AT221486B - Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus einem vorwiegend Methan enthaltenden Strom - Google Patents

Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus einem vorwiegend Methan enthaltenden Strom

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AT221486B
AT221486B AT59859A AT59859A AT221486B AT 221486 B AT221486 B AT 221486B AT 59859 A AT59859 A AT 59859A AT 59859 A AT59859 A AT 59859A AT 221486 B AT221486 B AT 221486B
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  Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus einem vorwiegend
Methan enthaltenden Strom 
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in der Technik, Kohlendioxyd aus Erdgas zu entfernen, und insbesondere, aber nicht ausschliesslich, auf ein verbessertes Verfahren, um Kohlendioxyd aus Erdgas durch Destillation zu entfernen. 



   Wie in der   Erdölindustrie   wohl bekannt ist, enthält das einer Quelle entströmende Erdgas häufig Koh- lendioxyd. Die Konzentration des Kohlendioxyds ist von Quelle zu Quelle oder von Gebiet zu Gebiet ver- änderlich und liegt normalerweise im Bereich von 1   Mol. -0/0   bis 30   Mol.-%.   Bei vielen Anwendungsarten von Erdgas ist Kohlendioxyd nachteilig, u. zw. entweder bei der   endgültigen   Verwertung des Gases oder bei der Verarbeitung des Gases.   Z. B.   ist Kohlendioxyd beim   Verflüssigungsprozoss   des Erdgases   äusserst   schädlich, da es unter vielen Temperatur-und Druckbedingungen dazu neigt, sich in fester Form auszu- scheiden. Gewöhnlich wird das Kohlendioxyd durch Waschen des Gases mit einer wäs. erigen Lösung eines
Amins, z.

   B.   Tri- oder Diäthanolamin,   entfernt. Ein solches Verfahren ist teuer und wird zur Entfernung des Kohlendioxyds allgemein angewendet, wenn die Konzentration nur 1 oder 2   Mol. -0/0   beträgt. Bei höheren Konzentrationen verbieten die hohen Kosten häufig die Anwendung. 



   Es ist ein Verfahren zur Trennung von Stoffgemischen, die dampfförmig aus einem Behandlungsraum mittels eines durch ihn strömenden, bei der Behandlungstemperatur sich nicht kondensierenden Trägergases bei beliebigem Druck ausgetragen werden, bei dem das beladene Gas unter Stoffaustausch, vorzugs- weise im Gegenstrom, zu einem Teil des Kondensates geführt wird, das sich aus diesem Gas bei dessen
Abkühlung nach dem Austausch abscheidet. 



   Es ist ferner ein Verfahren zur Zerlegung einer Gasmischung aus Methan und Kohlendioxyd bekannt, bei dem die Mischung von Methan und COz auf einen hohen Druck von 200 bis 250 ata komprimiert und die komprimierte Gasmischung zunächst mittels Wasser gekühlt und dann in Wärmeaustauschbeziehung mit kaltem, gasförmigem   CO, das   durch Expandieren von flüssigem   CO   von hohem Druck auf Atmosphärendruck gebildet wurde, gebracht wird. Mit dem bekannten Verfahren ist eine Abtrennung des CO, vom Methan tatsächlich nicht erreichbar, da die Gasmischung auf einen sehr hohen Druck weit über den kritischen Druck der Mischung komprimiert wird.

   Da der Druck der Gasmischung weit über dem kritischen Druck liegt, gibt es während der Abkühlung in dem System keinen Zustand, bei welchem die flüssige und die gasförmige Phase bei diesem Druck gleichzeitig vorhanden sein könnte. Daraus ergibt sich, dass die ganze Gasmischung verflüssigt und keine Trennung erhalten wird. Das bekannte Verfahren ist daher in der Praxis nicht erfolgreich verwendbar. 



   Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus Erdgas anzugeben. 



   Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus Erdgas anzugeben, das von der Konzentration des Kohlendioxyds unabhängig ist. 



   Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Entfernung von Kohlendioxyd aus Erdgas durch einen Destillationsprozess. 



   Weiters ist es ein Ziel der Erfindung, Kohlendioxyd aus Erdgas ohne Bildung von festem Kohlendioxyd zu entfernen. 



   Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus Erdgas anzugeben, wobei die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Apparatur einfach in ihrer Konstruktion und in der Erdölindustrie wohl bekannt ist. 

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   Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren anzugeben, um den Hauptanteil des Kohlendioxyds aus Erdgas zu entfernen, insbesondere wenn das Gas einen hohen Kohlendioxydgehalt aufweist. 



   Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den die Erfindung erläuternden Zeichnungen. 



   In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein Durchflussschema, das ein Verfahren zur Entfernung von Kohlendi- oxyd aus Erdgas für den Fall darstellt, dass der Kohlendioxydgehalt geringer als 8   Mol.-%   ist. Fig. 2 ist   ein Durchflussschema,   das ein Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus Erdgas für den Fall darstellt, dass der Kohlendioxydgehalt höher als 8 Mol.-% ist. Fig. 3 ist ein Phasendiagramm für Methan-Kohlen- dioxyd-Gemische bei 47, 3 ata. Fig. 4 ist ein Phasendiagramm für Methan-Kohlendioxyd-Gemische bei
50, 3 ata. 



   Zusammengefasst kann die Erfindung als Verfahren zur Abtrennung von Kohlendioxyd aus einem zu- geführten Methanstrom, in dem es enthalten ist, bezeichnet werden, wobei dieser Strom durch folgende
Türme hindurchgeleitet wird : a) Turm A, von dessen oberstem Teil praktisch reines Methan abströmt, dessen Zufluss eine Kohlendioxydkonzentration aufweist, die unterhalb derjenigen liegt, bei deren Abkühlung sich beim Arbeitsdruck des Turmes noch keine feste Kohlendioxydphase bildet, dessen Arbeitsdruck in der Nähe, aber noch unterhalb des kritischen Druckes für Methan liegt und durch den ein Teil des praktisch reinen Methanausflusses aus dem obersten Teil des Turmes nach der Verflüssigung nochmals hindurchgeleitet wird, wobei die Bodentemperatur auf einem solchen Wert gehalten wird, dass eine Verfestigung von Kohlendioxyd ausgeschlossen ist.

   b) Turm B,   dessenZufluss   eine genügend hohe Kohlendioxydkonzentration aufweist, dass sich bei Abkühlung desselben unterhalb eines gewissen Druckes eine feste Kohlendioxydphase bildet, und worin der Arbeitsdruck in der Nähe, aber oberhalb des genannten Druckes gehalten wird. 



   Es werden nun die Zeichnungen,   u. zw.   insbesondere Fig. l, im einzelnen beschrieben, wobei die Bezugszeichen A und B Destillationstürme der Art bezeichnen, wie sie gewöhnlich in den Erdölraffinerien zu finden sind. Jeder der Türme A und B hat die übliche Rückflusskammer 4, die durch Leitungen 6 und 8 mit dem oberen Ende desselben verbunden ist. Weiters ist jede Rückflusskammer 4 mit einer äusseren Kühlung (nicht dargestellt) versehen, um die Rückstromflüssigkeit zu kühlen, wie im folgenden ausführlicher beschrieben wird. 



     Jeder der Türme hat ferner einen Wiederverdampfer 10.   der mit dem unteren Ende des jeweiligen Turmes durch Leitungen 12 und 14 verbunden ist. Beide Wiederverdampfer 10 sind mit einer äusseren Heizung (nicht dargestellt) in üblicher Weise versehen, um in den unteren Teilen der Türme A und B in an sich bekannter Weise die   gewünschten Temperaturbedingungen   aufrecht zu erhalten. Der Wiederverdampfer 10 des Turmes A ist durch eine Leitung 16 mit dem Einlass 18 des Turmes B verbunden, wobei ein druckerzeugendes Organ 20,   z. B.   ein Kompressor, eingeschaltet ist, um den Druck der zum Turm B geleiteten Flüssigkeit zu erhöhen, wie im folgenden ausführlicher beschrieben wird. Ausserdem ist die Rückflusskammer4des Turmes B durch die Leitung 21 mit der Einlassleitung 22 des Turmes A verbunden.

   Ein geeignetes Drosselventil 24 ist in die Leitung 21 eingeschaltet, um den Druck der in den Kreislauf zurückgeführten Flüssigkeit, die in den Turm A eintritt, zu reduzieren. 



   Das zuströmende Gas, das in der in Fig. 1 dargestellten Weise behandelt wird, muss vorwiegend aus Methan bestehen und sollte weniger als 8   Mol. -0/0   Kohlendioxyd enthalten. Die verschiedenen Zahlen in den Zeichnungen geben die Prozentanteile, bezogen auf 1 Mol eines typischen Gasstromes, an den ver- 
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 oxyd enthält, wird zunächst in den mittleren Teil des Turmes A eingeführt, wo der Strom destilliert wird, um einen oberen Ausfluss aus praktisch reinem Methan und einen an Kohlendioxyd reichen Bodenabfluss zu liefern. 



   Der Turm A sollte auf einem Druck unterhalb 47, 3 ata, dem kritischen Druck von Methan gehalten werden. Um die gewünschte Destillation zu erreichen, muss der obere Ausfluss aus praktisch reinem Methan verflüssigt und durch die Leitung 8 nochmals in den Oberteil des Turmes A eingeführt werden. Die entsprechende Rückflusskammer 4 kühlt und verflüssigt den Ausfluss, der aus dem Turm durch die Leitung 6 ausströmt und hält die Temperatur im Oberteil des Turmes A   unter -81, 60C,   der kritischen Temperatur des Methans. Da das Methan verflüssigt werden muss, um die erforderliche Destillation zu erzielen, kann der Druck im Turm A den kritischen Druck von Methan nicht überschreiten. 

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   Der Bodenausfluss des Turmes A fliesst durch die entsprechende Leitung 12, den Wiederverdampfer 10 und die Leitung 14, um die Bodentemperatur des Turmes A unterhalb der Tripelpunkttemperatur zu halten, bei der oder oberhalb derer sich festes Kohlendioxyd ausbildet. Vorzugsweise der Wiederverdampfer 10 des Turmes A hält die Bodentemperatur des Turmes A unterhalb von   etwa -70oC.   Diese Temperatur genügt, um eine Verfestigung des Kohlendioxyds zu verhindern, ist aber doch noch genügend hoch, um eine wirksame Destillation des zugeführten Stromes im Turm A zu ergeben. 



   Es ist weiters wünschenswert, dass der Druck im Turm A unter Berücksichtigung der bereits angegebenen Beschränkungen so hoch wie möglich gehalten wird. Wenn der Druck im Turm A vermindert wird, erhöht sich die Möglichkeit der Bildung festen Kohlendioxyds. Mit andern Worten, wenn der Druck im Turm A angenähert 47, 3 ata beträgt, kann der zugeführte Strom eine Kohlendioxydkonzentration von angenähert 8 Mollo aufweisen, ohne dass auf den Einströmplatten (nicht dargestellt) des Turmes A festes Kohlendioxyd abgeschieden wird. Wenn jedoch der Druck im Turm A auf wesentlich unter 47, 3 ata reduziert wird, wird sich festes Kohlendioxyd im Turm bilden, wenn die Kohlendioxydkonzentration im zugefuhrten Strom nicht in ähnlicher Weise verringert wird. 



   Zum leichteren Verständnis der Arbeitsweise des Turmes A ist in Fig. 3 das Phasendiagramm für ein 
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 verfestigen. Es wird daher die Kohlendioxydkonzentration in dem dem Turm A zugeführten Strom unter
8   Mol.-%   gehalten. 



   Theoretisch (für das bereits beschriebene Beispiel) tritt der zugeführte Strom in den Turm A beim
Punkt "a" des Phasendiagramms ein und der Strom wird durch Destillation getrennt in ein an Methan rei- ches oberes Ausflussprodukt, dargestellt durch Punkt"b", und ein an Kohlendioxyd reiches Bodenausfluss- produkt, dargestellt durch Punkt"c". Die Linie "bd" stellt die Zusammensetzungen der Gasphase dar, die durch den Turm aufsteigt, und die   Linie"bc"stellt   die Zusammensetzungen der Flüssigkeit dar, die durch den Turm absinkt. Es wird somit der Hauptanteil des Methans aus dem Turm A als im wesentlichen reines
Produkt entfernt, ohne dass sich festes Kohlendioxyd bildet. 



   Der Auslass 26 der Rückflusskammer 4 für den Turm A steht mit irgendeiner wählbaren Apparatur (nicht dargestellt) in Verbindung, um eine Lagerung oder weitere Verarbeitung des praktisch reinen Methans zu ermöglichen. Der durch die Leitung 26 abgeführte Strom weist einen Kohlendioxydgehalt auf, der nur einen Bruchteil eines Prozents beträgt. Der Ausfluss aus dem Wiederverdampfer 10 des Turmes A, der reich an Kohlendioxyd ist, wird durch die Leitung 16 zum Einlass 18 des Turmes B geführt. Der durch die Leitung 16 geleitete Ausfluss wird ausserdem durch den Kompressor 20 auf den gewünschten Druck im Turm B verdichtet. 



   Der Druck im Turm B wird auf einem Wert gehalten, der höher ist als der Druck, bei dem Kohlendioxyd in fester Form auf den Einströmplatten des Turmes abgeschieden wird, wenn in einem hauptsächlich aus Methan bestehenden zugeführten Strom Kohlendioxyd enthalten ist. Wie in Fig. l angedeutet, kann ein typischer, dem Turm B zugeführter Strom bei seinem Eintritt eine Kohlendioxydkonzentration von 30% aufweisen. Es wurde gefunden, dass sich, wenn der Druck im Turm B auf über 50, 3 ata gehalten wird, das in den Turm B eintretende Kohlendioxyd nicht verfestigt. 



   Der Strom, der durch den Einlass 18 in den Turm B eintritt, wird destilliert, um einen oberen Ausfluss mit begrenzter Kohlendioxydkonzentration und einen Bodenausfluss aus praktisch reinem Kohlendioxyd zu ergeben. Der Bodenausfluss des Turmes B wird zum Teil durch die entsprechende Leitung 12, den Wiederverdampfer 10 und die Leitung 14 nochmals zurückgeführt, um die Bodentemperatur des Turmes B genügend hoch zu halten, so dass sich im unteren Teil des Turmes kein festes Kohlendioxyd bildet. Diese Bodentemperatur liegt vorzugsweise in der Nähe von   13, 90C.   Der Ausfluss 28 des Wiederverdampfers 10 des Turmes   B   ist mit einer beliebigen geeigneten Vorrichtung (nicht dargestellt) zur Absetzung des praktisch reinen Kohlendioxyds verbunden.

   Es wird jedoch bemerkt, dass der Bodenausfluss aus dem Turm B, der durch die Leitung 28 entnommen wird, vor dem Absetzen gedrosselt werden kann, wodurch eine beträchtliche Kühlleistung erzielt werden kann. 



   Der obere Ausfluss des Turmes B wird teilweise durch die entsprechenden Leitungen 6 und 8 und die entsprechende Rückflusskammer 4 nochmals   zurückgeführt,   um im oberen Teil des Turmes eine Flüssigkeit mit einer Temperatur von   angenähert-73, 30C   zu erzeugen. Der Kohlendioxydgehalt dieses oberen Ausflusses hängt vom Arbeitsdruck des Turmes B ab. Wenn der Druck im Turm angenähert 50, 3 ata beträgt, wird der obere Ausfluss eine Kohlendioxydkonzentration von weniger als 8   Molle   aufweisen. Wenn 

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 jedoch der Druck zunimmt, nimmt auch die Kohlendioxydkonzentration zu. Da dieser obere Ausfluss dem Turm A nochmals zugeführt wird, wie im folgenden ausgeführt ist, ist es wünschenswert, dass dieser Ausfluss weniger als 8   Mol.-%   Kohlendioxyd enthält.

   Es wird daher der Druck im Turm B in der Nähe von 50, 3 ata gehalten. 
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Esstellt, um das Verständnis des im Turm B vor sich gehenden Prozesses zu erleichtern. Der dem Turm B zugeführte Strom enthält, wie bereits festgestellt, angenähert   30%   Kohlendioxyd und der Zustand desselben ist durch den   Punkt"e"angedeutet.   Dieser Strom wird durch Destillation gespalten, um ein an Methan reiches oberes Ausflussprodukt mit einem Kohlendioxydgehalt von angenähert   Wo.   wie es durch den   Punkt"f   dargestellt ist, als auch ein aus praktisch reinem Kohlendioxyd bestehendes Bodenausflussprodukt, wie es durch den   Punkt"g"dargestellt   ist, zu erhalten.

   Die   Linie"fhg"stellt   die Zusammensetzungen des Gases dar, das durch den Turm aufsteigt, und die   Linie"fjg"stellt   die Zusammensetzungen' der Flüssigkeit dar, die durch den Turm absinkt. Es ist daraus zu ersehen, dass durch Einsatz des Turmes B bei 50, 3 ata der Hauptanteil des Kohlendioxyds entfernt wird, so dass sich ein oberes Ausflussproduktergibt, das weniger als 8   Mol. -0/0   Kohlendioxyd enthält, ohne dass sich im Turm festes Kohlendioxyd bildet. 



  Wie aus dem Phasendiagramm ersichtlich ist, liegt die Flüssigkeit-Dampf-Zone vollständig oberhalb der Zonedes festen Kohlendioxyds. Es wird sich daher, solange der Strom im Turm B in der   Flüssigkeit-Dampf-   Zone gehalten wird, kein festes Kohlendioxyd ausbilden. 



   Der Auslass aus der Rückflusskammer 4 des Turmes B wird durch die Leitung 21 und das Drosselventil 24 geführt, um den Druck des in den Kreislauf   zurückgeführten   Stromes zu reduzieren und den wieder zugeführten Strom mit dem von aussen zugeführten Strom in der Leitung 22 zu vereinigen. Es werden demnach das wiedereingeführte Gas und eine neue Charge des ursprünglich zugefünrten Stromes dem Prozess unterworfen, um eine weitere Abtrennung des Kohlendioxyds zu erreichen. 



   Wie bereits angegeben, wird das   in Fig. 1   dargestellte Verfahren benutzt, wenn das zugeführte Gas einen geringeren Kohlendioxydgehalt als 8   Mol. -0/0   aufweist. Ein wichtiges Merkmal dieses Verfahrens ist es, dass der Turm Bwesentlich kleiner als der Turm A ausgeführt werden kann. Eine Untersuchung der Berechnungen für den typischen Prozess, deren Ergebnisse neben der   Auslassleitung   26 aus der   Riickflusskam-   mer 4 für den Turm A aufgezeichnet sind, zeigt, dass praktisch 5% des ursprünglich zugeführten Stromes im Turm A abgetrennt und als praktisch reines Methan abgeführt werden. Nur ein kleiner Teil des ur-   sprtinglich   zugeführten Gases wird durch die Leitung 16 dem zweiten Turm B zugeleitet. 



   Das in Fig. 2 dargestellte Verfahren benutzt praktisch die gleiche Apparatur wie bei dem im Zusammenhang mit dem in Fig. l dargestellten Verfahren. Die Türme A und B werden wieder verwendet und auf den gleichen Arbeitsbedingungen gehalten, wie früher beschrieben. Es sind auch beide Türme A und B mit einer Rückflusskammer und einem Wiederverdampfer (nicht dargestellt) in der gleichen Weise, wie schon beschrieben, versehen. Das zugeführte Gas wird jedoch bei dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren zuerst in den Turm B geleitet, um eine anfängliche, teilweise Abtrennung des Kohlendioxyds zu erreichen. 



   Wie bereits angegeben, wird das in Fig. 2 dargestellte Verfahren verwendet, wenn der zugeführte 
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 schen Prozess sind in der Zeichnung für einen zugeführten Strom angegeben, der   10%   Kohlendioxyd enthält. Die Rechnungen sind auf ein Mol zugeführten Gases bezogen. Wenn das zugeführte Gas in den Turm
B geleitet wird, wird ein grosser Teil des Kohlendioxyds als Bodenausfluss entfernt. Der vorwiegend aus
Methan bestehende obere Ausfluss enthält weniger als 8   Mol. -0/0   Kohlendioxyd, je nach dem Arbeitsdruck im Turm B.

   Das Produkt des oberen Ausflusses, das eine begrenzte Kohlendioxydkonzentration aufweist, wird dem Kreislauf wieder zugeführt und durch eine Leitung 30 in den mittleren Teil des Turmes A ge-   presst,   um ein Gas zu ergeben, das praktisch unter den gleichen Bedingungen, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurden, in den Turm A eingeführt wird. 



   Das Gas wird im Turm A destilliert, um ein praktisch aus reinem Methan bestehendes oberes Ausflussprodukt und ein Bodenausflussprodukt, das reich an Kohlendioxyd ist, zu liefern. Der Hauptanteil des in den Turm A eintretenden Gases wird als oberer Ausfluss abgeführt. Es wird daher der Bodenausfluss des . Turmes A eine 8   Mol. -% überschreitende Kohlendioxydkonzentration   besitzen. Dieser Bodenausfluss wird durch die Leitung 16 (wie im früheren Beispiel) in den Turm B zur weiteren Destillation zusammen mit dem ursprünglich zugeführten Gas geleitet. Es wird also der Bodenausfluss aus dem Turm A im Turm B weiter behandelt, um eine weitere Abtrennung des Kohlendioxyds zu erzielen. 



   Wenn man die oben beschriebenen Verfahren zusammenfasst, ist zu bemerken, dass in jedem Fall das zugeführte Gas oder der zugeführte Gasstrom durch zwei Türme geführt wird, wobei der Druck in einem Turm in der Nähe des kritischen Druckes von Methan gehalten wird und der Druck im andern Turm ge- 

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 nügend hoch gehalten wird, um eine Verfestigung des Kohlendioxyds zu verhindern, wenn die Kohlendi-   oxydkonzentration   im Methan 8   Mol.-%   überschreitet. In einem Fall (wenn das zugeführte Gas weniger als 8 Mol.-% Kohlendioxyd enthält) wird das zugeführte Gas direkt in den Niederdruckturm geleitet, um eine praktisch vollständige Abtrennung des Kohlendioxyds vom Hauptteil des zugeführten Gases zu errei- chen.

   In einem   ändern Fall   (wenn das zugeführte Gas eine Kohlendioxydkonzentration von über 8 Mol.-% aufweist) wird das zugeführte Gas in den zweiten Turm geleitet, um eine teilweise Abtrennung des Koh- lendioxyds zu erreichen, wodurch die Kohlendioxydkonzentration im Hauptgasstrom unter einen Wert von
8   Mol.-%   gesenkt wird. Es kann also das eine oder andere der oben beschriebenen Verfahren angewendet werden, um Kohlendioxyd aus einem Erdgasstrom unabhängig von der Kohlendioxydkonzentration zu entfernen. 



   Die Erfindung bezieht sich auch auf die Entfernung von Kohlendioxyd aus einem Erdgasstrom, der mehr als 8 Mol.-% Kohlendioxyd enthält, indem der Gasstrom direkt in den Turm A geleitet wird. Ein solches Verfahren kann von Vorteil sein, wenn die Zusammensetzung des zugeführten Stromes eine Dros- selung von einem höheren Druck bis unter den kritischen Druck von Methan (47, 3 ata) erlaubt, ohne dass   i die Drosseleinrichtung   verstopft wird. Wenn das zugeführte Gas durch Drosselung von einem höheren Druck herunter auf 47, 3 ata gekühlt wird, wird sich kein festes Kohlendioxyd auf den Einströmplatten des Tur- mes A niederschlagen, auch wenn die Kohlendioxydkonzentration 8% übersteigt, vorausgesetzt, dass die
Konzentration geringer bleibt als die Konzentration des Bodenabflusses.

   Wenn ein Gasstrom, der Kohlen- dioxyd zu über 8   Mol.-%   enthält, auf 47, 3 ata gekühlt wird, durchläuft das Kohlendioxyd eine Feststoff-
Dampf-Phase und es muss eine sehr empfindliche Apparatur verwendet werden, um zu verhindern, dass die
Expansionsvorrichtung (z. B. ein Drosselventil) eine Zerstörung der Apparatur hervorruft. Es kann daher ein solches Gas nur unter optimalen Bedingungen gekühlt und direkt in den Niederdruckturm A   eingeführt   wer- den. 



   Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass, falls andere Komponenten als Methan und Kohlendi- oxyd in nennenswerten Mengen im zugeführten Strom vorhanden sind, die speziellen Arbeitsbedingungen des Turmes entsprechend geändert werden. 



   Aus dem vorstehenden geht hervor, dass die Erfindung ein wirtschaftliches Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus Erdgas angibt. Das Kohlendioxyd wird durch Destillation entfernt und das Kohlen- dioxyd kann ohne Rücksicht auf die Konzentration desselben aus dem Gasstrom entfernt werden. Das Koh - lendioxyd wird entfernt, ohne dass sich festes Kohlendioxyd in den   Destillationstürrnen   bildet und die er- forderliche Anlage ist einfach in der Konstruktion und in der Erdölindustrie wohl bekannt. Es ist auch zu ersehen, dass die Erfindung ein einfaches Verfahren darstellt, um den Hauptanteil an Kohlendioxyd aus einem Erdgasstrom zu entfernen. insbesondere wenn das Gas eine hohe Kohlendioxydkonzentration auf- weist. 



   Wenn auch besondere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, so ist es doch selbstver- ständlich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, da verschiedene Abänderungen hievon vorgenom- men   werden können,   die ebenfalls in den Bereich der Erfindung fallen sollen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxyd aus einem vorwiegend Methan enthaltenden Strom durch einen ersten und zweiten Destillationsturm, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im ersten Turm etwas unterhalb des kritischen Drucks von Methan gehalten wird, der Druck im zweiten Turm etwas oberhalb des Druckes gehalten wird, bei dem sich Kohlendioxyd verfestigt, wenn es mit Methan vermischt ist, dass der Bodenausfluss des ersten Turmes in den Mittelteil des zweiten Turmes geleitet wird, der obere
Ausfluss aus dem zweiten Turm in den Mittelteil des ersten Turmes geleitet wird und der Strom anschlie- ssend entsprechend dem ursprünglichen Kohlendioxydgehalt des Stromes durch die Türme geleitet wird. 
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Claims (1)

  1. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Destillationsturm der Hauptanteil des Methans in den oberen Teil des Turmes und der restliche Anteil an Methan und das Kohlendioxyd in den unteren Teil des Turmes abgesondert werden.
    4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil des ersten Turmes auf einer Temperatur gehalten wird, die oberhalb der Temperatur liegt, bei der sich festes Kohlendioxyd bildet.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom bei <Desc/Clms Page number 6> einem Druck abgekühlt wird, der den kritischen Druck des Methans überschreitet, worauf der gekühlte Strom bis in die Nähe, aber knapp unterhalb des kritischen Druckes expandiert wird, bevor er in den Destillationsturm eingeführt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111793513A (zh) * 2019-04-04 2020-10-20 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 通过结晶系统与液化交换器的组合提纯和液化生物气

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