Способ разделения аммиака и двуокиси углерода

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Сеюз Севвтекик

Сециалиетичвения

Рее ублин и>973012 (61) Дополнительный к патенту (к2) Заявлено 28.04.79(21) 2762791/23 26 (23) Приоритет - (32) 29.04.78 (31) 7804668 (331 Нндерландь (51) М. Кл.

С 01 С 1/02

1ЬеуаареткипвФ иеннтвт

CCCP ае аман язебретекнВ н вткрытна (53) УДК546. 171 (088.8) Опубликовано,07. 1.82,Бюллетень 14 41

Дата опубликования описания 07.11.82, Иностранец

Андреас Йоханнес Берманс (Нидерланды) (72) Автор-. изобретения

Иностранная фирма

Стамикарбон Б. B. (Нидерланды) (71) Заявитель

{ 64) СПОСОБ PA3PEllEHHg ANN HAKA

И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к способам вы деления t4H> и CO из нх смеси.

Известен способ по которому газовую смесь аммиака и углекислоты, в которой содержание аммиака выше, чем в азеотропе, абсорбируют водой или водным раст ° вором. При атмосферном(давлении аммиак отгоняют из раствора, а остаток раствора подвергают дробной перегонке при давле ннн 5-30 атв и: нагревании для отгонки углекислоты (1 3 .

Недостатком способа является то, что давление обрабатываемой смеси должно быть снижено до 1 ата.

Наиболее блткжим к предлагаемому по теснической сушностн и достигаемому результату является способ выделения аммиака и углекислоты из их смеси путем фракционной дистилляции при нагревании в зоне вьщеления аммиака и в зоне вы- р деления углекислоты, причем выделение углекислоты ведут в присутствии 0,2-6 кратного количества добавпяемой воды к .весу исходной смеси в зоне выделения углмнслоты (2) . 25

Недостатком способа является даваль но высокие энергозатраты.

11ель изобретении - снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу разделения аммиака и двуокиси углзрода из смеси, содержащей аммиак, двуокись углерода и воду, в тех» нологическом контуре, имеющем зону отделения аммиака, зону отделения двуокиси углерода и зону десорбции, включающий выделение аммиака в зоне отделения аммяа» ка с подачей оставшейся жидкой фазы в зону отделения двуокиси углерода и выделение двуокиси углерода в присутствии воды в зоне отделения двуокиси углерода с выводом из нее оставшейся жидкой фазы, оставшуюся жидкую фазу, выводимую из зоны отделения двуокиси углерода, вврдят в зон;у десорбпии,<.где отделяют аммиаксодержащии гаэ, -50% которого вводят в зону выделения двуокиси углеродае

Энергозатраты(%)в зависимости от количества аммиаксодержащего газа (де3 9730 сорбера), подаваемого в зону выделения двуокиси углерода представлена в таблипе.

10 20 45 55

Десорбер, 0 2 (прототип)

Энергопотребление,.% 100

92 8& 89 93 102

На чертеже изображена схема осуществ ления предлагаемого способа.

Пример 1. По существу чистый

NH и по существу чистый С0 выделяют1 .из смеси NH, СО и НоО в установке с использованием процесса разбавительного, i типа, При давлении 1800 кПа и 66оС, в

МН >-ректификационную колонну 1 добав «© ляют 44348 кг/ч раствора NH3 и СО в воде, имевшего состав, %: HH> 38,3

СО 21,1; вода 40,6. С помощью компрессора 2 вводят 635 кг/ч воздуха, при« чем 248 кг/ч вводят в МН -ректификааионную колонну 1 и 387 кг/ч - в десорбер 3 25270 кг/ч газовой смеси, cogep жащей, %: ЙНg 55,4i СО 9,6; Н О 33,5 инертный газ 1,5, из десорбера 3, имею щей 184,7 С, расширяют до 1800 кПа 39 через клапан и после этого также подают в HH -рек тификапионную колонну 1, 37246 кг/ч газовой смеси, содержащей, %: Н 98,0; Н О 0,3; инертный газ

1,7, выгружают из верха атой колонны.

Часть этой газовой смеси сжижают охлаждением в конденсаторе 4, 17824 кг/ч етой смеси возвращают в колонну 1 в качестве орошения, 16959 кг/ч жидкого аммиака получают на выпуске. Из конден- щ сатора 4 поступает 2464 кг/ч газовой смеси, содержащей, %: NH 74,2; инертный газ 25,80. Эту смесь промывают в скруббере 5 водой (2000 кг/ч). Тепло выводят из скруббера с помощью репирку- .gg лядионного конденсатора 6, В час в

8 Н -ректифйкационную колонну возврашакФ

3829 кг раствора, содержащего, %:

ННу 47,8; Н О 52,2. Температура в верхней части этой колонны 55оС.

$9

635 кг/ч инертного газа пропускают по трубопроводам 7 и 8 в СО -ректификадионную колонну 9, которая работает при давлении в системе 3000 кПа.

54273 кг/ч жидкости с температурой

131 С и составом, %: NH 25,8; COR

21,8; HRO 52,4 пропускают из нижней части ИН -ректификадионной колонны 1

12 ф по трубопроводу 10 и через насос в СОректификационную колонну 9.

В эту колонну 9, в которой давление

3000 кПа, подают 7200 кг/ч газовой смеси из десорбера 3 по трубопроводу 11.

Это количество составляет 22,4% от полного количества газовой смеси, выходя« щей из десорбера 3. В колонну 9 также подают по трубопроводу 12 46313 кг/ч разбавителя, состоящего из воды и следов

NH и COR, которые имеют 231 С на выходе из десорбера. Часть этого тепла высвобождается в нижней части СО>-pef ктификаднонной колонны 9. Всего из десорбера выгружают 72227 кг/ч жидкости, так что 25914 кг/ч воды, после охлаждения в конденсаторе 13, выгружают из системы и десорбцнонная вода может использоваться, например, для абсорбции

NHЪ н СО2»

5951 кг/ч промывной воды подается в верхнюю часть СО -ректификационной колонны с пелью вымывании последних следов NH .

Темпера туру внизу СО -рек тифика ионнай колонны выдерживают на уровне 18Cft с помощью пара. Температура в верхней части 55 С. Поступающая с верха газовая смесь составляет 100&1 кг/ч и содержит 93,2% СО и менее 100 ч/мин ИН .

Иэ нижней части колонны 9 в десорбер 3 пропускают 104311 кг/ч раствора, имеюmeta 180 С и содержащего,.%: НО 79,9;

t% 17,3; СО 3,0. Состав этой жидкости располагается с той стороны пограничной линии, которая соответствует обогащению аммиаком. В этом десорбере раствор является практически свободным от МН и

СО в результате обработки паром, так что может быть выгружено 72227 кг/ч воды, содержащей лишь следы МН иСО .

Относительное энергопотребление 89% от энергопотребления прототипа.

Формула изобретения

Способ разделения аммиака и двуокиси углерода из смеси, содержащей аммиак, двуокись углерода и волу, в техноллс&ическом контуре, имеющем зону отделения аммиака, зону отделения двуокиси углерода и зону десорбпии.,включающий выделение аммиака в зоне отделения аммиака с подачей оставшейся жидкой фазы в зону отделения двуокиси углерода и вы деление двуокиси углерода в присутствии воды в зоне отделения двуокиси углеро5 973012 6 да с выводом из нее оставшейся жидкой Источники информации, фазы, о т л и ч а ю m и и с я тем, принятые во внймание при экспертизе что, с целью снижения энергозатрат, оставшуюся жидкую фазу, выводимую из 1. Патент Великобритании зоны отделения двуокиси углерода, вво- s № 1129939, кл. В 1 В, 1968. дят в зону десорбпии, где отделяют амми- 2. Патент СССР по заявке аксодержаший газ, 1-50% которого вво- ¹ 2540049/23-26, кл. С 01 С 1/02, дят в зону выделения двуокиси углерода. 1977.

Составитель Г. Леонтьева

Редактор Н. Киштулинец Техред С.Мигунова Корректор .А. Гриценко

Заказ 8547/50 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4