石化集团有限公司 | Separation technology of hydrogen sulfide and carbon dioxide in acid gas of oil refinery |
-
2013
- 2013-12-24 RU RU2013157667/04A patent/RU2544993C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962409A (en) * | 1973-10-29 | 1976-06-08 | Agency Of Industrial Science & Technology | Process for production of hydrogen and sulfur from hydrogen sulfide as raw material |
| SU1623734A1 (en) * | 1988-10-25 | 1991-01-30 | Миннибаевский газоперерабатывающий завод им.Ленинского комсомола | Absorbent for cleaning gas from hydrogen sulphide |
| RU2325207C1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-05-27 | Валерий Григорьевич Цегельский | Device for vacuum distillation of raw predominantly petroleum raw |
| CN103446849A (en) * | 2013-09-04 | 2013-12-18 | 山东垦利石化集团有限公司 | Separation technology of hydrogen sulfide and carbon dioxide in acid gas of oil refinery |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ягудин М.Н., Основы расчета и проектирования печей дожига хвостовых газов, Уфа, изд. ГУП ИНХП, 2010, 175с. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740747C1 (en) * | 2017-05-12 | 2021-01-20 | Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн | Apparatus for removing hydrogen sulphide and method of removing hydrogen sulphide |
| RU2658412C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-06-21 | Рустем Руждиевич Везиров | Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation |
| RU2755091C1 (en) * | 2021-02-16 | 2021-09-13 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Apparatus for wet flue gas desulfurization |
| WO2023221704A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | 江南环境科技公司 | Ammonia decarbonization cooling apparatus and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2544993C1 (en) | Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil | |
| US9884283B2 (en) | Method for treating sulphur-containing exhaust gases and device thereof | |
| KR20040023586A (en) | Carbon dioxide recovery plant | |
| RU2556634C1 (en) | Method for treatment of hydrocarbon fractions from sulphur-containing compounds | |
| CN108067085A (en) | A kind of coal chemical industry exhaust gas treating method and device | |
| JP2020011229A (en) | Acid gas treatment | |
| MX2012010836A (en) | Device and method for condensing, separating, and storing liquid sulfur in a claus plant. | |
| CN103292332A (en) | Negative-pressure incineration disposal system and negative-pressure incineration disposal method for fluorine-containing organic waste liquid and exhaust gas | |
| CN103589462A (en) | Technological method for purifying coal oven gas and recovering chemical products | |
| CN108298505A (en) | Processing contains H2The process integration of S sour gas while extracting sulfuric acid and sulphur | |
| RU2371238C2 (en) | Complex method and device for smoke gas cleaning with recovery of heat, harmful impurities and carbon dioxide | |
| WO2019018183A1 (en) | System for flare gas recovery using amine-driven ejector and sweetening process | |
| RU2510640C1 (en) | Method for treatment of oil containing hydrogen sulfide and mercaptan | |
| KR20070118690A (en) | Treatment of fuel gas | |
| CN205381962U (en) | Molten sulfur degasification system | |
| CN207552149U (en) | A kind of oil sludge handles recycling system | |
| CN113842751A (en) | Device and method for treating waste gas containing carbon disulfide | |
| RU2478686C1 (en) | Stabilisation and refining method of oil from hydrogen sulphide and mercaptans | |
| RU2662154C1 (en) | Method for cleaning hydrocarbon fractions from sulfur compounds | |
| CN111087113A (en) | System and method for co-processing coal chemical industry wastewater and waste gas | |
| RU92421U1 (en) | PLANT FOR DESORPTION OF HYDROGEN SULFUR FROM HIGH-BOILING OIL PRODUCTS | |
| CN112675669B (en) | Device and method for removing sulfur oxides in high-humidity flue gas | |
| RU2381823C1 (en) | Method of purifying gas from acid components and installation for realising said method | |
| CN105293442A (en) | Method for decreasing flue gas SO2 emission concentration in sulphur apparatus | |
| RU2557002C1 (en) | Method of oil preparation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20190715 |