DE2066107C2

DE2066107C2 - Verfahren zur Entfernung von Säuregas aus einem Gasgemisch

Info

Publication number: DE2066107C2
Application number: DE2066107A
Authority: DE
Inventors: Jameil Ameen; Seymour Ames Hopewell Va. Furbush
Original assignee: Norton Co Eine Gesellschaft NDGesD Staates Massachusetts Worcester Mass; Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1969-06-11
Filing date: 1970-06-10
Publication date: 1986-10-30
Also published as: US3594985A; CS163211B2; RO56856A; BE751468A; JPS4823782B1; NL170275B; ES381046A1; FI56491C; GB1277139A; DE2028456A1; FI56491B; NL7008272A; DE2028456B2; FR2045972A1; DE2028456C3; NL170275C

Description

a) das Gemisch in einer ersten Absorptionszone unter Oberatmosphärendruck mit dem Lösungsmittel mit wenigstens 1 Gew.-°/o darin gelöstem Säuregas behandelt und durch Absorption des meisten Säuregases daraus teilweise reinigt,

b) dieses teilweise gereinigte Gasgemisch in einer zweite^ Absorptionszone unter Überatmosphärendruck mit dem Lösungsmittel mit einem Gehalt von weniger als 1 Gew.-% Säuregas behandelt und so ein gereinigtes Gas gewinnt,

c) das Lösungsmittel aus der zweiten Absorptionszone zu der ersten Absorptionszone überführt,

d) das Lösungsmittel aus der ersten Absorptionszone zu einer Schnellverdampfungszone führt, die auf einem wesentlich geringeren Druck als die erste Absorptionszone gehalten wird, und so das meist- Säuregas daraus freisetzt,

e) aus der Schnellver^ampfurgszone darin freigesetzte Gase abzieht,

f) von dem wenigstens ί Gev.-% Säuregas enthaltenden Lösungsmittel aus der Schnellverdampfungszone einen größeren Anteil zu der ersten Absorptionszone und einen kleineren Anteil zu einer Ausstreifzone überführt,

g) im wesentlichen alles Säuregas aus dem kleineren Lösungsmittelanteil ausstreift und

h) regeneriertes Lösungsmittel zu der zweiten Absorptionszone zurückführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus einem Naturgemisch, das Methan, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) das Naturgasgemisch in der ersten Absorptionszone mit einem Lösungsmittel behandelt, das darin gelöst wenigstens 1 Gew.-% Kohlendioxid enthält, und so den meisten Schwefelwasserstoff, das meiste Kohlendioxid und einen kleinen Anteil des Methans darin absorbiert,

b) dieses teilweise gereinigte Gas in der zweiten Absorptionszone mit einem Lösungsmittel behandelt, das im wesentlichen frei von Schwefelwasserstoff ist und weniger als 1 Gew.-% Kohlendioxid enthält, und so ein gereinigtes Gas gewinnt, das nicht mehr als 10 Vol,-ppm Schwefelwasserstoff und weniger als 5 Vol.-% Kohlendioxid enthält,

c) das gelösten Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und Methan enthaltende Lösungsmittel aus der ersten Absorptionszone zu der Schnellverdampfungszone führt und so das meiste Kohlendioxid und Methan daraus freisetzt,

d) von dem Schwefelwasserstoff und wenigstens 1

Gew.-°/o Kohlendioxid enthaltenden Lösungsmittel aus der Schnellverdampfungszone den größeren Anteil zu der ersten Absorptionszone und den kleineren Anteil zu einer auf 7 bis 99° C gehaltenen Ausstreifzone überführt und e) das Lösungsmittel in der Ausstreifzone mit einem sauerstoffhaltigen Gas behandelt und so im wesentlichen den gesamten Schwefelwasserstoff daraus entfernt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in die erste Absorptionszone der Stufe a) ein rezykliertes Lösungsmittel mit 1 bis 3 Gew.-% darin gelöstem Kohlendioxid einspeist und in der Stufe b) ein gereinigtes Gas mit 2,5 bis 5,0 VoL-% Kohlendioxid gewinnt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Ausstreifzone bei einer Temperatur von 38 bis 88° C und bei im wesentlichen Atmosphärendruck arbeitet

5. Verfahren nach einem der Ansprüche ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Absorptionszonen bei einem Druck Pabs von 33,35 · 10⁵ Pa bis 100,06 · 10⁵ Pa und bei einer Temperatur von 7 bis 32° C arbeitet

6. Verfahren n?,ch einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man 90 bis 95 Gew.-% des gesamten Lösungsmittels mit 1 bis 3 Gew.-% Kohlendioxid in die erste Absorptionszone einspeist

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Säuregas aus einem Gasgemisch durch Behandlung

UCD vjaagciui3i.iica Ulli einem LjVJauilgailllllCl, Utta Cm VJC-

misch von Dimethylethern von Polyethylenglycolen ist, Ausstreifung des darin absorbierten Säuregases und Rückführung des desorbierten Lösungsmittels zu einer weiteren Behandlung von Gasgemisch.

Beispielsweise betrifft die Erfindung die Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Gasgemischen, die dieses Säuregas enthalten, wie beispielsweise aus Naturgasgemischen mit einem Gehalt an Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und Methan.

Gemische von Schwefelwasserstoff mit anderen Gasen, wie Kohlendioxid und Methan, treten in verschiedenen Industrien auf. Beispielsweise finden sich Gemische von Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid, Wasser und Methan als Naturgas. Es ist häufig nötig, H2S aus Gasgemischen zum Zwecke einer Reinigung des Gasgemisches und/oder zum Zwecke einer Rückgewinnung des H2S zu entfernen. Besonders bei der Abtrennung von H2S aus saurem Naturgas kann man wirtschaftlich arbeiten, wenn man das H2S unter Entfernung des gesamten Kohlendioxids selektiv abtrennt.

Ein Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen ist aus der US-PS 33 62 133 bekannt. Dieses verwendet jedoch zur Entfernung des Säuregases aus dem Gasgemisch eine einzige Absorptionszone und eine einzige Lösungsmittelbeschickung, so daß für die Wiederverwendbarkeit des Lösungsmittels dieses insgesamt vollständig von dem darin enthaltenen Säuregas befreit werden muß, was arbeits- und energieaufwendig ist.

Auch das aus der US-PS 27 81 863 bekannte Verfahren verwendet nur eine Absorptionszone und eine Lösungsmittelbeschickung und hat daher die gleichen Nachteile wie das oben beschriebene Verfahren. Außer-

dem verwendet dieses Verfahren als Lösungsmittel ein Gemisch einer Glycolverbindung mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff.

Die Absorption von Schwefelwasserstoff in Dialkylethern eines Polyalkylenglycols ist schließlich auch in der CA-PS 6 81 438 und der US-PS 29 46 652 beschrieben. Diese beschreiben das Erhitzen und Entspannen als Methode zur Desorption des Gases, und die US-Patentschrift lehrt auch die Regenerierung des verbrauchten Absorbens durch Ausstreifen mit einem Inertgas, wie Luft

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand somit darin, Säuregas aus einem Gasgemisch mit erhöhter Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit zu entfernen.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß man

a) das Gemisch in einer ersten Absorptionszone unter Oberatmosphärendruck mit dein Lösungsmittel mit wenigstens 1 Gew.-°/o darin gelöstem. Säuregas behandelt und durch Absorption des meisten Säuregases daraus teilweise reinigt,

b) dieses teilweise gereinigte Gasgemisch in einer zweiten Absorptionszone unter Überatmosphärendruck mit dem Lösungsmittel mit einem Gehalt von weniger als 1 Gew.-% Säuregas behandelt und so ein gereinigtes Gas gewinnt,

c) das Lösungsmittel aus der zweiten Absorptionszone zu der ersten Absorptionszone Oberführt,

d) das Lösungsmittel aus der ersten Absorptionszone zu einer Schnellverdampfungszone führt, die auf einem wesentlich geringeren Druck a5s die erste Absorptionszone gehalten wird, und so das meiste Säuregas daraus freisetzt,

e) aus der Schnellverdampfungszone darin freigesetzte Gase abzieht,

f) von dem wenigstens 1 Gew.-% Säuregas enthaltenden Lösungsmittel aus der Schnellverdampfungszone einen größeren Anteil zu der ersten Absorptionszone und einen kleineren Anteil zu einer Ausstreifzone überführt,

h) regeneriertes Lösungsmittel zu der zweiten Absorptionszone zurückführt

Günstigerweise ist das verwendete Lösungsmittel ein Gemisch von Dimethyleshern von Polyethylenglycolen der allgemeinen Formel

CH₃O(C₂H₄O)_xCH₃,

worin χ eine Zahl zwischen 3 und 9 bedeutet und das mittlere Molekulargewicht zwischen 220 und 305 liegt. Die Homologenverteilung ist in diesem Gemisch zweckmäßig annähernd folgende:

13-15

6-8

2—4

Molekularhomologe,
Gew.-%

4-9
22-24
24-28
20-22

Kleinere Mengen niedrigerer und höherer Homologe können toleriert werden, speziell soll der Prozentsatz an Homologen, in denen χ kleiner als 3 ist, 1% nicht übersteigen, vorzugsweise weniger als 0,5% sein, und der Prozentsatz der Homologen, worin χ größer als 9 ist, ίο sollte 3% nicht übersteigen, vorzugsweise weniger als l°/osein.

Ein solches Lösungsmittel besitzt einen Dampfdruck geringer als 0,013 mbar bei Temperaturen bis zu 43°C und eine Viskosität zwischen 5 und 10 mPa · s, vorzugsweise zwischen 7,5 mPa · s bei 16° C.

Diese Lösungsmittel können zweckmäßig zur Abtrennung von Schwefelwasserstoff aus CO2-haltigen Gasgemischen, wie Naturgas, verwendet werden. Da ausreichend Kohlendioxid in dem Lösungsmittel gelöst bleibt, wird dabei seine Viskosität vermindert, was das Verfahren erleichtert

Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus einem Naturgasgemisch, das Methan, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff enthält, geht man zweckmäßig so vor, daß man

a) das Naturgasgemisch in der ersten Absorptionszone mit einem Lösungsmittel behandelt, das darin gelöst wenigstens 1 Gew.-°/o Kohlendioxid enthält, und so den meisten Schwefelwasserstoff, das meiste Kohlendioxid und einen kleinen Anteil des Methans darin absorbiert,

b) dieses teilweise gereinigte Gas in der zweiten Absorptionszone mit einem Lösungsmittel behandelt, das im wesentlichen frei von Schwefelwasserstoff ist und weniger als 1 Gew.-% Kohlendioxid enthält, und so ein gereinigtes Gas gewinnt, das nicht mehr als 10 Vol.-ppm Schwefelwasserstoff und weniger als 5 Vol.-% Kohlendioxid enthält,

d) von dem Schwefelwasserstoff und wenigstens 1 Gew.-°/o Kohlendioxid enthaltenden Lösungsmittel aus der Schnellverdampfungszone den größeren Anteil zu der ersten Absorptionszone und den kleineren Anteil zu einer auf 7 bis 99° C gehaltenen Ausstreifzone überführt und

e) das Lösungsmittel in der Ausstreifzone mit einem sauerstoffhaltigen Gas behandelt und so im wesentlichen den gesamten Schwefelwasserstoff daraus entfernt.

Zweckmäßig speist man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in die erste Absorptionszone der Stufe a) ein rezykliertes Lösungsmittel mit 1 bis 3 Gew.-°/o darin gelöstem Kohlendioxid ein und gewinnt in der Stufe b)

ein gereinigtes Gas mit 2,5 bis 5,0 Vol.-% Kohlendioxid. Man arbeitet vorzugsweise in der Ausstreifzone bei einer Temperatur von 38 bis 88° C und bei im wesentlichen Atmosphärendruck und in den Absorptionszonen bei einem Druck Pabs von 33,35 · 10⁵ Pa bis 100,06 · 10⁵Pa und Sei einer Temperatur von 7 bis 32°C. Günstigerweise speist man 90 bis 95 Gew.-% des gesamten Lösungsmittels mit 1 bis 3 Gew.-% Kohlendioxid in die erste Absomtionszone ein.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das vorliegende Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Naturgas angewendet, indem man das Gasgemisch in einem Absorptionszone, der 20 bis 40 Böden enthält, mit dem Lösungsmittel bei einem Druck von 33 bis 100 bar durchführt. Die gesamte Lösungsmittelbeschickung zu der Absorptionssäule liegt vorzugsweise bei 24 bis 73 kg Lösungsmittel je Standard-cm³ zu absorbierenden Säuregases. Etwa 90 bis 95°/o des Lösungsmittels, das zu der Absorptionssäule zurückgeführt wird, enthalten wenigstens 1 Gew.-% Kohlendioxid, und dieser Antei¹ des Lösungsmittels wird bei einem mittleren Abschnitt der Absorptionssäule eingespeist. Die restlichen 5 bis 10% des Lösungsmittels werden an der Spitze der Absorptionssäule eingespeist, nachdem sie durch Ausstreifen im wesentlichen von Säuregasen, besonders von Schwefelwasserstoff, befreit wurden. Die Temperatur in der Absorptionszone wird vorzugsweise auf etwa 2 bis 49° C gehalten.

Danach wird der Druck des Lösungsmittels aus der Absorptionssäule in einer oder mehreren Schnellverdampfungszonen vermindert. Die Schnellverdampfung liefert anfangs ein Gemisch von Methan und Kohlendioxid, das zu der Absorptionssäule zurückgeführt werden kann. Schnellverdampfer bei niedrigen Drücken von 1 bis 2 bar führen zu einer Abgabe des meisten Kohlendioxids. Vorzugsweise enthältjdas Lösungsmittel nach der Schnellverdampfung etwa 1 bis 2 Gew.-% Kohlendioxid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches.

Das restliche Lösungsmittel aus den Schnellverdampfungszonen mit einem Gehalt an Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid wird zu einer Ausstreifzone geführt, die etwa auf Atmosphärendruck oder einem geringeren Druck gehalten wird, und dort wird das Lösungsmittel mit Luft, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 38 bis 88° C ausgestreift

Etwa 123 bis 12b Standard-i Ausstreifluft je 1 kg Lösungsmittel werden benutzt, um eine Entfernung des absorbierten Gases aus dem Lösungsmittel zu bewirken. Eine in einer Höhe von 457 bis 762 cm gepackte Ausstreifkolonne wird im allgemeinen bevorzugt. Desorbiertes Lösungsmittel, das vorzugsweise 1 bis 10 ppm Schwefelwasserstoff enthält, wird zu der Spitze der Absorptionssäule zur weiteren Behandlung des gasförmigen Gemisches zurückgeführt Dieses Verfahren gestattet die Gewinnung von Gas, das etwa 24 bis 5,0% Kohlendioxid und 1 bis 4 ppm Schwefelwasserstoff enthält Durch Verwendung von zwei Lösungsmittelbeschickungen der Absorptionssäule, einer gut ausgestreiften und der anderen teilweise ausgestreifen, wird die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert

Die Zeichnung zeigt ein schematisches Fließbild, das eine Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung erläutert

Das hierbei verwendete Lösungsmittel kann gemäß der DE-PS 20 28 456 hergestellt werden und die dort beschriebenen Eigenschaften, wie Löslichkeit für CO2, haben.

Naturgas, das Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff enthält, tritt durch die Leitung 4 am Boden einer Absorptionssäule 3, die 20 bis 40 Böden enthält ein. Gut ausgestreiftes Lösungsmittel, das im wesentlichen keinen Schwefelwasserstoff enthält, wird durch Leitung 1 an der Spitze der Absorptionssäule 3 eingeführt Teilweise ausgestreiftes Lösungsmittel, das wenigstens 1 Gew.-% Kohlendioxid enthält wird durch die Leitung 2 in den oberen Mittelabschnitt der Absorptionssäule 3 eingeführt. Die gesamte Lösungsmittelbeschickung für die ^sorptionssäule beträgt etwa 24 bis 73 kg Lösurgsmittel je Standard-m³ an Kohlendioxid und zu absorbierendem Schwefelwasserstoff. Etwa 90 bis 95% des gesamten Lösungsmittels werden durch Leitung 2 eingespeist, der Rest, der aus gut ausgestreiftem Lösungsmittel besteht, wird durch Leitung 1 eingespeist. Vorzugsweise besitzt der obere Teil der Absorptionssäule wegen des verminderten Lösungsmittelflusses in diesem Abschnitt kleineren Durchmesser. Die Temperatur des eintretenden Lösungsmittels beträgt 7 bis 21°C. Die Temperatur des austretenden Lösungsmittels beträgt etwa 7°C. Die Absorptionssäule arbeitet bei einem Druck, der gewöhnlich im Bereich von 33 bis 100 bar liegt. Das Lösungsmittel, das den Boden des Absorbers durch Leitung 6 verlaßt, ist reich an Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Der Gasausfluß, der durch Leitung 5 von der Spitze des Absorbers austritt, enthält etwa 2,5 bis 5,0 Vol.-% Kohlendioxid und ist im wesentlichen schwefelfrei.

Das Lösungsmittel, das aus dem Absorber durch Leitung 6 ausgetragen wird, wird in dem Hochdruckschnellverdampfer 7, der bei einem Druck von 1,7 bis 40 bar arbeitet, verdampft. Die Lösungsmitteltemperatür beträgt hier etwa 15° C weniger als die Temperatur am Boden des Absorbers. Das Gas aus dem Verdampfer 7, das Methan und Kohlendioxid enthält, wird durch Leitung 8 tu der Absorptionssäule gepumpt. Praktisch aller Schwefelwasserstoff und die Masse des Kohiendioxids bleiben in dem Lösungsmittelauslauf, der von dem Hochdruckverdampfer 7 über Leitung 9 zu dem Vorerhitzer 10 gelangt, wo er auf etwa 38° C erhitzt wird, und dann über Leitung 11 zu dem Niederdruckverdampfer 12, der bei einem Druck von 0,8 bis 2,4 bar arbeitet. Die Lösungsmitteltemperatur beträgt hier etwa 32° C. Das Gas, das über Leitung 13 von dem Niederdruckverdampfer weiterströmt, besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid. Das restliche Lösungsmittel enthält etwa 1 Gew.-% Kohlendioxid. Der meiste Schwefelwasserstoff bleibt in dem Lösungsmittel. Etwa 90 bis 95 Gew.-% des Lösungsmittels gehen dann über Leitung 14 von dem Niederdruckverdampfer 12 durch den Kühler 15, wo sie auf 7 bis 21° C abgekühlt werden, und dann über Leitung 2 zu der Absorptionssäule.

Das restliche Lösungsmittel aus dem Niederdruckverdampfer 12 das aus 5 bis 10% des Gesamtlösungsmittels besteht, gelangt über Leitung 16 zu dem Vorerhitzer 17, wo es auf etwa 43° C erhitzt wird, und dann über Leitung 18 zu der Spitze des Ausstreifers 19, der entweder bei Atmosphärendruck oder bei niedrigerem Druck arbeiten kann. Die Losungsmitteltemperauren in dem Ausstreifer betragen vorzugsweise 38 bis 88⁰C. Ein Strom erhitzter Luft wird durch Leitung 20 in den Ausstreifer geführt um die Desorption des Schwefel-Wasserstoffes zu unterstützen. Das Ausstreifen vermindert die Schwefelwasserstoffkonzentration in dem Lösungsmittel auf einige Teile je Million. Das ausströmende Gemisch von Gas und Luft geht durch Leitung 21. Das gereinigte Lösungsmittel strömt vom Boden des Ausstreifers 19 über Leitung 22 in den Kühler 23, wo es auf 7 bis 21° C gekühlt wird, und dann über Leitung 1 zu der Absorptionssäule 3. Das Ausstreifen kann auch mit Hilfe anderer geeigneter Methoden durchgeführt werden, wie beispielsweise durch Vakuumausstreifen, durch Verwendung eines Inertgases, wie Stickstoff oder Methan, oder durch mehrfaches Schnellverdampfen, um eine Entfernung unerwünschter Gase zu bewirken.

Beispiel

Das in diesem Beispiel verwendete Lösungsmittel wurde gemäß Beii.piel 1 der DE-PS 20 28 456 hergestellt.

Das Beispiel ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Die *,')sorptionssäule 3 dieses Beispiels bestand aus einem unteren oder »halbmageren« Abschnitt von etwa 3,7 m Durchmesser mit 25 Rieselböden mit einem Bodenabstand von 46 cm und einem oberen cder »mageren« Abschnitt mit einem Durchmesser von etwa 1,5 m mit 10 Einwegventilböden und einem Bodenabstand von 45,7 cm.

Naturgas mit einem Gehalt von 128 ppm Schwefelwasserstoff, 18 Vol.-% Kohlendioxid und 81 Vol.-% Methan trat in den Boden der Absorptionssäule 3 über Leitung 4 mit einer Geschwindigkeit von 2560 Stan-Harrt-m³/rnin e>n_; Mageres Lösungsmittel, das in desn Verfahren zurückgeführt wurde und weniger als 10 ppm Schwefelwasserstoff und weniger als 1 Gew.-°/o Kohlendioxid enthielt, trat an der Spitze der Absorptionssäule 3 über Leitung 1 in einer Menge von I,14m³/min ein. »Halbmageres« Lösungsmittel, das in dem Verfahren zurückgeführt wurde und etwa 1 Gaw.-% Kohlendioxid enthielt, trat über Leitung 2 in einer Menge von 17,8m³/min in die Absorptionssäule 3 ein, wobei Leitung 2 bei dem obersten Boden des unteren oder »halbmageren« Abschnittes der Absorptionssäule lag. Die Absorptionssäule wurde bei 69,3 bar und mit Lösungsmittelt· ;nperaturen von 21°C am Einlaß und 32°C am Auslaß betrieben. Der Gasstrom, der die Absorptionssäule 3 über Leitung 5 verließ, enthielt 1983 mVmin Methan, 51 m³/min Kohlendioxid und weniger als 4 ppm Schwefelwasserstoff. Das Lösungsmittel aus der Absorptionssäule 3 enthielt 5,9 Gew.-% Kohlendioxid, etwa 0,94% Methan und im wesentlichen den gesamten Schwefelwasserstoff aus der Naturgasbeschickung.

Das Lösungsmittel wurde dann in dem Hochdruckverdanpfer 7 bei 30,6 bar und bei einer Temperatur von etwa 29⁰C verdampft. Desorbiertes Gas wurde zu der Absorptionssäule über Leitung 8 gepumpt, und Lösungsmittel wurde über Leitung 9 zu dem Vorerhitzer 10 geleitet, wo rs auf etwa 38° C erhitzt wurde. Das Lösungsmittel wurde dann über Leitung 11 zu dem Niederdruckverdampfer 12 geführt, wo es bei 1,6 bar und einer Temperatur von 32° C verdampft wurde. Desorbiertes Gas enthielt 487 Standard-m³/min Kohlendioxid und 93 Standard-m³/min Methan, und das Lösungsmittel enthielt etwa 1% Kohlendioxid. Das meiste dieses ,>halbmageren« Lösungsmittels in einer Menge von 17,8 m³/min wurde über Leitung 14 zu dem Kühler 15 gepumpt, wo es auf 21° C abgekühlt wurde, und dann über Leitung 2 zu der Absorptionssäule 3, wie oben beschrieben wurde. Der Rest des halbmageren Lösungsmittels in einer Menge von etwa 1,1 nrVmin wurde über Leitung 16 von dem Niederdruckverdampfer 12 zu dem Vorerhitzer 17 geführt, wo es auf 43° C erhitzt wurde, und dann über Leitung 18 zur Spitze des Ausstreifers 19 geführt Der Ausstreifer war eine 6-m-Säule mit einem Durchmesser von 1,2 m und war mit Keramikringen von 7,6 cm gepackt Der Ausstreifer wurde bei 1 bar und mit einer Lösungsmitteltemperatur von etwa 43° C betrieben. Luft mit 52° C wurde in einer Menge von 71 Standard-mVmin am Boden der Säule zugeführt um das Ausstreifen des Schwefelwasserstoffes zu unterstützen. Der Schwefelwasserstoff in dem Lösungsmittel wurde auf etwa 10 ppm reduziert Das ausströmende Gemisch von Gas und Luft wurde über Leitung 21 abgeblasen. Das »magere«, gut ausgestreifte Lösungsmittel wurde von dem Ausstreifer über Leitung 22 zu dem Kühler 23 geführt, wo es auf 21 °C gekühlt wurde. Das gekühlte magere Lösungsmittel wurde dann über Leitung 1 zu der Spitze der Absorptionssäule 3 zurückgeführt.

Es sei darauf hingewiesen, daß der niedrige Schwefelwasserstoffgehalt des Lösungsmittels an der Spitze des Absorbers am kritischsten ist, um gereinigtes Naturgas mit einem Gehalt von 4 ppm oder weniger Schwefelwasserstoff zu erhalten. In diesem Beispiel ist jedoch gezeigt, daß 94% des Lösungsmittels aus dem Niederdruckverdampfer zu einem mittleren Punkt in dem Absorber eingespeist werden können, ohne daß sie über den Ausslreifer geführt werden. Die Wirtschaftlichkeit einer solchen Betriebsweise liegt auf der Hand.

Dieses Beispiel demonstriert die bevorzugte Methode nach der vorliegenden Erfindung, bei der Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff aus si.ism diese Stoffe enthaltenden Naturgas entfernt werden. Bei der Reinigung von Naturgas für den Transport in Fernleitungen kann der Kohlendioxidgehalt in dem gereinigten Gas relativ hoch sein, typischerweise 2,5 bis 5,0 Vol.-%, doch der Schwefelwasserstoffgehalt muß auf sehr wenige Teile je Million herabgesetzt werden. Standardbedingungen für Fernleitungen begrenzen normalerweise den H2S-Gehalt in Brennstoff auf 4 bis 16 ppm oder weniger.
Um die Schwefelwasserstoffkonzentration in dem Naturgas auf 4 ppm zu vermindern, muß das Gas mit Lösungsmittel gewaschen werden, das im wesentlichen frei von gelösten Säuregasen ist. Zur Entfernung der Masse des Kohlendioxids dient andererseits ein nur teilweise ausgestreiftes Lösungsmittel. Lösungsmittel, das 1 bis 5% gelöstes Kohlendioxid enthält, ist mager genug, um die Kohlendioxidkonzentration des Naturgases auf 2,5 bis 5,0% zu reduzieren. Ein ausreichendes Ausstreifen, um ein Lösungsmittel dieser Beschaffenheit zu gewinnen, kann man durch bloßes Verdampfen bei Atmosphärendruck erhalten.

Es ist wichtig, daß die Masse des Kohlendioxids in dem unteren Abschnitt der Absorptionssäule entfernt wird, dessen Lösungsmittelbeschickung aus teilweise ausgestreiftem Lösungsmittel besteht, das bezüglich des Kohlendioxidgehaltes halbmager ist und 90 bis 95% der Gesamtbeschickung ausmacht. Dieses halbmagere Lösungsmittel enthält ausreichend gelöstes Kohlendioxid, um seine Viskosität auf 1 bis 5 mPa · s zu vermindern und so einen größeren Durchsatz an Gas und Lösungsso mittel in der Säule zu gestatten. Ein wichtiger Effekt dieser verminderten Viskosität ist der, daß die Absorberwirksamkeit erhöht und damit die Gesamtwirksamkeit des Absorptionsystems verbessert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von Säuregas aus einem Gasgemisch durch Behandlung des Gasgemisches mit einem Lösungsmittel, das ein Gemisch von Dimethylethern von Polyethylenglycolen ist, Ausstreifungen des darin absorbierten Säuregases und Rückführung des desorbierten Lösungsmittels zu einer weiteren Behandlung von Gasgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß man