AT231049B - Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus einem gasförmigen Gemisch - Google Patents

Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus einem gasförmigen Gemisch

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AT231049B AT865361A AT865361A AT231049B AT 231049 B AT231049 B AT 231049B AT 865361 A AT865361 A AT 865361A AT 865361 A AT865361 A AT 865361A AT 231049 B AT231049 B AT 231049B
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
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Description


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  Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus einem gasförmigen Gemisch 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus einem gasförmigen   Gemisch,     das-unter Normalbedingungen gasförmige-Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methan,   mindestens 8   Mol-%   Schwefelwasserstoff, ferner Wasserdampf und gegebenenfalls Kohlendioxyd enthält, bei welchem das unter einem Überdruck stehende oder auf Überdruck gebrachte gasförmige Gemisch abkühlend expandiert wird. 



   Viele natürliche Gase, die Methan als Hauptkomponente enthalten, haben auch einen Gehalt an gewissen sauren Gasen, d. h. Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd, in solch grossen Mengen, dass die Abtrennung dieser sauren Stoffe durchgeführt werden muss, bevor das Erdgas der Verwendung zugeführt werden kann. Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd aus gasförmigen Kohlenwasserstoffausgangsmaterialien sind bekannt. Eine Absorption unter Verwendung von Lösungsmitteln von gewöhnlich basischem Charakter ist wahrscheinlich die am meisten gebräuchliche Massnahme zum Abtrennen von Schwefelwasserstoff und andern sauren Komponenten aus Erdgas und anderem, normalerweise 
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 oder mit diesem zu reagieren und es beim Erhitzen wieder freizugeben.

   Zahlreiche absorbierende Flüssigkeiten werden zu diesem Zweck in den praktisch verwendeten technischen Prozessen angewendet, einschliesslich wässeriger Lösungen von Mono- und Diäthanolamin, Natriumphenolat, Trikaliumphosphat und gewisser Salze von Aminosäuren. Feste Kontaktmaterialien, die zur Entfernung von H S aus damit verunreinigten Ausgangsmaterialien geeignet sind, haben sich in der Praxis nur als beschränkt brauchbar erwiesen. Andere Behandlungen beruhen auf der katalytischen Zersetzung des Schwefelwasserstoffes,   z. B.   über Eisenoxyd, um den Schwefelwasserstoff in Schwefeldioxyd oder andere Verbindungen überzuführen, die dann durch Absorption oder Destiilation entfernt werden können.

   Diese verschiedenen Arbeitsweisen sind zwar im allgemeinen für die Entfernung von Schwefelwasserstoff geeignet, wenn dieser in geringen Mengen vorliegt,   z. B.   weniger als 6 oder 8   Mol-%.   Sie sind aber nicht in grösserem Ausmass zur Behandlung von grosse Mengen der sauren Gase enthaltendem Ausgangsmaterial verwendet worden. 



   Im allgemeinen sind Behandlungsweisen von der Art der Absorption mit Regeneration für die Behandlung von Gasen, die so grosse Mengen saurer Gase enthalten, wegen der erforderlichen grossen Menge Lösungsmittel für die Absorption der sauren Gase und wegen des hohen Energieverbrauchs beim Abstreifen der angereicherten Lösung im Regenerator wirtschaftlich von geringem Interesse ; dies gilt auch für das Verfahren nach der deutschen Auslegeschrift Nr. 1006111, gemäss welchem   z. B.   unter Druck stehendes Erdgas unter Arbeitsleistung expandiert und sodann einer Schwefelwasserstoffwäsche unterworfen wird. 



   Die Anwendung fester Kontaktstoffe,   z. B.   in der Kohlengasindustrie, zur Entfernung von Schwefelwasserstoff ist für die Behandlung von grossen Mengen Schwefelwasserstoff enthaltenden Gasen wegen der raschen Sättigung der Kontaktbetten, durch die ein häufiges Abschalten zwecks Regenerierung des Kontaktmaterials erforderlich wird, ungeeignet. Katalytische Umwandlungsprozesse der vorstehend erwähnten Art sind im allgemeinen zur Umwandlung von Schwefelverbindungen entwickelt worden, die in niedrigen 

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Konzentrationen in dem zu behandelnden Gas vorliegen ; sie sind als solche zur Anwendung für die Be- handlung von Kohlenwasserstoffgasen, die verhältnismässig grosse Mengen Schwefelwasserstoff enthalten, nicht geeignet.

   Die Erfindung schafft eine einfache und wirtschaftliche Arbeitsweise für die Abtrennung von Schwefelwasserstoff und andern sauren Gasen aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen, welche auf Mii schungen anwendbar ist, die mehr als etwa 8 Mol-%   (z. B. 8-90 Mol-%)   Schwefelwasserstoff ent- halten. 



   Es ist nun gefunden worden, dass Schwefelwasserstoff aus einem gasförmigen Gemisch, das-unter
Normalbedingungen   gasförmige - Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methan, mindestens 8 MOI-%   Schwefel- wasserstoff, ferner Wasserdampf und gegebenenfalls Kohlendioxyd enthält, durch ein Verfahren entfernt ) werden kann, gemäss welchem man das Gemisch im wesentlichen entwässert und dann unter einem Druck über 49 at abs.

   auf eine Temperatur im Bereich von-23 bis-62 C abkühlt, worauf man das gekühlte
Gemisch zu einer einzigen flüssigen Schwefelwasserstoffphase und einer gasförmigen Kohlenwasserstoff- phase expandiert und die Dampfphase sowie die erhaltene flüssige Phase trennt, und dass nach dieser Tren- nung der Druck auf die abgetrennte flüssige Phase zwecks Entfernung   vonKohlenwasserstoffverunreinigun-   
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 phase unter im wesentlichen überatmosphärischem Druck mit einem selektiven Lösungsmittel für Schwefelwasserstoff in an sich bekannter Weise behandelt wird. 



   Was das Abkühlen des   Ausgangsmaterials aabelangt, härigt   die gewünschte Temperatur weitgehend von der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials und insbesondere von den   Druck-/Temperatureigen-   schaften desselben ab. 



   Faktoren, welche die Wahl dieser Temperatur für ein bestimmtes Ausgangsmaterial beeinflussen, sind unter anderem das gewünschte Mass der Trennung von Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffgasen sowie der Druck, unter welchem die getrennten Ströme zur weiteren Behandlung ohne unnötige neue Kompression zur Verfügung stehen sollen. In manchen Fällen kann eine Abkühlung unter im wesentlichen isobaren Bedingungen vorgezogen werden, während in andern Fällen das Abkühlen unter einem beträchtlichen Druckabfall von Vorteil sein kann. Solche Druckänderungen können durch Ventile herbeigeführt und geregelt werden. 



   Wenn das Gemisch im wesentlichen isobar abgekühlt wurde, wird das gekühlte Gemisch ausgedehnt (im wesentlichen adiabatisch), wodurch die Temperatur   z. B.   um mindestens   60C   bis zum   Bereich-29   bis   - 68 C   unter Bildung eines Gemisches aus einer gasförmigen Kohlenwasserstoffphase und einer einzigen flüssigen   Sehwefelwassersmffphase   erniedrigt wird.

   Das expandierte Gemisch wird in eine Flüssigkeit, 
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 förmige Kohlenwasserstoffphase zerlegt, die eine stark herabgesetzte Menge   Schwefelwasserstoff enthält,   Die abgetrennte flüssige Schwefelwasserstoffphase wird dann einer zweiten anschliessenden Druckreduktion unterworfen (vorzugsweise im wesentlichen adiabatisch), wodurch eine Verdampfung gelöster Kohlenwas- serstoffe aus der Phase herbeigeführt wird (wobei die flüssige Phase zweckmässig durch Wärmeaustausch ausreichend erwärmt wird, um eine Verdampfung von Methan und etwaigen andern vorhandenen Alkanen, wie   Äthan.   zu erzielen). Hiedurch wird der Kohlenwasserstoffgehalt des flüssigen Schwefelwasserstoffes noch weiter erniedrigt und der Anteil des   HS   in der flüssigen Phase erhöht.

   Diese kalte, flüssige Schwe- felwasserstoffphase und die beiden gasförmigen Kohlenwasserstoffströme werden getrennt verwendet, um die hauptsächliche Kühlung des gasförmigen Ausgangsmaterials herbeizuführen. Gewünschtenfalls wird die abgetrennte gasförmige Kohlenwasserstoffphase dann in an sich bekannter Weise mit einem selektiven Lösungsmittel behandelt, um ihren   Schwefelwasserstoffgehalt   auf ein Minimum herabzusetzen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die noch in der flüssigen Schwefelwasserstoffphase enthaltenen, gelösten Kohlenwasserstoffe daraus durch eine dritte Druckerniedrigung entfernt.

   Die bei den beiden letzterwähnten Druckerniedigungen der flüssigen Schwefelwasserstoffphase verdampften Kohlenwasserstoffe werden zusammen mit dem grösseren Strom gasförmiger Kohlenwasserstoffe, welcher früher in dem Verfahren abgetrennt worden ist, mit einem selektiven Lösungsmittel behandelt, um den restlichen Schwefelwasserstoff zu entfernen. Kohlendioxyd - falls solches in dem Ausgangsmaterial enthalten ist-begleitet im allgemeinen den Schwefelwasserstoff durch die verschiedenen Stufen des Verfahrens. 



   Um etwaige Schwierigkeiten durch Hydratbildung zu vermeiden, wird empfohlen, das zu behandelnde Ausgangsmaterial zunächst zwecks Herabsetzung seines Taupunktes auf   unter -18oC   und vorzugsweise unter-45, 5 C, insbesondere unter Hindurchleiten durch ein Siliciumdioxydgelbett, zu dehydratisieren. 



   Die wirksamste Ausführungsform des Verfahrens ergibt sich, wenn das gekühlte Gemisch zunächst auf einen Druck über 14 at abs. expandiert wird ; d. h. die gasförmige Kohlenwasserstoffphase soll unter einem Druck über 14 at abs. stehen, wenn sie zu der mit einem Amin oder einem andern selektiven Lösungs- 

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 mittel arbeitenden Behandlungsanlage geführt wird, um die Entfernung des Schwefelwasserstoffes zu ver- vollständigen. Der aus dem Ausgangsmaterial abgetrennte Schwefelwasserstoff kann zwecks Gewinnung des darin enthaltenen Schwefels in Form von elementarem Schwefel einer teilweisen Oxydation unterworfen werden   (z. B.   nach dem Claus-Prozess unter Verwendung eines Bauxitkatalysators). 



  Es können verschiedene flüssige Lösungsmittelextraktionsprozesse für die Entfernung von Schwefel- wasserstoff aus dem in der Niederdruck-Flash-Behandlung anfallenden Gas verwendet werden. Die verwen- deten Lösungsmittel haben entweder schwach basischen Charakter oder sie wirken als physikalische se- lektive Lösungsmittel und besitzen die Eigenschaft, dass sie Schwefelwasserstoffbei niedrigen Tempera- turen, gewöhnlich bei erhöhtem Druck, aufnehmen. Der durch das Lösungsmittel extrahierte   H. S   kann durch Erhitzen in Freiheit gesetzt werden. Stoffe, die sich im allgemeinen als befriedigend für die Schwe- felwasserstoffabsorption erwiesen haben, sind bereits angeführt worden.

   Dabei werden die Amine und ins- besondere Alkanolamine, wie Diäthanolamin oder Diisopropanolamin, sowie Amide, wie Di-N-alkyl- amide kurzkettiger Fettsäuren, ferner Glykole oder Tetramethylensulfone und Gemische solcher Verbin- dungen bevorzugt.   Teirahydrothiophen-l, l-dioxyd, DimethylsulfoxydundN, N-Dimethylformamid   sind typische Beispiele. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird rohes Erdgas, gewöhnlich mit einem
Druck im System von mindestens 70 at abs. und einer Temperatur von etwa   320C   (10-490C) durch ein
Absorptionsbett, wie Silicagel, geleitet, um seinen Wassergehalt auf einen Taupunkt von vorzugsweise   unter-45, 50C   herabzusetzen. Aus dieser Vortrocknungsstufe kann das Erdgas in einen wassergekühlten
Wärmeaustauscher geleitet werden, in welchem seine Temperatur um etwa 5 - 120C herabgesetzt wird. 



   Der wassergekühlte Erdgasstrom kann dann aufgespalten werden und auf jeden Fall wird er durch die ab-   getrennten Produkte des Prozesses abgekühlt, auf eine2 wesentlich niedrigere Temperatur von beispielsweise etwa -47oC. und auf einen Druck 1, 4-35 kg/cm unterhalb des Zuführungsdruckes, beispielsweise  
64, 6 at abs., gebracht. Das Erdgas und das daraus kondensierte flüssige Gemisch werden dann in einer ersten Flash-Stufe expandiert und auf einen Druck   14 - 42   at abs. unterhalb des Zuführungsdruckes,   z. B.  
40, 5 at abs., gebracht und auf eine Temperatur   von-62 C eingestellt, während   eine gasförmige Kohlen- wasserstoffphase und eine einzige schwefelwasserstoffreiche flüssige Phase aufrechterhalten werden.

   Flüs- siger Schwefelwasserstoff wird in einer geeigneten Dampf-/Flüssigkeit-Abtrennvorrichtung von dem gas- förmigen Kohlenwasserstoff (hauptsächlich Methan) abgetrennt, wobei der Kohlenwasserstoff oben abge- zogen, mit dem als Ausgangsmaterial dienenden Erdgas oder einem Teil desselben in einem Wärmeaus- tasucher in Wärmeaustausch gebracht und dann in eine Waschanlage (Berieselungsanlage) weitergeleitet wird, um die Entfernung von Schwefelwasserstoff aus dem Material zu vervollständigen. Gewöhnlich wird
Monoäthanolamin für die letztgenannte Behandlung verwendet, obwohl auch andere Lösungsmittel, wie
Dimethylformamid oder Diisopropanolamin, verwendet werden können. 



   Der flüssige Schwefelwasserstoff aus der   Flüssigkeit-/Dampf-Trennvorrichtung   wird in ausreichendem 
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 flüssige   HS-Phase   aufrechterhalten wird. Das Gas-Flüssigkeit-Gemisch aus dieser zweiten Flash-Stufe wird in eine zweite   Flüssigkeit-/Dampf-Trennvorrichtung   geführt, wo die Methandämpfe oben abgeführt   werden. Die Methandämpfe   aus der Trennvorrichtung der zweiten Flash-Stufe werden vorzugsweise wieder komprimiert und mit dem gasförmigen Kohlenwasserstoff, der in der ersten Flash-Stufe abgetrennt worden ist, in die vorgenannte Aminbehandlungsanlage oder eine andere Anlage für Behandlung mit selektivem Lösungsmittel) geführt.

   Der flüssige Schwefelwasserstoff aus dieser Trennvorrichtung der zweiten Flash-   Stufe wird vorzugsweise einer weiteren Druckreduktion (dritte Flash-Stufe) unterworfen ; in diesem Fall auf etwa 5, 3 at abs. (3, 5-7, 0 at abs. ), wobei sich eine Temperatur von etwa -690C (-29 bis-78, 5 C)    ergibt. Der Schwefelwasserstoff aus der Trennvorrichtung der dritten Flash-Stufe wird in die Claus-Anlage übergeführt und das als Spitzenprodukt wiedergewonnene Methan wird erneut unter Druck gesetzt und den Dämpfen aus der ersten Flash-Stufe zugesetzt. 



   Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung und an Hand einer Behandlung eines rohen Erdgases, wobei   unter "0/0" "Mol-%" und unter "Teilen" "Gew. -Teile" zu   verstehen sind, näher beschrieben ; das rohe Erdgas enthielt   z. B. 55% Methan, 34% H, S, 10% Cd und war bei einem   Druck von etwa 70 at abs. und einer Temperatur von 320C mit Wasserdampf gesättigt. Das Gas wird aus dem Behälter 1 durch die Leitung 10 und den offenen Hahn 11 in eine Dehydratisierungsanlage 13 mit Silicagel geführt.

   Das Siliciumdioxydgel-Trocknungsmittel hat eine verhältnismässig grobe Korngrösse (5 bis 20 Maschen,   d. h.   die Körner können ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 4, 00 mm passieren und werden von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0, 84 mm zurückgehalten) und ist in der 

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Lage, das zugeführte Material zu trocknen. Das Ausgangsmaterial wird bis zu einem Wassertaupunkt unter   etwa-45, 5 C, vorzugsweise unterhalb-54 C,   getrocknet, so dass es nicht mehr als etwa 1 Teil Wasser auf 1 Million Teile Gas enthält, wodurch eine spätere   H2S-Hydratbildung   bei den niederen Temperaturab- schnitten des Prozesses verhindert wird. Das getrocknete Gas verlässt das Siliciumdioxydgelbett durch die Leitung 15 und gelangt durch einen offenen Hahn 16 in einen Kühler 18. 



   Der Wasserkühler setzt die Temperatur des rohen Erdgases auf etwa   210C   herab. Hinter dem Wasser- kühler wird das Erdgas in zwei Ströme geteilt, wobei ein untergeordneter Anteil desselben in eine Leitung
27 durch einen ersten Wärmeaustauscher 29 strömt, der seine Temperatur auf etwa   160C   herabsetzt, und dann durch einen andern Wärmeaustauscher 30, welcher seine Temperatur noch weiter   auf-47 G   herabsetzt, wobei der zweite und der erste später abgetrennte Kohlenwasserstoffstrom als Kühlmittel verwendet werden. An dieser Stelle hat das Erdgas einen Druck von etwa 64,5 at abs.

   Der erste Teil des Naturgases, der vom Wasserkühler 18 abfliesst, wird durch eine Zweigleitung 32 in einen Wärmeaustauscher 34 geführt, 
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    Wärme austauscht und auf eineStröme   sind in bezug auf ihre Zusammensetzung und die durchzuführende Trennung sowie die Erfordernisse, welche durch die anschliessende Behandlung der getrennten Kohlenwasserstoff-und Schwefelwasserstoffkomponenten und ihre dadurch bedingten   Eigenschaften beim Abkühlen der   entsprechenden Teile des Ausgangsmaterials bestimmt werden, aufeinander abgestimmt. 



   Die primären und die sekundären Ströme des Erdgases werden durch die Leitung 32 bzw. 27 wieder   zusammengeführtund durch die Leitung 36 über   ein Drosselventil 37 in eine Trennvorrichtung 40 der ersten 
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 so dass sich ein   D ampf-/Flüssigkeit-Zweiphasensystem   ergibt. In der Trennvorrichtung der ersten FlashStufe wird ein einphasiges Kondensat, welches an   H.SundCO   reich ist, und eine untergeordnete Menge von   CHs   enthält, am Boden gesammelt und durch einen Abfluss 42 abgeleitet. Dampf aus der Trennvorrichtung der ersten Flash-Stufe, insbesondere CH., zusammen mit einer untergeordneten Menge   H S, z. B.   
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 trennt. 



   Der durch die Flash-Behandlung erhaltene Methandampf, welcher eine niedere Temperatur von etwa   - 62 C   aufweist, wird ohne wesentliche Druckminderung als Kühlmittel im letzten Wärmeaustauscher 30 verwendet, um den Anteil des Erdgases, der in die Leitung 27 eingeführt wird, auf etwa 47 C zu küh-   len. Die Methankühldämpfe   aus dem   Wärmeaustauscher   30 gelangen durch die Leitung 45 zu einer Aminbehandlungsanlage, in welcher der Rest der sauren Gase durch Absorption unter überatmosphärischem Druck im wesentlichen entfernt wird. 



   Das saure Gas tritt im Waschabschnitt 6 am unteren Ende eines Absorptionsgefässes 47 ein, wo es im Gegenstrom zu einer nach unten fliessenden wässerigen Lösung von Diisopropanolamin nach oben fliesst. 



  Das saure Gas tritt mit einer Temperatur von   etwa -7 bis-+Z70C   ein. Am oberen Ende des Absorptionsge- 
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 scher 50 und wird dem oberen Teil eines Abstreifers 51 zugeführt. Die Wärme, die für die Wirkung des Abstreifers erforderlich ist, wird durch einen mit Dampf erhitzten Wiedererhitzer 53 geliefert. Die   abge-   streifen sauren Gase strömen oben aus dem Abstreifkessel in eine Leitung 54 nach 3 ab und können von dort aus der Schwefelgewinnungsanlage 4 zugeführt werden. Die heisse, magere Lösung wird am unteren Ende des Abstreifers 51 abgeführt und gelangt durch die Leitung 55 in den Wärmeaustauscher 50, wo ihre Temperatur beträchtlich gesenkt wird und von wo sie in einen Wasserkühler 56 geführt wird, der ihre Temperatur auf beispielsweise etwa   270C   herabsetzt.

   Daraufhin wird sie in den oberen Teil des Absorptionsgefässes 47 eingeführt. 



   Das flüssige Kondensat aus der ersten Flash-Trennvorrichtung 40 gelangtüber die Leitung 42 zu einem Entspannungsventil 58, in welchem der auf der Flüssigkeit lastende Druck auf etwa 14 at abs. herabgesetzt wird, waszueinem Temperaturabfall auf   etwa-67, 50C führt. Der   Strom wird in eine zweite Flash-Trennvorrichtung 60 geleitet, aus welcher der Methandampf am oberen Ende durch eine Leitung 61 und das saure Gaskondensat durch die Leitung 62 am unteren Ende abgezogen werden.

   Der Methandampf, der unter einem Druck von etwa 14 at abs. fliesst, wird durch die Leitung 61 und den Wärmeaustauscher 29 zur Eintrittsseite eines Gaskompressors 64 geführt, in welchem er verdichtet wird, zu einem Druck von beispielsweise   39, 4at   abs., und dann über eine Leitung 65 und ein Ventil 66 zu dem trockenen sauren Gas- 

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 strom der Leitung 45 geführt wird, der vorher aus der erststufigen Flash-Trennvorrichtung 40 abgeleitet worden ist. Der kombinierte Erdgasstrom strömt, wie bereits oben beschrieben, zu der Aminbehandlungs- anlage zwecks im wesentlichen vollständiger Entfernung der sauren Gase. 



   Das Kondensat des sauren Gases aus der Flash-Trennvorrichtung der zweiten Stufe enthält noch eine geringe Menge Methan ; um den Methangehalt noch weiter zu verringern, wird das durch die Leitung 62 geführte Kondensat durch ein Ventil 68 auf einen Druck von etwa 5,3 at abs. und eine Temperatur von   - 690C   gebracht und dann in eine Trennvorrichtung 69 der dritten Stufe geführt. Der an Methan angerei - cherte Strom wird oben aus der letztgenannten Trennvorrichtung in einer Leitung 70 abgeführt. Das saure
Gaskondensat, das nun einen sehr niedrigen Methangehalt von beispielsweise etwa 1% aufweist, wird auf seinem Weg zu einer Claus-Anlage zwecks Umwandlung des H2S zu elementarem Schwefel am unteren
Ende der Flash-Trennvorrichtung der dritten Stufe 69 durch die Leitung 71 und durch das Ventil 72A ge- führt. 



     Da : flüssige saure Gaskondensat   in Leitung   71, das   eine Temperatur von   etwa - 690C aufweist, hat   eine grosse Kühlkapazität, die benutzt wird, um die Temperatur der Erdgaszufuhr aus dem Siliciumdioxydgel-
Trockner auf dem Wege zu der Trennvorrichtung der ersten Flash-Stufe herabzusetzen. Das saure Gaskon- densat der Leitung 71 wird zu dem oben beschriebenen Wärmeaustauscher 34 geführt, wo es dazu verwen- det wird, einen Teil des Erdgasausgangsmaterials zu kühlen. Bei der Verwendung als Kühlmittel im Wär-   meaustauscher 34 wird das H2s-Kondensat unter einem Druck von etwa 2,5 at abs. und einer Temperatur von etwa -45 C vergast.    



   In der speziellen in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsform werden die sauren Gase zunächst in   eine"Schwammöl"- (Gasöl-   oder   Schmieröl)-Absorptionskolonne   72 geführt. Der Zweck des Hindurch- führens der sauren Gase durch die Absorptionskolonne ist die Entfernung aller oder mindestens des über- wiegenden Teils der in diesem Strom noch vorhandenen Kohlenwasserstoffe. Kohlenwasserstoffe, insbe- sondere solche mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen pro Molekül, stören die Wirkung einer Claus-Anlage und werden daher zweckmässig entfernt. Bei manchen Arbeitsweisen ist aber eine Absorptionskolonne nicht unbedingt erforderlich. Das saure Gas, welches einen herabgesetzten Gehalt an Kohlenwasserstoffen auf- weist, wird aus der Kolonne durch die Hauptleitung 80 abgeführt. 



   Das aus 5 und Leitung 114 durch die Leitung 80 strömende saure Gas gelangt in eine Umwandlungs- zone 92, in welcher eine teilweise Verbrennung des    H2S   zu    S02   und in manchen Fällen eine teilweise
Umwandlung zu elementarem Schwefel erfolgt. Durch die Leitung 93 wird ein Luftstrom in die Zone eingeführt. Der Abfluss aus der Umwandlungszone, welcher aus    H2S,   elementarem Schwefel, SO, Wasser und Kohlendioxyd besteht, wird durch die Leitung 94 in eine Bauxit-Katalysatorzone 95 geführt, in welcher das    S02 weiter   mit H2S unter Bildung von elementarem Schwefel umgesetzt wird. Die Umwandlung in Schwefel beträgt etwa   930/0, berechnet auf die   Zufuhr von Schwefelwasserstoff.

   Der Abfluss aus der letztgenannten Zone gelangt durch eine Leitung 96 in einen Kondensator 97, in welchem der Schwefel kondensiert und dann nach 98 abgeführt wird. Wasser und Kohlendioxyd verlassen die Zone durch eine Leitung 100. 



   Ein Nebenstrom des von Methan befreiten sauren Gases in der Leitung 171, welcher einen sehr niedrigen Wassergehalt aufweist, wird durch die Leitung 102 von der Zufuhr zur Umwandlungszone zwecks Regenerierung der Siliciumdioxydgelbetten abgezogen. Dieser Nebenstrom aus saurem Gas, der eine Temperatur von etwa   270C   aufweist, wird in einen Wärmeaustauscher 103 geführt, in welchem seine Temperatur auf beispielsweise etwa 2430C erhöht wird. Der Abfluss aus dem Claus-Konverter 95, der etwa eine Temperatur von 4270C aufweist, kann zweckmässig verwendet werden, um Wärme zu liefern, die für den zu dem Siliciumdioxydgelbett 13 führenden Wärmeaustauscher 103 erforderlich ist.

   Der Regenerierungsstrom für das saure Gas mit seinem Wasserdampfgehalt verlässt das Bett 13 durchdie Leitung 114 und gelangt in die Leitung 80 für saures Gas. 

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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus einem gasförmigen Gemisch, das-unter Normalbedingungen gasförmige - Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methan, mindestens 8 Mol-% Schwefelwasserstoff, ferner Wasserdampf und gegebenenfalls Kohlendioxyd enthält, bei welchem das unter einem Überdruck stehende oder auf Überdruck gebrachte gasförmige Gemisch abkühlen expandiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch im wesentlichen entwässert und dann unter einem Druck Über 49 at abs.
    auf eine Temperatur im Bereich von -23 bis -620C abkühlt, worauf man das gekühlte Gemisch zu einer einzigen flüssigen Schwefelwasserstoffphase und einer gasförmigen Kohlenwasserstoffphase <Desc/Clms Page number 6> expandiert und die Dampfphase sowie die erhaltene flüssige Phase trennt, und dass nach dieser Trennung der Druck auf die abgetrennte flüssige Phase zwecks Entfernung von Kohlenwasserstoffverunreinigungen weiter herabgesetzt wird, während gewünschtenfalls die abgetrennte gasförmige Kohlenwasserstoffphase unter im wesentlichen überatmosphärischem Druck mit einem selektiven Lösungsmittel für Schwefelwas- ! serstoff in an sich bekannter Weise behandelt wird. EMI6.1 terial im wesentlichen isobar kühlt und dann im wesentlichen adiabatisch expandiert.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,. dadurch gekennzeichnet, dass man das dehydratisierte Aus- gangsmaterial, während es unter einem Druck über 49 at abs. steht, durch indirekten Wärmeaustausch mit der abgetrennten flüssigen Phase und einem oder mehreren der abgetrennten gasförmigen Ströme kühlt.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung in zwei oder mehr parallelen Strömen durchgeführt wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die flüssige Schwefelwasserstoffphase zwei aufeinanderfolgenden Druckverringerungen unterwirft, wobei nach jeder Druckverringerung eine Trennung der verdampften Kohlenwasserstoffe von der zurückbleibenden flüssigen Phase erfolgt.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die verdampften Kohlenwasserstoffe gemeinsam mit dem Hauptstrom der gasförmigen Kohlenwasserstoffe mit einem selektiven Lösungsmittel für Schwefelwasserstoff behandelt.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens einen Teil der gasförmigen Fraktion, welcher von der flüssigen Phase durch Druckverringerung abgetrennt worden ist, komprimiert und mit der gasförmigen Phase vereinigt, welche in einer vorangehenden Druckreduktionsstufe erhalten worden ist, vorzugsweise nachdem die letztgenannte Phase als Kühlmittel benutzt worden ist.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Dehydratisierung des Ausgangsgemisches durch Hindurchführen des Gemisches durch ein Siliciumdioxydgelbett bewirkt.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wasserabsorptionsfähigkeit des Bettes durch periodisches Hindurchblasen von beim Verfahren gewonnenem Schwefelwasserstoff bei einer Temperatur über dem Siedepunkt des Wassers periodisch wiederherstellt.
AT865361A 1961-02-02 1961-11-16 Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus einem gasförmigen Gemisch AT231049B (de)

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