CS252452B2 - Method of industrial gas purifying - Google Patents

Method of industrial gas purifying Download PDF

Info

Publication number
CS252452B2
CS252452B2 CS803349A CS334980A CS252452B2 CS 252452 B2 CS252452 B2 CS 252452B2 CS 803349 A CS803349 A CS 803349A CS 334980 A CS334980 A CS 334980A CS 252452 B2 CS252452 B2 CS 252452B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
solution
gas
hydroxide
carbon
carbon dioxide
Prior art date
Application number
CS803349A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS334980A2 (en
Inventor
Arthur E M Inkowsky
George E Keller
Robert A Jones
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/141,141 external-priority patent/US4313916A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of CS334980A2 publication Critical patent/CS334980A2/en
Publication of CS252452B2 publication Critical patent/CS252452B2/en

Links

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Způsob čištění průmyslového plynu jako vodíku, oxidu uhelnatého, vzduchu, kyslíku. Helia, argonu, monoolefinů s 2 až 5 atomy uhlíku v molekule, diolefinů s 4 až 5 atomy uhlíku v molekule, parafinů nebo acetylenů, odstraňováním stopových množství jedné nebo několika nečistot ze souboru zahrnujícího vodu, sirovodík, oxid uhličitý, karbonylsulfid, oxid siřičitý, chlorovodík, kyanovodík, kyselinu dusičnou amerkaptany, při kterém se čištěný plyn uvádí při teplotě 15 až 100 °C do styku s kapalným, bezvodým roztokem obsahujícím 0,5 až 15 % hmotnostních alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, vztaženo na jeho hydroxid nebo sůl slabé kyseliny, v kapalném alifatickém vícemocném alkoholu s poměrem atomů uhlíku k atomům kyslíku 1 až 5 a s alespoň dvěma atomy kyslíku oddělenými nejvýše dvěma následujícími atomy uhlíku.Method of cleaning industrial gas as hydrogen, carbon monoxide, air, oxygen. Helium, argon, 2 to 5 atom monoolefins carbon in the molecule, diolefins with 4 to 5 atoms carbon in the molecule, paraffins or acetylenes, removing trace amounts of one or several impurities from the group water, hydrogen sulfide, carbon dioxide, carbonyl sulfide, sulfur dioxide, hydrogen chloride, hydrogen cyanide nitric acid in which the purified gas is brought to the temperature 15 to 100 ° C in contact with liquid, anhydrous with a solution containing 0.5 to 15% by weight alkali metal or metal alkaline soil, based on its hydroxide or salt weak acid, in liquid aliphatic a polyhydric alcohol having a carbon atom ratio to oxygen atoms 1 to 5 and at least two oxygen atoms separated by at most two of the following carbon atoms.

Description

(54) Způsob čištění průmyslového plynu(54) Industrial gas purification method

Způsob čištění průmyslového plynu jako vodíku, oxidu uhelnatého, vzduchu, kyslíku. Helia, argonu, monoolefinů s 2 až 5 atomy uhlíku v molekule, diolefinů s 4 až 5 atomy uhlíku v molekule, parafinů nebo acetylenů, odstraňováním stopových množství jedné nebo několika nečistot ze souboru zahrnujícího vodu, sirovodík, oxid uhličitý, karbonylsulfid, oxid siřičitý, chlorovodík, kyanovodík, kyselinu dusičnou amerkaptany, při kterém se čištěný plyn uvádí při teplotě až 100 °C do styku s kapalným, bezvodým roztokem obsahujícím 0,5 až 15 % hmotnostních alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, vztaženo na jeho hydroxid nebo sůl slabé kyseliny, v kapalném alifatickém vícemocném alkoholu s poměrem atomů uhlíku k atomům kyslíku 1 až 5 a s alespoň dvěma atomy kyslíku oddělenými nejvýše dvěma následujícími atomy uhlíku.Process for the purification of industrial gas such as hydrogen, carbon monoxide, air, oxygen. Helium, argon, C 2 -C 5 monoolefins, C 4 -C 5 diolefins, paraffins or acetylenes by removing trace amounts of one or more impurities from water, hydrogen sulfide, carbon dioxide, carbonyl sulfide, sulfur dioxide, hydrogen chloride, hydrogen cyanide, nitrocyanic acid, in which the purified gas is contacted at a temperature of up to 100 ° C with a liquid, anhydrous solution containing 0,5 to 15% by weight of alkali or alkaline earth metal, based on its hydroxide or weak acid salt , in a liquid aliphatic polyhydric alcohol having a ratio of carbon atoms to oxygen atoms of 1 to 5 and having at least two oxygen atoms separated by a maximum of two consecutive carbon atoms.

Vynález se týká způsobu čištění průmyslových plynů a zvláště odstraňování nepatrných množství nečistot z čištěných plynů.The invention relates to a process for the purification of industrial gases and in particular to the removal of minute amounts of impurities from the purified gases.

Reakce zásaditých alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin jako takových nebo ve formě hydroxidů nebo solí slabých kyselin je v oblasti chemie známa. Chemismus těchto reakcí je základem významných provozních postupů. Například v oboru čištění průmyslových plynů, jako je vodík, oxid uhelnatý, vzduch, kyslík, dusík, argon, helium, nižší olefiny, nižší diolefiny a podobné plyny se používá vrstev nebo suspenzí pevných částic hydroxidu sodíku nebo draslíku k odstraňování velkého množství kyselých plynů. Tyto procesy jsou však poměrně neúčinné, jestliže se mají odstraňovat stopová množství něčistot, jako je sirovodík, oxid uhličitý, karbonylsulfid, oxid siřičitý a merkaptany a podobné nečistoty z plynů. Hydroxidy alkalických kovů se považovaly za vhodné absorpční hmoty pro oddělování acetylenu od ethylenu, jak je zřejmé z amerického patentového spisu číslo 2 742 517.The reaction of basic alkali metals or alkaline earth metals as such or in the form of hydroxides or weak acid salts is known in the chemical art. The chemistry of these reactions is the basis of significant operating procedures. For example, in the field of purification of industrial gases such as hydrogen, carbon monoxide, air, oxygen, nitrogen, argon, helium, lower olefins, lower diolefins and the like, layers or suspensions of solid particles of sodium or potassium hydroxide are used to remove large amounts of acid gases. However, these processes are relatively ineffective if trace amounts of impurities such as hydrogen sulfide, carbon dioxide, carbonylsulfide, sulfur dioxide and mercaptans and similar impurities are to be removed from the gases. Alkali metal hydroxides have been considered as suitable absorbent compositions for separating acetylene from ethylene, as shown in U.S. Patent 2,742,517.

V americkém patentovém spise číslo 2 185 332 (z. 2.1.1940) se popisuje způsob dehydratace a čištěni mrazicích systémů, založený na tom, že se do mrazioícho systému dodává alkoholát alkalického kovu, zvláště methylolát sodný. Alkoholát se do systému dodává k odstraněni vody podvojným rozkladem, při kterém se získá hydroxid alkalického kovu, například hydroxid sodný. Hydroxid sodný pak v systému zůstává. Následek je zřejmý. Sodný louh je korozním prostředím a jeho přítomnost v chladicím plynu nemůže být při dlouhodobém provozu příznivá. Kromě toho uvedený patentový spis popisuje odstraňování kyselin jako takových.U.S. Pat. No. 2,185,332 (issued January 2, 1940) discloses a process for dehydrating and purifying freezing systems by providing alkali metal alkoxide, especially sodium methylolate, to the freezing system. The alcoholate is supplied to the system to remove water by double decomposition to give an alkali metal hydroxide, for example sodium hydroxide. Sodium hydroxide then remains in the system. The consequence is obvious. Sodium hydroxide is a corrosive environment and its presence in the cooling gas cannot be beneficial in long-term operation. In addition, said patent describes the removal of acids as such.

Například chlorovodík, pravděpodobně ve formě chlorovodíkové kyseliny, se převádí na chlorid sodný, rozhodně však není výhodné ponechávat chlorid sodný v chladicím plynu. Tak se podle uvedeného patentového spisu používá známé chemické rakce k řešení problému jednoho, vytvářejí se však problémy jiné.For example, hydrogen chloride, probably in the form of hydrochloric acid, is converted to sodium chloride, but it is certainly not preferable to leave sodium chloride in the cooling gas. Thus, according to said patent, known chemical reactions are used to solve the problem of one, but other problems are created.

Americký patentový spis číslo 2 177 068 z 24.10.1939 popisuje úpravu přírodního plynu k odstranění vody a kyselých plynů. Používá se vícemocných alkoholů spolu s aminy, například alkanolaminu, pro odstraňování vody a kyselých plynů. Tento postup je založen na starém poznatku používání aminů k odstraňování kyselých plynů a polyolů k odstraňování vody.U.S. Pat. No. 2,177,068, issued October 24, 1939, describes the treatment of natural gas to remove water and acid gases. Polyhydric alcohols are used together with amines such as alkanolamine to remove water and acid gases. This process is based on the old knowledge of the use of amines to remove acid gases and polyols to remove water.

Podle shora uvedených patentových spisů jsou čištěnými plyny nasycené uhlovodíky, jejichž inertnost je dobře známa. Odstraňované nečistoty nemají nepříznivý vliv na funkci těchto plynů, nepříznivě však ovlivňují životní prostředí.According to the aforementioned patents, the purified gases are saturated hydrocarbons, the inertness of which is well known. The contaminants removed do not adversely affect the function of these gases, but they do not adversely affect the environment.

Používání aminů k odstraňování kyselých plynů podle shora uvedeného patentového spisu má ten nedostatek, že aminové systémy jsou korozivní.The use of amines for the removal of acid gases according to the aforementioned patent has the drawback that the amine systems are corrosive.

Vývoj čištění průmyslových plynů souvisí se zlepšením způsobů stanovení nečistot v plynech. Zlepšené analytické způsoby pro hodnocení průmyslových plynů vyvolaly potřebu dokonalejších procesů pro odstraňování nově stanovitelných nečistot.The evolution of industrial gas purification is related to the improvement of methods for the determination of impurities in gases. Improved analytical methods for evaluating industrial gases have prompted the need for improved processes for removing newly determined impurities.

Používaný výraz nereaktivní a inertní plyny znamená průmyslové plyny, které je možno zpracovávat způsobem podle vynálezu, jelikož nereagují s vybranými roztoky sloučenin alkalických kovů a kovů alkalických zemin a vícemocného alkoholu dále definovanými.As used herein, the term non-reactive and inert gases means industrial gases which can be treated by the process of the invention since they do not react with selected solutions of alkali metal and alkaline earth metal compounds and polyhydric alcohol as defined below.

Je obecně známo, že olefiny v důsledku svého způsobu výroby, skladování a/nebo manipulace mohou obsahovat stopová množství řádu ppm vodní páry, sirovodíku, oxidu uhličitého, karbonylsulfidu, oxidu siřičitého a merkaptanu. Pro mnohé syntézy se vyžaduje olefin mající pod 0,5 ppm každé z těchto nečistot.It is generally known that olefins due to their method of production, storage and / or handling may contain trace amounts of the order of ppm of water vapor, hydrogen sulfide, carbon dioxide, carbonyl sulfide, sulfur dioxide and mercaptan. For many syntheses, an olefin having below 0.5 ppm of each of these impurities is required.

Například pro výrobu ethylenu vhodné kvality pro výrobu určitých polyethylenů se malá koncentrace oxidu uhličitého, asi 10 až 25 ppm, v olefinu má snížit na méně než 1 ppm. V současné době se k tomuto účelu používá pelet hydroxidu sodného. Hlavními problémy tohoto způsobu je však, že pouze asi 3 % hydroxidu sodného, obsaženého ve vrstvě se převádí na uhličitan sodný podle rovnice:For example, to produce ethylene of suitable quality for the production of certain polyethylenes, the low concentration of carbon dioxide, about 10 to 25 ppm, in the olefin should be reduced to less than 1 ppm. A sodium hydroxide pellet is currently used for this purpose. However, the main problems with this process are that only about 3% of the sodium hydroxide contained in the layer is converted to sodium carbonate according to the equation:

NaOH + CO2?=i Na2CO3 + H20 a že po převedení povrchu pelet hydroxidu sodného na uhličitan sodný dochází působením uvolněné vody s aglomeraci částic za vytváření kanálků za ztuhnutí vrstvy.NaOH + CO 2? i = Na 2 CO 3 + H 2 0 and that after converting the surface of pellets of sodium hydroxide to sodium carbonate takes place by treatment with a loose agglomeration of particles of water for forming channels to solidify the layer.

Skutečnost, že celá vrstva ztuhne, je obzvláště obtížným problémem, jelikož se v současné době tato vrstva musí odstraňovat ručně. Jakožto alternativní řešení byl navržen roztok hydroxidu sodného. Nevýhodou však je, že se vodní pára z roztoku zavádí do ethylenu a je proto nutno používat zeolitové vrstvy k absorpci vody: instalace této vrstvy je však drahá a její ragenerace nákladná.The fact that the entire layer solidifies is a particularly difficult problem since at present the layer has to be removed manually. As an alternative solution, a sodium hydroxide solution was proposed. The disadvantage, however, is that the water vapor from the solution is introduced into ethylene and it is therefore necessary to use a zeolite layer to absorb water: however, the installation of this layer is expensive and its rageneration expensive.

Pří způsobu podle vynálezu se používá kapaliny v podstatě prosté vody, která tedy nezvyšuje obsah vody v upravovaném plynu. Upravovači kapalina má vysokou schopnost přijímat alkalické kovy nebo kovy alkalických zemin, velmi nízký tlak par, s alkalickými kovy nebo s kovy alkalických zemin vytváří chemicky stálý systém a má dostatečně nízkou viskozitu umožňující dobré smáčení upravovaného plynu.In the process according to the invention, a substantially water-free liquid is used, which therefore does not increase the water content of the gas to be treated. The treatment liquid has a high ability to receive alkali or alkaline earth metals, a very low vapor pressure, with alkali or alkaline earth metals forms a chemically stable system and has a sufficiently low viscosity to allow good wetting of the treated gas.

Podle vynálezu se používá sloučenin alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy a kapalného několikamocného alkoholu ve formě roztoku k odstraňování shora uvedených nečistot obsažených ve stopovém množství a zvláště k současnému odstraňování případně obsažených nečistot ve stopovém množství. Způsob podle vynálezu není tedy zaměřen na odstraňování jedné určité nečistoty, jak bylo dosud běžné.According to the invention, an alkali metal or alkaline earth metal compound and a liquid polyvalent alcohol are used in the form of a solution to remove the trace impurities mentioned above and in particular to remove any trace impurities present. Thus, the process of the invention is not directed to the removal of one particular impurity, as has been the case so far.

Předmětem vynálezu je tedy způsob čištění průmyslového plynu jako vodíku, oxidu uhelnatého, vzduchu, kyslíku, helia, argonu, monoolefinů s 2 až 5 atomy uhlíku v molekule, diolefinů se 4 až 5 atomy uhlíku v molekule, parafinů nebo acetylenů odstraňováním stopových množství jedné nebo několika nečistot ze souboru zahrnujícího vodu, sirovodík, oxid uhličitý, karbonylsulfid, oxid siřičitý, chlorovodík, kyanovodík, kyselinu dusičnou a merkaptany, který je vyznačený tím, že se čištěný plyn uvádí při teplotě 15 až 100 °C do styku s kapalným, bezvodým roztokem obsahujícím hmotnostně 0,5 až 15 % alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, vztaženo na jeho hydroxid nebo sůl slabé kysleiny, v kapalném alifatickém několikamocném alkoholu s poměrem atomů uhlíku k atomům kyslíku 1 až 5 a s alespoň dvěma atomy kyslíku oddělenými ne více než dvěma následujícími atomy uhlíku.Accordingly, the present invention provides a process for the purification of an industrial gas such as hydrogen, carbon monoxide, air, oxygen, helium, argon, monoolefins having 2 to 5 carbon atoms per molecule, diolefins having 4 to 5 carbon atoms per molecule, paraffins or acetylenes. a plurality of impurities from water, hydrogen sulfide, carbon dioxide, carbonyl sulfide, sulfur dioxide, hydrogen chloride, hydrogen cyanide, nitric acid and mercaptans, characterized in that the purified gas is contacted at a temperature of 15 to 100 ° C with a liquid, anhydrous solution containing by weight 0,5 to 15% of alkali metal or alkaline earth metal, based on its hydroxide or weak acid salt, in a liquid aliphatic polyhydric alcohol having a carbon to oxygen ratio of 1 to 5 and having at least two oxygen atoms separated by no more than two consecutive carbon atoms.

Při způsobu podle vynálezu se kontinuálně zavádí průmyslový plyn, shora definovaný, do popsaného roztoku sloučeniny alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy a vícemocného alkoholu, udržovaného na teplotě asi 15 až 100 °C a plyn se z roztoku odvádí do prostředí, jehož parciální tlak brání vzrůstu obsahu vlhkosti v upravovaném plynu. Při výhodném způsobu provedení způsobu podle vynálezu je koncentrace vody,v plynu odváděném z roztoku a v prostředí, do kterého se plyn zavádí menší než je koncentrace vody v plynu zaváděném do roztoku.In the process of the invention, the industrial gas as defined above is continuously introduced into the above described solution of an alkali metal or alkaline earth metal compound and a polyvalent alcohol maintained at about 15-100 ° C and the gas is discharged from the solution into an environment whose partial pressure prevents moisture content of the gas to be treated. In a preferred embodiment of the process according to the invention, the concentration of water in the gas removed from the solution and in the medium into which the gas is introduced is less than the concentration of water in the gas introduced into the solution.

Výrazem alkalický kov a kov alkalické zeminy” se zde· vždy míní prvky skupiny IA a IIA periodické tabulky prvků; zvláště se míní lithium, sodík, draslík, rubidium, cesium, hořčík, vápník, stronciuma baryum. Výhodnými alkalickými kovy jsou sodík a draslík, přičemž obzvláště výhodným je pro způsob podle vynálezu draslík.The term alkali metal and alkaline earth metal means here the elements of Groups IA and IIA of the Periodic Table of the Elements; in particular lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium barium. Preferred alkali metals are sodium and potassium, with potassium being particularly preferred for the process of the invention.

Pro zjednodušení je způsob podle vnyálezu popisován na příkladu odstraňování stopových množství nečistot z plynného ethylenu.For simplicity, the process according to the present invention is described by way of example of removing trace amounts of impurities from ethylene gas.

Alkalická reakce roztoku několikamocného alkoholu se vytváří hydroxidy nebo solemi slabých anorganických kyselin a alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin.The alkaline reaction of the polyhydric alcohol solution is formed by hydroxides or salts of weak inorganic acids and alkali or alkaline earth metals.

Vícemocné alkoholy zahrnují glycerin alkylenglykoly, jako jsou například alkylenglykoly s až 12 atomy uhlíku, například ethylenglykol, diethylenglykol, triethylenglykol, tetraethylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, 1,2-butylenglykol, di-1,2-butylenglykol a alkylenoxidové adiční produkty, připravované rakcí alkylenoxidu s polyolem, jako například se shora uvedenými glykoly, glycerinem a jinými trioly, jako jsou například 1,2,6-hexantriol, monomethylether erytritolu a monomethylether pentaerytritolu. Výhodnými jsou ethylenoxidové a propylenoxidové adiční produkty polyolů, přičemž nejvýhodnější jsou samotné adiční produkty ethylenoxidu nebo zreagované s propylenoxidem.The polyhydric alcohols include glycerine alkylene glycols such as alkylene glycols of up to 12 carbon atoms, for example ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-butylene glycol, di-1,2-butylene glycol and alkylene oxide addition products, with a polyol such as the above-mentioned glycols, glycerin and other trioles such as 1,2,6-hexanetriol, erythritol monomethyl ether and pentaerythritol monomethyl ether. Preferred are the ethylene oxide and propylene oxide polyol addition products, with ethylene oxide addition products alone or reacted with propylene oxide alone being most preferred.

Způsob podle vynálezu je vhodný pro čištěni plynu, který obsahuje jakožto hlavní složku inertní plyn, který tedy nereaguje s kapalným roztokem sloučeniny alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy a několikamocného alkoholu vybraným pro tento .účel, přičemž čištěný plyn obsahuje ve stopových množstvích další složku, kteá chemicky reaguje s tímto kapalným roztokem sloučeniny alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy a několikamocného alkoholu. Jakožto příklady nereaktivní složky čištěného plynu se uvádějí: vodík, oxid uhlenatý, vzduch, kyslík, dusík, helium, argon, nižší monoolefiny, nižší diolefiny a jejich deriváty, parafiny, jako je methan, ethan a podobné parafiny a acetyleny. Olefiny se zde vždy míní olefiny volené ze souboru zahrnujícího monoolefiny s 2 až 5 atomy uhlíku, diolefiny s 4 nebo 5 atomy uhlíku a jejich deriváty. Takovými typickými olefiny jsou ethylen, propylen, butyleny, pentyleny, 1,4-pentadien, 1,3-butadíen a jejich deriváty.The process according to the invention is suitable for the purification of a gas which contains, as the main component, an inert gas which does not react with a liquid solution of an alkali metal or alkaline earth metal compound and a polyvalent alcohol selected for this purpose. chemically reacts with this liquid solution of an alkali metal or alkaline earth metal compound and a polyhydric alcohol. Examples of the non-reactive component of the purified gas are: hydrogen, carbon monoxide, air, oxygen, nitrogen, helium, argon, lower monoolefins, lower diolefins and derivatives thereof, paraffins such as methane, ethane and similar paraffins and acetylenes. By olefins is meant here olefins selected from the group consisting of monoolefins having 2 to 5 carbon atoms, diolefins having 4 or 5 carbon atoms and derivatives thereof. Typical olefins are ethylene, propylene, butylenes, pentylenes, 1,4-pentadiene, 1,3-butadiene and derivatives thereof.

Reakčními složkami čištěných plynů jsou především složky, které vě vodném roztoku vytvářejí kyseliny. Tyto látky reagují se sloučeninou alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy v rozpouštědle za vytváření anorganických nebo organických solí odstranitelných z, plynů.The reactants of the purified gases are primarily those which form acids in the aqueous solution. These react with the alkali metal or alkaline earth metal compound in the solvent to form inorganic or organic salts removable from the gases.

Jakožto příklady kyselých nebo raktivních složek čištěných plynů se uvádějí sirovodík, oxid uhličitý, karbonylsulfid, oxid siřičitý, merkaptany, chlorovodík, kyanovodík, oxid dusičný a podobné nečistoty.Examples of acidic or reactive components of the purified gases include hydrogen sulfide, carbon dioxide, carbonylsulfide, sulfur dioxide, mercaptans, hydrogen chloride, hydrogen cyanide, nitric oxide and the like.

Při provádění způsobu podle vnyálezu:se zjistilo, že se může současně odstraňovat z čištěného plynu vodní pára i když je obsažena ve větším mbožství, než jaké by se mohlo označit za stopové. Vodní pára se odstraňuje působením roztoku sloučenin alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy a vícemocného alkoholu pravděpodobně podle zcela odlišného mechanismu než stopová množství reaktivních složek čištěného plynu. Mechanismus odstraňování vodní páry je pravděpodobně založen na schopnosti několikamocných alkoholů přijímat vlhkost, přičemž se může také přídavně uplatňovat schopnost roztoku založená na podvojném rozkladu:In carrying out the process according to the invention, it has been found that water vapor can be simultaneously removed from the gas to be purified, even if it is contained in a greater religion than could be described as trace. Water vapor is removed by treatment with a solution of alkali metal or alkaline earth metal compounds and polyhydric alcohol, probably according to a completely different mechanism than the trace amounts of reactive components of the purified gas. The water vapor removal mechanism is probably based on the ability of polyhydric alcohols to absorb moisture, and the double-decomposition solution's ability to apply additionally may also be applied:

RONa + H20 ' ROH + NaOH aRONa + H 2 O 'ROH + NaOH a

Na2CO3 + H20 s·- * 2 NaOH + C02 Na 2 CO 3 + H 2 0 s · - * 2 NaOH + CO 2

Přídavně se zjistilo, že se může odstraňovat voda roztokem sloučeniny alkalického kovu a kovu alkalické zeminy a vícemocného alkoholu z průmyslových plynů, přičemž voda může být obsažena až do nasycení příslušného plynu (po rosný bod). Hydroskopická schopnost vícemocného alkoholu, která navozuje absorpci vody mechanismem vázání vodíku, přitom nesnižuje ikapacitu roztoku sloučeniny alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy a vícemocného alkoholu pro reakci roztoku s jinými shora uvedenými nečistotami, obsaženými ve stopovém množství.Additionally, it has been found that water can be removed with a solution of an alkali metal and an alkaline earth metal and a polyhydric alcohol from industrial gases, and water may be present until the respective gas is saturated (dew point). The hydroscopic capability of the polyhydric alcohol, which induces water uptake by the hydrogen bonding mechanism, does not reduce the capacity of the solution of the alkali metal or alkaline earth metal compound and the polyhydric alcohol to react the solution with other trace impurities mentioned above.

Proto se jakékoliv množství vodní páry obsažené v nereaktivním čištěném plynu, zavedené do nereaktivního plynu před jeho výrobou nebo v průběhu výroby nebo zpracování, odstraňuje několikamocným alkoholem a sloučeninou alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy absorpčního roztoku. Podobně se složkami alkalického roztoku také odstraňuje veškerá reakční voda vytvá* řená in šitu.Therefore, any amount of water vapor contained in the non-reactive purge gas introduced into the non-reactive gas prior to or during its production or processing is removed with a polyhydric alcohol and an alkali metal or alkaline earth metal absorption solution. Similarly, all of the reaction water formed in situ is also removed with the components of the alkaline solution.

Proto se zde absorpční roztok označuje jako v podstatě nevodný roztok, který podle vynálezu při čištění plynů odstraňuje stopová množství reaktivních nečistot z nereaktivního čištěného plynu. Připomíná se, že parciální tlak vody, udržovaný nad absorpčním roztokem, je nižší než nereaktivního čištěného plynu, takže se vodní páry do nereaktivního plynu nestrhují.Therefore, the absorption solution is referred to herein as a substantially non-aqueous solution which, according to the invention, removes trace amounts of reactive impurities from the non-reactive purge gas in the gas purification. It is recalled that the water partial pressure maintained above the absorption solution is lower than the non-reactive purge gas, so that water vapor does not entrain the non-reactive gas.

Zpravidla se nevodné absorpční roztoky podle vynálezu připravují přidáním sloučeniny alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy do roztoku zvoleného kapalného vicemocného alkoholu, například glycerinu a shora uvedených glykolů. Toto přidání do vicemocného alkoholu ve formě roztoku se může provádět přímým přidáním alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy ve formě jejich hydroxidů, uhličitanů nebo hydrogenuhličitanů nebo jiných solí podobných anorganických slabých kyselin. Kov nebo hydroxid nebo sůl mohou reagovat za vzniku vícemocného alkoholátu alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy. Je možné, že se uhličitanová forma nejdříve hydrolyzuje vodou na hydroxid před vznikem alkoholátu.Generally, the non-aqueous absorption solutions of the invention are prepared by adding an alkali metal or alkaline earth metal compound to a solution of a selected liquid polyhydric alcohol, for example glycerin and the above glycols. This addition to the polyhydric alcohol in the form of a solution may be carried out by direct addition of the alkali metal or alkaline earth metal in the form of their hydroxides, carbonates or bicarbonates or other salts of similar inorganic weak acids. The metal or hydroxide or salt may react to form an alkali metal or alkaline earth metal polyhydric alcoholate. It is possible that the carbonate form is first hydrolyzed with water to hydroxide before formation of the alcoholate.

Roztoky sloučeniny alkálie a vicemocného alkoholu se připravují jednoduchým míšením alkalické složky se složkou vicemocného alkoholu až do vytvoření roztoku obou složek. Toto míšení se může provádět při teplotě místnosti nebo při zvýšené teplotě například při teplotě varu použitého vicemocného alkoholu. Zpravidla se obě složky mísí při teplotě asi 30 až 250 °C, s výhodou při teplotě asi 40 až 220 °C.Solutions of the alkali compound and the polyhydric alcohol are prepared by simply mixing the alkali component with the polyhydric alcohol component until a solution of both components is formed. This mixing can be carried out at room temperature or at elevated temperature, for example at the boiling point of the polyhydric alcohol used. Generally, the two components are mixed at a temperature of about 30 to 250 ° C, preferably at a temperature of about 40 to 220 ° C.

Alkalická složka se může do vicemocného alkoholu zavádět ve formě hydroxidu a ve formě soli slabých anorganických kyselin, například kyseliny uhličité. S výhodou se alkalický kov nebo kov alkalické zeminy zavádí ve formě hydroxidu, uhličitanu a/nebo hydrogenuhličitanu.The alkaline component can be introduced into the polyhydric alcohol in the form of hydroxide and in the form of a salt of weak inorganic acids, for example carbonic acid. Preferably, the alkali metal or alkaline earth metal is introduced in the form of hydroxide, carbonate and / or bicarbonate.

Jak bude dále uvedeno, dosahuje se největší účinnosti při odstraňování nečistot, jestliže se alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy použije ve formě hydroxidu, nejstálejšího systému se však dosahuje při použití uhličitanu. Jakožto příklady vhodných sloučenin alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy se uvádějí hydroxid lithný, uhličitan nebo hydrogenuhličitan lithný, hydroxid, uhličitan nebo hydrogenuhličitan sodný, hydroxid, uhličitan nebo hydrogenuhličitan draselný, hydroxid, uhličitan nebo hydrogenuhličitan rubidný, hydroxid, uhličitan nebo hydrogenuhličitan česný, hydroxid, uhličitan nebo hydrogenuhličitan hořečnatý, vápenatý, strontnatý nebo barnatý.As will be discussed below, the highest soil removal efficiency is achieved when the alkali metal or alkaline earth metal is used in the form of hydroxide, but the most stable system is achieved using carbonate. Examples of suitable alkali metal or alkaline earth metal compounds include lithium hydroxide, lithium carbonate or bicarbonate, sodium hydroxide, carbonate or bicarbonate, potassium hydroxide, carbonate or bicarbonate, hydroxide, rubidium carbonate or bicarbonate, cesium hydroxide, carbonate or bicarbonate, magnesium, calcium, strontium or barium carbonate or bicarbonate.

Podle vynálezu se používá 0,5 až 15 % hmotnostních alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy k vytvoření absorpčního roztoku s dostatečnou koncentrací alkoholátu po reakci s malým podílem vicemocného alkoholu, například glycerinu nebo vybraného glykolu.According to the invention, 0.5-15% by weight of an alkali metal or alkaline earth metal is used to form an absorption solution with a sufficient concentration of alcoholate after reaction with a small proportion of polyhydric alcohol, for example glycerol or a selected glycol.

Pro zjištění technologických hodnot a pro studium pracovních charakteristik systému podle vynálezu se konstruuje vysokotlaká poloprovozní i jednotka. K tomuto účelu se používá skleněné kolony o vnitřním průměru 28 mm s 20 patry. Skleněná kolona se začleňuje do tlakové jednotky pro vysokotlaké operaoe. Zaváděný plyn - ethylen se předehřívá na žádanou teplotu kolony ve výměníku tepla typu plášt a trubka. Jiného výměníku tepla se používá mezi oběhovým čerpadlem a kolonou k řízení teploty kapaliny zaváděné ve víku kolony.A high-pressure pilot plant unit is constructed to determine the technological values and to study the operating characteristics of the system according to the invention. A glass column having an internal diameter of 28 mm and 20 trays is used for this purpose. The glass column is integrated into a pressure unit for high-pressure operations. The feed gas-ethylene is preheated to the desired column temperature in a shell and tube heat exchanger. Another heat exchanger is used between the circulation pump and the column to control the temperature of the liquid introduced in the column cover.

Za teploty 50 až 75 °C za proplachování dusíkem se míchají pelety hydroxidu sodného v glykolu: k dokonalému rozpuštění pelet stačí 3 hodiny. Roztok se pak převede do zásobníkové části skleněné kolony pro stripování vody. Roztok se nechá cirkulovat za teploty 50 °C a za přetlaku 345 kPa za protiproudného vedení dusíku. Stripování se provádí až do poklesu koncentrace vody v promývacím dusíku pod 10 ppm.Sodium hydroxide pellets in glycol are mixed at 50-75 ° C under nitrogen purge: 3 hours are sufficient to dissolve the pellets completely. The solution is then transferred to a reservoir section of a glass column for stripping water. The solution is circulated at a temperature of 50 [deg.] C. and a pressure of 345 kPa over a countercurrent nitrogen line. Stripping is performed until the water concentration in the purge nitrogen has dropped below 10 ppm.

Používaná skleněná kolona má tří jednoduché kohouty k analýze zaváděného plynu do kolony a odváděného z kolony. Ve vzorcích plynu se kotinuálně zjištuje obsah dxidu uhličitého a vodní páry. Periodicky se také odebírají kapalné vzorky pro stanovení viskozity.The glass column used has three simple taps to analyze the gas introduced into and out of the column. The carbon dioxide and water vapor content are determined in a coterminal manner in the gas samples. Liquid samples are also taken periodically to determine viscosity.

Kolona se zkouši za různých technologických podmínek:The column is tested under various technological conditions:

Rozpouštědla ethylenglykolSolvents ethylene glycol

Reakční složky+ zaváděný plyn triethylenglykol (TEG)Reagents + triethylene glycol feed gas (TEG)

2% nebo 5% hydroxid sodný 2% pyrogallol2% or 5% sodium hydroxide 2% pyrogallol

2% chlorid manganatý dusík nebo ethylen2% manganese chloride nitrogen or ethylene

Přetlak.v koloně, kPa Teplota v koloně, °C Overpressure in column, kPa Column temperature, ° C 690 až 2 38 až 60 690 to 2 38 to 60 518,5 518.5 Hmotnostní poměr kapaliny k plynu Liquid to gas mass ratio 0,023 až 0.023 to 0,167 0.167 Rychlost plynu, m/s Koncentrace oxidu uhličitého v za- Gas velocity, m / s Concentration of carbon dioxide 0,045 až 0.045 to 0,09 0.09 váděném plynu, ppm Koncentrace vody.v zaváděném ply- feed gas, ppm Water concentration in the feed gas 1 až 110 1 to 110 nu , ppm Koncentrace kyslíku v zaváděném nu, ppm Oxygen concentration in the feed 1 až 1 000 1 to 1,000 plynu, ppm Koncentrace sirovodíku v zaváděném gas, ppm Concentration of hydrogen sulphide in feed 0 az 50 0 to 50 plynu, ppm gas, ppm 0 až 20 0 to 20

hmotnostní % reakční složky se zřetelem na hmotnost veškerého roztoku% by weight of the reactant with respect to the weight of the total solution

Pro dobrý kontakt plynu a kapaliny a pro stál^ provoz nemá rychlost plynu přestoupit rychlost zahlcení kolony. Rychlost zalhcení kolony se vypočte pro 5* roztoky hydroxidu sodného a triethylenglykolu podle tabulky I:For good gas-liquid contact and continuous operation, the gas velocity should not exceed the column congestion rate. The bed speed is calculated for 5% sodium hydroxide and triethylene glycol solutions according to Table I:

Tabulka ITable I

Rychlost zahlcení kolony za použití 5% roztoku hydoxidu sodného a triethylenglykolu, ethylenu jako plynu a pri průměru kolony 28 mm Column congestion rate using 5% sodium hydride solution and triethylene glycol, ethylene gas and a column diameter of 28 mm Hmotnostní poměr Weight ratio Přetlak v koloně Overpressure in the column Teplota Temperature Rychlost, kterou kapalina kle- The speed at which the liquid toku kapaliny fluid flow v koloně in the column sá kolonou proti stoupajícímu has a column against the rising k plynu to gas plynu + gas + kPa kPa °c ° c m/s m / s 0,1 0.1 2 070 2 070 20 20 May 0,324 0.324 0,2 0.2 2 070 2 070 20 20 May 0,291 0.291 0,1 0.1 2 760 2 760 20 20 May 0,339 0.339 0,2 0.2 2 760 2 760 20 20 May 0,315 0.315 0,1 0.1 103,5 103.5 75 75 1,500 1,500 0,2 0.2 103,5 103.5 75 75 1,350 1,350 0,1 0.1 793,5 793.5 40 40 0,540 0.540 + Vztaženo na celou plochu příčného průřezu + Based on the entire cross-sectional area kolony columns Pro For kolonu pracující za přetlaku 1 725 a column operating at an overpressure of 1,725 kPa vypočtena kPa calculated rychlost zahlcení asi 0,3 m/s. flooding speed about 0.3 m / s.

Uvedená hodnota představuje nejčastějSí průmyslové operace s vodnými roztoky, a proto není zahrnuta viskozita absorpční kapaliny. Na viskozitu absorpční kapaliny při použití sodného louhu a glykolu však nutno brát zřetel.This value represents the most common industrial operations with aqueous solutions and therefore the viscosity of the absorption liquid is not included. However, the viscosity of the absorption liquid using sodium hydroxide and glycol must be taken into account.

Výsledky zkoušek odstraňování oxidu uhličitého jsou uvedeny v tabulce II.The results of the carbon dioxide removal tests are shown in Table II.

oO

XDXD

P αP α

swith

XD aXD a

xn e Ό Ci xd CM >xn e Ό Ci xd CM>

+ + + + k© m or><NCNOOOO + m ^fOrNOmfNCNi—(CNf)KO<OOi—+ + + + k + or> <NCNOOOO + m ^ fOrNOmfNCNi— (CNf) KO <OOi—

OťNrHrHOOOOOOOrHfOiHOOťNrHrHOOOOOOOrHfOiHO

X oX o

Φ ϋΦ ϋ

«3«3

PP

P (3P (3

ΦΦ

U αU α

o wo w

G G XD řd Ό rH Xd CM >G G XD d Ό rH Xd CM>

o o in in Tť CO Tť co in in cm cn •m* rH oo o in in t CO CO t in in cm cn • m * rH o

IT)IT)

Φ >ϋ oΦ> ϋ o

CMCM

PP

ΦΦ

P cdP cd

CMCM

O O O O O CN CN <N CN CN o o rH i—fO O O O O CN <N CN CN o rH i — f

0 0 'řd 'řd 'řd 'řd 'řd 'řd >< > < >1 > 1 'íd 'íd 'řd 'řd '>Ί '> Ί P P X X 44 44 44 44 44 44 44 44 X X X X 44 44 44 44 'řd 'řd 'řd 'řd 'řd 'řd 'íd 'íd 'řd 'řd 'řd 'řd 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 > > « « W W ω ω w w W W W W d d d d d d N N N N N N N N N N N N X X řd Řd íd íd íd íd íd íd řd Řd řd Řd >1 > 1 >1 > 1 řd Řd M M M M M M M M M M M M >1 > 1 0 0 > > > > ř> ř> > > > > > > > > > > > > (3 (3 G G G G G G G G G G

Odstraňování oxidu uhličitého za použití roztoku glykolu a hydroxidu sodného βRemoval of carbon dioxide using a solution of glycol and sodium hydroxide β

>1 d> 1 d

p c + ><1) -d +p c + &gt; <1) -d +

S H o d CM CMS H o d CM CM

CMOCMO

ΦΦ

ChCh

X dX d

r—I dr — I d

P CM Φ X >P CMP CM Φ X> P CM

Ό •H ·Ό • H ·

X PX P

O 'řd Q MCE Ό Ό «5 >i 0'D Q MCE Ό Ό «5> i 0

W W * >ΦW W *> Φ

PP

XflXfl

CM •cp CO 00 cn ^poococofo^^mk©CM • cp CO 00 cn ^ poococofo ^^ mk ©

M3 cn cn kO kO k£> k© o o o σ> ro in cn m co m o o o in in m in in in in k© k© 00 CO σ\σϊσ>σ»σισ>σϊσ>σ\οοα)ΐηιηΗιΗ kOkOkOkOkOkCkOkOkOCOfOkDkOiniO unincNCNincNcNCNinininininin mM3 cn cn kO k £> k oo o σ> ro in cn m o o o in in m in in in k k k 00 CO σ \ σϊσ> σϊσ> σ \ οοα)

o O o O o O o O o O o O o O o O o O o O o O O O O O O O o O w w « « w w w w w w w w w w w w w w w w w w W W W W w w ω ω E-t E-t E-t E-t E-t E-t EH EH E-t E-t E-t E-t E-t E-t EH EH Ed Ed E-t E-t E-t E-t

•3 G • 3 G M M >P > P P P 3 3 Λ Λ 0 0 Ό Ό O O CM CM XD XD G G XD XD τ—l τ — l G G xd xd 0 0 3 3 rH rH G G 0 0 •H • H 43 43 44 44 <H <H P P 0 0 0 0 G G xd xd > > 44 44 0 0 44 44 řd Řd 44 44 P P 3 3 rH rH 0 0 G G rH rH Cn Cn řd Řd G G řd Řd 0 0 G G rH rH Ό Ό rH rH 44 44 Φ Φ Φ Φ Φ Φ CM CM >1 > 1 rH rH >N > N •r*i • r * i rH rH řd Řd > Φ P P Cn Cn 43 43 43 43 43 43 d d G G P P ϋ ϋ 0 0 Φ Φ Φ Φ řd Řd M M <H <H rH rH •H • H 44 44 G G 43 43 řd Řd Φ Φ > > P P 43 43 P P Xd Xd d d řd Řd P P P P Ό Ό 0 0 P P 0 0 G G xd xd XD XD P P xd xd xd xd G G P P 0 0 G G G G Φ Φ Φ Φ s with <D <D Φ Φ g G P P ,2 , 2 g G S WITH d d X X d d d d G G > Φ φ φ G G G G N N sa sa > > N N N N O O + + + + CM CM o O H H + + CC CC w w Ed Ed

257452257452

Na základě výsledků, uvedených v tabulce, je možno konstatovat: Jakmile směs ethylenglykolu a hydroxidu sodného tak směs triethylenglykolu a hydroxidu sodného jsou velmi účinné při odstraňování stop oxidu uhličitého: triethylenglykol je však výhodnější pro svoji nižší tenzi par. Koncentraci oxidu uhličitého v ethylenu je možno snížit na hodnotu nižší než 0,5 ppm v koloně s 10 patry za předpokladu udrženi dobrého kontaktu plynu a kapaliny. I nízký poměr kapaliny k plynu, například 0,05 je dostatečný k účinnému odstraněni v treiethylenglykolu mají dobrou tekutost při teplotě 40 až 50 °C za velmi dobré účinnosti pater. Viskozita tohoto roztoku při teplotě 40 °C je 110 mPa. Po třech týdnech kontinuálního provozu s jednou dávkou 5% roztoku hydroxidu sodného v triethylenglykolu se nepozoruje žádné zvýšení viskozity i když roztok obsahuje uhličitan sodný jako vedlejší_produkt. V nádobě není patrné žádné usazování pevného uhličitanu sodného, avšak určité množství pevných látek zůstává na fitrech po filtraci kapaliny. Rychlost usazování uhličitanu sodného je velmi malá. Odstraňování oxidu uhličitého je stejně účinné jak před odstraněním vody tak po odstranění vody stripováním roztoku.Based on the results shown in the table, it can be concluded that once the ethylene glycol / sodium hydroxide mixture and the triethylene glycol / sodium hydroxide mixture are very effective at removing traces of carbon dioxide: triethylene glycol is, however, preferable for its lower vapor pressure. The concentration of carbon dioxide in ethylene can be reduced to less than 0.5 ppm in a 10 tray column, provided good gas-liquid contact is maintained. Even a low liquid to gas ratio of, for example, 0.05 is sufficient to be effectively removed in treiethylene glycol have good flowability at 40-50 ° C with very good tray performance. The viscosity of this solution at 40 ° C is 110 mPa. After three weeks of continuous operation with a single dose of 5% sodium hydroxide in triethylene glycol, no increase in viscosity is observed even though the solution contains sodium carbonate as a byproduct. No deposition of solid sodium carbonate is evident in the vessel, but some solids remain on the filters after liquid filtration. The deposition rate of sodium carbonate is very low. Removal of carbon dioxide is equally effective both before and after water removal by stripping the solution.

Jedna dávka 5% roztoku (procenta jsou stále míněna hmotnostně, pokud není jinak uvedeno) hydroxidu sodného v triethylenglykolu vydrží po dobu tří týdnů až do vzrůstu koncentrace oxidu uhličitého v plynu odváděném z kolony v důsledku poklesu obsahu hydroxidu sodného. Pro zjištění, zdali je pokles účinnosti odstraňování oxidu uhličitého způsoben nedostatkem volné vody v systému nebo poklesem obsahu hydroxidu sodného, se přidá 0,75 litru triethylenglykolu obsahujícího 0,1 % vody do zásobníku kapaliny a kolona se znovu uvede do provozu. Nepozoruje se žádné zlepšení v odstraňování oxidu uhličitého, což dokládá, že ztráta účinnosti kolony je způsobena poklesem obsahu hydroxidu sodného.A single dose of 5% solution (percentages are still by weight unless otherwise specified) of sodium hydroxide in triethylene glycol will last for three weeks until the carbon dioxide concentration in the gas from the column increases due to a decrease in the sodium hydroxide content. To determine whether the decrease in carbon dioxide removal efficiency is due to a lack of free water in the system or a decrease in sodium hydroxide content, 0.75 liters of triethylene glycol containing 0.1% water is added to the liquid reservoir and the column is put back into operation. No improvement in the removal of carbon dioxide is observed, demonstrating that the loss of column efficiency is due to a decrease in the sodium hydroxide content.

V průběhu kontinuální operace se odebraly tři vzorky kapaliny pro měření viskozity. Nepozorují se žádné změny viskozity, z čehož vyplývá, že dimerizační a oligomerizační reakce jsou bezvýznamné.During the continuous operation, three viscosity fluid samples were taken. No viscosity changes are observed, suggesting that dimerization and oligomerization reactions are insignificant.

Roztok se filtruje k odstranění uhličitanu sodného v pevné formě, i když v zásobníku nedochází k žádnému znatelnějšímu usazování. Pozorované usazování je ve shodě s výpočtem usazování za použití Stokesovy rovnice. Tyto výpočty například udávají pro částice uhličitanu sodného o průměru jeden mikrometr v 5% roztoku hydroxidu sodného v triethylenglykolu rychlost usazování 0,0017 m/den při teplotě 40 °C. Z měření řádkovecím elektronovým mikroskopem vyplývá, že částice uhličitanu sodného mají velikost 1 až 10 mikrometrů, přičemž většina částic má rozměry ve spodní části tohoto rozmezí. Proto může být filtrace pro odstraňování pevných podílů nutná.The solution is filtered to remove sodium carbonate in solid form, although there is no noticeable settling in the container. The observed settling is in agreement with the settling calculation using the Stokes equation. For example, these calculations give a settling rate of 0.0017 m / day at 40 ° C for sodium carbonate particles with a diameter of one micrometer in a 5% solution of sodium hydroxide in triethylene glycol. A scanning electron microscope implies that the sodium carbonate particles have a size of 1 to 10 microns, with most particles having dimensions at the bottom of this range. Therefore, filtration may be necessary to remove solids.

Vedle použití sodíku a lithia jakožto alkalických kovů pro reakci in šitu s vybraným glykolem ke vzniku nevodného absorpčního roztoku se prováděly zkoušky stanovení účinnosti různých hydroxidů alkalických zemin pro příparavu glykolátů, V tabulce III se uvádí přídavek ekvivalentního procentového množství hydroxidu strontnatého, bamatého a vápenatého do diethylenglykolu a pokles oxidu uhličitého a procento teoretického odstraněni oxidu uhličitého při devíticyklové regeneraci za použití těchto hydroxidů kovů alkalických zemin (tabulka IV).In addition to the use of sodium and lithium as alkali metals for in situ reaction with a selected glycol to form a non-aqueous absorption solution, tests were conducted to determine the effectiveness of various alkaline earth hydroxides for the glycolate preparation. and a decrease in carbon dioxide and percent theoretical removal of carbon dioxide in the nine-cycle regeneration using these alkaline earth metal hydroxides (Table IV).

Na obr. 3 jsou grafy účinnosti nevodného reversilibního odstraňování oxidu uhličitého pro systémy na bázi barya, vápníku, draslíku a sodíku za devíticyklové regenerace. Systém na bázi sodíku představuje vysoce účinný způsob v průběhu všech devíti cyklů.Figure 3 is a graph of nonaqueous reversilibate carbon dioxide removal efficiency for barium, calcium, potassium and sodium based systems over a nine cycle regeneration. The sodium-based system is a highly efficient process over all nine cycles.

Tabulka IIITable III

Počáteční obsah oxidu uhličitého v různých glykolátech (% jsou míněna vždy hmotnostně)Initial carbon dioxide content in various glycolates (% are always by weight)

Rozpouštědlo Solvent Rozpouštědlo g Solvent G Vázání CO 9 CO 9 binding 5% roztok SrlOHJj v diethylenglykolu 5% solution of SrlOH in diethylene glycol 125 125 1,95 1.95 5% roztok Ba(OH)2 v diethylenglykolu5% solution of Ba (OH) 2 in diethylene glycol 125 125 2,80 2.80 5% roztok Ca(OH)2 v diethylenglykolu 5% Ca (OH) 2 solution in diethylene glycol 125 125 4,50 4.50

Podmínky: teplota místnosti, tlak oxidu uhličitého odpovídá tlaku okolíConditions: room temperature, carbon dioxide pressure corresponds to ambient pressure

Tabulka IVTable IV

Regenerace glykolátů kovů alkalických zemin (% hmotnostní)Alkaline earth glycollate regeneration (% by weight)

Rozpouštědlo Regenerační cyklusSolvent Regeneration cycle

Pokles C0% teoretického odstranění CO5% roztok Sr(OH)2 v diethylenglykoluDecrease in CO 2% theoretical removal of CO 5% Sr (OH) 2 solution in diethylene glycol

5% roztok Ba(OH)2 v diethylenglykolu5% solution of Ba (OH) 2 in diethylene glycol

5% roztok Ca(OH)2 v diethylenglykolu5% Ca (OH) 2 solution in diethylene glycol

g G % % 0,8 0.8 44 44 0,3 0.3 17 17 0,5 0.5 28 28 0,9 0.9 50 50 0,4 0.4 22 22nd 0,4 0.4 22 22nd 0,4 0.4 22 22nd 0,3 0.3 17 17 0,35 0.35 19 19 Dec 0,5 0.5 39 39 0/5 0/5 39 39 0,35 0.35 27 27 Mar: 0,45 0.45 35 35 0,4 0.4 31 31 0,5 0.5 39 39 0,5 0.5 39 39 0,45 0.45 35 35 0,5 0.5 39 39 1,5 1.5 51 51 1,1 1.1 37 37 1,2 1,2 40 40 1,05 1.05 35 35 1,0 1.0 34 34 1,2 1,2 40 40 1,0 1.0 34 34 0,9 0.9 30 30 0,95 0.95 32 32 za tlaku 0, at 0, ,1 MPa a za , 1 MPa and per

Podmínky: oxid uhličitý při přípravě zkušebního roztoku zaveden za tlaku 0,1 MPa a za teploty místnosti, regenerace při teplotě 200 °C, hmotnost rozpouštědla 125 g.Conditions: carbon dioxide in the preparation of the test solution introduced at 0.1 MPa at room temperature, regeneration at 200 ° C, solvent weight 125 g.

Způsob podle vynálezu objasňují připojené výkresy, které jsou dále podrobně popsány:The method according to the invention is illustrated by the accompanying drawings, which are described in detail below:

obr. 1 zjednodušené průtokové schéma zařízeni pro provádění čištění plynu podle vynálezu, obr. 2 průtokové schéma podobného zařízení jako podle obr. 1 majícího přídavné prostředky pro regeneraci nevodného absorpčního roztoku a pro recyklování regenerovaného roztoku do kontaktoru kapaliny a plynu pro další použití;FIG. 1 is a simplified flow diagram of the gas purification apparatus of the present invention; FIG. 2 is a flow diagram of a device similar to FIG. 1 having additional means for recovering the non-aqueous absorption solution and recycling the recovered solution to the liquid and gas contactor;

obr. 3 křivka účinnosti odstraňování oxidu uhličitého pro počet cyklů tepelné regenerace, přičemž na ose x jsou vyneseny cykly tepelné regenerace a na ose y účinnost odstraňování oxidu uhličitého a křivka 1 platí pro systém 7 % hmotnostních uhličitanu draselného/triethylenglykol, křivka 2 pro systém 5 % hmotnostních hydroxidu sodného/diethylenglykol, křivka 3 pro systém 5 % hmotnostních hydroxidu vápenatého/diethylenglykol a křivka 4 pro systém 5 % hmotnostních hydroxidu barnatého/diethylenglykol;FIG. 3 shows the carbon dioxide removal efficiency curve for the number of heat recovery cycles, where the heat recovery cycles are plotted on the x-axis and the carbon dioxide removal efficiency on the y-axis, and curve 1 is for the 7% potassium carbonate / triethylene glycol system; % by weight sodium hydroxide / diethylene glycol, curve 3 for the 5% by weight calcium hydroxide / diethylene glycol system and curve 4 for the 5% by weight barium hydroxide / diethylene glycol system;

obr. 4 zjednodušené průtokové schéma poloprovozního zařízení s kontinuálním čištěním plynu a s· regéneračí''absorbentu, kdy se nevytvoří žádná sraženina kovového uhličitanu, obr. 5 zjednodušené průtokové schéma poloprovozního zařízení s kontinuálním čištěním plynu a s cyklickou regenerací absorbentu, kdy se vytvoří nerozpustná sraženina kovového uhličitanu.Fig. 4 is a simplified flow diagram of a continuous gas scrubbing facility with no absorbent metal carbonate regeneration; carbonate.

Podle obr. 1, 2, 4 a 5 se potrubím 2 zavádí vždy čištěni plyn obsahující nečistoty do kontaktoru 2 plynu a kapaliny, ze kterého se potrubím 2 odvádí vyčištěný plyn do zařízeni 4_ k odstranění stop nevodného roztoku, ze kterého se vyčištěný plyn odvádí potrubím 2· Podle obr. 2 a 4 se v zařízení 2 z plynu odstraněný nevodný roztok potrubím 9 zavádí do potrubí 6,_. kterým se podle obr. 1 a 2 zavádí nevodný upravovači roztok do kontaktoru 2. Použitý roztok se za účelem regenerace může z kontaktoru 2 podle obr. 1 a 2 odvádět potrubím 7_ přes čerpadlo 2 do stripovací kolony 10, do kterého se popřípadě podle obr. 2 potrubím 11 zavádí dusík, přičemž se podle obr. 1 ze stripovací kolony 10 potrubím 12 odvádějí obsorbované pevné nečistoty, potrubím 13 odpadni roztok, podle obr. 2 potrubím 14 plynné nečistoty a potrubím 15 se podle obr. 1 a 2 vyčištěný roztok pomocí čerpadla 2 vrací do potrubí 6, kterým se podle obr. 1 a 2 zavádí nevodný upravovači roztok do kontaktoru 2. Podle obr. 2 se tento vyčištěný roztok zavádí do potrubí 2 chladič 16.According to FIGS. 1, 2, 4 and 5, the scrubbing gas is introduced via line 2 into the gas and liquid contactor 2, from which the cleaned gas is discharged via line 2 to a device 4 to remove traces of non-aqueous solution from which According to FIGS. 2 and 4, the non-aqueous solution removed from the gas in line 2 is introduced into line 6 through line 9. 1 and 2, the non-aqueous treatment solution is fed to the contactor 2. For regeneration purposes, the solution used can be discharged from the contactor 2 according to FIGS. 1 and 2 via a pump 7 through a pump 2 to a stripping column 10 to which FIG. 2, nitrogen gas is introduced via line 11, and the solids impurities are discharged from the stripping column 10 via line 12, waste solution is discharged via line 13, gaseous impurity line 14 via line 14 and the purified solution via line 15 via line 15. 1 and 2, the non-aqueous treatment solution is fed to the contactor 2 according to FIGS. 1 and 2. Referring to FIG.

Jednotlivé vztahové značky na obr. 4 a 5 mají stejný význam jako na obr. 1 a 2. Podle obr. 4 se přes čerpadlo 2 zavádí potrubím 17 přes ventil 16 použitý roztok z kontaktoru 2 do stripovací kolony 12, do které se potrubím 18 zavádí podle potřeby horká pára nebo potrubím 19 chladicí voda, přičemž obě prostředí, jak pára tak případně voda se odvádějí potrubím 21.4 and 5 have the same meaning as in FIGS. 1 and 2. According to FIG. 4, the solution 17 from the contactor 2 is fed through the pump 2 via the valve 17 to the stripping column 12 into which the 18 is introduced via the valve 18. if necessary, hot steam or cooling water via line 19, both environments, both steam and possibly water being discharged via line 21.

Ze stripovací kolony 10 se odvádí oxid uhličitý a vodní pára potrubím 22, přičemž potrubím 23 se doplňuje organická kapalina, například triethylenglykol a potrubím 24 alkálie, například uhličitan draselný. Vyčištěný a doplněný nevodný upravovači roztok se pak přes čerpadla 25 vede potrubím 26 do zásobníku 27 regenerovaného nevodného upravovacího roztoku a z něho se potrubím 28 přes ventil 29 vrací po smíšení s nevodným roztokem ze zařízeni 2 K odstranění stop nevodného roztoku z vyčištěného plynu od kontaktoru 2_,From the stripping column 10, carbon dioxide and water vapor are removed via line 22, whereby an organic liquid such as triethylene glycol is added via line 23 and an alkali line such as potassium carbonate 24 via line 24. The cleaned and added non-aqueous treatment solution is then passed through the pumps 25 through line 26 to the regenerated non-aqueous treatment solution reservoir 27 and returned via line 28 through valve 29 after mixing with the non-aqueous solution from the device 2.

Podle obr. 5 se potrubím T_ odvádí použitý roztok z kontaktoru 2 a vede se přes filtr 30, ze kterého se potrubím 31 odvádí sraženina kovového uhličitanu a potrubím 32 se přes ventil 43 odvádí pevných podílů zbavený použitý roztok do stripovací kolony 10 vybavené míchadlem 34, kterou se potrubím 18 provádí pára, potrubím 35 se do ní zavádí dusík a potrubím 36 se doplňuje hydroxid sodný a triethylenglykol. Plynné produkty se ze stripovací kolony 10 odvádějí potrubím 37, zatímco potrubím 38 se přes čerpadlo 39 potrubím 40 opatřeným ventilem 21 zavádí vyčištěný nevodný upravovači roztok přes čerpadlo 33 potrubím 42 do kontaktoru 2 plynu a kapaliny.According to FIG. 5, the solution used is withdrawn from the contactor 2 via line T and passed through a filter 30 from which a metal carbonate precipitate is discharged via line 31 and through the valve 32 solids free of the used solution are discharged through a valve 43 to a stripper 10 equipped with a stirrer 34. In this way, steam is passed through line 18, nitrogen is introduced through line 35, and sodium hydroxide and triethylene glycol are added through line 36. The gaseous products are discharged from the stripper column 10 via line 37, while via line 38 via line 40 provided with valve 21 a purified non-aqueous treatment solution is fed via pump 33 via line 42 to gas and liquid contactor 2.

Jak je zřejmé, může být kontaktorem 2 nádoba vyplněná hydroxidem sodným ve formě extrakčního roztoku, do kterého se čištěný plyn zavádí. Při způsobu podle vynálezu obsahuje příkladně zaváděný ethylen jako nečistoty oxid uhličitý, vodu oxid siřičitý, sirovodík, karbonylsulfid a merkaptany: mísí se s nevodným roztokem v kontaktoru 2 plynu a kapaliny obsahujícím alespoň jednu reakční zónu. Nečistoty se z plynu odstraňují reakcí se složkami absorpčního roztoku nebo ' rozpuštěním v roztoku. Po případě se vyčištěný plyn, opouštějící kontaktor 2. plynu a kapaliny, může dále čistit, například vedením selektivní absorpční vrstvou v zařízení 2 N °<1stranění stop nevodného roztoku.As can be seen, the contactor 2 may be a container filled with sodium hydroxide in the form of an extraction solution into which the purified gas is introduced. In the process according to the invention, the ethylene introduced as impurities contains, for example, carbon dioxide, water, sulfur dioxide, hydrogen sulphide, carbonyl sulphide and mercaptans: it is mixed with a non-aqueous solution in a gas and liquid contactor 2 containing at least one reaction zone. Impurities are removed from the gas by reaction with the components of the absorption solution or by dissolution in the solution. If desired, the cleaned gas leaving the gas and liquid contactor 2 may be further purified, for example by passing through a selective absorption layer in a 2 N &lt;

V závislosti na koncentraci nečistot v zaváděném plynu a na množství vyčištěného plynu roztok může .regenerovat přetržitě nebo kotinuálně odstraňováním pevných reakčních produktů, čištěním použitého roztoku a/nebo oddělováním použitého roztoku a absorbovaných nečistot od aktivního roztoku.Depending on the concentration of impurities in the feed gas and the amount of gas to be cleaned, the solution may be regenerated intermittently or continuously by removing solid reaction products, cleaning the solution used and / or separating the solution used and the impurities absorbed from the active solution.

Pro vyrovnání ztrát roztoku :jeho strháváním nebo odpařováním do vyčištěného plynu se upravovači nevodný roztok do procesu doplňuje.To compensate for losses of the solution: by entrainment or evaporation into the cleaned gas, the treatment nonaqueous solution is added to the process.

Nahoře v koloně může být umístěno zařízení ke strhávání kapek kapaliny. Ethylen ve formě plynu opouští toto zařízení a prochází filtrem k odstranění submikrometrových částic glykolů. Zadržená kapalina se může vracet do stripovací kolony nebo při malé průtokové rychlosti se může shromaždovat a periodicky odvádět. Ve směru za filtrem může být zachycovač s aktivním uhlím k odstraňování posledních stop triethylenglykolu z ethylenu. Při teplotě 50 °C a za přetlaku 3 105 kPa bude koncentrace triethylenglykolu v ethylenu menší než 0,1 ppm.At the top of the column may be a device for entraining liquid droplets. Ethylene gas leaves this apparatus and passes through a filter to remove submicrometer glycol particles. The retained liquid may be returned to the stripper or collected at a low flow rate and periodically removed. Downstream of the filter there may be an activated carbon scavenger to remove the last triethylene glycol traces from ethylene. At a temperature of 50 ° C and at a pressure of 3,105 kPa, the triethylene glycol concentration in ethylene will be less than 0.1 ppm.

Je-li odstranění triethylenglykolu žádoucí pod tuto hranici, použije se adsorpce na aktivním uhlí. Aktivní uhlí podle očekávání přijme více než 20 % triethylenglykolu. Při této adsorpční schopnosti stačí 362 kg aktivního uhlí k dokonalému odstranění veškerých stop triethylenglykolu z ethylenu z kolony zpracovávající 18 120 kg.hethylenu za rok (8 000 hodin) provozu. Proto se použité aktivní uhlí může jednoduše z procesu odvádět a není zapotřebí ho z ekonomických důvodů regenerovat.If removal of triethylene glycol is desired below this limit, adsorption on activated carbon is used. Activated carbon is expected to receive more than 20% triethylene glycol. With this adsorption capacity, 362 kg of activated carbon is sufficient to completely remove all traces of triethylene glycol from ethylene from a column of 18,120 kg.ethylene per year (8,000 hours) of operation. Therefore, the activated carbon used can simply be removed from the process and does not need to be regenerated for economic reasons.

K odstranění pevného uhličitanu sodného z roztoku se může použít dvou filtrů. Roztok hydroxidu sodného v glykolu, opouštějící filtry, se dělí na dva proudy. Tlak přibližně 20 % roztoku se upraví na 130 kPa a zavádí se do stripovací kolony a zbylých 80 % se vrací nahoru do absorberu za použití oběhového čerpadla. Pro kolonu, zpracovávající 18 120 kg.h ethylenu se má použít za minutu alespoň 37,8 1 kapaliny (poměr kapaliny k plynu je 0,125).Two filters can be used to remove solid sodium carbonate from the solution. The sodium hydroxide solution in the glycol leaving the filters is divided into two streams. The pressure of approximately 20% of the solution is brought to 130 kPa and introduced into a stripper column and the remaining 80% is returned to the absorber using a circulation pump. For a column processing 18,120 kg / h of ethylene, at least 37.8 l of liquid should be used per minute (liquid to gas ratio is 0.125).

Stripovací kolona pracuje za přetlaku 68,7 až 137,4 kPa, při teplotě 100 °C, přičemž kolona má dva hlavní úkoly: snižovat obsah vlhkosti v čerstvých roztocích hydroxidu sodného v glykolu na méně než 10 ppm v plynné fázi: toho se dosahuje promývánim dusíkem při teplotě 100 °C přetržitě, když se do systému přidává hydroxid sodný. Druhým úkolem je odstraňovat vlhkost adsorbovanou cirkulujícím roztokem kontinuálním promývánim dusíkem při teplotě 100 °C. Přitom odstraňuje roztok hydroxidu sodného v glykolu oxidu uhličitý chemickou reakcí a vodu fyzikální adsorpcí.The stripper column operates at an overpressure of 68.7-137.4 kPa at 100 ° C, the column having two main tasks: to reduce the moisture content of fresh solutions of sodium hydroxide in glycol to less than 10 ppm in the gas phase: this is achieved by flushing nitrogen at 100 ° C continuously when sodium hydroxide is added to the system. The second task is to remove the moisture adsorbed by the circulating solution by continuously flushing with nitrogen at 100 ° C. In doing so, it removes the sodium hydroxide solution in the carbon dioxide glycol by chemical reaction and water by physical adsorption.

Při malém obsahu vlhkosti v zaváděném ehtylenu (přibližně 5 ppm), se musí desorbovat jen malý podíl cirkulujícího roztoku. Destilační jednotka má být dimenzována na 456,6 litrů 10% roztoku hydroxidu sodného v triethylenglykolu.With a low moisture content in the introduced ethylene (about 5 ppm), only a small portion of the circulating solution must be desorbed. The distillation unit should be sized to 456.6 liters of 10% sodium hydroxide in triethylene glycol.

Stripovací kolona je vybavena míchadlem turbinového typu k rozpouštění pevného hydroxidu sodného v glykolovém roztoku? Jakmile se hydroxid sodný ze systému odstraní reakcí s oxidem uhličitým, musí se hydroxid sodný do systému přidat. Pro přidání hydroxidu sodného se v koloně vyrovná tlak s tlakem okolí, kolona se propláchne dusíkem, otevře se a přidají se vločky hydroxidu sodného, aby roztok obsahoval napříkad 15 % hydorxidu sodného. Když je obsah vlh- - kosti v promývacím dusíku pod 10 ppm, smísí se koncentrovaný produkt postupně s cirkulujícím roztokem. V průběhu přidávání pevného hydroxidu sodného a odstraňování vlhkosti se veškerá kapalina z filtrů vrací do kolony a žádné vedlejší proudy se neodvádějí do striperu.The stripping column is equipped with a turbine type stirrer to dissolve solid sodium hydroxide in the glycol solution. Once sodium hydroxide has been removed from the system by reaction with carbon dioxide, sodium hydroxide must be added to the system. To add sodium hydroxide, pressurize the column with ambient pressure, flush the column with nitrogen, open, and add sodium hydroxide flakes to contain, for example, 15% sodium hydroxide. When the moisture content of the purge nitrogen is below 10 ppm, the concentrated product is mixed gradually with the circulating solution. During solid sodium hydroxide addition and dehumidification, all of the liquid from the filters is returned to the column and no by-streams are discharged to the stripper.

Zdrojem tepla pro stripovací kolonu může být nízkotlaká pára vedená pláštěm. Musí být schopná zahřát roztok na 150 °C, i když pro odstranění vlhkosti stačí 100 °C.The heat source for the stripping column may be a low pressure steam guided through the jacket. It must be able to heat the solution to 150 ° C, although 100 ° C is sufficient to remove moisture.

V následující tabulce V jsou uvedeny typické příklady praktického provádění způsobu podle vynálezu za použití různých zaváděných plynů, absorpčních systémů na bázi sodíku a :draslíku, za použití různých průtokových rychlostí a pracovních tlaků, xTypical examples of the practice of the present invention using various feed gases, sodium and potassium absorption systems using different flow rates and operating pressures are given in Table V below.

Z uvedených příkladů je zřejmé, že při způsobu podle vynálezu se roztoku glykolu a glykolátu, jakožto hlavního podílu absorbentu, využívá k čištění,plynu, dusíku nebo ethylenu, snižováním obsahu nečistot, jako jsou oxid uhličitý, karbonylsulfid, a sirovodík z poměrně vysoké koncentrace na koncentraci několika ppm.From the examples, it is evident that in the process of the present invention, the glycol and glycolate solution, as the major part of the absorbent, is used for purification, gas, nitrogen or ethylene, by reducing impurities such as carbon dioxide, carbonyl sulfide and hydrogen sulfide from a relatively high concentration of several ppm.

242452 +J242453 + J

O +J tn •H >OO + J tn • H> O

0) a0) a

clcl

CLCL

OO

O ϋO ϋ

X4 (0 μX4 (0 μ

oO

4J4J

0 0 >%rH >% rH rH rH Η I Η I 43 43 CL 43 CL 43 υ υ cn cn >1 > 1 3 e 3 e 2 2 34 2 34 2

a and 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 o O 0 0 0 0 0 0 O O 0 0 34 34 44 44 44 44 £ £ 44 44 34 34 34 34 >N > N XM XM >N > N Ž OF >N > N >N > N >N > N XQ XQ xd xd xd xd a and a and a and a and a and xd xd Xd Xd xd xd CL CL >1 > 1 CL CL >1 > 1 CL CL ί>1 ί> 1 a and 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 CL CL >1 > 1 CL CL &H & H CL CL φ φ cj cj φ φ Φ Φ a and 43 43 10 10 to it to it to it 10 10 Φ Φ a and Φ Φ a and Φ Φ >M > M r—| r— | > μ rH rH > μ 1—1 1—1 » » μ μ μ μ μ μ μ μ μ μ > μ ι—1 ι — 1 > μ rH rH > μ & & > > CL CL > > CL CL > > Φ + Φ + Φ + Φ + Φ Φ Φ Φ + + Φ Φ + + <u + <u + CL CL > > CL CL fc> fc> CL CL Ό + Ό + Ό + Ό + Ό Ό Ό Ό + + Ό Ό + + Ό + Ό + tn tn xu xu tn tn XI) XI) tn tn Xl, Xl, r-1 + r-1 + Η -Ι- Η -Ι- rH rH rH rH + + rH rH + + rH -Ι- rH -Ι- tn tn XI) XI) <n <n xp xp tn tn > > > > > > O M O M Ο J Ο J H O HIM μ μ O O μ μ O O μ μ Ο μ Ο μ > > t> t> Φ Φ o O Φ Φ O O Φ Φ 0 0 Φ Φ < < U AT Φ Φ φ φ φ φ φ φ Φ Φ 0 0 Φ Φ 0 0 Φ Φ u at rH rH υ υ i—1 i — 1 u at rH rH a -P and -P a μ a and μ a + » a and 44 44 a and 4J 4J a -Μ and -Μ u at rH rH ϋ ϋ rH rH υ υ *rl * rl v in •r| • r | 0 0 •rl • rl tu here a a and a a a a a and a a and a and a and a and a and a a and a •rl • rl Φ Φ •rl • rl Φ Φ •r| • r | jq jq u at 43 43 ϋ ϋ 43 43 u at O CL O CL O CL o O CL o CL CL o O CL CL o O Λ Λ O CL O CL 43 43 O O 43 43 O O 43 43 o O 3 3 0 0 fl fl 0 0 r—1 r — 1 rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH 3 3 0 0 3 3 0 0 3 3 μ μ μ μ μ μ 0 o 0 o 0 O 0 0 O 0 o O O O o O 0 0 o O O o O o μ μ μ μ μ μ 44 44 N N 44 44 N N 44 44 N N 34 CM 34 CM rH 44 rH 44 rH rH 34 34 CM CM 34 34 CM CM 34 rH 34 rH •μ • μ N N P P N N 44 44

tn otn o

>N (0> N (0

CMCM

OO

O >N aO> N a

CMCM

O tn oO tn o

>N <0 (*)> N <0

O rH rH ι-Η fOO rH rH ι-Η fO

V v v tn tnV v v tn tn

CM rH rHCM rH rH

V « vV «v

Γ* >1 aΓ *> 1 a

XU >XU>

o rHo rH

ΦΦ

OO

O oO o

vo tn o in γμ vo rtn rtn rtn tn r- rtn tn inin tn o in γμ in rtn rtn rtn tn

CM CM CMCM CM CM

CM VO r> tn vo >CM VO r> tn vo>

o oo o

XT vo vo tn cn C' o o x* vo vo in n t·· o oXT in tn cn o x * vo in n t ·· o o

>1 rH > 1 rH ** ** xr xr xr xr CL CL CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 CM CM CM CM CM CM '3ί '3ί 3 3 •«V •"IN \ \ •s. •with. ***. ***. tj i.e U AT O O 3 3 >1 > 1 CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM -*» - * » ***. ***. s. with. > Φ rH rH O O O O O O O O O O O O O O O O CM CM tn tn tn tn Ό Ό CL CL u at u at u at O O υ υ O O υ υ U AT O O o O CM CM xd xd \ \ O O o O 2 2 > > g G xí« xí « xr xr o O o O o O o O o O cn cn rn rn cn cn a and 2j 2j o O o O o O o O o O o O o O o O o O o O o O N N CL CL rH rH rH rH rH rH tn tn tn tn tn tn m m m m rH rH rH rH rH rH

rH rH 0 0 34 34 >x > x rH rH 0 » t—1 t — 1 a and 0 0 rH rH rH rH φ φ 34 34 0 0 0 0 rH rH >1 > 1 34 34 34 34 >1 > 1 rH rH >1 > 1 ►i ►i 43 43 θ' θ ' rH rH rH rH 44 44 a and 0 0 a and 0> 0> Cn Cn Φ Φ φ φ > > rH rH •r| • r | a and a and •r| • r | rH rH •H • H *3 * 3 μ - μ - φ φ φ φ μ μ >1 > 1 X X XI) XI) φ φ rH rH rH rH 44 44 43 43 0 0 H4 H4 υ υ >t > t >X > X ‘'-, ‘'-, 44 44 a and μ μ XO XO řn řn 43 43 43 43 + + Φ Φ * α 3 3 H H •P • P P P +’ + ’ •H • H 34 34 >1 > 1 0 0 3 » Φ Φ Φ Φ 2 2 μ μ 43 43 CL CL O O 44 44 rH rH N N 2 2 2 2 2 2 a and ’, ’, 0 0 O O O O O O 2 2 2 2 3 3 a and μ μ a and a and a and O O 6 -p 6 -p 2 2 2 2 2 2 <*> <*> a and 4) 4) XI, 0 XI, 0 S>i S> i 2 2 p i p i a and <* <* OP OP OP OP xr xr a and tn λ tn λ »3 »3 o O OP OP > » o O o O o O o O EH EH tn <#> tn <#> a and rH rH rH rH CM CM tn tn tn tn

rH rH i-tI i-tI rH rH 0 0 0 0 0 0 34 34 34 34 34 34 >1 > 1 >% >% >, >, rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH 0 0 0 0 0 0 tn tn tp tp θ' θ ' 34 34 34 34 34 34 a and a and a and >1 > 1 >1 > 1 >1 > 1 φ φ Φ Φ φ φ rH rH rH rH iH iH rH rH H H rH rH 3 » Ot Q. 0 » >1 > 1 >1 > 1 >1 > 1 • a • a a and a and 43 43 43 43 43 43 φ φ φ φ φ φ 44 44 44 44 44 44 rH rH rH rH rH rH Φ Φ Φ Φ Φ Φ >1 > 1 >1 > 1 >1 > 1 •rl • rl •H • H •rl • rl 43 43 43 43 43 43 μ μ μ μ μ μ 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 Φ Φ Φ Φ Φ Φ \ \ 'V. 'IN. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 O O O O o O O O O O O O a and a and a and 2 2 w w 2 2 2 2 2 2 0P 0P OP OP OP OP OP OP OP OP OP OP o O o O o O tn tn CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM

plyn zaváděný za tlaku okolí; +++průtok kolonou 100 g.h ++přidán jako 2,9% kovový sodíkambient gas introduced; +++ 100 gh ++ column flow added as 2.9% sodium metal

Na poloprovozním zařízení podle obr. 5 je objasňován další příklad provádění způsobu čištění podle vynálezu.In the pilot plant of FIG. 5, another embodiment of the cleaning method according to the invention is illustrated.

Předběžně vyčištěný ethylen z provozní jednotky pro výrobu ethylenu se vede po dobu 56 dnů nevodným absorpčním roztokem obsahujícím 6 i hydroxidu sodného a 94 ! triethylenglykolu. Teplota v pračce se udržuje 30 °C a přetlak zaváděného ethylenu je 3,036 kPa. Obsah oxidu uhličitého v zaváděném plynu je 1 až 6 ppm a v odváděném plynu 0,05 až 0,15 ppm. Zavádí se 13,6 kg ethylenu za hodinu a rychlost plynu v pračce je 0,18 m/min. Poslední den v provozu se v pračce snižuje obsah oxidu uhličitého v zaváděném plynu z 5,35 ppm na 0,10 ppm.The pre-purified ethylene from the ethylene production plant is passed through a non-aqueous absorption solution containing 6% sodium hydroxide and 94% water for 56 days. triethylene glycol. The temperature in the scrubber is maintained at 30 ° C and the ethylene feed pressure is 30 psig. The carbon dioxide content of the feed gas is 1 to 6 ppm and the exhaust gas is 0.05 to 0.15 ppm. 13.6 kg of ethylene per hour are introduced and the gas velocity in the scrubber is 0.18 m / min. On the last day of operation, the scrubber reduces the carbon dioxide content of the feed gas from 5.35 ppm to 0.10 ppm.

Při prvních zkouškách provádění způsobu podle vynálezu byl zkoumán systém na bázi sodíku, přičemž se absorpční roztok připravoval přidáváním hydroxidu nebo uhličitanu sodného nebo kovového sodíku do nadbytku roztoku glykolu nebo glycerinu pro vytvoření žádoucí sodné soli glykolu nebo glycerinu v nezreagovaném glykolu nebo glycerinu jakožto rozpouštědle.In the first tests of the process of the invention, a sodium-based system was investigated, wherein the absorption solution was prepared by adding sodium or sodium or sodium metal carbonate or carbonate to an excess glycol or glycerin solution to form the desired sodium glycol or glycerin sodium in unreacted glycol or glycerin as solvent.

Tento systém na bázi sodíku nemusí být při provozu bez problémů. Při použiti absorpčních roztoků na bázi hydroxidu sodného a kapalného vícemooného alkoholu může být nutná filtrace použitého roztoku k odstranění velmi jemných částic uhličitanu sodného o velikosti 1 až 40 mikrometrů, které se vytvářejí v přítomnosti vlhkosti. Systém na bázi sodíku může pracovat přetržitě a nikoliv kotinuálně.This sodium-based system does not have to be a problem during operation. When using absorbent solutions based on sodium hydroxide and liquid polymorphic alcohol, filtration of the solution used may be necessary to remove very fine sodium carbonate particles of 1 to 40 microns, which are formed in the presence of moisture. The sodium-based system can operate intermittently and not cotinuously.

Tento nedostatek nemá absorpční systém na bázi draslíku. Nevodným absorpčním roztokem je glykolát nebo glycerát draselným vytvořený bud reakcí elementárního draslíku nebo hydroxidu draselného nebo uhličitanu draselného s polyolem, napříkad s glykolem a/nebo s glycerinem. Jestliže se použije výhodného uhličitanu draselného jakožto zdroje draslíku, je nutné jeho převedení na hydroxid při teplotě asi 200 °C pro optimalizaci vytvoření alkoholátu.A potassium-based absorption system does not have this drawback. The non-aqueous absorption solution is potassium glycolate or glycerate formed either by reacting elemental potassium or potassium hydroxide or potassium carbonate with a polyol, for example, glycol and / or glycerin. When the preferred potassium carbonate is used as a potassium source, it is necessary to convert it to a hydroxide at about 200 ° C to optimize the formation of the alcoholate.

Pro kontinuální systém je charakteristická tepelná regenerace roztoku obsahujícího glykolát nebo glycerát draselný, kterého se používá k odstraňování oxidu uhličitého z nejrůznějších plynů. Zjistilo se, že uhličitan draselný, rozpustný v glykolových roztocích, je dobře rozpustný až do koncentrace 10 % při teplotě okolí nebo při mírně zvýšené teplotě 20 až 25 °C. Zjistilo se také, že zahříváním těchto roztoků obsahujících uhličitan draselný na teplotu asi 160 až 200 °C se uhličitan draselný rozkládá za uvolňování oxidu uhličitého se současným vytvářením glýkolátové draselné soli. Reakce probíhá pravděpodobně takto:The continuous system is characterized by the thermal regeneration of a solution containing potassium glycolate or glycerate, which is used to remove carbon dioxide from various gases. Potassium carbonate, soluble in glycol solutions, has been found to be well soluble up to a concentration of 10% at ambient temperature or at a slightly elevated temperature of 20-25 ° C. It has also been found that by heating these potassium carbonate containing solutions to a temperature of about 160 ° C to 200 ° C, the potassium carbonate decomposes to release carbon dioxide while forming the glycolate potassium salt. The reaction is probably as follows:

N2 N 2

K,CO, + ROH -=-> 2 ROK + H,0 + CO, (A) J '(180 až 200 °C) kde ROH znamená jakýkoliv glykol.K, CO, + ROH - = -> 2 YE + H, O + CO, (A) J '(180-200 ° C) where ROH is any glycol.

Draselná glykolátová sůl obecného vzorce ROK je tedy stejného druhu jako při výrobě z hydroxidu draselného podle rovnice:Thus, the potassium glycolate salt of formula ROK is of the same kind as produced from potassium hydroxide according to the equation:

N,N,

ROH + KOH -=-\ ROK + H,0 (B) (125 °C)' 2 ROH + KOH - = - YE + H, 0 (B) (125 ° C) -2

Jestliže se glykolát draselný vzorce ROK připravuje v přítomnosti vody, pro použití hydroxidu draselného jakožto zdroje alkalického kovu (viz rovnice Β), vytěsňuje se voda ze systému v regenerátoru použitím plynného dusíku.When the potassium glycolate of formula ROK is prepared in the presence of water, to use potassium hydroxide as an alkali metal source (see equation Β), water is displaced from the system in the regenerator using nitrogen gas.

Při vytěsňování oxidu uhličitého v nepřítomnosti vody probíhá reakce pravděpodobně podle následující rovnice C:In displacing carbon dioxide in the absence of water, the reaction is likely to follow the following equation C:

IIII

ROK + CO, -RO - C - OK (25 až 100 °C)YEAR + CO, -RO - C - OK (25 to 100 ° C)

Produkováná látka obecného vzorceThe produced substance of the general formula

242452242452

OO

IIII

RO - C- OK je rovněž rozpustná v nadbytku glykolu jakožto rozpouštědle a také se rozkládá při teplotě 180 až 200 °C na oxid uhličitý a na sůl obecného vzorce ROK pro opětovné použití. Jestliže se do pračky zavede stopové množství vody spolu se zaváděným plynem, vytvoří se pravděpodobně organický uhličitan draselný, avšak na rozdíl od uhličitanu sodného, který je obsažen v pevné formě, zůstává uhličitan draselný v roztoku a může se opět tepelně regenerovat. Výhodou tohoto provádění způsobu podle vynálezu je skutečnost, že se za daných podmínek nevytvoří žádná sraženina a veškery vytvořený uhličitan se může tepelně rozložit, přičemž vznikne opět roztok pro odstraňování oxidu uhličitého po ochlazení.RO-C-OK is also soluble in excess glycol as a solvent and also decomposes at 180 to 200 ° C to carbon dioxide and to a salt of formula ROK for reuse. If trace amounts of water are introduced into the scrubber along with the feed gas, organic potassium carbonate is likely to form, but unlike sodium carbonate, which is contained in solid form, potassium carbonate remains in solution and can be recovered by heat recovery. An advantage of this embodiment of the process of the invention is that no precipitate is formed under the conditions and all carbonate formed can decompose thermally, again forming a carbon dioxide removal solution after cooling.

Při tomto provedení představuje tedy způsob podle vnyálezu teplem regenerovatelný systém pro odstraňování oxidu uhličitého, který nepotřebuje žádné filtrační zařízení.Thus, in this embodiment, the method according to the invention is a heat-regenerable carbon dioxide removal system that does not need any filter device.

Proces na bázi hydroxidu nebo uhličitanu draselného a glykolu pro odstraňování oxidu uhličitého je založen na použití stálého nevodného rozpouštědla, jako je triethylenglykol, s nízkou tenzí par a s vysokou rozpouštěeí schopností.The potassium hydroxide or carbonate based process and the glycol for carbon dioxide removal is based on the use of a fixed non-aqueous solvent such as triethylene glycol, with low vapor pressure and high dissolution capability.

Chemismus roztoků hydroxidu a uhličitanu draselného a glykolu není v současné době ještě zcela jasný. Nepředpokládá se, že by uhličitan draselný byl jednoduše fyzikálně rozpuštěn v glykolech. Nejpravděpodobněji dochází k určitým reakcím mezi alkáliemi a například triethylengiykolem; pravděpodobně dochází k parciální alkoholaci.The chemistry of potassium hydroxide and potassium carbonate solutions and glycol is currently not entirely clear. Potassium carbonate is not expected to be simply physically dissolved in glycols. Most likely, certain reactions occur between the alkali and, for example, triethylene glycol; partial alcoholisation is likely to occur.

Obchodně dostupný triethylenglykol (TEG) obsahuje asi 0,1 % hmotnostních vody. Kromě toho se voda tvoří reakcí hydroxidu draselného a triethylenglykolu. Proto při přípravě glykolátu nebo glycerátu obsahuje směs po přípravě trochu vody. Tato voda se zpravidla odstraňuje stripováním před použitím roztoku k odstraňování nečistot shora uvedených. V průběhu stripování se rovnováha kontinuálně posouvá směrem příznivým pro vytváření alkoholátu, jak se voda ze systému odstraňuje. Jestliže se ze systému odstraní hlavní část vody, obsahuje roztok glykolát draselný, nezreagovaný glykol a malá množství volného, nezreagovaného hydroxidu draselného a/nebo uhličitanu draselného (pokud se jich použije jakožto výchozích látek).Commercially available triethylene glycol (TEG) contains about 0.1% by weight of water. In addition, water is formed by the reaction of potassium hydroxide and triethylene glycol. Therefore, in the preparation of the glycolate or glycerate, the mixture contains some water after preparation. This water is generally removed by stripping before using the solution to remove the impurities mentioned above. During stripping, the equilibrium is continuously shifted in a direction favorable to the formation of the alcoholate as the water is removed from the system. If the bulk of the water is removed from the system, the solution contains potassium glycolate, unreacted glycol and small amounts of free, unreacted potassium hydroxide and / or potassium carbonate (if used as starting materials).

Roztoky hydroxidu draselného a glykolu jsou mimořádně hydroskopické a obsahují vždy něco kondensované vody a vázané s nadbytkem glykolu, přičemž voda zůstává v systému i po vysušení. Tato voda se ze systému odstraňuje zahříváním a propláchnutím inertním plynem nebo obdobným způsobem, jelikož se nesmí v systému hromadit. Takovéto odstraňování vody není však podstatou vynálezu. Roztoky hydroxidu draselného a glykolu mohou tedy také sloužit k odstraňování vody.Potassium hydroxide and glycol solutions are extremely hygroscopic and always contain some condensed water and bound with excess glycol, leaving the water in the system even after drying. This water is removed from the system by heating and purging with an inert gas or similar, since it must not accumulate in the system. However, such removal of water is not the essence of the invention. Potassium hydroxide and glycol solutions can therefore also serve to remove water.

Ve shora uvedené tabulce V jsou typické příklady praktického provedení způsobu podle vynálezu za použití různých uaváděných plynů, různých systémů hydroxidu sodného a hydroxidu draselného a rozpouštědla, různých průtokových rychlostí a pracovních teplot.Table V above shows typical examples of the practice of the present invention using various feed gases, various sodium and potassium hydroxide systems, and solvent, various flow rates and operating temperatures.

Z těchto příkladů je zřejmé, že se při způsobu podle vynálezu používá velkého množství absorbentu - systému roztoku glykolu a glykolátu k čištění plynů, jako dusíku nebo ethylenu snižování obsahu nečistot, jako je oxid uhličitý, karbonylsulfid a sirovodík z poměrně \ vysoké koncentrace na koncentraci odpovídající několika ppm.From these examples, it is apparent that a large amount of an absorbent glycol / glycolate solution system is used in the process of the invention to purify gases such as nitrogen or ethylene to reduce impurities such as carbon dioxide, carbonylsulfide and hydrogen sulfide from relatively high to a concentration corresponding to several ppm.

Použití systému na bázi draslíku zlepšuje schopnost systému současně odstraňovat vodu při odstraňování oxidu uhličitého bez vytváření pevných látek. V případě plynného ethylenu, který také obsahuje stopy vody, eliminuje tento systém potřebu absorbentů k odstranění vody nebo alespoň podstatně snižuje jejich objem. Způsob podle vynálezu je ideálně použitelný pro odstraňování atmosferického oxidu uhličitého ze vzduchu používaného pro výrobu dusíku a kyslíku kryogenní separací vzduchu. Jak shora uvedeno, regeneruje se upotřebený nevodný absorpční roztok v cyklickém procese, jak je znázorněno na obr. 2.The use of a potassium-based system improves the ability of the system to simultaneously remove water while removing carbon dioxide without forming solids. In the case of ethylene gas, which also contains traces of water, the system eliminates the need for absorbents to remove water or at least substantially reduces their volume. The process of the invention is ideally applicable to removing atmospheric carbon dioxide from the air used to produce nitrogen and oxygen by cryogenic air separation. As mentioned above, spent non-aqueous absorption solution is recovered in a cyclic process as shown in Figure 2.

Pro regeneraci roztoku se používá profukování dusíkem spolu se zahřátím na teplotu 180 až 200 °C k rozkladu vytvořeného uhličitanu v roztoku za vzniku oxidu uhličitého, přičemž se oxid uhličitý odstraňuje spolu s vodní párou a jinými plynnými nečistotami, které se při způsobu uvolňují a odvádějí ze systému.For regenerating the solution, nitrogen purging is used together with heating to 180 to 200 ° C to decompose the carbonate formed in the solution to form carbon dioxide, removing the carbon dioxide along with water vapor and other gaseous impurities that are released and removed from the process system.

Jak shora uvedeno, je na obr. 4 zjednodušené průtokové schéma poloprovozního zařízení pro kontinuální čištění ethylenu za použití systému na bázi draslíku nebo jakéhokoliv jiného systému, ve kterém se v absorpčním roztoku netvoří pevná sraženina uhličitanu. Jak je ukázáno, ventily VI a V2 se otvírají pouze pro přerušení denní kontinuální operace. Cyklus umožňuje přetržitou nebo kontinuální regenerační operaci. V případě kontinuální operace je zapotřebí zařadit do potrubí mezi upravovači a regenerační a zásobníkovou nádobou chladič. Připomíná se také, že se roztok v regenerační nádobě chladí před zavedením do zásobníkové nádoby. Provedení podle obr. 4 je určeno pro čištění ethylenu za použití hmotnostně 6% roztoku uhličitanu draselného v roztoku triethylenglykolu. Použití promývání dusíkem pro odstranění oxidu uhličitého je případným opatřením v případě systému na bázi dusíku.As noted above, Figure 4 is a simplified flow diagram of a pilot plant for continuous ethylene purification using a potassium-based system or any other system in which a solid carbonate precipitate does not form in the absorption solution. As shown, valves V1 and V2 open only to interrupt the daily continuous operation. The cycle allows a continuous or continuous regeneration operation. In the case of a continuous operation, it is necessary to include a cooler in the piping between the conditioners and the recovery and storage vessel. It is also noted that the solution in the recovery vessel is cooled before being introduced into the container. The embodiment of FIG. 4 is for purifying ethylene using a 6% by weight solution of potassium carbonate in a solution of triethylene glycol. The use of nitrogen scrubbing to remove carbon dioxide is an optional measure for a nitrogen based system.

Použití nevodného absorpčního systému na bázi sodíku po prodlouženou dobu může vést k vytváření jemné sraženiny částic uhličitanu sodného o průměru 1 až 40 mikrometrů, přičemž odstraňování takové sraženiny i za použití filtračního stupně je obtížné. Zjistilose, že se takové jemné částice mohou aglomerovat na větší částice o průměru 200 až 400 mikrometrů různými způsoby. Takové větší částice se pak mohou odstranit z roztoku použitím jednoduché přímé filtrace, jak je uvedeno na provedeni podle obr. 5.The use of a non-aqueous sodium-based absorption system for prolonged periods of time can result in the formation of a fine precipitate of sodium carbonate particles of 1 to 40 microns in diameter, and removal of such a precipitate using a filtration step is difficult. It has been found that such fine particles can be agglomerated to larger particles with a diameter of 200 to 400 microns in various ways. Such larger particles can then be removed from the solution using a simple direct filtration as shown in the embodiment of Figure 5.

Takové aglomerace se^může dosáhnout jedním z četných způsobů, jako je například: přidáním až 15 % hmotnostních vody před tepelným zpracováním při teplótě asi 150 °C; a přidáním až 2 % hmotnostních běžné iontové přísady, jako je například chlorid sodný pro chloridové ionty, se současným přidáním asi 5 % hmotnostních vody nebo bez přidání této vody. Takové přísady do cyklu ovlivňují aglomeraci a jsou znázorněny na zjednodušeném průtokovém schéma podle obr. 5, používá se jich však spolus užitím vyhřlvače v potrubí bezprostředně před filtračním lisem.Such agglomeration can be achieved in one of a number of ways, such as: adding up to 15% by weight of water prior to heat treatment at a temperature of about 150 ° C; and adding up to 2% by weight of a conventional ionic additive, such as sodium chloride for chloride ions, with or without the addition of about 5% by weight of water. Such cycle additives affect the agglomeration and are shown in the simplified flow diagram of FIG. 5, but are used together with the use of a heater in the pipeline immediately upstream of the filter press.

V pračce S hydroxidem sodným může docházet za určitých pracovních podmínek ke hromadění uhličitanu sodného. Avšak pračka s nevodným roztokem hydroxidu sodného je stále atraktivnější než s peletami hydroxidu sodného jakožto absorpčním systémem. Použití pračky s nevodným roztokem uhličitanu draselného vede k tepelně regenerovateInému systému. Systém na bázi uhličitanu draselného má dvě přednosti ve srovnání se systémem na bázi hydroxidu sodného: při cyklickém odstraňování oxidu uhličitého se nevytváří žádná sraženina a systém je teplené regenerovatlený. Uhličitan draselný má však jen poloviční chemickou účinnost ve srovnání s hydroxidem sodným při odstraňováni oxidu uhličitého. Systémy na bázi hydroxidu sodného mohou odstranit přibližně 42 % teoreticky obsaženého oxidu uhličitého, zatímco systémy na bázi uhličitanu draselného oddělí asi 20 % oxidu uhličitého.In a sodium hydroxide scrubber, sodium carbonate may accumulate under certain operating conditions. However, a washing machine with a non-aqueous sodium hydroxide solution is still more attractive than with a sodium hydroxide pellet as an absorption system. The use of a washing machine with a non-aqueous potassium carbonate solution results in a thermally regenerable system. A potassium carbonate system has two advantages over a sodium hydroxide system: no precipitation occurs in cyclic carbon dioxide removal, and the system is thermally regenerated. However, potassium carbonate has only half the chemical activity compared to sodium hydroxide to remove carbon dioxide. Sodium hydroxide systems can remove approximately 42% of theoretically contained carbon dioxide, while potassium carbonate systems separate about 20% of carbon dioxide.

V tabulce VI jsou shrnuty výsledky cyklického odstraňováni oxidu uhličitého za použití roztoků obsahujících 3 % hydroxidu lithného v diethylenglykolu, triethylenglykolu a dipropy·1· lenglykolu. Teoreticky se může odstranit 5,5 g oxidu ghličitého použitím 100 g 3% roztoku hydroxidu lithného v těchto rozpouštědlech. Za použití 5,5,g jakožto číselné hodnoty celkové absorpce oxidu uhličitého se může vypočítat teoretické procento oxidu uhličitého odstraněného při každém cyklu absorpce/desorpce oxidu uhličitého.Table VI summarizes the results of the cyclic removal of carbon dioxide by using solutions containing 3% lithium hydroxide in diethylene glycol, triethylene glycol and dipropylene glycol · 1 ·. Theoretically, 5.5 g of carbon dioxide can be removed using 100 g of a 3% solution of lithium hydroxide in these solvents. Using 5.5 g as a numerical value of total carbon dioxide absorption, the theoretical percentage of carbon dioxide removed at each carbon dioxide absorption / desorption cycle can be calculated.

Při pěti' cyklech absorpce/desorpce oxidu uhličitého 3% hydroxidu lithného v diethylenglykolu teoreticky odstraní průměrně 14,7 % teoretického množství oxidu uhličitého na cyklus, zatímco za použití hydroxidu lithného v dipropylenglykolu nebo v triethylenglykolu se jakožto střední množství odstraní 15,7 a 14,3 % teoretického množství oxidu uhličitého na cyklus.In five cycles of absorption / desorption of carbon dioxide 3% lithium hydroxide in diethylene glycol theoretically removes an average of 14.7% of the theoretical amount of carbon dioxide per cycle, while using lithium hydroxide in dipropylene glycol or triethylene glycol removes 15.7 and 14 as the mean amount, 3% of the theoretical amount of carbon dioxide per cycle.

Použití určitého glykolu a hydroxidu lithného má pro odstraňování oxidu uhličitého malý význam. Z tabulky VI je také zřejmé, že účinnost chemického odstraňování oxidu uhličitého výrazně klesá při každém následujícím cyklu absorpče/desorpce oxidu uhličitého ' bez zřetele na volbu glykolu.Pro srovnávácí účely ukazuje tabulka VII výsledky pro nevodné roztoky diethylenglykolu a hydroxidu sodného, uhličitanu draselného a hydroxidu lithného.The use of certain glycol and lithium hydroxide is of minor importance for the removal of carbon dioxide. It is also evident from Table VI that the chemical carbon dioxide removal efficiency decreases significantly with each subsequent carbon dioxide absorption / desorption cycle regardless of glycol choice. For comparative purposes, Table VII shows the results for non-aqueous solutions of diethylene glycol and sodium hydroxide, potassium carbonate and hydroxide lithium.

Z tabulky VII vyplývá největší chemická účinnost pračky s nevodným roztokem hydroxidu sodného ve srovnání s pračkou s nevodným roztokem uhličitanu draselného a hydroxidu lithného. Tento závěr je podepřen skutečností, že po pěti cyklech odstraňování oxidu uhličitého jefe^řednl hodnota odstraněného teoretického množství oxidu uhličitého při použití hydroxidu sodného'Table VII shows the highest chemical efficiency of a washer with a non-aqueous solution of sodium hydroxide compared to a washer with a non-aqueous solution of potassium carbonate and lithium hydroxide. This conclusion is supported by the fact that after five cycles of carbon dioxide removal, the average value of the theoretical amount of carbon dioxide removed using sodium hydroxide is the average.

42,0 % na cyklus, zatímco v případě uhličitanu draselného nebo hydroxidu lithného 19,9 a 17,4 * oxidu uhličitého na cyklus.42.0% per cycle, while for potassium carbonate or lithium hydroxide 19.9 and 17.4% carbon dioxide per cycle.

ιϋηί vymývání oxidu uhličitého za použití hmotnostně 3% roztoku hydroxidu lithného v glykolu jakožto rozpouštědle iloty 20 0 °C/ιϋηί carbon dioxide elution using a 3% by weight solution of lithium hydroxide in glycol as an ileal solvent of 20 0 ° C /

OlOl

ΛΛ

XUXU

G >0)G> 0)

G <0G <0

OO

ΛΛ

XUXU

PP

XJXJ

ΡΡ

Ρ •ΗΡ • Η

X οX ο

ΡΡ

Ό •Η 0 X Χί 0 XUΌ • Η 0 X Χί 0 XU

4->4->

Φ ·Η μ Κ> χθ -Η Μ Η Μ Χί Ν ΡΦ · Η μ Κ> χθ -Η Μ Η Μ Χί Ν Ρ

G tr <uG tr <u

P 0 CLP 0 CL

Ό 0 •h x: X xu O GΌ 0 • h x: X x O O G

XU op G dXU op G d

XU G >α υ •rM r-ί Ll) Χί ρ 2 &XU G> α υ • rM r-ί Ll) ρ 2 &

Ρ 'Ό Ο Ή Χί * xU Ο GΡ Ό Ο Ή *ί * xU Ο G

XU OP G dXU OP G d

XU Μ Λ* -Ρ ϋ WXU Μ Λ * -Ρ ϋ W

τί τί IX IX •id • id o O 4-> 4-> 0 0 » » X! X! <U <U X! X! ’Γ ’Γ 0 0 0 0 μ μ 0 0 ϋ ϋ rd rd XJ XJ 0) 0) 0 0 XJ XJ <u <u I) AND) '0 '0 rd rd <u <u XU XU rd rd +j + j A4 A4 Ε-» Ε- » 4-1 4-1 Oh IX IX

tO ο ΟtO ο Ο

Ο Ο Ο Ο Ο to <*> rd ΙΛ η «η © οΟ Ο Ο to <*> rd ΙΛ η «η © ο

flj flj μ μ <U <U Ή Ή 0 0 řh řh rd rd x x > > G G rd rd rd rd cn cn <U <U > υ Ό Ό tP tP G G rd rd μ μ fO fO XU XU G G <U <U μ μ 4-1 4-1 0) 0) rd rd p p XU XU 0 0 XO XO rd rd >1 > 1 G G G G P P řd Řd XJ XJ XJ XJ Ό Ό <u <u O O XJ XJ 4-1 4-1 0 0 CL CL X » Φ Φ (0 (0 > > <u <u N N <u <u •H • H <u <u μ μ O O •rl • rl μ μ Ex Ex z of OJ OJ Q Q EH EH

Μ Μ σι to to οTo σ to to to it to ο

Ο ΚΟ Γ' σ\ σ. to ιη to σ» xr ca m ••τ m to t-» ooΟ ΚΟ Γ 'σ \ σ. to ιη to σ »xr and m •• τ m to t-» oo

ΓΌΟΓχηοσίΓ^ο oo to σ ο oo σ σποοίΛωοιη f-tojm^mtor^coToχηοσίΓ ^ ο oo σ ο oo σ σποοίΛωοιη f-tojm ^ mtor ^ co

O >1 i—IO> 1 i — I

CnCn

G (UG (U

I—< >1 Λ O M CL i i d 'Φ Li P P -H i W >0 IX Ό -HI— <> 1 Λ O M CL i i d 'Φ Li P P -H i W> 0 IX Ό -H

H d P P do 3 O q 0 3 -úío 0 'Φ -H o o Μ -H fi 4-1 O d φλ φ Li XI) >L O fi Ρ φ >φH d P P to 3 O q 0 3 -úío 0 'Φ -H o o Μ -H fi 4-1 O d φλ φ Li XI)> L O fi Ρ φ> φ

Srovnání nevodné reverzibilní vymývací účinnosti pro oxid uhličitý systémů na bázi sodíku, draslíku a lithiaComparison of Non-aqueous Reversible Flushing Efficiency for Carbon Dioxide Systems of Sodium, Potassium and Lithium Systems

OO

ΛΛ

KUKU

P <#> O ·Η rd >□ 'φ 'φ -H λ: ch υ >φ λ •h q 3 ρ d Φ Li 3 L Pd o w ·Η Q)d X H O OP <#> O · Η rd> □ 'φ' φ -H λ: ch υ> φ λ • h q 3 ρ d Φ Li 3 L Pd o w · Η Q) d X H O O

T3 •H O 54 rC O 'Φ CPT3 • H O 54 rC O 'Φ CP

P d ·η P >u d -H Li H Ρ Λ n q >□ dP d · η P> u d -H Li Ρ Λ n q> □ d

Li φ ω q 3 Φ H tP44 Φ >í Pí □Li φ ω q 3 Φ H tP44 Φ> í P □

ΙΛ O TřTř O Tř

Ol O 04Ol O 04

OJ Ol 04 Ol 04 oj <n vr mOJ Ol 04 Ol 04 oj <n incl. M

O 44 ►H r-i tp q φ qO 44 ►H r-i tp q φ q

P oP o

eE

PP

W cw O d tn Z <0 OO Ch OJ r-i oi m oW cw O d tn Z <0 O O Ch o r-i oi m o

>1 rH> 1 rH

3» q3 »q

φ oφ o

>1 r—I tn> 1 r — I tn

Φ iΦ i

Claims (6)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob čiStění průmyslového plynu, jako vodíku,oxidu uhelnatého, vzduchu, kyslíku, helia, argonu,monoolefinů s 2 až 5 atomy uhlíku v molekule, diolefiňů s 4 až 5 atomy uhlíku v molekule, parafinů nebo acetylenů, odstraňováním stopových množství jedné nebo několika nečistot ze souboru zahrnujícího vodu, sirovodík, oxid uhličitý,karbonysulfid, oxid siřičitý chlorovodík, kyanovodík,kyselinu dusičnou a merkaptany, vyznačený tím, že se čištěný plyn uvádí pří teplotě 15 až 100 °C do styku s kapalným, bezvodým roztokem obsahujícím 0,5 až 15 % hmotnostních alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, vztaženo na jeho hydroxid nebo sůl slabé kyseliny, v kapalném alifatickém vícemocném alkoholu s poměrem atomů kyslíku 1 až 5 a s alespoň dvěma atomy kyslíku oddělenými i nejvýše dvěma následujícími atomy uhlíku.A process for the purification of an industrial gas such as hydrogen, carbon monoxide, air, oxygen, helium, argon, monoolefins having 2 to 5 carbon atoms per molecule, diolefins having 4 to 5 carbon atoms per molecule, paraffins or acetylenes, by removing trace amounts of one or a plurality of impurities selected from water, hydrogen sulfide, carbon dioxide, carbon sulfide, sulfur dioxide, hydrogen cyanide, nitric acid and mercaptans, characterized in that the purified gas is contacted at a temperature of 15 to 100 ° C with a liquid, anhydrous solution containing 0, 5 to 15% by weight of an alkali metal or alkaline earth metal, based on its hydroxide or weak acid salt, in a liquid aliphatic polyhydric alcohol having an oxygen atom ratio of 1 to 5 and having at least two oxygen atoms separated by at most two successive carbon atoms. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že 1 až 10 % hmotnostních.2. Process according to claim 1, characterized in that 1 to 10% by weight. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím. že ve formě hydroxidu.3. Method according to claim 1, characterized by. in the form of hydroxide. 4. Způsob podle bodu 3, vyznačený tím, že hydroxid sodný.4. A process according to claim 3, wherein sodium hydroxide is used. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že formě uhličitanu nebo hydroxidu.5. The process of claim 1, wherein the carbonate or hydroxide form. 6. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že triethylenglykolu.6. The process of claim 1 wherein the triethylene glycol. se použije koneěntrace alkalického kovu se použije alkalický kov, a to sodík nebo draslík se použije hydroxid alkalického kovu, a to se použije alkalický kov, a to draslík ve se jako polyfunkčního alkoholu používáalkali metal is used alkali metal, sodium or potassium is used alkali metal hydroxide, and alkali metal is used, and potassium in polyfunctional alcohol is used 5 výkresů5 drawings
CS803349A 1979-05-14 1980-05-14 Method of industrial gas purifying CS252452B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3873679A 1979-05-14 1979-05-14
US06/141,141 US4313916A (en) 1979-10-30 1980-04-17 Process for the purification of non-reacting gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS334980A2 CS334980A2 (en) 1987-01-15
CS252452B2 true CS252452B2 (en) 1987-09-17

Family

ID=26715493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS803349A CS252452B2 (en) 1979-05-14 1980-05-14 Method of industrial gas purifying

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS252452B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS334980A2 (en) 1987-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4406867A (en) Process for the purification of non-reacting gases
KR900006082B1 (en) Improved process for the recovery of co2 from flue gases
US4313916A (en) Process for the purification of non-reacting gases
KR101839225B1 (en) Method for purification of coke oven gas and device for purification of coke oven gas
US11602716B2 (en) Treatment of acid gases using molten alkali metal borates, and associated methods of separation
WO1986005474A1 (en) Selective absorption of hydrogene sulfide from gases which also contain carbon dioxide
JP2023501372A (en) Acid gas treatment and related separation methods using molten alkali metal borates, and processes and related systems for regenerating adsorbents
JP6598688B2 (en) Acid gas recovery system and reclaiming apparatus used therefor
JP5989916B2 (en) Improving the rate of CO2 absorption in aqueous potassium carbonate with ammonia-based catalysts
US10434456B2 (en) Process for removing and recovering H2S from a gas stream by cyclic adsorption
US6627110B1 (en) Hydrogen sulfide removal process
CS252452B2 (en) Method of industrial gas purifying
EP0020051B1 (en) Process for the purification of non-reacting gases
CA2834664C (en) Method and apparatus for capturing sox in a flue gas processing system
US5607594A (en) Process for purifying an aqueous methyldiethanolamine solution
KR830002405B1 (en) Unreacted Gas Purification Process
CA1154939A (en) Process for the purification of nonreacting gases
KR102089372B1 (en) Acid Gas Capture composition and method for capturing acid gas using the same
WO2017108932A1 (en) Efficient co2 recovery process and absorbent therefor
CA2309422C (en) Hydrogen sulfide removal process
US8952206B2 (en) Formate based heat stable salt mitigation in physical solvent acid gas absorption processes
WO2023146980A1 (en) Enhancement of carbon dioxide absorption capture with a frothing agent and related systems and methods
CN116507398A (en) Acid gas removal from acid gas-containing gas mixtures
EA042422B1 (en) REMOVAL OF HIGH SULFUR GASES FROM GAS MIXTURES CONTAINING THEM
MXPA00004591A (en) Hydrogen sulfide removal process