DE1667433A1

DE1667433A1 - Verfahren zur Gewinnung von H2S durch Absorption

Info

Publication number: DE1667433A1
Application number: DE1967C0043980
Authority: DE
Inventors: Goff Gordon Henry; Short William Leigh; Bollen Walter Michael
Original assignee: Chevron Research and Technology Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1967-06-07
Filing date: 1967-11-29
Publication date: 1971-06-09
Also published as: GB1177977A; US3365374A; NL134488C; DE1667433B2; NL6716244A

Description

P^. ·.,.:-:Γ 2 a. Nov. 1967

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AdelOMtrafl« 58 - TeL 301034

Unsere Nr. 14 279

Chevron Research Company San Francisco, CaI,, Y»St,A,

Verfahren zur Gewinnung von H₂S durch Absorption

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren» bei dem HpS in einer in Gegenwart von Wasserstoff arbeitenden ümwandlungszone erhalten wird, und das aus der Urawandlungezone auefliessende Material zuerst in einen Hochdruckabscheider geführt und flüssiges Öl aus dem Hochdruckabscheider dann in mit wesentlich niedrigerem Druck arbeitende Abs_cheidvorrichtungen geleitet wird, Die Verbesserung bei der Gewinnung von HpS besteht darin, dass man

(a) H₂S, der sich in dem aus der mit niedrigem Druck arbeitenden Abgeheidvorrichtung ausströmenden dampfförmigen Material befindet, dadurch absorbiert, dass man das aueatrömende Material mit einer HH--reichen wässrigen Bodenlösung in Berührung bringt, um eine NH^-HpS-reiche wässrige Löaung zu erhalten;

(b) die HIU-HgS-reiche wässrige Lösung in einer ersten Destillationskolonne destilliert, um als Kopfprodukt einen lUS-reichen Dampfstrora und als Bodenfraktion die liHv-reiche wässrige Bodenlösung zu erh-ilten, von der ein l'oil dazu benutzt wird, das aus

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BAD OKGi

der Umwandlungszone abfliessende Material zu reinigen;

(c) den verbleibenden 'i'eil der ΝΗ,-reichen wässrigen Bodenlösung in einer zweiten Destillationskolonne destilliert, um als Kopfprodukt einen KH,-reichen Dampfstrom zu erhalten;

(d) den ΝΗ,-reichen Dampfstrom teilweise kondensiert, um einen NHa-reichen Dampfstrora und eine ΝΗ,-reiche wässrige Lösung zu erhalten, und

(e) die ΝΗ,-reiche wässrige Lösung in die erste Destillationskolonne zurückführt.

Die vorliegende Erfindung dient bei Verfahren, bei denen ein Schwefelverbindungen und/oder Stickstoffverbindungen enthaltendes Kohlenwasserstofföl mit Wasserstoff unter Bedingungen in Berührung gebracht wird, bei denen sich der Wasserstoff mit diesen Verbindungen unter Bildung von H₂S und NH, als Nebenprodukten umsetzt und ein Gemisch erhalten wird, das aus Wasserstoff, flüssigen Kohlenwasserstoffen und H₂S sowie NH, besteht.

Bei vielen mit Kohlenwasserstoffölen, Schieferöl oder Jeersänden usw. durchgeführten Umwandlungen in Gegenwart von Wasserstoff, für die die katalytische Hydrierung, Hydrofining oder Hydrodesulfurierung und Hydrokraekverfahren typische Beispiele sind, werden HpS und NH, als Ergebnis der Umsetzung von Wasserstoff mit Schwefelverbindungen und Stickstoffverbindungen, die in dem Öl enthalten sind, erhalten. Manchmal ist diese Umwandlung von sowohl Schwefel- al3 auch Stickstoffverbindungen oder beider Verbindungen die gewünschte Umsetzung, während sie in anderen Fällen lediglich eine zufällige Begleitreaktion ist* Bei einem typischen Verfahren werden Stickstoff- und Schwefelverbindungen enthaltendes, normalerweise flüeslges Kohlenwasserstofföl und ein wasser. stoffreiohee Kreislaufgas sowie zusätzlicher Wasserstoff durch eine Reaktionszone, die gewöhnlich einen Katalysator enthält, bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck geführt, wobei wenigstens ein ^rJ?eil der Kohlenwasserstoffe in Dampffprm überführt werden. Als aus der fieaktionszone ausströmendes Material wird ein (römisch von dampfförmigen-Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff, H₂S UiLd NH, erhalten. Da.s ausströmende ■ -ίtür·LuI k-inn auch s-juwerere

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bad

Kohlenwasserstoffe enthalten, die bei den Reaktionsbedingungen flüssig sind. Das bei der Reaktion erhaltene Produkt wird abgekühlt, um die Kohlenwasserstoffe zu kondensieren, wobei die flüssigen i-ohlenwasserstoffe dann von dem wasserstoffreichen Kreißlaufgas getrennt werden können, das bei dem Verfahren erneut vo rv/end et wird.

Die Jintfeniung von KH- und H_?S aus aus solchen hydrierenden Um- \tfandnngen stammenden Strömen kann dadurch erzielt werden, dass man diese mit Wasser, vorzugsweise bei Dr ick^n oberhalb des atmosphärischen Drucks und bei niedriger temperatur in Berührung bringt. Um den gewünschten Wirkungsgrad zu erzielen, ist es jeloch oft notwendig, eine ziemlich grosse >ienge Wasser zu verwenden, so dass eine verdünnte wässrige NH,- und HpS-Löeung anfällt. Üblicherweise werden so verdünnte Lösungen erhalten, dass sie als Äbwä.j.;er ins Meer, in Flüsse oder Seen abgeleitet werden können. Mit der zunehmenden Urbanisierung und Konzentration von industrie eilen Unternehmen entwickelt sich jedoch rasch eine solche Situation, dass derartige Verunreinigungen von Wasser in der Nähe von Bevölkerungszeiitren nicht langer zulässig sind. Für die Industrie entstehen daher erhebliche zusätzliche Kosten, um solche Abwasser entweder durch ausserordentliche Verdünnung oder durch biologipclie Oxydation oder ähnliche Behandlungsverfahren so zu behandeln, dass die verunreinigenden KH-- und HpS-Mengen für die Wassei flora und -fauna unschädlich sind₀

Es ist nicht möglich, grosse Ausbeuten an hochreinem ITH, und HpS durch einfache Destillation von wässrigen Lösungen, die HpS und ITH^ enthalten, zu erha-|ten₀ Eine Abstreifdestillation kann durchgeführt werden, um einen Teil des H₂S aus der Lösung zu entfernen, -^a jedoch die restliche HpS-Konzentration in der verbleiben:¹ en Plus -igkeit abnimmt, wird bald ein Grenzwert für das Verhältnis von H^S zu HE, erreicht, bei dem die relative Flüchtigkeit von H₂S zu IiH- gleich 1 ist. Eine weitere Trennung von NH, und H₂S durch Destillation ist dann nicht mehr möglich. Die Lösung enthält noch fast das gesamte NH, und eine wesentliche verunreinigende Menge H₃S. Beispielsweise wurde gefunden, dass selbst bei 232⁰G das Grenzverhältnis von H₂S zu MH, bei über 0,04 liegt. Bei niedrigeren Temperaturen ist das Grenzgewichtsverhältnis

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BAD ORiGINAL

grosser. H₂S und NH- scheinen auf diese Weise bei angemessenen Temperaturen nicht getrennt werden zu können,

Gemäss der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass es von Vorteil ist, den in einer in Gegenwart von Wasserstoff arbeitenden Umwandlungszone gebildeten Schwefelwasserstoff zu entfernen, indem man das HpS aus einem unter niedrigem "Druck stehenden dampfförmigen, aus der Umwandlungszone austretenden Strom durch Absorption entfernt, wobei man als absorbierendes Kittel die nachstehend beschriebenen, mit IiH- angereicherten wässrigen Bodenlösungen verwendet. Bei einer Umwandlungszone, bei der das Produkt zunächst in einen Hochdruckabscheider geführt und dann flüssiges Öl aus dem Hochdruckabscheider in einen. Ni-iflerdruckabsciiei^er geleitet wird, wird das ^H ₂ ^S erfinrlimgsgemäss insbesondere gewonnen, indem man einen HpS-haltigen Dampfstrom, der beispielsweise aus einem iederctruckabscheider oder einem liiederdruckstripper kommt, mit einer an Ιϊΐϊ, angereicherten Bodenlösung in Berührung bringt, um eine«, an KH- und HpS reiche wässrige Lösung zu erhaltene

Es wurde gefunden, dass durch Auswaschen des fcuS aus der .Dampfphase der Niedrdruckzone ein Ga^.-trora mit eine?: se'ir niedrigen HpS-Konaentration erhalten werden kann. Beim Auswaschen des HpS aus der Dampfphase der Hochdruckzone ist es .schwierig, den gesainten HpS, der bei der hydrierenden Umwandlung gebildet wurde, zu absorbieren. Dies ist hauptsächlich auf die 'i'atsache zurückzuführen, dass nach Kontakt des HpS-haltigen Hochdruckstroms mit der wässrigen Lösung gekühlt und das Gemisch in einen Hochdruckabscheider geführt wird. In diesem Hochdrucko.bsoheir'er id'h-t _es ^_rei Phasen, eine flüssige wässrige Phase, eine flüssige Kohlenwasserstoffphase und eine Dampfphase« Das Gleichgewicht oder wenigstens ein annäherndes Gleichgewicht zwischen diesen drei Phasen stellt sich ein, wobei wesentliche HpS-i-iengen in der flüssigen Kohlenwasserstoffphase verbleiben.

Die flüssige Kohlenwasserstoffphase der Hochdruckzone wird dann in einen Hiederdruckabscheider, beispielsweise Destillationskolonnen oder dgl. ge'führt, in der leichte Gase, wie z.B. H₂S, Methan

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6AD ORiGiHAL

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und Äthan als Kopfprodukt erhalten und schwerere Kohlenwasserstoffe als flüssige Phase abgetrennt werden..Gewöhnlich ist es erwünscht, die leichten Kohlenwasserstoffe im Heizsystem der Raffinerie zu verwenden, Palis jedoch eine wesentliche Menge H₂S in diesen leichten Gasen enthalten ist, dann müssen diese im allgemeinen zur -Entfernung von HpS behandelt oder mit anderen Gasen verdünnt werden, die wesentlich weniger HpS enthalten, bevor sie im Heizsystem eingesetzt werden können«

Bei der vorliegenden Erfindung ist diese Vorrichtung zur Entfernung von HpS nicht nötig. Dennoch werden leichte Gase (mit niedrigem HpS-Gehalte), die als Brenngase geeignet sind, erhalten.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung werden die als Kopfströme aus einem Ammoniakabstreifer erhaltenen Dämpfe teilweise kondensiert, um eine arnmoniakreiohe wässrige Lösung zu ergeben, die wenigstens teilweise im Kreislauf über einen HpS-Abstreifer geleitet wird. Die Rückführung dieser ammoniakreichen wässrigen Lösung in den HpS-Abstreifer führt nicht nur zu einer erhöhten Ausbeute an H₂S-Kopfprodukt aus dem HpS-Abstreifer, sondern führt auch zur Erhöhung der Ammoniakkonzentration in der Bodenfraktion des HgS-Abstreifers, Die ammoniakreiche wässrige Bodenfraktion des H₂S-Abstreifers ist daher besonders zur Entfernung von H₂S aus einem HpS-haltigen Strom geeignet, weil durch einen wässrigen Strom mit verhältnismässig hoher ΝΗ,-Konzentratior im Gegensatz zu verhältnismässig niedriger ΝΗ,-Konzentration viel " mehr H₂S absorbiert werden kann.

Die Zeichnung zeigt ein Fließschema des vorliegenden Verfahrens zur Gewinnung von HpS und von leichten Kohlenwasserstoffen mit geringem HpS-Gehalt.

öl, das organischen Schwefel enthält, wird durch Leitung 1 in die Umwandlungszone 2 geführt. Das Öl wird mit Wasserstoff gemischt und bei erhöhten Temperaturen und Drucken über einen Umwandlungskatalysator geführt, so dasu organischer Schwefel zu H₂S umgewemdelt wird. Das aus dieser Zone abfliessende Material, das aus Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff, HpS und Ammoniak besteht, wird 'durch Leitung 4 abgezogen. Ein kleiner Strom von im wesentlichen reinem Wasser wird aus Leitung 66 in die Leitung 4 geführt, um

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die Bildung von Ablagerungen in dem Austauscher 7» der zur Kühlung des aus der Umwandlungszone abfliessenden Materials verwendet wird, zu verhindern. Obgleich eine kleine HpS-Menge und Ammoniakmenge durch den wässrigen Strom 66 absorbiert wird, besieht bei dem vorliegenden Verfahren der Zv/eck des Stroms 66 vorwiegend darin, die Bildung von Ablagerungen in dem Austauseher 7 zu verhindern, und nicht den in der Zone 2 gebildeten HpS zu entfernen.

Das abgekühlte, aus der Umwandlungszone abfliessende Material verlässt den Austauscher 7 durch Leitung 8 und gelangt in den Hochdruckabscheider 10. Der Hochdruckabscheider 10 arbeitet bei einem Druck zwischen etwa 70 und 350 kg/cm , vorzugsweise bei etwa 105 kg/cm , und bei 'Temperaturen zwischen 38 und 204°C, vorzugsweise etwa bei 66⁰C Wasserstoff und HpS werden aus dem oberen '^eil des Hochdruckabseheiders 10 abgezogen und durch Leitung 6 in die Umwandlungszone 2 zurückgeführt. Bei Drucken von über 70 kg/cm befindet sich der grösste 'J-'eil des HpS gewöhnlich in der flüssigen Phase des Hochdruckabscheiders 10. Flüssiges Öl wird aus der Leitung 14 abgezogen und nach Herabsetzung des Drucks durch Leitung 16 in die Niederdruekabseheidzone 18 geführt. Obgleich die Niederdrucka-bgcheidzone 18, beispielsweise _e±_ne Reihe von Destillationskolonnen oder eine Niederdrucktrennvorrichtung oder ein Niederdruckabstreifer sein kann, wird sie hier nur als im Teil dargestellt. Als Destillationskolonnen und Niederdruckabscheider dienen herkömmliche Vorrichtungen, wie auch die Niederdruckabstreifer mit den damit verbundenen Vorrichtungen, wie z.B. Rückflusssystemen am Kopf des Abstreifers und Systeme zum Abstrippen der Böden. Falls die Beschickung für die Zone 18 erhitzt oder abgestreift wird, hat das in Leitung 22 abgezogene öl einen niedrigeren H₂S-GeImIt als im Falle einer einfachen Flash-Überführung in das ^iederdruckgefäsa· Da die Verwendung von Heizvorrichtungen in Zone 18 oder die Verwendung eines Abstreifers mit Zubehör als Zone 18 eine grössere Kapitalinvestition erfordert, hängt die Wahl weitgehend davon a^ _ν,χ_θ hoch die HgS-Konzentration für das in Leitung 22 abgezogene Öl sein soll, sowie von der Wirtschaftlichkeit des Gesamtverfahrens. Der Druck in der Niedrdruckabscheidzone 18 ist gegenüber dem Druck

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in der Hochdruckabscheidezone 10 soweit erniedrigt, dass der grüß; te Teil des PIpS aus dem flüssigen Öl in der Niederdruckabscheidzone flash-verriarcpfte ^Der Druck hängt davon ab, ob eine Destillationsanlage oder nur ein Niederdruckabscheider in der Kiederdruckabscheidzone zur Anwendung kommt« Der Druck liegt dahjr zwischen 70 kg/cm und Kormaldruck, Vorzugsweise wird dor

Druck in der Niederdruckabscheidzone 18 zwischen 5,3 und 14,1 ·>

Ic₀VCi?/" jreiu'/lten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die flüssige Kohlenwasserstoff.^phase aus der Hochdruckabscheidezone 1ü in ein Niederdruckabscheidgefäss geflasht (in diesem Fall besteht die Zone 18 im wesentlichen aus diesem Biederdruckibsotioi-ie^efäss), v;elclies bei etwa 7 kg/cm und 49 C gehalten wird.

Dir .ΐ.-,ο-haltige Dpuiipf phase wird durch Leitung 20 aus der Zone al);'esögen und in den unteren Teil des Absorptionsgefässes 24 ^eiThrte H_o& wird aus diener Dampfphase durch eine ammcniakreiche v:;i;-.ori;;e Lösung, die in der Mitte der kolonne in den Absorber eingeführt wird, und einen im oberen Teil des Absorbers eingeführten Strom aus im wesentlichen reinem V/asser ausgewaschene Das Abocrri'i'-.nsgefäss 24 wird verzugsweise bei Bodenterr.peraturen z\'±^: ^%;-·:ΐ± 43 und 66 C bei einem "Verhältnis von HpS zu r!H, von 1:2 tVe'^-l^eiio Leichte Kohlenwasserstoffe, wie 3.3. Methan und üt^:va, v.'^rien aus de:r, oberen Teil i.e& Absorptionsgefässes 24 ^ ■■■■:■ 3'^ ±>i it-üiij 26 abgezogen« ^er H₂S-¹^eIIaIt der leichten Kohlen-

^.'•■isoci-^tofie beträgt, im allgemeinen weniger als 2OC Teile/Hillion \\iv\ gewöhnlich weniger als 1OC Teile/I-Iillion_o Diese leichten Kohlenwasserstoffe sind also selbst dort für ein Heizsystem geeignet, wo sehr scharfe Anforderungen an die H₀S- Konzentration ge stellt werden. Beispielsweise verlangen derzeit die lokalen Vercrunuiigen in den Vereinigten Staaten weniger als etwa 2 Vol-$ h^S in 0 311 Brenngasen, um den löestimr.ungen bezüglich der SCp-Ver-■unreiniguiju?: Geüügo zn tun, Japa.n hat sogar noch niedrigere Werte für u. ?n .'Jl^- ehalt von Abgasen vorgeschrieben, so dass dort die Brenngase weniger tJ.s 0,1 Vol-jS H₃S enthalten müssen. Selbst dieser geringe HgS-^ehelt wird in den in Leitung 26 abgezogenen leichten Kohlenwasserstoffen erreicht, da sie typischerweise weniger als 0,02 Yol-<i H₂S e>ithalten.

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Die HpS-EH,-reiche -wässrige IiÖsung, die durch. Auswaschen des Dampfstroms 20 in dem Absorptionsgefäss 24 erhalten wird, wird aus dem unteren ^'eil des Absorptionsgefässes 24 in Leitung 36 abgezogen und gesondert oder zusammen mit einem wässrigen Strom 12 aus dem unteren Teil des Hochdruckabscheiders 10 durch Leitung 38 in den H₉S-Abstreifer 40 geführte H₉S wird aus dem wässrigen Strom durch Dämpfe abgestreift, die im unteren Teil des HpS-Strippüoers 40 gebildet werden, od.er durch Wasserdampf, so dass ein Kopfprodukt von hoher Reinheit durch Leitung 42 abgezogen wird» Eine an Ammoniak reiche wässrige Lösung wird aus dem unteren Teil des HpS-Strippers 40 durch Leitung 48 abgezogen und teilweise durch Leitung 34 in- den Mittelteil des W Absorptionsgefässes 24 geführte Der verbleibende -'eil wird durch Leitung 50 in den Ammoniakstripper 60 geführt, wo Ammoniak und HpS-Dämpfe aus der wässrigen Lösung abgestreift und aus dem Amnioniakstripper 60 durch Leitung 52 abgezogen werden«,

Die Gesamtmenge des Kopfprodukts aus dem Ammoniakstripper 60 in Leitung 52 enthält nicht nur Ammoniak, sondern eine wesentliche Menge ^vvasser und etwa 5-20$ HpS„.!'ast das. gesamte Wasser sowie HpS und ein ^'eil des HH-, werden in dem Austauscher 55 kondensiert und als flüssige Phase durch Leitung 56 abgezogen. Ein Teil dieser flüssigen Phase wird durch Leitung 58 in den . Ammoniaks tripper 60-geführt, um als Rücicflussmaterial zu dienen. Bin weiterer, kleiner Teil kann durch Leitung 57 in die Leitung ψ 34 geführt werden, um die KH,-Konzentration und das Gleichgewicht aufrecht zu erhalten, Der gröaste Teil wird durch ^eitun-g 46 und/oder 59 in den HpS-Stripper 40 zurückgeführt<, Diese Ströme (46 und 49) tragen dazu bei, drx HgS-Gleich^ewieht aufrecht su erhalten. Die Rüükführungsströme in den Leitungen 46 und 49 dienen, dazu, die Konzentration am Ammoniak in den durch Leitung 48 aus dem unteren i'ei-l des H₉S-S tripper,= abgezogenen Böden aufsubauen, Die an Amiioniak reiche Löciin^; in Leitung 34 ist so teson ■der.: viirfcuii^svoll "bei 4er Absorption von H^S, der i;i aem in-, den--^:- lint even ^ij-eil dee Absorpticnsgefäsaes 24 eiiiKoführten De-ipfstrcia. 20 e.rHi-1-ten ist« Da dieser rüektreführte Strom dasu dient> die

in Leitung 34 zu erl.älieiij, ist sur Gewinminf: gebildeten K-S weniger vfassar als bei

ORIGINAL

Waschverfahren, und auch weniger Wärme ai_s "bei bisherigen ^erfahren erforderlich,"bei denen Amine als Absorptionsmittel zur Entfernung von HgS verwendet werden. Hochreiner HH,-Dampf wird aus _:dem Austauscher 55 als Dampfstrom durch Leitung 54 abgezogen. Ein kleiner Ammoniakdampfstrom wird gewünschtenfalls aus der Leitung 54 abgezogen und durch Leitung 53 in Leitung 34
geführt, um das Ammoniakgleichgewicht in dem System aufrecht
zu erhalten·. .

Im wesentlichen reines Wasser wird aus dem unteren !,eil des
Ammoniakstrippers 60 durch Leitung 62 abgezogen» Dieses Wasser kann teilweise aus dem.Verfahren durch Leitung 64 ausgeführt
werden, jedoch der grösste Teil des Wassers wird in das Sammel- ^ rohr 66 geführt. Ein Teil dieses Wassers wird über Leitung 44 ^ in den oberen Teil des HpS-Strippers 40 geleitet, um gegebenenfalls anwesende kleine Ammoniakmengen in der Hähe des Kopfendes des HpS-Strippers auszuwaschen. Ein anderer Teil des Wassers in Leitung 66 wird durch Leitung 32 abgezogen und mit frischem Wasser, das dem System durch leitung 30 zugeführt wird, vereinigt. Die vereinigten Wasserströme 32 und 30"werden dann durch Leitung 28 in den oberen Teil des Absorptionsgefässes 24 eingeführt,
um kleine Ammoniakspuren und H^S in der Fähe des Kopfendes des Absorptiönsgefässes 24 auszuwaschen. Der Rest des Wassers in
Leitung 66 wird in die Leitung 4 geführt.

Beispiel 1 ä

Bei diesem und dem folgenden Beispiel wurden die Stromanalysen für die vorliegende Erfindung und für Vergleiche auf Grundlage einer Gleichgewichts-Flashverdampfung, der LÖsttliehkeitsdaten und des Materialeinsatzes usw. berechnet.

Aus der Umwandlungszone ausfliessendes Material, dag Hp, NH, und etwa 99 050 ra^/Tag (3>5 M SÖBJ) H₂S enthielt, wird mit etwa
49 l/Min, frischem Wasser (Leitung 66) in Berührung gebracht, gekühlt und in den· Hochdruckabscheider 10 geführt. Kreislaufgas, das reich an Hp ist.^ wird aus dem oberen '^eil des Hochdruckabachelders 10 abgezogen &■$&§ und in die Umwandlungszone geführt.

toim/im

" !°■". 166/433

Die aus dem mittleren Bereich des Hochdruokabscheiders 10 abgezogene ölphäse wird durch leitung 14 in die Niederdruckdestillationszone 18 geführte Das aus der Zone 18 oben abströmende Material, das 95.088 m³/I&g (3,36 M SGM)) H₂S und 76 980. m⁵/Tag (2,72 M SODi¹) Butane und leichtere Kohlenwasserstoffe enthielt, vurde durch Leitung 20 in das Absorptionsgefäss 24 geführt, HpS wird aus den Butanen und leichteren Kohlenwasserstoffen mittels 1 027 l/Min, NH,-reichem Wasser mit einem Gehalt von 6 Gew.-$ NH- und 1,0 Gew.-^ H„S ausgewaschen. Dieses an SH, reiche Waschwasser wird aus dem unteren Seil des H_?S-Strippers 40 erhalten« ferner wurden etwa 15 l/Min. Frischwasser in den oberen ^eil des Absorptionsgefässes 24 geführt. Das aus dem oberen '^eil des Absorptionsgefässes abgezogene Brenngas enthält weniger'als 100 Teile/Million H₂S₀

Die folgenden Ströme werden in den H₂S-Stripper 40 geführt.

l/Min. H_n S.Gew.-# NH,,Gew.-# — —^—, __-,.»

a) Böden des,HgS-Absorbers 1137 9,3 5,4

b) Wässrige Phase aus der
Hochdruckabscheidzone 18 53 6,7 3,6

c) Wässrige Phase aus einer ■
.ausserhalb befindlichen

Umwandlungszone 3ß -0,1 -0,1

Verfährt man mit diesen wässrigen Strömen nach der vorstehenden Beschreibung, so erhält man 141,7 t/Tag H_?S aus dem H₂S-Stripper 40 und 2,8 t MH, aus dem MH,-Stripper 60. Das abgestreifte Wasser aus dem unteren ^¹ eil des NH-.-Strippers 60 beläuft sich auf 212 l/Min, und enthält sehr wenig MH- und H₂S.

Bei einem bekannten, zum Vergleich dienenden Verfahren wird d_as aus einer Niederdruckabseheidzone 18 abgezogene Gas in eine mit Amin arbeitende Absorptionsanlage zur Entfernung von H₂S geführt. Dieses Verfahren würde eine zusätzliche Kapitalinvestition von etwa 1 Million Dollar für die mit Amin arbeitende Absorptionsanlage erforderlich machen, um 99 050 m'/Tag H₀S und 76 980 nr/Tag Butane und leichtere. Kohlenwasserstoffe durchzu-

INSFECTlB

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setzen. Da wenigstens etwas Wasser oben in den Austauscher 7 eingeführt'werden muss, wird in dem Hochdruckabscheider 10 eine wässrige Phase erhalten. Eine kleinere Anlage kann verwendet werden, um nur die wässrige Phase zu behandeln, die aus der Hochdruckabscheidzone kommt«, Die zum Vergleich mit der vorlie- «yenc'en Erfindung herangezogene Alternative führt daher zu Einsparungen bei den Abwasser-Behoidlungsanlagen (HpS-Stripper, NH-z-Stripper usw„), die jedoch nicht annähernd- ausreichen, um die Kosten für die ai=fe Amin-Absorptionsanlage auszugleichen« Die üfettokapitalersparnis der vorliegenden Erfindung beträgt 60Ü Oüü Dollar bei Verarbeitung eines aus einer hydrierenden Umwandlungssone abfliessenden Haterials mit einem behalt von etwa 99 050 m³/Tag H₂Sa

Die Verfahrenskosten der Behandlungsanlasen für da^{s aus} Unwnncilungszone ausströmende Material betragen etwa 35 000 Dollar/Jahr ueiiige:* als bei dem-Vergleichsverfahren«

Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung weiter zu erläutern, wurde ein weiteres Vergleichsverfahren durchgeführte Bei diesem wird eine IiH,-reiche wässrige Lösung mit dem aus der TTmwrndlungszone ausfliessenden katerial vor dem Hochdruckabscheider in Berührung gebracht. Eine mit Amin arbeitende Absorptionsanlage ist dennoch erforderlich, um H_?S den bei niedrigem Druck abgeschiedenen Gasen au entfernen, da mehr als 10^- HpS in dem flüssigen Kohlenwasserstoffstrom sind, der aus dem Hochdruckabscheider Λ abströmte selbst nach kontakt mit 678 l/Min, der an UH- reichen wässrigen Lösung«,. Die berechneten Kapitalkosten bei dieser Alternative liegen 500 000 Dollar über dam Kapitalbedarf des erfindurig'SgemäGsen Verfahrens, und die Verfahrenskosten liegen etwa 36 O'J-ü "-jolj-ar/Jahr über den Verfahrenskosten des erfindungsge— mäj-_re:n "'erf ahrens ο ■

el 2

Die Bedeutung der ixüekführuni;: des kondensierten Überkopfstrcms des-Γ-ιΉ,-Strippers aus dam oberen Bereich des Kli^-Strippers in f'.on ll.jS-Stripper vrarde durcli Miiilyse eines Verfaiirsn®,ermittelt,

WBQUJUW .... BADOR₁G₁NAL

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bei dem die Bodenfraktion des H„S-Strippers dazu "verwendet wurde, das H„S enthaltende &as in dem Absorptionsgefäss 24 zu waschen, und wobei kein kondensiertes Kopfprodukt aus dem HH^-Stripper
rückgeführt wurde₀ Um die gleiche MU-Konzentration in der
Waschlösung für HpS (Leitting 34) zu erhalten, waren 627 kg/Std₀ NH- erforderlich, die in die leitung 34 eingeführt werden mussten» Von diesen 627 kg/Std. BH- konnten etwa 227 kg/Std. durch teilweise Kondensation des Kopfprodukts eines NH^-Strippers wiedergewonnen werden, das^ zum Strippen des ^eils des Bodens des
HpS-Strippers verwendet wurde, der nicht durch Leitung 34 in
den HpS-Absorber geführt wurde» Bs mussten also 355 kg/Std₀ EH, von aussen in die Anlage eingeführt werden.,, Dies würde 292 000
Dollar/Jahr kosten (355 kg/Std» χ 365 x 24 Std./Jahr χ (0,95
als offener Faktor) χ 90 Dollar/908 kg χ 908 kg ä 292 000 Dollar/Jahr)» - -

ORIGINAL INSPECTED

Claims

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1_β Verfahren zur Gewinnung"von-"ILS, das in einer in Gegenwart von Wasserstoff arbeitenden Umwandlungszone gebildet wird, bei dem da_{s aus} der Umwandlungszone abfliessende Material zuerst in einen Hochdruckabscheider geführt und flüssiges Öl aus dem Hochdruckabscheider dann in Niederdruckabscheidvörrichtungen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass man

(a) den in dem über Kopf abgezogenen Dampfstrom aus der Niederdruckabs ehe idvorrlchtung enthaltenen HpS in einer Absorptionszone durch Kontakt des ausströmenden Materials mit einer an BH, reichen wässrigen Bodenfraktion unter Erzielung einer MHa-HgS-reiehen wässrigen Bodenlösung absorbiert,

(b) die MH^-H-S-reiche wässrige Bodenlösung in einer ersten Abstreifdestillationskolonne destilliert, um als Kopfprodukt einen an HpS reichen Dampfstrom und als Boden die genannte, an

, reiche wässrige Bodenfraktion zu erhalten und wenigstens einen '^eil derselben in die Absorptionszone zurückführt und zum Waschen der HpS-haltigen Dampfphase verwendet,

(c) einen verbleibenden Teil der an MH- reichen wässrigen Lösung in einer zweiten Destillationskolonne destilliert und abstreift, um ein an MH- reiches über Kopf abströmendes Gas zu erhaltenj

(d) das an MH, reiche über Kopf abströmende Gas teilweise kondensiert, um einen an MH₅ reichen Dampfstrom und eine an MHj reiche wässrige lösung zu erhalten, und

(e) wenigstens einen '^eil dieser an MH₅ reichen wässrigen Lösung in die erste Destillationskolonne zurückführt.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige öl in der Niederdruekabscheidvorrichtung erhitzt wird, so dasa in dem aus der liederdruekabscheidvorrichturig ausströmenden flüssigen öl der HgS-^ehalt reduziert wird.

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3o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Uiederdruckabscheidvorrichtung ein Stripper ist.

4„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die liederdruckabscheidevorrichtung ein Niederdruckabseheidegefäss isto

5o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ETiederdruckabscheidvorrichtung aus mehreren Destillationskolonnen besteht«

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Niederdruckabscheidevorriehtung ausströmende H_?S-haltige Gas in einem Absorber mit der an UH- reichen wässrigen Bodenlösung in Berührung gebracht wird,, der ^ruck der Hochdruckabscheidevorrichtung zwischen 70 und 350 kg/cm und der Druck der

Uiederdruekabscheidvorrichtung zwischen 70 kg/cm und atmosphärischem Druck liegt, und der Druck des Absorbers gleichfalls zwi-

sehen 70 kg/cm und atmosphärischem Druck liegt,

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Niederdruckabscheidvorrichtung ausströmende HpS-haltige Gas in den unteren '^x'eil des Absorptionsgefässes eingeführt wird, im wesentlichen reines Wasser in den oberen ^xeil des Absorptionsgefässes eingeführt wird und die o.n EEU reiche \tfässrige Bodenlösung in den Absorber in einer mittleren Höhe eingeführt und die NH^-HpS-reiche wässrige Lösung aus dem unteren Teil des Absorbers abgeführt wird, und leichte Kohlenwasserstoffe mit weniger als 0,1 VoI,-$ H₂S aus dem oberen 'i'eil des Absorbers abgeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber bei Bodentemperaturen zwischen 43 und 66°C betrieben wird und die an HpS reiche wässrige Lösung aus dem unteren Teil des Absorbers ein Verhältnis von Ammoniak zu HpS von 1:1 bis 2s1 hat.

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9„ Verfahren nach -"Anspruch: 8, dadurch gekennzeichnet, dass man

(1) einen ersten 'l'eil des kondensierten, aus der zweiten Destillationskolonne über Kopf ausströmenden Materials in die erste Destillationskolonne an einer Stelle* die zwischen dem Boden und der Mitte der ersten Destillationskolonne liegt, rückführt,

(2) einen zweiten ^eIl des kondensierten, aus der zweiten Destillationskolonne über Kopf abgezogenen Materials in den Absorber zurückführt μηά

(3) wenigstens einen '!'eil der an IiH, reichen über Kopf aus der zweiten Destillationskolonne abgezogenen und im oben an der Kolonne angebrachten Kühler kondensierten Gase in den Absorber zurückführtο

Pur Chevron Research Company

San !Francisco, CaI₀, VcSt₀A₀

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