DE1914810A1

DE1914810A1 - Verfahren zur Abtrennung saurer Gase aus Gasgemischen

Info

Publication number: DE1914810A1
Application number: DE19691914810
Authority: DE
Inventors: Benson Homer Edwin
Original assignee: Benson Field and Epes
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1968-03-22
Filing date: 1969-03-22
Publication date: 1969-10-16
Also published as: BR6906955D0; GB1255201A; ES365057A1; JPS4810712B1; DE1914810B2; NL6904081A; BE730195A; FR2004576A1; DE1914810C3; SU402180A3

Description

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PATENTANWÄLTE "·■'· ·';': 'V"-■;*·:, DR.-ING. VON KREISLER DR₁-ING₁SCHbNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KRElSLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

K,-den. 19.3.1969 Fu/Ax

Benson, Field ■·& Epes,

640 Spruce Lane, Berwyn, Pennsylvania (V.St.A.).

Verfahren zur Abtrennung saurer Gase aus Gasgemischen

Die "Erfindung betrifft die Abtrennung von COp und HpS aus Gasgemischen«,

Bei vielen industriellen Verfahren ist es erforderlich, große He ng en GOp und HpS aus Gasgemischen'zu entfernen," die diese leicht saureη Ό-ase 'enthaltene Der größte Teil '

.· .· ■ -des .tach.niüchen.Wasserstoffs,.·,,der bei der Ammoniaksynthese ode"r bei HydriferverfaHren verwendet wird, und der größte Teil der Wassers bof f-Kohlenoxy.d-G-emische, die als Stadtgas, für die. Oxosynthese oder für die Methanolsynthese u₀dgl. verwendet werden, werden durch Reformierung von iirdgas oder Benzin""bzwV durch Teilox'ydation von Erdgas, Bensiri, Kohlenwasserstoff ölen oder festen'Brennstoffen v/ie Kohle hergestellt. Bei diesen Reformier- oder Teiloxydationsverfahren werden Rohgasgemische erhalten, die etwa 15 bis 35$ 00p enthalten« Das GOp muß ganz oder sum größten Teil entfernt werden, bevor der Wasserstoff oder die H₉-CO-Oemische für den vorgesehenen Zweck verwendet werden können» Die Anlagekosten der GO -Abtrennanlage und ihre Betriebskosten sind beide bedeutende Faktoren in der ü-esamtwirtsohaftlichkeit der Herstellung von Wasserstoff

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und Η,-,-CO-Gemischen nach diesen "Verfahren. ....

Von schnell'zunehmender Bedeutung ist "äucn die' Verarbeitung von Erdgasvorkommen, die hohe GOp- und 'HpS-Anteile enthalten können, die entfernt werden müssen, bevor das Gas sich zum Gebrauch eignete Auch hier sind die Investitionskosten der Anlage zur Abtrennung dieser Bestandteile und ihre Betriebskosten ein bedeutender Faktor bei der Bestimmung der Kosten des gereinigten Erdgasprodukts»

■- Bei den am meisten angewendeten großtechnischen -Verfahren · für die Abtrennung von COp und H_?S werden regenerierbare wässrige alkalische Waschlösungen, z.B, wässrige Äthanolamin- oder Kaliumcarboriatlösungen, verwendet, die kohti-r nuierlich zwischen einer Absoi'ptionszone, in der saure Gase absorbiert v/erden, und einer Regerierierun.nszone, in'der sie - gewöhnlich durch Abs treffen mit Wasserdampf - desorbiert werden, umgewälzt werden, Bei' solchen Waschverfahren hängen dig Investitionakoste" '~ ' ^chantage natürlich von der Größe 'der erford- lx.j.chen ' Anis-ge u-Jüe , ' insbesondere von der GroS.e der Absorptions- 'und Puegenerie'r ting stürme (die/hatürlio.a" durch die zur Durchführung der Absorption und Desoi'ption erforderliche Menge der Füllkörper oder die erforderliche Zahl :1er Kontaktböden bestimmt ist),. der Größe der Aufkocher für die Erzeugung des "Abstreifdampfes und von der Größe der Kühler ab, in denen der 'ausgebrauchte, Abstreifdampf kondensiert wird, so daß das. Kondensat .zur Aufrechterhaltung der richtigen Wass,_erpilanz in das System zurückgeführt .werden kann«. Die Betriebskosten .solcher Waschanlagen stehen .hauptsächlich zu ihrem Wärmewirkungsgrad, d,h_A der Wärmemenge, die zur Entfernung einer gege-,. _ benen Menge sauren Gases erforderlich ist, zuweilen beispielsweise als nr aaur-es Gas, das pro Kilogramm verbrauchten Dampf entfernt wird, in Beziehung,

-'" - Gegenstand der Erfindung'-ist ein cmter"^:7&rwehd(ina; von ' '· regenerier bar en' wü'ss-ri-gen' alkalischen- Waschlösüngen'"- durch-'

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geführtes neues Verfahren, mit dem nicht nur ein erheblich verbesserter thermischer Wirkungsgrad erzielt wird, sondern das auch erhebliche Senkungen der Investitionskosten für die Waschanlage ermöglicht. Wie aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich wird, ermöglicht das Verfahren die wirksame Ausnutzung von Wärmequellen, die bei den bekannten Verfahren weitgehend oder vollständig ungenutzt bleiben. Hierzu gehören insbesondere die Absorptionswärme der sauren Gase in der Waschlösung und die Wärme, die durch das zu behandelnde Gasgemisch dem System zugeführt wird.

Das neue Verfahren, das allgemein_%auf Gasgemische anwendbar ist, in denen der Partialdruck des sauren Gases (.CO₉ +

ρ *-

HpS) wenigstens etwa 1,76 kg/cm beträgt, arbeitet mit

wenigstens zwei getrennten Überdruck-Absorptionszonen, denen getrennte Ströme einer regenerierbaren wässrigen alkalischen Waschlösung, die getrennt aus jeder Abaorptionszone abgezogen werden, zugeführt werden. Wenigstens zwei getrennte Regenerierungszonen sind vorgesehen, in denen die getrennten Ströme der Lösung aus den Absorptionszonen zur Desorption des sauren Gases mit Wasserdampf abgestreift werden. Diese Regenerierungszonen arbeiten bei Drücken, die wesentlich niedriger sind als der Druck in den Absorptionszonen. Das Gasgemisch, aus demsaures Gas abgetrennt werden soll, wird nacheinander durch die getrennten Absorptionszonen in fortlaufendem Kontakt mit den getrennten^Strömen der Wasehlösung geleitet, wobei das saure -Gas durch diese Ströme absorbiert wird. Von den Absorptionszonen wird eine als Zone von höherer Temperatur mit einer Austrittstempera-

3C tür der Lösung gefahren, die über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt. Eine weitere Absorptienszcne wird als Zone von niedrigerer Temperatur mit einer Austrittstemperatur der Lösung gefahren, die unter der Austrittstemperatur der Lösung aus der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone liegt. Von den Rege-

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nerierungszonen wird eine als Zone von höherer Temperatur "bei Überdruck (und somit "bei Temperaturen oberhalb der Temperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck) gefahren und mit heißer lösung aus der bei höherer Temperatür gefahrenen Absorptionszone beschickt. Eine weitere Regenerierungszone wird als Zone von niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahren und mit Lösung aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone beschickt. Die regenerierte Lösung, die aus der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone bei einer Temperatur oberhalb ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck austritt, wird einem Entspannungstank oder einer äquivalenten Druckreduzierzone zugeführt, wo der Druck der Lösung entspannt wird, wodurch Wasserdampf erzeugt und die Lösung gekühlt wirde Der auf diese Weise erzeugte Dampf wird in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierungszone als Abstreifdampf eingeführt, während die gekühlte regenerierte Lösung aus der Entspannungszone und die regenerierte Lösung aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone in ■ 20 die Absorptionszonen zurückgeführt werden,,

Wie nachstehend ausführlicher erläutert wird, hängt die Reihenfolge, in der die bei höher-er Temperatur und die bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszonen zur Strömung des Gases angeordnet sind, von dem ursprünglichen Zustand des Gases ab. Wenn das Gas beispielsweise ursprünglich heiß im Verhältnis zur Waschlösung und mit Wasserdampf gesättigt ist und somit seine Wärme auf die Lösung überträgt, gelangt das Gas zuerst in die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone und danach in die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptiaiszone. Wenn dagegen das Gas im Vergleich zur Lösung kühl ist und somit der Lösung Wärme entzieht, gelangt es zuerst in die bei niedrigerer Temperatur gefahrene,Absorptionszone und danach in die bei höherer Temperatur gefahrene Zone,

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand von verschiedenen Ausführungsformen in Verbindung mit den Abbildungen näher beschrieben.

Fig.1 ist ein Fließschema, das eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die sich zur Behandlung von heißen Gasen eignet und zwei getrennte Absorptionszonen und zwei getrennte Regenerierungszonen aufweist.

2 ist ein Fließschema, das eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die sich zur Behandlung von kühl zugeführten Gasen eignet, wobei zwei getrennte Absorptionszonen und zwei getrennte Regenerierungszonen verwendet werden«

Fig_o3 ist ein FIMSschema einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die sich zur Behandlung von heiß zugeführten Gasen eignet, wobei zwei getrennte Absorptionszonen und zwei getrennte Regenerierungssonen verwendet werden, wobei die Waschlösung in der zweiten, bei niedrigerer Temperatur .gefahrenen Zone auf eine Temperatur gekühlt wird, die wesentlich unter der Temperatur der ersten, bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone liegt„

Fig.4 ist ein Fließschema, das eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die sich zur Behandlung von heiß zugeführten Gasen eignet und zwei getrennte Absorptionszonen und zwei getrennte Regenerierungszonen verwendet, wobei der' obere Abschnitt der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone mit gekühlter, sorgfältiger regenerierter Lösung aus dem unteren Abschnitt der bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone beschickt wird.

Figc5 ist ein Fließschema, das eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die der in Fig„4 dargestellten Ausführungsform ähnlich ist, jedoch geringere Anlagekosten erfordert«

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Fig_e6 ist ein Fließschema, das eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die sich zur Behandlung von kühl zugeführten Gasen eignet, und "bei der drei getrennte Absorptionszonen und zwei getrennte Regenerierungszonen verwendet werden.·

Fig.7 ist ein Fließschema, das eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der in der ersten Absorptionszone, in die das Gasgemisch gelangt, das Gas und die Flüssigkeit/der gleichen Richtung strömen»

P 10 Fig ο 8 ist ein Fließschema, das ein System zeigt, das dem in Fig«,6 'argestellten ähnlich ist, aber eine Herabsetzung des Restgehaltes an saurem Gas auf niedrigere Werte ermöglicht. '

Die in Fig„1 dargestellte Anlage eignet sich zur Behandlung eines heiß zugeführten Gases. Dieses System ist besonders geeignet, wenn die Konzentration von saurem Gas auf Werte von beispielsweise V/o oder 2fo gesenkt werden soll.Die Absorptionskolonne 10 kann bei wesentlichen Überdrücken arbeiten und ist in zwei getrennte Absorptionszonen A und B ;; unterteilt« Der kreuzschraffierte T_eil A' der unteren Ab-. sorptionszone A stellt ein geeignetes Füllkörpermaterial für die Erzielung eines innigen Kontaktes zwischen Gas und Flüssigkeit, z.B. Raschigringe, Berlsättel, Intaloxsättel oder andere Typen von Füllkörpern dar, die dem durch die Füllkörper strömenden Gas eine große Flussigkeitsoberfläche darbieten,, Außer Füllkörpern können andere Einbauten, die eine innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit gewährleisten, ζ.Β. Glockenböden, verwendet werden, um diese innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit zu erreichen.

Dem unteren Abschnitt A des Absorbers wird gesondert ein regenerierter Strom der Waschlösung, z.B. eine wässrige Kaliumcarbonatlösung, durch Leitung 11 zugeführt. Diese Lösung fließt nach unten über die Füllkörper im Abschnitt A¹ und sammelt sich am Boden des Turms im Sumpf 12 und wird

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aus dem Turm durch die Leitung 13 abgezogene

Die obere Zone B des Absorptionsturms ist mit Füllkörpern oder anderen geeigneten. Vorrichtungen zur Herbeiführung einer innigen Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit versehen. Diese Füllkörper "bzw. Einbauten sind durch den kreuzschraffierten Abschnitt B¹ bezeichnete Dem oberen Abschnitt B wird durch Leitung 15 eine regenerierte Waschlösung zugeführt, die im Gegenstrom- zum Gas durch die Füllkörper B¹ fließt, sich am Boden des Abschnitts B auf einem Sammelboden 16 sammelt und getrennt vom unteren Ende der Zone B durch Leitung 17 abgezogen wird.

Der 00p und/oder H^S enthaltende Gasstrom tritt am Fuß des Turms 10 durch Leitung 18 ein und strömt im Gegenstrom zu der nach unten rieselnden Flüssigkeit durch den Füllkörper-' abschnitt A' und dann durch einen im Sammelboden 16 vorgesehenen Kamin 19, worauf er im Gegenstrom zu der durch den Füllkörperabschnitt B¹ der oberen Zone B des Absorbers nach unten rieselnden Flüssigkeit aufwärts strömt und den Absorber im gereinigten Zustand durch Leitung 20 am oberen Ende verläßt. Falls erforderlich, wird der den Absorber durch Leitung 20 verlassende Gasstrom durch einen Kühler geführt, wo Wasserdampf herauskondensiert wird, um die richtige Wasserbilanz in der Lösung aufrecht zu erhalten« Das wässrige Kondensat aus dem Kühler 21 kann durch Leitung 22 wieder oben auf den Absorber aufgegeben werden. Das gereinigte Gas verläßt den Kühler durch Leitung 23 für jeden gewünschten Zweck·

Es ist zu bemerken, daS die Zone A und die Zone B des Absorbers 10 in Bezug auf den Strom der Waschlösung vollständig voneinander getrennt sind, d.h. jeder Abschnitt wird getrennt mit seinem eignen Waschlösungsstrom beschickt, und jeder Waschlösungsstrom wird getrennt für sich aus jeder Zcne abgezogen. So erhält die Zone A die Lösung durch die Leitung 11, und die Lösung wird aus der Zone A durch

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die Leitung 13 abgezogen. Der Zone B wird die Lösung durch ' Leitung 15 zugeführt, und die Lösung wird aus der Zone B durch Leitung 17 abgezogen. Es ist zu bemerken, e» daß die durch die Zone B nach unten fließende Lösung am Eintritt in die Zone A' durch den Sammelboden 16 und durch eine Ablenkhaube 24, die über dem Kamin 19 angeordnet ist, gehindert wird. Hierdurch kann da.s Gas aus der Zone A nach oben in die Zone B strömen, während verhindert wird, daß Lösung aus der Zone B in die Zone A gelangt.

Die Regenerierung der Lösung findet in der Regenerierkolonne 25 statt, die zwei getrennte Zonen aufweist, nämlich die untere, bei höherer Temperatur und Überdruck gefahrene Zone 0 und die obere, bei niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck gefahrene Zone D. Die bei höherer Temperatür und höherem Druck gefahrene Zone 0 ist von der bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrenen Zone D durch einen Dom 26 getrennt, der eine Verbindung zwischen den beiden Zonen verhindert.

Der bei höherer Temperatur und höherem Druck gefahrenen Zone C wird gesondert die Waschlösung vom unteren Ende der . Absorberzone A durch die Leitung -13, das Druckminderventil 27 und die Leitung 28 zugeführt. Die oben auf die Zone 0 aufgegebene Lösung fließt über den Füllkörperabschnitt C im Gegenstrom zu dem von unten nach oben strömenden Abstreifdampf, sammelt sich im Sumpf 29 am unteren Ende der Zone G und wird durch die Leitung 30 abgezogen.

Der Zone D der Regenerierkolonne wird getrennt die vom unteren Ende der Zone B des Absorbers abgezogene Lösung durch Leitung 17, das Druckminderventil 31 und die Leitung 32 zugeführt. Die Lösung fließt durch den Füllkörperabschnitt L¹ nach unten, sammelt sich im Sumpf 33 am unteren Ende des Abschnitts D und wird getrennt durch die Leitung 34 abgezogen.

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Dem Abschnitt G der Regenerierkolonne wird Abstreifdampf durch den Aufkocher 35 zugeführt, durch den Waschlösung vom Sumpf 29 durch die Leitungen 36 und 37 umgewälzt wird. Der im Aufkocher 35 erzeugte Wasserdampf wird durch Leitung 38 in das untere Ende der Zone C eingeführte

Der Zone D der Regenerierkolonne wird Abstreifdampf vom Aufkocher 39 zugeführt, durch den Waschlösung vom Sumpf 33 durch die Leitungen 40 und 41 umgewälzt wird* Der im Aufkocher 39 erzeugte Wasserdampf wird durch Leitung 42 in das untere Ende der Zone D eingeführt« Die Aufkocher 30 und 39 werden "bei der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform durch rohes Prozessgas beheizt, das "beispielsweise ein heißes, CO₂ enthaltendes, mit Wasserdampf gesättigtes Gas aus einer Wasserdampf-Reformieranlage oder einer Teiloxydationsanlage sein kann. Das heiße Prozessgas wird durch die Leitung 43 in den Aufkocher 35 eingeführte Es gibt mit Hilfe der Schlange 44 Wärme andie Waschlösung ab und wird dann in den Aufkocher 39 geführt, wo es mit Hilfe der Schlange 45 Wärme an die Waschlösung abgibt. Es verläßt den Aufkocher 39 durch die Leitung 46 und wird dann durch Leitung 18 in den Absorber 10 am unteren Ende eingeführt»

Außer dem Abstreifdampf aus dem Aufkocher 39 wird dem Abschnitt D der Regenerierkolonne ein T_eil des dort benötigten Abstreifdampfes in Form von Wasserdampf zugeführt, der bei der Entspannung der Lösung im Entspannungstank 47 erzeugt wirdc Der im Tank 47 erzeugte Entspannungsdampf entsteht durch die Druckentspannung der heißen Lösung, die aus der Regenerierkolonne 0 bei einer Temperatur und einem entsprechenden Druck oberhalb der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei lormaldruck durch Leitung 30 austritt₀ Die Lösung in der Leitung 30 wird durch das Druckminderventil 48 in dem Entspannungstank 47 eingeführt, wo der Druck ungefähr auf den Druck reduziert wird, der in der bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone D herrschte Als Folge der Druckminderung

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wird Wasserdampf aus der Lösung abgegeben und durch Leitung 49 am unteren Ende der Regenerierzone D eingeführt, in der er als Abstreifdampf dient. Wenn beispielsweise die Zone C

bei einem Druck von 2,1 kg/om und die "Zone D bei einem Druck von 1,2 kg/cm (gemessen am Boden der Zone D) gefahren wird, kann der Druck, unter dem die durch Leitung 30 aus der Zone C austretende Lösung steht, auf etwa 1,26 kg/

cm gesenkt werden, und der erzeugte Dampf strömt dann unter seinem eignen Druck durch die Leitung 49 in das untere Ende der Zone D.

Die Dampfentwicklung im Entspannungstank 47 ist natürlich endotherm und hat eine Abkühlung der Lösung zur Folge, Die gekühlte Lösung, die sich am Boden des Tanks 47 im Sumpf 50 sammelt, wird durch Leitung 51, Umwälzpumpe 52 und Leitung 11, zum oberen Ende der Absorptionskolonne A zurückgeführt.

Die Flüssigkeit, die sich am Boden der Regenerierzone D sammelt, v/ird durch Leitung ;H abgezogen und durch die Umwälzpumpe 53 und Leitung 15 oben auf die Absorptionszone B aufgegebene

Das Gemisch aus desorbiertem saurem Gas und Wasserdampf, das sich am ober-en Ende der Regenerierzone C sammelt, wird durch Leitung 54 abgezogen und durch den Kühler 55 geleitet, wo genügend Dampf kondensiert wird, um die richtige Wasserbilanz im System aufrecht zu erhalten. Genügend wässriges Kondensat wird durch Leitung 56 zum oberen Ende der Regenerierzone G zurückgeführt. Der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der weitgehend aus saurem Gas besteht, v/ird durch Leitung 57 abgeführt.

Das Gemisch aus Wasserdampf und desorbiertem Gas, das sich am oberen Ende der Regenerierzone D sammelt, wird durch Leitung 58 abgezogen und durch den Kühler 59 geführt, wo Wasserdampf kondensiert wird. Genügend Kondensat wird zurückgeführt, um die richtige Wasserbilanz aufrecht zu erhalten. Das wässrige Kondensat wird durch Leitung 60 oben

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auf die Zone D aufgegeben. Der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der weitgehend aus saurem Gas "besteht, wird durch Leitung 61 abgeführt· _f

Beispiel 1

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Anlage wird nun im Zusammenhang mit einer typischen Behandlung eines rohen heißen, mit Wasserdampf gesättigten Gases beschrieben, das durch Leitung 4-3 und die Aufkocherschlange 44 und den Aufkocher 35 zugeführt wird. Dieses typische Rohgas wird bei der Wasserdampf reformierung und Kohlenoxydkonvertierung von Erdgas erhalten. Das Gas verläßt den Konvertierungsreaktor unter einem Gesamtdruck von 26,7 atü und bei einer Temperatur von 230⁰C mit hohem Wasserdainpfgehalt und enthält etwa 18% CO₂. Vor der Zuführung zur CO₂-

Wäsche wird dieses Gas für andere Verfahrenszwecke verwendet. Es erreicht die C0₂-Wäsche und tritt in den Aufkocher 35 bei 159°C ein. Die aus dem Prozeßgas im Aufkocher 35 zurückgewonnene Wärme genügt, um den Bedarf an Abstreifdampf in der Regenerierzone C zu decken.

Nach dem Verlassen des Aufkochers 35 wird das rohe Prozeßgas bei einer etwa niedrigeren Temperatur von 136 C durch die Schlange 4-5 des Aufkochers 39 geführt, wo weitere Wärmemengen dem Prozeßgas entzogen werden, wodurch ein Teil des Bedarfs an Abstreifdampf in der Regenerierzone D gedeckt wird. Der im Aufkocher 39 erzeugte Dampf wird der Zone D durch die Leitung 4-2 zugeführt.

Das Prozeßgas wird dann bei einer Temperatur von 131°C durch Leitung 46 dem Turm 10 zugeführt und am Fuß des Turms durch Leitung 18 eingeführt.

Das COp enthaltende Gas tritt in einer Menge von 7620 kg Mol/Stunde trockenes Gas und 899 kg Mol/Stunde Wasserdampf bei einem Gesamtdruck von 25,9 atü und mit einem C0_o-Par-

2
tialdruck von 4-,4-8 kg/cm in den Absorptionsturm 10 ein.

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Das Gasgemisch trifft zuerst in der Absorptionszone A auf wässrige alkalische Waschlösung, die durch Leitung 11 oben auf die Zone A in einer Menge von 594·»3 nr/Std. aufgegeben wird. Eine typische Waschlösung wird verwendet, nämlich eine JO%ige wässrige KaliumcarbonatIosung, die 3% Diäthanolamin enthält und oben auf die Zone A bei einer Temperatur von 109 C oder ungefähr bei der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck aufgegeben wird. Die oben auf die Zone A aufgegebene Lösung ist natürlich arm an COp, da sie durch Abstreifen mit Wasserdampf in der Regenerierzone 0 regeneriert worden ist. Die den Boden der Zone A verlassende Lösung ist reich an COo» während das oben aus der Zone A durch den Kamin 19 austretende Gas teilweise von COg befreit ist, jedoch wegen des hohen Anfangspartialdrucks des COo immer noch einen wesentlichen COp-Gehalt yon 10,6% hat. Der COp-Partialdruck im Gas, das unten in die

2 Zone A eintritt, beträgt 4,4-8 kg/cm , während der C0_o-Par-

2 tialdruck beim Eintritt in die Absorptionszone B 2,6 kg/cm beträgt.

In der Zone B kommt das COp enthaltende Gas mit einem getrennten Strom regenerierter Kaliumcarbonatwaschlosung in Berührung, die die gleiche Zusammensetzung wie in Zone A hat, d.h. 30% K0CO7 plus 3% Diäthanolamin enthält und durch Leitung I5 bei 108 C, d.h. bei einer Temperatur in der Fähe der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck in einer Menge von 575»3 nr/Std. oben auf die Zone aufgegeben.

In der Zone B wird der größte Teil des verbleibenden COp absorbiert, und das oben aus dem Absorber durch Leitung 20 austretende Gas enthält Λ% COo.

Unter den beschriebenen Bedingungen ist die Absorptionszone A die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone, aus der die Waschlösung durch Leitung 13 bei einer Temperatur von 128 C austritt, die wesentlich über der Siedetemperatur der Lösung bei Normaldruck nach der Regenerierung liegt.

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Die Lösung wird in der Zone A von ihrer Eintrittstemperatur von 1O9°C auf ihre Austrittstemperatur von 128⁰G durch eine Kombination der Absorptionswärme des CO^ in der Wasehlösung und die aus dem heißen gesättigten Gas übertragene Wärme erhitzt. Der gesättigte Gasstrom, der in die Zone A bei 131⁰O eintritt, wird durch einen wirksamen direkten Wärmeaustausch/der Lösung schnell gekühlt und verläßt die Zone A durch den Kamin 19 bei einer Temperatur, die dicht bei der Eintrittstemperatur der Lösung zur Zone A, die 1O9°C beträgt, liegt.

Unter diesen Bedingungen ist die Zone B die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone. Da die Lösung und der Gasstrom beide bei etwa der gleichen Temperatur (108 bis 109⁰C) in die Zone B eintreten, findet kein Erhitzen der Lösung durch Wärmeübergang aus dem Gas statt. Jedoch wird eine gewisse Wärmemenge in der Lösung frei, während der größte Teil des verbleibenen GOo absorbiert wird. Dies hat zur Folge, daß die Temperatur der Lösung während ihres Durchgangs durch die Zone B von der Eintrittstemperatur von 108⁰G auf eine Austrittstemperatur von 117°C erhöht wird.

Die heiße Lösung, die durch Leitung 13 aus der Zone A bei einer Temperatur von 128 G austritt, wird nach dem Druchgang durch das Druckminderventil 27 durch Leitung 28 der Regenerierzone G zugeführt.

In der Regenerierzone G wird der Druck auf einen Wert vermindert, der über Normaldruck, aber wesentlich'unter dem im Absorber herrschenden Druck liegt, nämlich auf 1,47 atü, gemessen ab Boden der Zone C. Die Lösung wird dann im Füllkörperteil G¹ der Zone C mit Wasserdampf abgestreift. Nach dieser Behandlung in der Zone G wird die "magere" regenerierte Lösung vom unteren Ende der Zone C durch Leitung bei einer Temperatur von 127°C abgezogen und dann in einen Entspannungstank 47 eingeführt, nachdem sie durch ein Druckminderventil 48 geführt worden ist, wo der Druck auf einen

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Wert vermindert wird, der etwas, z.B„ um 0,07 kg/cm , über dem in der Zone D herrschenden Druck liegt. Wenn die Lösung bei einer Temperatur oberhalb ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck in den Entspannungstank 47'eintritt, wird im wesentlichen reiner Wasserdampf aus der Lösung in einer Menge von 19.641 kg/Std. entwickelt. Sehr wenig CO₂ wird entwickelt, da der C0₂-Gehalt der Lösung in der Regenerierzone 0 auf einen sehr niedrigen Wert gesenkt worden ist. Der in der Entspannungsvorlage 47 entwickelte Wasserdampf gelangt dann unter seinem Eigendruck durch Leitung 49 zum Fuß der Regenerierzone D, in der er als Abstreifdampf dient.

Die entspannte Lösung, die sich am Boden des Tanks 47 im Sumpf 50 sammelt, wird durch die im Entspannungstank stattfindende stark endotherme Dampf entwicklung auf eine Temperatur von 109°G (ungefähr die Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck) gekühlt. Die gekühlte Lösung wird dann durch die Umwälzpumpe 52 und Leitung 11 oben auf die Absorptionszone A aufgegeben.

Die vom Boden der Absorptionszone B durch Leitung 17 austretende, an GOo reiche Lösung wird durch Leitung 32 oben auf die Regenerierzone D aufgegeben, nachdem sie durch das Druckminderventil 31 geführt worden ist. Die Regenerierzone D wird am oberen Ende ungefähr bei Normaldruck gehalten, während der Druck am Boden der Zone D durch den Druckabfall im Füllkörperabschnitt D¹ etwas höher ist (beispielsweise um 0,14 bis 0,21 kg/cm ). Wenn die Lösung durch Leitung "52 bei einer Temperatur von 11?°C oben auf die Regenerierzone D aufgegeben wird, werden erhebliche COo- und Wasserdampfmengen durch die Drucksenkung beim Übergang der Lösung aus der unter hohem Druck gehaltenen Absorptionszone B in die etwa bei Normaldruck gehaltene Zone D aus der Lösung frei. Die Abgabe von Wasserdampf und COp aus der Lösung verursacht eine Kühlung der Lösung auf etwa 99°G_O Dir Losung rieselt dann durch den Füllkörperabschnitt D' nach

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unten und wird dort mit Wasserdampf abgestreift, wodurch weitere COp-Mengen entfernt werden. Die verarmte regenerierte Lösung sammelt sich im Sumpf 33 a*a Boden der Regenerierzone D und wird von dort bei einer temperatur von beispielsweise 108⁰C durch Leitung 3^, Umwälzpumpe 53 und Leitung 15 oben auf die Absorptionszone B aufgegeben.

Der Gesamteffekt des in Fig. 1 dargestellten Systems, bei dem die Zone Δ als eine bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone, die Zone B als eine bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone, die Zone 0 als eine bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrene Regenerierungszone und die Zone D als eine bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierungszone arbeitet, ist die Rückgewinnung und wirksame Ausnutzung

1) des Wärmegehalts des in den Absorber eintretenden rohen Prozeßgases und 2) eines Teils der Absorptionswärme des sauren Gases in der Lösung. Diese beiden Wärmequellen waren bei den bekannten Anlagen vollständig oder zumindest teilweise ungenutzt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage ist die Absorptionszone A in Wirklichkeit ein Speicher der Absorptionswärme des in dieser Zone absorbierten sauren Gases und ein Speicher der Wärme des Rohgases, die in der Zone A in die Lösung übergeht. Durch Regenerierung der heißen Lösung aus der Zone A in einer bei höherer Temperatür gehaltenen Regenerierungszone wird eine magere regenerierte Lösung bei erhöhtem Druck gebildet. Wenn der Druck dieser Lösungs beispielsweise im Entspannungstank 47 entspannt wird, wird die Wärme, die in der Absorptionszone A in der Lösung gespeichert worden ist, in Form von nutzbarem Ab streif dampf frei, der wenig oder kein GOp enthält und einen solchen Druck hat, daß er unmittelbar in den unteren Teil der bei dem niedrigeren Druck gefahrenen Regenerier— zone D eingeführt und in dieser Zone als wirksamer Abstreifdampf ausgenutzt werden kann, der einen wesentlichen Anteil des Abstreifdampfes ersetzt, der sonst im Aufkocher 39 erzeugt würde.

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Bei der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wird die im System erforderliche Fremddampfmenge, gemessen an der Gesamtmenge des Dampfes, die normalerweise in den Aufkochern 35 und 39 erzeugt würde, um etwa 4-2% gesenkt. Durch diese Senkung des Bedarfs an Fremddampf bleibt nicht nur der Wärmegehalt im Prozeßgas für andere Zwecke erhalten, sondern die Größe der Aufkocher 35 und 39» die ein teurer Teil der Anlage sind, da sie gewöhnlich aus teuren Metallen, z.B. nichtrostendem Stahl, hergestellt werden müssen, wird auch entsprechend verringert. Die Größe der hochliegenden Kühler 55 und 59 wird ebenfalls wesentlich verringert, und zwar direkt proportional zur Verringerung der Dampfmenge, die in den Aufkochern erzeugt wird.

Eine weitere Senkung der Anlagekosten für die Wäsche, dip durch das System gemäß der Erfindung ermöglicht wird, ergibt sich aus einer wesentlichen Verringerung des Volumens der Füllkörper, das in der Regenerierzone G erforderlich ist. Dies ist dadurch bedingt, daß die Desorptionsgeschwindigkeit durch die höhere Arbeitstemperatur der Zone G wesentlich erhöht wird, wodurch natürlich die erforderliche Füllkörpermenge verringert wird.

Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, die sich zur Behandlung eines kühlen Rohgases eignet, das an die Waschlösung keine Wärme abgibt, sondern'ihr Wärme entzieht» Bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage wird die Absorption in einem Absorptionsturm 100 durchgeführt, der unter wesentlichem Überdruck arbeitet und in zwei getrennte Absorptionszonen, nämlich die untere Absorptionszone E und die obere Absorptionszone F aufgeteilt ist. Der Absorptionszone E wird durch Leitung 101 getrennt Waschlösung zugeführt, die durch den kreuzschraffierten Abschnitt E¹, der mit Füllkörpern oder anderen geeigneten Einbauten zur Aufrechterhaltung einer innigen Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit versehen ist, nach unten fließt, sich im Sumpf 102 am Boden des Turms sammelt und durch Leitung I03 ge-

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trennt abgezogen wird· Der oberen Zone des Absorbers F wird durch Leitung 104 getrennt Waschlösung zugeführt, die über den kreuzschraffierten Abschnitt F¹, der in ähnlicher Weise mit geeigneten Mitteln zur Aufrechterhaltung eines innigen Gas-Flüssigkeits-Kontaktes, z.B. Füllkörpern oder Kontaktböden versehen ist, nach unten fließt, sich auf dem Sammelboden 105 am unteren Ende der Zone F sammelt und aus der Zone F durch Leitung 106 getrennt abgezogen wird. Das rohe Gasgemisch, das zu entfernendes saures Gas enthält, wird durch die Leitung 107 in das untere Ende der Absorptionszone E eingeführt und strömt nacheinander durch die Zone E und die Zone F und tritt am oberen Ende des Turms durch Leitung 108 aus. Gegebenenfalls kann der durch Leitung 108 austretende Gasstrom durch einen Kühler 109 geführt werden, wo Wasserdampf kondensiert werden kann, um die richtige Wasserbilanz in der Lösung aufrechtzuerhalten. Das wässrige Kondensat aus dem Kühler 109 kann durch Leitung 110 zum •Absorber zurückgeführt werden.. Das gereinigte Gas verläßt den Kühler durch Leitung 111 für jeden gewünschten "Verwendungszweck.

Der Gasstrom gelangt vom oberen Ende der Absorptionszone E zum Fuß der Absorptionszone F durch den Kamin 112, der in dem Sammelboden I05 vorgesehen ist. Durch eine Ablenkhaube 113 wird verhindert, daß die Lösung, die durch den Füllkörperabschnitt F¹ nach unten fließt, in die untere Zone E gelangt. Wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform werden die beiden Absorptionszonen im Absorptionsturm 100 in Bezug auf die Flüssigkeitsführung getrennt voneinander gehalten, während der Gasstrom nacheinander in fortlaufendem Kontakt mit beiden Absorptionszonen durchströmt.

Die Regenerierung der Lösung erfolgt in einem Regenerierungsturm 114, der zwei getrennte Regenerierzonen enthält. Die obere Regenerierzone G hat einen kreuzschraffiert dargestellten Abschnitt G¹, der Füllkörper oder andere Einbauten für die Aufrechterhaltung inniger Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit enthält. Die untere Regenerier-

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zone H, die bei eine.m höheren Druck und einer entsprechend höheren Temperatur "betrieben wird, hat einen kreuz schraffiert dargestellten Abschnitt H^f, der in der gleichen Weise mit Füllkörpern oder anderen geeigneten Einbauten zur Aufrechterhaltung einer innigen Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit versehen ist. Die Regenerierzonen G und H sind voneinander durch einen Dom 115 getrennt, der eine Verbindung zwischen den beiden Zonen verhindert.

Die das absorbierte saure Gas enthaltende Waschlösung vom unteren Ende der Absorptionszone E wird durch Leitung 1OJ, das Druckminderventil 116 und Leitung 117 oben auf die Regenerierzone G aufgegeben. Die Waschlösung vom unteren Ende der Absorptionszone F, die absorbiertes saures Gas enthält, wird durch Leitung 106, Druckminderventil 118 und Leitung 119 oben auf die Regenerierzone H aufgegebene

Der Regenerierzone G wird Abstreifdampf aus dem Aufkocher 120 zugeführt, der mit einer Dampfschlange 121 versehen ist. Die Lösung, die sich am unteren Ende der Regenerierzone G im Sumpf 122 sammelt, wird durch die Leitungen 123 und 124 durch den Aufkocher umgewälzt, ^er im Aufkocher erzeugte Wasserdampf wird durch Leitung 125 unten in die Regenerierzone G eingeführt.

Der Regenerierzone H wird Abstreifdampf aus dem Aufkocher 126, der mit der Dampfschlange 127 versehen ist, zugeführt. Die Lösung, die sich am unteren Ende der Zone H im Sumpf 128 sammelt, wird durch den Aufkocher 126 durch die Leitungen 129 und 130 umgewälzt. Der im Aufkocher 126 erzeugte Dampf wird durch Leitung 131 unten in die Regenerier zone H eingeführt.

■ZQ Wasserdampf und saures Gas, die am oberen Ende der Regenerierzone G frei werden, werden durch Leitung 132 abgezogen und einem Kühler 132a zugeführt, wo der Dampf kondensier., wird. Genügend Kondensat wird zurückgeführt, um die richtige Wasserbilanz im System aufrechtzuerhalten. Das wässrige

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Kondensat wird durch. Leitung 133 oben auf die Zone G aufgegeben. Der austretende Gasstrom, der hauptsächlich aus saurem Gas besteht, wird durch. Leitung 134- abgeführt.

Wasserdampf und saures Gas, die sich am oberen Ende der Regenerierzone H sammeln, werden durch Leitung 135 abgeführt und durch den Kühler 136 geleitet, wo der Dampf kondensiert wird. Genügend Kondensat wird zurückgeführt, um die richtige Wasserbilanz in diesem Abschnitt des Systems aufrechtzuerhalten. Das wässrige Kondensat wird durch Leitung oben auf die Zone H aufgegeben.

Regenerierte Lösung, die nunmehr arm an saurem Gas ist, wird vom unteren Ende der Regenerierzone G durch Leitung 138 abgezogen und durch die Kreislaufpumpe 139 und Leitung 101 zum oberen Ende der Absorptionsζone E zurückgeführt.

Regenerierte Lösung wird vom Boden der bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone H durch Leitung 141 abgezogen und nach Durchgang durch das Druckminderventil 142 in den Ent spannung stank 143 eingeführt. Unter dem dort herrschenden verringerten Druck wird Wasserdampf gebildet. Die gekühlte Lösung sammelt sich am Boden der Vorlage 143, und der gebildete Dampf wird durch Leitung 144 unten in die Regenerierungszone G eingeführt, in der er als Abstreifdampf verwendet wird. Die gekühlte Lösung, die sich in der Vorlage 143 sammelt, wird durch Leitung 145, Kreislaufpumpe 146 und Leitung 104 oben auf die Absorptionszone F aufgegeben.

Beispiel 2

Die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Anlage wird nachstehend im Zusammenhang mit einer typischen Anwendung beschrieben, nämlich der Reinigung eines rohen Erdgases, das am Bohrloch bei einem Gesamtdruck von 70 kg/cnr anfällt und 25-;ό GO₂ und 5#H₂S enthält, in einer Menge von 2.832.000 nr/Tag. Der Partialdruck der sauren Gase (002+H₂S) beträgt 1 kg/cm . Dieses Gasgemisch wird bei einer Temperatur von

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20⁰C durch Leitung 107 unten in den bei 70 kg/cm gehaltenen Absorptionsturm 100 eingeführt. Es strömt nacheinander durch,den Füllkörperabschnitt E¹ der Absorptionsζone E, durch den Kamin 112 in den Füllkörperabschnitt F¹ der Absorptionszone F und verläßt deiiTurm oben durch die Leitung 108. Regenerierte Waschlösung, die aus einer 30%igen Kaliumcarbonat lösung besteht, die 3 Gew.-% Diäthanolamin enthält, wird oben auf die Zone E bei 106°0, d.h. ungefähr bei der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck, in einer Menge von 568 nr/Std. aufgegeben. Während die heiße Lösung auf das nach oben strömende kühle Einsatzgas trifft, findet ein schneller und wirksamer Wärmeaustausch als Folge der direkten Berührung im Füllkörperabschnitt E' statt. Der Lösung wird Wärme entzogen, wodurch der Gasstrom erhitzt und gesättigt wird. Die Abkühlung der Lösung durch den Gasstrom wird durch die frei werdende Absorptionswärme des sauren Gases in der Waschlösung ausgeglichen. Unter den gegebenen Bedingungen heben sich die Kühl- und Heizeffekte im wesentlichen gegenseitig auf, und die Lösung tritt unten aus der Absorptionszone E durch Leitung 103 bei ungefähr ihrer Eintrittstemperatur, nämlich 105 C, aus. Das Gas verläßt den Abschnitt E am oberen Ende, nachdem es ungefähr auf die Eintrittstemperatur der Lösung (106 C) erhitzt und mit Wasserdampf gesättigt worden ist.

Regenerierte Lösung aus der Regenerierungszone A (ebenfalls eine 30%ige wässrige Kaliumcarbonat lösung, die 3% Diäthanolamin enthält) wird oben auf die obere Absorptionszone bei einer Temperatur von 107°C in einer Menge von 568 mV Std. aufgegeben. Da das unten in die Zone F eintretende Gas ungefähr die gleiche Temperatur hat wie die durch Leitung 104 eintretende Lösung, gibt das Gasgemisch weder Wärme an die Waschlösung ab noch entzieht es ihr Wärme und verläßt das obere Ende der Zone F ungefähr bei der gleichen Temperatur, mit der es der Zone F unten zugeführt wurde. Auf Grund der Absorptionswärme des sauren Gases in der Waschlösung wird jedoch die Temperatur der Lösung auf etwa 118°C,

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d.ho wesentlich über die Temperatur der regenerierten Lösung "bei Normaldruck erhöht. Das gereinigte Naturgas, das Qy% CO₂ und etwa 10 Teile H₂S pro Million Teile enthält, verläßt den Absorptionsturm durch die Leitung 108.

Auf diese Weise ergibt sich eine bei niedrigerer Temperatur

Λ QQ

gefahrene Absorptionszone E, in der/kühle Gas gesättigt und erhitzt wird, wahrend der Lösung Wärme entzogen wird, und eine bei höherer Temperatur gefahrene Zone F, in der die Lösung mit dem erhitzten gesättigten Gas in Berührung ist und durch die durch Absorption des sauren Gases in der Lösung frei gewordene Wärme über ihre Eintrittstemperatur erhitzt wird.

Die Waschlösung tritt unten aus der Absorptionszone E durch Leitung 103 bei 105°C aus.und wird nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 116 und die Leitung117 oben auf die Regenerierungszone G aufgegeben. Durch die Senkung des Drucks von dem im Absorptionsturm herrschenden Druck auf den in der Regenerierungszone G herrschenden Normaldruck gibt sie hier einen Teil ihres COq und HqS und etwas Wasserdampf ab. Die Lösung fließt dann nach unten durch den Füllkörper ab schnitt G¹, wo weitere COq- und HpS-Mengen durch den Abstreifdampf entfernt werden, der durch die Leitungen 125 'und. 144 zugeführt wird. Die sich im Sumpf 122 sammelnde regenerierte Lösung wird dann durch die Umwälzpumpe 139 ohne Kühlung oben auf die bei niedriger Temperatur gefahrene Absorptionszone E aufgegeben.

Die unten aus der bei höherer Temperatur gefahrene Absorp tionszone F durch Leitung 106 bei 118⁰C austretende Lösung wird nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 118 in die bei höherer Temperatur und höherem Druck gefahrene Regenerierungsζone H eingeführt, die bei einem Druck von 0,7 atü am oberen Ende des Füllkörperabschnitts H' und bei einem Druck von 0,84 atü am unteren Ende des. Füllkörperabschnitts H¹ betrieben wird. Die Lösung fließt nach unten durch den Füllkörperabschnitt H¹, wo sie mit dem Abstreif-

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dampf zusammengeführt wird, wobei COo und HpS desorbiert werden. Die regenerierte Lösung sammelt sich, am unteren Ende der Regenerierungszone H im. Sumpf 128 bei 118 Oo Diese Temperatur liegt wesentlich, über der Siedetemperatur der Lösung bei Normaldrucki Die heiße Lösung wird durch Leitung 141 über das Druckminderventil 142 in die Entspannungsvorlage 143 eingeführt, wo der Druck auf einen Wert gesenkt wird, der etwas über dem Druck liegt, der in der bei niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck gefahrenen Regene- rierungszone G herrscht· Durch die Drucksenkung wird im wesentlichen reiner Dampf in einer Menge von 11.480 kg/Std. gebildet. Dieser Dampf enthält wenig oder kein CO2 oder HpS und wird durch Leitung 144 unten in die Regenerierungszone G eingeführt, wo er wirksam als Abstreifdampf ausgenutzt wird. Die Lösung, die sich in der Vorlage 143 bei einer Temperatur von 107⁰C sammelt, wird dann durch Leitung 145, die Umwälzpumpe 146 und Leitung 104 oben auf die Absorptionszone F aufgegeben.

Bei der in Figo 2 dargestellten Anlage besteht der Gesamteffekt der beiden bei verschiedenen Temperaturen arbeitenden Absorptionszonen und der beiden bei verschiedenen Drükken und entsprechend verschiedenen Temperaturen arbeitenden Regenerierungszonen darin, daß die Absorptionswärme der sauren Gase in der Waschlösung wirksam in der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone F zurückgewonnen und dann durch Regenerierung der Lösung aus der Zone F in einer bei höherer Temperatur und höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone H in nutzbaren Abstreifdampf umgewandelt wird, wobei eine heiße regenerierte Lösung wesentlich oberhalb ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck gebildet wird, die bei der Druckentspannung in der Entspannungsvorlage 143 Wasserdampf bildet, der absolut frei von COp und H₂S ist und als Ab streif dampf in der bei niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone G verwendbar ist. .Der Abstreifdampf, der durch Entspannungsverdampfung der in der Regenerierungszone H regenerierten Lösung in

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einer Menge von 11.480 kg/Std. entsteht, ersetzt einen wesentlichen Teil des Abstreifdampfes, der sonst von Fremdquelien zugeführt werden mußte. Die Einsparungen an fremderzeugtem Dampf (d.h. Dampf, der normalerweise in den Aufkochern 120 und 127 erzeugt wird) betragen etwa 20% des normalerweise erforderlichen gesamten Fremddampfes. Außerdem werden Einsparungen in den Anlagekosten durch die verringerte Größe der Aufkocher, der hochliegenden Kühler und durch Verringerung der Menge der Füllkörper oder sonstigen, für innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit sorgenden Einbauten in der bei hohem Druck und hoher Temperatur gefahrenen Zone H der Regenerierungskolonne erzielt. Ebenso wie bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage findet bei der höheren Temperatur, die in der Zone H herrscht, die Desorptionreaktion schneller statt, wodurch das erforderliche Volumen des Füllkörperabschnitts H¹ verkleinert wird.

Bei der Anwendung auf C02-H2S-Gemische hat das System gemäß der Erfindung den weiteren Vorteil, daß das H₂S sich in der aus dem Regenerierungsturm kommenden Lösung konzentriert, die der ersten Absorptionszone zugeführt wird, in der der erste Kontakt zwischen Gas und Lösung stattfindet. Dies ist auf die größere Geschwindigkeit zurückzuführen, mit der HoS in alkalischen Waschlösungen absorbiert wird, während im Gegensatz hierzu das COo im allgemeinen erheblich langsamer absorbiert wird. Bei der vorstehend in Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise ist somit die Waschlösung, die von der bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone G abgezogen und der ersten Absorptionszone E zugeführt wird, viel reicher an H₂S als die Waschlösung, die von der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone H abgezogen wird und in der zweiten Absorptionszone F verwendet wird. Im vorstehenden Beispiel kann die Waschlösung aus der Zone G beispielsweise 28% HpS und 72% CO₂ enthalten, während die aus der Zone H zugeführte Waschlösung 2% H₀S und 98% CO₂ enthalten kann.

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Diese Konzentration von !EUS in einem der Lösungsströme erleichtert die weitere Behandlung und/oder Gewinnung von; H₂S erheblich.

Um die Vorteile gemäß der Erfindung zu erzielen, sollte der Partialdruck des sauren Gases (CO₀ und/oder H₀S) im rohen Einsatzgas wenigstens etwa 1,75 kg/cm , vorzugsweise wenig-

stens etwa 2,8 kg/cm betragen. Diese Mindestpartialdrucke des sauren Gases sind einneL notwendig, weil die Austrittstemperatur der Lösung aus der bei höherer Temperatur ge- fahrenen Absorptionszone über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt, wodurch ein wesentlicher Sückdruck von saurem Gas aus der Lösung entsteht und ein wesentlicher Partialdruck des sauren Gases in der Gasphase erforderlich ist, um die für das Stattfinden der Absorption notwendige Antriebskraft (Unterschied zwischen dem Rückdruck des sauren Gases aus der Lösung und dem Partialdruck des sauren Gases in der Gasphase) zu erhalten. Zu berücksichtigen ist ferner, daß der Gasstrom beim Eintritt in die zweite Absorptionszone an saurem Gas teilweise verarmt ist und auf eine Waschlösung trifft, die bereits wesentliche Mengen sauren Gases absorbiert hat. Auch hier ist ein wesentlicher Anfangspartialdruck des sauren Gases im Rohgas notwendig, um die erforderlichen Antriebskräfte für die Absorption in der zweiten Absorptionszone zu er— zielen.

In Verbindung mit den in 3Pig. 1 und 2 dargestellten Systemen wurde vorstehend dargelegt, daß die Erfindung sowohl auf kühle als auch auf heiße Einsatzgase anwendbar ist« Ideal für das System gemäß der Erfindung ist ein Einsatzgas, dessen Temperatur wesentlich höher ist als die Siedetemperatur der regenerierten Waschlösung bei Normaldruck, d.ho ein Einsatzgas, das eine Temperatur von 115 bis 150⁰C hat und mit Wasserdampf im wesentlichen gesättigt ist. Gase dieser Art, die Wasserstoff und Kohlenoxyd sowie CO^ in hohen Konzentrationen und zuweilen auch geringe Mengen H^S enthalten, werden gewöhnlich bei der Dampfreformierung von

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Erdgas oder Benzin unter Druck oder bei der Teiloxydation von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen unter Druck gebildet. Wenn Wasserstoff das gewünschte Produktgas ist, werden die Ho-CO-Gemische der Konvertierungsreaktion unterworf en, durch, die das .Kohlenoxyd durch die Umsetzung mit Dampf in Wasserstoff und weiteres GOo umgewandelt wird. Typische Produktgase, die bei diesen Behandlungen entstehen, verlassen den Reformierungsofen, die Teiloxydationsanlage oder den Wassergas-Konvertierungsreaktor bei erhöhten Temperaturen und Drücken von 7 bis 105 kg/cm und mit (X^-Konzentrationen von 5 bis 55%. Es ist normalerweise erwünscht, einen Teil der in diesen sehr heißen Prozeßgasen enthaltenen Wärme zurückzugewinnen, bevor die Gase der Gasreinigungsanlage zugeführt werden. Im allgemeinen werden diese Prozeßgase den Aufkochern des Regenerierungsturms der Gaswäsche bei Temperaturen von I50 bis 180⁰G und dann dem Absorptionsturm gewöhnlich bei Temperaturen von 115 bis 155°C zugeführt. Typisch für diese Einsatzgase ist ein GOo-Partialdruck in der Größenordnung von 5,5 bis 28

kg/cm².

Ein typisches Beispiel für ein kühles Einsatzgas des Absorptionsturmes ist ein unter erhöhten Drücken stehendes Erdgas, das COo und/oder HpS in wesentlichen Mengen enthält. Es sind zahlreiche Erdgasfelder entdeckt worden, in denen das Gas am Mundloch, der Bohrung bei Drücken von bei-

spielsweise 55 bis 70 kg/cm anfällt und GO₂ und/oder H^S in unterschiedlichen Konzentrationen enthält. In vielen Fällen beträgt der Partialdruck des sauren Gasas in diesen Erdgasen wesentlich mehr als 1,75 kg/cm . Partialdrüeke des sauren Gases von 17»5 bis 55 kg/cm sind keineswegs ungewöhnlich. Im allgemeinen fallen diese Gase am Mundloch der Bohrung bei ungefähr Umgebungstemperatur an. Sie enthalten somit keine fühlbare Wärme oder latente Verdampfungswärme, die im System gemäß der Erfindung zurückgewonnen werden könnte. Wie jedoch in Eig. 2 dargestellt, ist es durch die bei niedrigerer Temperatur gefahrene erste Ab-

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sorptionszone, in der das kühle Einsatzgas erhitzt und gesättigt wird, möglich, die zweite Zone bei höherer Temperatur zu fahren. In dieser Zone dient die Absorptionswärme der Lösung dazu, die Lösung über ihre Siedetemperatur bei Normaldruck zu erhitzen, wobei die gespeicherte Wärme in Form von Ab streif dampf zurückgewonnen werden kann.

Andere kühle Einsatzgase, die CO₂ und/oder H₂S mit verhältnismäßig hohen Partialdrücken enthalten, können in ähnlicher Weise behandelt werden.

Im allgemeinen kann jede regenerierbare wässrige alkalische Waschlösung im System gemäß der Erfindung verwendet werden. Besonders bevorzugt werden wässrige Lösungen von Kaliumcarbonat, insbesondere verhältnismäßig konzentrierte Kaliumcarbonat lösungen mit Kaliumcarbonatkonzentrationen-von 15 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 22 bis 35 Gew.-% (diese Gewichtskonzentrationen sind unter der Annahme berechnet, daß das gesamte vorhandene Kalium als Kaliumcarbonat vorhanden ist). Diese Kaliumcarbonatlösungen werden vorzugsweise durch Zusätze, z.B. Äthanolamine, Alkaliborate wie Kalium- oder Natriumborat, As₂O;,, Aminosäuren wie Glycin oder andere Zusätze, die die Absorptions- und Desorptionsgeschwindigkeiten von sauren Gasen in der Kaliumcarbonatlösung steigern, aktiviert.

Besonders bevorzugt von diesen Aktivatoren für Kaliumcarbonatlösungen werden die Äthanolamine, die den Kaliumcarbonatlösungen vorzugsweise in Mengen von etwa 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere etwa 2 bis 6 Gew.-% zugesetzt werden. Diäthanol·- amin HN (OHgOHgPH)₂ wird vom Standpunkt der Kosten, der. verhältnismäßig niedrigen Flüchtigkeit und der Wirksamkeit bevorzugt. Jedoch können auch Monoäthanolamin H₂NCH₂CH₂OH oder Triäthanolamin N(OH₂OH₂OH), an Stelle von Diäthanolamin oder Gemische von zwei oder drei dieser Äthanolamine als Zusätze für Kaliumcarbonatlösungen verwendet werden.

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Außer Kaliumcarbonatlö stangen mit oder ohne Aktivatoren können auch andere regnerierbare wässrige alkalische Waschlösungen, z.B. wässrige Lösungen der Äthanolamine oder wässrige Lösungen von Alkaliphosphaten wie Kaliumphosphat, verwendet werden.

Gegebenenfalls können auch zwei verschiedene Waschlösungen verwendet werden, und zwar eine in dem Kreislauf, zu dem der bei höherer Temperatur gefahrene Absorber und die bei höherer Temperatur gefahrene Regenerierungszone gehören, und die andere in dem Kreislauf, der den bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorber und die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierungszone umfaßt. In Fällen, in denen die Lösung wechselweise von der Hochtemperatur sei te dee Kreislaufs zur Niedertemperaturseite des Kreislaufs

-15 geführt wird, beispielsweise bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, muß natürlich in der gesamten Anlage die gleiche Waschlösung verwendet werden. In der Mehrzahl der Fälle wird die Verwendung der gleichen Waschlösung in der Gesamtanlage am zweckmäßigsten und wirtschaftlichsten sein.

Der Absorptionsmechanismus ist natürlich in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Waschlösung unterschiedlich. Beispielsweise finden bei Verwendung von Kaliumcarbonatlösungen die folgenden Reaktionen während der Absorption von CO₂ bzw. H₂S statt:

K₂GO₃ + CO₂ + H₂O 2HKCO₃ K₂CO₅ + H₂S KHS + KHCO₃

Die Regenerieaang oder Desorption wird durch Zersetzung des während der Absorption gebildeten Bicarbonate und/oder Bisulfids bewirkt.

Bei Verwendung einer wässrigen Monoethanolaminlösung können die stattfindenden Reaktionen wie folgt dargestellt werden:

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H₂O

2HOO₂H₄NH₂ + H₂S (HOO₂H₄NH₃)₂S '

Bei Verwendung einer wässrigen Kaliumphosphatlösung können die Reaktionen wie folgt dargestellt werden:

K₅PO₄ + 0O₂ + H₂O K₂HPO₄ +

K₅PO₄ + H₂S -» K₂HPO₄ + KHS

Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich ist, sind alle diese Reaktionen reversibel. Sie gehen weder in der Absorptionsstufe noch in der Regenerierungsstufe bis zur Vollendung, und die umgewälzte Waschlösung ist in Wirklichkeit ein Gemisch. Im Falle von Kaliumcarbonat lösungen ist beispielsweise die regenerierte Waschlösung, die dem Absorptionsturm für den Fall der GO₂-Absorption zugeführt wird, ein Carbonat-Bicarbonat-Geiaisch, das reich an Oarbonat ist, während die aus dem Absorber ,austretende Lösraag ein Gemisch ist, das reich an Bicarbonat ist. Wenn hier von Kaliumcarbonat-, Ä'thanolamin-, Kaliumphosphatwaschlösungen usw. die Rede ist, so schließt dies natürlich Gemische dieser Verbindungen mit dem während des Absorptionsprozesses gebildeten Reaktionsprodukten ein«.

Die Absorptionszonen werden bei erheblichen Überdrücken von wenigstens 7 &tü, vorzugsweise von wenigstens 14 atü gehalten. Bei typischen Anwendungen der Erfindung liegen die Drücke im Absorptionsturm im allgemeinen im Bereich von 17,5 bis 105 atü.

Wie bereits erwähnt, sollte die Austrittstemperatur der Lösung aus der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone höher sein als die Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck. Der hier gebrauchte Ausdruck "Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Kormaldruck" bedeutet die !Temperatur, bei der der Gesamtdruck des Wasserdampfs und des sauren Gases über der Waschlösung nach der Regenerierung durch Abstreifen mit Wasser-

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dampf in der Regenerierungszone eine Atmosphäre absolut beträgt. Vor der Regenerierung hat die Waschlösung infolge der Anwesenheit eines verhältnismäßig hohen Gehaltes an absorbiertem saurem Gas eine etwas niedrigere Siedetemperatur bei Normaldruck. Die Temperatur beim Austritt aus der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone hängt natürlich von der Eintrittstemperatur der Lösung und von der Wärmemenge, die von der Absorptionswärme der sauren Gase auf die Lösung übergeht, und von der im Einsatzgas enthaltenen fühlbaren Wärme und latenten Kondensationswärme des Wasserdampfes ab. Typischerweise kann durch die Absorptionswärme des sauren Gases so viel Wärme zugeführt werden, daß die Lösungstemperatur um 5 bis 25°G steigt, während die fühlbare Wärme und latente Kondensationswärme in einem heißen gesättigten Gas genügen kann, um die Lösungstemperatur um ^ hls 35°G zu erhöhen. Typischerweise kann je nach der Konzentration der sauren Gase, dem Gehalt an fühlbarer und latenter Wärme in den Einsatzgasen und der Eintrittstemperatur der Lösung die Temperatür der Lösung beim Austritt aus der bei höherer Tempera-' tür gefahrenen Absorptionszone um 5 bis 45°C, jedoch häufiger um 10 bis 30⁰G über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegen.

Die Temperatur, mit der die Lösung in die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone eintritt, ist gewöhnlich ungefähr die gleiche wie die Temperatur der Lösung, die aus der Stoßverdampfungszone (z.B. der Entspannungsvorlage 47 in IFig. 1) austritt. Da die Verdampfungszone bei Normaldruck oder etwas darüber betrieben wird, befindet sich die Waschlösung, die in die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionsζone eintritt, im allgemeinen bei der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck oder etwas über dieser Temperatur. Die aus der Verdampfungszone austretende Lösung wird vorzugsweise ohne Kühlung in die bei hoher Temperatur gefahrene Absorptionszone überführt, um eine Senkung der Temperatur in dieser Zone zu vermeiden.

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Die Temperatur in der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone kann von einer verhältnismäßig kühlen Temperatur bis zu einer Temperatur, die nur etwas unter der Temperatur der bei höherer Temperatur gefahrenen Zone liegt, variieren. In Fällen, in denen die regenerierte Lösung beim Übergang von der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone zu der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone nicht gekühlt wird (wie dies bei den in Fig. 1, 2 und 7 dargestellten Systemen der Fall ist), arbeitet die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone bei einer Temperatur, die verhältnismäßig dicht bei der Temperatur der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone liegt.

In Fällen, in denen die Lösung zwischen der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone und der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone gekühlt wird (wie dies bei den in Fig. 3, 4· und 5 dargestellten Systemen der Fall ist), arbeitet die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone natürlich bei etwas niedrigeren Temperaturen. Wie in Verbindung mit Fig. 3 bis 5 erläutert werden wird, ist.die Kühlung der Lösung, insbesondere eine mäßige Kühlung der Lösung, die oben auf die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone aufgegeben wird, vorteilhaft, wenn die Restkonzentration an saurem Gas im gereinigten Gas auf verhältnismäßig niedrige Werte gesenkt werden soll.

In vielen Fällen wird das Verfahren gemäß der Erfindung vorzugsweise so durchgeführt, daß ungefähr die gleiche Menge sauren Gases in jeder Absorptionszone absorbiert wird und ungefähr die gleiche Menge Waschlösung durch jede"Absorptionszone umläuft. Bei dieser Arbeitsweise fließt durch jede Regenerierungszone ebenfalls ungefähr die gleiche Lösungsmenge. In gewissen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, von dieser Anordnung abzuweichen. Wenn beispielsweise der größte Teil des aus dem gereinigten Gas entfernten

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unter einem etwas erhöhten Druck (z.B. 0,7 bis 1,4 atü) stehen soll, kann es zweckmäßig sein, die Regenerierung zum größeren Teil in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone vorzunehmen. In diesem Fall kann die Lösungsmengey die der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone zugeführt wird, bis zu dem Punkt erhöht werden, bei dem sie beispielsweise 75% der Gesamtmenge ausmacht .

Es ist natürlich erwünscht, in jeder Absorptionszone die praktische Beladungsfähigkeit der Lösung möglichst voll auszunutzen, da der thermische Wirkungsgrad abfällt und die erforderliche umlaufende Lösungsmenge steigt, wenn nur ein Teil der verfügbaren Aufnahmefähigkeit der Lösung ausgenutzt wird. Beispielsweise ist es bei Verwendung einer wässrigen Kaliumcarbonatloaimg für die Absorption, von COp zweckmäßig^ iß "beiden.Absorptionszoaen eine Lösung zu verwenden, die auf aine verhältnismäßig "magere" Kaliumbi- ©&rb©n&tfrakti©a von feeissgieisWeise etwa 25%* bis 40% regeaeriert worden ist, uaä, <si&© ä&s g@d©r Absorptionszone austretende "reiche" KaliraaMeaAossitfratetioB. von beispielsweise 65 bis 85% aufrechtzueAalt®a_a

Der hier gebrauchte Ausdruck "Kaliumbicarbonatfraktion" bedeutet den in Prozent ausgedrückten Anteil des ursprünglichen Kaliumcarbonats (K^CO,), der durch Reaktion mit COp in Kaliumbicarbonat umgewandelt worden ist. Beispielsweise wird eine Lösung mit einer Kaliumbicarbonatfraktion von 25% durch Umwandlung von 25 Mol-% des Kaliumcarbonatgehaltes der Lösung in Kaliumbicarbonat erhalten, so daß das"Verhältnis von Kaliumatomen, die als Carbonat vorhanden sind, zu Kaliumatomen, die als Bicarbonat vorhanden sind, 3:1 beträgt. Da 2 Mol Kaliumbicarbonat pro Mol Kaliumcarbonat gebildet werden, beträgt das Mo!verhältnis von KgCO^KHOQ, bei einer Bicarbonatfraktion von 25% 3-2.

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Der Druck in der "bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone liegt im allgemeinen im Bereich von 0,35 bis 2,8 atü und. häufiger im Bereich von 0,7 bis 2,1 atü. Je höher die Temperatur der Lösung ist, die in die bei höherer Temperatur gefahrene" Regenerierungszone eintritt, um so höher ist im allgemeinen der optimale Regenerierungsdruck, und um so höher ist dementsprechend die Temperatur der aus dieser Zone austretenden Lösung. Häufig ist es erwünscht, die Lösung, die aus der bei höherer Temperatur gefahrenen Zone austritt, bei ungefähr der gleichen Temperatur wie die eintretende Lösung zu halten. Die Aufrechterhaltung eines überatmosphärischen Regenerierungsdrucks hat den Effekt, daß die in der Lösung gespeicherte Wärme erhalten bleibt und verhindert wird, daß sie als nutzloses Gemisch von Wasserdampf und OO2 ohne Abstreifwert abgeführt wird, wie es der Fall sein würde, wenn die Lösung auf Normaldruck entspannt würde» Dadurch, daß die Lösung während der Regenerierung unter einem mäßigen Überdruck gehalten wird, wird die hutzlose Dampfbildung bei der Druckentspannung der nicht regenerierten Lösung weitgehend ausgeschaltet, so daß die in der Lösung gespeicherte Wärme durch Drucksenkung nach der Regenerierung zur Bildung von im wesentlichen reinem Dämpf ausgenutzt werden kann, der absolut frei von saurem Gas ist und als Abstreifdampf in der bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone wirksam ist.

Eine praktische Begrenzung des maximalen Drucks in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone ist die Menge des durch Entspannung gebildeten Dampfes, der vorteilhaft in der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone ausgenutzt werden kann. Je höher der Druck in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone, um so größer ist die Menge des Entspannungsdampfes, die gebildet wird, wenn der Druck der Lösung in der Entspannungsvorlage vor der Rückführung der Lösung in die bei höherer Temperatur

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gefahrene Absorptionszone gesenkt wird. Die Menge des Entspannungsdampfes, die in der "bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone nutzbringend verwertet werden kann, ist in gewissen Fällen beispielsweise durch die Notwendigkeit begrenzt, die richtige Wasserbilanz in dem bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungsturm aufrechtzuerhalten. Je größer die eingeblasene Menge des Entspannungsdampfes ist, um so stärker ist im allgemeinen die Kondensation und damit die Verdünnung der Lösung, und dieser Faktor kann die Menge des Entspannungsdampfes, die in • der Praxis als Abstreifdampf in den bei niedrigerem Druck arbeitenden Regenerierungstei-1 eingeblasen werden kann, begrenzen· Dies kann wiederum den anwendbaren Druck, unter dem die bei höherem Druck gefahrene Regenerierungszone arbeitet, nach oben begrenzen. Im allgemeinen ist es nicht vorteilhaft, mehr Entspannungsdampf zu erzeugen als nutzbringend in der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone gebraucht werden kann, es sei denn, daß es andere Verwertungsmöglichkeiten für diesen Dampf in anderen Teilen der Anlage gibt.

Die bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierungszone wird vorzugsweise bei Normaldruck oder etwas darüber gehalten. Leicht erhöhte Drücke beispielsweise von 0,07 bis 0,42 atü (gemessen am oberen Ende der Regenerierungszone) können zuweilen erwünscht sein, beispielsweise wenn GO₂ aus der Regenerierkolonne unter Druck einem anderen Verfahren, ZiB. der Herstellung von Harnstoff durch Umsetzung mit Ammoniak, zugeführt werden soll. Ein optimaler thermischer Wirkungsgrad wird jedoch erreicht, wenn die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierungszone möglichst dicht bei Normaldruck arbeitet, um die maximale Druckdifferenz zwischen der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone und der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone zu erzielen.

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Fig. 3 zeigt ein System, das dem in Fig. 1 dargestellten ähnlich ist und sich, für die Behandlung von heiß zugeführtem Gas eignet, wobei jedoch die gesamte Waschlösung vor dem Eintritt in die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone so gekühlt wird, daß die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur als die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone betrieben werden kann. Wie nachstehend ausführlicher erläutert werden wird, kann die Kühlung der Lösung in der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone häufig vorteilhaft sein, um die durchschnittlichen Antriebskräfte in der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone zu verbessern, besonders wenn der Restgehalt an saurem Gas im gereinigten Gasstrom auf einen niedrigen Wert von beispielsweise 0,01 bis 0,2% gesenkt werden soll.

In Fig. 3 bezeichnet die Bezugsziffer 300 einen Absorptionsturm, der aus einer bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone I mit einem Füllkörperabschnitt I¹ und einer bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone J mit einem Füllkörperabschnitt J¹ besteht« Der Zone I wird Waschlösung durch Leitung 3OI getrennt zugeführt, und die ausgebrauchte Waschlösung wird aus dem Sumpf 302 am unteren Ende der Zone I durch Leitung 303 abgezogen. Der Zone J wird gekühlte Waschlösung durch Leitung 304 zugeführt» Die Waschlösung in Zone J sammelt sich auf dem Sammelboden und wird von diesem durch Leitung 306 abgezogen.

Der Sammelboden 305 ist mit einem Kamin 307 versehen, durch den das Gas aus der Zone I zur Zone J strömen kann· Eine Ablenkhaube 308 verhindert, daß Lösung aus der Zone J'in die Zone I gelangt.

Heiße β gesättigtes Gas wird am Fuß der Zone I durch Leitung 309 eingeführt, strömt von unten nach oben durch den FuI 1-körperabschnitt I¹, den Kamin 30?» den FüllkÖrperabschnitt

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J¹ und verläßt den Turm durch Leitung 510, durchläuft den Kühler 311 und verläßt das System durch Leitung 312. Das Kondensat wird durch Leitung 313 in den Turm zurückgeführt · Die Lösung wird in dem Regenerierungsturm 314 regeneriert, der eine getrennte, unter höherem Druck und bei höherer Temperatur gefahrene Regenerierungszone K mit einem Füllkörperabschnitt K¹ und eine bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierungszone L mit einem Füllkörperabschnitt L· enthält. Die Zonen K und L sind durch den Dom 314a voneinander getrennt, der eine Verbindung zwischen den beiden Zonen verhindert. Der Regenerierungszone K ^ird Abstreifdampf aus dem Aufkocher 315 zugeführt, durch den die Lösung vom Sumpf 316 am Boden der Zone K mit Hilfe der Leitungen 31? und 318 im Kreislauf geführt wird, wobei der im Auf kocher 315 gebildete Dampf durch Leitung 319 in die Regenerieruagszone K eingeführt wird. Ein Teil des Abstreifdampfes, der in der Regenerierungszone L erforderlich ist, wird dorsh, &©n Aufkocher 320 geliefert, d^srch den Lösung aus dea Suapf 321 am water en Ende der Zone L mit Hilfe der Leitungsm 322 irad 323 im Kreislauf geführt wird. Der im Aufkocher 520 - gebildet© Dampf.wird durch Leitung 324 unten in die Regenerierungs&oae L eingeführt. Die Zone L ist mit einem hochliegenden Kühler 325 versehen, durch den Wasserdampf und saures Gas, die sich am oberen Ende der Zone L sammeln, durch Leitung 326 geführt werden. Das Kondensat wird durch Leitung 327 wieder oben auf die Zone L aufgegeben, während der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der hauptsächlich aus saurem Gas besteht, den Kühler durch Leitung 328 verläßt.

Die Zone K ist mit dem hochliegenden Kühler 329 versehen, dem das Gemisch von Wasserdampf und saurem Gas, das sich am oberen Ende der Regenerierungszone K sammelt, durch Leitung 330 zugeführt wird. Das Kondensat wird durch Leitung 331 oben auf die Zone K aufgegeben, während der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der hauptsächlich aus saurem Gas besteht, den Kühler durch Leitung 332 verläßt.

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Lösung vom Boden der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone I wird durch Leitung 303» das Druckminderventil 334 und die Leitung 333 oben in die Regenerierungszone K eingeführt. Die regenerierte Lösung am Boden der Eegenerierungszone K wird durch Leitung 335 abgezogen und durch das Druckminderventil 336 in den Entspannungstank 337 eingeführt, wo der Druck auf ungefähr Normaldruck (geringfügig über dem Druck, der am Fuß der Regenerierzone L herrscht) entspannt wird. Der in der Entspannungsvorlage 337 gebildete Wasserdampf wird durch Leitung 338 unten in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierungszone L eingeführt, wo er als wirksamer Abstreifdampf dient. Die gekühlte Lösung, die sich am Boden des Entspannungstanks 337 im Sumpf 339 sammelt, wird durch die Leitung 340, die Kreislaufpumpe 34-1 und Leitung 301 oben auf die Absorptionszone I aufgegeben.

Die Lösung, die vom unteren Ende der Absorptionszone J durch die Leitung 306 abgezogen wird, wird durch einen Wärmeaustauscher 34-2 geführt, wo die verhältnismäßig kühle Lösung, die das untere,Ende der Absorptionszone J verläßt, durch Wärmeaustausch mit heißer Lösung, die bei ungefähr ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck den Boden der Regenerierungszone L verläßt, erhitzt wird. Nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 343 wird die Lösung durch Leitung 3^4 oben auf die Regenerierungszone L aufgegeben und, während sie über den Füllkörperabschnitt L¹ nach unten fließt, mit Wasserdampf abgestreift.

Die regenerierte Lösung verläßt den Boden der Zone L durch Leitung 34-5 und wird durch die Kreislaufpumpe 346, Leitung 347, Wärmeaustauscher 342, Leitung 348, Kühler 349 und Leitung 304 zum oberen Ende der Absorptionszone J zurückgeführt.

Heißes gesättigtes Gas wird durch Leitung 350 durch den Aufkocher 315 geführt, der eine Heizschlange 351 enthält, dann durch Leitung 352 durch die Heizschlange 353 des Auf-

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kochers 320 geleitet und dann durch die Leitungen 35^· 309 unten in den Absorptionsturm. 300 eingeführt.

Die? Arbeitsweise des in Fig. 3 dargestellten Systems ist ähnlich wie die Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Systems, außer daß die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone J bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur arbeitet als die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone I. Während in Fig. 1 die Absorptionslösung bei ungefähr der Siedetemperatur bei Normaldruck in die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone eintritt, kann bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die Lösung in die Zone J bei jeder gewünschten Temperatur unter der Siedetemperatur bei Normaldruck, z.B. bei Temperaturen von 30 bis 80⁰C eintreten. Da die Lösung in der Regenerierungszone L bei ungefähr ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck regeneriert wird, kann es zweckmäßig sein, einen Wärmeaustauscher (z.B. Wärmeaustauscher 34-2) zwischen den Absorptions- und Regenerierungszonen zu verwenden, um einen Teil der Wärme aus der heißen regenerierten Lösung zurückzugewinnen, während die kühle ausgebrauchte Lösung zur Regenerierungszone geführt wird, wo sie mit Dampf abgestreift wird. Gleichzeitig wird natürlich die heiße Lösung beim Durchgang durch den Wärmeaustauscher teilweise gekühlt, wodurch die Belastung des Kühlers 34-9» der die Lösungstemperatur auf den gewünschtentunkt bringt, verringert wird.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise des in Fig. 3 dargestellten Systems kann durch das folgende typische Beispiel veranschaulicht werden, das die Reinigung eines GOo enthaltenden Gases auf einen gewünschten COg-Restgehalt von 0,1% im gereinigten Gas beschreibt.

Das heiße Rohgas, das 18 Vol.-% COg enthält und mit Wasserdampf gesättigt ist, tritt bei einer Temperatur von 172⁰C und einem Druck von 26,1 atü in den Aufkocher 315 ein. Der

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Gasstrom verläßt den Aufkocher 315 bei einer Temperatur von 158⁰O, strömt durch, den Aufkocher 320, aus dem es bei einer Temperatur von 131 C austritt. Bei dieser Temperatur tritt es bei einem Gesamtdruck von 25»9 atü mit einem C0_o-Par.tial-

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druck von 4,5 kg/cm in einer Menge von 7620 kg Mol/Std.

Trockengas und 900 kg Mol/Std. Wasserdampf durch Leitung in den Absorber 300 ein. Das Gasgemisch durchströmt den Füllkörperabschnitt I', wo ein Teil des im Gas enthaltenen GO2 entfernt wird, und tritt mit einer COo-Konzentration von 9»0% und einem C0_o-Partialdruck von 2,32

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kg/cm in die Zone J ein. In der Zone I trifft der Gasstrom auf die Waschlösung, die durch Leitung 3OI bei einer Temperatur von 109°G in einer Menge von 708 m /Stunde in die Zone I eingeführt wird. Die Lösung wird.in der Zone I durch die Kombination der Absorptionswärme von CO₀ mit der im Gasstrom

ο enthaltenen Wärme auf eine Temperatur von 126 G erhitzt, bei der sie durch Leitung 303 unten aus der Zone I austritt. Der Gasstrom wird durch Wärmeaustausch mit der Lösung im MillkÖrperabschnitt I¹ gekühlt und tritt bei etwa 109°C in die Zone J ein. Als Waschlösung wird in der Zone I eine 30%ige Kaliumcarbonatlösung verwendet, die 3 Gew.-% Diäthanoi amin enthält.

Die Waschlösung wird durch Leitung 304- bei einer Temperatur von 70⁰C in einer Menge von 571,5 mr/Stunde oben auf die Zone J aufgegeben, in der die Waschlösung eine 10%ige Kaliumcarbonatlösung ist, die 10 Gew.-% Diethanolamin enthält. Da die Eintritts temperatur der Lösung zur Zone J" niedriger ist als die Eintrittstemperatur des Gasstromes, geht ein Teil der Wärme vom Gasstrom auf die Lösung über, und der Gasstrom tritt oben aus der Zone J bei ungefähr der Eintritt st emperatur der Lösung zur Zone J, nämlich 70⁰C, aus. Weitere Wärme wird auf die Lösung in der Zone J durch die Absorptionswärme des COp übertragen. Durch die vereinigten Heizeffekte in der Zone J verläßt die Lösung den Boden der Zone J durch Leitung 306 bei einer Temperatur von 86°Go Bedingt durch die niedrigere Temperatur, die in der Zone J

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herrscht, liegt ein niedrigerer Rückdruck von COg aus der Waschlösung vor, so daß der COo-Anteil im Gas, das oben aus dem Absorber austritt, auf einen niedrigeren Restgehalt von 0,1% gesenkt wird.

Die ausgebrauchte Lösung wird dann durch den Wärmeaustauscher 342 geführt, wo sie mit heißer regenerierter Lösung aus der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone L bei einer Temperatur von 108⁰O in Wärmeaustausch tritt. Die ausgebrauchte Lösung verläßt den Wärmeaustauscher 342 bei einer Temperatur von 98⁰C und wird nach Durchgang durch das Druckminderventil 34-3 in der Regenerierungszone L regeneriert, die am oberen Ende des Füllkörperabschnitts L¹ bei 0,14 atü und am unteren Ende des Füllkörperabschnitts L¹ bei einem Druck von 0,28 atü gehalten wird. Die regenerierte Lösung verläßt die Zone L durch Leitung 345 bei 108⁰C, tritt in Wärmeaustausch mit kühlerer ausgebrauchter Lösung im Wärmeaustauscher 342, wodurch ihre Temperatur auf 95°C gesenkt wird, und wird dann im Kühler 349 auf eine Temperatur von 70°C gekühlt.

Die heiße Lösung, die die Absorptionszone I durch Leitung 303 bei 127⁰C verläßt, wird durch das Druckminderventil 334 zu der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone K geführt, die am oberen Ende des Füllkorperabschnitte K¹ bei einem Druck von 0,84 atü und am unteren Ende des Füllkörperteils K¹ bei 0,98 atü gehalten wird. Nach dem Abstreifen mit Wasserdampf im Füllkörperabschnitt K¹ wird die Lösung bei einer Temperatur von 120⁰C aus der Zone K abgezogen und nach dem Durchgang durch das Druckminderventil zur Entspannungskammer 337 geführt, wo der Druck auf 0,35 atü reduziert wird. Der Dampf, der in einer Menge von 14-.200 kg/Stunde gebildet wird, wird durch Leitung 338 unten in die Zone L eingeführt. Die entspannte Lösung, die sich in der Vorlage 337 hei einer Temperatur von 109⁰C sammelt, wird durch die Umwälzpumpe 341 in die Regnerierzone I zurückgeführt.

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Bei der vorstehend in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird die normalerweise im System erforderliche Fremddampfmenge, gerechnet als die Gesamtmenge des Dampfes, die nor-' malerweise in den Aufkochern 315 und 320 erzeugt wird, um etwa 23% verringert. Wie bei den vorherigen Beispielen wird durch diese Verringerung des'Dampfbedarfes die Große der Aufkocher und dementsprechend die Größe der hochliegenden Kühler 325 und 329 verringert. Gleichzeitig werden wesentliche Verringerungen der Größe des Füllkörperab-Schnitts K¹ erreicht.

Beispiel 3-A

Der in Beispiel 3 beschriebene Versuch wird im wesentlichen unter den gleichen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch eine Waschlösung, die aus einer 22%igen wässrigen Kaliumcarbonatlösung besteht, der 11 Gew.-% AsgO, zugesetzt worden sind, an Stelle der 10% Kaliumcarbonat und 10% Diäthanolamin enthaltenden Lösung in dem Kreislauf verwendet wird, der aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone J und der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone L· besteht. Unter den gleichen Arbeitsbedingungen werden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erhalten.

Wenn bei dem in Fig. 3 dargestellten System die oben auf den Absorber aufgegebene Lösung nur wenig gekühlt ist (z.B. auf eine Temperatur, die nur 10 bis 20⁰G unter der Siedetemperatur der Lösung liegt), kann der Wärmeaustauscher 342 unnötig sein und umgangen oder weggelassen v/erden.

Fig. 4- zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich zur Behandlung eines heißen Gases und für Fälle eignet, in denen der Restgehalt an saurem Gas auf niedrige Werte von beispielsweise 0,02 bis 0,3 Vol.-% gesenkt werden soll.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform ist der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform ähnlich, außer daß im Absor-

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"ber ein dritter Strom verwendet wird, der in den oberen Teil der "bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone in einem kühlen, sorgfältiger regenerierten Zustand eintritt, so daß der Rückdruck des sauren Gases am oberen Ende der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone auf minimale Werte erniedrigt wird.

Der in Mg. 4 dargestellte Absorptionsturm 400 enthält eine bei höherer Temperatur gefahrene Zone M mit einem FüllkÖrperabschnitt M¹ und eine bei niedrigerer Temperatur gefahrene Zone N mit einem Füllkörperabschnitt N¹ und einem oberen Füllkörperabschnitt TS" . Der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone M wird durch Leitung 401 die Waschlösung getrennt zugeführt. Nach dem Durchgang durch den Füllkörperabschnitt M¹ sammelt sich die Waschlösung im Sumpf 402 am Boden der Zone M und wird durch Leitung 403 vom Turm abgezogen.

Der bei niedrigerer Temperatur.gefahrenen Absorptionszone N wird die Waschlösung durch die Leitungen 404 und 405 zugeführt. Die Leitung 404 gibt kühle, sorgfältiger regenerierte Lösung auf den Füllkörperabschnitt N" auf, während die Leitung 405 heißere, mäßiger regenerierte Lösung dem Füllkörper ab schnitt N¹ zuführt. Die aus dem Füllkörperabschnitt N" austretende Waschlösung mischt sich mit der durch Leitung 405 zugeführten Waschlösung, und die vereinigten Ströme der Waschlösung fließen über deiiFüllkörperabschnitt W nach unten.

Die ausgebrauchte Waschlösung sammelt sich am unteren Ende der Zone N auf dem Sammelboden 406, der mib einer Ablenkhaube 407 versehen ist, und die Waschlösung wird vom Boden $0 der Zone N durch die Leitung 408 abgezogen.

Ein heißer gesättigter Gasstrom, der zu entfernendes saures Gas enthält, wird durch Leitung 409 unten in den Turm 400 eingeführt, strömt nach oben durch die Zone M in Berührung mit der Lösung im Füllkörperabschnitt M¹ und dann durch 35

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den Kamin 410 im Sammelt»öden 406. Das Gas strömt dann nach, oben durch die Zone N in Berührung mit der Waschlösung in den Füllkörperabschnitten ΪΓ¹ und N" und tritt durch Leitung 411 aus dem Turm aus, nachdem sein Gehalt an saurem Gas auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert reduziert worden ist. Las Gas strömt dann durch den Kühler 412 und verläßt ihn durch Leitung 413, während das Kondensat durch Leitung 414 zum oberen Ende des Turms 400 zurückgeführt wird.

In dem dargestellten System wird die Lösung in der Zone M durch Berührung mit dem am Fuß des Turms eintretenden heißen gesättigten Gas und durch die Wärme, die durch die Absorption des Gases frei wird, auf eine Temperatur oberhalb ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck erhitzt. Das Gas wird gleichzeitig ungefähr auf die Temperatur der Lösung gekühlt, die durch Leitung 401 am oberen Ende der Zone M eintritt. In der Zone N kommt der kühlere Gasstrom mit kühlerer Lösung in Füllkörperabschnitt F¹ in Berührung (wo er mit einem Gemisch aus der durch Leitung 404 eintretenden gekühlten Lösung und der durch. Leitung 405 eintretenden heißeren Lösung zusammengeführt wird). Im Füllkörperabschnitt N" kommt das Gas mit noch kühlerer Lösung in Berührung und verläßt das obere Ende des Turms typischerweise bei einer. Temperatur, die sich der Temperatur der durch Leitung 404 eintretenden Lösung nähert.

Die Regenerierung wird in einem Regenerierungsturm 415 durchgeführt, der aus einer bei höherer Temperatur und höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone 0 mit einem unteren Füllkörperabschnitt 0' und einem oberen Füllkörperabschnitt 0" und einer bei niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone P mit einem ■Füllkörperabschnitt P¹ besteht. Die bei höherem Druck gefahrene Zone 0 ist von der bei niedrigerem Druck gefahrenen Zone P durch einen Dom 416 getrennt, der eine Verbindung zwischen den beiden Zonen verhindert.

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Der bei höherem Druck gefahrenen Zone O wird Abstreifdampf vom Aufkocher 417 zugeführt, durch den Waschlösung vom Sumpf 418 am Fuß der Zone O durch die Leitungen 419 und 420 umgewälzt wird. Der im Aufkocher 417 erzeugte Dampf wird unten in die. Zone O durch Leitung 421 eingeführt.

Der bei niedrigerem Druck gefahrenen Zone P wird Abstreifdampf aus zwei Quellen zugeführt, nämlich einmal vom Aufkocher 422, durch den die Lösung vom Sumpf 423 am Fuß der Zone P mit Hilfe der Leitungen 424 und 425 umgewälzt wird. Der im Aufkocher 422 erzeugte Dampf wird durch Leitung 426 unten in die Regenerierungszone P eingeführt. Außerdem wird Dampf der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone P durch Leitung 427 zugeführt. Hierauf wird nachstehend ausführlicher eingegangen.

Der Aufkocher 417 ist mit einer Heizschlange 417a versehen, durch die heißes gesättigtes Prozeßgas aus Leitung 466 geleitet wird. Nach dem Verlassen des Aufkochers 417 wird das Prozeßgas durch Leitung 467 zum Aufkocher 422 geführt, wo es durch die Heizschlange 422a geführt wird, worauf es durch die Leitungen 468 und 409 unten in die Absorptionskolonne eingeführt wird.

Das Gemisch aus Wasserdampf und saurem Gas, das sich am oberen Ende der Zone 0 sammelt, wird durch Leitung 428 einem Kühler 429 zugeführt. Das Kondensat wird durch Leitung 430 in die Zone 0 zurückgeführt. Der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der hauptsächlich aus saurem Gas besteht, wird durch Leitung 431 abgeführt.

Das Gemisch aus Wasserdampf und saurem Gas, das sich am oberen Ende der Zone P sammelt, wird durch die Leitung 432 abgeführt und einem Kühler 433 zugeführt, Das Kondensat wird durch Leitung 434 in die Zone P zurückgeführt. Der den Kühler verlassende Gasstrom, der hauptsächlich aus saurem Gas besteht, wird durch Leitung 435 abgeführt.

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Die Regenerierung der Lösung in der Zone O findet in zwei Stufen statt. Heiße ausgebrauchte Lösung, die aus der Absorptionszone M durch Leitung 403 bei einer (Temperatur austritt, die über ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck liegt, wird nach Durchgang durch das Druckminderventil 456 durch Leitung 437 oben auf die Zone O aufgegeben, die bei einem mäßigen Überdruck arbeitet. Die ausgebrauchte Lösung kommt zuerst im Füllkörperabschnitt O" mit dem Abstreifdampf in Berührung, der am unteren Ende der Zone O durch den Aufkocher 417 erzeugt wird. Dieser Abstreifdampf kommt zuerst mit der Lösung im Füllkorperabschnitt O' in Berührung, worauf das Gemisch aus Wasserdampf und saurem Gas nach oben durch den Kamin 438 im Sammelboden 439 strömt. Der Kamin 438 ist mit einer Ablenkhaube 440 versehen, die verhindert, daß die nach unten durch den Füllkörperabschnitt O" strömende Lösung durch den Kamin 438 in den Füllkörperabschnitt 0' eintritt.

Die Lösung, die sich auf dem Sammelboden 439 sammelt, wird in zwei Ströme unterteilt, von denen einer vom Sammelboden 439 durch Leitung 441 abgezogen wird, während der andere vom Sammelboden 439 in die Fallrohre 442 überläuft. Das Mengenverhältnis zwischen dem Lösungsstrom, der durch die Leitung 441 abgezogen wird, und d,er in die Fallrohre 442 überlaufenden Lösung kann in überlicher Weise geregelt werden, z.B. durch einen Durchflußregler in der Leitung 441, der beispielsweise auf den Flüssigkeitsstand im Sumpf 418 am Boden der Zone 0 anspricht, oder mit anderen bekannten Mitteln.

In der Regenerierungszone 0 wird demgemäß die gesamte Lösung einer mäßigen Regenerierung durch Kontakt mit dem Abstreifdampf in Füllkörperabschnitt 0" unterworfen, während ein Teil der Waschlösung einer sorgfältigeren Regenerierung durch Berührung mit weiterem Abstreifdampf im Füllkörperabschnitt O¹ unterworfen wird. Die mäßig regenerierte Lösung verläßt die Zone 0 durch die Leitung 441, während die sorgfältiger regenerierte Lösung (außerdem bei einer

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etwas höheren Temperatur) das untere Ende der Zone O durch Leitung 443 verläßt.

Der durch Leitung 443 austretende Strom der sorgfältiger regenerierten Lösung geht durch das Druckminderventil 444 in den Entspannungstank 445, der bei Normaldruck oder etwas darüber arbeitet. Bei der Druckentspannung der Lösung in der Zone O auf ungefähr normalen Druck wird im wesentlichen reiner Wasserdampf im Entspannungstank 445 gebildet und durch Leitung 446 und Leitung 427 unten in die Regenerierungszone P eingeführt, wo er als wirksamer Abstreifdampf diente Die Waschlösung, die sich unten im Entspannungstank 445 im Sumpf 447 sammelt und durch die endotherme Abgabe von Wasserdampf gekühlt wird, wird durch Leitung 448, Kreis- ~ laufpumpe 449, Leitung 450, Kühler 451 und Leitung 404 oben auf die Absorptionszone N aufgegeben.

Die mäßig regenerierte Lösung, die aus der Zone 0 durch Leitung 441 austritt, wird nach Durchgang durch das Druckminderventil 4.52 durch Leitung 453 zum Ent spannung stank 454 geführt, wo sie von dem in der Zone 0 herrschenden Druck ungefähr auf Normaldruck entspannt wird. Als Folge der Druckentspannung entsteht Wasserdampf, der durch Leitung 455 zur Leitung 446 geführt wird, wo er sich mit dem Wasserdampf vom Entspannungstank 445 vereinigt und durch Leitung 427 unten in die Regenerierungszone P eingeführt wird, wo er als wirksamer Abstreifdampf dient. Die gekühlte Lösung, die sich im Sumpf 456 am Boden der Entspannungsvorlage 454 sammelt, wird durch Leitung 457, die Kreislaufpumpe 458 und Leitung 401 oben auf die Absorptionszone M aufgegeben.

Die Regenerierungszone P, die ungefähr bei Normaldruck arbeitet, dient dazu, Lösung aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone N zu regenerieren. Die Lösung, die unten aus der Zone N durch die Leitung 408 austritt, wird nach Durchgang durch das Druckminderventil durch Leitung 460 oben auf die Zone P aufgegeben. Bei der

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Druckentspannung wird ein Teil des CO 2 freigegeben, und das Gemisch aus Wasserdampf und CC^ tritt durch Leitung-432 oben aus dem Turm aus. Die Lösung fließt dann durch den Füllkörperabschnitt P¹ nach unten, wo sie mit dem Abstreifdampf in Berührung kommt, der durch die Leitungen 426 und 427 unten in die Zone P eingeführt wird. Die regenerierte Lösung, die sich im Sumpf 423 am unteren Ende der.Regenerierzone P sammelt, wird durch Leitung 461 abgdzogen und durch die Kreislaufpumpe 462, das Mengenrege!ventil 463 und die Leitungen 405 und 464 zu den Absorptionszonen zurückgeführt.

Beim Betrieb des in Fig. 4 dargestellten Systems (oder ähnlicher Systeme, z.B. des in Fig. 5 dargestellten) ist die gekühlte, sorgfältiger regenerierte Lösung, die oben auf den Absorber aufgegeben wird, im allgemeinen ein kleinerer Anteil (z.B. in der Größenordnung von 15 bis 40%) der in allen Zonen des Absorptionsturmsumlaufenden Gesamtlösung und macht im allgemeinen 40 bis 60% der in der oberen Zone umlaufenden Gesamtlösung aus. In den meisten Fällen, insbesondere bei Verwendung von Kaliumcarbonatwaschlösungen mit oder ohne Zusätze wird der oben auf den Absorber auf-tr_; gegebene Strom auf eine Temperatur von etwa 50 bis 90°C, in den meisten Fällen auf eine Temperatur von 60 bis 80°C gekühlt*

Es ist ersichtlich, daß bei dem in Fig. 4 dargestellten System ein Wechsel der Lösung vom unteren Ende der bei höherem Druck gefahrenen Re generier zone 0 (über die Leitung 443, Ventil 444, Entspannungsvorlage 445, Leitung 448, Pumpe 4591 Kühler 451 und Leitung 404) zum oberen Ende der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone N stattfindet. Dieser Wechsel bedingt einen entsprechenden Wechsel von regenerierter Lösung von der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone P zu der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone M (über die Leitung 461, Pumpe 462, Ventil 463 und die Leitungen 464 und 401). Wenn beispielsweise 25% der insgesamt im System umlaufenden

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Lösung durch Leitung 4CW- oben auf die Zone N aufgegeben werden, muß eine entsprechende Menge von 25% durch die Leitung 46-4- zum oberen Ende der Zone M zurückgeführt werden. Demgemäß wird das Verhältnis 'der Durchflußmengen in den Leitungen 405 und 464 durch das Ventil 463 so eingestellt, daß die Durchflußmenge in der Leitung 464 der Durchflußmenge in der Leitung 404 entspricht.

Bei typischen Anwendungen hat die Waschlösung, die unten aus der Entspannungsvorlage 454 durch Leitung 457 austritt, ungefähr die gleiche Zusammensetzung und die gleiche Temperatur wie die Waschlösung, die aus der Regenerierzone P durch Leitung 461 austritt. Wenn die beiden Lösungen am Punkt 465 in Leitung 401 gemischt werden, findet somit nur eine geringe oder keine Änderung der Temperatur oder Zusammensetzung des vereinigten Stroms statt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten System ergeben sich durch die Ausnutzung der bei höherer Temperatur und bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone für die Regenerierung des sorgfältiger regenerierten Lösungsstroms, der obenauf die Absorptionszone N aufgegeben wird, ein optimaler thermischer Wirkungsgrad und minimale Anlagekosten. Der thermische Wirkungsgrad wird verbessert, weil die Regenerierung der Lösung auf einen höheren Regenerierungsgrad bei dem höheren Druck und der dementsprechend höheren Temperatur, die in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone 0 herrscht, leichter stattfindet. Die Anlagekosten werden auf ein Minimum gesenkt, weil die für die Regenerierung erforderliche Füllkörpermenge im Füllkörperabschnitt 0', wo die Lösung bei dem in der Zone O herrschenden höheren Druck . sorgfältiger regeneriert wird, verringert wird.

Beispiel 4

Die Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten Anlage wird durch das folgende typische Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Ein heißes gesättigtes Gas aus der Druckreformierung

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und Wassergas-Konvertierungsreaktion von Erdgas, das für Ammoniaksynthese vorgesehen ist und 18% CO2» 61,3% Wasserstoff, 20,2% Stickstoff, 0,3% OO und O₄2% OH₄ enthält, eine Temperatur von 169°C hat, mit Wasserdampf gesättigt ist und unter einem Druck von 26,2 atü steht, wird durch Leitung 466 in das System eingeführt. Es durchströmt den Aufkocher 417 und verläßt ihn "bei einer Temperatur von 14-0⁰G. Das Prozeßgas tritt in den Aufkocher 422 bei einer Temperatur von 140⁰C und einem Druck von 26,1 atü ein und verläßt ihn bei einer Temperatur von I3I 0·

Das Prozeßgas, das mit Wasserdampf gesättigt ist und 18% GO₂ (COp-Partialdruck 4,5 kg/cm ) enthält, wird bei einer Temperatur von 131⁰C in den Absorptionsturm 400 in einer Menge von 7620 kg Mol/Stunde Trockengas plus 907 kg Mol·/ Stunde Wasserdampf eingeführt. Regenerierte Waschlösung,-die in einer Menge von 611,3 nr/Stunde umläuft, wird durch Leitung 401 bei einer Temperatur von 109⁰C oben,auf die Zone M aufgegeben. Als Waschlösung dient eine 30%ige Kaliumcarbonatlösung, die 3 Gew.-% Diäthanolamin enthält.

Die Lösung verläßt die Absorptionszone M unten durch Leitung 403 bei einer Temperatur von 127⁰C, auf die sie durch die vereinigte Absorptionswärme von CO₂ und die aus dem

Gas/ '

heißen gesättigten auf die Lösung übertragene Wärme erhitzt worden ist.

Das Gas, das nun auf eine Temperatur von etwa 109⁰C gekühlt ist und 10% CO₂ enthält (C0₂-Partialdruck 2,6 kg/cm²), strömt durch den Kamin 410 und kommt mit der Waschlösung . in den Füllkörperabschnitten N¹ und N" in Berührung. Eine 30%ige K₂C0,-Lösung, die 3% Diäthanolamin enthält und in einem sorgfältiger regenerierten Zustand ist, wird durch Leitung 404 in einer Menge von 301,3 mVStunde oben auf die Zone N oberhalb des Füllkörperabschnitte N" aufgegeben., Lösung der gleichen Zusammensetzung, aber in einem mäßig regenerierten Zustand, wird durch Leitung 405 in einer Menge von 292,6 mVStunde bei einer Temperatur von 108⁰C

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eingeführt. Die Lösung aus dem Abschnitt N" mischt sich mit der durch Leitung 405 oberhalb des Abschnitts N¹ eingeführten Lösung, und die gemischten Lösungen werden vom unteren Ende der Zone N durch Leitung 408 bei einer Temperatur von 107°C in einer Menge von 594 nr/ktunde abgezogen. Die Lösung hat beim Austritt aus dem unteren Ende des ITüllkörperabschnitts N" eine Temperatur von 79°G, während die Temperatur der gemischten Lösungen am oberen Ende des Füllkörperabschnitts N' 96°G beträgt»

Das gereinigte Gas verläßt den Absorptionsturm oben durch die Leitung 411 bei einer Temperatur von 70⁰G und einem CO₂-Gehalt von 0,1%.

Die weitgehend ausgebrauchte Lösung, die unten aus der bei höherer Temperatur gefahrenen Zone M bei einer Temperatur von 127⁰C austritt, wird in einer Menge von 611,3 πγ/Stunde nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 436 durch Leitung 437 oben auf die Regenerierzone O aufgegeben. Der Druck am oberen Ende der Regenerierzone 0 wird bei 1,12 atü gehalten. Wenn sie dem gesenkten Druck in der Zone 0 ausgesetzt wird, gibt die Lösung etwas Wasserdampf und GOo ab und kühlt sich ab, worauf sie durch den Füllkörperabschnitt O" geführt und mit Wasserdampf abgestreift wird. Infolge des Druckabfalls in den Füllkörperabschnitten O" und O¹ beträgt der Druck unmittelbar unter dem Füllkörperabschnitt O" etwa 1,26 atü, während der Druck unmittelbar unter dem Füllkörperabschnitt O' 1,34 atü beträgt.

Ein Teil der Lösung, die durch Leitung 437 in die.Regenerierzone O eingeführt worden ist, wird, nachdem sie einer mäßigen Regenerierung im Füllkörperabschnitt O" unterworfen worden ist, durch Leitung 441 aus dem Sammelboden 439 bei einer Temperatur von 125°0 in einer Menge von 3"1O mr/Std. abgezogen» Nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 452 wird die Lösung einer Entspannungsvorlage 454 zugeführt, die bei 0,35 a-tü betrieben wird. Hier wird Wasserdampf in einer Menge von 9II7 kg/Std. gebildet. Der Dampf tritt

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durch Leitung 455 aus, und die Lösung wird auf eine Temperatur von 109⁰G gekühlt un<
tionszone M zurückgeführt.

ratur von 109°C gekühlt und zum oberen Ende der Absorp-

Ein anderer Teil, der regenerierten Lösung in der Zone 0 läuft vom Sammelboden 459 durch die Fallrohre 442 über und fließt durch den Füllkörperabschnitt O¹ in einer Menge von 301,3 nr/Stdo Dieser Lösungsstrom, der sich im Sumpf 418 sammelt, wird durch Leitung 443 und Druckminderventil 444 zur Entspannungsvorlage 445 geführt, die unter einem.

Druck von 0,35 ^a"bü gehalten wird. Der in einer Menge von 10,524 kg/Std. erzeugte Dampf tritt durch Leitung 446 aus. Die auf eine Temperatur von 112⁰C gekühlte Lösung wird durch den Kühler 451 geführt, wo sie weiter auf 70°C gekühlt wird, und dann durch Leitung 404 oben auf die Absorptionszone N aufgegeben·

Die Regenerierzone P wird am oberen Ende des Turms bei einem Druck von 0,14 atü gehalten. Infolge des geringen Druckabfalls in den Füllkörpern P¹ beträgt der Druck unmittelbar unter dem Füllkörperabschnitt P' etwa 0,28 atü. Die Lösung, die aus der Absorptionszone I bei 107°C austritt, wird nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 459 durch Leitung 460 oben auf die Zone P aufgegeben, wo ein Teil des CO₂ zusammen mit Wasserdampf aus der Lösung freiwird. Die Lösung fließt dann nach unten durch die Regene- rierzoiie P in Berührung mit dem Ab s tr e if dampf, der unten in die Zone P durch die Leitungen 426 und 427 eingeführt wird. Die Lösung, die sich im Sumpf 423 am unteren Ende der Zone P sammelt, wird durch Leitung 461 und die Kreislaufpumpe 462 zum Mengenregelventil 463 geführt, wo die Lösung in zwei Ströme aufgeteilt wird, von denen einer durch Leitung 405 in einer Menge von 292,6 nr/Stunde und die andere durch Leitung 464 in einer Menge von 301,3 m / Stunde geführt wird. - ,

Die hervorstehenden Vorteile des Systems gemäß der Erfindung werden durch einen Vergleich der Ergebnisse, die bei

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dem in Beispiel 4 beschriebenen Versuch erhalten wurden, mit den Ergebnissen deutlich, die bei einer bekannten Anlage unter Verwendung des gleichen Einsatzgases, der gleichen Waschlösung unter Erzeugung eines gereinigten Gases der gleichen Reinheit, jedoch bei Verwendung nur einer, bei Normaldruck arbeitenden Regenerierzone erhalten wurden. Bei der bekanntenAnlage wird dem Absorptionsturm ebenso wie in Beispiel 4- die regenerierte Lösung an zwei Stellen zugeführt, nämlich kühle>(70⁰C), sorgfältiger regenerierte Lösung, die oben auf den Turm aufgegeben wird, und eine heißere (108⁰C), mäßig regenerierte Lösung, die an einem Zwischenpunkt aufgegeben wird. In der bekannten Anlage wird ebenso wie in Beispiel 4 ein Teil der Lösung bis zu einem mäßigen Grad regeneriert, während ein geringerer Teil sorgfältiger regeneriert, gekühlt und oben auf den Absorptionsturm aufgegeben wird. Die Ergebnisse eines solchen Vergleichs sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Einzelne Absorptions- und Rege- Beispiel Änderung nerierungszonen 4" %

Reiner Regenerierungswirkungsgrad: Liter entferntes COo/kg Dampfverbrauch 493

Gesamtleistung der Aufkocher (kcal/Std.)

725

32,1% höherer Regenerierungswir kungsgrad

Kühlleistung der hochliegenden Kühler (kcal/Std.)

Gesamtdurchflußmenge der Waschlösung (rn^/Std.) 1250

32,76 χ 10° 22,2-10° Senkung des

Fremddampfbedarfs um 32,1%

Um 20% gerin- r- c gere Lei-31,25 χ 10° 25 χ 10° stung der

Kühler

1210

Um 3|1% geringere Umlaufmenge der Lösung

Außer den vorstehenden Vorteilen ergibt sich bei dem in Fig, 4· dargestellten System gegenüber den bekannten Verfahren eine 24/oige Verringerung der Gesamtmenge an Füllkörpern in

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der Regenerierzone und eine um 16,7% verringerte Menge
der Füllkörper, die im Absorptionsturm erforderlich sind. Die Gesamtverringerung der Kosten der Apparaturen für die Anlage einschließlich des·kleineren Aufkochers, der kleineren hochliegenden Kühler, die im allgemeinen aus nichtrostendem Stahl erstellt werden müssen,und der Einsparungen in den Füllkörpern ergibt eine Senkung der Anlagekosten in der Größenordnung von

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In Beispiel 4 ist festzustellen, daß das obere Ende der "bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone P im •wesentlichen "bei Normaldruck gehalten wird, so daß der Druck am unteren Ende der Zone P durch den Druckabfall im Füllkörperabschnitt P¹ nur geringfügig erhöht ist« Diese ■ Arbeitsweise, bei der eine maximale Druckdifferenz zwischen der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone und der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone erhalten wird, wird vom Standpunkt des maximalen thermischen Wirkungsgrades bevorzugt, da auf diese Weise die maximale Menge nutzbaren Abstreifdampfes in den Entspannungsvorlagen 445 und 454 erzeugt werden kann. Je höher der Druck am unteren Ende der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone ist, um so höher ist der Druck, der in den Entspannungstanks erforderlich ist, um die Druckhöhe zu erzielen, die erforderlich ist, um den Dampf aus diesen Entspannungstanks in das untere Ende der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone zu drücken» Natürlich könnten Dampfstrahlpumpen oder mechanische Kompressoren verwendet werden, um den Dampf aus den Entspannungsvorlagen in das untere Ende der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone zu drücken, aber diese Alternativen erfordern zusätzliche Apparaturen und sind weniger wirksam als die Anordnung, bei der der in den Entspannungstanks erzeugte Dampf unter seinem Eigendruck in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone strömt»

Das in Fig.4 dargestellte System kann gegebenenfalls so modifiziert werden, daß der Entspannungsbank 454 und die Pumpe 458 überflüssig werden» Dies kann erreicht werden, indem die mäßig regenerierte Waschlösung, die aus der Zone durch Leitung 441 austritt, unmittelbar zum unteren Ende der Regenerierzone P (nach Durchgang durch das Druckminderventil 452) geführt wird. Beim Eintritt in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone P wird von der Lösung Dampf abgegeben (äquivalent der Dampfmenge, die im Entspannungstank 454 abgegeben wird), der als Abatreifdampf

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in der Zone P dient. Die entspannte Lösung mischt sioh im Sumpf 423 mit der Lösung, die durch Leitung 460 oben 'auf die Zone P aufgegeben wird. Typischerweise ist die' Lösung, die sich auf dem Sammelboden 439 der Zone O sammelt, und die Lösung, die sich nach dem Abstreifen in der Zone P im Sampf 423 sammelt, ungefähr bis zum gleichen Grad_;e regeneriert worden. Demgemäß hat das Gemisch der Lösungen· einen Regenerierungsgrad, der sehr dicht beim Regenerierungsgrad der Lösungen vor dem Mischen liegt. , . ..

Die gemischte Lösung im Sumpf 423 wird durch die Umwälzpumpe 462 zum Mengenregelventil 463 gepumpt, wo sie auf die Leitung 405 und die Leitung 464 aufgeteilt wird» Bei dieser Ausfti.hrungsform ist die Durchflußmenge durch die Leitung 464 und die Leitung 401 zum oberen Ende der Zone M gleich der Durchflußmenge durch die Leitung 457 plus der Durchflußmenge durch die Leitung 448, um die Durchflußmengen der Lösung im System abzustimmen.. ■ _ . ..,..-

Pig«5 stellt eine Anlage dar, die der in Fig.4 dargestellten ähnlich, jedoch etwas einfacher in der Auslegung und niedriger in den Anlagekosten ist. Alle Teile in Fig.5, die den Teilen in Fig.4 entsprechen, haben die gleiche Bezugsziffer oder den gleichen Bezugsbuchstaben, so daß es nur notwendig ist, auf die Unterschiede zwischen dem System von Fig„4 und dem System von Fig„.5 einzugehen.

Einer der Hauptunterschiede zwischen den Systemen von Fig.4 und 5 besteht darin, daß die gesamte Waschlösung, die der bei höherem Druck und bei höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone 0 durch Leitung 437 zugeführt wird, im Füllkörperabschnitt 0^! bis zu einem verhältnismäßig hohen' Grade regeneriert wird, während bei dem in Fig.4 dargestellten System ein Teil der Lösung im F.iillkörperabschnitt 0·¹ mäßig und ein zweiter Teil im Füllkörperabschnitt O¹ sorgfältiger regeneriert wird, Dies hat den Vorteil, daß durch Erhöhung des Absorptionsvermögens der Lösung die Umlauf menge der Lösung im Syeteai verringert wird, Gleich-

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ztitig wird die Anlage vereinfacht, da nur ein Entspannungstank 445 erforderlich ist.

Bei dem in Fig.5 dargestellten System wird die sorgfältig regenerierte Lösung (z.B. mit einer Kaliumbicarbonatfraktion von 30$), die aus dem unteren Ende der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone 0 duroh Leitung 443 austritt, nach Durchgang durch das Druckminderventil 444, den Entspannungstank 445, den Sumpf 447» Leitung 448, Pumpe 449 und Leitung 450 durch das Mengenregelventil 470 in zwei Ströme aufgeteilt, von denen einer durch Leitung 4711 Kühler 451 und Leitung 404 oben auf die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone N aufgegeben wird, während der andere T_eil durch Leitung 472 und Leitung zum oberen Ende der bei höherer Temperatur gefahrenen AbsorptionBzone M geführt wird.

Der Anteil der gekühlten, sorgfältig regenerierten Lösung, die oben auf die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierzone N aufgegeben wird, beträgt gewöhnlich etwa 15 bis 40% der Gesamtlösung, die in allen Zonen des Absorptionsturms umläuft, wie im Zusammenhang mit Fig.4 erläutert wurde.

Da ein Teil der Lösung aus der bei höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone 0 der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone N zugeführt wird, wird es natürlieh notwendig, einen entsprechenden Teil der Waschlösung aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierzone ,P in die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone M einzuführen. Bei dem in Fig±5dargestellten System wird die mäßig regenerierte Lösung, die aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierzone P durch Leitung 461 austritt, durch die Umwälzpumpe 462 zum Mengenregelventil 463 geführt, wo sie in zwei Teile aufgeteilt wird, wobei ein Teil durch Leitung 405 oben auf den Abschnitt N¹ der Absorptionszone N aufgegeben wird und ein zweiter Teil durch Leitung 464 und Leitung 401 zum oberen

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Ende der Absorptionszone M geführt wird. Um das System im Gleichgewicht zu halten, muß die Durohflußmenge der Lösung in Leitung 471 gleich der Durohflußmenge in Leitung 464 sein* Bei typischen Anwendungen des in Fig.5 dargestellten Systems ist die regenerierte Lösung aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierzone P weniger sorgfältig regeneriert als die Lösung, die aus der bei höherer Temperatur xahrene η Regenerierzone O austritt. Wenn somit die beiden regenerierten Lösungen am Punkt 473 in Leitung 401 gemischt werden, wird eine Lösung mit einem mittleren Regenerierungsgrad erhalten.

Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen den in Fig.4 und 5 dargestellten Systemen ist die Anordnung der Aufkocher, in denen der Abstreifdampf für die Regenerierzonen 0 und P erzeugt wird. In Pig*4 wird Abstreifdampf für die beiden Zonen 0 und P durch Erhitzen der Lösung in den Aufkochern 417 und 422 erzeugt.

Bei der in Tig.5 dargestellten Anlage wird dagegen der Abstreifdampf für die Regenerierzone 0 im Aufkocher 417 durch Erhitzen der Waschlösung erzeugt, während der Abstreifdampf für die Regenerierzone P durch Erhitzen von wässrigem Kondensat, das im System gebildet wird, erzeugt wird. Die Regenerierzone P ist also mit einem mit Kondensat gespeistem Aufkocher 474 versehen. Die dem Aufkocher 474 zugeführte Menge an wässrigem Kondensat kann einem der beiden hochliegenden Kühler 429 und 433 oder beiden entnommen werden. Das Kondensat wird vom Kühler 433 durch Leitung 434 abgezogen und wird durch das Mengenregelventil 475 geleitet, das den Strom auf Leitung 476 (die einen Teil des Kondensats oben auf die Regenerierzone P aufgibt) und die Leitung 477 (die einen Teil des Kondensats dem Aufkocher 474 zuführt)auf—**eilt. Ebenso kann das aus dem Aufkocher 429 durch Leitung 430 austretende Kondensat durch das Mengenregelventil 478 in zwei T_eile aufgeteilt werden. Dieses Ventil teilt den Strom auf die Leitung 479 (die einen Teil

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des Kondensats oben auf die Regenerierzone Ö aufgibt) und die Leitung 480 auf (die einen Teil des Kondensats zum Aufkocher 474 führt). Die relativen Kondensatmengen, die dem Aufkocher 474 von den Kühlern 429 und 433 zugeführt werden, hängen natürlich von der Gesamtwasserbilanz im System ab« Der im Kondensataufkocher 474 erzeugte Dampf wird durch Leitung 481 der Regenerierzone P zugeführt» Der mit Kondensat gespeiste Aufkocher 474 ist mit einer Heizschlange 474a versehen, durch die heißes gesättigtes Prozessgas aus Leitung 467 nach Abgabe eines T_eils seiner Wärme im Aufkocher 417 geführt wird.

Bei der in Pig«,5 dargestellten Anlage wird demgemäß der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone P Wasserdampf teilweise vom Kondensataufkocher 474 und teilweise der im Entspannungstank 445 erzeugte Dampf zugeführt, der durch Leitung 446 unten in die Regenerierzone P eintritt.

Es ist häufig vorteilhaft, einen Kondensataufkocher für die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone P vorzusehen, wie in Fig.5 dargestellt, besonders wenn die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone in der dargestellten Weise im oberen Teil des Regenerierturraes ange- - ordnet ist. Bei Verwendung eines Kondensataufkochers' kann dieser in Bodenhöhe liegen, da nur ein verhältnismäßig geringes Kondensatvolumen zugeführt werden muß. Wenn andererseits Dampf durch Erhitzen der Waschlösung erzeugt wird, müssen große Lösungsmengen umgewälzt werden, und der Aufkocher muß normalerweise in der gleichen Höhe angeordnet werden wie der Sumpf, aus dem die Lösung zugeführt wird (Sumpf 423 im Falle der Regenerierzone P), um die Überführung großer Lösungsmengen über große Entfernungen zu vermeiden.

Fig.6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die sich besonders zur Behandlung von Gasgemischen eignet, in denen der Partialdruck von saurem Gas sehr hoch ist und beispielsweise 10,5 kg/cm oder höher ist. Bei der in Fig.6

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dargestellten Anlage wird ein Absorptionsturm mit drei getrennten Zonen verwendet. Diese Anlage ist auf die Behandlung eines kühlen Gases, z.B. eines. Erdgases abgestellt, das CO₂ und/oder HpS mit hohen Partialdrücken enthält. Der Absorptionsturm 7OG, der bei erheblichen Überdrücken gefahren werden kann, ist mit einer getrennten, bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone Q versehen, die einen Abschnitt Q* aufweist, der mit Füllkörpern oder anderen Einbauten, die innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit sicherstellen, versehen ist. Der Zone Q wird fe durch Leitung 701 regenerierte Waschlösung getrennt zugeführt, Während sich ausgebrauchte Waschlösung im Sumpf 702 am unteren Ende der Zone Q sammelt und durch Leitung 703 getrennt aus dem Absorptionsturm abgezogen wird.

Zwei bei höherer Temperatur gefahrene. Absorptionszonen R und S sind über der Zone Q angeordnet. Die Zone R ist mit einem Füllkörperabschnitt R¹ und die Zone S mit einem Füllkörper_abschnitt S¹ versehen» Der Zone R wird durch Leitung 704 getrennt regenerierte Waschlösung zugeführt, die über den Füllkörperabschnitt R¹ nach unten fließt, sich auf dem Sammelboden 705 sammelt und vom unteren Ende der Zone R durch Leitung 706 getrennt abgezogen wird,, .

" Der Zone S wird durch Leitung 707 getrennt regenerierte Waschlösung zugeführt, die über den Füllköfperabschnitt S¹ nach unten fließt, sich auf dem Sammelboden 708 am unteren Ende der Zone S sammelt und durch Leitung 709 getrennt aus der Zone S abgezogen wird.

Das durch Leitung 710 unten in den Turm eingeführte Gas strömt nach oben, wobei es nacheinander im fortlaufenden Kontakt mit der Waschlösung in den Zonen Q, R und S kommt» Das Gas strömt aus der Zone Q in die Zone R durch den Kamin 711, der im Sammelboden 705 vorgesehen ist. Die Ablenkhaube 712 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß Waschlösung aus der Zone R in die Zone Q gelangt« Das Gasgemisch strömt aus der Zone R in die Zone S durch den Kamin

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713» der im Sammerboden 708 vorgesehen ist. Die Ablenkhaube 714- ist vorgesehen, um zu verhindern, daj3 Flüssigkeit aus der Zone S in die Zone R gelangt. Das gereinigte Gasgemisch verläßt den Absorptionsturm durch Leitung 715» strömt durch den Kühler 716 und verläßt das System duroh Leitung 717. Wässriges Kondensat wird durch Leitung 718 in den Absorptionsturm zurückgeführt.

Die Regenerierung der Wasohlösung erfolgt im Regenerie'rturm 719, der aus einer bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Zone T n4t einem Füllkörperabschnitt T¹ und einer bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrenen Zone U mit einem Füllkörperabechnitt U¹ besteht. Der Dom 720 trennt die bei höherem Druck gefahrene Zone T von der bei niedrigerem Druck gefahrenen Zone U und verhindert eine Verbindung zwischen den beiden Zonen.

Abstreifdampf für die bei höherem Druck gefahrene Zone T wird vom Aufkocher 721 zugeführt, duroh den die Lösung aus dem Sumpf 722 durch die Leitungen 723 und 724 umläuft. Der Aufkocher ist mit einer Dampfschlange 725 versehen. Der im Aufkocher erzeugte Dampf wird durch Leitung 726 unten in die Zone T eingeführt.

Der bei niedrigerem Druck,gefahrenen Zone TJ wird ein Teil des Bedarfs an Abstreifdampf durch den Aufkocher 727 zugeführt, durch den die Waschlösung aus dem Sumpf 728 durch die Leitungen 729 und 730 im Kontakt mit der Dampfschlange 731 umgewälzt wird. Der im Aufkocher erzeugte Dampf wird durch Leitung 732 unten in die Zone U eingeführt. Ein wesentlicher Teil des Abstreifdampfbedar* der Zone U wird durch den im Entspannungstank 750 gebildeten Dampf gedeckt, der durch Leitung 751 in die Zone U eingeführt wird. Hierauf wird nachstehend ausführlicher eingegangen.

Das Gemisch von Dampf und saurem Gas, das sich oben in der Zone U sammelt, wird durch Leitung 733 dem Kühler 734 zugeführt. Wässriges Kondensat wird durch Leitung 735 zum

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oberen Ende der Zone U zurückgeführt. Der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der hauptsächlich aus saurem Gas · Gesteht, wird durch leitung 736 abgeführt.

Das Gemisch aus Dampf und saurem. Gas, das sich am oberen Ende der Zone T sammelt, wird durch leitung 737 abgezogen und durch den Kühler 738 geführt. Das gebildete wässrige Kondensat wird durch Leitung 739 in die Zone T zurückgeführt. Der aus dem Kühler 738 austretende Gasstrom, der hauptsächlich aus saurem Gas besteht, wird durch Leitung 740 abgeführt.

Die ausgebrauchte Waschlösung, die aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Zone Q durch Leitung 703 austritt, wird nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 741' durch Leitung 742 oben auf die bei niedrigerem Druck ge- ' fahrene Regenerierzone U aufgegeben. Ein Gemisch von Wasserdampf und CO₂ wird bei Druckentspannung der Lösung in der Zone U auf etwa Normaldruck von der Lösung abgegeben. Die Lösung fließt dann über den Füllkörperabschnitt U¹ nach unten und wird mit Dampf abgestreift. Die regenerierte Lösung sammelt sich im Sumpf 728 am unteren Ende der Zone TJ. Die regenerierte Lösung aus der Zone U wird durch Leitung 743 abgezogen und vorzugsweise ohne Kühlung zum oberen * . Ende der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone Q durch die Umwälzpumpe 744 und Leitung 701 ztiirückge- führt.

Die ausgebrauchte Waschlösung aus den bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszonen Q und S wird aus diesen Zonen durch die Leitung 706 bzw. Leitung 709 abgezogen. Die beiden Ströme der ausgebrauchten Waschlösung werden in der Leitung 745 vereinigt und nach Durchgang durch das Druckminderventil 746 oben auf die bei höherem Druck gefahrene Regenerierzone T durch Leitung 747 aufgegeben. Die Waschlösung fließt durch den Füllkörperabschnitt T¹ nach unten, und die regenerierte Lösung sammelt sich im Sumpf 722 am unteren Ende der Zone T₀

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Die regenerierte Waschlösung wird bei einer Temperatur, die über ihrer Siedetemperatur "bei Normaldruck liegt, aus der Zone I durch Leitung 748 abgezogen und nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 749 in den Entspannungstank eingeführt, wo; durch Entspannung auf ungefähr atmosphärischen Druck reiner Wasserdampf von der lösung abgegeben wirdo Der gebildete Dampf wird durch Leitung 751 unten in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone U eingeführt, wo er einen wesentlichen Teil des Bedarfs an Abstreifdampf in der Zone U deckt.

Die durch die endotherme Dampfabgabe gekühlte regenerierte Lösung sammelt sich im Sumpf 752, wird durch Leitung 753 abgezogen und durch die Umwälzpumpe 754, Leitung 755» das Ventil 756» das den Strom im erforderlichen Mengenverhältnis aufteilt, und die Leitungen 704 und 707 oben auf die bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszonen R und S aufgegeben. Das erforderliche "Verhältnis der in die Zonen R und S eingeführten Mengen der regenerierten Lösung kann durch entsprechende Einstellung des Ventils 756 geregelt werden.

Aus I¹Ig.6 ist zu ersehen, daß der Durchmesser der Absorptionszonen in der Kolonne von unten nach oben kleiner wird. Die stufenweise Verringerung des Durchmessers der oberen Abschnitte wird in Fällen möglich, in denen die Konzentration des sauren G-ases sehr hoch ist, da in solchen !Fällen bis zu dem Zeitpunkt, zu aera, das Gasgemisch die oberen Zonen erreicht, die Raumströmungsgeschwindigkeit des Gases durch die Absorption eines größeren Anteils der sauren Gase in den unteren Absorptionszonen wesentlich kleiner geworden ist» Dies ermöglicht Türme mit kleinerem Durchmesser mit der damit verbundenen Senkung der Anlagekosten für die Türme.

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Beispiel 5

Die Arbeitsweise des in Pig»6 dargestellten Systems wird durch das folgende typische Beispiel veranschaulicht. Erdgas, das 50 V.ol.-$ CO₉ (CO_p-Partialdruck 35 kg/cm²) enthält, wird bei einem Gesamtdruck von 70 kg/cm und einer Temperatur von 20 C in einer Menge von 2,832/m /Tag durch Leitung 710 unten in den Absorptionsturm 700 eingeführt. Regenerierte Waschlösung wird durch Leitung 701 bei einer Temperatur von 106⁰C in einer Menge von 651 m /Stunde in die Zone Q eingeführt. Nach der Berührung mit der Waschlösung im IHillkörperabschnitt Q¹ verläßt das mit Wasserdampf gesättigte Gasgemisch die Absorptions zone Q durch den Kamin 711 "bei einer Temperatur von etwa 106⁰C mit einem COp-Gehalt von 32,6$ entsprechend einem COp-Partialdruck von 22,9 kg/cm . Während die Waschlösung in der Zone Q den Gasstrom in dieser Zone erhitzt und sättigt, wird sie gekühlt, jedoch durch die Absorptionswärme erhitzt. Die Heiz- und Kühleffekte in der Zone Q heben sich im wesentlichen gegenseitig auf, und die Lösung verläßt die Zone Q am unteren Ende durch Leitung 703 bei einer Temperatur von 107⁰C

Das Gas strömt nacheinander durch die bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszonen R und S, denen regenerierte Waschlösung durch die Leitungen 707 und 704 bei einer Temperatur von 107°C in einer Menge von je 651 m /Stunde zugeführt wird. Das in die Zone S eintretende Gas enthält 16$ CO2 entsprechend einem COg-Partialdruck von 11,2. kg/cm Da der Gasstrom in die Zone R bei im wesentlichen der gleichen Temperatur wie die in die Zonen R und S eingeführte Lösung eintritt, findet kein Wärmeübergang zwischen dem Gasstrom und den Lösungen in den Zonen R und S statt. Da jedoch gleiche COg-Mengen in jeder Zone R und S absorbiert werden, wird die Lösung, die aus jeder dieser Zonen durch die Leitungen 706 bzw. 709 austritt, durch die Absorptionswärme auf eine Temperatur von 117,5⁰C erhitzt,

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Das gereinigte Gas verläßt mit Wasserdampf gesättigt und mit einem COp-Restgehalt von 1 YoI,-fo das obere Ende des lurms durch Leitung 715·

Die ausgebrauchte Lösung, die unten aus der "bei niedrigerer T_emperatur gefahrenen A"bsorptionszone Q duroh Leitung 703 in einer Menge von 651 m /Stunde austritt, wird oben auf die "bei niedrigerer Temperatur gefahrene und bei Normaldruok gehaltene Regenerierzone U aufgegeben. Nach der Regenerierung in der Zone U durch Berührung mit dem Abstreifdampf im Füllkörperabschnitt U¹ wird die regenerierte Lösung vom Sumpf 728 am unteren Ende der Zone U abgezogen und durch die Leitung 743 und die Umwälzpumpe 744- oben auf die Absorptionszone Q aufgegeben.

Die beiden Ströme der ausgebrauchten Lösung aus den Absorptionszonen R und S werden in der Leitung 745 vereinigt und werden nach Durchgang durch das Druckminderventil 746 bei einer Temperatur von 117,5⁰O in einer Menge von 1302 m /Std. oben auf die Regenerierzone T aufgegeben. Die Zone T wird über der Füllkörperschicht T' bei einem Druck von 0,7 a tu gehalten. Nach der Regenerierung in der Zone T durch Kontakt mit dem Abstreifdampf im Püllkörperabsohnitt T¹ verläßt die regenerierte Lösung die Zone T unten durch Leitung 748 bei einer Temperatur von 118⁰C. Nach Durchgang durch das Druckminderventil 749 wird die Lösung dem Entspannungstank 750 zugeführt, der ungefähr bei Normaldruck betrieben wird. Die Lösung gibt Dampf in einer Menge von 26310 kg/= Stunde ab. Der Dampf wird durch Leitung 751 der Regenerierzone U zugeführt, wo er als Abstreif dampf dient. Die Lösung, die sich im Sumpf 752 am Boden des Tanks 750 sammelt, wird auf 107°C gekühlt und dann durch die Leitung 753, die Umwälzpumpe 754, Leitung 755, Ventil 756 und die Leitungen 704 und 707 den Absorptionszbnen R und S zugeführt·

Bei der vorstehend in Beispiel 5 beschriebenen Arbeitsweise wird die Premddampfmenge, die normalerweise im System

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erforderlich ist, bezogen auf die normalerweise in den Aufkochern 721 und 727 erzeugte Gesamtmenge an Dampf, um etwa 28$ verringerte '

Wie bei den vorstehenden Beispielen wird durch diese Senkung des Dampfbedarfs die Größe der Aufkocher 721 und 727 sowie die Größe der hochliegenden Kühler 734 und738 entsprechend verringert. Gleichzeitig wird eine wesentliche Verringerung der Füllkörpermenge im Füllkörperabschnitt T¹ erreicht,

In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, das Gas und die Waschlösung in der ersten Absorptionszone, in die das Gasgemisch gelangt, im Gleichstrom zu führen. Je höher der Anfangsρartialdruck des sauren Gases 1st, um so vorteilhafter wird eine solche Anordnung.

Fig.7 zeigt einen in mehrere Zonen unterteilten Absorptionsturm, der für die Behandlung eines kühlen Gases zur Abtrennung von saurem Gas ausgebildet ist- (die Regenerierkolonne ist nicht dargestellt), wobei die erste Zone für die Führung von Gas und Waschlösung im Gleichstrom ausgebildet ist. Der Absorptionsturm 800 enthält eine bei niedrigerer Temperatur gefahrene Absorptionszone V mit einem Füllkörperabschnitt V¹ und 'zwei bei höherer T_emperatur gefahrene Absorptionszonen W und X mit dem Füllkörperabschnitt W¹ bzw. X¹, Die Waschlöung, die der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone V durch Leitung 801 zugeführt wird, fließt nach unten über den Füllkörperabschnitt V, sammelt sich am Boden der Zone V im Sumpf' und wird durch Leitung 803 zur Regenerierung abgezogen. Den bei hoher Temperatur gefahrenen Zonen X und W wird regenerierte Waschlösung durch die Leitungen 804 bzw. 805 zugeführt, die ihrerseits die regenerierte Waschlösung durch Leitung 806 über das Mengenregelventil 807 erhalten, das die Lösung auf die Leitungen 804 und 805 aufteilt. Ausgebrauchte Waschlösung wird vom Sumpf 808 am unteren Ende der Zone W durch Leitung 809 zur Regenerierung in der

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(nicht dargestellten) bei höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone abgezogen» Die Absorptionszonen V and W sind durch einen Boden 808A voneinander getrennt»

Ausgebrauchte Waschlösung sammelt sich am unteren Ende der Zone X auf dem Sammelboden 810 und wird durch Leitung 811 zur Regenerierung in der bei höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone abgezogene

Ein kühles Einsatzgas, z.B. Erdgas, das in Beispiel 5 behandelt wurde und beispielsweise 50$ 0O₀ enthält, wird unter einem Gesamtdruck von beispielsweise 70 kg/cm durch Leitung 812 oben in die Zone V eingeführt. Das Gasgemisch strömt im Gleichstrom mit der Waschlösung, die durch die Leitung 801 eingeführt wird, über den Füllkörperabschnitt V¹ nach unten und tritt nach Entfernung eines Teils des in ihm enthaltenen sauren Gases durch Leitung 813 unten aus der Zone V aus β Das Gasgemisch in der Leitung 813 wird dann unten in die Absorptionszone W'eingeführt und strömt nach oben im Gegenstrom mit der Waschlösung im Füllkörperabschnitt If¹, wo weitere Mengen sauren Gases absorbiert werden« Es strömt dann nach oben durch den Kamin 814 im Sammelboden 810. Eine Ablenkhaube 815 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß Lösung, die durch die Zone X nach unten fließt, in die Zone W eintritt.

Das Gasgemisch strömt dann aufwärts im Gegenstrom mit der Waschlösung im Füllkörperabschnitt X', wo der größte T_eil des restlichen sauren Gases absorbiert wird, und verläßt dann den Absorptionsturm durch die Leitung 816, strömt durch den Kühler 817 und verläßt das System durch Leitung 818. Wässriges Kondensat wird durch Leitung 819 zum Ab- · 3© sorptionsturm zurückgeführte

Der Hauptvorteil der Gleichstromführung von Gas und Lösung im ersten Abschnitt des Absorptionsturms ist eine starke Erhöhung der Fähigkeit dieser Zone, große Gas- und Flüssigkeitsmengen ohne Fluten zu bewältigen, B_ei der Führung von

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G-as und Flüssigkeit im Gegenstrom, wobei das &as im Gegenstrom zur Flüssigkeit nach oben strömt, ist der Gasdurchsatz durch die sog. "IPlutungsgrenze¹¹ begrenzt, bei der die durch den Gasstrom auf die nach unten fließende Flüssigkeit ausgeübten Reibungskräfte so groß werden, daß sie die normale Abwärtsströmung der Flüssigkeit hemmen, woraus sich ein übermäßiger Flüssigkeitsstau, ein übermäßiger Druckabfall und eine übermäßige Mitnahme von Flüssigkeit im Gasstrom ergibt. Bei der Gleichstromführung.von Gas und Flüssigkeit gibt es dagegen keine Flutungsgrenze, so daß mit viel höheren Gas- und Flüssigkeitsdurchgangsmengen gearbeitet werden kann.

Wenn der Anfangspartialdruck des sauren Gases sehr hoch ist,

und beispielsweise 7 kg/cm oder mehr beträgt, wird in der ersten Absorptionszone vorteilhaft mit Gleichstromführung gearbeitet, um den Durchmesser des Absorptionsturms in dieser Zone möglichst klein zu halten«. Die neigung zur Überflutung besteht besonders in der ersten Absorptionszone, wo mit Gegenstromführung von Gas und Flüssigkeit gearbeitet wird, weil sowohl die Gasgeschwindigkeit als auch die Dichte des Gasgemisches in vielen Fällen maximal sind«, Wenn beispielsweise ein Gemisch aus Methan und COp behan-

»delt wird, das 50$ CO₉ enthält und in einer Menge von 28320 Mn /Stunde durchströmt, gelangen in die erste Zone 28320Nm⁵/Stunde eire s Gases, das eine Dichte von 89,23 kg/ Em hat, während in der zweiten Stufe das Gasgemisch, das beispielsweise nur noch 30$ CO₉ enthält, eine Dichte von 52,06 kg/Nur hat und in einer Menge von 20350 Nnr/Stunde durchströmt. Wenn der COp-Gehalt beim Eintritt in die dritte Absorptionszone auf 15$ gesenkt wird, beträgt die Durchflußmenge des Gasgemisches 1665Q Nm /Stunde und seine Dichte 41»33 kg/Nm „ Trotz der hohen Gasdurchflußmenge und der hohen Gasdichte in der ersten Zone kann durch die Gleichstromführung von Gas und Flüssigkeit der Durchmesser des Absorptionsturms in seinem ersten Abschnitt kleiner gehalten werden, als dies sonst möglich wäre₀ Wie in Fig.7 ge-

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zeigt, ist trotz der wesentlich höheren Gasdurchflußmenge und der wesentlich höheren Gasdichte im Abschnitt V des Absorptionsturms der Turmdurchmesser der gleiche wie im Abschnitt W.

Zwar ist eine GIeichstromfuhrang von Gas and Flüssigkeit im ersten Abschnitt des Absorptionsturms in Fällen möglich, in denen der Partialdruck des sauren Gases im zugeführten Rohgas hoch ist, jedoch ist im allgemeinen die Gegenstromführung in den oberen Abschnitten des Absorptionsturms erwünscht, wo der Partialdruck des sauren Gases progressiv abnimmt.

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Fig. 8 zeigt eine Ausführungsf.orm, die der in Fig. 2 und 6 dargestellten ähnlich ist und für die Behandlung eines kühlen Einsatzgases ausgebildet ist, sich Jedoch für die Senkung des Restgehaltes an saurem .Gas auf niedrige -Werte eignet. In gewissen Fällen kann-es beispielsweise erforderlich sein, die HgS-Restkonzentration auf sehr niedrige Werte von beispielsweise 1 bis 5 Teilen pro Million Teile zu senken, und in diesen Fällen kann die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform vorteilhaft eingesetzt werden.

Im Absorptlonsturm\LQOO ist die erste Zone,ⁿdie das Gas einströmt, die Zone AA, die den Abschnitt AA' aufweist, der Füllkörper, Böden oder anda?e Einbauten für die Herbeiführung einer innigen Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit aufweist. Über der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone AA ist die bei höherer Temperatur gefahrene Absorptionszone BB mit dem mit Füllkörpem oder Einbauten versehenen Abschnitt BB¹ angeordnet. Über der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone BB ist eine dritte getrennte Absorptionszone C vorgesehen, die einen mit Füll- * 20 körpern oder Einbauten versehenen Abschnitt CC¹ aufweist und der eine gekühlte, sorgfältiger regenerierte Lösung zur Senkung des Gehaltes an saurem Gas auf sehr niedrige Restwerte zugeführt wird. Da die'Lösung, die der Zone CC f , zugeführt wird, gekühlt ist und ferner die in der Zone CC absorbierte Menge an saurem Gas im allgemeinen verhältnismässig gering ist, wird die Zone CC bei einer niedrigeren Temperatur als die Zone BB gefahren.

Der Zone AA wird regenerierte Waschlösung durch Leitung 1001. zugeführt. Die ausgebrauchte Lösung wird-vom Sumpf 1002 am unteren Ende der Zone AA durch Leitung 1003 abgezogen.

Der Zone BB wird regenerierte Waschlösung durch Leitung 1004 zugeführt. Die ausgebrauchte Waschlösung sammelt' sich am unteren Ende derjZone BB auf dem Sammelboden 1005 und wird durch Leitung 1006 abgezogen.

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- 69 - HI 481Θ Der Zone CC wird regenerierte Waschlösung durch Leitung 1007 zugeführt. Ausgebrauchte Waschlösung sammelt sich am unteren Ende der Zone CC auf dem Sammelboden 1008 und wird durch Leitung 1009 abgezogen.

*Das COp und/oder HpS enthaltende kühle Einsatzgas wird durch Leitung 1011. unten in den Absorptionsturm eingeführt und strömt nach oben in fortlaufender Berührung mit Waschlösung in den Absorptionszonen AA, BB und CC.-Das Gas strömt von der Zone AA zur Zone BB durch den Kamin 1012, der mit einer Ablenkhaube 1013 versehen ist, die verhindert, dass Lösung aus der Zone BB nach unten in die Zone AA fliesst. In der gleichen Weise strömt das Gas aus der Zone BB zur Zone CC durch den Kamin 1014, der mit einer Ablenkhaube 1015 versehen ist, die verhindert, dass Lösung aus der Zone CC in die Zone BB fliesst. Das gereinigte Gas tritt am oberen Ende des Absorptionsturms durch Leitung 1016 aus, strömt durch den Kühler 1017 und verläßt das System durch Leitung 1019. Das Kondensat aus dem Kühler wird durch Leitung 1018 oben auf den Absorptionsturm aufgegeben.

Die Regenerierung der Lösung erfolgt im Regenerierturm 1020, der eine bei höherer Temperatur gefahrene Regenerierzone aufweist, die aus der Unterzone PP mit dem Füllkörperabschnitt PP¹ und einer Unterzone EE mit einem Püllkörperabschnitt EE¹ besteht. Die bei niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierzone DD ist über der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone angeordnet und enthält einen Püllkörperabschnitt DD'. Der Dom 1021 trennt die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone DD.von den bei höherem Druck gefahrenen Unterzonen EE und PP.

Der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone wird Abstreifdampf durch den Aufkocher 1027 zugeführt, der mit einer Dampfschlange 1027a versehen ist. Die Lösung vom Sumpf 1028 am unteren Ende der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone läuft durch den Aufkocher 1027 durch die Leitungen 1029 und 10J50 ,um. Der im Aufkocher 1027 erzeugte Dampf wird durch Leitung 1021 unten in die

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bei höherem Druok gefahrene Regenerierzone eingeführt.

Ein Teil des Abstreifdampfes für die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone DD wird durch den Aufkocher 1022 erzeugt, der mit einer Dampfschlange 1022a versehen ist. Die Lösung vom Sumpf 1023 am unteren Ende der Zone DD wird durch den Aufkocher mit Hilfe der Leitungen 1024 und 1025 umgewälzt. Der im Aufkocher 1022 erzeugte Dampf wird durctJLeitung 1026 unten in die Zone DD eingeführt. · ·

Das Gemisch aus Dampf und saurem Gas, das sich am oberen Ende der Zone DD sammelt, wird durch Leitung 1ÖJ52 abgezogen und durch den Kühler 1033 geführt. Das saure Gas verlässt den Kühler 1035> während das Kondensat durch Leitung 1034 zur Zone DD zurückgeführt wird.

Das Gemisch von Dampf und Säure, das sich am oberen Ende der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone sammelt, wird duch Leitung 1036 abgezogen und durch den Kühler 1037 geführt. Das saure Gas verlässt den Kühler durch Leitung 1042, während das Kondensat durch Leitung IO38 austritt. Das Kondensat kann durch das Mengenregelventil 1039 in zwei Ströme unterteilt werden, von denen einer durch Leitung 1041 oben auf den Füllkörperabschnitt EE^f und der andere durch Leitung 1040 oben auf den Füllkörperabschnitt FF¹ aufgegeben wird.

Die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone DD dient zur Regenerierung der Waschlösung aus der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Absorptionszone AA. Die ausgebrauchte Lösung, die die Zone AA durch Leitung IOO3 verlässt, wird nach Durchgang durch das Druckminderventil 1043 durch Leitung 1044 oben auf die Zone DD aufgegeben.

Die Lösung f Jiesst nach unten durch den FUllkörperabschnitt DD', wo sie mit dem Abstreifdampf in Berührung kommt, der " durch die Leitungen 1026 und 1064 unten in die Zone DD eingeführt wird. Regenerierte Waschlösung, die sich im Sumpf 1023 sammelt, wird durch die Leitung 1045, Kreislaufpumpe 1046 und Leitung 1001 zum oberen Ende der bei

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niedrigerer Temperatur gefahrenen Äbsorptionszone AA zurückgeführt.

Die bei höherem Druck gefahrene Regenerier-Unterzone EE dient zur Regenerierung der Lösung aus der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone BB. Ausgebrauchte Waschlösung, die die Zone BB durch Leitung 1006 verlässt, wird nach Durchgang durch das Druckminderventil 1047 durch Leitung 1048 oben auf den Füllkörperabschnitt EE¹ aufgegeben. Die Lösung fliesst dann nach unten durch den Füllkörperabschnitt EE' in Berührung mit Abstreifdampf, der am unteren Ende der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone durch den Aufkocher 1027 erzeugt wird. Die regenerierte Lösung sammelt sich auf demSammeIböden 1049 am unteren Ende der Unterzone EE und wird durch Leitung 105I bei einer Temperatur oberhalb ihrer Siedetemperatur bei normalem Druck abgezogen. Nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 1052 wird die Lösung zum Entspannungstank 1055 geführt, wo der Druck auf ungefähr Normaldruck (etwas über dem am unteren Ende der Regenerierzone DD herrschenden Druck) reduziert wird. Der bei der Druckentspannung entstehende Dampf wird durch Leitung 1055 und Leitung 1064 unten in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone DD eingeführt, wo er als Abstreifdampf dient.

Die gekühlte Lösung, die sich im Sumpf 1054 am unteren Ende des Entspannungstanks 1053 bei ungefähr der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck sammelt, wird durch Leitung IO56, die Umwälzpumpe 1057 und Leitung 1004 oben auf die bei höherer Temperatur ge-

JO fahrene Absorptionszone BB aufgegeben.

Die bei höherem Druck gefahrene Regenerier-Unterzone FF dient zur Regenerierung der Viaschlösung aus der Äbsorptionszone CC. Die durch Leitung 1009 aus der Zone CC austretende ausgebrauchte Lösung wird nach Durchgang durch das Druckminderventil IO58 durch Leitung 1059 oben auf den Füllkörperabschnitt FF' aufgegeben. Die Lösung fliesst über die Füllkörper bzw. Einbauten in Berührung mit dem

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durch den Aufkocher 1027 erzeugten Dampf nach unten .-Die regenerierte Lösung sammelt sich am unteren Ende, der Unterzone FP im Sumpf|L028 bei einer Temperatur oberhalb ihrer Siedetemperatur .bei Normaldruck und wird durch Leitung 1060 und -das Druckminderventil lögo

sum Entspannungstank 1062 geführt, wo der Druck ungefähr auf Normaldruck entspannt wird. Der bei der Drückentspannung entwickelte Dampf wird durch Leitung 10β^ und Leitung 1064 unten in die Regenerierzone DD eingeführt, · wo er als wirksamer Abstreifdampf dient. Die degenerier» te Lösung, deren Temperatur nun ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck entspricht, sammelt sich am unteren Ende des Tanks 1062 im Sumpf IO65 und wird durch Leitung IO66/ Kreislaufpumpe 106?, Leitung 1068, Kühler IO69 und .< Leitung IOO7 oben auf die Absorptionszone|x aufgegeben.

Beispiel 6

Die Arbeitsweise des in Fig. 8 dargestellten Systems wird durch das folgende typische Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Erdgas, das einen Druck von 84 kg/cm bei einer Temperatur von 2O⁰C hat und 30 VoL-$ CO₂

und 10Vol-$ H₀S erfhält, (Partialdruck des gesamten sauren k Gases 33 > 7 kg/cm ), wird durch Leitung 1011 unten in

den Absorptionsturm eingeführt. Das kühle Gas wird in der Zone AA durch Kontakt mit heisser regenerierter wässriger alkalischer Waschlösung, die durch Leitung

1001 bei ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck einführt wird, erhitzt und gesättigt. Der Kühleffekt des Gasstroms wird durch die Absorptionswärme des sauren Gases in der Zone AA im wesentlichen aufgehoben, und die durch Leitung 100^ austretende Lösung hat ungefähr die gleiche Temperatur wie die durch Leit ng 1001 eintretende lösung.

In der bei höherer Temperatur gefahrenen Absorptionszone BB trifft das heisse gesättigte Gas auf regenerierte Waschlösung, die bei ungefähr ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck durch Leitung 1004 eingeführt vzird.

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Die Lösung wird durch die Absdrptionswärme des sauren Gases in der Zone BB auf eine Temperatur oberhalb ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck erhitzt, während der Gasstrom oben aus der Zone BB bei ungefähr der Eintrittstemperatur der durch Leitung 1004 zugeführten Lösung austritt.

Die in den Zonen AA und BB verwendete Waschlösung ist eine wässrige j5O$ige Kaiiumcarbonatlösung, die 4$ Diäthanolamin enthält. Diese Lösung wird den Zonen AA und BB durch die Leitungen 1001 bzw. 1004 bei einer Temperatur von etwa 109°C zugeführt.

In den Absoprtionszonen AA und BB wird die Hauptmenge des sauren Gases entfernt. Der Gasstrom, der durch den Kamin 1014 in die Zone CC eintritt, enthält 2$ CO₂ und 0,1$ H₂S. In der Zone CC trifft das Gas, das diese verhältnismässig geringen Restmengen an saurem Gas enthält, auf eine gekühlte, sorgfältiger regenerierte Lösung, die durch Leitung 1007 zugeführt wird, wodurch der Gehalt an saurem Gas auf einen endgültigen

20' Restwert von 0,5$ CO₂ und 2 bis 3 Teilen HgS pro Million Teile weiter gesenkt wird.

In der Zone CC wird eine wässrige Lösung verwendet, die 10 Gew.$ Kaliumcarbonat und 10 Gew.$ Diäthanolamin enthält und im Kühler IO69 auf eine Temperatur von 50°C gekühlt worden ist.

Von der gesamten Lösung, die im System von Fig. 8 umläuft, fliessen 40$ durch die Absorptionszone AA und ihre entsprechende Regenerierzone DD. 45$ fliessen durch die Absorptionszone BB und ihre entsprechende Regenej50 rierzone EE, während 15$ der insgesamt umlaufenden Lösung durch die Zone CC und ihre entsprechende Regenerierzone PP fliessen.

Die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone DD arbeitet bei Normaldruck, während die bei höherem Druck gefahrene Regenerierzone, bestehend aus den

_:^!« ; ; _;; 909842/1510

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Unterzonen EE und PF,-bei 0,84 atü betrieben wird.

Es ist zu bemerken, dass der am Boden der bei höherern ^ Druck gefahrenen Regenerierzone erzeugte Abstreifdampf zuerst durch den Füllkörperabschnitt FF¹ in Berührung mit der Lösung aus der Absorptionszone CC und dann nach oben durch den im Boden 1049 vorgesehenen mit einer Ablenkhaube 1050 versehenen Kamin strömt und mit der Waschlösung aus der Absorptionszone BB, die durch den Püllkörperabschnitt EE' nach unten fliesst, in Berührung kommt. Bei dieser Anordnung wird der gesamte Abstreifdampf in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone zuerst zum Abstreifen der Lösung aus der Zone CC gebraucht, die 15/» der insgesamt im System umlaufenden Lösung ausmadnt. Dies hat die sorgfältige Regenerierung der Waschlösung in der Unterzone PF zur Folge, so dass die regenerierte Lösung, die sich im Sumpf 1028 sammelt, bis zu einem erheblicheH höheren Grade regeneriert ist als die Lösung in der Unterzone EE, die 45$ der insgesamt umlaufenden Lösung ausmacht. Mit anderen Worten, die durch die Unterzone FF fliessende Lösung wird mit dreimal so viel Dampf pro Vol.-Einheit Lösung wie die in der unterzone EE fliessende Lösung behandelt. Wenn diese sorgfältig regenerierte Lösung aus der Zone

•25 FF im Kühler 1069 gekühlt wird, wird der bereits niedrige * Rückdruck des sauren Gases aus der Lösung noch weiter gesenkt, so dass die Senkung des restlichen Gehalts an saurem Gas in dem aus dem Absorber austretenden Gas auf niedrige Werte möglich ist.

Es ist zu bemerken, dass bei dem in Fig. 8 dargestellten System die Zone CC im wesentlichen eine Nachreinigungszone ist, durch die ein geringer Anteil der Lösung umgewälzt wird, und in der nur eine geringe Menge des gesamten sauren Gases absorbiert wird, und dass diese

j55 Zone sich in einem vollständig.getrennten Kreislauf

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sowohl in den. Absorptions stufen als auch Regenerierungsstufen, befindet. Dies steht im Gegensatz beispielsweise zu dem. System-in Fig» 4, wo* der gekühlte Strom, der durch

Leitung ¹K)^ oben auf den Absorber aufgegeben wird, nicht ein Teil eines getrennten Kreislaufs ist^ sondern sich mit dem Strom mischt, der an einem Swisehenpunkt durch ■"" Leitung Η-Ό5 abgeführt-wird* ■ " . ■ ■

-^:- - Der Betrieb der AbsorptionszojiO: CG als vollständig getrennter Kreislauf ermöglicht es_s in der Äbsorptionszone CG eine Lösung au .verwenden, die eine andere Zusammensetzung hat als die in den anderen Absorptionszonen verwendete Lösung. So ist im Falle des oben beschriebenen Beispiels die in der Zone CC verwendete Lösung eine lO^ige Kaliumcaröonatlosuag, die 10 Gew.% Diäthanolamin enthält.

Ein solches Gemisch ist bei den niedrigeren Temperaturen, die in der Zone CC angewandt werden, besonders gut geeignet.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten System ersetzt der in den Entspannungstanks 1053 und 1062 erzeugte Entspannungsdampf ebenso wie bei den oben beschriebenen Systemen einen wessntlichen Teil des Dampfes, der andernfalls Sen Betrieb der Anlage erforderlich ist, und erhöht demzufolge den thermischen Wirkungsgrad des Verfahrens erheblich. Ferner werden ebenso wie bei den oben beschriebenen Systemen Einsparungen in der Grosse der hochliegenden Kühler und der Aufkocher sowie in der erforderlichen Füllkörpermenge erzielt .

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr fallen auch noch andere Ausführungsformen in den Ralimen der Er.-.

J>Q findung. Beispielsweise kann es in gewissen. Fällen zweckmassig sein, anstelle der Verwendung eines Kühlers,z.B. eines v/asser- oder-luftgekühlten Kühlers, zusätzlich eine "Entspaniningslcühlung" vorzunehmen, um einen Teil der Lösung bei den Ausführuiigsformen, bei denen dies geschieht, zu kühlen. Die Anwendung dieser Arbeitsweise zur Kühlung der i_ösu::j vjid zur Erzeugung von nutzbarem Acstreifdarapf wird

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Fig. 8 der USA Patentschrift 2 886 4Ö5 veranschaulicht. Beispielsweise können der Lösungskühler 349 in Fig.' 3, der LösungskUhler 451 in Fig. 4 und Fig. 5 und der. LösungskUhler 1069 in Fig. 8 durch die'Anwendung von "Entspannungskühlung"" ersetzt werden oder ergänzt werden, wie sie in Fig. 8 der»USA Patentschrift 2 886 405 beschrieben ist.

Beispielsweise kann bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform die Lösung, die aus dem Entspannungs tank 4^5 durch Leitung 448 bei ungefähr ihrer Siede temperatur bei Normaldruck austritt, zu einem zweiten Entspannungstank geführt werden, der mit einem Dampfstrahler verbunden ist, der den Druck im Tank unter den Normaldruck senkt, wodurch Dampf gebildet und die . Lösung gekühlt wird. Auf diese Weise beispielsweise ' auf 95⁰C gekühlte Lösung kann dann durch den Kühler 4SI geführt werden, wo die Lösungstemperatur weiter gesenkt wird, und dann durch Leitung 404 oben auf die Absorptionskolonne aufgegeben werden.

Der durch die zweite Drucksenkung erzeugte Dampf wird in den Dampfstrahler eingesaugt und durch Mischen mit dem unter hohem Druck stehenden Antriebsdampf, mit dem der Dampfstrahler betrieben wird, verdichtet. Das Gemisch aus Entspannungsdampf und Antriebsdampf wird unten in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone P eingeführt, wo es als zusätzlicher Abstreifdampf dient.

Ferner ist die Erfindung nicht auf eine spezielle Anordnung der Anlageteile begrenzt. Beispielsweise ist es nicht notwendig, wenn auch häufig erwünscht, die einzelnen Absorptions- und Regenerierungszonen übereinander anzuordnen, wiedn den Fließschemas gezeigt. Falls gewünscht, können einige oder alle Absorptions- oder Regenerierungszonen nebeneinander auf 'getrennten Fundamenten angeordnet werden, obwohl, wie oben erwähnt, die dargestellte Anordnung der getrennten Zonen übereinander

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sich im allgemeinen als am zweckmässigsten und wirtschaftlichsten erweist.

Schliesslich sind natürlich in den Pließschemas nicht alle notwendigen Hilfsapparaturen oder Instrumente dargestellt, die für den praktischen Betrieb einer grosstechnischen Anlage erforderlich sind. Beispielsweise müssen natürlich Abscheider unfierhalb der Aufkocher 35 und 39 in Pig. I vorgesehen werden, um den kondensierten Wasserdampf, der sich in diesen Leitungen sammelt, wenn das durch Leitung 4j5 zugeführte gesättigte Einsatzgas beim Durchgang durch die Aufkocher 35 und 39 gekühlt wird, abzutrennen. Ähnliche Abscheider werden natürlich auch in Verbindung mit den in Fig. 3* 4 und 5 dargestellten Aufkochern verwendet. Natürlich werden solche Hilfseinrichtungen und andere Einrichtungen, die in der technischen Praxis erforderlich, aber nicht dargestellt sind, im praktischen Betrieb der dargestellten Anlagen verwendet.

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Claims

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Patentansprüche

, l]j Verfahren zur Abtrennung von CO₂ und/oder HgS aus Gas- ^-^ gemischen mit einem Partialdruck dieser sauren Gase von mindestens etwa Γ,75 kg/cm unter Verwendung wässrig-alkalischer Waschlösungen, Regenerieren der beladenen und Rückführung der regenerierten Waschlösungen in die Absorption, dadurch gekennzeichnet, daß man mit wenigstens zwei getrennten Absorptionszonen überatmosphärischen Drucks arbeitet, denen Waschlösung in getrennten Strömen zugeleitet und auch getrennt entzogen wird, daß man weiterhin mit wenigstens zwei getrennten Regenerierzonen arbeitet, in denen saures Gas aus den Strömen der beladenen Waschlösung durch Abstreifen mit Wasserdampf bei Drucken desorbiert wird, die erheblich niedriger als die jeweiligen Drucke in den Absorptionszonen sind, daß man das Ausgangs-Gasgemisch zum Absorbieren saurer Gase in Reihe durch die getrennten Absorptionszonen in aufeinanderfolgendem Kontakt mit den getrennten Strömen der Waschlösung leitet, wobei eine der Absorptionszonen bei höherer Temperatur mit einer Austrittstemperatur der Lösung über der atmosphärischen Siedetemperatur der regenerierten Lösung gehalten wird, während eine andere der Absorptionszonen bei niedrigerer Temperatur mit einer Austrittstemperatur der Lösung unter derjenigen der Absorptionszone höherer Temperatur gehalten wird, daß man weiterhin eine der Regenerierzonen bei höherer Temperatur hält, darin mit überatmosphärischem Druck arbeitet und sie mit heißer Waschlösung aus der Absorptionszone höherer Temperatur be- . schickt, während man in einer zweiten Regenerierzone bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur arbeitet und sie mit Waschlösung von der Absorptionszone niedrigerer Temperatur beschickt, daß man schließlich den Druck der die Regenerierzone höheren Drucks verlassenden regenerierten Lösung unter Bildung von Dampf

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tind Kühlen der Lösung mindert« dabei gewonnenen Dampf als Abstreifdampf in die Regenerierzone niedrigeren Drucks einspeist und die regenerierten Ströme der Wasohlösung aus den Regenerierzohen höherer Temperatur und niedrigerer Temperatur zu den Absorptionszonen zurückleitet·

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß heiße, Wasserdampf enthaltende Gasgemische behandelt und dabei der ersten Absorptionszone zugeleitet werden, die als Zone höherer Temperatur gefahren wird, und daß die Waschlösung dieser Zone durch den Kontakt mit dem heißen, Dampf enthaltenden Gasgemisch und insbesondere durch die Absorptionswärme der sauren Gase über die atmosphärische Siedetemperatur der regenerierten Lösung erwärmt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der regenerierten, in die Absorptionszone niedrigerer Temperatur eingespeisten Waschlösung vor Eintritt in diese Zone gekühlt wird.

4) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gekühlte Teil der regenerierten Waschlösung oben auf die Absorptionszone niedrigerer Temperatur gegeben wird, wMhreiid ein anderer Teil der Waschlösung dieser Zone auf einem tieferen Niveau mit höherer Temperatur zugeleitet wird.

5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Absorptionszone niedrigerer Temperatur oben aufgegebene Teil der regenerierten Wasohlösung weitergehender regeneriert ist als der Teil der Waschlösung, der auf dem tieferen Nivenu mit höherer Temperatur in die Zone eingeleitet wird.

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6) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der oben auf die Absorptionszone niedrigerer Temperatur gegebene Strom der Waschlösung vor Eintritt in diese Zone auf eine Temperatur von etwa 50 bis 90⁰C

gekühlt wird. -,

7) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgasgemisch im Vergleich zur Waschlösung kühl ist und dabei der ersten Absorptionszone zugeleitet wird, die als Zone niedrigerer Temperatur gehalten

% 10 wird, wobei hier das Oasgemisch von der Lösung aufgewärmt und gesättigt wird, während eine andere Absorptionszone mit dem aufgewärmten gesättigten Gas aus der ersten Absorptionszone beschickt und dabei diese · andere Zone als Absorptionszone höherer Temperatur gefahren wird, deren Lösungs-Austrittstemperatur über der atmosphärischen Siedetemperatur der regenerierten Lösung liegt.

8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Gasgemische behandelt werden, bei denen der Partialdruck der sauren Gase mindestens etwa 2,8 kg/cm beträgt.

9) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vorwiegend CO₂ enthaltende Gasgemische behandelt werden.

10) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wässrige Kaliumcarbonatlösungen enthaltende Waschlösungen eingesetzt werden.

H) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit wässrigen Kaliumcarbonatlösungen gearbeitet wird, die Additive von der Art der Äthanolamine,

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Alkalimetallborate, Asp⁰-* ^oder Aminosäuren enthalten.

12) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschlösung der Absorptionszone höherer Temperatur mit einer Temperatur zugeführt witfd, die etwa ihrer atmosphärischen Siedetemperatur entspricht.

Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Regenerierzonen höheren Drucks bei Drucken im Bereich von etwa 0,55 bis 2,45 atü, vorzugsweise von 0,7 bis 2,1 atü, gearbeitet wird_o

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