DE102009022029A1

DE102009022029A1 - Method for assembling cleaning agent circuit during start-up of gas cleaning device, involves producing pressure ratios required for assembling cleaning agent circuit by auxiliary gas related to infeed limit and introduced for gas cleaning

Info

Publication number: DE102009022029A1
Application number: DE200910022029
Authority: DE
Inventors: Markus Berg
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2010-11-25
Also published as: CN101890274A

Abstract

The method involves decomposing a gas mixture (7) i.e. synthesis raw gas, through cleaning by a physically acting cleaning agent (1) in a normal operation such that methanol is utilized as the cleaning agent. Pressure ratios required for assembling a cleaning agent circuit are produced by auxiliary gas (6), which is related to infeed limit and introduced for gas cleaning. The auxiliary gas is guided through two pipes (4, 5), absorbed by the cleaning agent and formed as nitrogen. A regenerating device is provided beside an absorber column (A).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau des Waschmittelkreislaufes während der Inbetriebnahme einer Gaswascheinrichtung (Gaswäsche), in der im Normalbetrieb ein Gasgemisch (Prozessgas) durch Wäsche mit einem Waschmittel zerlegt wird.The The invention relates to a process for the construction of the detergent cycle while the commissioning of a gas washing device (gas scrubbing), in in normal operation, a gas mixture (process gas) by washing with a detergent is decomposed.

Eine Gaswäsche umfasst i. Allg. eine Absorberkolonne, in der das Prozessgas mittels eines geeigneten Waschmittels gewaschen und dabei zerlegt wird, und eine Regeneriereinrichtung, in der das in der Absorberkolonne beladene Waschmittel durch die Abtrennung der aus dem Prozessgas ausgewaschenen Substanzen regeneriert wird. Der Absorberkolonne wird in ihrem oberen Teil das Waschmittel aufgegeben, während in ihrem unteren Teil das zu zerlegende Prozessgas eingeleitet wird. Allein unter der Wirkung der Schwerkraft strömt das Waschmittel in der Absorberkolonne nach unten, wobei es mit dem nach oben geführten Gasstrom in intensiven Kontakt gebracht wird. Das Waschmittel absorbiert hierbei bestimmte Komponenten aus dem Prozessgas, so dass am unteren Ende der Absorberkolonne das mit ausgewaschenen Komponenten beladene Waschmittel und am Kopf der Absorberkolonne der verbleibende Rest des Prozessgases als Reingas abgezogen werden kann.A gas scrubbing includes i. Gen. an absorber column in which the process gas means washed with a suitable detergent and thereby disassembled, and a regenerator in which the in the absorber column loaded detergent by separating the from the process gas regenerated washed out substances. The absorber column In its upper part, the detergent is given up while in the lower part of the process gas to be separated is introduced. Alone under the action of gravity, the detergent flows in the absorber column down, where it is in intensive contact with the upwardly guided gas flow is brought. The detergent absorbs certain components from the process gas, so that at the lower end of the absorber column detergents loaded with washed-out components and on the head the absorber column of the remaining remainder of the process gas withdrawn as clean gas can be.

Üblicherweise umfasst die Regeneriereinrichtung Kolonnen und Behälter, durch die das beladene Waschmittel zumindest teilweise allein unter Schwerkraftwirkung geleitet und dabei durch Druckabsenkung und/oder Temperaturerhöhung behandelt wird. Im Anschluss an die Regenerierung wird das Waschmittel zum oberen Teil der Absorberkolonne zurückgeführt, um dort erneut zur Gaswäsche eingesetzt zu werden. In einer Gaswäsche wird das Waschmittel somit in einem Kreislauf geführt, zu dessen Aufrechterhaltung mehrere Höhenunterschiede zu überwinden sind.Usually the regeneration device comprises columns and containers the loaded detergent at least partially under gravity alone directed and thereby treated by pressure reduction and / or temperature increase becomes. Following the regeneration, the detergent becomes the returned to the upper part of the absorber column, where it is used again for gas scrubbing to become. In a gas wash the detergent is thus conducted in a circuit to which Maintaining several altitude differences to overcome are.

Im Normalbetrieb wird zur Rückspeisung des regenerierten Waschmittels in die Absorberkolonne eine Pumpe eingesetzt, während zur Förderung des beladenen Waschmittels die zwischen den Behältern und Kolonnen der Gaswäsche herrschenden Druckdifferenzen ausgenutzt werden.in the Normal operation becomes regenerative the regenerated detergent in the absorber column a pump used while to promote of the loaded detergent prevailing between the tanks and columns of gas scrubbing Pressure differences are exploited.

Bevor bei der Inbetriebnahme einer Gaswäsche Prozessgas eingeleitet werden kann, ist es erforderlich, dass der Waschmittelkreislauf bereits aufgebaut ist. Ohne das Prozessgas steht jedoch kein Prozessdruck zur Verfügung, der zur Förderung des Waschmittels ausgenutzt werden könnte. Nach dem Stand der Technik werden daher Hilfspumpen eingesetzt, um zwischen Behältern und Kolonnen der Gaswäsche bestehende Höhenunterschiede zu überwinden. Diese Hilfspumpen, die während des Normalbetriebs nicht mehr benötigt werden, stellen einen erheblichen Kostenfaktor dar, der sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit der Gaswäsche auswirkt.Before when commissioning a gas scrubbing process gas introduced It may be necessary for the detergent cycle already built up. Without the process gas, however, there is no process pressure to disposal, to promote of the detergent could be exploited. According to the state of the art Therefore, auxiliary pumps are used to between containers and Columns of gas scrubbing existing height differences to overcome. These auxiliary pumps, which during of normal operation are no longer needed, set one significant cost, which adversely affects the economy the gas wash effect.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, durch das während der Inbetriebnahme einer Gaswäsche auf Hilfspumpen verzichtet werden kann.task the present invention is therefore to provide a method through that during the Commissioning of a gas scrubber can be dispensed with auxiliary pumps.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die für den Aufbau des Waschmittelkreislaufs notwendigen Druckverhältnisse mit Hilfe eines Gases (Hilfsgas) erzeugt werden, das von jenseits der Anlagengrenze bezogen und in die Gaswäsche eingeleitet wird.The Asked object is inventively achieved in that the for the structure of the detergent circuit necessary pressure conditions be generated by means of a gas (auxiliary gas), which from beyond the plant boundary and is introduced into the gas scrubbing.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Inbetriebnahme jeder beliebigen Gaswäsche eingesetzt werden, bei der im Normalbetrieb der Prozessgasdruck zur Förderung von Waschmittel ausgenutzt wird. Insbesondere kann es bei der Inbetriebnahme einer Gaswäsche eingesetzt werden, in der im Normalbetrieb ein Syntheserohgases zerlegt wird, wobei Methanol oder aMDEA oder ein anderes physikalisch oder chemisch wirkendes Waschmittel verwendet wird.The inventive method can be used when commissioning any gas scrubber during normal operation, the process gas pressure for promotion is used by detergent. In particular, it may be at startup a gas wash be used, in the normal operation, a synthesis gas decomposed, being methanol or aMDEA or another physically or chemically acting detergent is used.

Die Menge des für den Aufbau der Waschmittelkreislaufes benötigten Hilfsgases hängt neben der Größe der Gaswäsche und den einzustellenden Druckverhältnissen vor allem davon ab, wie gut das Hilfsgas durch das eingesetzte Waschmittel absorbiert wird. Je besser das Hilfsgas absorbiert wird, umso größer ist die benötigte Gasmenge und umso höher sind die bei der Inbetriebnahme anfallenden Kosten. Zweckmäßigerweise wird daher ein Gas als Hilfsgas eingesetzt, das von dem in der Gaswäsche verwendeten Waschmittel nur schwach absorbiert wird.The Amount of for The structure of the detergent cycle required auxiliary gas depends in addition to the Size of the gas wash and the pressure conditions to be set especially on how good the auxiliary gas is by the detergent used is absorbed. The better the auxiliary gas is absorbed, the larger it is the needed Gas quantity and higher are the costs incurred during commissioning. Conveniently, Therefore, a gas is used as auxiliary gas, which of the used in the gas scrubbing Detergent is only weakly absorbed.

An vielen Industriestandorten steht Stickstoff preisgünstig und in großen Mengen zur Verfügung. Beispielsweise wird der für die Erzeugung von eines Syntheserohgases durch Partielle Oxidation benötigte Sauerstoff durch Zerlegung von Luft erzeugt, wobei Stickstoff in für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausreichenden Mengen und mit geeigneten Druckstufen als Nebenprodukt anfällt. Da Stickstoff darüber hinaus bezüglich der gängigen, in Gaswäschen eingesetzten Waschmittel eine geringe Löslichkeit aufweist, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass als Hilfsgas Stickstoff eingesetzt wird.At Nitrogen is cheap and affordable for many industrial sites in big Quantities available. For example will the for the production of a synthesis gas by partial oxidation needed Oxygen generated by decomposition of air, with nitrogen in for the execution the method according to the invention sufficient quantities and with suitable pressure stages as by-product accrues. There Nitrogen over it with respect to the common, in gas scrubbers used detergent has a low solubility, sees a Preferred embodiment of the invention, that as an auxiliary gas nitrogen is used.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines in der 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.In the following, the invention is based on a in the 1 schematically illustrated embodiment.

In dem Ausführungsbeispiel ist eine Gaswäsche dargestellt, die neben einer Absorberkolonne eine aus einem Entspannungsbehälter und einer Kolonne bestehende Regeneriereinrichtung umfasst.In the embodiment, a gas scrubbing is shown, in addition to an absorber column comprising a regeneration device consisting of a flash tank and a column.

In die Absorberkolonne A, in der im Normalbetrieb aus einem Gasgemisch 8 (z. B. ein Syntheserohgas) durch Abtrennung einer oder mehrerer Gaskomponenten ein Reingas 9 erzeugt wird, wird Waschmittel 1 (z. B. Methanol) eingeleitet, das alleine unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten strömt und sich im Sumpf S1 sammelt. Zur Erzeugung eines Überdrucks wird über Leitung 4 ein Gas (z. B. Stickstoff) als Hilfsgas von jenseits der Anlagengrenze in die Absorberkolonne A eingeleitet. Das Waschmittel wird über Leitung 2 aus der Absorberkolonne A abgezogen und in den Entspannungsbehälter B überführt. Der hier herrschende Druck, der geringer ist als der Druck in der Absorberkolonne A, wird ebenfalls mit Hilfe eines über Leitung 5 zugeführten Hilfsgases erzeugt. Aus der Entspannungskolonne B, die im Normalbetrieb zur Abtrennung von koabsorbierten Stoffen 10 (z. B. Wasserstoff, Kohlenmonoxid) dient, wird das Waschmittel über Leitung 3 zum Kopf der Kolonne K geleitet. Der dort herrschende Druck ist kleiner als der Druck im Entspannungsbehälter B und wird ebenfalls über ein von jenseits der Anlagengrenzen zugeführtes Hilfsgas 6 eingestellt. Die Druckdifferenzen zwischen den Behältern A, B und K, die vorzugsweise auf die gleichen Werte eingestellt werden wie sie auch im Normalbetrieb herrschen, werden dazu genutzt, um die in den Leitungen auftretenden Druckverluste sowie die beiden Höhenunterschiede h1 und h2 zu überwinden. In der Kolonne K, in der im Normalbetrieb die aus dem Gasgemisch 8 abgetrennte Hauptkomponente (z. B. Kohlendioxid) aus dem Waschmittel entfernt und über Leitung 11 abgeführt wird, fließt das Waschmittel ebenfalls alleine unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten und sammelt sich im Sumpf S2. Von hier wird es über Leitung 7 abgezogen und mittels der Pumpe P, die auch während des Normalbetriebs der Gaswäsche eingesetzt wird, zum Kopf der Absorberkolonne A zurückgeführt.In the absorber column A, in the normal operation of a gas mixture 8th (For example, a synthesis gas) by separation of one or more gas components, a clean gas 9 is generated is detergent 1 (eg, methanol), which alone flows downward under the influence of gravity and collects in the sump S1. To generate an overpressure is via line 4 a gas (eg nitrogen) is introduced as auxiliary gas from the other side of the plant boundary into the absorber column A. The detergent is via line 2 withdrawn from the absorber column A and transferred to the expansion vessel B. The pressure prevailing here, which is lower than the pressure in the absorber column A, is also with the help of a via line 5 supplied auxiliary gas generated. From the expansion column B, which in normal operation for the separation of koabsorbierten substances 10 (For example, hydrogen, carbon monoxide), the detergent is via line 3 headed to the head of column K. The pressure prevailing there is less than the pressure in the flash tank B and is also supplied via an auxiliary gas supplied from beyond the plant limits 6 set. The pressure differences between the containers A, B and K, which are preferably set to the same values as they also prevail in normal operation, are used to overcome the pressure losses occurring in the lines and the two height differences h1 and h2. In the column K, in the normal operation from the gas mixture 8th separated main component (eg carbon dioxide) from the detergent and via line 11 is discharged, the detergent also flows alone under the influence of gravity down and collects in the sump S2. From here it is over lead 7 withdrawn and returned to the head of the absorber column A by means of the pump P, which is also used during normal operation of the gas scrubber.

Claims

Process for constructing the detergent cycle during startup of a gas scrubber, in which a gas mixture (in normal operation) ( 7 ) by washing with a detergent ( 1 ), characterized in that the necessary for the construction of the detergent circuit pressure conditions using a gas (auxiliary gas) ( 4 . 5 . 6 ), which is taken from beyond the plant boundary and introduced into the gas scrubbing.

A method according to claim 1, characterized in that it is used to start up a gas scrubber, in which in normal operation a synthesis gas ( 7 ), wherein methanol or aMDEA is used as a physically acting detergent ( 1 ) is used.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that as auxiliary gas ( 4 . 5 . 6 ) a gas is used which depends on the detergent used ( 1 ) is only weakly absorbed.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is in the auxiliary gas ( 4 . 5 . 6 ) is nitrogen.