DE2654579A1 - Verfahren zum regenerieren beladener waschfluessigkeiten - Google Patents

Verfahren zum regenerieren beladener waschfluessigkeiten

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DE2654579A1 DE19762654579 DE2654579A DE2654579A1 DE 2654579 A1 DE2654579 A1 DE 2654579A1 DE 19762654579 DE19762654579 DE 19762654579 DE 2654579 A DE2654579 A DE 2654579A DE 2654579 A1 DE2654579 A1 DE 2654579A1
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Description

MSTAllGESELLSCHAFT FiSH., den 25, November 1976
Aktiengesellschaft Drla/ÄDe
Reuterweg 14 .
6000 Frankfurt (Main) - _.
Prov.Nr. 7994 LÖ
Verfahren zum Regenerieren Geladener Waschflüssigkeiten
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Regenerieren "beladener Waschflüssigkeiten, die "beim Reinigen von kohlenwasserstoffhal— tigen Gasen mit einem hochsiedenden organischen mit Wasser misch— liarem lösungsmittel bei normalen Temperaturen unter Druck erhalten werden, durch Entspannen, Erhitzen und / oder Strippen, nachfolgender Kühlung und Zurückführung des Lösungsmittels in den Waschvorgang, wobei ein Teil der regenerierten Waschflüssigkeit vor der Zurückführung einer Nachreinigung durch Extraktion mit einem Lösungsmittel unterworfen wird.
Es ist ein Verfahren zur Reinigung ύοπ Gasen "bekannt, hei dem die Entschwefelung unter normaler Temperatur und erhöhtem Druck durch Waschen mit einem hochsiedenden organischen wasserlöslichen Lösungsmittel in mehreren Stufen erfolgt. Das "beladene Waschmittel wird durch Entspannen und Strippen in der Wärme regeneriert.
Ein Teil des regenerierten Lösungsmittels wird durch Extraktion mit Wasser von wasserunlöslichen Bestandteilen "befreit, die wasserunlöslichen Bestandteile abgetrennt und das mit Wasser verdünnte Waschmittel dem Hauptkreislauf wieder zugesetzt. (DT-OS 2 503 507)
Dieses "bekannte Verfahren ist auf die Reinigung von Gasen beschränkt, die durch Vergasung fester fossiler Brennstoffe mittels Wasserdampf und Sauerstoff unter Druck entstehen.
2 -
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In den angewendeten organischen Lösungsmitteln sind jedoch höhersiedende Kohlenwasserstoffe weitaus höher löslich als saure Gaskomponenten. Dies hat zur Folge, daß diese Stoffe bei der Regeneration nur teilweise entfernt werden und sich im Lösungsmittel anreichern.
Die "bei dem bekannten Verfahren angewendete Extraktion des regenerierten Lösungsmittels mit Wasser genügt nicht, um die hochsiedenden Kohlenwasserstoffe vollständig zu entfernen. Dies ist jedoch bei bestimmten Gasen erforderlich, um Betriebsstörungen zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Yerfahren vorzuschlagen, das die Reinigung auch von Naturgasen gestattet.
Dabei sollen die im regenerierten Lösungsmittel noch enthaltenen höhersiedenden Kohlenwasserstoffe möglichst vollständig entfernt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man
a) die Gase mit einem organischen Lösungsmittel wäscht,
b) die beladene Waschflüssigkeit entspannt, erhitzt, in eine Regenerierkolonne überführt und strippt,
c) einem Teil der regenerierten Waschflüssigkeit flüssige Kohlenwasserstoffe zugibt, in Gegenwart von Wasser extrahiert,
d) die sich bildenden Phasen in eine kohlenwasserstoffreiche und in eine wässrige, die regenerierte Waschflüssigkeit enthaltende Phase trennt,
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e) die wässrige Phase zum Regenerieren zurückfuhrt und
f) die Kohlenwasserstoffreiche Phase abzieht.
Nach, einer Weiterbildung der Erfindung setzt man solche flüssigen Kohlenwasserstoffe zu, die einen Gehalt von mindestens 10 % an Aromaten enthalten. Bevorzugt bemißt man den Zusatz der Kohlenwasserstoffe auf 3 bis 30 ToI.% bezogen auf die regenerierte Waschflüssigkeit.
Torteilhafterweise hält man den Wassergehalt auf mindestens 30, bevorzugt 50 bis 100 ToI. %, bezogen auf die regenerierte Waschflüssigkeit.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß man die regenerierte Waschflüssigkeit im Gegenstrom extrahiert, wobei man zweckmäßig das beim Extrahieren eingesetzte Wasser ganz oder teilweise beim Regenerieren der zurückgeführten, abgetrennten wässrigen Phase gewinnt,und die durch Extrahieren abgetrennte wässrige Phase auf den Kopf der Regenerierkolonne aufgibt.
Im Rahmen der Erfindung kühlt man das beim Strippen erhaltene Gemisch aus Gasen und Dämpfen, kondensiert es und führt das erhaltene Kohlenwasserstoff und Wasser enthaltende Kondensat in die Extraktion.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß man beim Extrahieren und / oder Trennen eine Temperatur von 20 bis 70 ° C einstellt und beim Trennen die Terweilzeit auf mindestens 10, bevorzugt auf 30 bis 90 Minuten, bemißt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß man als organisches Lösungsmittel N-alkylierte Lactame, bevorzugt N-Methylpyrroiidon, einsetzt.
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Nach einer ¥eiteroildung der Erfindung setzt Man der regenerierten Waschflüssigkeit vor dem Extrahieren 0,2 "bis 5 g/1 eines löslichen organischen Amins zu. Hierbei setzt man einen oder mehrere Alkanolamine, "bevorzugt Diethanolamin oder Di— isopropanolamin, ein.
Die mit der Erfindung erzielten Torteile "bestehen insbesondere darin, daß das vorgeschlagene Verfahren die Reinigung Von praktisch allen technischen Druckgasen und von Naturgasen auf eine einfache Weise ermöglicht. Das mit den ausgewaschenen Verunreinigungen "beladene organische !lösungsmittel lcann durch die Erfindung vollständig regeneriert werden, so daß Betriebsstörungen, "beispielsweise durch Ablagerungen oder durch Schäumen, vermieden werden.
Durch die Erfindung werden die im laufenden Betrieb anfallenden Produkte verwendet, so daß Iceine ijetrielasfremden Stoffe eingesetzt zu werden "brauchen. Dadurch ist das Verfahren sehr wirtschaftlich.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
olgenden näher "besohrieTsen.
Die Figur zeigt schsmatisch und "beispielsweise eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren.
Der Regenerationsturm 1 gehört zum Gaswaschprozeß. In ihm wird das im Kreislauf geführte erwärmte Lösungsmittel durch die leitung 2 in den Oberteil geführt, im Gegenstrom iait einem Ab— streifgas 3 von gelösten sauren Gaskomponenten und den fluch— ti gen Kohlenwasserstoffen befreit und durch die Leitung 4 wieder zur Absorption gebracht.Die heißen Kopf^ase verlassen durch die Leit\Hig 5 den Re^eneratioastura 1.
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Im Kondensator 6 werden die gegen Kühlwassertemperatur kondensierbaren Anteile aus dem Kopfgas niedergeschlagen, das durch leitung 7 in eine Nachwaschkolonne 8 geführt wird, wo im Gegenstrom mit Wasser, das durch Leitung 9 zugeführt wird, restliches dampfförmiges Lösungsmittel aus dem Kopfgas durch Absorption abgetrennt wird.
Das Kopfgas wird durch Leitung 10 aus dem Prozeß abgeführt.
Das flüssige Sumpfprodukt aus der Nachwaschkolonne 8 besteht aus Lösungsmittel, Kohlenwasserstoffen und Wasser und wird durch Leitung 11 in den Extraktor 12 zur Trennung geleitet.
In den Extraktor 12 wird gleichzeitig durch die Leitung 13 ein Teilstrom an Lösungsmittel, der die in der Regenerationskolonne 1 nicht entfernten Kohlenwasserstoffe gelöst enthält, zugeführt.
Im Sxtraktor 12 entsteht durch Schichtenscheidung eine leichte kohlenwasserstoffreiche Phase und eine schwere Phase überwiegend bestehend aus Lösungsmittel und Wasser.
Die Kohlenwasserstoffphase kann vom Oberteil des Extraktors 12 durch Leitung 14 in den Behälter 15 abgeführt und gesammelt werden. Die schwere Lösungsmittel/Wasser-Phase wird vom Unterteil des Extraktors 12 abgezogen und durch Leitung 16 auf den Kopf der Regenerierkolonne 1 geführt, um mit den aufsteigenden Gasen das Wasser vom Lösungsmittel durch Strippen zu trennen.
Zur Einstellung der erforderlichen Kohlenwasserstoff-Konzentration, insbesondere des Aromatenanteiles, kann durch Leitung 17 ein Teilstroni an Kohlenwasserstoffen aus dem Behälter 15 in den Extraktor 12 zurückgeführt werden. Die abgetrennten und im Behälter 15 gesammelten Kohlenwasserstoffe werden durch Leitung 18 aus deni Prozeß abgeführt.
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Ausführungsbeispiel
Gemäß Figur werden 200.000 Nm /h Naturgas durch Waschen mit 165 nr/h N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel unter einem Druck Ton 75 "bar entschwefelt. Zur Reinigung dieses Gases wird das !lösungsmittel im Kreislauf geführt. Nachdem das beladene Lösungsmittel mehrere Sntspannungsstufen durchlaufen hat, wird es erwärmt und durch Leitung 2 in den Oberteil der Regenerierkolonne 1 zugeführt. Mit stündlich 5000 Nur Abstreifgas werden zusammen mit den Schwefelkomponenten auch die aufgenommenen flüchtigen Kohlenwasserstoffe abgetrieben, bis auf einen Restgehalt von bis zu 2 YoI. % im Siedebereich von 200 ° C und höher..
In der Nachwaschkolonne 8 fallen durch Kondensation im Kühler und durch Nachwaschwasser aus Leitung 9 1.884 kg/h flüssiges Sumpfprodukt an, das sich aus 13,0 Gew. % Lösungsmittel, 79r9 Gew. % Wasser und 7,1 Gew. % Kohlenwasserstoffen zusammensetzt. Es wird durch Leitung 11 in den Extraktor 12 geleitet.
Durch Leitung 13 werden 3000 kg/h Lösungsmittel, die bis 2 ToI.-% Kohlenwasserstoffe enthalten, in den Oberteil des Extraktors 12 zugeführt. Durch Leitung 17 werden gleichzeitig 700 kg/h aromatenhaltige Kohlenwasserstoffe aus dem Behälter 15 zurückgeleitet.
Nach erfolgter Trennung können vom Extraktor 12 884 kg / h Kohlenwasserstoffe durch Leitung 14 in den Behälter 15 abgezogen werden. 184 kg/h Kohlenwasserstoffe verlassen den Prozeß vom Behälter 15 durch Leitung 18.
Die abgetrennte schwere Lösungsmittel/V/asser-Phase beträgt 4700 kg/h, wird vom Extraktor 12 durch die Leitung 16 abgezogen und als Rückfluß auf die Regenerierkolonne 1 aufgegeben.
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_ η
Die störenden schweren Kohlenwasserstoffe (50 kg/h) sind darin nicht mehr enthalten, sondern in der Leitung 18 aus dem Prozeß ausgeschieden.
Man bleibt auch im Rahmen der Erfindung, wenn man in vereinfachter Weise die Komponenten dem Extraktor 12 in anderer Reihenfolge und / oder anderen Mengenverhältnissen zuführt oder wenn man den Extraktor 12 durch einen Mixer und einen einfachen Abscheidebehälter ersetzt. Die Temperatur bei der Extraktion oder bei der einfachen Abscheidung soll möglichst 20 bis 700C betragen, da der Abtrenneffekt in diesem Temperaturbereich am wirtschaftlichsten ist. Wenn man statt der Gegenstromextraktion im Apparat 12 einen Mixer und einen einfachen Abscheidebehälter benutzt, muß man den Abscheideraum so groß bemessen, daß man für die Mischung eine Verweilzeit von mindestens 10 Minuten, bevorzugt 30 bis 90 Minuten, erhält, um eine ausreichende Abtrennung der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe aus dem Lösungsmittel zu bewirken.
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Claims (14)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Regenerieren beladener Waschflüssigkeiten, die beim Reinigen von kohlenwasserstoffhaltigen Gasen mit einem hochsiedenden organischen mit Wasser mischbarem Lösungsmittel bei normalen Temperaturen unter Druck erhalten werden, durch Entspannen, Erhitzen und / oder Strippen, nachfolgender Kühlung und Zurückführung des Lösungsmittels in den Waschvorgang, wobei ein Teil der regenerierten Waschflüssigkeit vor der Zurückführung einer Nachreinigung durch Extraktion mit einem Lösungsmittel unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) die Gase mit einem organischen Lösungsmittel wäscht,
b) die beladene Waschflüssigkeit entspannt, erhitzt, in eine Regenerierkolonne überführt und strippt,
c) einem Teil der regenerierten Waschflüssigkeit flüssige Kohlenwasserstoffe zugibt, in Gegenwart von Wasser extrahiert,
d) die sich bildenden Phasen in eine kohlenwasserstoffreiche und in eine wässrige, die regenerierte Waschflüssigkeit enthaltende Phase trennt,
e) die wässrige Phase zum Regenerieren zurückführt und
f) die kohlenwasserstoffreiche Phase abzieht.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man solche flüssigen Kohlenwasserstoffe zusetzt, die einen Gehalt von mindestens 10 % an Aromaten enthalten.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Zusatz der Kohlenwasserstoffe auf 3 bis 30 YoI.%, "bezogen auf die regenerierte Waschflüssigkeit, bemißt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Torhergehenden Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß man den Wassergehalt auf mindestens 30, beTorzugt 50 bis 100 Vol.%, bezogen auf die regenerierte Waschflüssigkeit, bemißt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Torhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die regenerierte Waschflüssigkeit im Gegenstrom extrahiert.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Torhergehenden Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man das beim Extrahieren eingesetzte Wasser ganz oder teilweise beim Regenerieren der zurückgeführten, abgetrennten, wässrigen Phase gewinnt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Torhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Extrahieren abgetrennte wässrige Phase auf den Kopf der Regenerierkolonne aufgibt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Torhergehenden Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß man das beim Strippen erhaltene Gemisch aus Gasen und Dämpfen kühlt, kondensiert und das erhaltene Kohlenwasserstoff-und Wasser enthaltende Kondensat in die Extraktion führt.
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nachträgKch
Neue Seite - 3 -
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 "bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man beim. Extrahieren und / oder Trennen eine Temperatur -von 20 bis 70 ° C einstellt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der -vorhergehenden An-. sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Trennen die Verweilzeit auf mindestens 10, bevorzugt auf 30 bis 90 Kinuten, bemißt.
11. Terfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche T bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches lösungsmittel N-alkylierte Lactame einsetzt.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11;, dadurch gekennzeichnet, daß man als H-alkyliertes Lactam N-Methylpyrrolidon verwendet.
13. Verfahren nach einem odermshreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man der regenerierten Waschflüssigkeit vor dem Extrahieren 0,2 bis 5 g/l eines löslichen organischen Amins zusetzt.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als lösliches organisches Amin einen oder mehrere Alkanolamine, bevorzugt Diethanolamin oder Diisopropanolamin, einsetzt.
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