DE1938614A1 - Verfahren zur Abtrennung von CO2 und/oder H2S aus Gasen - Google Patents

Verfahren zur Abtrennung von CO2 und/oder H2S aus Gasen

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DE1938614A1 DE19691938614 DE1938614A DE1938614A1 DE 1938614 A1 DE1938614 A1 DE 1938614A1 DE 19691938614 DE19691938614 DE 19691938614 DE 1938614 A DE1938614 A DE 1938614A DE 1938614 A1 DE1938614 A1 DE 1938614A1
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Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG '938614
Unser Zeichen; 0.Z. 26 294 Gr/Ot. 6700 Ludwigshafen, 28.7»1969 Verfahren zur Abtrennung von COp und/oder HpS aus Gasen
Es ist bekannt, aus Gasgemischen Kohlendioxid und/oder Schwefelwasserstoff durch eine chemische Wäsche mit organischen lösungsmitteln abzutrennen. Als Lösungsmittel hat man hierfür beispielsweise schon N-Methylpyrrolidon, Propylencarbonat und Alkanolamine verwendet. Diese Lösungsmittel sind sowohl als reine Stoffe als auch im Gemisch mit Wasser für die Kohlendioxidabtrennung eingesetzt worden. Bei der technischen Gaswäsche werden hierbei an das Lösungsmittel vielseitige Anforderungen gestellt. Bei der Absorption kommt es darauf an, daß das Lösungsmittel möglichst viel COp/HpS aufnehmen kann. Außerdem müssen zur Erhöhung der Gasdurchsätze bzw. Beschränkung des Kolonnenvolumens hohe StoffÜbergangszahlen gefordert werden. Bei der Desorption, d.h. der Regenerierung der Lösungsmittel, wiederum kommt es darauf an, daß das Lösungsmittel mit einem möglichst geringen Dampfaufwand vom absorbierten C02/H2S befreit werden kann. Eine weitere Anforderung an das Lösungsmittel wird von der apparativen Seite gestellt, indem man eine möglichst geringe Korrosivität verlangt, um den Verschleiß der Apparaturen herabzusetzen bzw. die Auslegung mit normalem Stahl zu ermöglichen. Darüberhinaus sollen auch die Lösungsmittelverluste selbst gering sein. Die Schwierigkeit der Auswahl eines geeigneten Lösungsmittels ergibt sich jedoch vor allem daraus, daß diese Lösungsmitteleigenschaften sich nicht kongruent verhalten. So sinkt beispielsweise mit steigendem Siedepunkt der Lösungsmittelverlust durch die geringer werdende Tension. Gleichzeitig aber wird dieser Vorteil durch eine Erhöhung des Dampfverbrauches bei der Regenerierung sowie auch durch den Abfall der St off Übergangszahlen mit siegender Viskosität kompensiert. Ein ideales Lösungsmittel sollte daher einen möglichst hohenö(-Wert, hohen Siedepunkt, niedrige Viskosität und eine hohe Stabilität gegen Sauerstoff"besitEQE« Außerdem sollte die Korrosionsbeständigkeit gegen» 273/69 009887/ 1753 - 2 -
- 2 - ο.Ζ. 26 294
über unlegierten Stählen gegeben sein. Auch die Wasserlöslichkeit des Lösungsmittels sollte gering sein, da mit steigendem Wassergehalt der o^-Wert des Lösungsmittels absinkt. Dies ist schon deshalb von Bedeutung, da die zu reinigenden Gase stets Wasserdampf mit sich führen, der von dem Lösungsmittel aufgenommen wird.
Es wurde nun gefunden, daß man bei der Abtrennung von Kohlendioxid und/oder Schwefelwasserstoff aus Gasen bei normalem oder erhöhtem Druck besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn man als Lösungsmittel Alkoxyäthylmethylketone verwendet.
Besonders geeignet -sind Lösungsmittel dieser Art, in denen die Alkoxygruppe 3 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist. Diese Lösungsmittel sind in einfacher Weise durch Umsetzung der entsprechenden Alkohole mit Methylvinylketon zugänglich, z.B. durch Umsetzung von Propanol, Butanol, Isobutanol, Amyl- und Isoamylalkohol oder Hexylalkohol mit Methylvinylketon. Als besonders geeignetes Lösungsmittel hat sich das Isobutoxyäthylmethy!keton erwiesen.
B«i der Durchführung des Verfahrens geht man in bekannter Weise vor. Das zu reinigende Gas wird vorzugsweise im Gegenstrom zu dem herabrieselnden Lösungsmittel durch eine Füllkörperkolonne geführt. Die Desorption des Lösungsmittels kann gleichfalls in bekannter Weise durch eine ein- oder mehrstufige Entspannung erfolgen. Diese Regenerierung ist z.B. bei der Reinigung von Gasen, die von der Spaltung her unter hohem Druck stehen, besonders vorteilhaft. Daneben kann die Regenerierung durch Zuführung von Wärme, z.B. durch Strippen mit Dampf oder durch Kochen, erfolgen. Man kann aber auch bei der Wäsche von Spaltgasen wie sie nach den neueren Druckvergasungsverfahren gewonnen werden, vorteilhaft die Entspannungsregeneration mit der Wärmeregeneration, z.B. durch Strippen mit Dampf kombinieren.
Das Lösungsmittel wird in technisch reiner Form angewendet,
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wobei die zur Erhöhung der Selektivität erforderliehe Wassermenge von etwa 1 $ im Prozess selbst aufgenommen wird. Durch die geringe Wasserlöslichkeit der Alkoxyäthylmethylketone wird ein größerer Wasseranteil abgeschieden.
Infolge außerordentlich niedriger Korrosivität der erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel kann man sämtliche Apparateteile, Leitungen und Pumpen aus unlegiertem Stahl fertigen.
Die besonderen Vorteile der Lösungsmittel werden in der nachfolgenden Zusammenstellung beim Vergleich mit Propylencarbonat und N-Methylpyrrolidon, zwei gebräuchlichen, bekannten Lösungsmitteln, sichtbar.
3,55 Tabelle 1 Dichte
200C		 760 mm Löslich
keit HpO
3,40 Viskosität
cP bei 200O		 "bei 2000
O(-Wert
bei 200O		 3,44 1,0319 2060C in allen
Verhältni ssen
1,8 1,2039 2420C 8,2 Tl
Methylpyrro-
lidon		 2,7 . 0,8756 1860C 2,0 Tl
Propylen-
carbonat		 1,3
i-Butoxyäthyl-
methylketon
Die Tabelle zeigt, daß das i-Butoxyäthylmethylketon als Beispiel für die erfindungsgemäßen Lösungsmittel bezüglich seines (K-Wertes zwar in der Mitte zwischen den beiden bekannten Lösungsmitteln liegt, dafür aber im Hinblick auf alle übrigen gewünschten Eigenschaften den beiden bekannten Lösungsmitteln weit überlegen ist. Dies gilt insbesondere für die hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Lösungsmittel bezüglich der Stoffübergangszahlen, die von Viskosität und Dichte abhängig sind.
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- 4 - O.Z. 26
Eine weitere wesentliche Eigenschaft ist, wie oben erwähnt, die Korrosionsbeständigkeit gegenüber unlegiertem Stahl unter den Yerfahrensbedingungen, d.h. in Gegenwart von GO2 und H2S mit und ohne Wasserzusatz.
Bei der Materialprüfung in einem Dauerversuch von 28 Tagen wurde ein Kesselblech HD der Einwirkung von i-Butoxyäthylmethylketon bei 30° C und in Gegenwart von Kohlendioxid und HpS, durch kontinuierliches Einleiten eines Gemisches von 10 Teilen Kohlendioxid und einem Teil Schwefelwasserstoff, ausgesetzt. Es werden die linearen Korrosionsgeschwindigkeiten in mm/Jahr ermittelt. Dabei ergab sich für das wasserfreie Lösungsmittel der Wert von 0,005 mm/Jahr und für ein Gemisch von Isobutoxyäthylmethylketon mit 30 Gew.# Wasser der Wert von 0,059 mm/Jahr.
Yergleichswerte ohne Wasser mit 30$ Wasser Korrosion
Propylencarbonat 0,006 0,09 mm/Jahr Methylpyrrolidon 0,007 0,10 mm/Jahr
- 5 -009887/1753

Claims (1)

  1. 5 - . O.Z. 2β 294
    Patentanspruch
    Verfahren zum Abtrennen von Kohlendioxid und/oder Schwefelwasserstoff aus Gasen durch Auswaschen mit einem organischen Lösungsmittel unter normalem oder erhöhtem Druck und nachfolgende Regeneration des Lösungsmittels durch Entspannen und/oder Wärmezufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Alkoxyäthylmethy!ketone verwendet.
    Badische Anilin- & Soda-Fabrik AC
    009887/1753
DE19691938614 1969-07-30 1969-07-30 Verfahren zur Abtrennung von CO2 und/oder H2S aus Gasen Pending DE1938614A1 (de)

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