DE1669337C3 - Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus kohlenwasserstoffhaltigen Gasen - Google Patents

Description

a₅ gering ist, während für die schwereren Kohlenwasser-

siotte wie z. B. Propan, Butan und auch Benzin die Löslichkeit wesentlich größer ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung Diese Eigenschaft des erfindungsgemäßen Wasch-

von Schwefelwasserstoff aus Gasen, die vornehmlich mittels macht seine Anwendung basonders vorteilhaft, unter hohem Druck stehen, wie z. B. Erdgas und die 30 wenn aus dem zu reinigenden Gas, z. B. Erdgas, auch außer Kohlenwasserstoffen und Schwefelwasserstoff schwerere Kohlenwasserstoffe abzutrennen sind,
weitere Bestandteile wie Kohlendioxyd, Stickstoff, Das in nur sehr geringen Mengen absorbierte Me-

Merkaptane usw. enthalten können. than kann als wertvoller Gasbestandteil nach einer

Zur Durchführung eines derartigen Verfahrens Zwischenentspannung des Lösungsmittels dem zu reihaben sich die Druckwaschverfahren, die auch als 35 rügenden Gas wieder zugeführt werden,
physikalische Waschverfahren bezeichnet werden, ge- Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

genüber den chemischen Waschverfahren, zu denen wird nachfolgend an Hand der in F i g. 2 schematisch beispielsweise die Kalium-Korbonat-Wäsche zählt, als dargestellten Anlage beispielhaft erläutert. AlsWaschvorteUhafter erwiesen. mittel wurde Dibutylester der n-Butylphosphonsäure

Die Wirtschaftlichkeit der physikalischen Wasch- 4° verwendet.

verfahren wird entscheidend von den Eigenschaften Nach diesem Beispiel werden 75 000 Nm³/h Roh-

des verwendeten Waschmittels bestimmt Es wurden gas, bestehend aus 10 Volumprozent Schwefelwasserdeshalb bereits eine ganze Reihe physikalisch wir- stoff, 12 Volumprozent Kohlendioxyd und 78 Vokender organischer Lösungsmittel zur Durchführung lumprozent Methan durch die Leitung 1 der Absorpeines Verfahrens zur Entfernung von vor allem 45 tionskolonne 2, die hier als Füllkörperkolonne ausge-Schwefelwasserstoff aus kohlenwasserstoffhaltigen bildet ist, am Fuß zugeführt. Auf den Kopf der Ko-Gasen vorgeschlagen. Es hat sich aber herausgestellt, lonne 2 wird von der Strippkolonne 18 kommendes, daß die chemische Beständigkeit dieser Stoffe zu wün- regeneriertes Waschmittel durch Leitung 4 aufgegeschen übrig läßt und daß die bei betrieblichen BeIa- ben. Es durchläuft im Gegenstrom zu dem am Fuß stangen entstehenden Zersetzungsprodukte zu Stö- 50 der Kolonne 2 eingeleiteten Rohgas die Kolonne von rangen in der Anlage Anlaß geben können. oben nach unten und absorbiert bei einem Druck von

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Auf- 73 ata den Schweferwasserstoff sowie der Löslichkeit gäbe zugrunde, für die Entfernung von Schwefel- entsprechende Mengen Kohlendioxyd und Methan, so wasserstoff aus kohlenwasserstoffhaltigen Gasen ein daß über die vom Kopf der Kolonne 2 abgehende Lösungsmittel zu finden, das chemisch stabil ist und 55 Leitung 3 ein Reingas mit einem Schwefelwasserstoffeine möglichst geringe Korrosivität gegenüber den Restgehalt von etwa 5 mg/Nm³ abgeführt wird;außer-Apparaturen der Waschanlage aufweist und dabei dem verbleiben im Reingas etwa 11 Volumprozent gleichzeitig auch die an ein Lösungsmittel zu stellen- Kohlendioxyd,
den Anforderungen besonders gut erfüllt. Das beladene Waschmittel, das sich durch die bei

Es wurde gefunden, daß sich hierzu besondere die 60 der Absorption freiwerdende Wärme auf 56° C erEster der n-Butylphosphonsäure und die Derivate die- wärmt hat, verläßt über Leitung 5 die Kolonne 2 und ser Ester eignen. Diese Verbindungen sind sehr stabil wird in einer einstufigen Zwischenentspannung (Round haben neben einem geringen Dampfdruck und lonne 7) auf 20 ata entspannt. Das hierbei frei wergeringer Viskosität, die von einem geeigneten Lö- dende Gas mit etwa 15,8 Volumprozent Schwefelsungsmittel zu fordern sind, in überraschender Weise 65 wasserstoff, 23,4 Volumprozent Kohlendioxyd und gegenüber den bekannten organischen Lösungsmit- 60,8 Volumprozent Methan wird nach Kompression teln, wie z. B. dem in der DDR-Patentschrift 54 673 über Leitung 6 in den Absorber zurückgeführt,
angegebenen Tri-n-butylphosphat, auch eine wesent- Über Leitung 8 wird das teilentspannte Waschmit-

tel aus Kolonne 7 zum Kühler 9 geleitet, wo es um 2O⁰C abgekühlt wird und gelangt schließlich über Leitung 11 in die Hauptentspannungskolonne 11. Hier wird durch Entspannen auf Atmosphärendruck das Waschmittel teilweise regeneriert

Die durch Leitung 12 abgeführten 7250 Nm¹Ii Entspannungsgas enthalten 71 Volumprozent Schwefelwasserstoff, 22 Volumprozent Kohlendioxyd und 7 Volumprozent Methan. Es kann in einer Cl aus-Anlage weiter auf Schwefel verarbeitet werden.

Durch die in der Kolonne 11 aufzubringende Desorptionswärme kühlt sich das Waschmittel um 24° C ab. Da durch den vorgeschalteten Kühler 9 das Temperatumiveau des Waschmittels bereits abgesunken ist, läßt sich so eine Temperatur von 12° C am Ausgang der Kolonne erreichen. Dadurch ist es möglich, bei wirtschaftlicher Auslegung des Wärmetau-

schere 14, das regenerierte Waschmittel auf 21° C abzukühlen, wobei sich das teilregenerierte Waschmittel erwärmt. Es verläßt über Leitung 15 den Wärmetauscher 14. Im Aufheizer 16 wird die fehlende Wärmemenge zugeführt und das auf 80° C erwärmte Waschmittel über Leitung 17 auf den Kopf der Strippkolonne 18 aufgegeben.

Da>» Waschmittel wird im Gegenstrom mil 1250 Nm¹ ·η Inertgas gestrippt und somit einer Feinregeneration unterzogen. Es wird am Sumpf der Strippkolonne 18 durch Leitung 21 abgezogen und durch Förderpumpen nach Abkühlung im Wärmetauscher 14 über Leitung 4 in die Kolonne 2 mit einer Temperatur von 21° C zurückgeführt.

Das Gas aus dem Stripper wird über Leitung 19 mit 62,4 Volumprozent Schwefelwasserstoff zur Weiterverarbeitung z. B. in eine Claus-Anlage geführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

lieh größere Löslichkeit für Schwefelwasserstoff und PatentansDrüche· ζ· Β· Kohlendioxyd. v ' Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung

1. Verfahren zur Entfernung von Schwefel- von Schwefelwasserstoff aus kohlenwasserstoffhaltigen wasserstoff aus kohlenwasserShaltigen Gasen 5 Gasen durch eine Druckwasche mn anschließender durch eine Druckwäsche mit anschließender Re- Regenerierung des beladenen Waschmittels ist somit generierung des beladenen Waschmittels, da- dadurch gekennzeichnet, daß als Waschmittel Ester durch gekennzeichnet, daß als Wasch- der n-Butylphosphonsaure oder die Derivate dieser mittel Ester der n-Butylphosphonsäure oder die Ester verwendet werden .......

Derivate dieser Ester verwendet werden. io Als Beispiel ist in Fig. 1 die Löslichkeit von

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch ge- Schwefelwasserstoff und Konlendioxyd in n-Butylkennzeichnet, daß das beladene Waschmittel zwi- phosphonsäure-di-n-butylester und in dem bereits beschenentspannt wird und das sich dabei badende kannten Tri-n-butylphosphat dargestellt. Die Löslich-Zwischenentspannungsgas nach seiner Kompres- keiten in beiden Waschmitteln wurden unter gleichen sion in den Absorber zurückgeführt wird. 15 Bedingungen in der gleichen Apparatur ermittelt Auf

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- der Ordinate ist der Partialdruck des Gasbestandteils kennzeichnet, daß die bei der Regenerierung auf- aufgetragen und auf der Abszisse die pro Lösungszuwendende Desorptionswärme teilweise oder minelmenge absorbierte Gasmenge. Neben der beganz aus dem Waschmittel entnommen wird und sonders guten Absorptionsfähigkeit des Phosphondaß die dadurch bewirkte Abkühlung des Wasch- ao säureesters ist lus der Abbildung auch eine günstige mittels über einen Wärmetauscher zur Abkühlung Selektivität der Absorption gegenüber Konlendioxyd des voll regenerierten Waschmittels verwendet zuerkennen.

wird. Es hat sich auch gezeigt, daß die Löslichkeit in

dem erfindungsgemäßen Waschmittel für Methan sehr