DE3247773A1 - Verfahren zum entfernen saurer bestandteile aus co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-reichem, kohlenwasserstoffhaltigem rohgas - Google Patents

Verfahren zum entfernen saurer bestandteile aus co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-reichem, kohlenwasserstoffhaltigem rohgas

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DE3247773A1 DE19823247773 DE3247773A DE3247773A1 DE 3247773 A1 DE3247773 A1 DE 3247773A1 DE 19823247773 DE19823247773 DE 19823247773 DE 3247773 A DE3247773 A DE 3247773A DE 3247773 A1 DE3247773 A1 DE 3247773A1
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Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 1371) H 82/98
Sti/fl 21.12.82
Verfahren zum Entfernen saurer Bestandteile aus COj-reichem kohlenwasserstoffhaltigem Rohgas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen saurer Bestandteile, insbesondere CO2 und H2S und gegebenenfalls COS, aus CO2-reichem, kohlenwasserstoffhaltigem Rohgas durch Druckwäsche mit einem physikalisch wirkenden, für H2S und COS gegenüber CO2 selektiven Waschmittel, das nach Aufnahme der sauren Bestandteile durch Regenerierung von diesen befreit und wiederverwendet wird.
Die übliche Methode, um aus Gasgemischen Sauergase, bevorzugt CO2, H2S und COS, zu entfernen, sind Waschprozesse.
Dabei sind neben chemischen Wäschen auch physikalische Wäschen zur Anwendung gekommen. Ein bevorzugtes Anwendungskriterium physikalischer Wäschen sind hoher Gesamtdruck und hohe Sauergaskonzentration. Nachteilig allerdings ist für physikalische Wäschen die gleichzeitige Anwesenheit von schwereren Kohlenwasserstoffen, die meist eine ähnlich gute Löslichkeit besitzen wie die Sauergase. Bereits angewendete physikalische Wäschen verwenden als Absorptionsmittel Polyäthylenglykoläther, N-Methylpyrrolidon oder Propylencarbonate (z.B. Oil and Gas Journal, Nr. 40, October 1982, Seiten 90 bis 93).
Form. 5729 7.76
In den meisten Fällen werden diese Wäschen verwendet, um aus Erdgasen die sauren Bestandteile soweit zu entfernen, daß das gereinigte Gas anschließend als Brenngas verwendet werden kann. Aus den Sauergasen wird üblicherweise das H2 zu elementarem Schwefel Umgesetzt und das CO2 in die Atmosphäre abgegeben.
Neben den Waschen ist es auch bekannt, Sauergase durch Verflüssigung und anschließende Rektifikation aus Gasgemischen zu entfernen. Um Festausfall von CO2 während der Abkühlung und Rektifikation zu vermeiden, wird vorgeschlagen, ein geeignetes Lösungsmittel, wie ein leichterer Kohlenwasserstoff, bevorzugt Propan, zuzugeben. Auf diese Weise kann CO2 und H2S durch Rektifikation in H2S-freies CO2 und in konzentriertes H2S und Lösungsmittel zerlegt werden. Der große Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß H2S und Lösungsmittel nicht rektifikatorisch voneinander getrennt werden können. Das H2S muß somit mit einer chemischen Wäsche aus dem verdampften Lösungsmittel entfernt werden. Dies hat den Nachteil, daß relativ viel Dampf für die Regenerierung der Lauge aufgewendet werden muß und gleichzeitig das für die Rektifikation benötigte Lösungsmittel noch getrocknet werden muß.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden können und mit dem neben einem verkaufsfähigen Brenngas, das die Spezifikation für Erdgas erfüllt, ein unter Druck anfallendes, Schwefelwasserstofffreies CO2 und eine H2S-Fraktion, die ohne Nachbehandlung zu elementarem Schwefel umgesetzt werden kann, gewonnen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohgas einer Trocknung und anschließend einer Rektifikation
Form. 5729 7.78
- :6 τ
zur Trennung in eine kohlenwasserstoffreiche, saure Bestandteile enthaltende Fraktion als Kopfprodukt und in eine itri wesentlichen aus sauren Bestandteilen bestehende Fraktion als Sumpfprodukt zugeführt wird, daß aus dem Kopfprodukt in einer ersten Waschsäule mit dem physikalisch wirkenden Waschmittel die sauren Bestandteile abgetrennt werden, daß das Sumpfprodukt verdampft und in einer zweiten Waschsäule durch Wäsche mit dem gleichen Waschmittel selektiv von den schwefelhaltigen Verbindungen befreit und das gewaschene Gas der zweiten Waschsäule als CC>2 unter Druck abgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Kombination einer rektifikatorischen Trennung zwischen einer kohlenwasserstoffreichen, z.B. einer methanreichen, Fraktion und einer Sauergase enthaltenden
Fraktion, aus der die leichten Kohlenwasserstoffe abgetrieben wurden, sowie einer anschließenden Wäsche der beiden Fraktionen in zwei Wäschsäulen jedoch mit demselben physikalisch wirkenden und für H2S gegenüber CO2 selektiven Waschmittel bewirkt in überraschender und synergistischer Weise eine unerwartet hohe Ausbeute und einen hohen Reinigungsgrad. Die dabei freiwerdenden Sauergase fallen mit einer Reinheit an, die es einerseits erlaubt, das H2S zur weiteren Aufbereitung direkt einer Claus-Anlage zuzuführen und andererseits das unter Druck stehende CO2 z.B. bei einer tertiären Erdölförderung zur Erhöhung der Erdölausbeute einzusetzen.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die Rektifikation bei einem Druck durchgeführt wird, der an allen Stellen der Säule unterhalb des kritischen Druckes liegt. Insbesondere wird der Druck bei Werten zwischen 40 und 65 bar, vorzugsweise 45 und 58 bar, gehalten. Somit wird an keiner Stelle der Säule der kritische Druck des Kondensates überschritten, so daß dieses noch zu verflüssigen ist.
Form, 87» 7.7i
Mit besonderem Vorteil wird gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens das Kopfprodukt der Rektifikationssäule nach Abtrennung von schwefelhaltigen Komponenten, insbesondere H2S und COS, abgekühlt und bei tieferen Temperaturen von CO2 befreit. Die H2S und COS-Abtrennung erfolgt hierbei meist in einem unteren Säulenabschnitt, dem erfindungsgemäß mit CO2 beladenes Waschmittel aufgegeben wird. Das entschwefelte Gas strömt sodann weiter nach oben. Im oberen Säulenabschnitt wird mit demselben Waschmittel das CO2 ausgewaschen bis auf einen Gehalt, der den Reinheitsforderungen
ι des gewonnenen Brenngases entspricht. Infolge der schlech- ' teren CO-j-LÖslichkeit in diesem Waschmittel (selektiv für H2S), ist es vorteilhaft, dabei die Arbeitstemperatur in dem oberen Säulenabschnitt zu senken.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das mit CO2 beladene Waschmittel der ersten Waschsäule teilweise zur Entschwefelung des Kopfproduktes in der ersten Waschsäule und teilweise zur Aufnahme von schwefelhaltigen Bestandteilen in der zweiten Waschsäule verwendet wird. Diese Verfahrensweise gewährleistet einen Anstieg der C02-Ausbeute. Weiterhin ist vorgesehen, daß ein Teil des in der zweiten Waschsäule anfallenden CO2-KopfProduktes verflüssigt und zur Rückwaschung von Waschmitteldämpfen wieder auf die Waschsäule gegeben wird. Das am Sumpf der zweiten Waschsäule abgezogene Waschmittel enthält das gesamte ausgewaschene H2S und COS sowie wegen des hohen CO2-Partialdruckes eine beträchtliche Menge an gelöstem CO2. Zur Erhöhung der H2S-Konzentration und der CO-,-Ausbeute ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das beladene Waschmittel aus der zweiten Waschsäule unter Druck angewärmt und die dabei freiwerdende gasförmige Fraktion zur Waschsäule zurückgeführt wird. Zur Kompensation des Druckabfalles wird das beladene Waschmittel auf einen etwas erhöhten Druck gepumpt.
Form. 5729 7.7d
Nach einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens , kann das mit den schwefelhaltigen Komponenten beladene Waschmittel der ersten Waschsäule teilentspannt und die dabei freiwerdende Gasfraktion nach Rückverdichtung in die Waschsäule zurückgeführt werden. Bei dieser Zwischenentspannung werden insbesondere noch im Waschmittel vorhandene Kohlenwasserstoffe freigesetzt, die dann zusammen mit ebenfalls freigesetzten Sauergasen nochmals dem Waschvorgang unterzogen werden.
10
Das teilentspannte Waschmittel der ersten Waschsäule und """" das angewärmte Waschmittel der zweiten Waschsäule können weiter entspannt und die hierbei freiwerdende H2S-reiche Fraktion abgezogen werden. Zur weiteren Anreicherung des Schwefelwasserstoffes können die entspannten Waschmittelströme vor der Regenerierung einer H^S-Anreicherung zugeführt werden, wobei mit einem Inertgas noch zusätzlich CO2 abgestrippt werden kann.
Für den Fall, daß das Rohgas drucklos anfällt, ist weiterhin vorgesehen, das Rohgas auf einen optimalen Betriebsdruck zu verdichten. Hierbei geht keine Energie verloren, da das CO2 und Methan unter Druck verarbeitet werden.
Als Waschmittel kommen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren alle physikalischen Absorptionsmittel, die insbesondere eine Selektivität für H2S und COS gegenüber CO2 aufweisen, in Frage. Dieses sind unter anderem die bereits erwähnten Polyäthylenglykoläther, N-Methylpyrrolidon oder Porpylencarbonate aber z.B. auch Toluol oder Xylol.
Insbesondere bei Anwesenheit von COS im zu reinigenden Rohgas hat sich Toluol als geeignet erwiesen, da es für COS eine im Vergleich zu den anderen Waschmitteln bessere Auswaschung bewirkt.
Form. 87» 7.78
22kill2
Im folgenden sei das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Bei 1 strömt Rohgas unter einem Druck von über 55 bar, z.B. 100 bar, einer Trocknung 2 zu. Aufgearbeitet werden soll dabei ein Rohgas folgender Zusammensetzung:
N2 3 mol
CH4 23 mol
co2 70 mol
H2S 4 mol
Zur- Trocknung wird das Rohgas vorzugsweise über Adsorber geleitet. Die Gasmenge nach Trocknung beträgt 10 000 kMol/h, die Temperatur 35°C.
Das getrocknete Rohgas wird über Leitung 3 einer Turbine 4 zur Entspannung auf einen Druck zugeführt, der etwas unterhalb des kritischen Druckes dieses Rohgases liegt, z.B. 56 bar. Dabei tritt eine Abkühlung und partielle Kondensation auf. Das bei der Entspannung anfallende Kondensat mit einer Menge von 925 kMol/h und einer Zusammensetzung von
N2 0,6 mol
CH4 7,6 mol
co2 86,0 mol
H2S 5,8 mol
wird über Leitung 6 vom Abscheider 5 abgezogen und in den unteren Abschnitt einer Rektifikationssäule 7 eingespeist. Die anfallende Gasphase wird über Leitung 8 mit Wärmetauscher 9 gegen kaltes Kopfproduktgas der Säule 7, auf das noch näher eingegangen wird, sowie gegen Fremdkälte (10) weiter abgekühlt, wobei eine weitere Kondensation erfolgt. Dieses
Form. 5729 7.78
zweiphasige Gemisch wird oberhalb der Mitte in die Rektifikationssäule 7 eingespeist.
Rektifikatorisch werden die eingespeisten Fraktionen in ein Kopfprodukt mit einer Zusammensetzung von
N2 9,7 mol %
CH4 73,6 mol %
CO2 16,1 mol %
H2S 0,6 mol %
j,
und einer Menge von 3076 kMol/h bei einer Temperatur von -560C und in ein Sumpfprodukt mit einer Zusammensetzung von
15
N2 0,01 mol %
CH4 0,53 mol %
CO2 93,96 mol %
H2S 5,50 mol % 20
und einer Temperatur von etwa + 180C zerlegt.
Die für die Rektifikation notwendige Fremdkälte am Kopf der Rektifikationssäule wird durch zum Beispiel verdampfendes A" than gedeckt, der Aufkocher 12 der Säule wird zweckmäßigerweise mit einem C-j-Kältekreislauf beheizt, wobei der Druck nach Kompressor so gewählt wird, daß das Kältemittel kondensiert werden kann.
Nach einer partiellen Anwärmung des methanreichen Kopfproduktes der Rektifikationssäule 7 gegen Rohgas im Wärmetauscher 9 wird dieses Gas über Leitung 13 in einer Waschsäule 14 mit einem auf H2S gegenüber CO2 und CH4 selektiven Waschmittel behandelt. Als Waschmittel wird im vorliegenden Fall Toluol verwendet, welches bereits im nachfolgenden
Form. 87» 7.7»
CO2-Waschabschnitt mit CO2 vorbeladen ist. Im unteren Teil der Waschsäule wird aus dem Gas H2S und COS ausgewaschen. Im oberen Säulenabschnitt wird anschließend mit demselben Waschmittel CO2 bis auf einen durch die Reinheitsforderungen des gewonnenen Brenngases festgesetzten Restgehalt ausgewaschen. Die Waschmittelmenge für die H2S-Auswaschung beträgt 65 t/h. Nach der Entschwefelung des Gases wird im oberen Abschnitt der Säule mit 300 t/h regeneriertem, in einem Kühler 16 mit Fremdkälte gekühltem Toluol das CO2 ausgewaschen.
Nach diesem Verfahren könnte eine Reinheit des Gases von einigen ppm CO2 erreicht werden, was im Fall einer nachfolgenden Tieftemperatüranlage, z.B. zur Abtrennung von N2, wichtig wäre. Die in der Waschsäule anfallende Lösungswärme wird teilweise durch Anwärmung des kalten Toluols, teilweise durch eine nicht gezeichnete Kühlstufe abgeführt, über Kopf (Leitung 17) wird eine methanreiche Fraktion folgender Zusammensetzung abgezogen:
N2 . 12 ,3 mol
CH4 86 ,7 mol
co2 1 /0 mol
H2S 4 ppm
Die Gesamtmenge der Methanfraktion beträgt 2422,7 kMol/h. Nach Anwärmung steht das Gas mit einem Druck von 53 bar zur Verfügung.
Das in der Mitte der Säule 14 abgezogene, nur mit CO2 beladene Waschmittel wird geteilt. Ein Teil wird über Leitung 19 zur H2S-Auswaschung aus dem methanreichen Gas verwendet, der Rest wird zu einer zweiten Waschsäule 20 abgegeben.
Das am Sumpf der Waschsäule 14 über Leitung 21 abgezogene, mit CO2 und H2S beladene Waschmittel wird zunächst auf einen
- X2 .-
Zwischendruck entspannt (22) und das dabei freigesetzte Gas - bevorzugt Methan und CO2 - aus einem Abscheider 23 abgezogen und über Leitung 24 mit Rückverdichter 25 dem, Rohgas vor der Waschsäule 14 zugemischt.
Das am Sumpf der Rektifikationssäule 7 anfallende CC^-reiche Kondensat wird über Leitung 26 abgezogen, mit einer Pumpe 27 auf einen Druck von 68 bar gepumpt und anschließend verdampft (28), wobei die Wärme dem Kältekreislauf entzogen wird. In einer zweiten Waschsäule 20 wird dieses Gas mit dem aus dem CO^-Abschnitt der ersten Waschsäule abgezogenen Waschmittel behandelt. Das vom Kopf der Waschsäule 20 über Leitung 29 abgezogene, gasförmige CO2 fällt unter Druck an. Es ist praktisch frei von schwefelhaltigen Verbindungen.
Infolge der hohen Arbeitstemperatur der Waschsäule 20, die oberhalb der CO^-Verflüssigungstemperatur liegen muß, hat das Waschmittel einen so hohen Dampfdruck, daß ein größerer Verlust an Waschmitteldämpfen auftreten würde. Zur Rückwaschung dieser Waschmitteldämpfe wird das entschwefelte CO2 gegen Fremdkälte (30) abgekühlt und dabei partiell kondensiert. Das Kondensat wird vom Sumpf eines Abscheiders 31 über Leitung 32 auf den Kopf der Waschsäule 20 oberhalb der Waschmittelzuspeisung aufgegeben und dient zum Auswaschen der Waschmitteldämpfe. Gleichzeitig kann mit diesem flüssigen CO2 der Kältehaushalt ausgeglichen werden.
Das aus dem Abscheider 31 gasförmig abgezogene CO2 hat bei einer Menge von 5886 kMol/h folgende Zusammensetzung:
N2 0 ,02 mol
CH4 1 /97 mol
co2 98 ,01 mol
H2S 1 0 pi 3m
Form. 8729 7.78
Das gereinigte COj wird anschließend in einem Verdichter 33, der mit der Expansionsturbine gekoppelt ist, weiterverdichtet und über Leitung 34 als Produkt abgegeben.
Das am Sumpf der Waschsäule 20 über Leitung 35 abgezogene Waschmittel enthält das gesamte H-S und COS, das mit dem CO^/H^-Gemisch zugeführt wurde, jedoch auch wegen des hohen Druckes sehr viel gelöstes COj. Zur Rückgewinnung des CO2 und gleichzeitig zur Erhöhung der H^S-Konzentration in der H2S-Fraktion wird das beladene Waschmittel unter Druck im Wärmetauscher 36 gegen regeneriertes Waschmittel angewärmt. Das dabei freiwerdende Gas, bevorzugt CO2, wird vom Kopf des Abscheiders 37 sofort1über Leitung 38 zur Waschsäule 20 zurückgeführt. Zur Überwindung des Druckabfalles wird zweckmäßigerweise eine Pumpe 39 eingesetzt.
Die beiden anfallenden, HjS-haltigen Waschmittelströme vom Sumpf des Abscheiders 23 über Leitung 40 und vom Sumpf des Abscheiders 37 über Leitung 41 werden weiter entspannt (42, 4 3). Die hierbei freiwerdende HjS-Fraktion wird Über Leitung 44 vom Kopf des Abscheiders 45 gewonnen. Die entspannten Waschmittelströme gelangen über Leitung 46 mit Wärmetauscher 47, in dem sie gegen regeneriertes Waschmittel angewärmt werden, zum Kopf einer Abtriebssäule 48.
Dort werden mit im Reboiler 49 verdampftem Waschmittel die noch gelösten Gase CO2 und H2S, abgetrieben. Nach Kondensation des Waschmitteldampfes im Kopfkondensator 50 hat das im. Kopf der Säule 48 über Leitung 51 abgezogene Sauergas folgende Zusammensetzung:
N2 0 /0 mol
CH4 5 ,4 mol
co2 71 ,6 mol
H2S 23
Form. 572« 7.78
Die Gesamtmenge beträgt 1691,3 kMol/h.
Das regenerierte Waschmittel wird über Leitung 52 mit Pumpe 53 vom Sumpf der Abtriebssäule 4 8 abgezogen. Ein Teil des regenerierten Waschmittels wird über Leitung 54 im Wärmetauscher 47 gekühlt, während der andere Teil über Leitung 55 im Wärmetauscher 36 gekühlt wird. Die beiden regenerierten Waschmittelströme werden in Leitung 15 zusammengeführt und dem Kopf der Waschsäule 14 aufgegeben. 10
Sollten im Rohgas schwerere Kohlenwasserstoffe enthalten sein, so können diese durch eine weitere, vor die Sauergastrennung geschaltete Rektifikation abgetrennt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es, Rohgas so zu zerlegen, daß gleichzeitig eine Verkaufsfähige Methanfraktion mit einem HjS-Gehalt von 4 ppm, eine CO2-Fraktion mit 98 % Reinheit, sowie eine HUS-Fraktion die/in einer Claus-Anlage zu elementarem Schwefel umgesetzt werden kann, gewonnen wird. Ein besonderer Vorteil dieser Kombination besteht noch darin, daß neben HgS auch COS vollständig ausgewaschen werden kann. Dies ist insofern von Bedeutung, da COS bei der Trocknung mit Adsorbern katalytisch aus H3S entstehen kann und gleichzeitig mit chemischen Wäschen nur schwer ausgewaschen wird. Besonders bei auf H3S selektiven Wäschen, wie z.B. Aminwäschen, wird COS nicht ausgewaschen.
Form. 5729 7.78

Claims (11)

(H 1371) H 82/98 Sti/fl 21.12.82 Patentansprüche
1. Verfahren zum Entfernen saurer Bestandteile, insbesondere CO2 und H2S und gegebenenfalls COS, aus CO2-reichem, kohlenwasserstoffhaltigem Rohgas durch Druckwäsche mit einem physikalisch wirkenden, für H2S und COS gegenüber CO2 selektiven Waschmittel, das nach Aufnahme der sauren Bestandteile durch Regenerierung von diesen befreit und wiederverwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas einer Trocknung und anschließend einer Rektifikation zur Trennung in eine kohlenwasserstoffreiche, saure Bestandteile enthaltende Fraktion als Kopfprodukt und in eine im wesentlichen aus sauren Bestandteilen bestehende Fraktion als Sumpfprodukt zugeführt wird, daß aus dem Kopfprodukt in einer ersten Waschsäule mit
dem physikalisch wirkenden Waschmittel die sauren Ber· standteile abgetrennt werden, daß das Sumpfprodukt verdampft und in einer zweiten Waschsäule durch Wäsche mit dem gleichen Waschmittel selektiv von den schwefelhaltigen Verbindungen befreit und das gewaschene Gas der zweiten Waschsäule als CO2 unter Druck abgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch X1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Rektifikation bei einem Druck durchgeführt wird,
Form. 5729 7.78
•V:
der an allen Stellen der Säule unterhalb des kritischen Druckes liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druck bei Werten zwischen 40 und 65 bar, vorzugsweise 45 und 58 bar, gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfprodukt der Rektifikationssäule nach Abtrennung von schwefelhaltigen Komponenten, insbesondere H2S und COS, abgekühlt und bei tieferen Temperaturen von CO, befreit wird»
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit C0~ beladene Waschmittel der ersten Waschsäule
teilweise zur Entschwefelung des Kopfproduktes in der ersten Waschsäule und teilweise zur Aufnahme von schwefelhaltigen Bestandteilen in der zweiten Waschsäule verwendet wird.
20
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des in der zweiten Waschsäule anfallenden CO^-Kopfproduktes verflüssigt und zur Rückwaschung von Waschmitteldämpfen wieder auf die Waschsäu-Ie gegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das beladene Waschmittel aus der zweiten Waschsäule unter Druck angewärmt und die dabei freiwerdende gasförmige Fraktion zur Waschsäule zurückgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den schwefelhaltigen Komponenten beladene Waschmittel der ersten Waschsäule teil-
Form. 872« 7,7»
32A7773
1 entspannt und die dabei freiwerdende Gasfraktion in die Waschsäule zurückgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, 5 daß das teilentspannte Waschmittel der ersten Waschsäule und das angewärmte Waschmittel der zweiten Waschsäule weiterentspannt werden und die dabei freiwerdende H2S-■: reiche Fraktion abgezogen wird.
10 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die entspannten Waschmittelströme vor der Regenerierung einer H2S-Anreicherung zugeführt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch 15 gekennzeichnet, daß das Rohgas auf einen optimalen Betriebsdruck verdichtet wird.
Form. 5729 7.78
DE19823247773 1982-12-23 1982-12-23 Verfahren zum entfernen saurer bestandteile aus co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-reichem, kohlenwasserstoffhaltigem rohgas Granted DE3247773A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3662681D1 (en) * 1985-07-15 1989-05-11 Shell Int Research Process and apparatus for the removal of hydrogen sulphide from a gas mixture
DE3539554A1 (de) * 1985-11-07 1987-05-14 Linde Ag Verfahren zum gewinnen von c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts) oder c(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen aus gasgemischen
CA2177449C (en) * 1996-05-20 2003-04-29 Barry Steve Marjanovich Process for treating a gas stream to selectively separate acid gases therefrom
US5983663A (en) * 1998-05-08 1999-11-16 Kvaerner Process Systems, Inc. Acid gas fractionation
DE19828977A1 (de) * 1998-06-29 1999-12-30 Basf Ag Verfahren zur Entfernung saurer Gasbestandteile aus Gasen
CA2383283C (fr) * 2001-05-11 2010-09-07 Institut Francais Du Petrole Procede de pretraitement d'un gaz naturel contenant des composes acides
AU2002307364C1 (en) * 2002-04-15 2008-07-10 Fluor Technologies Corporation Configurations and methods for improved acid gas removal
US7192468B2 (en) * 2002-04-15 2007-03-20 Fluor Technologies Corporation Configurations and method for improved gas removal
JP5036183B2 (ja) * 2003-09-09 2012-09-26 フルオー・テクノロジーズ・コーポレイシヨン 改善された溶媒の使用および再生
US8007570B2 (en) * 2009-03-11 2011-08-30 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for capturing CO2 using a solvent
DE102009018444A1 (de) * 2009-04-22 2010-10-28 Uhde Gmbh Verfahren zur Entfernung von sauren Gaskomponenten aus einem Gasgemisch
EP2536481A4 (de) 2010-02-17 2014-02-19 Fluor Tech Corp Konfigurationen und verfahren zur hochdruck-säuregasbeseitigung bei der herstellung von gas mit sehr schwachem schwefelgehalt
US9671162B2 (en) 2012-10-24 2017-06-06 Fluor Technologies Corporation Integration methods of gas processing plant and nitrogen rejection unit for high nitrogen feed gases
DE102013001677A1 (de) * 2013-01-31 2014-07-31 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Brennstoff für eine Gasturbine
US10000713B2 (en) 2013-12-12 2018-06-19 Fluor Technologies Corporation Configurations and methods of flexible CO2 removal
CN107345736B (zh) * 2017-05-24 2022-08-30 杭氧集团股份有限公司 一种h2s的低温分离装置
CN110157486A (zh) * 2019-06-14 2019-08-23 林千果 高炉煤气的综合处理装置及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Oil and Gas Journal, Nr.40, October 1982, S.90-93 *

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