Головна

Підвищення ефективності очищення конвертованого газу від СО2 за рахунок введення нових добавок в робочий розчин моноетаноламіна.

  1.  F. Новий максимум цін супроводжується збільшенням обсягу, аналогічно точці А. Продовжуйте утримувати позицію на підвищення.
  2.  I. Робочий період дорівнює періоду обертання
  3.  II. Підвищення і зниження вартості капіталу, його вивільнення і зв'язування
  4.  II. Робочий період більше періоду обертання
  5.  III. Робочий період менше періоду обертання
  6.  VI. Педагогічні технології на основі ефективності управління та організації навчального процесу
  7.  VI. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ПРОГРАМИ ТРЕНУВАЛЬНИХ ДІЙ, СПРЯМОВАНИХ НА ПІДВИЩЕННЯ спеціальній ПРАЦЕЗДАТНОСТІ КВАЛІФІКОВАНИХ боксер

Досвід експлуатації агрегату АМ-76на ВАТ "Концерн Стирол" показав, що експлуатація вузла очищення конвертованого газу від СО2 розчином моноетаноламіна пов'язана з великими енерговитратами для перекачування і нагріву величезної кількості сорбенту.

Так в агрегаті АМ-76 при плановому витраті електроенергії 120 кВт .ч / т NH3приблизно 50% цієї витрати доводиться на частку моноетаноламіновой очищення.

Крім того, в системі МЕА-очісткіімеет місце значні витрати пара на нагрівання розчину до температури регенерації в паровому кип'ятильник поз.307 і турбін при експлуатації насосів поз.315 і поз.314, які представляють "бідний" і "полубедний" розчин, відповідно, на зрошення верхній і середній частині абсорбера поз.301.

В літературі [25] є відомості про використання змішаних розчинників з застосуванням моноетаноламіна для очищення конвертованого газу від СО2, Що дозволяє знизити енерговитрати на даній стадії процесу виробництва аміаку.

Як добавки пропонується використовувати тетрагідрофуриловий спирт (ТГФС), Метилдіетаноламін (МДЕА) І N метилпіролідон (N-МП).

У зв'язку з цим в лабораторних умовах була проведена робота по з'ясуванню впливу зазначених добавок в 18% водний розчин МЕАна ефективність очищення конвертованого газу від СО2і регенерації поглинального розчину.

Робота проводилася в два етапи.

На першому етапі вивчався вплив тетрагідрофурфуріловогo спирту, Метилдіетаноламін і N-метілпірролідона на ефективність очищення газу від СО2.

На другому етапі вивчався вплив ТГФС і МДЕА в МЕАрастворе на ефективність регенерації насичених розчинів моноетаноламіна.

Роботу проводили на лабораторній установці.

Для проведення роботи готували дозовані суміші діоксиду вуглецю в азоті з вмістом 17,87?21,7% об. СО2.

На очищення від СО2 газову суміш подавали зі швидкістю 7 л / год послідовно в два поглинача, заповнених по 100 мл кожен досліджуваним розчином. Як досліджуваних розчинів відчували:

- Вихідний 18% водний розчин;

- Вихідний розчин МЕАс добавками 10 і 20% Метилдіетаноламін;

- Вихідний розчин з добавкою 30% тетрагідрофуриловий спирту;

- Вихідний розчин з добавкою 25 і 50% N-метілпірролідона.

Газ через досліджувані поглиначі пропускали протягом 60 хвилин. Дослідження проводили при атмосферному тиску, статичних умовах за розчином, динамічних по газу і при температурі розчину 60 ° С. вміст СО2 в газі до і після очищення визначали на хроматограф і за отриманими даними визначалася поглинальна здатність досліджуваних розчинів МЕА щодо СО2.

Регенерацію насичених розчинів МЕАбез добавок і з добавками ТГФСі Метилдіетаноламін проводили під атмосферним тиском шляхом кип'ятіння проб розчинів зі зворотним холодильником протягом 40 хвилин при температурі 101?104 ° С.

Слід зазначити, що досліджувані поглиначі регенерували тільки після повного насичення їх діоксидом вуглецю.

Після насичення і регенерації в розчинах МЕАопределялось зміст загального, вільного і пов'язаного моноетаноламіна і СО2.

За змістом діоксиду вуглецю в насичених і регенерованих розчинах визначалася ефективність їх peгенераціі.

В період проведення роботи визначалася також піноутворюваність і корозійна активність досліджуваних розчинів. Отримані результати представлені в табл.5.18 - 5.21.

Таблиця 5.18 Результати очищення від діоксиду вуглецю газової суміші розчинами МЕА, без добавок і з добавками тетрагідрофуриловий спирту, N-метілпірролідона, Метилдіетаноламін.

Умови досвіду: Кількість розчину - 200 мл.

Швидкість газу - 7 л / год.

Температура розчину - 60 ° С

 Nопита  досліджуваний розчин  зміст CO2,%  Ступінь очищення газу від CO2,%
 в вихідному газі  в газі після пропускання його через розчин протягом 60 хвилин
 1.  Вихідний 18% розчин МЕА      
 1.1  - "-  21,70  0,04  99,8
 1.2  - "-  19,05  сліди  100,0
 1.3  - "-  19,06  0,29  98,5
 1.4  - "-  19,06  сліди  100,0
 2.  Вихідний розчин МЕА + 10% МДЕА      
 2.1.  - "-  21,70  сліди  100,0
 2.2.  - "-  19,05  0,02  99,9
 2.3.  - "-  19,05  0,14  99,3
 3.  Вихідний розчин МЕА + 20% МДЕА      
 3.1.  - "-  19,8  сліди  100,0
 3.2.  - "-  19,8  0,05  99,7
 3.3.  - "-  19,8  0,02  99,9
 4.  Вихідний розчин МЕА + 25% N-метілпірролідона      
 4.1.  - "-  17.87  сліди  100,0
 4.2.  - "-  17.87  0,07  99,6
 5.  Вихідний розчин МЕА + 50% N-метілпірролідона      
 5.1.  - "-  18,50  0,04  99,8
 5.2.  - "-  17,87  0,06  99,7
 6.  Вихідний розчин МЕА + 30% ТГФС  20,21  0,02  99,9

В табл.5.18 наведені дані по очищенню газу від СО2 досліджуваними поглиначами.

З наведених даних видно, що при очищенні газу, що містить 17,87?21,7% об. СО2, Свіжоприготовленим 18% водним розчином моноетаноламіна без і з добавкою 10 і 20% Метилдіетаноламін, 25 і 50% N-метілпірролідона і 30% ТГФС після пропускання газу через розчин протягом 60 хвилин вміст СО2 в очищеному газі становило, відповідно, сліди ?0,29%, сліди ?0,14%, сліди ?0,05%, сліди ?0,07%, 0,04?0,06% ? 0,02%.

При цьому ступінь очищення від СО2, Відповідно, становила 98,5?100%; 99,3?100%; 99,7?100%; 99,6?100%; 99,7?99,8% і 99,9%.

Як видно з наведених даних, після запровадження в розчин моноетаноламіна досліджуваних добавок повнота очищення газу від СО2 залишилася на такому ж рівні, що і при використанні чистого МЕА.

Отже, декоративні фарби МЕА N-метілпірролідона, МДЕА і ТГФС не погіршують очищення газу від СО2.

Далі були проведені досліди по з'ясуванню впливу добавки ТГФС і Метилдіетаноламін на ефективність регенерації насичених розчинів МЕА. Для цього досліджувані поглиначі наситились газовою сумішшю з вмістом 19?20% СО2 до відсутності в них вільного моноетаноламіна.

Після кожної операції насичення поглинача проводили його регенерацію при кип'ятінні протягом 40 хвилин при температурі 101?104 ° С. На розчинах без і з добавкою тетрагідрофуриловий спирту послідовно було проведено по чотири насичення і регенерації; з добавкою 10 і 20% Метилдіетаноламін - по три насичення і регенерації. Усереднені результати проведених випробувань наведені в табл.5.19.

За даними табл.5.19 після насичення поглинальних розчинів без добавки (досвід 1) і з добавкою 30% тетрагідрофуриловий спирту (досвід 2) вміст СО2 в них в середньому становило 58,4 і 57,6 г / дм3, Відповідно, при карбонізації розчинів 0,50 і 0,49 моль СО2/ Моль МЕА.

Після 4 кратної регенерації 18% водного розчину МЕА (досвід 1) залишковий вміст СО2 в ньому в середньому становило 16,6 г / дм3, Коксування регенерованого розчину 0,145 моль СО2/ Моль МЕА.

У регенерованому розчині складу 18% МЕА + 30% ТГФС залишковий вміст СО2 становило 9,21г / дм3 при карбонізації розчину 0, 071 моль СО2/ Моль МЕА.

Таблиця 5.19 Усереднені дані по регенерації 18% водного розчину МЕА без добавок і з добавками тетрагідрофуриловий спирту і Метилдіетаноламін.

 N досвіду  досліджуваний розчин  зміст CO2 в розчині, г / дм3  Ступінь регенерації насиченого розчину від CO2, %  Карбонізація розчину МЕА, моль CO2/ Моль МЕА
 насиченому  регенерирован.  насиченому  регенерирован.
 1.  18% водний розчин МЕА  58.40  16.60  71.80  0.50  0.145
 2.  18% водний розчин МЕА + 30% ТГФС  57,60  9,21  84,02  0,49  0,071
 3.  18% водний розчин МЕА + 10% МДЕА  69,78  20,18  71,80  -  -
 4.  18% водний розчин МЕА + 20% МДЕА  82,42  15,60  81,02  -  -

Як видно з наведених даних регенерація насиченого розчину моноетаноламіна з добавкою 30% ТГФС відбувається глибше.

Так після регенерації насичених розчинів МЕА без добавки і з добавкою тетрагідрофуриловий спирту повнота вилучення СО2 з розчину склала, відповідно, 71,8 і 84,02%, т. Е. В результаті введення ТГФС в розчин МЕА в кількості 30% вагу. ефективність його регенерації збільшилася на 12,2%.

Поряд з тетрагідрофуриловий спиртом також вивчався вплив Метилдіетаноламін на ефективність регенерації насичених розчинів МЕА.

Показано, що в насиченому 18% розчині МЕА з добавкою 10% МДЕА вміст СО2 становила б9,78 г / дм3 (досвід 3), в регенерованому розчині - 20,18 г / дм3. При цьому ступінь регенерації поглинача становила 71,8%, т. Е. Була практично такою ж як і до введення МДЕА в розчин МЕА.

Зі збільшенням добавки МДЕА розчин МЕАдо 20% (досвід 4) вміст СО2в насиченому розчині зросла і становила 82,42 г / дм3, В регенерованому - 15,6 г / дм3, Ступінь регенерації насиченого розчину зросла і сягала 81,2%.

Показано, що без добавки і з добавкою в розчини МЕА30% тетрагідрофуриловий спирту і 20% Метилдіетаноламін повнота вилучення СО2 з розчинів склала, відповідно, 71,8; 84,02 і 81,02%.

Таким чином, введення тетрагідрофуриловий спирту або Метилдіетаноламін в розчин МЕАв кількості 30% і 20%, відповідно, на 12,2 і 9,22% підвищує ефективність регенерації насичених розчинів моноетаноламіна за рахунок більш повного видалення СО2з розчину.

Вивчався також вплив вищевказаних добавок на піноутворюваність розчину МЕА.

Дані по піноутворюваність наведені в табл.5.20.

Таблиця 5.20Результати дослідів по вспениванию розчину МЕА (приготованого з чистих речовин) без добавок і з добавками тетрогідрофурфурілового спирту, N-метілпірролідона, Метилдіетаноламін.

 N п / п  досліджуваний розчин  Висота піни, см
 1.  Вихідний 18% водний розчин МЕА (I)
 2.  Розчин I після пропускання через нього газу протягом 60 хвилин
 3.  Вихідний 18% водний розчин МЕА + 20% МДЕА (II)
 4.  Розчин II після пропускання через нього газу протягом 60 хвилин
 5.  Вихідний 18% водний розчин МЕА + 25% N- метілпірролідона (III)
 6.  Розчин III після пропускання через нього газу протягом 60 хвилин

Показано, що піноутворюваність досліджуваних розчинів була практично однаковою і коливалась в межах 32?42 см при нормі не більше 40 см для робочого розчину моноетаноламіна.

Таким чином, аналіз даних досліджень, наведених в табл.5.17- 5.20, показав, що введення в розчин МЕАдобавок ТГФС, N-метілпірролідона і МДЕАне погіршує ступінь очищення газу від СО2і не викликає піноутворюваність моноетаноламінового розчину.

Також вивчався вплив досліджуваних добавок на корозійну активність розчину МЕА. випробування проводили на зразках з вуглецевої сталі 3.

Отримані результати наведені в табл.5.21.

Як видно з таблиці, зразки стали 3 випробувані в середовищі свіжоприготованих розчинів МЕАбез добавки і з добавкою ТГФС, N-метілпірролідона і МДЕАдо і після пропускання через розчини газової суміші протягом 60 хвилин відносяться до II групи вельми стійких металів. При цьому швидкість корозії металу становила 0,0034?0,0069 мм / рік (досліди 1-9).

Після 4 кратного насичення діоксидом вуглецю протягом 12 годин і подальшої регенерації 18% розчину МЕА корозійна активність його зросла в середньому на 1,5 порядку і коливалася в межах 0,22?0,37 мм / рік (досвід 10). Зразки стали 3 в таких розчинах відносяться до IY групі щодо стійких металів.

Після 4 кратних наїдків і регенерації 18% розчину МЕАс добавкою 30% ТГФС корозійна активність розчину знизилася і становила 0,0058 мм / рік проти 0,22?0,37 мм / рік без добавки ТГФС. зразки стали в таких розчинах відносяться до П групі досить стійких металів (досвід 11).

З введенням в МЕАраствор 10 і 20% Метилдіетаноламін, 3 кратного його насичення і регенерації корозійна активність їх становила 0,011 і 0,0076 мм / рік, відповідно, зразки стали 3 в таких розчинах відносяться до групи стійких і досить стійких металів (досвід 12 і 13 ).

Ізпріведенних даних видно, що присутність 30% ТГФСілі 20% МДЕА регенерованому розчині МЕА знижує його корозійну активність в 3-4 рази.

Таким чином, в результаті проведених досліджень встановлено, що:

9. Введення в свіжоприготований 18% водний розчин МЕА тетрагідрофуриловий спирту, N-метілпірролідона і Метилдіетаноламін не погіршує очищення газу від СО2 і не впливає на його піноутворюваність.

3. Ступінь регенерації насиченого 18% розчину МЕАсоставляла 71,8%. З добавкою в розчин 30% тетрагідрофуриловий спирту і 20% Метилдіетаноламін ступінь регенерації насиченого розчину зросла і складали 84,02 і 81,02%, відповідно.

1. Введення ТГФС і Метилдіетаноламін в розчин МЕА в кількості 30 і 20%, відповідно, на 12,2 і 9,22% підвищує ефективність регенерації насичених розчинів МЕА за рахунок більш повного видалення СО2 з розчину і знижує корозійну активність розчину в 1,5?3 рази.

Таблиця 5.21 Результати випробувань зразків вуглецевої сталі 3 в розчині МЕА (приготованому з чистих речовин) без добавок і з добавками тетрагідрофуриловий спирту, N-метілпірролідона і Метилдіетаноламін.

Умови досвіду: Температура - 80 С.

 досліджувані розчини  Швидкість корозії, мм / рік  Група стійкості, бал
 Свіжоприготовлений водний розчин МЕА:    
 1. 18% МЕА  0,0043  II група, досить стійкі, 2 бал
 2. 18% МЕА + 10% МДЕА  0,0046  "-"
 3. 18% МЕА + 20% МДЕА  0,0042  "-"
 4. 18% МЕА + 25% N-метілпірролідона  0,0051  "-"
 5. 18% МЕА + 50% N-метілпірролідона  0,0034  "-"
 Свіжоприготовлений водний розчин МЕА після пропускання через нього газової суміші протягом 60 хвилин:    
 6. 18% МЕА + 10% МДЕА  0,0043  II група, досить стійкі, 2 бал
 7. 18% МЕА + 20% МДЕА  0,0051  "-"
 8. 18% МЕА + 25% N-метілпірролідона  0,0069  II група, досить стійкі, 3 бал
 9. 18% МЕА + 50% N-метілпірролідона  0,0037  II група, досить стійкі, 2 бал
 10. 18% МЕА після 4 кратних наїдків і регенерації  0,22 - 0,37  IV група, відносно стійкі, 6 бал
 11. 18% МЕА + 30% ТГФС після 4 кратних наїдків і регенерації  0,0058  II група, досить стійкі, 2 бал
 12. 18% МЕА + 10% МДЕА після 4 кратних наїдків і регенерації  0,0110  III група, стійкі, 4 бал
 13. 18% МЕА + 20% МДЕА після 3 кратних наїдків і регенерації  0,0076  II група, досить стійкі, 3 бал

Література до розділу 5.

11. Рамм В. м. Абсорбція газов.- М .: Хімія, 1966. - 768 с.

12. Касаткін А. р Основні процеси і апарати хімічної технології. - М .: Хімія, 1971. - 784 с.

13. Щукін Є. д., Перцов А. в., Амахіна Е. а. Колоїдна хімія.- М .: Московський університет. 1982. - 284 с.

14. Тихомиров В. к. Піни. Теорія і практика їх отримання і руйнування. - М .: Хімія, 1983. - 264 с.

15. Довідник азотники. - М .: Хімія, 1986. - Т.l. - 512 с.

13. Бласяк Е. Технологія зв'язаного азоту. - М .: Хім. Літературура, 1961. - C. 323-333.

16. Звіт підприємства п / с В-8547. Обстеження цеху моноетаноламіновой очищення. 1967.- ч. П.

17. Звіт підприємства п / я Р-6603 по темі 83-66-2. Очищення конвертованого газу від двоокису вуглецю, т.2.

18. // Хімічна промисловість. - М .: Хімія, 1967. N8.- с.610.

10. Єгоров Н. н. Очищення від сірки коксувального газу та інших горючих газів. - М .: Металлургиздат, 1960. 341 с.

14. Грідін І. д. І ін. Досвід використання тарілчастих колон в діючих цехах моноетаноламіновой очищення аміачних заводів // Хімічна промисловість. - М .: Хімія. 1968.-N10.- C.746.

12. // Хімічна промисловість. - М .: Хімія, 1968. - Nl l. - С.844.

17. Звіт п / о "Стирол" за темою: Надання методичної та технічної допомоги при освоєнні великотоннажного виробництва аміаку на базі природного газу. Горлівка. 1980. - 20 с.

20. АС.N 1063445. В01Д 53/14. Спосіб очищення газів від двоокису вуглецю / Кравченко Б. в., Лященко А. і., Нікітіна Е. ф., Іванніков В. в., Петренко В. в., Корона Г. н., Коротких Л. в. N 3449060. Заявл. 08.06.82. Опубл. 30.12.83.

21. Пат. N 1695553 Р. ф., В01Д 53/14. Абсорбент для очищення газів від діоксиду вуглецю / Кравченко Б. в., Островська А. і., Нікітіна Е. ф., Пахно Е. н., Лозова В. і., Пільноватих Л. в. (Україна). - N4712423. Заявл.3.09.89. Опубл.25.06.93.

22. Пат. N 2054958 Р. ф., В01Д 53/14. Абсорбент для очищення газів від діоксиду вуглецю / Нітітіна Е. ф., Польоха А. м., Кравченко Б. в., Островська А. і., Стасюк Л. м., Демиденко І. м., Заблуда М. в., ролик В. в., Фоменко С. д., Коломийченко В. в., Артюшин С. ю., Рукавцова М. р, Пахно Е. н. (Україна). - N4920031. Заявл. 18.01.91. Опубл. 27.02.96.

23. Пат. N 1981362 Р. ф., В01Д 53/14, В01Д 53/34. Спосіб очищення газів від двоокису вуглецю / Нітітіна Е. ф., Янковський М. а., Польоха А. м., Кравченко Б. в., Островська А. і., Стасюк Л. м., Добровольський В. с., Демиденко І. м., Коломийченко В. в. N 5016639. Заявл. 8.09.91. Опубл. 20.03.93.

18. Ройтер В. а. Каталітичні властивості речовин. Київ .: Наукова Думка, 1968. - тисячу чотиреста шістьдесят три с.

19. Семенова Т. а. Очищення технологічних газов.- М .: Хімія. 1977.- С.205-215.

25. Язвікова Н. в. Автореферат. Хімічні перетворення моноетаноламіна при очищенні газів від діоксиду вуглецю. - М .: ГИАП, 1972.

26. Звіт п / о "Стирол" до позапланових робіт сектора з проблем аміаку і каталізаторів. Горлівка. 1992. - С.25-36.

27. Пат. N 2087182 Р. ф., В01Д 53/14. Спосіб очищення технологічного газу розчинами етаноламінів в виробництві аміаку / Янковський М. а., Нітітіна Е. ф., Польоха А. м., Кравченко Б. в., Островська А. і., Стасюк Л. м., Демиденко І. м ., Козлов В. ф., Соколюк О. а., Заблуда М. в. N 93039183. Заявл. 30.07.93. Опубл. 20.08.97.

23. // Найтріджен. 1989. - N182, листопад-грудень.

24. // Нафта, газ і нафтохімія за рубежом.- М .: Паливо та енергетика, 1993. N 6. - С.69-75.

31. Роботи в області масообмінних процесів за період 1986-1990гг по координаційному плану головного підрозділу (абсорбція, ректифікація, екстракція), м Сєвєродонецьк. ГИАП, 1989.

32. Олевський М. в. Рощин Б. е. Експериментальне вивчення десорбції двоокису вуглецю з водного розчину метілдіетаноламіна.- М .: ГИАП. С.74-75.

33. Сорін М. в. Термодинамічна оптимізація двоциклову схем абсорбційної очистки газу від СО2.-М .: ГІАП.-С.76.

34. Лейтес І. а., Сергєєва Л. е., Тітаренкова І. а. і ін. Промислові випробування процесу очищення газу від діоксиду вуглецю розчином моноетаноламіна в тетрагідрофуриловий спірте.- М .: ГИАП. С.77-78.

29. Морозов Ю. д. А. с. N349409. Спосіб очищення газу від СО2. Стерлитамакский хімічний завод.

30. Пат. N 3685960 США, кл.423-229. У 01 Д 53/34.

34. ТЕО Горлівське п / о "Стирол", Уніфікований агрегат виробництва аміаку АМ-76 потужністю 450 тис. Т / г. Том II книга 1, С.227,285,

1.Плановський А. н., Рамм В. м., Каган С. е. Процеси і апарати хімічної технології. - М .: Госхіміздат, 1962. с.382, 441.

33. Вукаловіч М. п. Таблиці термодинамічних властивостей води і водяної пари. - М .: Енергія, 1965. С.30.

22.Павлов К. ф., Романків П. р, Малков М. п. Приклади і задачі по курсу процесів і апаратів хімічної технології. - М .: Госхіміздат, 1947. C. 67.

 




 Оптимізація пароповітряної конверсії природного газу та існуючих в Україні та СНД агрегатів з виробництва аміаку. |  Розділення повітря на мембранних установках. |  Сучасні методи оптимізації роботи первинного риформінгу. |  Сучасний стан технології хімічної переробки природного газу. |  Реконструкція вузла НТК СО з урахуванням очищення "Карсолі". |  Новий погляд на реконструкцію агрегатів. |  Проблема метанолу при експлуатації каталізатора НТК. |  Технологічні умови, що впливають на процес утворення метанолу. |  Промислові випробування нітриту калію в якості окислювача нижчих оксидів ванадію в процесі очищення конвертованого газу від СО2 розчином "Карсолі". |  Принципи технології моноетаноламіновой очищення. Агрегат АМ-76 (ГИАП, м.Москва). |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати