RU2640533C2 - Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака - Google Patents
Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640533C2 RU2640533C2 RU2016101470A RU2016101470A RU2640533C2 RU 2640533 C2 RU2640533 C2 RU 2640533C2 RU 2016101470 A RU2016101470 A RU 2016101470A RU 2016101470 A RU2016101470 A RU 2016101470A RU 2640533 C2 RU2640533 C2 RU 2640533C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensate
- stage
- ammonia
- hydrogen sulfide
- column
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано для очистки технологических сточных вод с получением сероводорода (H2S) и аммиака (NH3) высокой чистоты. При реализации способа используют установку с двумя колоннами (1 и 2). В колонне 1 получают H2S и концентрат NH3 методом отпарки и абсорбции. В колонне 2 получают NH3 и очищенный конденсат методами ректификации, абсорбции, охлаждения и частичной конденсации парогазовой смеси в верхней секции. Конденсат со стадии абсорбции в колонне 2 рециркулируют в колонну 1. Очищенный и охлажденный конденсат используют в качестве абсорбента и промывочной жидкости в насадочных секциях колонн 1 и 2. Образующиеся в процессе кристаллические соли аммония разлагают в зонах высоких температур. При этом осуществляют возврат конденсата с верхней секции колонны 2 в сырье колонны 2. Техническим результатом является повышение четкости разделения между сероводородом и аммиаком в широком диапазоне их концентраций, особенно при высоком содержании этих примесей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано для очистки технологических сточных вод от сероводорода и аммиака с четким выделением этих компонентов.
Сведения о предшествующем уровне техники
Известен способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака с использованием двух последовательно работающих аппаратов колонного типа, включающий стадию разделения исходного сырья методами отпарки и абсорбции в первом аппарате с получением сероводорода в газовой фазе путем концентрирования его в тарельчатой верхней секции аппарата и обогащенного аммиаком технологического конденсата, стадию разделения технологического конденсата с предшествующей, первой стадии методом ректификации во втором аппарате с циркуляционным орошением с получением смеси аммиака и водяного пара с остаточным сероводородом в виде парогазовой смеси и очищенного технологического конденсата, стадию разделения парогазовой смеси с предшествующей стадии путем частичной конденсации за счет охлаждения острым орошением с получением аммиака в газовой фазе и аммиак- и сероводородсодержащего конденсата с примесями образовавшихся при охлаждении кристаллических солей гидросульфида аммония с возвратом этого конденсата на вторую стадию в качестве жидкого орошения второй колонны, использование на первой стадии в качестве абсорбента и промывочной жидкости очищенного технологического конденсата со второй стадии после охлаждения [Я.А. Карелин и др. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. М.: Стройиздат, 1982. С. 51-53].
Недостатком данного способа является отложение образовавшихся при низких температурах и недостатке влаги кристаллов солей гидросульфида аммония на тарелках верхней секции первого аппарата и в системах образования и подачи острого орошения второго аппарата, что требует частой остановки и чистки установки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака с использованием трех последовательно работающих аппаратов колонного типа, включающий стадию разделения исходного сырья методом отпарки и абсорбции в первом аппарате с получением сероводорода в газовой фазе путем концентрирования его в насадочной верхней секции аппарата и обогащенного аммиаком технологического конденсата, стадию разделения технологического конденсата с предшествующей, первой стадии методом ректификации во втором аппарате с циркуляционным орошением с получением смеси аммиака и водяного пара с остаточным сероводородом в виде парогазовой смеси и очищенного технологического конденсата, стадию разделения парогазовой смеси с предшествующей, второй стадии методом абсорбции и промывки жидкости в насадке с получением сероводородсодержащего концентрата аммиака в виде парогазовой смеси и сероводород- и аммиаксодержащего конденсата с примесями образовавшихся в процессе кристаллических солей гидросульфида аммония с последующей рециркуляцией этого конденсата в исходное сырье, стадию разделения парогазовой смеси с предшествующей, третьей стадии путем частичной конденсации за счет охлаждения циркуляционным орошением с получением аммиака в газовой фазе и аммиак- и сероводородсодержащего конденсата с примесями образовавшихся в процессе кристаллических солей гидросульфида аммония с возвратом этого конденсата на предшествующую, третью стадию процесса, использование на первой и третьей стадиях в качестве абсорбента и промывочной жидкости очищенного технологического конденсата со второй стадии после охлаждения, проведение третей и четвертой стадии процесса в третьем аппарате колонного типа [патент RU 2307795, C01F 1/04, C02F 1/58, B01D 3/14, 10.10.2007 - прототип].
Такое техническое решение снижает вероятность накопления отложений кристаллических солей гидросульфида аммония в аппаратах благодаря организации насадочных промывочных зон и транспортирования этих примесей в зоны более высоких температур, где они разлагаются на свободный сероводород и аммиак. По мнению авторов изобретения, третья стадия процесса заключается в смешении парогазовой смеси с очищенным конденсатом и улучшении условий растворения сероводорода в воде на четвертой стадии процесса. Однако из расчетного анализа процесса следует, что на третьей стадии процесса происходит абсорбция как сероводорода, так и аммиака, причем количество удаленного сероводорода на этой стадии может быть на два порядка выше, чем на четвертой стадии при достаточной разделительной способности насадочной секции. Расчетная проверка приведенного в описании изобретения примера показала, что в нем фактически учтен эффект абсорбции на третьей стадии процесса в насадке с разделительной способностью, равной трем теоретическим тарелкам.
С учетом вышесказанного, недооценка важности разделительной способности насадки при абсорбции газов на третьей стадии процесса является первым недостатком известного метода (прототипа). Следствием этого недостатка является повышенное содержание сероводорода в аммиаке, получаемом в качестве продукта разделения технологического конденсата при недостаточном числе теоретических ступеней разделения в насадочной секции на третьей стадии процесса.
Вторым недостатком данного способа является большой расход конденсата, рециркулирующего с третьей стадии в исходное сырье установки. Содержание аммиака в этом конденсате многократно превышает содержание сероводорода, что увеличивает долю аммиака в суммарном сырье первого аппарата и, как следствие, в получаемом в этом аппарате сероводороде. Этот недостаток особенно сильно проявляется при повышенном содержании сероводорода и аммиака в технологическом конденсате (по 2 и более % мас.). Прототип же ориентирован на разделение технологического конденсата с небольшим содержанием этих примесей (в приведенном примере ~0,4…0,5% мас.).
Сущность изобретения
Основной задачей изобретения является повышение четкости разделения между сероводородом и аммиаком, выделяемых из технологических конденсатов, в широком диапазоне их концентраций, особенно при высоком содержании этих примесей.
Указанная задача решается описываемым способом выделения из технологических конденсатов сероводорода и аммиака с использованием последовательно работающих аппаратов колонного типа, включающим стадию разделения исходного сырья методами отпарки и абсорбции в первом аппарате с получением сероводорода в газовой фазе путем концентрирования его в верхней насадочной секции аппарата и обогащенного аммиаком технологического конденсата, стадию разделения технологического конденсата с предшествующей, первой стадии методом ректификации во втором аппарате циркуляционным орошением с получением смеси аммиака и водяного пара с остаточным сероводородом в виде парогазовой смеси и очищенного технологического конденсата, стадию разделения парогазовой смеси с предшествующей, второй стадии методом абсорбции и промывки жидкостью в насадке с получением сероводородсодержащего концентрата аммиака в виде парогазовой смеси и сероводород- и аммиаксодержащего концентрата с примесями образовавшихся в процессе кристаллических солей гидросульфида аммония в виде конденсата и его последующую рециркуляцию в исходное сырье, стадию разделения парогазовой смеси с предшествующей, третьей стадии путем частичной конденсации за счет охлаждения циркуляционным орошением с получением аммиака в газовой фазе и аммиак- и сероводородсодержащего конденсата с примесями образовавшихся в процессе кристаллических солей гидросульфида аммония с возвратом этого конденсата на одну из предшествующих стадий процесса, использование на первой и третьей стадиях в качестве абсорбента и промывочной жидкости очищенного технологического конденсата со второй стадии после охлаждения, при этом конденсат с последней, четвертой стадии процесса возвращают полностью на вторую стадию.
Третью стадию процесса осуществляют при температуре выше 85°С.
Третью и четвертую стадии процесса проводят в соответствующих дополнительных секциях второго аппарата колонного типа, обе секции снабжают аккумуляторами.
Возврат конденсата с последней, четвертой стадии полностью на вторую стадию позволяет уменьшить количество конденсата, рециркулирующего с третьей стадии в исходное сырье установки, и обеспечивает снижение содержание аммиака в сероводороде, выделяемого из технологического конденсата в качестве первого из продуктов разделения в газовой фазе.
Проведение третьей стадии процесса при температуре выше 85°С позволяет получить дополнительный эффект - свести к минимуму вероятность образования и отложения солей гидросульфида аммония на этой стадии и усилить известный эффект увеличения срока безостановочной работы установки. Из практики известно, что эти соли образуются и выпадают при температуре ниже 80°С, а при температуре выше 85°С разлагаются на свободный аммиак и сероводород.
Проведение третьей и четвертой стадий процесса в дополнительных секциях второго аппарата колонного типа позволяет уменьшить число аппаратов на установке, а использование аккумуляторов в этих секциях обеспечивает возможность полного отбора жидкости боковым погоном в соответствующих сечениях аппарата.
Краткое описание чертежей
На чертеже (Фиг. 1) представлена принципиальная технологическая схема установки, реализующей описанный способ, в варианте с использованием двух аппаратов колонного типа (далее - «колонн»).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Как показано на Фиг. 1, предложенный способ выделения из технологических конденсатов сероводорода и аммиака может быть реализован в двухколонном варианте следующим образом.
Исходное сырье, представляющее собой технологический конденсат, содержащий в своем составе сероводород и аммиак, подается на установку, состоящую из двух последовательно работающих колонн 1 и 2 по линии (трубопроводу) 3 (насосы не показаны). Часть сырья подается в колонну 1 в холодном виде по линии 4. Основная часть сырья в смеси с рециркулятом, поступающим из колонны 2 по линии 5, подается в колонну 1 после нагрева в теплообменнике по линии 6. В этой колонне реализуется первая стадия процесса: в нижней секции 7 и секции 8 между двумя потоками питания колонны осуществляется преимущественно процесс отпарки сероводорода, а в насадочной верхней секции 9 - преимущественно процесс абсорбции аммиака. В качестве абсорбента и промывочной жидкости (для удаления кристаллических солей гидросульфида аммония) подается очищенный в колонне 2 и охлажденный технологический конденсат по линии 10. Сероводород выводится с верха колонны 1 по линии 11, с низа по линии 12 выводится обогащенный аммиаком технологический конденсат, который после охлаждения и смешения с рециркулятом с последней, четвертой стадии процесса, поступающей по линии 13, подается по линии 14 в качестве сырья колонны 2, в которой осуществляются все стадии процесса, кроме первой. Стадия ректификации обогащенного аммиаком технологического конденсата (вторая стадия) осуществляется в секции 15 и секции 16, представляющей собой зону промежуточного циркуляционного орошения. Стадия разделения парогазовой смеси из секции 16 методом абсорбции и промывки жидкостью (третья стадия) осуществляется в насадочной секции 17 и аккумуляторе 18. Стадия разделения парогазовой смеси из секции 17 осуществляется в насадочной секции 19, представляющей собой зону верхнего циркуляционного орошения, и аккумуляторе 20. Аммиак в газовой фазе выводится с верха колонны 2 (из секции 19) по линии 21, очищенный технологический конденсат выводится с низа колонны 2 по линии 22. После охлаждения часть этого потока направляется по линии 23 и далее по линиям 10 и 24 в качестве абсорбента и промывочной жидкости в колонны 1 и 2 соответственно, балансовый избыток выводится в качестве жидкофазного продукта разделения - очищенного и охлажденного технологического конденсата по линии 25.
Описанный способ иллюстрируется следующими двумя примерами, первый из которых относится к двухколонному варианту предлагаемого способа, а второй - к прототипу (см. Табл. 1). Расчеты выполнены при идентичных условиях, за исключением разделительной способности насадочной секции на третьей стадии процесса: число теоретических тарелок в первом примере принято равным шести, во втором - трем.
Из представленных в Таблице 1 данных следует, что при одинаковом расходе подводимого в низ колонн тепла загрязнение сероводорода аммиаком снижается до нуля против 3,96% мас. в прототипе, а загрязнение аммиака сероводородом составляет 0,00115% мас. против 0,03353% мас. при высокой чистоте очищенного конденсата в обоих способах.
Загрязнение сероводорода аммиаком снижается благодаря уменьшению количества рециркулята в сырье колонны 1 с 9426 до 8736 кг/ч, а загрязнение аммиака сероводородом снижается в основном за счет интенсификации процесса абсорбции, обеспечиваемой использованием на третьей стадии процесса разделения насадки с более высокой разделительной способностью.
Немаловажным фактором в представленном варианте реализации способа является также уменьшение с трех до двух количества используемых колонн (аппаратов колонного типа).
Дополнительными расчетами показано, что масштаб эффекта возрастает при увеличении исходного содержания в сырье сероводорода и аммиака.
Таким образом, предложенный способ позволяет существенно улучшить показатели процесса выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака в широком диапазоне их концентраций.
Claims (3)
1. Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака с использованием последовательно работающих аппаратов колонного типа, включающий стадию разделения исходного сырья методами отпарки и абсорбции в первом аппарате с получением сероводорода в газовой фазе путем концентрирования его в верхней насадочной секции аппарата и обогащенного аммиаком технологического конденсата, стадию разделения технологического конденсата с предшествующей, первой стадии методом ректификации во втором аппарате с циркуляционным орошением с получением смеси аммиака и водяного пара с остаточным сероводородом в виде парогазовой смеси и очищенного технологического конденсата, стадию разделения парогазовой смеси с предшествующей, второй стадии методом абсорбции и промывки жидкостью в насадке с получением сероводородсодержащего концентрата аммиака в виде парогазовой смеси и сероводород- и аммиаксодержащего концентрата с примесями образовавшихся в процессе кристаллических солей гидросульфида аммония в виде конденсата и его последующую рециркуляцию в исходное сырье, стадию разделения парогазовой смеси с предшествующей, третьей стадии путем частичной конденсации за счет охлаждения циркуляционным орошением с получением аммиака в газовой фазе и аммиак- и сероводородсодержащего конденсата с примесями образовавшихся в процессе кристаллических солей гидросульфида аммония с возвратом этого конденсата на одну из предшествующих стадий процесса, при этом на первой и третьей стадиях процесса в качестве абсорбента и промывочной жидкости используют очищенный технологический конденсат со второй стадии после охлаждения, отличающийся тем, что конденсат с последней, четвертой стадии процесса возвращают полностью на вторую стадию.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что третью стадию процесса осуществляют при температуре выше 85°С.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что третью и четвертую стадии процесса проводят в соответствующих дополнительных секциях второго аппарата колонного типа, где обе секции снабжают аккумуляторами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016101470A RU2640533C2 (ru) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016101470A RU2640533C2 (ru) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016101470A RU2016101470A (ru) | 2017-07-24 |
RU2640533C2 true RU2640533C2 (ru) | 2018-01-09 |
Family
ID=59498434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016101470A RU2640533C2 (ru) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2640533C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2692719C1 (ru) * | 2019-02-06 | 2019-06-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛИСТЕК инжиниринг" | Способ очистки технологических конденсатов с использованием промежуточной емкости |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1563512A (en) * | 1975-11-19 | 1980-03-26 | Uss Eng & Consult | Process for separating acid gas and ammonia from dilute aqueous solutions thereof |
EP0492329B1 (de) * | 1990-12-22 | 1993-09-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Aufbereitung Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff und Ammoniak enthaltender wässriger Lösungen |
RU2162444C1 (ru) * | 2000-06-16 | 2001-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛИСТЕК инжиниринг" | Способ очистки технологических сточных вод от сульфидной серы и аммонийного азота |
RU2307795C1 (ru) * | 2005-12-16 | 2007-10-10 | Закрытое акционерное общество "Элистек инжиниринг интернейшенл" | Способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака |
RU2556634C1 (ru) * | 2014-09-05 | 2015-07-10 | Борис Владимирович Андреев | Способ очистки углеводородных фракций от серосодержащих соединений |
-
2016
- 2016-01-19 RU RU2016101470A patent/RU2640533C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1563512A (en) * | 1975-11-19 | 1980-03-26 | Uss Eng & Consult | Process for separating acid gas and ammonia from dilute aqueous solutions thereof |
EP0492329B1 (de) * | 1990-12-22 | 1993-09-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Aufbereitung Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff und Ammoniak enthaltender wässriger Lösungen |
RU2162444C1 (ru) * | 2000-06-16 | 2001-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛИСТЕК инжиниринг" | Способ очистки технологических сточных вод от сульфидной серы и аммонийного азота |
RU2307795C1 (ru) * | 2005-12-16 | 2007-10-10 | Закрытое акционерное общество "Элистек инжиниринг интернейшенл" | Способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака |
RU2556634C1 (ru) * | 2014-09-05 | 2015-07-10 | Борис Владимирович Андреев | Способ очистки углеводородных фракций от серосодержащих соединений |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАРЕЛИН Я.А. и др. "Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов", "Стройиздат", М., 1982, стр. 51-53. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2692719C1 (ru) * | 2019-02-06 | 2019-06-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛИСТЕК инжиниринг" | Способ очистки технологических конденсатов с использованием промежуточной емкости |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016101470A (ru) | 2017-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7204967B2 (en) | Waste water process with scrubber | |
CN101857553B (zh) | (甲基)丙烯腈的回收方法 | |
RU2556634C1 (ru) | Способ очистки углеводородных фракций от серосодержащих соединений | |
BR112013009468B1 (pt) | método e arranjo para separar contaminantes de líquidos ou vapores | |
US7537643B2 (en) | Method for treating byproducts of sour water stripper process | |
RU2307795C1 (ru) | Способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака | |
US10456735B2 (en) | Systems and methods for removing hydrogen sulfide from an ammonia stream | |
RU2640533C2 (ru) | Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака | |
KR101947350B1 (ko) | 암모니아 정제를 위한 시스템 및 방법 | |
KR20170083564A (ko) | 코크스 플랜트들에서 산성 가스를 처리하는 프로세스 및 이 프로세스를 실시하기 위한 시스템 | |
CN104326485A (zh) | 一种氨精制处理工艺 | |
RU2409609C1 (ru) | Способ стабилизации сероводород- и меркаптансодержащей нефти | |
RU2696386C2 (ru) | Испарительная установка для технологического потока | |
US3690816A (en) | Simplified gas or liquid treating and/or dehydration process | |
RU2162444C1 (ru) | Способ очистки технологических сточных вод от сульфидной серы и аммонийного азота | |
RU2602096C1 (ru) | Способ очистки сернисто-аммонийных сточных вод | |
CN110791327B (zh) | 一种深度脱除低温甲醇洗***净化气硫化物的装置及工艺 | |
RU2557002C1 (ru) | Способ подготовки нефти | |
RU2692719C1 (ru) | Способ очистки технологических конденсатов с использованием промежуточной емкости | |
US2961065A (en) | Coke oven gas by-product recovery | |
RU2703253C1 (ru) | Способ очистки технологических конденсатов от сероводорода и аммиака | |
US2164194A (en) | Purification and separation of gaseous mixtures | |
RU2756955C1 (ru) | Способ очистки аммиаксодержащего газа и получения безводного жидкого аммиака | |
CN109502587B (zh) | 一种使用隔壁塔提纯二硫化碳的方法 | |
US10850226B2 (en) | Systems and methods for high CO2 ammonia purification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200120 |