DE1942518C2

DE1942518C2 - Process for the separation of CO? 2? and / or H? 2? S from gas mixtures

Info

Publication number: DE1942518C2
Application number: DE19691942518
Authority: DE
Inventors: Homer Edwin Pittsburgh Pa. Benson
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1969-08-21
Filing date: 1969-08-21
Publication date: 1984-09-06
Also published as: DE1942518A1

Description

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, uadurch gekennzeichnet, daß in der bei höherem Druck gefahrenen7. The method according to claim 1 to 6, u characterized in that in the run at higher pressure

Regenerierungszone bei einem Druck von 0,35 bis 2,46 atü, vorzugsweise 0,7 bis 2,1 atü gearbci;et wird.The regeneration zone is operated at a pressure of 0.35 to 2.46 atmospheres, preferably 0.7 to 2.1 atmospheres.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein geringerer Teil der regenerierten Lösung gekühlt und oben auf die Absorptionsstufe aufgegeben wird.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that a minor part of the regenerated Solution is cooled and placed on top of the absorption stage.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein sorgfältiger regenerierter Teil der regenerierten Lösung oben auf die Absorptionsstufe aufgegeben und weniger sorgfältig regenerierte Lösung9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that a careful regenerated part of the regenerated solution on top of the absorption stage and less carefully regenerated solution

in tiefer angeordnete Abschnitte der Absorptionsstufe eingeführt wird.is introduced into lower sections of the absorption stage.

Die Erfindung betrifft die Abtrennung von CO₂ und/oder H₂S aus Gasgemischen mit Hilfe eines zyklischen Verfahrens, bei dem eine wäßrige alkalische Waschlösung zwischen einer Absorptionsstufe, in der das Gasgemisch mit der Lösung bei überatmosphärischem Druck gewaschen wird, und einer Regenerierungsstufe umgewälzt wird, in der die Lösung bei wesentlich verminderten Drücken zur Desorption des sauren Gases mit DampfThe invention relates to the separation of CO ₂ and / or H ₂ S from gas mixtures using a cyclic process in which an aqueous alkaline washing solution is circulated between an absorption stage, in which the gas mixture is washed with the solution at above atmospheric pressure, and a regeneration stage , in which the solution at significantly reduced pressures for desorption of the acidic gas with steam

abgestreift wird.is stripped.

In der DE-PS 19 14 810 wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Abtrennen von Kohlendioxid und/oder Schwefelwasserstoff aus Gasgemischen mit einem Partialdruck dieser sauren Gase von mindestens 1,75 kg/cm² mit heißen, wäßrigalkalischen Waschlösungen, Regenerieren der beladenen und Rückführen der regenerierten Waschlösungen in die Absorptionsstufe, dadurch gekennzeichnet, daß man mit wenigstens zwei getrenntenIn DE-PS 19 14 810 a method is proposed for separating carbon dioxide and / or hydrogen sulfide from gas mixtures with a partial pressure of these acidic gases of at least 1.75 kg / cm ² with hot, aqueous alkaline washing solutions, regenerating the loaded and recirculating the regenerated Washing solutions in the absorption stage, characterized in that at least two separate

Absorptionszonen bei überatmosphärischem Druck 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 Strömer, der beladenen Wa.schlösung durch Abstreifen mit Wasserdampf bei Drücken desorbiert wird, die erheblich niedriger als die jeweiligen Drücke in den Absorptionszonen sind, daß man das Ausgangs-Gasgemisch zum Absorbieren saurer Gase in Reihe durch die getrennten AbsorptionszonenAbsorption zones working at superatmospheric pressure, to which washing solution is supplied in separate streams and is also withdrawn separately that one continues with at least two separate regeneration zones works, in which acid gas from the streams, the laden Wa.schlösung by stripping with water vapor is desorbed at pressures which are considerably lower than the respective pressures in the absorption zones, that the starting gas mixture to absorb acidic gases in series through the separate absorption zones

in aufeinanderfolgendem Kontakt mit den getrennten Strömen der Waschlösung leitet, wobei eine der Absorptionszonen bei höherer Temperatur mit einer Austriitstcmperatur der Lösung über der atmosphärischen Siedetemperatur der regenerierten Lösung gehalten wird, während eine andere der Absorptionszonen bei niedrigerer Temperatur mit einer AustrittMcmpcr ntiii der I .ösung unier derjenigen der Absorptionszonc höherer Temocra-in successive contact with the separate streams of washing solution passes, wherein one of the absorption zones at a higher temperature with an outlet temperature of the solution above the atmospheric boiling temperature the regenerated solution is maintained, while another of the absorption zones at lower Temperature with an outlet pressure of the first solution unier that of the absorption zone of higher tem-

tür gehalten wird, daß man weiterhin eine der Regenerierzonen bei höherer Temperatur hält, darin mit überatmosphärischem Druck arbeitet und sie mit heißer Waschlösung aus der Absorptionsstufe höherer Temperatur beschickt, während man in einer zweiten Regenerierzone bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur arbeitet und sie mit Waschlösung von der Absorptionsstufe niedrigerer Temperatur beschickt, daß man schließlich den Druck der die Regenerierzone höheren Drucks verlassenden regenerierten Lösung unter Bildung von Dampf und Kühlen der Lösung mindert, dabei gewonnenen Dampf als Abstreifdampf in die Regenerierzone niedrigeren Drucks einspeist und die regenerierten Ströme der Waschlösung aus den Regenerierzonen höherer Temperatur und niedrigerer Temperatur zu den Absorptionszonen zurückleitet.door is held that one continues to hold one of the regeneration zones at a higher temperature, therein with superatmospheric Pressure works and they use hot wash solution from the higher temperature absorption stage charged, while in a second regeneration zone at lower pressure and lower temperature works and they are charged with washing solution from the lower temperature absorption stage that one finally the pressure of the regenerated solution leaving the higher pressure regeneration zone with the formation of Steam and cooling of the solution reduces, the steam obtained as stripping steam in the regeneration zone feeds lower pressure and the regenerated streams of washing solution from the regeneration zones higher Temperature and lower temperature returns to the absorption zones.

Bei diesem Verfahren werden die Waschlösungen in getrennten Strömen zugeleitet und auch getrennt entzogen, um dann schließlich auch getrennt regeneriert zu werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das obengenannte Verfahren zu verbessern und zu vereinfachen, indem man die in getrennten Strömen zugeleiteten Waschlösungen miteinander vermischt, sie zusammen entzieht und erst danach wieder geteilt in die getrennten Regenerationszonen einleitet. Die Regeneration der Waschlösungen erfolgt somit gemeinsam.In this process, the wash solutions are fed and also separated in separate streams withdrawn, only to be regenerated separately. The object of the present invention is to improve and simplify the above procedure by dividing them into separate Streams of supplied washing solutions are mixed with one another, they are withdrawn together and only then again divided into the separate regeneration zones. The washing solutions are thus regenerated together.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man wenigstens einen Teil der Waschlösung aus der Absorptionsstufe ais heißen Strom bei einer Temperatur oberhalb der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck abzieht, wenigstens zwei getrennte Regenerierzonen ausbildet, in denen das saure Gas aus der von der Absorptionsstufe kommenden Lösung du"-ch Abstreifen mit Dampf bei wesentlich unter dem Druck in der Absorptionsstufe liegenden Drücken desorbiert wird, eine der Regenerierzonen als eine bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrene Zone bei Überdruck betreibt, die bei höherem Druck gefahrene Regenerierzone mit Lösung aus der Absorptionsstufe bei einer Temperatur oberhalb der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck beschickt, die andere Regenerierzone als eine bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierzone betreibt, die mit einem getrennten Lösungsstrom aus der Absorptionsstufe beschickt wird, den Druck der regenerierten Lösung, die bei höherem Druck gefahrene Regenerierzone verläßt, senkt und hierdurch Dampf erzeugt und die Lösung kühlt, den hierbei erzeugten Dampf als Abstreifdampf in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone einführt und die regenerierten Lösungsströme aus den bei höherem Druck und niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzonen in die Absorptionsstufe zurückführt, wobei jedoch die in getrennten Strömen zugeleiteten Waschlösungen nicht getrennt, sondern gemeinsam miteinander vermischt entzogen und erst danach wieder geteilt in die zwei getrennten Regenerationszon ;n geleitet werden.This object is achieved in that at least part of the washing solution from the absorption stage ais hot stream at a temperature above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure withdraws, forms at least two separate regeneration zones in which the acidic gas from the The next step in the absorption solution du "-ch stripping with steam at substantially below the pressure in the Absorption level lying pressures is desorbed, one of the regeneration zones than one at higher pressure and The zone operated at a higher temperature operates at overpressure, the regeneration zone operated at a higher pressure with solution from the absorption stage at a temperature above the boiling point of the regenerated Solution charged at normal pressure, the other regeneration zone as one at lower pressure and lower Temperature driven regeneration zone, which is charged with a separate solution stream from the absorption stage, operates the pressure of the regenerated solution, the regeneration zone driven at higher pressure leaves, lowers and thereby generates steam and cools the solution, the steam generated in this way as stripping steam introduces into the regeneration zone operated at lower pressure and the regenerated solution streams from the regeneration zones driven at higher pressure and lower pressure into the absorption stage recycled, but the washing solutions supplied in separate streams are not separated, but rather removed together mixed with one another and only then divided again into the two separate regeneration zones ; n be directed.

Bei vielen äußerst wichtigen industriellen Verfahren ist es erforderlich, große Mengen CO2 und H2S aus Gasgemischen zu entfernen, die diese leicht sauren Gase enthalten. Bei den am meisten angewendeten großtechnischen Verfahren für die Abtrennung von CO2 und H₂S werden regenerierbare wäßrige alkalische Waschlösungen, z. B. wäßrige Äthanolamin- oder Kaliumcarbonatlösungen, verwendet, die kontinuierlich zwischen einer Absorptionszone, in der saure Gase absorbiert werden, und einer Regenerierungszone, in der sie — gewöhnlich durch Abstreifen mit Wasserdampf — desorbiert werden, umgewälzt werden.Many very important industrial processes require the removal of large amounts of CO2 and H2S from gas mixtures containing these slightly acidic gases. In the most widely used large-scale processes for the separation of CO2 and H ₂ S, regenerable aqueous alkaline washing solutions, eg. B. aqueous ethanolamine or potassium carbonate solutions are used, which are continuously circulated between an absorption zone, in which acidic gases are absorbed, and a regeneration zone, in which they - are desorbed - usually by stripping with steam.

Erfindungsgeinäß ist es möglich, das Verfahren so durchzuführen, daß nicht nur ein erheblich gesteigerter thermischer Wirkungsgrd erzielt wird, sondern, daß auch in gewissen Fällen erhebliche Senkung der Investitionskosten für die Waschanlage möglich sind. 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 blieben. Hierzu gehören insbesondere die Absorptionswärme der sauren Gase in der Waschlösung und die Wärme, die dem System durch das zu behandelnde Gasgemisch zugeführt wird, wenn es mit der Waschlösung in Berührung kommt. Diese Wärmequellen werden beim Verfahren gemäß der Erfindung wirksam ausgenutzt, um einen Teil des Abstreifdampfes zu erzeugen, der für die Regenerierung der Waschlösung erforderlich ist.According to the invention, it is possible to carry out the process in such a way that not only a considerably increased thermal efficiency is achieved, but that also in certain cases significant reduction in investment costs for the car wash are possible. As can be seen from the detailed description below , the process enables the effective use of heat sources that are associated with the known processes largely or completely remained unused. These include in particular the heat of absorption of the acidic Gases in the scrubbing solution and the heat supplied to the system by the gas mixture to be treated when it comes into contact with the washing solution. These heat sources are in accordance with the method of the invention is effectively used to generate a portion of the stripping steam necessary for regeneration the washing solution is required.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird eine regenerierbare wäßrige alkalische Waschlösung in einem zyklischen Prozjß zwischen einer Absorptionsstufe, in der das Gasgemisch mit der Lösung bei wesentlichen Überdrucken gewaschen wird, und einer Regenerierungsstufe, in der die Lösung bei wesentlich verminderten Drücken mit Wasserdampf abgestreift wird, um das saure Gas aus der Lösung zu desorbieren, umgewälzt. Die Absorptionsstufe wird wenigstens teilweise bei Temperaturen gefahren, die über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegen, und wenigstens ein Teil der Lösung wird bei dieser Temperatur aus der Absorptionsstufe abgezogen. In der Regenerierungsstufe sind wenigstens zwei getrennte Regenerierungszonen ausgebildet, in denen das saure Gas aus der aus der Absorptionsstufe kommenden Lösung durch Abstreifen mit Wasserdampf bei Drücken, die wesentlich unter den Drücken in der Absorptionsstufe liegen, desorbiert wird. Von den Regenerierungszonen wird eine als Zone von höherem Druck, und höherer Temperatür bei Überdruck (und somit bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck) gefahren und mit heißer Lösung aus der Absorptionsstufe bei einer Temperatur oberhalb der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck beschickt. Die andere Regentrierungszone wird als Zone von niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahren und mit einem getrennten Lösungsstrom aus der Absorplionsstufe beschickt. Die regenerierte Lösung, die aus der bei höherem Druck gefahrenen to Regenerierungszone bei einer Temperatur oberhalb ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck austritt, wird einem Hntspannungstank oder einer äquivalenten Druckrcdu/.lerzone zugeführt, wo der Druck der Lösung entspannt wird, wodurch Wasserdampf erzeugt und die Lösung gekühlt wird. Der auf diese Weise erzeugte Dampf wird in die bei niedrigcrem Druck gefahrene Regenerierungszone als Abstreifdampf eingeführt, während die gekühlte regenerierte Lösung aus der Entspannungszone und die regenerierte Lösung aus der bei niedrige- b5 rer Temperatur gefahrenen ,"egenericrungszone in die Absorptionszone zurückgeführt werden.In the method according to the invention, a regenerable aqueous alkaline washing solution in one cyclical process between an absorption stage, in which the gas mixture with the solution at substantial Overprinting is washed, and a regeneration stage in which the solution at substantially diminished Pressing stripped with steam to desorb the acidic gas from the solution, circulated. the The absorption stage is at least partially run at temperatures which are above the boiling point of the regenerated solution are at normal pressure, and at least part of the solution is at this temperature withdrawn from the absorption stage. In the regeneration stage there are at least two separate regeneration zones formed in which the acidic gas from the solution coming from the absorption stage through Stripping with steam at pressures that are significantly below the pressures in the absorption stage, is desorbed. One of the regeneration zones is designated as a zone of higher pressure and higher temperature at overpressure (and thus at temperatures above the boiling point of the regenerated solution Normal pressure) and with hot solution from the absorption stage at a temperature above the Boiling temperature of the regenerated solution charged at normal pressure. The other regeneration zone will run as a zone of lower pressure and lower temperature and with a separate stream of solution charged from the absorption stage. The regenerated solution, which is produced from the to Regeneration zone exits at a temperature above its boiling point at normal pressure, is a relaxation tank or an equivalent pressure rcdu / .lerzone, where the pressure of the solution is relaxed, whereby water vapor is generated and the solution is cooled. The one created in this way Steam is introduced as stripping steam into the regeneration zone, which is operated at low pressure the cooled regenerated solution from the relaxation zone and the regenerated solution from the low-b5 rer temperature driven, "egenericrungszone are returned to the absorption zone.

Wie die folgende ausführliche Beschreibung zeigt, ermöglicht das Verfahren gemäß der Erfindung die Lösung der \ erschiedensten Gastrennorobleme in verschiedener Weise. Die Wahl des optimalen Verfahrensschemas fürAs the following detailed description shows, the method according to the invention enables the solution of the most varied of gas separation noroblems in different ways. Choosing the optimal procedural scheme for

die Anwendung der Erfindung hängt von einer Reihe von Faktoren ab, z. B. von der Temperatur und dem Wasserdampfgehalt des zu behandelnden Gasgemisches, vom Partialdruck des sauren Gases im Gemisch und vom gewünschten Reinheitsgrad des behandelten Gases. Nachstehend wird eine Anzahl spezieller Ausführungsformen beschrieben, die die Anwendung der Erfindung unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen. Natürlich sind zahlreiche weitere Variationen im Rahmen der Erfindung möglich.the application of the invention depends on a number of factors, e.g. B. on the temperature and the The water vapor content of the gas mixture to be treated, the partial pressure of the acidic gas in the mixture and the desired degree of purity of the treated gas. A number of specific embodiments will now be described which illustrate the practice of the invention under various conditions. Of course, numerous other variations are possible within the scope of the invention.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.The invention is described below in connection with the figures.

F i g. I ist ein Fließschema, das eine Ausführungsforin der Erfindung veranschaulicht, die sich zur Behandlung von heißen Gasen eignet;F i g. I is a flow sheet illustrating an embodiment of the invention related to treatment suitable for hot gases;

Fig. 2 ist ein Fließschema, das eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die auf die Behandlung von heißen Gasen gerichtet und /ur I lerstellung eines gereinigten Gases mit niedrigem Rcstgehalt an saurem Gas besonders geeignet ist;FIG. 2 is a flow sheet illustrating another embodiment of the invention which is based on FIG Treatment of hot gases directed and / for the production of a purified gas with a low residual content is particularly suitable on acidic gas;

F i g. 3 ist ein Fließschema einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die sich zur Behandlung von kühl zugeführten Gasen eignet, und bei der eine Senkung des Rcstgchaltcs an saurem Gas im gereinigten Gas auf einen niedrigen Wert gewünscht wird.F i g. 3 is a flow sheet of another embodiment of the invention that is used for treating cool supplied gases is suitable, and in the case of a reduction in the amount of acid gas in the purified gas a low value is desired.

! 5 Die ir. Fi g. ! dargestellte Anlüge eignet sich zur Behandlung von heißen Gasen, deren Rcsigc-hali an CO 2 bis auf mäßig niedrige Werte, z. B. 0.5 bis 2"/o restliches CO₂. gesenkt werden soll. Die Absorptionskolonne 10 ist für Betrieb unter wesentlichen Überdrücken von beispielsweise 28 kg/cm² ausgelegt. Diese Kolonne ist in den kreuzschraffierten Teilen A und /\'mit Mitteln zur Erzielung eines innigen Kontaktes zwischen Gasphase und Flüssigphase versehen. Beispielsweise können die Abschnitte A und A 'mit geeigneten Füllkörpern wie Raschigringen, Berlsätteln, Intaloxsätteln oder anderen Füllkörpern, die dem durch die Füllkörper strömenden Gas eine große Flüssigkeitsoberfläche darbieten, versehen sein. Es ist auch möglich, andere Einbauten, z. B. Glockenboden oder Siebboden, zu verwenden.! 5 The ir. Fi g. ! The lie shown is suitable for the treatment of hot gases, the Rcsigc-hali of CO 2 down to moderately low values, e.g. B. 0.5 to 2 "/ o residual CO _2. The absorption column 10 is designed for operation under substantial overpressures of, for example, 28 kg / cm ^2. This column is in the cross-hatched parts A and / \ 'with means for achieving For example, the sections A and A 'can be provided with suitable packing elements such as Raschig rings, Berl saddles, Intalox saddles or other packing elements which offer a large liquid surface to the gas flowing through the packing elements. other internals, e.g. bubble cap or sieve tray, to be used.

Der Absorptionskolonne 10 wird eine Waschlösung, z. B. eine wäßrige Kaliumcarbonatlösung, die eine geringe Menge Äthanolamin enthält, durch die Leitungen 11 und 12 zugeführt. Durch die Leitung 11 wird ein Strom einer Waschlösung (die vorzugsweise stärker regeneriert ist als die durch Leitung 12 eintretende Waschlösung) oben auf die Absorptionskolonne aufgegeben, und dieser Strom fließt über die Füllkörper im Abschnitt A 'nach unten. Durch die Leitung 12 wird ein zweiler Strom einer Waschlösung (die normalerweise weniger gut regeneriert ist als die durch Leitung U zugeführte Waschlösung) oberhalb des Abschnitts A zugeführt. Die durch Leitung 11 zugeführte Lösung mischt sich mit der durch Leitung 12 zugeführten Lösung, und die gemischte Lösung fließt dann über die Füllkörper oder Böden im Abschnitt A nach unten und sammelt sich am Boden der Absorptionskolonne im Sumpf 13 und wird aus dem Turm durch die Leitung 14 abgezogen.The absorption column 10 is a washing solution, e.g. B. an aqueous potassium carbonate solution containing a small amount of ethanolamine, fed through lines 11 and 12. A stream of a scrubbing solution (which is preferably more regenerated than the scrubbing solution entering through line 12) is fed through line 11 to the top of the absorption column, and this stream flows down over the packing in section A '. A twofold stream of washing solution (which is normally less well regenerated than the washing solution supplied through line U) is fed through line 12 above section A. The solution fed in through line 11 mixes with the solution fed in through line 12, and the mixed solution then flows down over the packing or trays in section A and collects at the bottom of the absorption column in sump 13 and is removed from the tower through the line 14 deducted.

Der zu reinigende heiße Gasstrom, z. B. ein Gas, das 20% COi enthält, eine Temperatur von 115°Chat und mit Wasserdampf gesättigt ist, wird am Fuß des Absorptionsturms 10 durch Leitung 15 zugeführt, strömt von unten nach oben im Gegenstrom zu der durch die Abschnitte A und Λ'nach unten rieselnden Flüssigkeit und verläßt den Absorptionsturm im gereinigten Zustand durch Leitung 16 am oberen Ende. Gegebenenfalls wird der den Absorber durch Leitung 16 verlassende Gasstrom durch einen Kühler 17 geführt, wo das Gas gekühlt und Wasserdampf herauskondensiert wird. Das wäßrige Kondensat aus dem Kühler 17 kann durch Leitung 18 wieder oben auf den Absorber aufgegeben werden. Das gereinigte Gas verläßt den Kühler durch Leitung 19 für jeden gewünschten Zweck.The hot gas stream to be cleaned, e.g. B. a gas which contains 20% COi, a temperature of 115 ° Chat and is saturated with water vapor, is supplied at the foot of the absorption tower 10 through line 15, flows from bottom to top in countercurrent to that through sections A and Λ ' downward trickling liquid and leaves the absorption tower in the purified state through line 16 at the top. If necessary, the gas flow leaving the absorber through line 16 is passed through a cooler 17, where the gas is cooled and water vapor is condensed out. The aqueous condensate from the cooler 17 can be returned to the top of the absorber through line 18. The purified gas leaves the cooler through line 19 for any desired purpose.

Die Regenerierung der Lösung findet in der Regenerierkolonne 20 statt, die zwei getrennte Zonen aufweist, nämlich die untere, bei höherer Temperatur und Überdruck gefahrene Zone Sund eine bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierzone Cam oberen Ende der Regenerierkolonne 20. Die bei höherer Temperatur und höherem Druck gefahrene Zone 8 ist von der bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrenen Zone Cdurch einen Dom 21 getrennt, der eine Verbindung zwischen den beiden Zonen verhindert. Die Zone B ist im kreuzschraffierten Abschnitt ß'und die Zone Cim kreuzschraffierten Abschnitt C mit geeigneten Füllkörpern oder Böden versehen.The regeneration of the solution takes place in the regeneration column 20, which has two separate zones, namely the lower zone operated at higher temperature and overpressure and a regeneration zone operated at lower pressure and lower temperature at the upper end of the regeneration column 20 Zone 8 , which is operated at a higher pressure, is separated from zone C, which is operated at lower pressure and lower temperature, by a dome 21, which prevents a connection between the two zones. The zone B is provided in the cross-hatched section β 'and the zone C in the cross-hatched section C with suitable packing or trays.

Ausgebrauchte Waschlösung, die absorbiertes saures Gas enthält, wird aus dem Sumpf 13 am Fuß des Absorptionsturms 10 durch Leitung 14 bei einer Temperatur oberhalb der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck, z. B. bei einer Temperatur von 118°C, abgezogen und einem Mengenregelventil 21 zugeführt, wo der Strom in zwei Teile unterteilt wird. Ein Teil wird durch Leitung 22, Druckminderventil 23 und Leitung 24 oben auf die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone C aufgegeben, während ein zweiter Teil durch Leitung 25, Druckminderventil 26 und Leitung 27 oben auf die bei höherem Druck gefahrene Regenerierzone B aufgegeben wird. Im altgemeinen können 40 bis 70% der vom Fuß des Absorbers durch Leitung 14 abgezogenen Lösung der bei höherem Druck gefahrenen Zone B zugeführt werden, während der Rest zu der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone CfließLUsed scrubbing solution containing absorbed acidic gas is removed from the sump 13 at the foot of the absorption tower 10 through line 14 at a temperature above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure, e.g. B. at a temperature of 118 ° C, withdrawn and fed to a flow control valve 21, where the flow is divided into two parts. One part is fed through line 22, pressure reducing valve 23 and line 24 on top of the regeneration zone C operated at lower pressure, while a second part is fed through line 25, pressure reducing valve 26 and line 27 on top of regeneration zone B operated at higher pressure. In general, 40 to 70% of the solution withdrawn from the foot of the absorber through line 14 can be fed to zone B operated at higher pressure, while the remainder flows to regeneration zone C operated at lower pressure

Die oben auf die Zone C aufgegebene Lösung fließt über Böden oder Füllkörper im Abschnitt C" von oben nach unten im Gegenstrom zu dem von unten nach oben strömenden Abstreifdampf, sammelt sich im Sumpf 28 am Fuß der Zone Cund wird durch Leitung 29 bei einer Temperatur von beispielsweise 105⁰C abgezogen.
Die durch Leitung 27 oben auf die bei höherem Druck gefahrene Zone B aufgegebene Lösung fließt von oben nach unten über Füllkörper oder Böden im Abschnitt B' im Gegenstrom zu dem von unten nach oben strömenden Abstreifdampf, sammelt sich im Sumpf 30 am Fuß der Zone C und wird durch Leitung 31 bei einer Temperatur von beispielsweise 127° C abgezogen.The solution applied to the top of zone C flows over trays or packing in section C "from top to bottom in countercurrent to the stripping steam flowing from bottom to top, collects in sump 28 at the foot of zone C and is through line 29 at a temperature of for example 105 ⁰ C subtracted.
The solution applied through line 27 on top of zone B , which is operated at higher pressure, flows from top to bottom over packing or trays in section B ' in countercurrent to the stripping steam flowing from bottom to top, collects in sump 30 at the foot of zone C and is withdrawn through line 31 at a temperature of, for example, 127 ° C.

Der Zone C der Regenerierstufe wird Abstreifdampf teilweise durch den Aufkocher 32 zugeführt, durch den die Waschlösung aus dem Sumpf 28 mit Hilfe der Leitungen 33 und 34 umgewälzt wird. Der im Aufkocher 32 erzeugte Dampf wird durch Leitung 35 unten in die Zone CeingeführtStripping steam is partially fed to zone C of the regeneration stage through the reboiler 32, through the the washing solution from the sump 28 is circulated with the aid of the lines 33 and 34. The one in the reboiler 32 generated steam is introduced into zone C through line 35 below

Der unter höherem Druck gefahrenen Zone B des Regenerierturmes wird Abstreifdampf vom Aufkocher 35 zugeführt, durch den Waschlösung vom Sumpf 30 mit Hilfe der Leitungen 37 und 38 umgewälzt wird. Der im Aufkocher 36 erzeugte Dampf wird durch Leitung 39 unten in die Zone B eingeführt Die Aufkocher 36 und 32 Zone B of the regeneration tower, which is operated under higher pressure, is supplied with stripping steam from reboiler 35, through which washing solution from sump 30 is circulated with the aid of lines 37 and 38. The steam generated in reboiler 36 is introduced through line 39 into zone B below. Reboilers 36 and 32

bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform werden 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 bei einer Temperatur von beispielsweise 165°C durch Leitung 40 in den Aufkocher 36 eingeführt. Es gibt mit Hilfe der Schlange 41 Wärme an die Waschlösung ab und wird dann durch Leitung 42 in den Aufkocher 32 geführt, wo es mit Hilfe der Schlange 43 Wärme an die Waschlösung abgibt. Es verläßt den Aufkocher 32 durch Leitung 44 und wird durch Leitung 15 bei einer Temperatur von beispielsweise 115°C unten in den Absorber 10 eingeführt.at the in F i g. 1 embodiment shown are heated by raw process gas, for example a hot gas containing CO2 and saturated with water vapor from a water vapor reformer or a Partial oxidation system can be. The hot process gas is at a temperature of 165 ° C, for example introduced into reboiler 36 through line 40. It gives heat to the washing solution with the help of the snake 41 from and is then passed through line 42 into the reboiler 32, where it is with the help of the coil 43 heat to the Releases washing solution. It leaves the reboiler 32 through line 44 and is through line 15 at a Temperature of, for example, 115 ° C. introduced into the absorber 10 below.

Das Gemisch aus desorbiertem saurem Gas und Wasserdampf, das sich am oberen Ende der Regenerierzone Csammelt, wird durch Leitung 45 abgezogen und durch den Kühler 46 geleitet, wo genügend Dampf herauskondensiert wird, um die richtige Wasserbilanz im System aufrecht zu erhalten. Das wäßrige Kondensat wird durch Leitung 47 zum oberen Ende der Regenerierzone C zurückgeführt. Der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der weitgehend aus saurem Gas besteht, wird durch Leitung 48 abgeführt.The mixture of desorbed acidic gas and water vapor that collects at the top of regeneration zone C is withdrawn through line 45 and passed through cooler 46, where sufficient steam is condensed out to maintain the correct water balance in the system. The aqueous condensate is returned to the top of regeneration zone C through line 47. The gas flow emerging from the cooler, which largely consists of acidic gas, is discharged through line 48.

Das Gemisch aus Wasserdampf und desorbiertem Gas, das sich am oberen Ende der Regenerierzone B sammelt, wird durch Leitung 49 abgezogen und durch den Kühler 50 geführt, wo Wasserdampf kondensiert und genügend Kondensat zurückgeführt wird, um die richtige Wasserbiianz aufrecht zu erhalten. Das wäßrige Kondensat wird durch Leitung 51 zum oberen Ende der Regenerierzone B zurückgeführt. Der aus dem Kühler austretende Gasstrom, der weitgehend aus saurem Gas besteht, wird durch Leitung 52 abgeführt.The mixture of water vapor and desorbed gas that collects at the top of regeneration zone B is withdrawn through line 49 and passed through cooler 50 where water vapor is condensed and sufficient condensate is returned to maintain the correct water balance. The aqueous condensate is returned to the upper end of regeneration zone B through line 51. The gas flow emerging from the cooler, which largely consists of acidic gas, is discharged through line 52.

Als Folge des in der Zone B herrschenden Überdrucks liegt die Temperatur der regenerierten Lösung, die sich im Sumpf 30 am Fuß der Regenerierzone B sammelt, über der Siedetemperatur der Lösung bei Normaldruck. Diese heiße regenerierte Lösung wird aus dem Sumpf 30 bei einer Temperatur von beispielsweise 127°C durch 2c Leitung 31 abgezogen. Sie strömt durch das Druckminderventil 53 und wird in ein Entspannungsgefäß 54 eingeführt, wo der Druck auf ungefähr den Druck entspannt wird, der in der bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierzone C herrscht. Als Folge der Druckminderung wird Wasserdampf aus der Lösung freigegeben, und der erzeugte Wasserdampf wird durch Leitung 55 dem unteren Ende der Regenerierzone Czugeführt, in derer als Abstreifdampf dient. Wenn beispielsweise die Zone ßbei einem Druck von 1,05 atü und die Zone C bei einem Druck von 0,14 atü (gemessen am Fuß der Zone C) gefahren wird, kann der Druck im Entspannungstank 54 beispielsweise 0,21 atü betragen, und der erzeugte Wasserdampf gelangt unter seinem Eigendruck durch Leitung 55 zum Fuß der Zone C. Es ist somit offensichtlich, daß der Bedarf an Abstreifdampf in der Zone Cbei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform teilweise durch den im Aufkocher 32 erzeugten Dampf und teilweise durch den im Entspannungstank 54 entwickelten Entspannungsdampf gedeckt wird.As a result of the pressure prevailing in the zone B overpressure, the temperature of the regenerated solution which collects at the bottom of the regeneration zone B in the sump 30 above the boiling point of the solution at atmospheric pressure. This hot, regenerated solution is withdrawn from the sump 30 at a temperature of, for example, 127 ° C. through 2c line 31. It flows through the pressure reducing valve 53 and is introduced into an expansion vessel 54, where the pressure is released to approximately the pressure that prevails in the regeneration zone C, which is operated at a lower pressure and lower temperature. As a result of the pressure reduction, water vapor is released from the solution, and the water vapor generated is fed through line 55 to the lower end of the regeneration zone C, in which it serves as stripping steam. If, for example, the zone β is driven at a pressure of 1.05 atmospheres and the zone C at a pressure of 0.14 atmospheres (measured at the foot of the zone C) , the pressure in the expansion tank 54 can be, for example, 0.21 atmospheres, and the The water vapor generated under its own pressure passes through line 55 to the base of zone C. It is thus evident that the demand for stripping steam in zone C at the time shown in FIG. 1 is partially covered by the steam generated in the reboiler 32 and partially by the expansion steam developed in the expansion tank 54.

Die Dampfentwicklung im Entspannungstank 54 ist natürlich endotherm und hat eine Abkühlung der Lösung zur Folge. Die gekühlte Lösung, die sich am Boden des Tanks 54 im Sumpf 56 sammelt, wird bei einer Temperatur von beispielsweise 113°C durch Leitung 57, Umwälzpumpe 58 und Leitung 11 zum oberen Ende der Absorptionskolonne 10 zurückgeführt.The development of steam in the expansion tank 54 is of course endothermic and has a cooling effect on the solution result. The cooled solution that collects at the bottom of the tank 54 in the sump 56 is at a Temperature of for example 113 ° C through line 57, circulation pump 58 and line 11 to the upper end of the Absorption column 10 recycled.

Die regenerierte Lösung, die sich am Fuß der Regenerierzone Cim Sumpf 28 sammelt, wird durch Leitung 29 abgez.ogen und durch Umwälzpumpe 59 und Leitung 12 der Absorptionskolonne 10 an einem Zwischenpunkt oberhalb des Abschnitts A zugeführt.The regenerated solution, which collects at the foot of the regeneration zone C in the sump 28, is withdrawn through line 29 and fed through circulation pump 59 and line 12 to the absorption column 10 at an intermediate point above section A.

Der Gesamteffekt des in F i g. 1 dargestellten Systems ist die Rückgewinnung und wirksame Ausnutzung eines wesentlichen Teils des Wärmegehalts des in den Absorber eintretenden heißen Rohgases und eines wesentlichen Teils der Absorptionswärme des sauren Gases in der Lösung. Diese beiden Wärmequellen waren bei den bekannten Anlagen vollständig oder weitgehend ungenutzt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten System wirkt die Waschlösung im Absorber als Speicher der Wärme des rohen Prozeßgases (die durch direkten Kontakt mit dem Gas auf die Lösung übertragen wird) und der im Absorber frei werdenden Absorptionswärme des sauren Gases. Die Wärme aus diesen beiden Quellen erhöht die Temperatur der Waschlösung auf einen Wert, der oberhalb der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt.The overall effect of the in FIG. 1 is the recovery and effective use of a system essential part of the heat content of the hot raw gas entering the absorber and a substantial part Part of the heat of absorption of the acidic gas in the solution. These two heat sources were with the known systems completely or largely unused. In the system shown in Fig. 1, the acts Scrubbing solution in the absorber to store the heat of the raw process gas (which is produced by direct contact with the Gas is transferred to the solution) and the heat of absorption of the acidic gas released in the absorber. The heat from these two sources increases the temperature of the washing solution to a value above that The boiling temperature of the regenerated solution is normal pressure.

Durch Regenerierung eines wesentlichen Teils dieser heißen Waschlösung in einer bei Überdruck gefahrenen Regenerierzone wird eine magere regenerierte Lösung bei erhöhtem Druck gebildet. Wenn der Druck dieser Lösung beispielsweise im Entspannungstank 54 (Fig. I) entspannt wird, wird die Wärme, die in der Lösung wahrend der Absorption gespeichert worden ist, in Form von nutzbarem Abstreifdampf frei, der wenig oder kein CO? enthält und einen solchen Druck hai, daß er in den unteren Teil ucr bei niedrigeren) Druck gefahrenen Regenerierzone Ceingeführt und in der Zone CaIs wirksamer Abstreifdampf ausgenutzt werden kann, der einen wesentlichen Anteil des Abstreifdampfes ersetzt, der sonst im Aufkocher 32 erzeugt werden müßte.By regenerating a substantial part of this hot wash solution in a pressurized one Regeneration zone, a lean regenerated solution is formed at increased pressure. When the pressure is this Solution, for example, in the expansion tank 54 (Fig. I) is relaxed, the heat that is in the solution while the absorption has been stored, in the form of usable stripping steam, little or no CO? contains and has such a pressure that it is driven into the lower part ucr at lower) pressure Regeneration zone C introduced and in the zone CaIs effective stripping steam can be used, the one Substantial part of the stripping steam, which would otherwise have to be generated in the reboiler 32, is replaced.

Durch diesen innen erzeugten Dampf wird die im System erforderliche Fremddampfmenge (gemessen an der Gesamtmenge des Dampfes, die normalerweise in den Aufkochern 32 und 36 erzeugt würde) um beispielsweise 15 bis 30% gesenkt. Durch diese Senkung des Fremddampfbedarfs wird gleichzeitig die Größe der Aufkocher 32 und 36, die ein teurer Teil der Anlage sind, da sie häufig aus nichtrostendem Stahl hergestellt werden müssen, verringert Die Größe der hochliegenden Kühler 46 und 50 wird ebenfalls wesentlich verringert, und zwar proportional der Verringerung der Dampf menge, die in den Aufkochern 32 und 36 erzeugt wird.The amount of external steam required in the system (measured by the Total amount of steam that would normally be generated in the boilers 32 and 36) by, for example 15 to 30% reduced. As a result of this reduction in the external steam requirement, the size of the reboiler 32 is increased at the same time and 36, which are an expensive part of the plant as they often have to be made of stainless steel, Reduced The size of the overhead radiators 46 and 50 is also reduced significantly, namely proportional to the reduction in the amount of steam generated in the boilers 32 and 36.

Weitere Vorteile ergehen sich aus der Tatsache, daß ein wesentlicher Anteil der Lösung bei Überdrucken regeneriert wird. Die höht.-en Arbeitstemperaturen, die sich aus dem für die Regenerierung angewendeten Überdruck ergeben, steigern die Desorptionsgeschwindigkeit wesentlich und ermöglichen eine sorgfältigere Regenerierung der Lösung und eine Verringerung der Füllkörpermenge in den Abschnitten A und Λ'des Absorbers und in den Abschnitten ß'und C in der Regenerierkolonne. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein wesentlicher Anteil des vom Rohgas abgetrennten CO2 bei erhöhtem Druck anfällt, wodurch in Fällen, in denen das CO2 unter Druck verwendet wird, z. B. für die Herstellung von Harnstoff oder für die Umwandlung in flüssiges oder festes CO2, die Verdichtungskosten verringert werden.Further advantages result from the fact that a substantial proportion of the solution is regenerated in the event of overprinting. The higher working temperatures, which result from the overpressure used for the regeneration, increase the desorption rate considerably and enable a more careful regeneration of the solution and a reduction in the amount of packing in sections A and Λ 'of the absorber and in sections ß' and C in the regeneration column. Another advantage is that a significant proportion of the CO2 separated from the raw gas is obtained at elevated pressure, which in cases where the CO2 is used under pressure, e.g. B. for the production of urea or for the conversion into liquid or solid CO2, the compression costs are reduced.

Zwei Merkmale der Erfindung, die für die Erzielung dieser Ergebnisse wesentlich sind, müssen besondersTwo features of the invention which are essential to the achievement of these results must be particular

betont werden.be emphasized.

Erstens ist es wesentlich, daß wenigstens ein Teil des Absorbers bei Temperaturen gefahren wird, die über der Siedetemperatur der regenerierten Losung bei Normaldruck liegen, so daß wenigstens ein wesentlicher Teil der ausgebrauchten Lösung der Rcgcncricrsiufe bei dieser erhöhten Temperatur zugeführt wird. Der hier gcbrauchte Ausdruck »Siedetemperatur der regencricrlcn Lösung bei Normaldruck« bedeutet die Temperatur, bei der der Gesamtdruck von Wasserdampf und saurem Gas über der Waschlösung nach deren Regenerierung durch Abstreifen mit Dampf in der Regenerierstufe eine Atmosphäre absolut beträgt. Vor der Regenerierung hat die Lösung infolge eines verhältnismäßig hohen Gehalts an absorbiertem saurem Gas eine etwas niedrigere Siedetemperatur bei Normaldruck. Wenn ausgebrauchte Waschlösung der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone bei niedrigerer Temperatur zugeführt wird, wird der Wärmewirkungsgrad der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone sehr schlecht wegen der zusätzlichen Wärme, die erforderlich ist, um die Waschlösung von ihrer verhältnismäßig niedrigen Anfangstemperatur auf die verhältnismäßig hohe Temperatur zu bringen, die in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone herrscht. Unter diesen Bedingungen wird keine oder nur eine geringe reine Zunahme des Wärmewirkungsgrades erzielt.First, it is essential that at least a portion of the absorber is operated at temperatures above that The boiling point of the regenerated solution is normal pressure, so that at least a substantial part of the spent solution is fed back to the reactor at this elevated temperature. The one used here The expression "boiling point of the regenerative solution at normal pressure" means the temperature where the total pressure of water vapor and acid gas over the scrubbing solution after its regeneration by stripping with steam in the regeneration stage is an absolute atmosphere. Before regeneration the solution has a somewhat lower one due to a relatively high content of absorbed acid gas Boiling temperature at normal pressure. If used washing solution is used at higher pressure If the regeneration zone is supplied at a lower temperature, the thermal efficiency becomes that at a higher one Pressure driven regeneration zone very poorly because of the additional heat that is required to generate the Wash solution from its relatively low initial temperature to the relatively high temperature to bring that prevails in the regeneration zone operated at higher pressure. Under these conditions will no or only a small pure increase in the thermal efficiency achieved.

is Das zweite wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der heiße Strom der ausgebrauchten Lösung der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone zugeführt werden muß, ohne daß er zuerst auf einen Druck entspannt wird, der niedriger ist als der Druck, der in der bei höherem Druck gefahrenen Zone herrscht. Wenn der heiße Strom der ausgebrauchten Lösung aus dem Absorber auf Normaldruck entspannt wird, wird die in der Lösung gespeicherte Wärme als nutzloses Gemisch von Wasserdampf und CO? ohne Abstreifwert verbraucht. Wenn dagegen die heiße ausgebrauchte Lösung auf den Druck entspannt wird, der am oberen Ende der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone herrscht, wird die nutzlose Dampfentwicklung bei der Druckentspannung weitgehend ausgeschaltet. Mit anderen Worten, der Druck, der in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone herrscht, verringert ganz wesentlich die stark endotherme Dampfentwicklung, die bei der Druckentspannung stattfindet, so daß die in der Lösung gespeicherte Wärme erhalten bleibt. Diese Erhaltung der Wärme spiegelt sich in einer wesentlich höheren Lösungstemperatur am oberen Ende der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone nach der Druckentspannung wider. Nach der Regenerierung wird diese gespeicherte Wärme dann bei der Entspannung der Lösung für die Erzeugung von im wesentlichen reinem Dampf verfügbar, der absolut frei von saurem Gas und als Abstreifdampf voll wirksam ist.The second essential feature of the invention is that the hot stream of the spent Solution must be supplied to the regeneration zone, which is driven at higher pressure, without first having to go to one Pressure is released, which is lower than the pressure that prevails in the zone driven at higher pressure. When the hot stream of the spent solution from the absorber is expanded to normal pressure, the Heat stored in the solution as a useless mixture of water vapor and CO? without stripping value consumed. If, on the other hand, the hot spent solution is released to the pressure that is at the top the regeneration zone, which is operated at a higher pressure, is the useless steam development in the Pressure release largely switched off. In other words, the pressure that is in at the higher pressure driven regeneration zone, significantly reduces the strongly endothermic steam development that takes place when the pressure is released, so that the heat stored in the solution is retained. These Preservation of heat is reflected in a much higher solution temperature at the high end of the higher pressure driven regeneration zone after the pressure release. After regeneration this stored heat then during the relaxation of the solution for the production of essentially pure Steam available that is absolutely free of acidic gas and fully effective as stripping steam.

Um Wärme in der Waschlösung zu speichern und eine ausgebrauchte Waschlösung zu erhalten, deren Temperatur über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt, ist es natürlich notwendig, eine übermäßige Abkühlung der dem Absorber zugeführten Waschlösung zu vermeiden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten System findet nur eine minimale Abkühlung der Lösung statt. Abgesehen von der endothermen Kühlung, die im Entspannungstank 54 stattfindet, wird die gesamte Lösung bei der Temperatur, mit der sie die Regenerierkolonne verläßt, in den Absorber zurückgeführt.In order to store heat in the washing solution and obtain a used washing solution, its Temperature is above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure, it is of course necessary to to avoid excessive cooling of the washing solution supplied to the absorber. In the case of the one shown in FIG only minimal cooling of the solution takes place. Apart from the endothermic Cooling, which takes place in the expansion tank 54, the entire solution at the temperature with which it is the Regeneration column leaves, returned to the absorber.

In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, für eine mäßige Kühlung der regenerierten Lösung am oberen Teil des Absorbers Sorge zu tragen, um den Gegendruck des sauren Gases aus der Lösung zu verringern und hierdurch ein gereinigtes Gas mit niedrigerem Restgehalt an saurem Gas zu erhalten. Ein solches System ist in F i g. 2 dargestellt, wo ein kleiner gekühlter Lösungsstrom oben auf den Absorber aufgegeben wird, um einen niedrigeren Gehalt an saurem Gas im gereinigten Gas zu erzielen. Wo eine Abkühlung stattfindet, z. B. bei dem in F i g. 2 dargestellten System, muß das Ausmaß der Abkühlung natürlich so geregelt werden, daß wenigstens ein wesentlicher Teil der Waschlösung im Absorber auf eine Temperatur erhitzt werden kann, die über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt.In certain cases it can be useful for a moderate cooling of the regenerated solution at the top Part of the absorber to take care to reduce the back pressure of the acid gas from the solution and thereby obtaining a purified gas with a lower residual acid gas content. Such a system is in F i g. 2, where a small cooled solution stream is applied to the top of the absorber in order to produce a to achieve lower acid gas content in the purified gas. Where cooling takes place, e.g. B. at the in Fig. 2, the amount of cooling must of course be controlled so that at least A substantial part of the washing solution in the absorber can be heated to a temperature above that The boiling temperature of the regenerated solution is normal pressure.

Um aus dem Absorber einen Strom von hoher Temperatur zu erhalten, ist es zuweilen zweckmäßig, die Absorptionsstufe in getrennte Abschnitte oder Zonen zu unterteilen, um sicherzustellen, daß wenigstens ein Teil der ausgebrauchten Waschlösung die Absorptionsstufe bei der gewünschten erhöhten Temperatur verläßt. Ein solches System, das sich für die Behandlung eines kühlen Rohgases eignet, ist in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 arbeitet der unterste Abschnitt des Absorbers als Vorwärmer und Vorsättigungsabschnitt, der bei einer wesentlieh niedrigeren Temperatur als das übrige System gefahren wird. Durch Absonderung der Waschlösung in diesem kühlen Abschnitt des Absorbers wird es möglich, andere Abschnitte des Absorbers bei Temperaluren zu fahren, die über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegen.In order to obtain a high temperature stream from the absorber it is sometimes convenient to divide the absorption stage into separate sections or zones to ensure that at least some of the spent scrubbing solution leaves the absorption stage at the desired elevated temperature. Such a system, which is suitable for the treatment of a cool raw gas, is shown in FIG. 3. In Fig. 3, the lowermost section of the absorber works as a preheater and presaturation section, which is operated at a substantially lower temperature than the rest of the system. By separation of the washing solution in this cool section of the absorber, it is possible to drive other sections of the absorber at Temperaluren which are above the boiling temperature of the regenerated solution at atmospheric pressure.

Ein besonders vorteilhaftes System, das gemäß der Rrfindung unter Verwendung von bei verschiedenen Temperaturen gefahrenen getrennten Absorptionszonen betrieben wird, ist in der DE-AS 19 14 810 beschrieben. Bei diesem System wird durch Verwendung getrennter Absorptionszonen, die mit getrennten parallelen Waschlösungsströmen beschickt werden, die getrennt aus den Absorptionszonen abgezogen werden, der Wär megehalt des Rohgases und die durch die exotherme Absorptionsreaktion frei werdende Wärme in einem Hochtemperaturstrom konzentriert, der der bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone zugeführt wird, wodurch maximale Wärmegewinnung aus diesen beiden Quellen erreicht wird. A particularly advantageous system, which is operated according to the invention using separate absorption zones operated at different temperatures , is described in DE-AS 19 14 810 . In this system, the heat content of the raw gas and the heat released by the exothermic absorption reaction are concentrated in a high-temperature stream, which is the one at higher pressure and by using separate absorption zones, which are charged with separate parallel wash solution streams which are withdrawn separately from the absorption zones higher temperature driven regeneration zone is supplied, whereby maximum heat recovery from these two sources is achieved.

Die Temperatur, die in jedem gegebenen Fall durch die heiße Lösung aus dem Absorber erreicht wird, hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, z. B. von der Temperatur und dem Sättigungsgrad des eintretenden RohgaThe temperature that is reached in any given case by the hot solution from the absorber depends on a number of factors, e.g. B. on the temperature and the degree of saturation of the incoming Rohga ses, vom Partialdruck des CO₂ und/oder H₂S im Rohgas, von dem Ausmaß der Abkühlung, die die Waschlösung möglicherweise erfährt, und von der jeweiligen Anordnung des Systems, insbesondere in bezug darauf, ob der Absorber zur Konzentrierung der Wärme in einen bestimmten Strom auf die in F i g. 3 dargestellte Weise oder wie bei den in der DE-AS 19 14 810 beschriebenen Ausführungsformen in Zonen unterteilt ist In gewissen Fällen ist es möglich, daß die Temperatur der aus dem Absorber kommenden heißen Lösung nur um einige Grade überses, the partial pressure of the CO ₂ and / or H ₂ S in the raw gas, the extent of the cooling that the scrubbing solution may experience, and the respective arrangement of the system, in particular with regard to whether the absorber to concentrate the heat in a certain current to the in F i g. 3 or as in the embodiments described in DE-AS 19 14 810 is divided into zones. In certain cases it is possible that the temperature of the hot solution coming from the absorber is only a few degrees above der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt, jedoch kann eine erhebliche Verbesserung des Wärmehaushalts erreicht werden. In typischen Fällen erreicht die aus dem Absorber kommende heiße Lösung Temperaturen, die um 5 bis 45°C, jedoch im allgemeinen um 10 bis 30⁰C über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegen.the boiling point of the regenerated solution is normal pressure, but a considerable improvement in the heat balance can be achieved. In typical cases, the coming out of the hot solution reached absorber temperatures by 5 to 45 ° C, however they generally by 10 to 30 ⁰ C above the boiling temperature of the regenerated solution at atmospheric pressure.

Der Partialdruck des sauren Gases (CO? und/oder H?S) in den gemäß der Erfindung zu behandelnden Rohgasen sollte vorzugsweise erheblich sein. Im allgemeinen sind die erzielten Vorteile um so größer, je höher der Partialdruck des sauren Gases ist. In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, daß der Partialdruck des sauren Gases im Rohgas in der Größenordnung von 1,75 kg/cm² oder darüber, vorzugsweise bei etwa 2,8 kg/cm² oder darüber liegt. Verhältnismäßig hohe Partialdrücke des sauren Gases sind erwünscht um Hen verhältnismäßig hohen Rückdruck des sauren Gases aus der Lösung zu überwinden, der sich daraus ergibt, daß ein Teil des Absorbers bei Temperaturen gefahren wird, die über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt. Unter diesen Bedingungen ist ein wesentlicher Partialldruck des sauren Gases in der Gasphase erforderlich, um die für das Stattfinden der Absorption erforderliche Antriebskraft zu erhalten. Die Antriebskraft ist der Unterschied zwischen dem Rückdruck des sauren Gases aus der Lösung und dem Partial- ίο druck des sauren Gases in der Gasphase.The partial pressure of the acid gas (CO? And / or H? S) in the raw gases to be treated according to the invention should preferably be considerable. In general, the higher the partial pressure of the acid gas, the greater the advantages achieved. In most cases it is expedient for the partial pressure of the acid gas in the raw gas to be of the order of magnitude of 1.75 kg / cm ² or more, preferably about 2.8 kg / cm ² or more. Relatively high partial pressures of the acid gas are desirable in order to overcome the relatively high back pressure of the acid gas from the solution, which results from the fact that part of the absorber is operated at temperatures above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure. Under these conditions, a substantial partial pressure of the acidic gas in the gas phase is necessary in order to obtain the driving force necessary for the absorption to take place. The driving force is the difference between the back pressure of the acid gas from the solution and the partial pressure of the acid gas in the gas phase.

Die Erfindung ist sowohl auf kühle als auch heiße Einsatzgase anwendbar. Ideal für das System gemäß der Erfindung sind jedoch Einsatzgase, deren Temperatur wesentlich höher ist als die Siedetemperatur der regenerierten Waschlösung bei Normaldruck, und die wesentliche Wasserdampfmengen enthalten oder vorzugsweise mit Wasserdampf gesättigt sind. Synthesegase, die durch Hochdruckreformierung von Erdgas oder Schwerbenzin oder durch Teiloxydation verschiedener kohlenstoffhaltiger Brennstoffe unter Druck hergestellt werden, sind für die Behandlung gemäß de^r Erfindung ideal, da sie bei hohen Temperaturen verfügbar sind, verhältnismäßig hohe CC>2-Partialdrücke aufweisen (z. B. in der Größenordnung von 3,5 bis 28 kg/cm²) und wesentliche Mengen Wasserdampf enthalten oder mit Wasserdampf gesättigt sind. Nach der Rückgewinnung des größten Teils des Wärmegehaltes dieser heißen, wasserdampfhaltigen Gase in verschiedenen Anlagen zur Wärmerückgewinnung (einschließlich der Aufkocher, die den Abstreitdampf für die Regencrierstufe liefern) werden diese Gase im allgemeinen wasserdampfgesättigt bei Temperaturen von etwa 115 bis 135⁰C in die Absorptionsstufe des Systems gemäß der Erfindung eingeführt.The invention is applicable to both cool and hot feed gases. However, feed gases whose temperature is significantly higher than the boiling point of the regenerated scrubbing solution at normal pressure and which contain substantial amounts of water vapor or are preferably saturated with water vapor are ideal for the system according to the invention. Synthesis gases of various by high pressure reforming of natural gas or naphtha or by partial oxidation of carbonaceous fuels are produced under pressure, are ideal for the treatment according to de ^r invention, since they are available at high temperatures, have relatively high CC> 2 partial pressures z (. B . of the order of 3.5 to 28 kg / cm ² ) and contain substantial amounts of water vapor or are saturated with water vapor. After most of the heat content of these hot, steam-containing gases has been recovered in various systems for heat recovery (including the boilers that supply the steam for the regeneration stage), these gases are generally saturated with water vapor at temperatures of around 115 to 135 ⁰ C in the absorption stage of the System introduced according to the invention.

Typische kühle Einsatzgase¹, die sich für die Behandlung gemäß der Erfindung eignen, sind unter erhöhten Drücken stehende Erdgase, die CO2 und/oder H₂S im wesentlichen Mengen enthalten. Die Anwendung der Erfindung auf die Entfernung von CGs ?us Erdgas ist in Fig. 3 dargestellt.Typical cool feed ^{gases 1} which are suitable for the treatment according to the invention are natural gases which are under elevated pressures and which _{contain CO2 and / or H 2} S in substantial quantities. The application of the invention to the removal of CGs from natural gas is illustrated in FIG.

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 Kaliumcarbonatlösungen mit Kaliumcarbonatkonzentrationen von 15 bis 45 Gew.-°/o, vorzugsweise von etwa 22 bis 35 Gew.-% (diese Konzentrationen 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, AS2O3, Aminosäuren wie Glycin oder andere Zusätze, die die Absorptions- und Desortionsgeschwindigkeiten von sauren Gasen in der Kaliumcarbonatlösung steigern, aktiviert.In general, any regenerable aqueous alkaline wash solution can be used in the system according to the invention be used. Aqueous solutions of potassium carbonate are particularly preferred, especially proportionally concentrated potassium carbonate solutions with potassium carbonate concentrations of 15 to 45% by weight, preferably from about 22 to 35% by weight (these concentrations are calculated assuming that the all potassium present is present as potassium carbonate). These potassium carbonate solutions are preferred by additives, e.g. B. ethanolamines, alkali borates such as potassium or sodium borate, AS2O3, amino acids such as glycine or other additives that reduce the rates of absorption and desortation of acidic gases in increase the potassium carbonate solution, activated.

Besonders bevorzugt von diesen Aktivatoren für Kaliumcarbonatlösungen werden die Äthanoiamine, die den Kaliumcarbonatlösungen vorzugsweise in Mengen von etwa 1 bis 10Gew.-%, vorzugsweise von etwa 2 bis b Gew.-9'o zugesetzt werden. Diethanolamin HN(CFbCHpOH)? wird vom Standpunkt der Kosten, der verhältnismäßig niedrigen Flüchtigkeit und der Wirksamkeit bevorzugt, jedoch können auch Monoäthanolamin H2NCH1CH2OH oder Triäthanolamin N(CHiCHjOH)I an Stelle von Diäthanolamine oder Gemische von zwei oder drei dieser Äthanolamine als Zusätze für Kaliumcarbonatlösungen verwendet werden.Especially preferred of these activators for potassium carbonate solutions the Äthanoiamine, which are preferably added from about 2 to b wt 9'o the potassium carbonate solutions, preferably in amounts of about 1 to 10 wt .-%, are. Diethanolamine HN (CFbCHpOH)? is preferred from the standpoint of cost, relatively low volatility and effectiveness, but monoethanolamine H2NCH1CH2OH or triethanolamine N (CHiCHjOH) I can also be used in place of diethanolamines or mixtures of two or three of these ethanolamines as additives for potassium carbonate solutions.

Außer Kaliurncarbonatlosungcn mit oder ohne Aktivatoren können auch andere regenerierbare wäßrige alkalische Waschlösungen, z. B. wäßrige Lösungen der Äthanolaminc oder wäßrige Lösungen von Alkaliphosphaten wie Kaliumphosphat, verwendet werden.In addition to potassium carbonate solutions with or without activators, other regenerable aqueous solutions can also be used alkaline washing solutions, e.g. B. aqueous solutions of ethanolamine or aqueous solutions of alkali metal phosphates such as potassium phosphate can be used.

Die während der Absorption und Regenerierung stattfindenden Reaktionen sind bekanntlich in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Waschlösung verschieden. Im Falle von Kaliumcarbonat wird durch die Absorption von CO2 Kaliumbicarbonat gebildet, während bei der Regenerierung oder Desorption CO? unter Bildung von Kaliumcarbonat frei wird. Es ist ferner bekannt, daß die reversiblen Absorptions- und Desorptionsreaktionen sowohl in der Absorptions- als auch Regenerierstufe nicht bis zur Vollendung gehen. Demzufolge ist die umgewälzte Waschlösung in Wirklichkeit ein Gemisch. Im Falle von Kaliumcarbonatlösungen ist beispielsweise die regenerierte Waschlösung, die dem Absorptionsturm für den Fall der CO?-Absorption zugeführt wird, ein Carbonat-Bicarbonat-Gemisch. das reich an Carbonat ist. während die aus dem Absorber austretende Lösung ein Gemisch ist, das reich an Bicarbonat ist. Wenn hier von Kaliumcarbonat-, Äthanolamin-, Kaliumphosphatwaschlösungen usw. die Rede ist, so schließt dies natürlich Gemische dieser Verbindungen mit den während des Absorptionsprozesses gebildeten Reaktionsprodukten ein.The reactions that take place during absorption and regeneration are known to be dependent different from the washing solution used. In the case of potassium carbonate, it is by absorption formed by CO2 potassium bicarbonate, while during regeneration or desorption CO? under education becomes free of potassium carbonate. It is also known that the reversible absorption and desorption reactions fail to go to completion in both the absorption and regeneration stages. As a result, the circulated washing solution is actually a mixture. In the case of potassium carbonate solutions, for example the regenerated washing solution which is supplied to the absorption tower in the event of CO? absorption Carbonate-bicarbonate mixture. that is rich in carbonate. while the solution emerging from the absorber is a mixture rich in bicarbonate. If here from potassium carbonate, ethanolamine, potassium phosphate wash solutions etc. the question is, of course, this includes mixtures of these compounds with those during the Reaction products formed during the absorption process.

Die Absorptionsstufe sollte bei wesentlichen Oberdrücken von wenigstens 7 atü, vorzugsweise 14 atü gehalten werden. Bei typischen Anwendungen der Erfindung liegen die Drücke im Absorptionsturm im allgemeinen im Bereich von 173 bis 105 atü.The absorption level should be maintained at substantial upper pressures of at least 7 atmospheres, preferably 14 atmospheres will. In typical applications of the invention, the pressures in the absorption tower are generally in the range from 173 to 105 atm.

Es ist natürlich erwünscht, in der Absorptionsstufe 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 Aufnahmefähigkeil der Lösung ausgenutzt wird. Beispielsweise ist es to bei Verwendung einer wässrigen Kaliumcarbonatlösung für die Absorption von CO2 zweckmäßig, in der Absorptionsstufe eine Lösung zu verwenden, die auf eine verhältnismäßig »magere« Kaliumbicarbonatfraktion von beispielsweise etwa 25 bis 40% regeneriert worden ist, und eine aus der Absorptionsstufe austretende »reiche« Kaliumbicarbonatfraktion von beispielsweise 65 bis 85% aufrecht zu erhalten.It is of course desirable to maximize the practical loading capacity of the solution in the absorption stage to be fully exploited, as the thermal efficiency drops and the required amount of circulating solution increases when only part of the available capacity of the solution is used. For example, it is to when using an aqueous potassium carbonate solution for the absorption of CO2, it is expedient in the absorption stage to use a solution containing a relatively "lean" fraction of potassium bicarbonate for example about 25 to 40% has been regenerated, and a "rich" emerging from the absorption stage To maintain potassium bicarbonate fraction of, for example, 65 to 85%.

Der hier gebrauchte Ausdruck »Kaliumbicarbonatfraktion« bedeutet den in Prozent ausgedrückten Anteil des ursprünglichen Kaliumcarbonais (K2CO3), der durch Reaktion mit CO? in Kaliumcarbonat umgewandelt worden ist Beispielsweise wird eine Lösung mit einer Kaliumbicarbonatfraktion von 25% durch Umwandlung von 25 Mol-% des Kaliumbicarbonat erhalten, so daß das Verhältnis von Kalium-ionen, die als CarbonalThe expression "potassium bicarbonate fraction" used here means the proportion expressed as a percentage of the original potassium carbonate (K2CO3), which is produced by reaction with CO? converted to potassium carbonate For example, a solution with a potassium bicarbonate fraction of 25% is made by conversion of 25 mol% of the potassium bicarbonate obtained, so that the ratio of potassium ions acting as carbonal

vorhanden sind, zu Kaiium-ionen, die als Bicarbonat vorhanden sind, 3 :1 beträgt Da 2 Mol Kaliumbicarbonat pro MoI Kaliumcarbonat gebildet werden, beträgt das Molverhältnis K2COJ: KHCO3 bei einer Bicarbonatfraktion von 25% 3 :2.3: 1 to potassium ions, which are present as bicarbonate, Da equals 2 moles of potassium bicarbonate per MoI potassium carbonate are formed, the molar ratio K2COJ: KHCO3 is for a bicarbonate fraction of 25% 3: 2.

Der Druck in der bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone liegt im allgemeinen im Bereich von 0,35 bis 2,8 atü und häufiger im Bereich von 0,7 bis 2,1 atü. Wie bereits erläutert, ist für die Regenerierung Überdruck erforderlich, damit die in der Lösung gespeicherte Wärme erhalten bleibt und verhindert wird, daß sie als nutzloses Gemisch von Wasserdampf und CO2, das keinen Abstreifwert hat, verbraucht wird, wie dies der Fall sein würde, wenn die heiße Lösung aus dem Absorber vor der Regenerierung auf Normaldruck entspannt würde. Eine praktische Begrenzung des maximalen Drucks in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone ist die Entspannungsdampfmenge, die in der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone vorteilhaft ausgenutzt werden kann. Je höher der Druck in der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone, um so größer ist die Entspannungsdampfmenge, die erzeugt wird, wenn der Druck der Lösung im Entspannungstank vor der Rückführung der Lösung in den Absorber vermindert wird.The pressure in the regeneration zone, which is operated at a higher pressure and a higher temperature, generally lies in the range from 0.35 to 2.8 atmospheres and more often in the range from 0.7 to 2.1 atmospheres. As already explained, for the Regeneration overpressure required so that the heat stored in the solution is retained and it is prevented from being a useless mixture of water vapor and CO2, which has no stripping value, is consumed, as would be the case if the hot solution from the absorber is consumed before regeneration would be relaxed to normal pressure. A practical limit to the maximum pressure in the at higher The regeneration zone under pressure is the amount of expansion steam that is in the under pressure Regeneration zone can be used advantageously. The higher the pressure in the the higher the pressure driven regeneration zone, the greater the amount of expansion steam that is generated when the pressure of the solution in the expansion tank is reduced before the solution is returned to the absorber.

Die bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierungszone wird vorzugsweise bei Normaldruck oder etwas darüber gehalten. Leicht erhöhte Diücke beispielsweise von 0,07 bis 0,42 atü (gemessen am oberen Ende der Regenerierungszone) können zuweilen in Anbetracht des Druckabfalls im hochliegenden Kühler oder in Fällen, in denen das CO2 unter leichtem Druck aus dem Regenerierturm einem anderen Verfahren zugeführt werden soll, notwendig oder erwünscht sein. Ein optimaler thermischer Wirkungsgrad wira 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 Regenerierungszoie zu erzielen.The regeneration zone operated at lower pressure and lower temperature is preferred held at normal pressure or slightly above. Slightly increased thickness, for example from 0.07 to 0.42 atm (measured at the top of the regeneration zone), given the pressure drop in the high cooler or in cases in which the CO2 under slight pressure from the regeneration tower is a should be fed to other processes, be necessary or desirable. An optimal thermal efficiency wira achieved, however, when the regeneration zone, which is operated at lower pressure, is as close as possible to Normal pressure works to the maximum pressure difference between the regeneration zone operated at higher pressure and the regeneration zone driven at lower pressure.

Das Verhältnis der Waschlösung, die der bei höherer Temperatur gefah^r?nen Regenerierungszone zugeführt wird, zu der Waschlösung, die der bei niedrigerer Temperatur gefahrenen Regenerierungszone zugeführt wird, kann in Abhängigkeit von Faktoren wie der Art der für die Regenerierung verfügbaren Wärmequelle, der Temperatur und dem Gehalt des Rohgases an saurem Gas, dem gewünschten Reinheitsgrad des behandelten Gases und der unter Druck zu gewinnenden Menge des sauren Gases erheblich variieren. Im allgemeinen sollte jedoch der Anteil der Lösung, die der bei hoher Temperatur gefahrenen Regenerierungszone zugeführt wird, erheblich sein und im allgemeinen nicht weniger als etwa 30% und nicht mehr als 80% der Gesamtmenge betragen. In den meisten typischen Fällen sollte dieser Anteil etwa 40 bis 70% der insgesamt durchströmenden Lösung betragen. Wenn der Anteil der Lösung, die der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone zugeführt wird, auf einen niedrigen Wert verringert wird, wird die Menge der heißen regenerierten Lösung, die sich für die Entspannung eignet, verringert, so daß die Größe der möglichen Wärmegewinnung auf ein Minimum verringert wird. Wenn andererseits der Anteil der Lösung, der der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierungszone zugeführt wird, auf einen übermäßig hohen Wert vergrößert wird, kann eine Entspannungsdampfmenge erzeugt werden, die größer ist als die Menge, die in der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierungszone nutzbringend gebraucht werden kann.The ratio of wash solution to the higher temperature ^r gefah? Nen regeneration zone is supplied to the washing solution is supplied to the driven at a lower temperature regeneration zone can vary widely depending on factors such as the type of available for regeneration heat source, temperature and the acidic gas content of the raw gas, the desired degree of purity of the treated gas and the amount of acidic gas to be recovered under pressure vary considerably. In general, however, the proportion of the solution which is fed to the regeneration zone operated at high temperature should be substantial and generally not less than about 30% and not more than 80% of the total amount. In most typical cases, this proportion should be around 40 to 70% of the total solution flowing through. If the proportion of the solution fed to the higher pressure regeneration zone is reduced to a low value, the amount of hot regenerated solution suitable for expansion is reduced so that the amount of heat recovery possible is minimized is decreased. On the other hand, if the proportion of the solution that is fed to the regeneration zone operated at higher pressure is increased to an excessively high value, an amount of flash steam can be generated which is greater than the amount which can be usefully used in the regeneration zone operated at lower pressure .

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die für die Behandlung von heißen Einsatzgasen besonders geeignet ist, wenn ein gereinigtes Gas mit niedrigem Restgehalt an saurem Gas, z. B. ein Gas mit einem CC>2-Restgehalt von beispielsweise 0,05 bis 0,2 Vol.-% hergestellt werden soll.F i g. Fig. 2 shows a further embodiment of the invention, which is for the treatment of hot feed gases is particularly suitable when a purified gas with a low residual content of acidic gas, e.g. B. a gas with a CC> 2 residual content of, for example, 0.05 to 0.2% by volume is to be produced.

Alle Teile in Fig. 2, die den Teilen in Fig. I entsprechen, haben die gleiche Bezugsziffer oder den gleichen Bezugsbuchstaben, so daß es nur notwendig ist, auf die Unterschiede zwischen dem System von F i g. 2 und dem System von F i g. 1 einzugehen.All parts in Fig. 2 which correspond to the parts in Fig. 1 have the same reference number or the same Reference letters so that it is only necessary to refer to the differences between the system of FIG. 2 and the The system of FIG. 1 to enter.

Der Hauptunterschied zwischen dem System von F i g. I und dem System von F i g. 2 besteht darin, daß beim System von F i g. 2 ein Teil der Lösung aus der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone B (sorgfälliger regeneriert als die regenerierte Lösung aus der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone C) wesentlich gekühlt und dann oben auf die Absorptionskolonne aufgegeben wird. Durch die Aufgabe von gekühlter, sorgfältiger regenerierter Waschlösung auf das obere Ende des Absorptionsturms wird der Rückdruck der sauren Gase aus der Lösung am oberen Ende des Absorbers auf ein Mindestmaß verringert, so daß es möglich ist, den Gehalt an saurem Gas im gereinigten Gas auf niedrige Werte zu senken.The main difference between the system of FIG. I and the system of FIG. 2 is that in the system of FIG. 2 Part of the solution from regeneration zone B operated at higher pressure (regenerated more carefully than the regenerated solution from regeneration zone C operated at lower pressure) is substantially cooled and then fed to the top of the absorption column. By applying cooled, carefully regenerated scrubbing solution to the top of the absorption tower, the back pressure of the acidic gases from the solution at the top of the absorber is minimized so that it is possible to keep the acidic gas content in the purified gas to low Lower values.

Der Absorptionsturm 200 der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform ist in drei Abschnitte A, A'und A" unterteilt, die geeignete Füllkörper oder Kontaktböden enthalten. Die beiden oberen Abschnitte Λ "und Λ'des Absorbers werden mit regenerierter Waschlösung beschickt, die unten aus der bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone B durch Leitung 31 austritt. Nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 53, die Entspannungsvorlage 54, Leitung 57 und Umwälzpumpe 58 wird die regenerierte Lösung durch Leitung 201 zum Mengenregelventil 202 geführt, wo sie in zwei Teile unterteilt wird. Der eine Teil gelangt durch Leitung 203 in die Absorptionskolonne oberhalb des Abschnitts A\ während der andere Teil durch Leitung 204, Kühler 205 und Leitung 206 oben auf die Absorptionskolonne über dem Abschnitt A "aufgegeben wird. Ebenso wie in F i g. 1 wird weniger sorgfältig regenerierte Lösung aus der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone C durch Leitung 29, Umwälzpumpe 59 und Leitung 12 in den unteren Teil des AbsorbersThe absorption tower 200 of the embodiment shown in FIG. 2 is divided into three sections A, A 'and A " , which contain suitable packing elements or contact floors. The two upper sections Λ" and Λ' of the absorber are charged with regenerated washing solution, which is below the regeneration zone B, which is operated at higher pressure and higher temperature, exits through line 31. After passing through the pressure reducing valve 53, the expansion reservoir 54, line 57 and circulation pump 58, the regenerated solution is fed through line 201 to the volume control valve 202 , where it is divided into two parts. One part passes through line 203 into the absorption column above section A1, while the other part is fed through line 204, cooler 205 and line 206 at the top of the absorption column above section A ". As in FIG. 1, it becomes less carefully regenerated solution from the regeneration zone C operated at lower pressure through line 29, circulating pump 59 and line 12 into the lower part of the absorber

hO oberhalb des Abschnitts A eingeführt.hO introduced above section A.

Im Betrieb des Systems von F i g. 2 stellt die sorgfälliger regenerierte Lösung, die oben auf den Absorber durch Leitung 206 aufgegeben wird, im allgemeinen einen geringeren Teil (z. B. etwa 10 bis 40%) der insgesamt in allen Zonen des Absorptionsturrns umlaufenden Lösung dar. Bei Verwendung von Kaliumcarbonatwaschlösungen, insbesondere Lösungen, die Aktivatoren enthalten, wird der oben auf den Absorber aufgegebene StromIn operating the system of FIG. FIG. 2 shows the more carefully regenerated solution which is applied to the top of the absorber through line 206 , generally a minor part (e.g. about 10 to 40%) of the total circulating solution in all zones of the absorption cycle. When using potassium carbonate wash solutions, in particular solutions which contain activators, the stream fed to the top of the absorber becomes

b5 häufig auf eine Temperatur, die im allgemeinen bei etwa 50 bis 90°C liegt, und häufig vorzugsweise auf Temperaturen von 60 bis 80"C gekühlt.b5 frequently to a temperature which is generally from about 50 to 90 ° C., and frequently preferably to Temperatures from 60 to 80 "C cooled.

Ein weiterer Unterschied /wischen den Systemen von F i g. 1 und 2 ist die Anordnung der Aufkocher, in denen der Abstreifdampf für die Rcgcncricrzoncn B und Cerzeugt wird. Bei dem in Fig.! dargesiellien System wirdAnother difference between the systems of FIG. 1 and 2 is the arrangement of the boilers in which the stripping steam for the return zones B and C is generated. In the case of the in Fig.! dargesiellien system will

der Abstreifdampf für beide Zonen B und C durch Erhitzen der Waschlösung in den Aufkochern 32 und 36 erzeugt.the stripping steam for both zones B and C is generated by heating the washing solution in the boilers 32 and 36.

Bei dem in Fig.2 dargestellten System wird dagegen der Abstreifdampf für die Regenerierzone B im Aufkocher 36 durch Erhitzen der Waschlösung erzeugt, während der Abstreifdampf für die Regenerierzone C durch Erhitzen von wäßrigem Kondensat, das im System gebildet wird, erzeugt wird. Die Regenerierzone C ist somit mit einem mit Kondensat gespeisten Aufkocher 207 versehen. Das wäßrige Kondensat für den Aufkocher 207 kann von einem der hoch liegenden Kühler 46 und 50 oder von beiden Kühlern entnommen werden. Das Kondensat wird vom Kühler 48 durch Leitung 47 abgezogen und durch das Mengenregelventil 208 geführt, das den Strom auf die Leitungen 209 (die einen Teil des Kondensats zum oberen Ende der Regenerierzone C zurückführt) und die Leitung 210 (die einen Teil des Kondensats zum Aufkocher 207 führt) aufteilt. Ebenso kann das aus dem Kühler 50 durch Leitung 51 austretende Kondensat durch das Mengenregelventil 211 in zwei Teile geteilt und auf die Leitung 212 (die einen Teil des Kondensats zum oberen Ende der Regenerierzone B führt) und die Leitung 213 (die einen Teil des Kondensats zum Aufkocher 207 führt) aufgeteilt werden. Das Verhältnis der Kondensatmengen, die dem Aufkocher 207 aus den Kühlern 46 und 50 zugeführt werden, hängt natürlich von der Gesamtwasserbilanz im System ab. Der im Kondensataufkocher 207 erzeugte Dampf wird durch Leitung 214 der Regenerierzone Czugeführt.In the system shown in Figure 2, however, the stripping steam for the regeneration zone B is generated in the reboiler 36 by heating the washing solution, while the stripping steam for the regeneration zone C is generated by heating aqueous condensate that is formed in the system. The regeneration zone C is thus provided with a reboiler 207 fed with condensate. The aqueous condensate for the reboiler 207 can be removed from one of the high-lying coolers 46 and 50 or from both coolers. The condensate is withdrawn from cooler 48 through line 47 and passed through flow control valve 208 , which directs flow to lines 209 (which returns some of the condensate to the top of regeneration zone C ) and line 210 (which returns some of the condensate to the reboiler 207 leads) divides. Likewise, the condensate exiting from the cooler 50 through line 51 can be divided into two parts by the flow control valve 211 and transferred to line 212 (which leads part of the condensate to the upper end of regeneration zone B ) and line 213 (which leads part of the condensate to the Reboiler 207 leads) to be divided. The ratio of the amounts of condensate that are fed to the reboiler 207 from the coolers 46 and 50 depends, of course, on the total water balance in the system. The steam generated in the condensate reboiler 207 is fed to regeneration zone C through line 214.

Die Aufkocher 36 und 207 bei dem System von F i g. 2 werden durch heißes Prozeßgas beheizt, das durch Leitung 40 in die Schlange 41 des Aufkochers 36 eintritt und dann nacheinander durch die Leitung 42 und den mit Kondensat gespeisten Aufkocher 207, der mit der Schlange 43 versehen ist, strömt.The reboilers 36 and 207 in the system of FIG. 2 are heated by hot process gas which enters the coil 41 of the reboiler 36 through line 40 and then flows in succession through the line 42 and the condensate-fed reboiler 207, which is provided with the coil 43.

Die relativen Lagen der beiden Aufkocher können gegebenenfalls umgekehrt werden, d. h. der Aufkocher 36 (der erste Aufkocher, der das heiße Prozeßgas erhält) kann ein mit Kondensat gespeister Aufkocher sein, während der zweite, hinter den ersten Aufkocher geschaltete Aufkocher 207 stattdessen mit Waschlösung beschickt werden kann.The relative positions of the two reboilers can optionally be reversed; H. the reboiler 36 (the first reboiler that receives the hot process gas) can be a reboiler fed with condensate, while the second reboiler 207, which is connected behind the first reboiler, uses washing solution instead can be charged.

example

Die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Anlage wird durch das folgende typische Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Ein heißes gesättigtes Gas aus der Druckreformierung und Wassergas-Konvertierungsreaktion von Erdgas, das für die Ammoniaksynthese vorgesehen ist und etwa 18% CO₂, 61% Wasserstoff, etwa 20% Stickstoff und geringe Mengen Kohlenoxyd und Methan enthält, eine Temperatur von 173°C hat, mit Wasserdampf gesättigt ist und unter einem Druck von 28 atü steht, wird durch Leitung 40 in die Schlange 41 des Aufkochers 36 eingeführt. Wasserdampf, der im Aufkocher 36 in einer Menge von 38555 kg/Stunde erzeugt wird, wird durch Leitung 39 in die Zone B eingeführt. Das Gas strömt dann durch Leitung 42 bei einer Temperatur von 136° C in die Aufkocherschlange 43 des mit Kondensat gespeisten Aufkochers 207. Der im Aufkocher 207 in einer Menge von 7788 kg/Stunde erzeugte Dampf wird durch Leitung 214 in die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone C eingeführt. Das Prozeßgas strömt dann durch Leitung 44 bei einer '§ The operation of the plant shown in Fig. 2 is illustrated by the following typical embodiment. A hot saturated gas from the pressure reforming and water gas shift reaction of natural gas, which is intended for ammonia synthesis and contains about 18% CO ₂ , 61% hydrogen, about 20% nitrogen and small amounts of carbon oxide and methane, has a temperature of 173 ° C , is saturated with water vapor and is under a pressure of 28 atmospheres, is introduced through line 40 into the coil 41 of the reboiler 36. Water vapor generated in the reboiler 36 in an amount of 38555 kg / hour is introduced into zone B through line 39. The gas then flows through line 42 at a temperature of 136 ° C. into the reboiler coil 43 of the condensate-fed reboiler 207. The steam generated in the reboiler 207 in an amount of 7788 kg / hour is passed through line 214 into the regeneration zone operated at lower pressure C introduced. The process gas then flows through line 44 at a '§

Temperatur von 120°C und wird bei dieser Temperatur und bei einem Druck von 27,2 atü durch Leitung 15 ψ Temperature of 120 ° C and is at this temperature and at a pressure of 27.2 atü through line 15 ψ

unten in die Absorptionskolonne 200 eingcführ.. Das Rohgas strömt in einer Menge von 146.970 NmVStunde Sbelow eingcführ into the absorption column 200 .. The raw gas flows in an amount of 146,970 NmVStunde S

(auf Trockenbasis) mit einem CO₂-Gchalt von 18,3% und einem Wasscrdampfgehalt von 9027 kg/Stunde unten j(on a dry basis) with a CO ₂ content of 18.3% and a water vapor content of 9027 kg / hour below j

in den Absorber. Dieses Gas strömt von unten nach oben im Gegenstrom zu der nach unten fließenden 40 U into the absorber. This gas flows from bottom to top in countercurrent to the 40 U flowing downwards

Waschlösung, die durch Leitungen 12, 203 und 206 in den Absorber eingeführt wird und aus einer 3Gew.-% i|Washing solution which is introduced into the absorber through lines 12, 203 and 206 and consists of a 3% by weight i |

Diethanolamin enthaltenden wäßrigen Kaliumcarbonatlösung einer Konzentration von 30 Gew.-% besteht. pjDiethanolamine-containing aqueous potassium carbonate solution at a concentration of 30% by weight. pj

Gekühlte, sorgfältig regenerierte Lösung aus der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone B mit einer f|Cooled, carefully regenerated solution from regeneration zone B, which is operated at higher pressure, with an f |

Bicarbonatfraktion von 30% und einer Temperatur von 70"C wird durch Leitung 206 in einer Menge von fjBicarbonate fraction of 30% and a temperature of 70 "C is passed through line 206 in an amount of fj

251,06 m-VStunde oben auf die Kolonne aufgegeben. Ein zweiter, ebenfalls von der Regenerierzone B kommen- 45 j$Abandoned 251.06 m-V hour on top of the column. A second one, also coming from regeneration zone B - 45 $

der Waschlösungsstrom, der eine Bicarbonatfraktion von 30% und eine Temperatur von 113,5°C hat, wird durch wthe wash solution stream, which has a bicarbonate fraction of 30% and a temperature of 113.5 ° C, is represented by w

Leitung 203 in einer Menge von 251,06 mVStunde oben auf den Abschnitt 4'aufgegeben. Ein dritter Waschlö- ifLine 203 abandoned at the top of section 4 'in an amount of 251.06 mVhour. A third wash basin

sungsstrom aus der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone C wird durch Leitung 12 bei einer ii solution flow from the regeneration zone C, which is operated at lower pressure, is passed through line 12 at a ii

Temperatur von 105⁰C, mit einer Bicarbonalfraktion von 45% in einer Menge von 502,12 m'/Stunde oben auf ψ, Temperature of 105 ⁰ C, with a bicarbonal fraction of 45% in an amount of 502.12 m '/ hour on top of ψ,

den Abschnitt A aufgegeben. ₅₀ '■abandoned section A. ₅₀ '■

In den Füllkörperabschniiten A und A' des Absorbers wird die Hauptmenge des CO₂ entfernt. Das in den Füllkörperabschnitt Λ "strömende Gas enthält 1,0% CO₂, während das durch Leitung 16 oben aus dem Absorber austretende Gas 0.1 % CO₂ enthält.Most of the CO _{2 is} removed in the filler body sections A and A 'of the absorber. The gas flowing into the packing section Λ ″ contains 1.0% CO ₂ , while the gas emerging from the absorber through line 16 at the top contains _{0.1% CO 2.}

Die Waschlösung, die sich am Fuß des Absorbers 200 im Sumpf 13 sammelt, hat als Folge der Wärme, die aus ■'!■The washing solution, which collects at the foot of the absorber 200 in the sump 13, has as a result of the heat generated from ■ '! ■

dem heißen gesättigten (bei 120°C eintretenden) Gasstrom in direktem Koniakt mit der Lösung übertragen wird, und der durch die exotherme Absorptionswärme des CO₂ frei werdenden Wärme eine Temperatur von 114,3° C. Die ausgebrauchte Waschlösung, die eine Temperatur von 114,3"C und eine Kaliumbicarbonatfraktion von 80%. hat, strömt durch Leitung 14 in einer Menge von 1 360 780 kg/Stunde und wird durch das Mengenre- ^; the hot saturated gas stream (entering at 120 ° C) is transferred in direct contact with the solution, and the _{heat released by the exothermic heat of absorption of the CO 2 has} a temperature of 114.3 ° C. The used washing solution, which has a temperature of 114.3 ° C , 3 "C and a potassium bicarbonate fraction of 80%., Flows through line 14 in an amount of 1,360,780 kg / hour and is by the quantitative ^;

gelventil 21 in zwei gleiche Ströme aufgeteilt. Km Strom geht in einer Menge von 680 390 kg/Stunde durch die Leitung 22. das Druckminderventil 23 und die Leitung 24 zum oberen Lnde der unter niedrigerem Druck w gefahrenen Regenerierzone C. und ein /weiter Teil strömt in der gleichen Meiere durch Leitung 25. Druckminderventil 26 und Leitung 27 /um oberen Ende der unter höherem Druck gefahrenen Regenerierzone Ii. gel valve 21 divided into two equal streams. Km current goes in an amount of 680,390 kg / hour through the line 22. the pressure reducing valve 23 and the line 24 to the upper end of the regeneration zone C operated under lower pressure w and a / further part flows in the same mine through line 25. Pressure reducing valve 26 and line 27 / around the upper end of the regeneration zone Ii, which is operated under higher pressure.

Die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone (" arbeitet bei einem Druck von 0.14 atü ;'m oberen linde des Füllkörpcrabsehnitts ("und bei einem Druck von 0,28 aiii am unteren Lnde des Sumpfes 28. In der Zone Γ wird die Lösung mit Abstreiidampf behandelt, der durch Leitung 214 und Leitung 55 eingeführt wird, und hS am Fuß der Zone Γ bei einer Temperatur von 105' C und einer Kaliumbicarbonatfniktion von 45% abgezogen wird.The regeneration zone operated at a lower pressure ("works at a pressure of 0.14 atmospheres; 'm the upper linde of the packing section ("and at a pressure of 0.28 aiii at the lower end of the sump 28. In the Zone Γ the solution is treated with stripping steam introduced through line 214 and line 55, and hS withdrawn at the foot of zone Γ at a temperature of 105 ° C and a potassium bicarbonate function of 45% will.

Die unler höhrcm Druck gefahrene RcL'encrier/oiic Il wird bei einem Druck von 1.05 ;>iü um oberen Cnde desThe lower pressure driven RcL'encrier / oiic II is at a pressure of 1.05;> iü at the upper end of the

Füllkörperabschnitts B' betrieben, während der Druck am unteren Ende der Füllkörperschicht infolge des Druckabfalls in der Füllkörperschicht 1,27 atü beträgt Die über den Füllkörperabschnitt ß'nach unten strömende Lösung wird mit Dampf abgestreift der durch Leitung 39 eingeführt wird, und sammelt sich im Sumpf 30 am Boden der Zone B bei einer Temperatur von 128⁰C und einer Kaliumbicarbonatfraktion von 30%. Diese heiße regenerierte Lösung wird nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 53 in den Entspannungstank 54 eingeführt der bei einem Druck von 0,42 atü arbeitet. Da die Temperatur der Lösung beim Eintritt in den Entspannungstank 54 über ihrer Siedetemperatur bei Normaldruck liegt, wird im wesentlichen reiner Wasserdampf in einer Menge von 13 267 kg/Stunde aus der Lösung entwickelt. Nur sehr wenig CO2 wird entwickelt da der COrAnteil in der Regenerierzone B auf einen sehr niedrigen Wert abgestreift worden ist Der im Entspannungstank 54 erzeugte Wasserdampf strömt unter seinem Eigendruck durch Leitung 55 unten in die Regenerierzone C, wo er 63% das Bedarfs an Abstreifdampf für die Regenerierzone Cdeckt Die entspannte Lösung, die sich am Fuß des Tanks 54 sammelt, wird auf eine Temperatur von 113,5° C gekühlt und durch die Umwälzpumpe 58 und Leitung 201 zum Mengenregelventil 202 zurückgeführt, wo sie in zwei gleiche Ströme aufgeteilt wird, von denen einer durch Leitung 203 ohne Kühlung in die Absorptionskolonne oberhalb des Füllkörperabschnitts A' eingeführt wird, während der zweite Strom durch Leitung 204 in den Kühler 205 gelangt wo er auf 70⁰C gekühlt wird, und dann durch Leitung 206 oben auf die Absorptionskolonne oberhalb des Füllkörperabschnitts A" aufgegeben wird.Packing section B ' operated, while the pressure at the lower end of the packing layer is 1.27 atmospheres as a result of the pressure drop in the packing layer.The solution flowing down over the packing section ß' is stripped off with steam which is introduced through line 39 and collects in the sump 30 at the bottom of zone B at a temperature of 128 ⁰ C and a potassium bicarbonate fraction of 30%. This hot regenerated solution, after passing through the pressure reducing valve 53, is introduced into the expansion tank 54 which operates at a pressure of 0.42 atmospheres. Since the temperature of the solution on entry into the expansion tank 54 is above its boiling point at normal pressure, essentially pure water vapor is evolved from the solution in an amount of 13,267 kg / hour. Only very little CO2 is developed because the COr share in regeneration zone B has been stripped to a very low value.The water vapor generated in expansion tank 54 flows under its own pressure through line 55 below into regeneration zone C, where 63% of the stripping steam is required for the Regeneration zone Cdecks The relaxed solution that collects at the foot of the tank 54 is cooled to a temperature of 113.5 ° C and returned through the circulation pump 58 and line 201 to the flow control valve 202 , where it is divided into two equal streams, one of which one is introduced through line 203 without cooling into the absorption column above the packing section A ' , while the second stream passes through line 204 into the cooler 205 where it is ^{cooled to 70 °} C., and then through line 206 at the top of the absorption column above the packing section A "is abandoned.

Die Vorteile des in F i g. 2 dargestellten Systems werden deutlich durch einen Vergleich der im vorstehenden Beispiel erhaltenen Ergebnisse mit den Ergebnissen, die in einer bekannten Anlage erhalten werden, in der das gleiche Einsatzgas und die gleiche Waschlösung verwendet werden und ein gereinigtes Gas der gleichen Reinheit gebildet wird, in der jedoch nur eine bei Normaldruck arbeitende Regenerierungszone verwendet wird. Bei der bekannten Anlage wird ebenso wie beim vorstehend beschriebenen Versuch eine gekühlte (70⁰C), sorgfältiger regenerierte Lösung oben auf den Absorptionsturm aufgegeben, während eine heißere, mäßig regenerierte Lösung an einem Zwischenpunkt in den Absorptionsturm eingeführt wird. Die Ergebnisse einesThe advantages of the in F i g. 2 become clear by a comparison of the results obtained in the previous example with the results obtained in a known plant in which the same feed gas and the same scrubbing solution are used and a purified gas of the same purity is formed, but in which only one regeneration zone operating at normal pressure is used. In the known system, as in the experiment described above, a cooled (70 ^° C.), more carefully regenerated solution is placed on top of the absorption tower, while a hotter, moderately regenerated solution is introduced into the absorption tower at an intermediate point. The results of a

25 solchen Vergleichs sind in der folgenden Tabelle gegenübergestellt25 such comparisons are compared in the following table

EinzelneSeparate

Absorptions- und RegenerierungszonenAbsorption and regeneration zones

Anlage von Fig. 2 Änderung, °/oAppendix of Fig. 2 Modification, ° / o

3535

4040

4545

5050

5555

6060

b5b5

Reiner Regenerierungswirkungsgrad: 468Pure regeneration efficiency: 468

Liter entferntes CCVkg DampfverbrauchLiters of CCVkg removed steam consumption

Gesamtleistung der Aufkocher 30,24x10"Total output of the reboiler 30.24x10 "

(kcal/Stunde)(kcal / hour)

Gesamtdurchflußmenge der Waschlösung 1132 (mVStunde)Total flow rate of washing solution 1132 (mV hour)

Kühlleistung des Lösungskühlers, der 12.65x10"Cooling capacity of the solution cooler, which is 12.65x10 "

den kleineren Strom zum oberen Ende des Absorbers kühit (kcal/Stunde)cools the smaller current to the top of the absorber (kcal / hour)

24,19x10"24.19x10 "

10041004

Um 20% höherer Regenerierungswirkungsgrad Senkung des Fremddampfbedarfs um 20% um 11 % geringere Umlaufmenge d. Lösung Um 10% geringere Kühlleistung20% higher regeneration efficiency, lowering of the need for external steam Circulation volume reduced by 20% by 11% d. Solution 10% less Cooling capacity

Außer den vorstehenden Vorteilen ergibt sich bei der in F i g. 2 dargestellten Anlage gegenüber dem bekannten Verfahren eine 16%ige Einsparung in der Gesamtmenge an Füllkörpern in der Regenerierzone und eine um 12% verringerte Menge der Füllkörper, die im Absorber erforderlich sind. Ferner werden bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage 59% des CO2 bei einem Druck von 1.05 atü gewonnen, während bei der bekannten Anlage das gesamte CO2 bei Normaldruck anfällt.In addition to the above advantages, the in FIG. 2 shown system compared to the known Process a 16% saving in the total amount of packing in the regeneration zone and one around 12% reduction in the amount of packing required in the absorber. Furthermore, in the case of the FIG 59% of the CO2 obtained at a pressure of 1.05 atü, while in the known system all of the CO2 is produced at normal pressure.

F i g. 3 stellt eine Anlage dar, die für die Behandlung eines kühlen Einsatzgases, z. B. eines CO₂ enthaltenden Erdgases, das bei Umgebungstemperatur in den Absorber eintritt, besonders geeignet ist. Bei der in Fig. 3 dargestellten Anlage ist die Absorptionsstufe mit einem ersten Abschnitt versehen, der zur Vorwärmung und Vorsättigung des kühlen Gases dient. Die ausgebrauchtc Lösung aus dem ersten Abschnitt des Absorbers, die durch das kühle eintretende Gasgemisch auf eine verhältnismäßig niedrige Temperatur gekühlt worden ist, tritt in indirekten Wärmeaustausch mit heißer regenerierter Lösung und wird dann der bei niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone zugeführt.F i g. Fig. 3 shows a plant suitable for the treatment of a cool feed gas, e.g. B. a CO ₂ -containing natural gas which enters the absorber at ambient temperature is particularly suitable. In the system shown in FIG. 3, the absorption stage is provided with a first section which is used for preheating and presaturation of the cool gas. The exhausted solution from the first section of the absorber, which has been cooled to a relatively low temperature by the cool incoming gas mixture, enters into an indirect heat exchange with the hot, regenerated solution and is then fed to the regeneration zone, which is operated at a lower temperature and pressure.

Bei dieser Anordnung ist es möglich, andere Teile der Waschlösung bei einer Temperatur zu halten, die etwas über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt. Wie bereits erläutert, ist dies notwendig, um einen guten thermischen Wirkungsgrad beim Betrieb der bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrenen Regenerierzone zu erreichen.With this arrangement it is possible to keep other parts of the washing solution at a temperature that is somewhat above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure. As explained earlier, this is necessary to have good thermal efficiency when operating at higher pressure and higher To reach the temperature of the regeneration zone.

Die Absorptionskolonne 300 der in F i g. 3 dargestellten Anlage ist für Betrieb bei erheblichen Überdrucken, z. B. 70 atü, ausgelegt und in den kreuzschraffierten Abschnitten A, A\ A² und /4^! mit Mitteln wie Füllkörpern oder Kontaktböden versehen, die innigen Kontakt zwischen Gasphase und Flüssigphase gewährleisten.The absorption column 300 of the in FIG. 3 system shown is for operation at significant overpressures, z. B. 70 atü, laid out and in the cross-hatched sections A, A \ A ² and / 4 ^! provided with means such as packing or contact trays that ensure intimate contact between the gas phase and the liquid phase.

Die Absorptionskolonne 300 wird durch die Leitungen 301,302 bzw. 303 mit drei Strömen einer regenerierten Lösung, z. B. einer Äthanolamin enthaltenden Kaliumcarbonatlösung beschickt. Die durch Leitung 301 bei einer Temperatur von beispielsweise 70ⁿC eingeführte Lösung fließt von oben nach unten über Füllkörper oder Böden im Abschnitt Aⁱ und mischt sich mit regenerierter Lösung, die durch Leitung 302 bei einer Temperatur von beispielsweise 118°C zugeführt wird. Das Gemisch fließt von oben nach unten über die Füllkörper oderThe absorption column 300 is connected by lines 301, 302 and 303, respectively, with three streams of a regenerated solution, e.g. B. charged a potassium carbonate solution containing ethanolamine. The through line 301 at a temperature of for example 70 C introduced solution ⁿ flows from top to bottom over packing or trays in the section A ⁱ and mixes with regenerated solution which is fed through line 302 at a temperature of for example 118 ° C. The mixture flows from top to bottom over the packing or

1010

Böden im Abschnitt A². Regenerierte Lösung, die durch Leitung 303 bei einer Temperatur von beispielsweise 106⁰C eingeführt wird, mischt sich mit der Lösung aus dem oberen Teil der Kolonne. Das Gemisch fließt dann über Füllkörper oder Böden im Abschnitt A' nach unten.Soils in section A ² . Regenerated solution, which is introduced through line 303 at a temperature of, for example, 106 ^° C., mixes with the solution from the upper part of the column. The mixture then flows down through packing or trays in section A '.

Unter dem Abschnitt Α^λ ist ein Sammelboden 304 vorgesehen, auf dem sich die Lösung vom oberen Abschnitt des Absorbers sammelt Der Sammeluoden 304 ist mit einem Kamin 305 versehen, durch den das Gas aus dem Abschnitt A von unten nach oben durch den Absorber strömen kann, wie durch die Pfeile angedeutet. Durch eine Ablenkhaube 306 wird verhindert, daß Lösung nach unten durch den Kamin 305 fließt. Der Sammelboden 304 ist ferner mit Fallrohren 307 versehen. Ein Teii der Flüssigkeit, die sich auf dem Boden 304 sammelt, wird durch Leitung 308 aus dem Absorber abgezogen, während ein Teil in die Fallrohre 307 und in den unteren Teil des Absorbers überläuft und sich nach dem Durchfluß über die Füllkörper oder Kontaktböden im Abschnitt A im Sumpf 309 am Boden des Absorbers sammeltA collecting tray 304 is provided under section Α ^λ , on which the solution from the upper section of the absorber collects. The collecting duct 304 is provided with a chimney 305 through which the gas from section A can flow from bottom to top through the absorber, as indicated by the arrows. A baffle 306 prevents solution from flowing down through chimney 305. The collecting base 304 is also provided with downpipes 307. A part of the liquid that collects on the tray 304 is withdrawn from the absorber through line 308, while a part overflows into the downpipes 307 and into the lower part of the absorber and after flowing through the packing or contact trays in section A. collects in the sump 309 at the bottom of the absorber

Der kühle Gasstrom, der eine Temperatur von beispielsweise 2O⁰C hat und beispielsweise aus Erdgas besteht, das 7% CO2 enthält, tritt am Fuß des Absorbers durch Leitung 310 ein und fließt von unten nach oben im Gegenstrom zu der nach unten rieselnden Lösung durch den Abschnitt A. nach oben durch den Kamin 305 und von dort nacheinander durch die Abschnitte A\ A⁷ und A¹ im Gegenstrom zu der regenerierten Lösung, die durch die Leitungen 303, 302 bzw. 301 eingeführt wird, und verläßt das obere Ende des Absorbers durch die Leitung 311 im gereinigten Zustand. Gegebenenfalls wird der Gasstrom, der den Absorber durch die Leitung 311 verläßt, durch einen Kühler 312 geführt, wo Wasserdampf herauskondensiert wird. Das wäßrige Kondensat aus dem Kühler 312 kann durch Leitung 313 oben auf den Absorber aufgegeben werden. Das gereinigte Gas verläßt den Kühler durch Leitung 312a für jeden gewünschten Verwendungszweck.The cool gas stream which has a temperature of, for example, 2O ⁰ C and consists for example of natural gas containing 7% CO2, occurs at the bottom of the absorber through line 310 and flows from bottom to top in countercurrent to the after trickling down solution through the Section A. up through chimney 305 and from there successively through sections A \ A ⁷ and A ¹ in countercurrent to the regenerated solution introduced through lines 303, 302 and 301, respectively, and leaves the upper end of the absorber through line 311 in the purified state. If necessary, the gas stream which leaves the absorber through line 311 is passed through a cooler 312, where water vapor is condensed out. The aqueous condensate from the cooler 312 can be fed through line 313 to the top of the absorber. The purified gas leaves the cooler through line 312a for any desired use.

Die Regenerierung der Lösung findet in der Regenerierungskolonne 314 statt. Ebenso wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Regenerierungsstufe in der Kolonne 314 in zwei getrennte Zonen geteilt, nämlich eine bei höherer Temperatur und Überdruck gefahrene Regenerierzone Sund eine bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur gefahrene Regenerierzone C im oberen Teil der Regenerierungskolonne. Die Zonen B und Csind durch einen Dom 315 getrennt, der eine Verbindung zwischen den Zonen verhindert. Die Zone B ist im kreuzschraffierten Abschnitt B' und die Zone C im kreuzschraffierten Abschnitt C mit geeigneten Füllkörpern oder Böden versehen.The regeneration of the solution takes place in the regeneration column 314. As in the embodiments described above, the regeneration stage in the column 314 is divided into two separate zones, namely a regeneration zone operated at a higher temperature and overpressure and a regeneration zone C operated at a lower pressure and temperature in the upper part of the regeneration column. Zones B and C are separated by a dome 315 which prevents communication between the zones. The zone B is provided in the cross-hatched section B ' and the zone C in the cross-hatched section C with suitable packing or trays.

Der Zone Cwird der Abstreifdampf teilweise durch den Aufkocher 316 zugeführt, der mit einer Dampfschlange 317 versehen ist. Die Waschlösung aus dem Sumpf 318 wird mit Hilfe der Leitungen 319 und 320 durch den Aufkocher 316 umgewälzt. Der im Aufkocher 316 erzeugte Dampf wird durch Leitung 321 unten in die Zone C eingeführt. Ein wesentlicher Anteil des Bedarfs an Abstreifdampf für die Zone Cwird durch Dampf gedeckt, der durch Entspannung der regenerierten Lösung aus der bei höherem Druck gefahrenen Regenerierzone B erzeugt wird. Hierauf wird nachstehend ausführlicher eingegangen.The stripping steam is partially supplied to zone C through the reboiler 316 which is provided with a steam coil 317. The washing solution from the sump 318 is circulated through the reboiler 316 with the aid of lines 319 and 320. The steam generated in reboiler 316 is introduced into zone C through line 321 at the bottom. A significant proportion of the stripping steam requirement for zone C is covered by steam that is generated by expanding the regenerated solution from regeneration zone B, which is operated at a higher pressure. This is discussed in more detail below.

Der bei höherem Druck gefahrenen Zone ßder Regenerierkolonne wird Abstreifdampf mit Hilfe des Aufkochers 322 mit Schlange 323 zugeführt. Waschlösung aus dem Sumpf 324 wird mit Hilfe der Leitungen 325 und 326 durch den Aufkocher 322 umgewälzt. Der im Aufkocher 322 erzeugte Dampf wird durch Leitung 327 unten in die Zone Seingeführt.The zone ß of the regeneration column, which is operated at higher pressure, becomes stripping steam with the aid of the reboiler 322 with queue 323 fed. Washing solution from the sump 324 is supplied by means of lines 325 and 326 circulated through reboiler 322. The steam generated in reboiler 322 is passed through line 327 at the bottom of FIG the zone introduced.

Wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen sind die Regenerierzonen Sund Cmit hochliegenden Kühlern 328 bzw. 329 versehen. Das Gemisch aus Dampf und saurem Gas vom oberen Ende der Zonen B und C wird durch Leitungen 330 bzw. 331 zu den Kühlern geführt, während genügend Kondensat, um die richtige Wasserbilanz aufrecht zu erhalten, oben auf die Zonen B und C aus den Kühlern durch die Leitungen 322 bzw. 333 aufgegeben wird. Das aus den Kühlern ausströmende Material, das zum größten Teil aus saurem Gas besteht, wird durch die Leitungen 334 bzw. 335 abgeführt.As in the embodiments already described, the regeneration zones S and C are provided with high-lying coolers 328 and 329, respectively. The mixture of steam and acid gas from the top of zones B and C is fed to the coolers through lines 330 and 331, respectively, while sufficient condensate to maintain the correct water balance passes on top of zones B and C from the coolers the lines 322 and 333 is abandoned. The material flowing out of the coolers, which consists mainly of acid gas, is discharged through lines 334 and 335, respectively.

Ein Teil der sich auf dem Boden 304 sammelnden ausgebrauchten Waschlösung, die absorbiertes saures Gas enthält, wird durch Leitung 308 bei einer Temperatur, die etwas über der Siedetemperatur der regenerierten Lösung bei Normaldruck liegt (z.B. 109°C). aus dem Absorber abgezogen und zum Mengenregelventil 336 geführt, wo sie in zwei Ströme aufgeteilt wird. Einer dieser Ströme, der z. B. 40—70% der insgesamt im Sysstem umlaufenden Lösung ausmachen kann, wird durch Leitung 337, Druckminderventil 338 und Leitung 339 oben auf die Regenerierzone B aufgegeben. Dieser Teil der Lösung fließt dann nach unten über Böden oder Füllkörper B' und wird im Gegenstrom mit dem Wasserdampf abgestreift, der durch Leitung 327 eingeführt wird, worauf dieser Teil der Lösung sich im Sumpf 324 am Boden der Zone B sammelt. Ein zweiter Teil der ausgebrauchten Waschlösung, der durch Leitung 308 abgezogen wird, wird durch Leitung 340, Druckminderventil 341 und Leitung 342 oben auf die Regenerierzone C aufgegeben, in der diese Lösung nach unten über Böden oder Füllkörper C'im Gegenstrom zu Abstreifdampf fließt. Die regenerierte Lösung sammelt sich dann im Sumpf 318 am Fuß der Zone C. A portion of the used washing solution, which collects on the floor 304 and which contains absorbed acidic gas, is discharged through line 308 at a temperature which is slightly above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure (eg 109 ° C.). withdrawn from the absorber and passed to the flow control valve 336, where it is divided into two streams. One of these streams, e.g. B. 40-70% of the total solution circulating in the system is fed through line 337, pressure reducing valve 338 and line 339 at the top of the regeneration zone B. This part of the solution then flows downwards over trays or packings B ' and is stripped in countercurrent with the water vapor introduced through line 327, whereupon this part of the solution collects in sump 324 at the bottom of zone B. A second part of the used washing solution, which is drawn off through line 308, is fed through line 340, pressure reducing valve 341 and line 342 at the top of the regeneration zone C , in which this solution flows downwards over trays or packing elements C 'in countercurrent to stripping steam. The regenerated solution then collects in sump 318 at the foot of Zone C.

Ausgebrauchte Waschlösung, die sich am Fuß des Absorplionsturms 300 im Sumpf 309 sammelt und auf Grund des Kühleffektes des durch Leitung 310 eingeführten kühlen Stroms des sauren Gases eine verhältnismäßig niedrige Temperatur (z. B. 58°C) hat, wird durch Leitung 343 zum Wärmeaustauscher 344 geführt, wo sie mit heißer Lösung aus der Regenerierzone B in indirekten Wärmeaustausch gebracht wird. Die so erhitzte Lösung wird dann bei einer Temperatur von beispielsweise 97"C durch Leitung 345 geführt und an der Stelle 346 mit wi Lösung gemischt, die durch die Leitung 340 fließt. Nach dem Durchgang durch das Druckminderventil 341 wird das Gemisch durch Leitung 342 oben auf die bei niedrigerem Druck gefahrene Regenerierzone ("aufgegeben.Used scrubbing solution, which collects at the foot of absorption tower 300 in sump 309 and has a relatively low temperature (e.g. 58 ° C.) due to the cooling effect of the cool stream of acidic gas introduced through line 310, is passed through line 343 to the heat exchanger 344, where it is brought into indirect heat exchange with hot solution from regeneration zone B. The solution heated in this way is then passed through line 345 at a temperature of, for example 97 "C., and mixed at point 346 with wi solution which flows through line 340. After passing through pressure reducing valve 341, the mixture is increased through line 342 at the top the regeneration zone ("abandoned.

Regenerierte Waschlösung, die sich im Sumpf 324 der Zone I) sammelt (und einer sorgfältigeren Regenerierung als die Lösung in der Zone (!'unterworfen worden ist) wird durch Leitung 347 bei einer Temperatur von beispielsweise 122³C und durch das Druckminderventil 348 und Leitung 349 zum EnspannungsUink 350 geführt, t>5 Nach der Drucksenkung im F.ntspannungstank 350 auf ungefähr den Druck, der in der bei niedrigerem Druck gefahrenen Regenerierzone C herrscht, wird aus der Lösung Wasserdampf entwickelt, der durch Leitung 351 unten in die Regenerierzonc (!"eingeführt wird, in der er als Abstreifdampf dient.Regenerated washing solution that collects in the sump 324 of zone I) (and a more careful regeneration than the solution in the zone (! 'Has been subjected) is through line 347 at a temperature of, for example 122 ³ C and through the pressure reducing valve 348 and line 349 led to the relaxation tank 350, t> 5 After the pressure in the relaxation tank 350 has been reduced to approximately the pressure that prevails in the lower pressure regeneration zone C, water vapor is developed from the solution, which flows through line 351 below into the regeneration zone (! "is introduced, in which it serves as stripping steam.

Gekühlte Lösung, die cine Temperatur von beispielsweise 118°C hat, sammelt sich am Fuß des Entspannung* tanks 350 im Sumpf 352 und wird durch Leitung 353, Umwälzpumpe 354 und Leitung 355 zum Mengenregelvcn til 356 geführt, wo sie in zwei Teile geleilt wird. Ein Teil wird durch Leitungen 357 und 302 zum Absorber geführi in den er über dem Abschnitt A⁷ eingeführt wird. Ein zweiter Teil fließt durch Leitung 358 zum Wärmeaustau ^rt scher 344, wo er in indirekten Wärmausiausch mit kühler Lösung vom Fuß des Absorbers gebracht wird. Dii teilweise gekühlte Lösung, die den Wärmeaustauscher 344 bei einer Temperatur von beispielsweise 85°C verläßt, wird durch Leitung 359 zu einem Kühler 360 geführt, wo die Temperatur weiter beispielsweise auf 7O⁰C gesenkt wird, worauf die gekühlte, sorgfältig regenerierte Lösung durch Leitung 301 oben auf den Absorbei aufgegeben wird.Cooled solution, which has a temperature of, for example, 118 ° C, collects at the foot of the expansion tank 350 in the sump 352 and is conducted through line 353, circulation pump 354 and line 355 to the volume control valve 356, where it is divided into two parts. A portion is guided through lines 357 and 302 to the absorber into which it is introduced via section A ⁷ . A second portion flows through line 358 to Wärmeaustau ^r t shear 344, where it is brought into indirect Wärmausiausch with cool solution from the foot of the absorber. Dii partially cooled solution, which leaves the heat exchanger 344 at a temperature of for example 85 ° C is passed through line 359 to a cooler 360 where the temperature is, for example, reduced to 7O ⁰ C, whereupon the cooled, carefully regenerated solution through line 301 is abandoned on top of the Absorbei.

Regenerierte Waschlösung, die sich im Sumpf 318 der Zone C sammelt (und eine mäßigen Regenerierung unterworfen worden ist), wird bei einer Temperatur von beispielsweise 106⁰C durch Leitung 361 abgezogen unc durch die Kreislaufpumpe 362 und Leitung 303 zum Regenerierungsturm 300 oberhalb des Abschnitts A zurückgeführt.Regenerated scrubbing solution which collects in the bottom 318 of the area C (and a moderate regeneration has been subjected) is unc stripped at a temperature of, for example, 106 ⁰ C through line 361 by the circulation pump 362 and line 303 to regeneration tower 300 above the portion A returned.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Anlage ist es durch den unteren Abschnitt A des Absorbers, der als Vorwärmet und Vorsättiger für das kühle Einsatzgas dient, möglich, im oberen Teil des Absorbers eine verhältnismäßig hohe Temperatur des Lösungsstroms (über der Siedetemperatur der Lösung im regenerierten Zustand bei Normaldruck) zu erreichen. Ein Gasstrom, der beispielsweise bei 20°C eintritt, kann den Abschnitt A bei 70⁰C verlassen Der Kühleffekt des Gases auf die folgenden Teile A', A² und A' des Absorbers wird somit stark verringert, so daß die Lösung auf dem Sammelboden 304 eine verhältnismäßig hohe Temperatur erreicht, die sich für die Einführung in die bei höherem Druck und höherer Temperatur gefahrene Zone B der Regenerierkolonne eignet. Duch indirekten Wärmeaustausch der gekühlten Lösung aus dem Abschnitt A mit heißer regenerierter Lösung wird der Wirkungsgrad des Prozesses weiter erhöht, da hierdurch der thermische Wirkungsgrad der Regenerierzone C durch Erhöhung der Temperatur des der Zone C durch Leitung 342 zugeführten Lösungsstroms gesteigert wird.In the case of the in FIG. 3, it is possible through the lower section A of the absorber, which serves as a preheater and presaturator for the cool feed gas, to achieve a relatively high temperature of the solution stream in the upper part of the absorber (above the boiling point of the solution in the regenerated state at normal pressure) reach. A gas stream entering, for example at 20 ° C can, the section A at 70 ⁰ C leaving the cooling effect of the gas to the following parts A ', A ² and A' of the absorber is thus greatly reduced, so that the solution on the collecting tray 304 reaches a relatively high temperature which is suitable for introduction into zone B of the regeneration column, which is operated at higher pressure and higher temperature. The efficiency of the process is further increased by indirect heat exchange of the cooled solution from section A with hot, regenerated solution, since this increases the thermal efficiency of regeneration zone C by increasing the temperature of the solution stream fed to zone C through line 342.

Als Ergebnis des nutzbaren Abstreifdampfes, der im Entspannungstank 350 gewonnen wird, und der Verwendung des als Vorwärmer und Vorsättiger diendenden Abschnitts A mit dem zugehörigen Wärmeaustauscher 344 kann der thermische Wirkungsgrad des in Fig.3 dargestellten Systems gegenüber bekannten Systemen um beispielsweise 10 bis 20% gesteigert werden, so daß eine entsprechende Verringerung des Bedarfs an Fremdenergie für die Erzeugung von Abstreifdampf für die Regenerierungsstufe möglich ist.As a result of the usable stripping steam that is obtained in the expansion tank 350 and the use of section A with the associated heat exchanger 344, which serves as a preheater and presaturator, the thermal efficiency of the system shown in FIG. 3 can be increased by, for example, 10 to 20% compared to known systems so that a corresponding reduction in the need for external energy for the generation of stripping steam for the regeneration stage is possible.

Natürlich fallen andere Ausführungsformen der Erfindung zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen und dargestellten in den Rahmen der Erfindung. Ferner ist die Erfindung nicht auf eine spezielle Anordnung der Anlageteile begrenzt. Außerdem sind in den Fließschemas nicht alle notwendigen Hilfsapparaturen oder Instrumente dargestellt, die für den praktischen Betrieb einer großtechnischen Anlage erforderlich sind. Beispielsweise müssen gewöhnlich zusätzliche Anlageteile wie Abscheider den Aufkochern b nachgeschaltet und an anderen Stellen in den dargestellten Anlagen vorgesehen werden. Natürlich werden solche Hilfseinrichtungen und andere Anlageteile, die in der technischen Praxis erforderlich, aber nicht dargestellt sind, im praktischen Betrieb der dargestellten Anlagen verwendet.Of course, other embodiments of the invention in addition to those described and illustrated above fall within the scope of the invention. Furthermore, the invention is not limited to a specific arrangement of the system parts. In addition, the flowcharts do not show all the necessary auxiliary equipment or instruments that are required for the practical operation of a large-scale plant. For example, additional system parts such as separators usually have to be connected downstream of the reboilers b and provided at other points in the systems shown. Of course, such auxiliary devices and other parts of the system which are required in technical practice but are not shown are used in the practical operation of the systems shown.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for separating CO ₂ and / or H ₂ S from gas mixtures using a cyclic process in which an aqueous alkaline washing solution is circulated between an absorption stage in which the gas mixture is washed with the solution at above atmospheric pressure and a regeneration stage , in which the solution is stripped off with steam at significantly reduced pressures for desorption of the acidic gas, characterized in that at least part of the scrubbing solution is withdrawn from the absorption stage as a hot stream at a temperature above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure, at least two separate regeneration zones in which the acid

Gas from the solution coming from the absorption stage by stripping with steam at substantially below

the pressure in the absorption stage is desorbed pressures lying, one of the regeneration zones as one The zone operated at higher pressure and higher temperature operates at overpressure, the zone at higher pressure gefahret.e regeneration zone with solution from the absorption stage at a temperature above the boiling point the regenerated solution charged at normal pressure, the other regeneration zone as one at

lower pressure and lower temperature driven regeneration zone operates with a separate Solution stream from the absorption stage is fed, the pressure of the regenerated solution, which the at higher pressure driven regeneration zone leaves, lowers and thereby generates steam and the solution cools the steam generated in the process as stripping steam into the regeneration zone, which is operated at a lower pressure introduces and the regenerated solution streams from the at higher pressure and lower pressure

The regeneration zones driven back into the absorption stage, however, in separate streams

supplied washing solutions are not withdrawn separately, but mixed with one another and only then divided again into the two separate regeneration zones.

2. The method according to claim 1, characterized in that a hot. Gas mixture containing water vapor used and the washing solution by direct contact with the hot, containing water vapor

Mixture and the heat of absorption of the acidic gas contained in this mixture to a temperature is heated above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the entire washing solution before Exit from the absorption stage with the gas mixture containing water vapor at a temperature heated above the boiling point of the regenerated solution at normal pressure and the hot washing solution

Solution after exiting the absorber is divided into at least two streams, one of which into the

Regeneration zone driven at higher temperature and higher pressure and one in the one at lower Temperature and lower pressure driven regeneration zone is introduced.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the gas mixture compared to Washing solution is cool and the cool gas mixture by direct contact with washing solution in a separate

th section of the absorption stage is preheated and presaturated.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that a gas mixture is used in which the partial pressure of the acidic gas is at least 1.75 kg / cm ² .

6. Method according to claim! to 5, characterized in that a gas mixture is used in which the acidic gas consists _{predominantly of CO 2.}