DE60200945T2

DE60200945T2 - Verfahren zur trocknung eines gases

Info

Publication number: DE60200945T2
Application number: DE60200945T
Authority: DE
Inventors: Ralph Ian Sunbury-on-Thames COLLINS; Paul Stephen Goodwin
Original assignee: BP Exploration Operating Co Ltd
Current assignee: BP Exploration Operating Co Ltd
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: ATE273057T1; US7074258B2; DE60200945D1; EP1372824A1; EP1372824B1; WO2002081062A1; GB0108386D0; US20040139855A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von Gas, insbesondere Erdgas.
Herkömmliche Verfahren zur Entwässerung von Erdgas beinhalten die Absorption von Wasser in ein Lösungsmittel, wie Triethylenglykol. Die Regenerierung des Lösungsmittels wird durch Destillieren und Abstreifen des absorbierten Wassers oder durch andere Verfahren erreicht, die große Energiemengen erfordern, und potenziell zu einer Wärmezersetzung der absorbierenden Flüssigkeit führen (EP-A-0 211 659 oder WO-A-98 59 021). Ein unerwünschter Nebeneffekt von solchen Verfahren ist auch die gemeinsame Verdampfung von Aromaten (absorbiert aus dem Erdgas) mit dem Wasser in dem Destillationsschritt. Es ist deshalb notwendig, die aromatischen Verbindungen vor dem Ablassen des Wassers an die Umgebung wiederzugewinnen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Wasser aus einem Gas, das umfasst:

(a) einen Absorptionsschritt des Bringens eines mit Wasserdampf gesättigten Gases in Gas-Flüssigkeits-Kontakt mit einer wasserarmen absorbierenden Flüssigkeit, die eine Wasser absorbierende Flüssigkeit umfasst, wobei in dem Gas vorliegender Wasserdampf in die wasserarme absorbierende Flüssigkeit absorbiert wird, um ein gereinigtes Gas mit einem verminderten Wasserdampfgehalt und eine mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit mit einer Trübungspunkttemperatur oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser zu erzeugen, wobei die Temperatur des Absorptionsschritts unter der Trübungspunkttemperatur des mit Wasser beladenen absorbierenden Fluids liegt; und
(b) einen Regenerierungsschritt des Erhitzens der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit auf oberhalb der Trübungspunkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit, wobei die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit sich in eine wasserreiche Phase und eine an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase trennt und Kühlen der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase auf eine Temperatur unterhalb ihres Trübungspunkts vor dem Zurückführen der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase zur Verwendung als wasserarme absorbierende Flüssigkeit in dem Absorptionsschritt.

Dokument WO-A-98 59 021 erwähnt die Regenerierung von einem mit Wasser beladenen Triethylenglykol durch Erhitzen desselben oberhalb einer „Trübungspunkttemperatur". Gemäß WO-A-98 59 021 ist die eigentliche Glykol-Wassertrennung jedoch immer die gleiche, die vollständig durch Verdampfung ausgeführt wird, und die Trübungspunkttemperatur, die in diesem Dokument erwähnt wird, betrifft den Trübungspunkt, der für das Glykol-Wassergemisch und zusätzliche Verunreinigungen auftritt.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass Wasser aus der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit, unter Bildung einer wasserreichen Phase bei einer Temperatur unterhalb jener, die zum Destillieren von Wasser von der absorbierenden Flüssigkeit erforderlich ist, abgetrennt werden kann, wodurch sich, verglichen mit einem herkömmlichen Entwässerungsverfahren, ein verminderter Energieverbrauch ergibt. Ein weiterer mit dem Regenerieren der absorbierenden Flüssigkeit bei einer relativ niedrigen Temperatur verbundener Vorteil besteht darin, dass die Zersetzung der absorbierenden Flüssigkeit vermindert oder auch beseitigt werden kann.
Es ist denkbar, dass das Gas, das mit Wasserdampf gesättigt ist, darin mitgerissenes kondensiertes Wasser aufweisen kann und dass dieses mitgerissene kondensierte Wasser in die wasserarme absorbierende Flüssigkeit zusammen mit dem Wasserdampf absorbiert werden kann.
Das mit Wasserdampf gesättigte Gas kann einen Wassergehalt (Wasserdampf und gegebenenfalls mitgerissenes kondensiertes Wasser) von 10 kg pro m³ aufweisen.
Vorzugsweise hat das gereinigte Gas einen Wassergehalt von weniger als 2 kg pro m³, bevorzugter weniger als 1 kg pro m³, besonders bevorzugt weniger als 0,15 kg pro m³.
Vorzugsweise liegt das Gas, das mit Wasserdampf gesättigt ist, bei einem Druck von mindestens 5 Bar absolut, bevorzugter mindestens 10 Bar absolut, besonders bevorzugt mindestens 20 Bar absolut, beispielsweise mindestens 30 Bar absolut vor.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass wenn das mit Wasserdampf gesättigte Gas bei einem hohen Druck vorliegt, der Regenerierungsschritt ohne eine Verminderung des Drucks der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit oder bei einer teilweisen Verminderung ihres Drucks erreicht werden kann. Folglich kann die an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase zu dem Absorptionsschritt (zur Verwendung als wasserarme absorbierende Flüssigkeit) bei einem relativ hohen Druck (wodurch Druckausübung auf die wasserarme absorbierende Flüssigkeit vermindert wird oder nicht mehr erforderlich ist) zurückgeführt werden.
Vorzugsweise ist das mit Wasserdampf gesättigte Gas Erdgas oder kann Luft aus einem Klimaanlagensystem oder Gas aus einem Gas konditionierenden System oder Gas aus einem Gasverflüssigungssystem sein.
Wenn das mit Wasserdampf gesättigte Gas Erdgas ist, ist es denkbar, dass kleine Mengen von Kohlenwasserstoff (gasförmige Kohlenwasserstoffe, verdampfte Kohlenwasserstoffe oder abgezogene kondensierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise verdampfte aromatische Verbindungen oder abgezogene kondensierte aromatische Verbindungen) dann mit dem Wasser in die absorbierende Flüssigkeit absorbiert werden können. Vorzugs weise hat die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit einen Kohlenwasserstoffgehalt von weniger als 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 2,5 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt weniger als 1 Gewichtsprozent. Ein Vorteil der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entfernen von Wasser aus Erdgas besteht darin, dass beliebige aromatische Verbindungen, die in die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit absorbiert werden, während des Regenerierungsschritts an der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase teilnehmen. Es gibt kein Erfordernis, um diese aromatischen Verbindungen von der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase vor dem Zurückführen der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase zu dem Absorptionsschritt zu trennen. Folglich ergibt das erfindungsgemäße Verfahren eine Verminderung der Emission von diesen schädlichen Chemikalien in die Umwelt und/oder beseitigt den Bedarf für einen aromatischen Wiedergewinnungsschritt.
Die Trübungspunkttemperatur der Wasser absorbierenden Flüssigkeit wird als die Temperatur definiert, bei der die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit nicht mehr Einphasenverhalten zeigt und trübe wird, wenn das Wasser beginnt, sich von der absorbierenden Flüssigkeit abzutrennen. Die Trübungspunkttemperatur ist deshalb ein Hinweis für die Temperatur, bei der erwartet wird, dass die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit sich in eine wasserreiche Phase und eine an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase trennt. Die Trübungspunkttemperatur hängt von der Beschaffenheit der absorbierenden Flüssigkeit und ihrer Wasserbeladung ab und ist im Wesentlichen unempfindlich hinsichtlich des Drucks des Regenerierungsschritts. Die absorbierende Flüssigkeit sollte natürlich so ausgewählt sein, dass sie zu der Temperatur des Gases, aus dem das Wasser zu entfernen ist, passt. Somit kann das Gas, das mit Wasserdampf gesättigt ist, bei einer erhöhten Temperatur, einer Umgebungstemperatur vorliegen oder kann auf eine Temperatur unter Umgebungsbedingungen gekühlt werden.
Geeigneterweise liegt die Trübungspunkttemperatur der absorbierenden Flüssigkeit im Bereich von 1 bis 120°C, vorzugsweise 10 bis 90°C, bevorzugter 15 bis 80°C, beispielsweise 20 bis 40°C.
Vorzugsweise findet der Absorptionsschritt bei einer Temperatur statt, die mindestens 5°C unterhalb der Trübungspunkttemperatur der absorbierenden Flüssigkeit, bevorzugter mindestens 10°C, besonders bevorzugt mindestens 15°C unterhalb der Trübungspunkttemperatur, liegt. Wenn das Gas, das mit der Absorptionsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, bei einer Temperatur unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser vorliegt, ist es wesentlich, dass die absorbierende Flüssigkeit als ein Gefrierschutzmittel für Wasser bei der Temperatur des Absorptionsschritts wirkt. Es ist ebenfalls wesentlich, dass die Trübungspunkttemperatur der absorbierenden Flüssigkeit (und folglich die Temperatur des Regenerierungsschritts) oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser liegt, um Gefrieren des Wassers, wenn es sich von der absorbierenden Flüssigkeit trennt, zu vermeiden.
Um eine gute Trennung der wasserreichen Phase und der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase zu erreichen, ist es bevorzugt, den Regenerierungsschritt bei einer Temperatur auszuführen, die mindestens 2,5°C oberhalb der Trübungspunkttemperatur der absorbierenden Flüssigkeit, bevorzugter mindestens 5°C oberhalb der Trübungspunkttemperatur, liegt.
Geeigneterweise wird der Regenerierungsschritt in einem Scheider, beispielsweise einer Absetzeinheit, einem Dekanter, einem Hydrozyklon, einem elektrostatischen Koaleszierer oder einer Zentrifuge, ausgeführt.
Die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit, die in den Scheider gespeist wird, kann bevor sie in den Scheider gelangt, erhitzt werden und/oder wird in dem Scheider erhitzt. Es ist bevorzugt, dass die Temperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit unterhalb ihrer Trübungspunkttemperatur gehalten wird, bis sie in den Scheider gelangt, um die Gefahr einer vorzeitigen Phasentrennung, die zu Strömungs- (beispielsweise stoßende Strömung) und Korrosionsproblemen führt, zu minimieren.
Wenn das Gas, das mit Wasserdampf gesättigt ist, Kohlendioxid enthält, ist es denkbar, dass die absorbierende Flüssigkeit auch selektiv für die Absorption von Kohlendioxid sein kann. Das absorbierte Kohlendioxid kann von der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit durch Erhitzen der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit getrennt werden. Beispielsweise kann die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit zu einem erhitzten Scheider mit einem Kopfraum darin geführt werden, sodass das absorbierte Kohlendioxid in den Kopfraum unter der Wirkung des Erhitzens freigesetzt wird. Gegebenenfalls wird der Regenerierungsschritt mit einer Verminderung im Druck über dem mit Wasser beladenen absorbierenden Fluid ausgeführt, um die Freisetzung von Kohlendioxid aus der absorbierenden Flüssigkeit zu erleichtern. Geeigneterweise wird das Kohlendioxid von der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 100°C, vorzugsweise 60 bis 80°C, freigesetzt. Geeigneterweise wird das Kohlendioxid aus der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit bei einem Druck im Bereich von 5 bis 100 Bar absolut, vorzugsweise 10 bis 70 Bar absolut, freigesetzt. Wenn der Regenerierungsschritt ohne eine Verminderung im Druck der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit (oder mit einer Teilverminderung in ihrem Druck) ausgeführt wird, kann die abgetrennte an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase einer Verminderung im Druck, gegebenenfalls unter Erhitzen, unterzogen werden, um beliebiges Kohlendioxid, das darin absorbiert verbleibt, freizusetzen. Geeigneterweise wird die abgetrennte an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase zu einem Druck im Bereich von 1 bis 30 Bar absolut, vorzugsweise 5 bis 20 Bar absolut, unter Druck gesetzt. Geeigneterweise wird die abgetrennte an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase auf ei ne Temperatur im Bereich von 50 bis 100°C, vorzugsweise 60 bis 80°C, erhitzt.
Geeigneterweise kann die Wasser absorbierende Flüssigkeit ein Amin, Ether, Alkohol, Ester, Carbonat oder Gemische davon sein.
Bevorzugte Amine schließen Hexylamin, Octylamin, Nonylamin, N-Methyldiethylamin, N-Methylisopropylamin, N-Methyldiisopropylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Di(prop-2-en)amin, N-Methyl-n-butylamin, N-Methyl-n-pentylamin, N-Methyloctylamin, Amine der allgemeinen Formel NHR¹R² (worin R¹ Ethyl darstellt und R² aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und tert-Butyl ausgewählt sein kann), N,N-Dimethylethylamin, N,N-Dimethylpropylamin, N,N-Dimethylisopropylamin, N,N-Dimethyl(prop-2-en)amin, N,N-Dimethylisobutylamin, N,N-Dimethyl-tert-butylamin, N,N-Diethylmethylamin, Ethylmethylisopropylamin, Triethylamin und N-Allyldimethylamin ein. Besonders bevorzugte Amine sind Triethylamin und N-Allyldimethylamin. Andere geeignete Amin umfassen Diamine der allgemeinen Formel R³ ₂(CH₂)_nNR³ ₂, worin R³ Methyl oder Ethyl darstellt und n eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 6 ist. Bevorzugte Diamine sind N,N,N',N'-Tetraethyl-1,2-ethandiamin, N,N,N',N'-Tetraethyl-1,2-ethandiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-1,6-heandiamin und N,N,N',N'-Tetraethyl-1,3-propandiamin. Das Amin kann auch ein Alkanolamin sein, wie Monoethanolamin (2-Hydroxyethylamin), Diethanolamin (Bis(2-hydroxyethyl)amin), Triethanolamin (Tris(2-hydroxyethyl)amin), N-Methyldiethylethanolamin, Diglykolamin und Alkanolamine der allgemeinen Formel R⁴ ₂NCH(R⁵)CH(R⁵)OH (worin jedes R⁴ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl und R⁵ H oder Methyl darstellt). Bevorzugte Alkanolamine schließen 2-(Diisopropylamino)ethanol und 1-Diethylamino-2-propanol ein.
Bevorzugte Ether sind von der allgemeinen Formel R⁶O(CH₂CH₂O)_nR⁷, worin R⁶ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus H, Methyl und Ethyl, R⁷ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl und n 1 oder 2 ist. Besonders bevorzugte Ether dieser allgemeinen Formel schließen Ethylenglykolbutylether (2-Butoxyethanol), Diethylenglykoldiethylether (2-Ethoxyethylether) und Diethylenglykol-tert-butylmethylether ein. Andere geeignete Ether sind Glycerinether der allgemeinen Formel R⁸OCH₂CH(OH)CH₂OR⁹ (worin R⁸ Methyl oder Ethyl darstellt und R⁹ aus n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl ausgewählt ist), wie Ethyl-n-propylglycerinether, Ethylisopropylglycerinether, Methyl-n-butylglycerinether, Ethyl-n-butylglycerinether, Methyl-tert-butylglycerinether, Diisopropylglycerinether, Methyl-n-amylglycerinether, Methylisoamylglycerinether, Methyl-2-amylglycerinether, Propylenglykol-n-propylether und Ethyl-n-hexyloxyethylglycerinether.
Bevorzugte Alkohole schließen 2-Butanol, Cyclohexanol, Cyclohexylmethanol, Benzylalkohol, 3,3-Dimethyl-2-butanol, 3-Heptanol, 2-Octanol, 3-Octanol, 1-Nonanol, 2-Nonanol, 1-Decanol, 2-Methylcyclohexanol, 2-Ethyl-1-butanol, 3,3,5-Trimethyl-1-hexanol, 3,5,5-Trimethyl-1-hexanol, 2,6-Dimethyl-4-heptanol, 3-Methyl-1-pentanol, 5-Methyl-2-hexanol, Cyclopentanol, 3-Methylcyclohexanol, 4-Methylcyclohexanol, 2,6-Dimethylcyclohexanol, Cycloheptanol, Cyclooctanol, 2-Methyl-1-propanol, 1-Butanol, 4-Heptanol, 1-Undecanol, 1-Dodecanol, 1-Phenyl-1-propanol und Diolen, wie 1,3-Dimethylbutoxypropandiol ein.
Bevorzugte Ester schließen Ester Ameisensäurepropylester, Ameisensäureisopropylester, Ameisensäurebutylester, Ameisensäureisobutylester, Ameisensäurepentylester, Ameisensäurecyclohexylester, Ameisensäureisoamylester, Ameisensäurehexylester, Ameisensäureheptylester, Ameisensäureoctylester, Essigsäureethylester, Essigsäurepropylester, Essigsäureisopropylester, Essigsäure-sec-butylester, Essigsäureisobutylester, Essigsäurebutylester, Essigsäure-tert-butylester, Essigsäurepentylester, Essigsäureisopentylester, Essigsäurehexylester, Essigsäurecyclohexylester, Essigsäureheptylester, Essigsäure isononylester, Essigsäurebenzylester, Chloressigsäuremethylester, Chloressigsäureethylester, Dichloressigsäuremethylester, Trichloressigsäuremethylester, Trimethylessigsäuremethylester, Trimethylessigsäureethylester, Propionsäuremethylester, Propionsäureethylester, Propionsäurepropylester, 2-Chlorpropionsäuremethylester, Propionsäurebutylester, Propionsäureisopentylester, Propionsäurehexylester, Propionsäurecyclohexylester, Buttersäuremethylester, Isobuttersäuremethylester, Isobuttersäureethylester, Buttersäureethylester, Buttersäurepropylester, Buttersäureisopropylester, Buttersäurebutylester, Isobuttersäurebutylester, Isobuttersäureisobutylester, 4-Chlorbuttersäuremethylester, Buttersäurepentylester, Buttersäureisopentylester, Isobuttersäurehexylester, Önanthsäuremethylester, Capronsäuremethylester, Capronsäureethylester, Caprylsäureethylester, Valeriansäuremethylester, Isovaleriansäureethylester, Oxalsäurediethylester, Bernsteinsäurediethylester, Glutarsäuredimethylester, Adipinsäuredimethylester, Adipinsäurediethylester, Salicylsäuremethylester, Salicylsäureethylester, Maleinsäuredimethylester, Benzoesäuremethylester, Benzoesäureethylester und Ester der allgemeinen Formel R¹⁰C(O)O(CH₂CH₂O)_nR¹¹, (worin R¹⁰ Methyl oder Ethyl darstellt, R¹¹ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl und n 1 oder 2 ist), wie Diethylenglykolethyletheracetat, ein.
Bevorzugte Carbonate schließen Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat ein.
Die Wasser absorbierende Flüssigkeit kann auch ein Ethylenoxidhomopolymer oder ein Copolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Molekulargewicht im Bereich 10 000 bis 100 000 sein. Die Polymere können als solches verwendet werden oder können in einem protischen Lösungsmittel gelöst werden. Geeignete protische Lösungsmittel schließen Alkohole (beispielsweise Methanol und Ethanol), Glykole (beispielsweise Ethylenglykolmonobutylether), Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid ein.
Das Ethylenoxidhomopolymer kann die nachstehende allgemeine Formel aufweisen: R¹-(CH₂CH₂O)_m-R² worin R¹ aus H oder einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen C₁ bis C₆-Gruppe ausgewählt sein kann, R² eine geradkettige oder verzweigtkettige aliphatische C₁ bis C₆-Gruppe darstellt und m eine ganze Zahl ist. Wenn R¹ gerad- oder verzweigtkettige aliphatische C₁ bis C₆-Gruppe darstellt, können R¹ und R² gleich oder verschieden sein. Bevorzugte gerad- oder verzweigtkettige aliphatische C₁ bis C₆-Gruppen schließen Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und tert-Butyl ein.
Alternativ kann das Ethylenoxidhomopolymer die allgemeine Formel aufweisen: R³-(CH₂CH₂O)_y-R⁴ worin R³ eine geradkettige oder verzweigtkettige aliphatische C₂ bis C₁₆-Gruppe darstellt und R⁴ H oder eine geradkettige oder verzweigtkettige aliphatische C₁ bis C₁₆-Gruppe darstellt und y eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 16 ist.
Das Copolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid kann ein statistisches Blockcopolymer der nachstehenden allgemeinen Formel sein: R¹-(CH₂CH₂O)_m(CH₂CHMeO)_n-R² worin R¹ und R² wie vorstehend definiert sind, Me Methyl darstellt und m und n ganze Zahlen sind.
Vorzugsweise hat die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit, die in dem Regenerierungsschritt erhitzt wird, eine Wasserbeladung von mindestens 5 Gewichtsprozent, bevorzugter mindestens 7,5 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt mindestens 10 Gewichtsprozent. Beispielsweise kann die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit eine Wasserbeladung im Bereich von 10 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, aufweisen.
Die an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase kann geringe Mengen Wasser enthalten. Vorzugsweise enthält die an ab sorbierender Flüssigkeit reiche Phase weniger als 2,5 Gewichtsprozent Wasser, bevorzugter weniger als 1 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent Wasser. Wenn die wasserarme absorbierende Flüssigkeit solche niedrigen Mengen von Wasser enthält, gibt es kein Erfordernis, die Wasserverunreinigung vor dem Zurückführen der absorbierenden Flüssigkeit zu dem Absorptionsschritt zu entfernen. Jedoch wenn die an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase höhere Mengen Wasser (beispielsweise mehr als 5 Gewichtsprozent Wasser) enthält, kann es notwendig werden, mindestens einen Teil des Wassers aus der absorbierenden Flüssigkeit vor dem Zurückführen der absorbierenden Flüssigkeit zu dem Absorptionsschritt abzudestillieren. Trotzdem ist die beim Destillieren der Wasserverunreinigung aus der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase verbrauchte Energie geringer als jene, die erforderlich sein würde, um Wasser aus der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit nur durch die Wirkung der Destillation zu entfernen.
Die wasserreiche Phase kann geringe Mengen absorbierender Flüssigkeit enthalten. Vorzugsweise enthält die wasserreiche Phase weniger als 2,5 Gewichtsprozent absorbierende Flüssigkeit, bevorzugter weniger als 1 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent absorbierende Flüssigkeit. Vorzugsweise wird mindestens ein Teil der verunreinigenden absorbierenden Flüssigkeit, vorzugsweise im Wesentlichen alles von der verunreinigenden absorbierenden Flüssigkeit in einem Wasserreinigungsschritt aus der wasserreichen Phase entfernt. Die absorbierende Flüssigkeit, die aus der wasserreichen Phase entfernt wird, wird dann zu dem Absorptionsschritt zurückgeführt.
Geeigneterweise umfasst der Wasserreinigungsschritt In-Kontakt-Bringen der wasserreichen Phase mit einem Waschlösungsmittel, das mit Wasser nicht mischbar ist, sodass mindestens ein Teil der in der wasserreichen Phase vorliegenden absorbierenden Flüssigkeit in das Waschlösungsmittel extrahiert wird, um eine Extraktphase und eine gereinigte Wasserphase herzustellen. Die Extraktphase wird dann aus der gereinigten Wasserphase abgetrennt. Um die Abtrennung der Waschlösungsmittel und der absorbierenden Flüssigkeit zu erleichtern, ist es bevorzugt, dass das Waschlösungsmittel einen Siedepunkt aufweist, der wesentlich niedriger als jener der absorbierenden Flüssigkeit ist, wodurch das Waschlösungsmittel von der absorbierenden Flüssigkeit als Überkopffraktion durch Destillation abgetrennt werden kann. Das abgetrennte Waschlösungsmittel (Überkopffraktion) kann dann zu dem Reinigungsschritt zurückgeführt werden, während die absorbierende Flüssigkeit (Sumpffraktion) zu dem Absorptionsschritt zurückgeführt werden kann.
Wenn das Gas, das mit Wasser gesättigt ist, Erdgas darstellt, kann die an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase absorbierte Kohlenwasserstoffe enthalten. Geeigneterweise kann die Extraktphase aus dem Wasserreinigungsschritt mit der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase vereinigt werden und die vereinigten Phasen können einer Destillationskolonne zugeführt werden, worin das Waschlösungsmittel zusammen mit beliebigen Vorlaufkohlenwasserstoffen von der absorbierenden Flüssigkeit als eine Überkopffraktion getrennt werden. Die Überkopffraktion wird dann zum Kondensieren des Waschlösungsmittels gekühlt und das kondensierte Waschlösungsmittel wird von beliebigen gasförmigen Kohlenwasserstoffen unter Verwendung eines herkömmlichen Gas-Flüssig-Scheiders abgetrennt. Das Waschlösungsmittel wird dann zu dem Wasserreinigungsschritt zurückgeführt. Vorzugsweise werden die gasförmigen Kohlenwasserstoffe mit dem gereinigten Erdgas vereinigt.
Geeigneterweise hat das Waschlösungsmittel einen Siedepunkt, der mindestens 20°C, bevorzugter mindestens 40°C, unter dem Siedepunkt der absorbierenden Flüssigkeit liegt (um die Gefahr der Bildung eines azeotropen Gemisches in der Destillationskolonne gering zu halten).
Bevorzugte Waschlösungsmittel schließen Vorlaufkohlenwasserstoffe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 5 bis 8 Kohlenstoffatomen und Gemische davon ein. Beispiele für Vorlaufkohlenwasserstoffe schließen Alkane und Cycloalkane, wie n-Pentan, Methylcyclopentan, n-Hexan, Cycolhexan, Gemische von Hexanisomeren, n-Heptan, Gemische von Heptanisomeren, n-Octan und Gemische von Octanisomeren, ein. Das Waschlösungsmittel kann auch ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie Toluol und Xylol, sein.
Die Erfindung wird nun mit Hilfe von 1 bis 3 erläutert, die schematische Diagramme der drei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergeben.
In 1 wird ein Gas, das mit Wasserdampf (1) gesättigt ist, zu einem Absorptionsturm (2) bei oder nahe dem Boden davon gespeist. Der Absorptionsturm kann beispielsweise mit einem unregelmäßigen Füllmaterial gefüllt sein und/oder kann Böden darin aufweisen, sodass das aufsteigende Gas mit einer wasserarmen absorbierenden Flüssigkeit (3), die im oberen Teil des Absorptionsturms (2) zugeführt wird, in wirksamen Gas-Flüssigkeits-Kontakt kommt. Gereinigtes Gas (4) mit einem verminderten Wasserdampfgehalt im Ergebnis des Kontaktierens mit der wasserarmen absorbierenden Flüssigkeit (3) wird aus dem Oberen des Absorptionsturms (2) entnommen. Die Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit (5) wird nahe dem Boden des Absorptionsturms (2) abgezogen und wird zu dem Regenerierungsschritt, wo es regeneriert wird, überführt. Die Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit (5) kann darin Komponenten des Gases (1) absorbiert aufweisen, die zusammen mit dem Wasser (wie Spurenmengen von Kohlenwasserstoffen) absorbiert wurden.
Der Regenerierungsschritt umfasst einen erhitzten Scheider (6), worin die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit (5) auf eine Temperatur oberhalb der Trübungspunkttemperatur der absorbierenden Flüssigkeit erhitzt wird und in eine wasserreiche Phase (7) und eine an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase (8) getrennt wird. Im Allgemeinen wird die wasserreiche Phase (7) dichter als die an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase (8) sein, wobei in dem Fall die wasserreiche Phase (7) die Bodenphase in dem Scheider (6) bildet.
Die wasserreiche Phase (7) wird aus dem Scheider (6) abgezogen und wird zu einer Waschkolonne (9) nahe dem Oberen davon zugeführt, wo sie in flüssig-flüssig-Kontakt mit einem Waschlösungsmittel (10) mit einer Dichte unterhalb jener von Wasser gebracht wird. Das Waschlösungsmittel (10) wird zu dem unteren Teil der Waschsäule (9) oberhalb einer Sumpfregion (11) geführt. Die wasserreiche Phase (7) und das Waschlösungsmittel (10) gelangen in Gegenstromweise durch die Waschsäule, sodass die absorbierende Flüssigkeit, die die wasserreiche Phase (7) verunreinigt, in das Waschlösungsmittel (10) extrahiert wird und gereinigtes Wasser in dem Sumpfbereich (11) gesammelt wird. Ein gereinigter Wasserstrom (12) wird aus dem Sumpfbereich (11) abgezogen, während ein Extraktstrom (13), der Waschlösungsmittel und extrahierte absorbierende Flüssigkeit umfasst, aus dem Oberen der Waschkolonne (9) entfernt wird. Alternativ ist es denkbar, dass die wasserreiche Phase und das Waschlösungsmittel in einem Mischgefäß in Kontakt gebracht werden können und das erhaltene Gemisch kann dann zu einem Scheider gelangen, wo eine Extraktphase von einer gereinigten Wasserphase abgetrennt wird.
Der Extraktstrom (13) aus der Waschkolonne (9) wird mit der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase (8) vereinigt, welche von oder nahe der Spitze des erhitzten Scheiders (6) abgezogen wird, und der vereinigte Strom (14) wird zu einer Destillationskolonne (15) geleitet, wo das Waschlösungsmittel und beliebige niedrigsiedende Komponenten des behandelten Gases (die in die absorbierende Flüssigkeit zusammen mit Wasser absorbiert wurden) als eine Überkopffraktion (16) aus der absorbierenden Flüssigkeit abgetrennt werden. Die Überkopffraktion (16) wird zum Auskondensieren des Waschlösungsmittels (10) gekühlt, welche von beliebigen gasförmigen Komponenten (17) der Überkopffraktion (16) in einem Scheider (18) getrennt wird. Die gasförmigen Komponenten werden mit dem gereinigten Gas (4) vereinigt, während das kondensierte Waschlösungsmittel (10) zu der Waschsäule (9) zurückgeführt wird. Die Bodenfraktion aus der Destillationskolonne wird zu dem Absorptionsturm (2) zur Verwendung als wasserarme absorbierende Flüssigkeit (3) zurückgeführt.
2 ist eine Modifizierung des in 1 erläuterten Verfahrens, worin ein Teil der Wasser beladenen Absorptionsflüssigkeit, die von dem Absorptionsturm abgezogen wird, mit der regenerierten Absorptionsflüssigkeit (3) vereinigt wird und erneut in den Absorptionsturm (2) eingeführt wird. Der Rest der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit wird zu dem Regenerierungsschritt (nicht gezeigt) geleitet. Diese Modifizierung des Verfahrens von 1 ergibt eine Erhöhung der Wasserbeladung der absorbierenden Flüssigkeit. Es ist auch denkbar, dass ein Teil des gereinigten Gases (4), das vom Oberen des Absorptionsturms abgezogen wird, mit frischem Gas vereinigt werden könnte, welches mit Wasser gesättigt ist und dass der vereinigte Gasstrom zu dem Boden des Absorptionsturms gespeist werden könnte, wodurch der Wassergehalt des gereinigten Gases vermindert wird (nicht dargestellt).
Ein typisches kontinuierliches Gegenstromverfahren wird in 3 erläutert. Ein mit Wasserdampf (20) gesättigtes Gas wird einem ersten Absorptionsturm (21) zugeführt und ein Gas mit einem verminderten Wassergehalt (22) wird von dem Oberen des ersten Absorptionsturms (21) abgezogen und wird zu dem Boden eines zweiten Absorptionsturms (23) gespeist. Regenerierte wasserarme absorbierende Flüssigkeit (24) wird zu dem zweiten Absorptionsturm (23) gespeist, während Gas, das weiter im Wassergehalt (25) reduziert wird, von dem Oberen des zweiten Absorptionsturms (23) abgezogen wird. Absorbierende Flüssigkeit, die teilweise mit Wasser (26) beladen ist, wird von dem zweiten Absorptionsturm abgezogen und wird zu dem ersten Absorptionsturm (21) gespeist. Absorbierende Flüssigkeit mit einer erhöhten Wasserbeladung (27) wird von dem ersten Absorptionsturm entfernt und wird zu dem Regenerierungsschritt geleitet (nicht gezeigt). Die Anzahl an einem kontinuierlichen Gegenstromkonfigurationsverfahren angewendeten Absorptionstürmen ist von dem Anteil an Wasser in dem Gas und der gewünschten Wasserbeladung der absorbierenden Flüssigkeit abhängig, welche zu dem Regenerierungsschritt zugeführt werden soll. Geeigneterweise werden 2–6, vorzugsweise 2–3, Absorptionstürme angewendet.
Beispiel 1
Die in nachstehender Tabelle 1 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung von Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und N-Allyl-dimethylamin.
Tabelle 1
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 38,5 und 81,8 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei ungefähr 50°C verbleibt und dass die Trübungspunkttemperatur sich dramatisch erhöht bei Wasserbeladun gen außerhalb dieses Bereichs. Folglich ist N-Allyldimethylamin zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet.
Beispiel 2
Die nachstehend in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung von Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und Triethylamin.
Tabelle 2
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 5 und 90 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei zwischen 17 und 20°C verbleibt und dass die Trübungspunkttemperatur sich dramatisch bei Wasserbeladungen außerhalb dieses Bereichs erhöht. Folglich ist Triethylamin sehr geeignet zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Beispiel 3
Die in nachstehender Tabelle 3 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung von Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und N,N,N',N'-Tetraethyl-1,2-ethandiamin.
Tabelle 3
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 20% und 70 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei ungefähr 25 bis 29°C verbleibt und dass die Trü bungspunkttemperatur sich dramatisch bei Wasserbeladungen oberhalb 70 Gewichtsprozent erhöht. Folglich ist N,N,N',N'-Tetraethyl-1,2-ethandiamin zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet.
Beispiel 4
Die nachstehend in Tabelle 4 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und N,N,N',N'-Tetramethyl-1,6-hexandiamin.
Tabelle 4
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 30% und 95 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei ungefähr 60°C verbleibt und dass die Trübungspunkttemperatur sich dramatisch mit Wasserbeladungen unter 30 Gewichtsprozent erhöht. Folglich ist N,N,N',N'-Tetramethyl- 1,6-hexandiamin zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet.
Beispiel 5
Die in nachstehender Tabelle 5 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und N,N,N',N'-Tetraethyl-1,3-propandiamin.
Tabelle 5
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 10% und 90 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei ungefähr 22°C verbleibt und dass die Trübungspunkttemperatur sich bei Wasserbeladungen oberhalb 90 Gewichtsprozent erhöht. Folglich ist N,N,N',N'-Tetraethyl-1,3-propandiamin zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet.
Beispiel 6
Die nachstehend in Tabelle 6 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und 2-(Diisopropylamino)ethanol.
Tabelle 6
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen von zwischen 30 und 80 Gewichtprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei zwischen 13,6–15,6°C verbleibt und dass sich die Trübungspunkttemperatur bei Wasserbeladungen außerhalb dieses Bereichs erhöht. Folglich ist 2-(Diisopropylamin)ethanol zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr geeignet.
Beispiel 7
Die in nachstehender Tabelle 7 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkt temperatur eines Gemisches von Wasser und 1-Diethylamino-2-propanol.
Tabelle 7
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen von zwischen 20 und 70 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei zwischen 29,3–30,5°C verbleibt und dass sich die Trübungspunkttemperatur dramatisch mit Wasserbeladungen außerhalb dieses Bereichs erhöht. Folglich ist 1-Diethylamino-2-propanol zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr geeignet.
Beispiel 8
Die nachstehend in Tabelle 8 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und Ethylenglykolbutylether.
Tabelle 8
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 60 und 80 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei zwischen 49,3–52,5°C verbleibt und dass die Trübungspunkttemperatur sich bei Wasserbeladungen außerhalb dieses Bereichs erhöht. Folglich ist Ethylenglykolbutylether sehr geeignet zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Beispiel 9
Die nachstehend in Tabelle 9 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und 2-Ethoxyethylether.
Tabelle 9
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei zwischen 27,5–31,8°C verbleibt und dass die Trübungspunkttemperatur sich bei Wasserbeladungen außerhalb dieses Bereiches erhöht. Folglich ist 2-Ethoxyethylether zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr geeignet.
Beispiel 10
Die nachstehend in Tabelle 10 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und Diethylenglykol-tert-butylmethylether.
Tabelle 10
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei zwischen 19,4 und 20,8°C verbleibt und dass die Trübungspunkttemperatur sich bei Wasserbeladungen außerhalb dieses Bereichs erhöht. Folglich ist Diethylenglykol-tert-butylmethylether zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr geeignet.
Beispiel 11
Die nachstehend in Tabelle 11 angegebenen Ergebnisse zeigen die Wirkung der Wasserbeladung auf die Trübungspunkttemperatur eines Gemisches von Wasser und Diethylenglykolmonoethyletheracetat.
Tabelle 11
Es ist ersichtlich, dass bei Wasserbeladungen zwischen 50 und 70 Gewichtsprozent die Trübungspunkttemperatur relativ konstant bei zwischen 40,2–41,7°C verbleibt und dass sich die Trübungspunkttemperatur bei Wasserbeladungen außerhalb dieses Bereichs erhöht. Folglich ist Diethylenglykolmonoethyletheracetat zur Verwendung als ein Wasser absorbierendes Fluid in dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr geeignet.

Claims

Verfahren zur Entfernung von Wasser aus einer Gasphase, das umfasst: (a) einen Absorptionsschritt des Bringens eines mit Wasserdampf gesättigten Gases in Gas-Flüssigkeits-Kontakt mit einer wasserarmen absorbierenden Flüssigkeit, die eine Wasser absorbierende Flüssigkeit umfasst, wobei in dem Gas vorliegender Wasserdampf in die wasserarme absorbierende Flüssigkeit absorbiert wird, um ein gereinigtes Gas mit einem verminderten Wasserdampfgehalt und eine mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit mit einer Trübungspunkttemperatur oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser zu erzeugen, wobei die Temperatur des Absorptionsschritts unter der Trübungspunkttemperatur des mit Wasser beladenen absorbierenden Fluids liegt; und (b) einen Regenerierungsschritt des Erhitzens der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit auf oberhalb der Trübungspunkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit, wobei die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit sich in eine wasserreiche Phase und eine an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase trennt und Kühlen der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase auf eine Temperatur unterhalb ihres Trübungspunkts vor dem Zurückführen der an absorbierender Flüssigkeit reichen Phase zur Verwendung als wasserarme absorbierende Flüssigkeit in dem Absorptionsschritt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mit Wasserdampf gesättigte Gas einen Wassergehalt von 10 kg pro m³ aufweist.
Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei das gereinigte Gas einen Wassergehalt von weniger als 2 kg pro m³ aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das gereinigte Gas einen Wassergehalt von weniger als 0,15 kg pro m³ aufweist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gas, das mit Wasserdampf gesättigt ist, bei einem Druck von mindestens 20 Bar absolut vorliegt.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei das mit Wasserdampf gesättigte Gas aus Erdgas, Luft aus einem Klimaanlagensystem, Gas aus einem gaskonditionierenden System und Gas aus einem Gasverflüssigungssystem ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das mit Wasserdampf gesättigte Gas Erdgas ist und die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit einen Kohlenwasserstoffgehalt von weniger als 5 Gewichtsprozent aufweist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trübungspunkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit im Bereich 1 bis 120°C liegt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Trübungspunkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit im Bereich 15 bis 80°C liegt.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei der Absorptionsschritt bei einer Temperatur stattfindet, die mindestens 5°C unterhalb der Trübungs punkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Absorptionsschritt bei einer Temperatur stattfindet, die mindestens 15°C unterhalb der Trübungspunkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit liegt.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die Absorptions- und Regenerierungsschritte bei einer Temperatur unterhalb bzw. oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser stattfinden und die absorbierende Flüssigkeit ein Gefrierschutzmittel für Wasser bei der Temperatur des Absorptionsschritts ist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei der Regenerierungsschritt bei einer Temperatur ausgeführt wird, die mindestens 2,5°C oberhalb der Trübungspunkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit liegt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Regenerierungsschritt bei einer Temperatur ausgeführt wird, die mindestens 5°C oberhalb der Trübungspunkttemperatur der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit liegt.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei der Regenerierungsschritt in einem Scheider, ausgewählt aus einer Absetzeinheit, einem Dekanter, Hydrozyklon, elektrostatischen Koaleszierer und einer Zentrifuge, ausgeführt wird.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gas, das mit Wasserdampf gesättigt ist, Kohlendioxid enthält, die absorbierende Flüssigkeit selektiv für die Absorption von Kohlendioxid ist und das absorbierte Kohlendioxid von der mit Wasser beladenen absorbie renden Flüssigkeit durch Erhitzen der mit Wasser beladenen absorbierenden Flüssigkeit auf eine Temperatur im Bereich 60 bis 80°C bei einem Druck im Bereich 10 bis 70 Bar absolut getrennt wird.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wasser absorbierende Flüssigkeit ein Amin, Ether, Alkohol, Ester, Carbonat, ein Ethylenoxidhomopolymer mit einem Molekulargewicht im Bereich von 10 000 bis 100 000, ein Copolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Molekulargewicht im Bereich von 10 000 bis 100 000 oder Gemische davon ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Amin ausgewählt ist aus Hexylamin, Octylamin, Nonylamin, N-Methyldiethylamin, N-Methylisopropylamin, N-Methyldiisopropylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Di(prop-2-en)amin, N-Methyl-n-butylamin, N-Methyl-n-pentylamin, N-Methyloctylamin, Aminen der allgemeinen Formel NHR¹R² (worin R¹ Ethyl darstellt und R² aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Iso-butyl und tert-Butyl ausgewählt sein kann), N,N-Dimethylethylamin, N,N-Dimethylpropylamin, N,N-Dimethylisopropylamin, N,N-Dimethyl(prop-2-en)amin, N,N-Dimethylisobutylamin, N,N-Dimethyl-tert-butylamin, N,N-Diethylmethylamin, Ethylmethylisopropylamin, Triethylamin, N-Allyl-dimethylamin, Diaminen der allgemeinen Formel R³ ₂(CH₂)_nNR³ ₂ (worin R³ Methyl oder Ethyl darstellt und n eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 6 ist), Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methyldiethylethanolamin, Diglykolamin und Alkanolaminen der allgemeinen Formel R⁴ ₂NCH(R⁵)CH(R⁵)OH (worin jedes R⁴ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl und R⁵ H oder Methyl darstellt).
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Ether die allgemeine Formel R⁶O(CH₂CH₂O)_nR⁷ aufweist, worin R⁶ aus der Gruppe, bestehend aus H, Methyl und Ethyl, ausgewählt ist, R⁷ aus der Gruppe, bestehend aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl, ausgewählt ist und n 1 oder 2 ist oder ein Glycerinether der allgemeinen Formel R⁸OCH₂CH(OH)CH₂OR⁹ ist, worin R⁸ Methyl oder Ethyl darstellt und R⁹ aus n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Alkohol aus der Gruppe, bestehend aus 2-Butanol, Cyclohexanol, Cyclohexylmethanol, Benzylalkohol, 3,3-Dimethyl-2-butanol, 3-Heptanol, 2-Octanol, 3-Octanol, 1-Nonanol, 2-Nonanol, 1-Decanol, 2-Methylcyclohexanol, 2-Ethyl-1-butanol, 3,3,5-Trimethyl-1-hexanol, 3,5,5-Trimethyl-1-hexanol, 2,6-Dimethyl-4-heptanol, 3-Methyl-1-pentanol, 5-Methyl-2-hexanol, Cyclopentanol, 3-Methylcyclohexanol, 4-Methylcyclohexanol, 2,6-Dimethylcyclohexanol, Cycloheptanol, Cyclooctanol, 2-Methyl-1-propanol, 1-Butanol, 4-Heptanol, 1-Undecanol, 1-Dodecanol, 1-Phenyl-1-propanol und Diolen, wie 1,3-Dimethylbutoxypropandiol, ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Ester aus der Gruppe, bestehend aus Ameisensäurepropylester, Ameisensäureisopropylester, Ameisensäurebutylester, Ameisensäureisobutylester, Ameisensäurepentylester, Ameisensäurecyclohexylester, Ameisensäureisoamylester, Ameisensäurehexylester, Ameisensäureheptylester, Ameisensäureoctylester, Essigsäureethylester, Essigsäurepropylester, Essigsäureisopropylester, Essigsäure-sec-butylester, Essigsäureisobutylester, Essigsäurebutylester, Essigsäure-tert-butylester, Essigsäurepentylester, Essigsäureisopentylester, Essigsäurehexylester, Essigsäurecyclohexylester, Essigsäureheptylester, Essigsäureisononylester, Essigsäurebenzylester, Chloressigsäuremethylester, Chloressigsäureethylester, Dichloressigsäuremethylester, Trichloressigsäuremethylester, Trimethylessigsäuremethylester, Trimethylessigsäureethyl ester, Propionsäuremethylester, Propionsäureethylester, Propionsäurepropylester, 2-Chlorpropionsäuremethylester, Propionsäurebutylester, Propionsäureisopentylester, Propionsäurehexylester, Propionsäurecyclohexylester, Buttersäuremethylester, Isobuttersäuremethylester, Isobuttersäureethylester, Buttersäureethylester, Buttersäurepropylester, Buttersäureisopropylester, Buttersäurebutylester, Isobuttersäurebutylester, Isobuttersäureisobutylester, 4-Chlorbuttersäuremethylester, Buttersäurepentylester, Buttersäureisopentylester, Isobuttersäurehexylester, Önanthsäuremethylester, Capronsäuremethylester, Capronsäureethylester, Caprylsäureethylester, Valeriansäuremethylester, Isovaleriansäureethylester, Oxalsäurediethylester, Bernsteinsäurediethylester, Glutarsäuredimethylester, Adipinsäuredimethylester, Adipinsäurediethylester, Salicylsäuremethylester, Salicylsäureethylester, Maleinsäuredimethylester, Benzoesäuremethylester, Benzoesäureethylester und Ester der allgemeinen Formel R¹⁰C(O)O(CH₂CH₂O)_nR¹¹, worin R¹⁰ Methyl oder Ethyl darstellt, R¹¹ aus der Gruppe, bestehend aus Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl ausgewählt ist, und n 1 oder 2 ist, ausgewählt ist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die mit Wasser beladene absorbierende Flüssigkeit, die in dem Regenerierungsschritt erhitzt wird, eine Wasserbeladung von mindestens 10 Gewichtsprozent aufweist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die an absorbierender Flüssigkeit reiche Phase, die in dem Regenerierungsschritt gebildet wird, weniger als 1 Gewichtsprozent Wasser enthält.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die wasserreiche Phase, die in dem Regenerie rungsschritt gebildet wird, weniger als 1 Gewichtsprozent der absorbierenden Flüssigkeit enthält.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die wasserreiche Phase mit einem Waschlösungsmittel in Kontakt gebracht wird, das mit Wasser nicht mischbar ist, sodass mindestens ein Teil der in der wasserreichen Phase vorliegenden absorbierenden Flüssigkeit in das Waschlösungsmittel extrahiert wird, um eine Extraktphase und eine gereinigte Wasserphase zu erzeugen und die Extraktphase dann von der gereinigten Wasserphase getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Waschlösungsmittel einen Siedepunkt aufweist, der wesentlich niedriger als jener der absorbierenden Flüssigkeit ist und das Waschlösungsmittel von der absorbierenden Flüssigkeit, die in der Extraktphase enthalten ist, als eine Überkopffraktion durch Destillation getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Waschlösungsmittel einen Siedepunkt aufweist, der mindestens 20°C unterhalb des Siedepunkts der absorbierenden Flüssigkeit liegt.
Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 24 bis 27, wobei das Waschlösungsmittel ein Vorlauf-Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen und Gemische davon oder ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie Toluol und Xylol, ist.