DE2214541A1 - Verfahren zur Dehydratisierung von Gasströmen - Google Patents

Verfahren zur Dehydratisierung von Gasströmen

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DE2214541A1 DE19722214541 DE2214541A DE2214541A1 DE 2214541 A1 DE2214541 A1 DE 2214541A1 DE 19722214541 DE19722214541 DE 19722214541 DE 2214541 A DE2214541 A DE 2214541A DE 2214541 A1 DE2214541 A1 DE 2214541A1
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Hippocrates G. Berkley Heights N.J.; Bellision Arthur Angelo; Huntington Station N.Y.; Psyras (V.StA.)
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Description

22U541
PATENTANWÄLTE
dr. W.Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. Dannenberg
DR. V. SCHMIED-KOWARZIK .· DR. P. WEINHOLD · DR.D.GUDEL
6 FRANKFURTAM MAIN
CR. ESCHENHEIMER STRASSE 39
GAF Corporation SK/SK
140 West 51st Street ' FDN 445
New York, N.Y. 10020 /USA
Verfahren zur Dehydratisierung von Gasströmen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dehydratisierung von Gaströmen und insbesondere auf die Verwendung und Rückgewinnung der in solchen Verfahren verwendeten N-Alkyllactamlösungsmittel.
Gase enthalten während der verschiedenen Behandlungs- oder Transportstadien gemischten und mitgeführten Wasserdampf. So enthält z.B. Erdgas, wie es aus dem Bohrloch strömt, beträchtliche Mengen Wasserdampf, und solche Erdgase haben oft einen Taupunkt, der sich von der Umgebungstemperatur um +5-S C. unterscheidet. Aufgrund von Expansions-, Verarbeitungs- und/oder Handhabungserforderniseen während der Behandlung und des Tranportes der Gase entstehen /Probleme, wenn die Gase auf unterhalb des Taupunktes abgekühlt werden. Der Wasserdampf wird in flüssiges Wasser und/oder häufig in Eis umgewandelt. Diese Umwandlung in die flüssige oder feste Phase von Wasser in der Rohrleitung vermindert die FlieiBgeschwindigkeit und verstopft leicht diejenigen Betriebsteile, die zur Handhabung des Gasflusses bestimmt sind. Weiterhin reagiert Wasser mit manchen Komponenten im Gas unter Bildung fester Hydrate dieser L-laskomponenten. Diese
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Hydrate neigen dazu, sich an Chokerni Ventilen, Kolben und anderen notwendigen Betriebsteilen entlang der Rohrleitung oder der Behandlungsanlage abzusetzen und diese einzufrieren oder zu blockieren.
In der Vergangenheit sind Dehydratisierungsverfahren auf der Basis der chemischen oder physikalischen Absorption von Wasser durch Feststoffe oder Flüssigkeiten entwickelt worden. Zu den zur physikalischen Wasserabsorption verwendeten Feststoffen gehören Kieselsäuregele. Glykole und insbesondere Di—, Tri- und Tetraäthylenglykole waren die üblicheren flüssigen physikalischen Absorptionsmittel für Wasser aus Brenngasen. Die Kieselsäuregele erfordern eine beträchtliche Wärme zur Regeneration und zur wirksamen Verwendung. Die Glykole haben aufgrund ihrer Viskosität eine geringe Fraktionierungswirksam— keit ("tray efficiency") und benötigen daher beachtliche Energiemengen für die Rückführung und Regeneration großer Mengen dieser viskosen Flüssigkeiten, die zur Erzielung der gewünschten Verminderung des Taupunktes notwendig sind.
Daher ist die Schaffung eines Verfahrens erwünscht, das den Wasserdampfgehalt von Gasen mit einem Minimum an Energie und Wärme zur erneuten Zirkulation der Dehydratisierungsflüssigkeiten vermindert und ein einfaches System zur Rückgewinnung und Regeneration dieser Flüssigkeiten bietet.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß man eine Verminderung der Taupunkte
von Gasen um etwa 38-45 C._ durch ein Dehydratisierungsverfahren erreichen kann, bei welchem man flüssige N-Alkyllactame in den Fließweg des nassen Gases einspritzt, das flüssige N-Alkyllactam als LÖDungs- und/oder physikalisches Absorptionsmittel mit dem Wasserdampfgehalt des Gasstromes in Berührung und in ein Gleichgewicht kommen läßt und die flüssige Gleichgewichtsmischung aus Ni-Alkyllactam und seinem Wassergehalt sammelt. Dann wird das
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ausfließende getrocknete Gas weiter durch Einspritzung einer Absorptionsflüssigkeit behandelt, die ein Lösungsmittel für dieses Lactam ist und einen höheren Siedepunkt als das Lactam hat, um Anteile des verdampften und/oder im getrockneten Basstrom mitgeführten Lactams zurückzugewinnen. Die N-Alkyl— lactamgleichgewichtsmischung und die Absorptionsflüssigkeit mit ihrem absorbierten N-Alkyllactam werden einzeln oder zusammen gesammelt, Wasser und andere Absorptionsmittel werden davon entfernt, um N-Alkyllactam und Absorptionsflüssigkeit zu konzentrieren und regenerieren und dann in das erfindungsgemäße Verfahren zurückzuführen. Wasser und andere absorbierte Materialien können verworfen oder gegebenenfalls weiterverwendet werden.
Das bevorzugte flüssige N-Alkyllactam im erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere zur Behandlung von Erdgas und ähnlichen, kohlenwasserstoffhaltigen Brenngasen, ist N-Methylpyrrolidon. Es können jedoch auch andere flüssige N-Alkyllactame, einschließlich N-Methylpiperidon und N-Cyclohexylpyrrolidon, verwendet werden.
Die Wasserabsorptionsfähigkeit flüssiger N-Alkyllactame ist bereits im Zusammenhang mit Gas-"Süßungsverfahren" festgestellt worden, wo N-Methylpyrrolidon das Lösungsmittel im bevorzugten Süßungsverfahren ist. Es wurde ein üblicher Verlust von bis zu 30-100 kg/std in Abhängigkeit von der Temperatur dieses Lösungsmittels durch Mitführung festgestellt, wenn diese Süßungs— anlagen bei normalen Verfahrensgeschwindigkeiten von etwa 113 000 (Standard) m (= 4 χ 10 scf = 4 MMscf.)/std (1 MMscf. = 28300 m } betrieben werden. Um diese Verluste auf 3 kg/std pro MMscf zu verringern, wurden die aus den bekannten Säßungsverfahren fließenden Gase mit Wasser behandelt, um die Verluste an N-Methylpyrrolidon zu verringern; daher ging jeglicher Dehydrati-
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sierungseffekt durch die erneute Hydratisierung zur Rückgewinnung des N-Methylpyrrolidons verloren. Für Süßungsverfahren wurde der Verlust von 3 kg N-Methylpyrrolidon/MMscf. — obgleich hoch - für Gasdehydratisierungsverfahren toleriert, die Aussichten auf solche Verluste sind jedoch im Vergleich zu den Kosten für die derzeit verwendeten Verfahren auf der Basis von Di- und Triäthylenglykolen prohibitiv. Glykolverfahren, die mit den erfindungsgemäßen N-Alkyllactamen eine Taupunktverllinderung erreichen können, sind aufgrund der geringen Kosten der Glykole bevorzugt worden.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß es durch Einführung einer wirksamen Rückgewinnungsstufe für das N-Alkyllactam nach dEr anfänglichen Dehydratisierungsstufe möglich ist, die Lactamverluste praktisch vollständig zu eliminieren. Erfindungsgemäß können auch die Dehydratisierungskosten mit diesen Materialien zur Schaffung trockener Gase aus dem erfindungsgemäßen Dehydratisierungsverfahren verringert werden; die getrockneten Gase haben wesentlich niedrigere Taupunkte und ermöglichen geringere Kosten für das Pumpen, für Energie, Turmkonstruktion und ähnliche Faktoren im Vergleich zu den zur Zeit begünstigten Verfahren.
Die Verwendung flüssiger N-Alkyllactame als Dehydratisierungsmittel ermöglicht eine Taupunktverminderung von bis zu etwa 45 C. Dann werden die im Gasstrom mitgeführten geringen Lactammengen durch die erfindungsgemäße Absorptionsstufe absorbiert, bei welcher eine Absorptionsflüssigkeit, die ein Lösungsmittel für das Lactam ist und einen höheren Siedepunkt als dieses hat, in den Dehydratisierungsgasstrom eingeführt wird.
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Eine allgemeine Gruppe erfindungsgemäß geeigneter Dehydratisierungsmittel umfaßt die flüssigen N-niedrigsn-Alkyllactame und die N-niedrigen-Alkylpyrrolidane, wobei M-Cyclohexylpyrrolidon und insbesondere N-Methylpyrrolidon bevorzugt werden.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten flüssigen N-Alkylpyrrolidon und -piperidone sind Lactame der J*'- und O -Aminosäuren, die von Buttersäure, Valeriansäure und Capryl-.säure hergeleitet werden. Diese Substanzen sind cyclische Säureamide. Sie sind neutral und wirken erfindungsgemäß daher als physikalisch lösende Absorptionsmittel für Wasser und auch für bestimmte saure Komponenten von Erdgasen, einschließlich H?S und Carbonylsulfid. Gewöhnlich werden die niedrigeren Alkylgruppen mit 1 bis etwa 7 Kohlenstoffatomen einschließlich Cycloalkylgruppen, wie N-Cyclahexyl, gegenüber den Alkylgruppen mit längerer Kohlenstoffkette als N-Alkylsubstituenten auf den Lactamen bevorzugt. Erfindungsgemäß geeignete Dehydratisierungsmittel sind u.a. N-Methylpyrrolidon, N-Propylpyrrolidon, N-Isopropylpyrroldion, N-i-Butylpyrrolidon, N-n-Butylpyrrolidon, N-n-Hexylpyrrolidon, N-Cyclohexylpyrrolidon, N-Methylpiperidon, N-Äthylpiperidon, N-Propylpiperidon und N-Isopropylpiperidon.
In einer weiteren Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden^die durch das Erdgas mitgeführten N-Alkyllactame durch eine Absorptionsflüssigkeit, die ein Lösungsmittel für dieselben ist, von Gasstrom entfernt. Dieses Absorptionslösungsmittel sollte einen höheren Siedepunkt als das primäre Dehydratisierungsmittel haben. Es ist ein ausreichender Unterschied der Siedepunkte notwendig, der eine leichtere Abtrennung des Lactams vom Absorptionsmittel ermöglicht und mindestens 25 C, vorzugsweise jedoch 50 G. beträgt. In
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entsprechend konstruierten Destillationskolonnen können jedoch auch Unterschiede unter 25 C. toleriert werden.
Obgleich es zweckmäßig ist, daß die Absorptionsflüssigkeit für das N-Alkyllactam auch ein Dehydratisierungsmittel ist, ist diese Eigenschaft nicht notwendig. Das Absorptionsmittel sollte vorzugsweise eine physikalische Lösungsfähigkeit für das flüssige N-Alkyllactam haben, so daß es mit diesen vollständig mischbar ist und Höchstmengen an dem im Gasstrom mitgeführten N-niedrigen-Alkyllactam besser absorbieren kann. Bevorzugte Lösungsmittel sind Di-, Tri- und Tetraäthylenglykole und die N-Alkyllactame. Wenn die niedriger siedenden flüssigen N-Alkyllactame, insbesondere M-Methylpyrrolidon, die piinären Dehydrutisierungsmittel sind, so hat sich N-Cyclohexylpyrrolidon als geeignete Absorptionsflüssigkeit dafür in der Absorptionsstufe .erwiesen. Durch N-Cyclohexylpyrrolidon wird praktisch das gesamte mitgeführte N-Methylpyrrolidon aus dem Gasstrom zwecks Rückführung zurückgewonnen. Andere geeignete Absarptionsflüssigkeiten, die den oben genannten Kriterien bezüglich einer wirksamen Rückgewinnung der als erfindungsgemäße primäre Dehydra— tisierungsmittel verwendeten N—niedrigen-Alkyllactame entsprechen, sind: Nitrobenzol
Diäthylenglykol
Monoäther von Diäthylenglykol
Diäther von Diäthylenglykol
Dibutylphthalat
Trichlorbenzol
Butylcarbitole
2-Phenoxyäthanol
Triethanolamin
Naphthalin
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··· 7 ·" Acetamid
Indol
Chinolin
Glycerin
1,2,3,4-Tetrahydro-2-naphthol flüssige niedrig molekulare Polyäthylenglykole Dimethyläther von Polyäthylenglykolen Dialkyläther von Glykolen und Glycerin, die bei Temperaturen unterhalb etwa 200 G. flüssig sind, einschließlich der Methyl- und Äthyläther von ·
Propylen-und Polypropylenglykolen flüssige Propylen- und Polypropylenglykole N-Alkyl-bis-pyrrolidone 1,6-Bis-N-pyrrolidylhexarr.ethylen N-n-Octylpyrrolidon 1-, 2- und 3-N-Pyrrolidylbutan N-n-Decylpyrrolidon N-U ndecylpyrrolidon N-Dodecylpyrrolidon N-Tetradecylpyrrolidan N-Hexadecylpyrrolidon N-n-Hexylpiperidon N-n-Octylpiperidon N-Isooctylpiperidon t\l-n-Decylpiperidon · N-Undecylpiperidon N-Dodecylpiperidon N-Tetradecylpiperidon N-Hexadecylpiperidon.
An dieser Stelle ist es interssant und wertvoll, in Tabelle 1 das Hochdruckgleichgewicht für verschiedene Kohlenwasserstoffe und saure Gaskomponenten in zwei besonderen Pyrrolidonen zu zeigen:
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Tabelle 1 Bedingungen: 56 atü; 270C.
gasförmige Kompononte K «■ y/x Wertet
wasserfreies N-Mathyi- wasserfreies N-Cyclohexyi-2-pyrrolidun 2-pyrrolidon
Methan 18,0 7,2
Äthan 3,5 2,12
Propan 1,7 Q,77
Kohlendioxid 2f3 1,22
Schwefelwasserstoff 0,19 0,19
* K - y/x
y - Molfraktion in Dampfphase
χ ■ Molfiaktion in flüssiger Gleichgewichtsphasa
Die Verluste an Methylpyrrolidon wurden durch das erfindungegemaße Verfahren auf 1-10 % der bisher in bekannten Büßungsverfahren festgestellten Verluste verringert.
Die erfindungsgemäße Absorptionsstufe liefert in unerwarteter Weise einen zusätzlichen Vorteil, indem die zweite Behandlung oft etwas zusätzliches, noch mit dem N-Methylpyrrolidondampf mitgeführtes Wasser extrahiert, eo daß der Taupunkt des aus der zweiten Stufe kommenden getrockneten Gaeee nochmals um etwa 5,50C. verringert wird. Das heißt, die vorliegende Erfindung schafft ein Gasdehydratisierungsverfahren, das üblicherweise Taupunktverminderungen des behandelten Gases von 40>5U°ü. mit Mindestverlusten en Dehandlungematerinlien liefert. So wird z.B. bei den mit einer Temperatur von 15-210C. aus dem Duhrloch austretenden Gasen der Taupunkt nach der erßtcn Dehydratisierungegtufe auf unterhalb -23 C. und nach vollständiger Beendigung des erfindungegemätien Verfahrens auf oinen edngültigen Taupunkt bis zu -20 C, verringert, Erdgase mit solch niedrigen Taupunkten ergeben keine Problftme aufgrund einer Vernjeung oder Hydratbildung in verbindung mit Wasserdampf und unterliegen daher nicht den zusätzlichen Forderungen an die Rohrleitung, die bei Gasen mit Taupunkten
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über 4,5 C. galton.
Ein weiterer Vorteil dor erfindungsgemäßen Gasbehandlung liegt in dar Vereinfachung und Verringerung der Brößa des Extraktionsturmes, der für das komplette erfindungsgema'ße Verfahrenssystem notwendig ist. Trotz zwei getrennter FlüssigkeitSBinführungsatufen und den zusätzlichen Extraktionsabschnitten, die gegenüber dem bekannten System mit einem einzigen Qehydratisierungslösungsmittel notwendig sind, ergibt sieh aufgrund der verbesserten Fraktiorierungswirksamkeit der erfindungsgemäßer» N-Älkyllactame und insbesondere des N-Methylpyrrolidons, eine beträchtliche Verringerung der Kapitalinvesti— tionan für die Anlage gegenüber Anlagen, die Glykole zur Dehydratisierung verwenden.
Das erfindungsgemäöe Verfahren wird mit Bezug auf die heiliegenden Zeichnungen weiter veranschaulicht.
Fig» 1 zeigt ein scheroatisches FlieBdiagramsa einer Dehydratisierungsarilags, in welcher das flüssige fi-Alkyllactaro (wobei sieh auf das bevorzugte N-Methylpyrrolidon bezogen wird) als primäres Dehydratisierungsroaterial zur Be-Handlung des ßasstromes verwendet wird und in welchem jegliches radtgeführtes U-~Alkyl laetara dann durch das Absorptianslösungsmittei {z»B» Tria in einer getrennten Rückgewirtnungsstufe zurückgevKonneni wirett worauf dann gewonnen und zurückgeführt werden«
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Fig. 2 zeigt ein schematisches Fließdiagramm einer ähnlichen, erfindungs— gemäßen Anlage, in welcher man das Triäthylenglykol nach seiner Absorption des mitgeführten N-Methylpyrrolidnn aus dem Gasstrom sich mit dem primär gesammelten N-Methylpyrrolidon mischen läflt; dabei wird ein einstufiges Sammelsystem für das mit den Triathylenglykolen gemischte N-Uethylpyrrolidon verwendet. Dann wird die Mischung durch Entfernung de3 Wassers gereinigt, worauf Absorptionsmittel und N-Methlypyrrolidon getrennt, regeneriert und jeweils zurückgeführt werden.
In Fig. 1 wird der Gasstrom mit dem N-Methylpyrrolidon in einer Absorptions— kolonne/mit zwei Abschnitten ("double-section absorber column1·) behandelt, in welcher die Berührung von Gasstrom und N-Uethylpyrrolidon im primären Absorptionsabschnitt 11 stattfindet. Der Gasstrom wird durch den Gaseinlaß in diesen primären Absorptionsabschnitt 11 der Kolonne 10 eingeleitet. In primären Absorptionsabschnitt 11 wird das N-Kethylpyrrolidon durch die Sprühvorrichtung 15 eingeführt, und nach vollständiger und inniger Berührung des aufsteigenden Gasstromes in Gegenstrom mit den abwärts fließenden N-Uethylpyrrolidon wird das erhaltene ^MΛethylpyrrσlidαn/*asser-AbsQΓbat an Boden des primären Absorptionsabschnittes 11 im Sammelabschnitt 16 gesammelt.
Der primäre Absorptionsabschnitt 11 kann aus einer gefüllten Kolonne oder einer Reihe Fraktionierungs— bzw. Glockenboden ("bubble trays") bestehen, uö eine vollständige und innige Berührung des Gasms mit den N-Methyl— pyrrolidon sicherzustellen» Der primäre Absorptionsabschnitt 11 kann auch aus einem ungefüllten Turm bestehen, in welchen das Gas in den unteren Abschnitt und das N-Methylpyrrolirion abwärts durch aus aufsteigende Gas eingesprüht wird.
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Im Verlauf der Berührung von N-Methylpyrralidon und Gasstrom wird eine geringe Menge N-Methylpyrrolidon durch den Gasstrom mitgeführt, dBr den primären Absorptionsabschnitt 11 durch den Glockenboden 20 verläßt. Am Boden 20 ist der Taupunkt des Gasstromes etwa 45 C. niedriger als der des eintretenden Gases. Der getrocknete Gasstrom aus dem Glockenboden 20 tritt in den sekundären Absorptionsabschnitt 12 der Absorptionskolonne 10, wo der das mitgeführte N-Methylpyrralidon enthaltende Gasstrom innig mit dem Triäthylenglykolabsorptionsmittel gemischt wird, das durch die Sprühvorrichtung 17 in den sekundären Absorptionsabschnitt 19 eingeführt wird. Auch der sekundäre Absorptions-.abschnitt 12 kann ein gefüllter oder ungefüllter Turm sein oder die üblichen Böden oder Füllmedien enthalten, die normalerweise zur innigen Berührung von Flüssigkeiten mit Gasen verwendet werden. Das bei der Sprühvorrichtung 17 eingeführte Träthylenglykol absorbiert nach dem Durchgang durch den das mitgeführte N-Methylpyrralidon enthaltenden Gasstrom in Gegenstromweise das gesamte N-Methylpyrrolidon aus dem Gasstrom und entfernt dieses praktisch vollständig;· das Triäthylenglykol mit dem absorbierten N-Methylpyrrolidon sammelt sich am Boden des sekundären Absorptionsabschnittes 12 im Absorbatsamnelabschnitt 1B oberhalb des Glockenbodens 20. Der Gasstrom, von welchem das gesamte mitgeführte N-Methylpyrrolidon entfernt wurde, verläßt die Kolonne 10 durch den Gasauslaß 14 zur weiteren Behandlung oder zum Transport durch eine Rohrleitung.
Das N-Methylpyrrolidon, das das vom Gasstrom entfernte Wasser enthält, sammelt sich im N-Methylpyrrolidonsammelabschnitt 16, wird durch Leitung 27 zu einer wahlweisen Energiegewinnung»- und Wärmeaustauscheranlage 21, zur'ev.Druckverminderung und/oder Vorerhitzung gepumpt und von dort zum N-Methylpyrrolidonregenerator 22 geführt. Der Renegerator 22 kann eine Destillationskolonne oder ähnliche Vorrichtung sein, in welcher Wasser und andere, vom N-Methyl— pyrrolidon absorbierte Verunreinigungen durch die Wärmequelle 25 davon ab-
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destilliert werden. Wasser und andere Verunreinigungen im Überkopfmaterial werden durch Auslaß 23 aus dem Regeneratur 22 abgeführt.
Die sauren Komponenten des Überkopfmaterials, d.h. H„S, Mercaptame und Carbonylsulfid, werden gesammelt und zur Verhütung einer Luftverschmutzung behandelt; auch die absorbierten Kohlenwasserstoffe werden abgetrennt und können als Wärmequelle für das Verfahren verbrannt oder als flüssige Produkte gewonnen werden. Das Wasser wird als Gas oder in flüssiger Form abgeführt. Das im Sumpf 24 des Regenerators 22 gesammelte, regenerierte und gereinigte N-Methylpyrrülidon wird durch die N-Methylpyrrolidoneinführungsleitung 26 durch die wahlweise Energiegewinnungs- und Wärmeaustauscheranluge 21 zum N-Methylpyrrolidonsprühabschnitt 15 geführt, wo es erneut am Kopf des primären Absorptionsabschnittes 11 in die Absorptionskolonne 10 eingeführt wird. In der wahlweisen Energiegev.lnnungs- und Wärmeaustauscheranlage 21 kann der Inhalt der N-Methylpyrrolicion/V.'asser-Leitung 27 zum Kühlen und/oder zur erneuten Druckeinstellung des gereinigten N-Methylpyrrolidons in der Einführungnleitung 2ü auf dem V;eg zum Sprühabschnitt 15 verwendet v.'erden.
Das sich im Sammelabschnitt 18 sammelnde Triüthylenglykol mit dem absorbierten N-Methylpyrrolidon wird durch die Absorbatleitung 30 zürn Triäthylenglykolkonzentrator 31 geführt, wo das Triathylenglykolabsorbat durch den Erhitzer 33 zum Abdestillieren des absorbierten N-Methylpyrrolidans vom Triüthylenglykol erhitzt wird. Das Destillation aus Abschnitt 32, das N-Methylpyrrolidon enthält, wird durch die Überkopfleitung 34 durch eine üampfpumpe geführt und trifft auf die N-Methylpyrrolidon/.Vasser-Leitung 27 in der Nähe des Einlasses, wo es in den Regenerator 22 eingeführt wird; dadurch wird auch dieses N-Methylpyrrolidon gereinigt.
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Das Triäthylenglykol wird nach Entfernung des N-Methylpyrrolidons im Konzentrator 31 im unteren Teil in .Sumpf 35 des Konzentrators gesammelt, von wo es durch Leitung 36 zum Triäthylenglykolsprühabschnitt 17 geführt und erneut in den sekundären Absorptirfnsabschnitt 19 des Absorptionsturmes 10 eingeleitet wird.
In Fig. 2 ist das erfindungsgemaße Verfahren gegenüber dem-jenigen von Fig. 1 vereinfacht, indem das Triäthylenglykol zusammen mit dem zur Dehydratisierung des Gasstromes verwendeten N-Methylpyrrolidan gesammelt wird. Es wird vom N-Methylpyrralidon nur in den zur Absorption des mitgeführten N-Methylpyrrolidons ausreichenden Mengen abgetrennt, wodurch sich die Rohrleitungen verkürzen. Dies ist möglich, da das Triäthylenglykol vollständig mit dem N-MethylpyrrolidDn mischbar und verträglich ist. Das Verfahren ist auch auf andere mischbare Lösungsmittel/Absorptionsmittel-Systeme anwendbar.
In Fig. 2 wird der Gasstrom anfänglich in der Absorptionskolonne 50 im primären Absorptionsabschnitt 51 durch das N-Methylpyrrolidon dehydratisiert. Innerhalb dieses primären Absorptionsabschnittes 51 fließt der am unteren Ende durch den Einlaß 53 eingeführte Gasstrom im Gegenstrom zum N-Methylpyrralidon, das vorzugsweise am oberen Teil des primären Absorptionsabschnittes 51 durch Sprinkler 55 eingeführt wird. Der primäre Absorptionsabschnitt 51 kann auch alle üblicherweise verwendeten Vorrichtungen zur wirksamen Berührung von Flüssigkeiten mit Gasen einschließlich Turmfüllungen und Glockenboden haben.
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Der Gasstrom wird durch das N-Methylpyrrolidon wesentlich und wirksam dehydratisiert, wobei sich letzteres im Boden der Kolonne 50 im Sammelabschnitt 56 sammelt. Das Gas fließt weiter aufwärts und lauft vom primären Absorptionsabschnitt 51 zum sekundären Absorptionsabschnitt 52 zur Berührung mit dem Triäthylenglykol. Das Triäthylenglykol wird in Kolonne 50 am oberen Ende dss sekundären Absorptionsabschnittes 52 durch die Sprühvorrichtung 57 eingeführt und fließt im Gegenstrom zum Gasstrom abwärts. Im sekundären Abschnitt 52 wird alles im Gasstrom mitgeführte N-Methylpyrrolidon erfindungsgemäß absorbiert .
Das das absorbierte N-f.lethylpyrralidon enthaltende Triäthylenglykol fließt weiter abwärts im Gegenstrom zum Gasstrom durch den primären Absorptionsabschnitt 51 und sammelt sich schließlich im Sammelabcchnitt 56, wo es sich mit dem vorher gesammelten N-Methylpyrrolidon und Wasser mischt. Der durch dsn Einlaß 53 eingeführte Gasstrom fließt vom Boden der Kolonne 50 und wird im Absorptionsabschnitt 51 von Wasser und anderen in N-Methylpyrrolidon löslichen Komponenten befreit; die Entfernung des mitgeführten N-Methylpyrrolidon und restlichen Wassers erfolgt im Extraktionsabschnitt 52. Danach verläßt der Gasstrom in dehydratisiertem Zustand die Kolonne 50 am oberen Ende durch den Auslaß 54.
Die Mischung aus N-Methylpyrrolidon, seinen absorbierten Erdgaskomponenten, Wasser und anderen gelösten Verunreinigungen sowie Absorptionsmittel, die sich im Sammelabschnitt 56 gesammelt hat, wird über Leitung 59 durch eine wahlweise L'nergiegewinnungs- und/oder Wärmeaustauscheranlage 61 geführt,
(entspannt) wo sie auf den richtigen Druck gebracnt/und ürhitzt wird» Dann fließt sie zum Lagertank 62, von wo ein Teil dieser Mischung durch Leitung 63 zum Triäthylenglykolkonzentrator 64 geführt wird.
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Im Konzentrator 64 wird Wärme aus der Wärmequelle 65 angelegt, um das niedriger siedende N-Methylpyrrolidon, V/asser und alle Erdgaskomponenten, die das N-fvlethylpyrrolidon absorbiert hatte, vom höher siedenden Triäthylenglykollösungsmittel abzudestillieren. Die Mischung aus N-Methylpyrrolidon, Wasser und den sauren Komponenten in flüssiger oder Dampfform wird dann durch Leitung 66 zum Regenerator 68 geführt. Das von seinen niedriger siedenden Absorbaten befreite, restliche Triäthylenglykol im Konzentrator 64 wird dann auf den richtigen Druck gebracht und durch Leitung 67 zurück zur Triäthylenglykolsprüh\/orrichtung 57 am Kopf der Absorptionskolonne 50 geführt.
Der restliche Teil der Mischung im Lagertank 62 wird durch Leitung 60 von dort zum Regenerator 66 geführt. Im Regenerator 68 wird die Mischung durch die Wärmequelle 71 auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher Wasser und absorbierte, niedriger siedende Verunreinigungen, wie HJ3, CO9, CQS und Kohlenwasserstoffe, abdestilliert und durch Leitung ?ü entfernt werden. Die restliche, so gereinigte Mischung aus N-f.iethylpyrrolidon und Triäthylonglykol wird dann durch Leitung 69 zur Sprühvorrichtung 55 des primären Absorptionsabschnittes 51 der Absorptionskolonne 50 zurückgeführt.
Die geringe Triüthylenglykolrr.ange im N-4.lethylpyrralidon stört, wie festgestellt wurde, die DehydretLsierungskapazität des N-Methylpyrrolidons nicht wesentlich.
Die hifjr verwendete Bezeichnung "Verunreinigungen" bezieht sich auf solche Materialien im Gasstrom, die der primären Absorption durch das N-Methylpyrrolidon unterliegen. Die Bezeichnung bedeutet nur, daß diese Materialien durch Absorption durch das IM-Methylpyrrolidon zusammen mit dem Wasser vom Gasstrom entfernt werden. Obgleich der Betrieb der Anlage insbesondere
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unter Verwendung von N-Methylpyrrolidon und Triäthylenglykol buschrieben wurde, kann statt dessen jedes oben genannte flüssige N-Alkyllactam anstelle von N-Methylpyrrolidon und jedes aufgeführte Absorptionsmittel anstelle von Triäthylenglykol verwendet werden, das den Forderungen bezüglich des Siedepunktes entspricht. Ls können auch zwei oder mehrere mischbare, oben genannte Absorptionsmittel, die gegenseitig auch mit dem N-niedrigen-Alkyllactam mischbar sind, verwendet werden.
üie Bezeichnungen "Lösungsmittel" und "Absorptionsmittel" werden hier im breiten Sinne verwendet. Tatsächlich kann eine physikalische Lösung des Lactams im Lösungsmittel oder bloß eine physikalische Mischung der beiden vollständig mischbaren Substanzen vorliegen. Die Notwendigkeit für eine solch breite Auslegung entsteht, da das N-Methylpyrrolidon und andere leichtere Lactame keine azeotropen Mischungen mit vielen der erfindungsgerp,äi3 verwendeten Absorptionslösungsmittel bilden, weshalb die Frage, ob es sich um Absorptions- oder Lösungsmittel handelt, mehr rhetorisch ist.
Die Berührung der zu dehydratisierenden Gase mit den N-niedrigen-Alkyllact.?,;nen kann in der üblicherweise zur. wirksamen Berührung von Gasen und Flüssigkeiten angewendeten Art erfolgen einschließlich der Einleitung des Gasstromes durch die Flüssigkeit, dem Einsprühen der Flüssigkeit in den Gasstrum, der Verwendung von Türmen odsr Kolonnen zur Gegcnstromberührung, die ir/üblicher Weise gefüllt oder mit Böden versehen sein können oder auch Sprühköpfe zur Einführung des Lösungsmittels am Kopf des Turmes aufweisen können.
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Das bevorzugte System ist ein Gegenstromturm mit gewählter Füllung oder ein Turm, dessen Anzahl von Böden durch den Üurchp-1^ an Erdgas,' die viskosität des niedrigen Alkyllactams, dorn gewünschten Dehydratisierungsmaß des Erdgases und der Menge von Wasser und sauren Komponenten im Erdgas bestimmt wird. Durch Erhöhung der Anzahl der wirksamen Böden kann man sogar noch größere Dehydratisierungswerte erreichen, als sie durch die Parameter für
einen wirtschaftlichen Pipelinetransport gefordert werden. Erfindungsgemäß können alle dazu äquivalenten wirksamen Verfahren verwendet werden.
Das Verfahren zur Berührung der mitgeführtes N-niedrig-Alkyllactam enthaltenden Gase mit dem Lösun:js/Absorptionsmittel kann ebenfalls in der üblichen Weise zur wirksamen Berührung von Gasen und Flüssigkeiten erfolgen, wie dies oben für die Dehydratisierung beschrieben wurde. Da die vom Gasstrom zu entfernende !.".aterialrnenge wesentlich geringer ist und das Molekularge-' Wichtsverhältnis mit dem Gasstrom einen größeren Unterschied aufweist, brauchen weniger Böden in diesem sekundären Absorptionsabschnitt der Kolonne verwendet zu werden.
Wie oben erwähnt, entfernen die N-niedrigen Alkylluctame nicht nur Wasser aus dem Erdgasstrom, sondern sie entfernen auch, in Abhängigkeit vorn Maß der Berührung und dem Maß ihrer Sättigung, viele andere Komponenten aus dem Erdgas. Diese Entfernung ist ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgernäßen Verfahrens.
ieco anderen Komponenten aus dem Erdgasstrorn, die im N-niedrigen-Alkyl- · lactamen löslich sind und durch Behandlung des Erdgasstromes entfernt werden, sind saure Komponenten und C-. bis C Kohlenwasserstoffe und Aromaten, die sich aufgrund ihres Dampfdruckes in unterschiedlichen Maßen im Erdgasstrom finden. Die N-niedrigen-ABkyllactamc; absorbieren diese Verbindungen aus dem ErdguHstrom. Während der Konzentrations- und Hegenerationsstufe werden Wasser, sauru Komponenten und Kohlenwasserstoffe vom N-niedrigen-Alkyllactam entfernt.
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Die Kohlenwasserstoffe können zusammen mit dem Wasser entfernt werden und vom Lösungsmittel mit Lösungen wässriger Elektrolyten, die dem Lösungsmittel zugefügt werden, ausgesaizen werden. Dann können die Kohlenwasserstoffe zurückgewonnen werden. Diese zurückgewonnen Kohlenwasserstoffe liefern eine geeignete Hrennstoffquelle für die Destillation oder können selbst verwendet werden, insbesondere, wann es flüssige Produkte sind.
Die Destillation im Konzentrator und Regenerator kann bsi normalen ader verminderten Drucken erfolgen. Zur leichteren Trennung sollte das Absorptions/Lösungsmittel beim verv.'cp.dsten Druck einen Siedepunkt oberhalb desjenigen das mitgeführten N-niedrigen-Alkyllactams haben. Ein Unterschied der Siedepunkte von 25 C, vorzugsweise etwa 5Ü C, ist zweckmäßig; es können jedoch Absorptionsmittel mit näheren Siedepunkten in der Anlage verwendet werden, vorausgesetzt man sieht Mittel zur sorgfältigen Druck— und Temperaturkontrolle für eine gute Trennung vor.
Dann können das destillierte N--niedrige—Alkyllactam und das konzrjntrierte Absorptions/Lösungsmittel vorzugsweise ernc-ut in das Hauptverfahren eingeführt werden, um ihre ursprünglichen Funktionen zu übernehmen, wobei das N-niedrige-Alkyllactam Erdgas dehydratisiert und das Lösungsmittel alles mitgeführte N-niedrige Alkyllactam von dem so dehydratisierten Gasstrom entfernt.
Das N-nieririge Alkyllactam wird vorzugsweise in praktisch wasserfreier Form zur primären Absorption in den Gasstrom eingeführt. Auch das in den Gasstrom eingeführte Absorptionslösungsmittel ist vorzugsweise praktisch wasserfrei, da dies oft die Absorptionskapazität für das N-niedrige Alkyllactam erhöht und auch die erneute
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Absorption von etwas Feuchtigkeit aus dem nicht-wasserhaltigen Absorptions-Lösungsmittel in den Gasstrom verhindert.
Im allgemeinen wurde festgestellt, daß die zum Absorbieren des mitgeführten N-niedrigen-Alkyllactams in einem Erdgasdehydratisierungsverfahren benötigte Lösungsmittelmenge von der Viskosität des Lösungsmittels, der Turmfüllung und der Geschwindigkeit des Gasflusses abhängt. Die Lösungsmittelgeschwindigkeiten zur Gewinnung verdampfter und mitgeführter Lactame können von mindestens 1—10 r/0 der Lactamfließgeschwindigkeit variieren, was von der Temperatur, dem Druck und der Flüssigkeitsviskosität während der Erdgas— dehydratisierungsverfahren abhängt.
Beispiel 1
In einer Bohrlachanlage zur Dehydratisierung von Erdgas unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion wurde Erdgas bei einer Geschwindigkeit von "113 200 m (4 MMscf.)/Tag und bei 56 atü und 21-27°C. behandelt. Das Gas war praktisch mit Wasser gesättigt (17,2-1B,1 kg/MMscf.). Das Gas wurde durch Einlaß 13 in den primären Absorptions-abschnitt 11 der Kolonne 10 eingeführt, die mit B Glockenböden mit einer geschätzten theoretischen Bodenwirksamkeit von 75 c/o versehen war. Am Kopf des primären Absorptionsabschnittes 11 wurde durch die Sprühvorrichtung 15 praktisch trockenes N-Kiethylpyrrolidon (etwa 1 Gew.—1^ Wasser) eingespritzt. Die Einführung erfolgte bei den in Tabelle 1 gezeigten Geschwindigkeiten; Tabelle 1 gibt auch die erzielte Taupunktverringerung und den Wassergehalt der austretenden, in den sekundärenAbsorptionsabschnitt 12 eintretenden Gase als Ergebnis aus der entsprechenden Einführungsgeschwindigkeit.
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Tabelle 1
1 N-Methylpyrro- Taupunktvermin-· kg Wasser/MMscf. austretendes lidon/MMscf. dsrung; C. Gas
42,55 31 2,81
44,46 31 2,95
57,38 38 1,77
72,2 41,5 1,32
Das den primären AbsoxT-itionsabschnitt 12 verlassende, getrocknete Gas würde etwa 6,8-11,3 kg N-Methylpyrrolidon pro Tag enthalten.
In den getrockneten Gasstrum wurde Triathylenglykol mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,0 1/MMscf. oder etwa 5-10 % der. zirkulierten N-Methyl«2~pyrrolidonmenge eingeführt. Das Triathylenglykol wurde arn Kopf des sekundären Ab— surptionsabschnittes 12 eingespritzt, der mit 3 Glockenboden versehen war, um einen guten Gegenstrornkontakt von Triäthylunglykol mit dem dan mitgnführte N-Methylpycolidnn enthaltenden Gasstrom zu gewährleisten. Der aus dem Auslaß 14 austretende Gasstrom enthielt '.veniger als 0/55 kg/Tag N-Methylpyrrolidon. In der gesamten Anlage würden somit weniger als 1,1-2,3 kg/Tag verloren gehen.
Der Konzentrator 31 für das Triathylenglykol war eine Vakuumdestillationsvorrictitung bei einem Temperaturbereich von 191-204 C. Der Regenerator für das N-Üethylpyrrolidon wurde bei 0,35-0,7 atü und einer Temperatur zwischen 149-177°C. betrieben.
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Das gesamte Verfahren wurde mit einer üblichen Bohrlochdehydratisierungsanlage mit 8 Böden unter Verwendung van Triäthylenglykal verglichen; aufgrund der niedrigeren Viskosität und stärker selektiven Lösungsrnittelwirkung des N-!ilethylpyrrulidons im Vergleich zu Triäthylenglykal wurde festgestellt, daß die zur Behandlung des Gases entsprechend üblichen Pipeline—Spezifikationen von 3,2 kg Wasser/MMscf. benötigte N-Methylpyrrolidonmenga weniger als die Hälfte war, als s±e bei der Triäthylenglykoldehydratisierungsanlage benötigt würde. Weiterhin waren die Anforderungen an Brennstoff und Energie im Vergleich zu einer üblichen Anlage bei dem erfindungsgemäßeri Verfahren um mshr als die Hälfte geringer.
Es wurde auch festgestellt, daß das N-Methylpyrrolidon leichter regeneriert werden konnte. Aufgrund seines inhärenten niedrigeren Siedepunktes, seiner Viskosität und seines Molekulargewichtes stellte das N-Methylpyrrolidon geringere Anforderungen an Warms, was zu einer Energieeinsparung führte. Außerdem wurde ein Teil der erforderlichen Energie aus den in den N-Methyl~ pyrrolidon/Wasser-Mischungen extrahierten Kohlenwasserstoffen hergeleitet, die über Kopf aus dem Regenerator gewonnen wurden. Auch dies stellt einen wirtschaftlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Beispiel 2
In einer ähnlichen Anlage wie in Beispiel 1, die mit N-Methylpyrrolidon als primärem Dehydratisierungsmittel arbeitete, wurde trockenes N-Cyclohexyl-2— pyrrolidon anstelle des Triäthylenglykols als Absorptionsflüssigkeit für das mitgeführte N-Methylpyrrolidon verwendet. Das N-Cyclohexylpyrrolidon war ein vollwertiger Ersabz für das Triäthylenglykal als Absorptionsmittel für das N-f/iethylpyrroliuon. Der Taupunkt des austretenden Gases konnte um weitere 2,8 C. aufgrund des Durchganges durch das N-Gyclohexylpyrrolidon-Lösungs/
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Absorptionsmittel verringert werden, das auch ein ausgezeichnete Dehyrati— sierungsmittel ist.
Der Konzentrator für das N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon wurde bei 191-204 C. und unter mäßigem Vakuum betrieben.
Ei e i s ρ i e 1 _3
Erdgas wurde bei denselben Temperaturen und Drucken wie in Beispiel 1 eingeführt und mit den folgenden N-Alkyllactamen behandelt: N-Athylpyrrolidon
N-i-Butylpyrrolidon bzw. N-cck.- oder -tert.-Cutylpyrrolic'.on N-Isopropylpiperidon
Die mitgeführten N~Alkyllantnme wurden durch das N-üyclohexylpyrrolidon absorbiert, und es wurde eine wirksame Dehydratisierung erreicht.
B ο i s ρ i e 1 4
Feuchtes Gas von 27 C. und 56 atü aus einem Bohrloch wurde in eine Dehyriratisierungsvorrichtung gemäß Fig. 2 eingeführt. Das Erdgas wurde zuerst durch N-Methylpyrrolidon dehydratisiert, das durch den Sprühkopf 55 in den primären Abcorptionsabschnitt 51 der Kolonne 50 eingeführt wurde. Das das absorbierte Wasser enthaltende N—Methylpyrrolidon wurde am Boden 56 der Kolonne gesammelt . Das im Gasstrom mitgeführte N-Methylpyrrolidon wurde dann durch Triäthylenglykol absorbiert, das durch den Sprühkopf 57 am oberen Teil des sekundären Absorptionsabschnittes 52 eingeführt wurde. Dann wurde das das absorbierte N-Methylpyrrolidon enthaltende Triäthyleriylykol durch den primären Absorptionsabschnitt 52 zum Boden der Kolonne 50 zum Samrrelabschriitt 56 absteigen gelassen, wo es sich mit der N-Methylpyrrolidon/Wassur-iJischung mischte. Diese Mischung aus N-Methylpyrrolidon, Triäthylenglykol und Wasser wurde denn zu den Konzentrator- und Regeneratorabschnitten der Anlage geführt.
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Nach Inbetriebnahme der Anlage wurde das N- Methylpyrrolidon mit einem Teil des Triäthylenglykols gemischt. Die VerhälHnisse dieser Materialien in der Mischung wurden nach kontinuierlichem Arbeiten ziemlich konstant. Bei B.eschikkungsgeschwindigkeiten von N-Methylpyrrolidon und Triäthylenglykol, die ein Erdgas mit einem für eine Pipeline annehmbaren Taupunkt ergaben, wurde ein N-t/iethylpyrrolidon/Triäthylenglykol-Verhältnis von etwa 10:1 erreicht. Die Anwesenheit von Triäthylenglykol im N-Methylpyrrolidon störte die Dehydratisierungswirksamkeit durch das N-iiSethylpyrrolidon nicht wesentlich. Es wurden äquivalente Taupunkte wie in Beispiel 1 erzielt.
Beispiel 5
Anstelle von Triäthylenglykol in Beispiel 4 wurde N-Cyclohexylpyrrolirion verwendet. Man erzielte etwa dieselbe Verfahrenswirksamkeit. Es wird bemerkt, daß die N-McthylpyrrolitJon/N-!Cyclohexylpyrrolidon-Mischung eine niedrigere Viskosität und höhre Bodsjnwirksamkeit hat als die Mischung aus N-Methylpyrrolidon und Triäthylenglykol.
Beispiel G_
In einer mit N-Methylpyrrolidon als Dehydratisierungsmittel beschickten Anlage gemäß Beispiel 1 oder 4 wurden zur Absorption des mitgeführten N-f/iethylpyrrolidons die folgenden Absorptionsflüssigkeiten verwendet:
TetraäthylenglykDl
eine 1:1-Mischung aus Triäthylenglykol und Triethanolamin Glycerin
Methoxypolyüthylenglykol (Mol.gew. etwa 350)
Die Absorptionsflüssigkeiten absorbierten in jedem Fall das gesamte, durch den Gasstrom mitgeführte N-Methylpyrrolidon.
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- 24 Beispiel 7
Ein (umgelagertes) Syngas-Gas ("syngas (shifted) gas"), hergestellt durch teilweise Oxidation von schweren Roh- oder Restülen mit einem Gehalt von Hochdruckwasserstoff zur Hydrokrackung ader Arnmaniaksyntheüe war mit den Flüssigkeiten und der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verträglich. Das bei 75 atü und 32 C. mit Wasserdampf gesättigte Gas aus der Generatoreinheit wurde mit einer Geschwindigkeit von 20 kg/Mfvlscf. in die Absorptionskolonne 10 eingeführt, wo es dehydratisiert und in seinem C0„ Gehalt durch einen N-Methyl— pyrrolidonstrom in der in Beispiel 1 für Erdgas dargestellten Weise verringert wurde. Alles mitgeführte N-Methylpyrrolidon wurde vom dehydratisiurten Gas durch eine Wäsche mit N-Cyclohcxylpyrrolidon entfernt.
Das Syngas-Gas wurde bei einer Fließgcchwindigkeit von 2 830 ÜÜO m (= 100 MMscf.)/Tag und einem Druck von 75 atü bei 32 C. eingeführt. Das in die Vorrichtung eingeführte, wassergesättigte Syngas und das Gas, das aus der Vorrichtung nach Dehydratisierung und Behandlung mit N-Methylpyrrolidon floß, hatte die folgende angenäherte Zusammensetzung (Vol. STP r/o):
Beschickungs- behandeltes gas Gas
CO2 CO
C1 N2 + Ar H^O Taupunkt; C.
64,53 9ü,44
33,15 0,10
1,50 2,24
0,44 0,59
0,38 0,63
>27 -18
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. - 25 -
Das N-Methylpyrrolidon wurde mit einer Geschwindigkeit von 36 100 1/rnin zirkuliert; die Zirkulation von N-Cyclohexylpyrrolidon in der Absorptionseinheit, betrug 1520-3040 l/min. Während der Dehydratisierungs- und C0„ Entfernungs— stufe wurden durch das Syngas etwa 9,05-18,1 kg/std N-Methylpyrrolidon mitgeführt. Nach Behandlung mit dem N-Cyclohexylpyrrolidon wurden die N-Methylpyrrolidonverluste auf 0,9-1,8 kg/stri verringert* Es gab sogar noch geringere Verluste an N-Cyclohexylpyrrolidon. Die Arbeitstemperaturen für Regenerator und Konzentrator waren wie. in Beispiel 2 angegeben.
B 1 rj j s ρ i e 1 8
Unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Anlage wurde ein bei 56 atü und 2? C. mit Wasser gesättigtes Gas, das 0,65 g H?S/2,38 m enthielt, gleichzeitig gosüßt und auf bessere Werte.als die Pipeline-Spezifikationen von 0,25 g Schwefel pro 2,30 rri" und einen Taupunkt von -1Ü C.. getrocknet. Der 'prirn'irG Absorptionsabaciinitt war mit 20 Böden versehen, und das N-Methylpyrrolidon wurde mit einer Geschwindigkeit von 19 l/min pro MMscf./Tag Gasfluß
ieinriuführt. Der sekundära Absorptionsabschnitt war mit 5 Böden versehen, und
del·) Triüthylenglykol wurde mit einer Geschwindigkeit von 1,9 l/min pro Mlwlücf./Tag eingeführt. Unter diesen Bedingungen wurde der N-fviethylpyrrolidonverlust unter etwa 0,45 kg pro MMscf. gehalten.
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Claims (7)

Patentansprüche
1.- Verfahren zum Dehydratisieren von Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß mun
a) das wasserhaltige Gab mit einem flüssigen N-Alkyllactarn in Berührung bringt;
b) das das absorbierte Wasser enthaltende N-Alkyllactam sammelt;
c) das getrocknete Gas mit einer Absorptionsflüssigkeit, die ein Lösungsmittel oder eine Lösung&rnütelmischung für das N-Alkyllactam enthält und einen höheren Siedepunkt als das N-Alkyllantam hat, zwecks Absorption und Entfernung
N-Alkyll^ctarn von jeglichem im Gas mitgeführten oder verdampften / in Berührung bringt;
d) das flüssige Absorpbionsmittel mit dem darin gelösten N-Alkyllactam sammelt;
e) das gesammelte N-Alkyllactam und das flüssige Absorptionsmittel zur Rückführung zum Verfahren regeneriert und konzentriert; und
f) das dehydratisierte Brenngas gewinnt.
2.- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gase Brenngas oder Syngas verwendet.
3.- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas im Gegenstrom mit dem flüssigen M-Alkyllactam in Berührung bringt.
4.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsflüssigkeit mit dem getrockneten Gas im Gegenstrom in Berührung gebracht wird.
S,- Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssiges N-Alkyllactam N-Methylpyrrolidon verwendet.
209841 / 1070
-Z7- 22U541
6,— Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ab-Sorptionsflüssigkeit ein Glkyol aus der Gruppe von Triäthylen- und Tetraäthylenglykolen verwendet.
7.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet-, daß als Absorptionsflüssigkeit N-Cyclohexylpyrrolidon verwendet wird.
8,- Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierte Wasser enthaltende N-Alkyllactam und die Absorptionsflüssigkeit mit dem darin enthaltenen gelösten N-Alkyllactam zusammen gesammelt werden.
9,— Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das N-Alkyl— lactam, das zur Berührung mit dem wasserhaltigen Gas verwendet wird, bis zu 20 °/ü Absorptionsflüssigkeit für das N-Alkyllactam umfaßt.
10,- Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase neben einer Dehydratisierung zusätzlich gereinigt werden, indem diejenigen Gasverunreinigungen von ihnen entfernt werden, die im N-Alkyllactam löslich sind und schwefelhaltige saure Komponenten, Kohlendioxyd und mitgeführte schwere Kohlenwasserstoffe umfassen.
11,— Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man es auf aus dem Bohrloch austretendes Erdgas anwendet und gleichzeitig das Gas vor Einführung in die Pipeline zwecks Transport auf die üblichen vorgeschriebenen Pipeline-Werte dehydratisiert und süßt.
Der Patentanwalt:
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2098^1/1070
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