DE102013010103B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus Gasgemischen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus Gasgemischen Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus einem Gasgemisch (1) durch Gaswäsche mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel (6), wobei in der Wäsche (W) mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel (8) regeneriert und anschließend wieder zur Abtrennung von Metallcarbonylen eingesetzt wird, und die Regenerierung dadurch erfolgt, dass Metallcarbonyle durch Erhitzen (E3) von beladenem Waschmittel (11) auf eine erste Temperatur bei einem ersten Druck, der höher ist als der Dampfdruck des Waschmittels, und bei einer Mindestverweilzeit in einer Abtrenneinrichtung (F) ausgefällt und aus dem beladenen Waschmittel abgetrennt werden, wobei das mit Metallcarbonylen beladene Waschmittel (8) vor dem Erhitzen auf die erste Temperatur bei einem zweiten Druck, der höher ist als der erste Druck, auf eine zweite Temperatur angewärmt (E2) und anschließend entspannt wird (a), wobei die zweite Temperatur so gewählt wird, dass Metallcarbonyle vor der Entspannung (a) sicher in Lösung gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass regeneriertes Waschmittel (6) aus der Abtrenneinrichtung (F) direkt der Wäsche (W) zur Abtrennung von Metallcarbonylen zugeleitet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus einem Gasgemisch durch Gaswäsche mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel, wobei in der Wäsche mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel regeneriert und anschließend wieder zur Abtrennung von Metallcarbonylen eingesetzt wird, und die Regenerierung dadurch erfolgt, dass Metallcarbonyle durch Erhitzen von beladenem Waschmittel auf eine erste Temperatur bei einem ersten Druck, der höher ist als der Dampfdruck des Waschmittels, und bei einer Mindestverweilzeit in einer Abtrenneinrichtung ausgefällt und aus dem beladenen Waschmittel abgetrennt werden, wobei das mit Metallcarbonylen beladene Waschmittel vor dem Erhitzen auf die erste Temperatur bei einem zweiten Druck, der höher ist als der erste Druck, auf eine zweite Temperatur angewärmt und anschließend entspannt wird, wobei die zweite Temperatur so gewählt wird, dass Metallcarbonyle vor der Entspannung sicher in Lösung gehalten werden.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Um kohlenstoffhaltige Feststoffe und Flüssigkeiten für den Betrieb einer Gasturbine nutzen zu können, werden diese Stoffe nach dem Stand der Technik in einem ersten Verfahrensschritt durch Vergasung in ein Spaltgas umgesetzt, das neben den erwünschten Bestandteilen Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2) auch eine Reihe von unerwünschten Bestandteilen, wie Schwefelwasserstoff (H2S), Kohlenoxidsulfid (COS) oder Blausäure (HCN) enthält. In erster Linie durch die Abtrennung der unerwünschten Bestandteile wird in nachfolgenden Verfahrensschritten aus dem Spaltgas ein für den Einsatz in einer Gasturbine geeignetes Brenngas hergestellt. Hierbei wird eine möglichst vollständige Entfernung der Schwefelkomponenten angestrebt, da diese einerseits zu Beschädigungen der Gasturbine führen würden und andererseits geltende Emissionsstandards im Turbinenabgas einzuhalten sind. Gleichzeitig ist es wünschenswert, das Kohlendioxid weitgehend vollständig im Gasgemisch zu belassen, da es als Temperaturmoderator und Arbeitsmedium in der Gasturbine benötigt wird.
  • Besonders dann, wenn das Spaltgas unter hohem Druck aus schwermetallhaltigen Ausgangsstoffen, wie z. B. Kohle, erzeugt wird, enthält es als unerwünschte Bestandteile auch Metallcarbonyle, bei denen es sich um Kohlenmonoxidkomplexe von nullwertigen Übergangsmetallen handelt. Da auch Metallcarbonyle zu Beschädigungen der Gasturbine führen würden, dürfen sie nur in Spuren im Brenngas enthalten sein, weswegen sie ebenfalls aus dem Spaltgas entfernt werden müssen.
  • Häufig werden zur Aufbereitung des Spaltgases chemische oder physikalischchemische Gaswäschen eingesetzt, da diese eine weitgehend vollständige Abtrennung von Schwefelwasserstoff sowie der organischen Schwefelverbindungen ermöglichen, ohne die Mengen an Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid wesentlich zu verringern. Nachteilig an diesen Verfahren ist jedoch, dass sie nicht in der Lage sind, Metallcarbonyle auszuwaschen, die daher in einem weiteren Verfahrensschritt aus dem in der Gaswäsche erzeugten Gasgemisch abgetrennt werden müssen.
  • Nach dem Stand der Technik erfolgt die Metallcarbonyl-Abtrennung adsorptiv, wobei das zu behandelnde Gasgemisch über ein aus Aktivkohle bestehendes Bett geführt wird, auf dem sich die Metallcarbonyle abscheiden und anreichern. Sobald das Adsorberbett mit Metallcarbonylen gesättigt ist, wird es durch ein frisches Bett ersetzt und muss anschließend als Sondermüll mit hohen Kosten entsorgt werden, was sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit der Brenngaserzeugung auswirkt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, die es erlauben, Metallcarbonyle aus Gasgemischen weitgehend selektiv und mit niedrigen Kosten abzutrennen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass regeneriertes Waschmittel aus der Abtrenneinrichtung direkt der Wäsche zur Abtrennung von Metallcarbonylen zugeleitet wird.
  • Eine für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Methode zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus beladenem Waschmittel ist beispielsweise aus der Patenanmeldung DE19716310 sowie der Patentanmeldung DE102007055296 bekannt, deren Inhalt mit ihrer Zitierung zur Gänze in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird, wo sie als Teilschritt einer Waschmittelregenerierung offenbart wird, deren Ziel die vollständige Abtrennung aller im Waschmittel gelösten Stoffe ist. Bei dieser Methode werden die Metallcarbonyle durch Erhitzen von beladenem Waschmittel auf eine erste Temperatur bei einem ersten Druck, der höher ist als der Dampfdruck des Waschmittels, und bei einer Mindestverweilzeit in einer Abtrenneinrichtung ausgefällt und aus dem beladenen Waschmittel abgetrennt, wobei das mit Metallcarbonylen beladene Waschmittel vor dem Erhitzen auf die erste Temperatur bei einem zweiten Druck, der höher ist als der erste Druck, auf eine zweite Temperatur angewärmt und anschließend entspannt wird, wobei die zweite Temperatur so gewählt wird, dass Metallcarbonyle vor der Entspannung sicher in Lösung gehalten werden.
  • Vorzugsweise wird die Gesamtmenge des regenerierten Waschmittels wieder zur Abtrennung von Metallcarbonylen eingesetzt. Zum Ausgleich von unvermeidlich in einer Gaswäsche auftretenden Waschmittelverlusten und von Waschmittelmengen, die evtl. gezielt aus dem Waschprozess abgezogen werden, wird die Menge des regenerierten Waschmittels vor seiner erneuten Verwendung in der Gaswäsche mit frischem Waschmittel ergänzt, das dem Waschprozess gewöhnlich unbeladen von außerhalb zugeführt wird.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Regenerierung ist das zur Gaswäsche eingesetzte Waschmittel weitgehend frei von Metallcarbonylen und daher aufnahmefähig für diese. Es kann jedoch mit wenigstens einem Stoff vorbeladen sein, den das zu behandelnde Gasgemisch neben den Metallcarbonylen ebenfalls umfasst, und der aus diesem Grund bei der Gaswäsche nicht oder nur in geringem Umfang aus dem Gasgemisch abgetrennt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine weitgehend selektive Entfernung der Metallcarbonyle aus dem zu behandelnden Gasgemisch.
  • Eine Teilmenge des regenerierten Waschmittels kann stromaufwärts der Metallcarbonyl-Abtrennung dem zu behandelnden Gasgemisch zugemischt werden, um im Gasgemisch enthaltenes Wasser zu binden, das in der Gaswäsche ausfrieren und zu Blockaden führen würde, wenn die Gaswäsche bei Temperaturen unterhalb von 0°C durchgeführt wird. Im Anschluss an die Waschmittelzumischung wird das Gasgemisch abgekühlt, um das aus Wasser und Waschmittel gebildete Stoffgemisch auszukondensieren und aus dem Gasgemisch abzutrennen. Bevorzugt wird das aus Wasser und Waschmittel gebildete Stoffgemisch in eine Trenneinrichtung eingeleitet, um Waschmittel zurückzugewinnen, das sinnvollerweise wieder zur Abtrennung von Metallcarbonylen eingesetzt wird.
  • Physikalische Gaswäschen nutzen die Eigenschaft von Flüssigkeiten aus, gasförmige Stoffe zu absorbieren und in Lösung zu halten, ohne die Gase dabei chemisch zu binden. Wie gut ein Gas von einer Flüssigkeit absorbiert wird, wird durch den Löslichkeitskoeffizienten ausgedrückt: je besser sich das Gas in der Flüssigkeit löst, desto größer ist sein Löslichkeitskoeffizient. Der Löslichkeitskoeffizient ist temperaturabhängig und steigt i.Allg. mit fallender Temperatur an.
  • Soll aus einem Gasgemisch eine Gaskomponente i durch physikalische Wäsche herausgelöst werden, so ist hierzu eine Mindestmenge Wmin der als Waschmittel eingesetzten Flüssigkeit notwendig, die sich sehr gut mit der folgenden Formel berechnen lässt: W min = V / ( p λ i )
    Figure DE102013010103B4_0001
  • In der Formel bedeuten V die Gesamtmenge des Gasgemisches, p den im Gasgemisch herrschenden Druck und λi den Löslichkeitskoeffizienten der herauszuwaschenden Gaskomponente bezüglich des eingesetzten Waschmittels. Aufgrund ihres großen Löslichkeitskoeffizienten lassen sich die Metallcarbonyle mit einer vergleichsweise kleinen Mindestwaschmittelmenge aus einem Gasgemisch entfernen.
  • Vorzugsweise erfolgt die Metallcarbonyl-Abtrennung in einer Waschkolonne, die mit Böden oder/und Packungen ausgeführt ist, und der in ihrem unteren Teil der zu reinigende Gastrom und an ihrem Kopf das Waschmittel aufgegeben wird. Damit eine für die sichere Vermeidung von Gasdurchbrüchen ausreichende Berieselungsdichte der Böden bzw. Packungen gewährleistet ist, kann eine derartige Kolonne nur mit einer Waschmittelmenge betrieben werden, die einen Mindestwert übersteigt, dessen Größe von der Charakteristik der Kolonne und der Menge des zu waschenden Gasgemisches abhängt.
  • Für die Praxis kann das bedeuten, dass die Waschkolonne mit einer Mindestwaschmittelmenge betrieben werden muss, die wesentlich größer ist, als die für die Metallcarbonyl-Abtrennung erforderliche Mindestwaschmittelmenge, die sich ergibt, wenn die Gaswäsche bei Drücken und Temperaturen durchgeführt wird, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.
  • Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Waschkolonne mit einer Waschmittelmenge betrieben wird, die zwischen 0 und 50% größer als die für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Waschkolonne erforderliche Mindestwaschmittelmenge ist, wobei die Betriebstemperatur der Waschkolonne so gewählt wird, dass die für die Metallcarbonyl-Abtrennung erforderliche Mindestwaschmittelmenge der eingesetzten Waschmittelmenge angenähert ist. Besonders bevorzugt ist die in der Waschkolonne eingesetzte Waschmittelmenge 0 bis 50% größer als für die Metallcarbonyl-Abtrennung erforderliche Mindestwaschmittelmenge.
  • Um die Anreicherung von Verunreinigungen wie beispielsweise höherwertigen Kohlenwasserstoffen in dem im Kreislauf geführten Waschmittel zu vermeiden, ist vorgesehen, einen Teil des in der Gaswäsche beladenen Waschmittels vorzugsweise stromabwärts der Regenerierung als sog. Purge-Strom auszuschleusen. Zweckmäßigerweise wird der Purge-Strom zur Regenerierung in den Waschmittelkreislaufs einer parallel zur Metallcarbonyl-Abtrennung mit dem gleichen Waschmittel betriebenen Gaswäsche eingeleitet, deren Regeneriereinrichtung für die Abtrennung der im Purge-Strom enthaltenen waschmittelfremden Stoffe ausgelegt ist. Eine Entsorgung des Purge-Stromes ist jedoch auch möglich.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus einer Vielzahl von Gasgemischen. Insbesondere kann es dazu eingesetzt werden, um Metallcarbonyle aus einem Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid umfassenden Gasgemisch zu entfernen, wobei vorzugsweise Methanol als physikalisch wirkendes Waschmittel verwendet wird.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus einem Gasgemisch, umfassend eine Wascheinrichtung, in der ein Gasgemisch einer Wäsche mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel unterzogen werden kann, sowie einer Regeneriereinrichtung zur Regenerierung des in der Wascheinrichtung mit Metallcarbonylen beladenen Waschmittels, wobei die Wascheinrichtung mit der Regeneriereinrichtung derart verbunden ist, dass regeneriertes Waschmittel zur Abtrennung von Metallcarbonylen in die Wascheinrichtung zurückgeführt werden kann.
  • Die gestellte Aufgabe wird vorrichtungsseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Regeneriereinrichtung ausgeführt ist mit
    • - einem ersten Wärmetauscher, in dem mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel bei einem ersten Druck auf eine erste Temperatur anwärmbar ist,
    • - einem Drosselorgan, über welches das im ersten Wärmetauscher auf die erste Temperatur angewärmte beladene Waschmittel entspannbar ist,
    • - einer Ausgasungseinrichtung, aus der bei der Entspannung des beladenen Waschmittels freigesetzte Gase sowie mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel abführbar sind,
    • - einem zweiten Wärmetauscher, in dem mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel aus der Ausgasungseinrichtung bei einem zweiten Druck auf eine zweite Temperatur anwärmbar ist,
    • - sowie einer mit der Austrittseite des zweiten Wärmetauschers verbundene Abtrenneinrichtung, in welcher die Metallcarbonyle bei einer Mindestverweilzeit zerfallen können und aus dem auf die zweite Temperatur angewärmten beladenen Waschmittel abscheidbar sind,
    wobei die Abtrenneinrichtung mit der Wascheinrichtung so verbunden ist, dass von Metallcarbonylen freies Waschmittel aus der Abtrenneinrichtung direkt der Wascheinrichtung zur Abtrennung von Metallcarbonylen zugeleitet werden kann.
  • Unter einer direkten Zuleitung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass auf dem Weg des von Metallcarbonylen freien Waschmittels von der Abtrenneinrichtung zur Wascheinrichtung keine weiteren Regeneriereinrichtungen angeordnet sind.
  • Vorzugsweise ist die Wascheinrichtung als Waschkolonne mit Böden oder/und Packungen ausgeführt, der in ihrem unteren Teil der zu reinigende Gastrom und an ihrem Kopf das Waschmittel aufgegeben werden kann.
  • Weiterhin wird eine Wasserabtrenneinrichtung vorgeschlagen, mit der Wasser aus dem zu reinigenden Gasgemisch vor seiner Einleitung in die Wascheinrichtung abgetrennt werden kann. Die Wasserabtrenneinrichtung umfasst eine Injektionseinrichtung zur Eindüsung von Waschmittel in das zu reinigende Gasgemisch, einen stromabwärts der Injektionseinrichtung angeordneten Wärmetauscher zur Kühlung des Gasgemisches sowie einen Abscheider zur Abtrennung eines bei der Abkühlung des Gasgemisches auskondensierten Wasser/Waschmittel-Gemisches, wobei der Abscheider kopfseitig mit der Wascheinrichtung verbunden ist, so dass das abgetrennte Gasgemisch der Wascheinrichtung zugeführt werden kann. Zweckmäßigerweise ist die Injektionseinrichtung mit der Abtrenneinrichtung des Regenerierteils verbunden, um von Metallcarbonylen befreites Waschmittel zur Wasserabtrennung verwenden zu können. Bevorzugt umfasst die Wasserabtrenneinrichtung eine Trenneinrichtung in die das Wasser/Waschmittel-Gemisch aus dem Abscheider eingeleitet werden kann, um Wasser abzutrennen und Waschmittel zurückzugewinnen. Sinnvollerweise ist die Trenneinrichtung auch mit der Wascheinrichtung verbunden, so dass zurückgewonnenes Waschmittel zur Abtrennung von Metallcarbonylen eingesetzt werden kann. Vorzugsweise ist die Trenneinrichtung als Kolonne mit einem Reboiler zum Aufkochen des Sumpfproduktes und einem Kopfkondensator ausgeführt.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine Abzugseinrichtung vor, über die ein Teil des in der Abtrenneinrichtung von Metallcarbonylen befreiten Waschmittels als Purge-Strom abgezogen werden kann, um die Anreicherung von Verunreinigungen in den im Kreislauf geführten Waschmittel zu verhindern. Besonders bevorzugt ist die Abzugseinrichtung mit dem Waschmittelkreislauf einer parallel zu der Vorrichtung zur Abtrennung von Metallcarbonylen mit dem gleichen Waschmittel betriebenen Gaswäsche verbunden, deren Regeneriereinrichtung für die Abtrennung der im Purge-Strom enthaltenen waschmittelfremden Stoffe ausgelegt ist. Die Abzugseinrichtung kann auch für die Einleitung des Purge-Stromes in eine Entsorgungseinrichtung ausgelegt sein.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Teil einer größeren Gaswäsche oder als eigenständige Gaswäsche ausgeführt sein. Insbesondere ist sie dazu geeignet, um eine bestehende Gaswäsche, in der Metallcarbonyle nicht oder nur unvollständig abtrennbar sind, zu ergänzen.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines in der 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
  • Die 1 zeigt eine Vorrichtung, in der Metallcarbonyle aus einem Gasgemisch abgetrennt werden, wobei Methanol als physikalisch wirkendes Waschmittel eingesetzt wird.
  • Aus einer ersten Gaswäsche (nicht dargestellt), in der Schwefelkomponenten weitgehend selektiv aus einem Spaltgas abgetrennt werden, wird über Leitung 1 ein hierbei erzeugtes, überwiegend aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bestehendes, Wasser und Metallcarbonyle enthaltendes Gasgemisch der zweiten Gaswäsche G zur Abtrennung von Metallcarbonylen zugeführt. Um zu verhindern, dass Wasser unter den bei der Metallcarbonyl-Abtrennung herrschenden Bedingungen ausfriert und zu Blockaden führt, wird über Leitung 2 Methanol zugeführt und in das Gasgemisch 1 eingedüst. Bei der im Wärmetauscher E1 erfolgenden Abkühlung kondensiert ein Methanol/Wasser-Gemisch aus, so dass ein zweiphasiges Stoffgemisch 3 in den Abscheider D eingeleitet und dort in eine aus Wasser und Waschmittel bestehende Flüssigphase 4 und eine wasserfreie Gasphase 5 zerlegt werden kann. Die Gasphase 5 wird in den unteren Teil der Waschkolonne W eingeleitet, wo sie nach oben strömt und sich dabei intensiv mit Methanol 6 vermischt, das der Kolonne W an ihrem Kopf als Waschmittel aufgegeben wird. Das Methanol absorbiert hierbei die im Gasgemisch 5 enthaltenen Metallcarbonyle, so dass über Leitung 7 ein weitgehend von Metallcarbonylen freies Gasgemisch abgezogen und beispielsweise einer Gasturbine als Brennstoff zugeführt werden kann. Aus dem Sumpfraum der Waschkolonne W wird mit einem Druck von ca. 60 bar über Leitung 8 beladenes Methanol abgezogen, in den Wärmetauscher E2 geleitet und dort auf ca. 70°C angewärmt. Über Leitung 9 wird das angewärmte, mit Metallcarbonylen beladene Methanol zum Drosselorgan a geführt, um auf einen Druck von ca. 3bar in die im oberen Teil des Behälters B angeordnete Ausgasungseinrichtung A entspannt zu werden. In der Ausgasungseinrichtung A wird Kohlenmonoxid, das in geringem Maß ebenfalls während der Gaswäsche durch das Methanol absorbiert wird, aus dem beladenen Methanolwaschmittel geflasht und über Leitung 10 abgezogen. Das nunmehr praktisch CO-freie, jedoch immer noch Metallcarbonyle enthaltende Methanolwaschmittel wird über Leitung 11 in den Wärmetauscher E3 geleitet, dort auf eine Temperatur von mindestens 90°C angewärmt und anschließend über Leitung 12 in die im unteren Teil der Kolonne B angeordnete und mit einer eisenhaltigen Packung C gefüllte Abtrenneinrichtung F geführt, wo bei geringem CO-Restdruck die Metallcarbonyle in Metallionen und Kohlenmonoxid zerfallen. Das beim Zerfall der Metallcarbonyle freigesetzte CO strömt über den Kaminboden K in die Ausgasungskolonne A und wird gemeinsam mit dem dort aus dem beladenen Methanol 9 geflashten CO über Leitung 10 weiter geführt. Die Metallionen verbinden sich dagegen mit dem Eisen der Packung P, die beispielsweise als Schüttung aus Eisenformteilen ausgeführt ist. Durch eine ausreichend lange Verweilzeit des Methanols in der Abtrenneinrichtung B wird sichergestellt, dass die Metallionen genügend Zeit haben, um sich mit dem Eisen zu verbinden, um vollständig von Methanol abgetrennt zu werden. Über Leitung 13 wird das von Metallcarbonylen gereinigte, jedoch immer noch mit Kohlendioxid vorbeladene Methanol aus der Abtrenneinrichtung F abgezogen, im Wärmetauscher E4 abgekühlt und mit Hilfe der Pumpe P über Leitung 14 weitergeführt. Ein Teil des Methanols wird über Leitung 6 zum Kopf der Waschkolonne W zurückgeleitet, um erneut als Waschmittel eingesetzt zu werden, während ein anderer Teil 2 zur Abtrennung von Wasser aus dem zu reinigenden Gasgemisch 1 verwendet wird.
  • Um die Anreicherung von Verunreinigungen wie beispielsweise höherwertigen Kohlenwasserstoffen in dem im Kreislauf geführten Waschmittel zu vermeiden, wird ein kleiner Teil 15 des von Metallcarbonylen freien Methanols als sog. Purge-Strom ausgeschleust und beispielsweise zur Regenerierung in eine parallel zur Metallcarbonyl-Abtrennung ebenfalls mit Methanol betriebene Gaswäsche (nicht dargestellt) eingeleitet. Zur Kompensation von unvermeidlichen Waschmittelverlusten sowie des Purge-Stromes 15 wird über Leitung 16 frisches Methanol in den Waschmittelkreislauf eingebracht.
  • Das Methanol/Wasser-Gemisch 3 aus dem Abscheider D wird zur Rückgewinnung des Methanols der Trennkolonne T zugeführt, aus der Abwasser 17 sowie Methanol 18 erhalten werden. Während das Abwasser 17 entsorgt wird, wird das Methanol 18 in den Waschmittelkreislauf zurückgeführt.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus einem Gasgemisch (1) durch Gaswäsche mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel (6), wobei in der Wäsche (W) mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel (8) regeneriert und anschließend wieder zur Abtrennung von Metallcarbonylen eingesetzt wird, und die Regenerierung dadurch erfolgt, dass Metallcarbonyle durch Erhitzen (E3) von beladenem Waschmittel (11) auf eine erste Temperatur bei einem ersten Druck, der höher ist als der Dampfdruck des Waschmittels, und bei einer Mindestverweilzeit in einer Abtrenneinrichtung (F) ausgefällt und aus dem beladenen Waschmittel abgetrennt werden, wobei das mit Metallcarbonylen beladene Waschmittel (8) vor dem Erhitzen auf die erste Temperatur bei einem zweiten Druck, der höher ist als der erste Druck, auf eine zweite Temperatur angewärmt (E2) und anschließend entspannt wird (a), wobei die zweite Temperatur so gewählt wird, dass Metallcarbonyle vor der Entspannung (a) sicher in Lösung gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass regeneriertes Waschmittel (6) aus der Abtrenneinrichtung (F) direkt der Wäsche (W) zur Abtrennung von Metallcarbonylen zugeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge des regenerierten Waschmittels wieder zur Abtrennung von Metallcarbonylen eingesetzt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Gaswäsche eine Waschkolonne (W) eingesetzt und mit einer Waschmittelmenge betrieben wird, die zwischen 0 und 50% größer als die für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Waschkolonne (W) erforderliche Mindestwaschmittelmenge ist, wobei die Betriebstemperatur der Waschkolonne (W) so gewählt wird, dass die für die Metallcarbonyl-Abtrennung erforderliche Mindestwaschmittelmenge der eingesetzten Waschmittelmenge angenähert ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Waschmittel (6) Methanol eingesetzt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das von Metallcarbonylen zu reinigende Gasgemisch (1) Wasser, Kohlendioxid sowie Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff umfasst.
  6. Vorrichtung zur Abtrennung von Metallcarbonylen aus einem Gasgemisch (1), umfassend eine Wascheinrichtung (W), in der ein Gasgemisch (5) einer Wäsche mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel (6) unterzogen werden kann, sowie einer Regeneriereinrichtung zur Regenerierung des in der Wascheinrichtung mit Metallcarbonylen beladenen Waschmittels (8), wobei die Wascheinrichtung (W) mit der Regeneriereinrichtung derart verbunden ist, dass regeneriertes Waschmittel (6) zur Abtrennung von Metallcarbonylen in die Wascheinrichtung (W) zurückgeführt werden kann und wobei die Regeneriereinrichtung ausgeführt ist mit - einem ersten Wärmetauscher (E3), in dem mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel (11) bei einem ersten Druck auf eine erste Temperatur anwärmbar ist, - sowie einer mit der Austrittseite des ersten Wärmetauschers (E3) verbundene Abtrenneinrichtung (F), in welcher die Metallcarbonyle bei einer Mindestverweilzeit zerfallen können und aus dem auf die erste Temperatur angewärmten beladenen Waschmittel (12) abscheidbar sind, - einem zweiten Wärmetauscher (E2), in dem mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel (8) bei einem zweiten Druck auf eine zweite Temperatur anwärmbar ist, - einem Drosselorgan (a), über welches das im zweiten Wärmetauscher (E2) auf die zweite Temperatur angewärmte beladene Waschmittel (9) entspannbar ist, - einer Ausgasungseinrichtung (A), aus der bei der Entspannung (a) des beladenen Waschmittels (9) freigesetzte Gase (10) sowie mit Metallcarbonylen beladenes Waschmittel (11) abführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrenneinrichtung (F) mit der Wascheinrichtung (W) so verbunden ist, dass von Metallcarbonylen freies Waschmittel (6) aus der Abtrenneinrichtung direkt der Wascheinrichtung (W) zur Abtrennung von Metallcarbonylen zugeleitet werden kann.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wascheinrichtung (W) als Waschkolonne mit Böden oder/und Packungen ausgeführt ist, der in ihrem unteren Teil ein zu reinigender Gasstrom (5) und an ihrem Kopf ein Waschmittel (6) aufgegeben werden kann.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Wasserabtrenneinrichtung mit einer Injektionseinrichtung zur Eindüsung von Waschmittel in das zu reinigende Gasgemisch (1), einen stromabwärts der Injektionseinrichtung angeordneten Wärmetauscher (E1) zur Kühlung des Gasgemisches (1) sowie einen Abscheider (D) zur Abtrennung eines bei der Abkühlung des Gasgemisches (1) auskondensierten Wasser/Waschmittel-Gemisches (4) umfasst, wobei der Abscheider (D) kopfseitig mit der Wascheinrichtung (W) verbunden ist, so dass das abgetrennte Gasgemisch (5) der Wascheinrichtung (W) zugeführt werden kann.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Abzugseinrichtung aufweist, über die ein Teil des in der Abtrenneinrichtung (F) von Metallcarbonylen befreiten Waschmittels (13) als Purge-Strom (15) abgezogen werden kann, um die Anreicherung von Verunreinigungen in den im Kreislauf geführten Waschmittel zu verhindern.
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