DE69505691T2 - Reinigungsverfahren - Google Patents

Reinigungsverfahren

Info

Publication number
DE69505691T2
DE69505691T2 DE69505691T DE69505691T DE69505691T2 DE 69505691 T2 DE69505691 T2 DE 69505691T2 DE 69505691 T DE69505691 T DE 69505691T DE 69505691 T DE69505691 T DE 69505691T DE 69505691 T2 DE69505691 T2 DE 69505691T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bed
feedstock
adsorbent
regenerable
regenerated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69505691T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69505691D1 (de
Inventor
Edwin Stephen Northallerton-North Yorkshire Dl6 2Dj Willis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69505691D1 publication Critical patent/DE69505691D1/de
Publication of DE69505691T2 publication Critical patent/DE69505691T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3408Regenerating or reactivating of aluminosilicate molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/345Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
    • B01J20/3458Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/30Sulfur compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/30Sulfur compounds
    • B01D2257/304Hydrogen sulfide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/30Sulfur compounds
    • B01D2257/306Organic sulfur compounds, e.g. mercaptans
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40001Methods relating to additional, e.g. intermediate, treatment of process gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/41Further details for adsorption processes and devices using plural beds of the same adsorbent in series
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/56Use in the form of a bed

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Reinigungsverfahren, und zwar insbesondere ein Verfahren, bei dem ein Adsorptionsmittelbett periodisch regeneriert wird, indem ein erhitztes Gas hindurchgeleitet wird.
  • In US 4 978 439 ist vorgeschlagen worden, Schwefel-Verbindungen aus einem Einsatzmaterialstrom zu entfernen, indem das Einsatzmaterial durch ein Bett aus einem regenerierbaren Adsorptionsmittel, beispielsweise einem Molekularsieb, geleitet wird, und, während ein Bett die Adsorption von Schwefel-Verbindungen aus dem Einsatzmaterial unter Bildung eines Produktstroms bewirkt, ein anderes Bett, auf dem Schwefel-Verbindungen wie Mercaptane adsorbiert wurden sind, regeneriert wird, indem ein Strom erhitztes Gas zur Desorption der Schwefel-Verbindungen durch das Bett geleitet wird. Der Abstrom aus dem regenerierenden Bett wird dann mit Wasserstoff umgesetzt, d.h. es erfolgt eine Hydrodesulfurierung, um die während der Regeneration desorbierten Schwefel-Verbindungen in Schwefelwasserstoff umzuwandeln, wobei der Wasserstoff dem Regenerierungsgas vor oder nach der Durchleitung durch das Adsorptionsmittelbett zugefügt wird. Der Abstrom aus der Hydrodesulfurierungsstufe wird dann durch ein Bett eines geeigneten Absorptionsmittels zur Absorption von Schwefelwasserstoff geleitet. Der Abstrom aus dem Absorptionsmittelbett wird anschließend dem Produktstrom zugefügt. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß eine beträchtliche Wasserstoffmenge erforderlich ist, um eine zufrieden stellende Hydrodesulfurierung zu erzielen, da die dem Regenerierungsgas zuzusetzende Wasserstoffmenge in einem Überschuß zugesetzt werden muß, der beträchtlich über der zur Umsetzung mit den Schwefel-Verbindungen erforderlichen stöchiometrischen Menge liegt. Der Wasserstoffüberschuß bildet bloß einen Teil des Produktstroms.
  • Es wurde nun ein Verfahren zur Überwindung dieses Nachteils erfunden. Das Verfahren der Erfindung ist auch auf andere Reinigungsverfahren anwendbar, bei denen mit Wasserstoff reagierende Verunreinigungsverbindungen an einem regenerierbaren Adsorptionsmittel adsorbiert werden. Beispiele für derartige Verunreinigungen sind organometallische, z.B. Organoquecksilber-Verbindungen, und Organochlor-Verbindungen. Durch die Reaktion von Organoquecksilber-Verbindungen mit Wasserstoff ergibt sich Quecksilber, das an einem geeigneten Absorptionsmittel, beispielsweise Kupfersulfid, absorbiert werden kann. Auf ähnliche Weise reagieren Organochlor-Verbindungen mit Wasserstoff unter Erhalt von Chlorwasserstoff, der an einem geeigneten alkalisch gemachten Absorptionsmaterial absorbiert werden kann, beispielsweise an durch Agglomeration eines Gemisches aus Aluminiumtrihydrat, Natriumcarbonat oder -hydrogencarbonat und eines Binders und durch Kalzinieren des Gemisches bei einer Temperatur unterhalb 350ºC hergestellten Granalien.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Regenerierung eines regenerierbaren Adsorptionsmittelbettes, auf dem Verunreinigungsverbindungen adsorbiert worden sind, während ein Einsatzmaterialstrom unter Bildung eines Produktstroms gereinigt wird, indem er durch ein anderes Bett des regenerierbaren Adsorptionsmittels und/oder durch ein Bett eines nicht regenerierbaren Absorptionsmittels geleitet wird, bereitgestellt, bei dem ein Regenerierungsgasstrom durch das zu regenerierende Bett geleitet wird, um die Verunreinigungsverbindungen von dem Adsorptionsmittel zu desorbieren, und der Abstrom von dem Bett, der die desorbierten Verunreinigungsverbindungen enthält, über einen Katalysator geleitet wird, der die Umsetzung zumindest einiger der Verunreinigungsverbindungen mit Wasserstoff unter·Erhalt eines Reaktionsproduktes bewirkt, worauf das Reaktionsprodukt unter Verwendung eines teilchenförmigen Absorptionsmittels absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Regenerierung verwendete Gasstrom durch eine Schleife zirkuliert wird, so daß er durch das zu regenerierende Adsorptionsmittelbett, dann durch ein Bett des Katalysators, dann durch ein Bett des Absorptionsmittels für das Reaktionsprodukt und anschließend als Regenerierungsgas ohne Zugabe zum Produktstrom zum zu regenerierenden Bett zurückgeleitet wird, wobei zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Wasserstoffgehaltes Wasserstoff zudem zirkulierenden Regenerierungsgas gegeben wird.
  • Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Reinigung eines Einsatzmaterials zur Herstellung eines Produktstromes bereit, bei dem das Einsatzmaterial durch ein erstes Bett eines regenerierbaren Adsorptionsmittels geleitet wird, wodurch die Verunreinigungsverbindungen aus dem Einsatzmaterial in das Bett adsorbiert werden, der Strom des Einsatzmaterials durch das erste Bett periodisch unterbrochen wird und, während die Herstellung des Produktstromes durch Hindurchleiten des Einsatzmaterials durch ein zweites Bett des regenerierbaren Adsorptionsmittels und/oder durch ein Bett eines nicht regenerierbaren Absorptionsmittels fortgesetzt wird, das erste Adsorptionsmittelbett durch das obige Verfahren regeneriert und nach der Regenerierung des ersten Bettes der Durchstrom des Einsatzmaterials durch das erste Bett wieder aufgenommen wird.
  • Wie oben angegeben, kann das Verfahren auf eine beliebige Verunreinigung angewendet werden, die a) durch ein regenerierbares Adsorptionsmittel adsorbiert wird, b) von dem Adsorptionsmittel durch einen Regenerierungsgasstrom desorbiert werden kann und c) mit Wasserstoff und Erhalt eines Reaktionsproduktes reagieren kann, das durch ein teilchenförmiges Absorptionsmittel absorbiert wird. Die Reaktion mit Wasserstoff kann eine Reduktion, eine Hydrierung oder eine Hydrogenolysereaktion sein. Die Auswahl des Adsorptionsmittels und des Absorptionsmaterials sowie des Katalysators und der Verarbeitungsbedingungen ist natürlich von der Art der Verunreinigung abhängig. Wenn das Einsatzmaterial mehr als einen Typ einer derartigen Verunreinigung enthält, kann die Regenerierungsschleife mehr als einen Katalysator und mehr als ein teilchenförmiges Absorptionsmaterial enthalten. Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachstehend in bezug auf Schwefel-Verbindungen als Verunreinigungen beschrieben.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen veranschaulicht, von denen Fig. 1 ein Fließschema eines herkömmlichen Verfahrens und Fig. 2 ein Fließschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist.
  • In Fig. 1 ist ein herkömmliches Verfahren, das dem von US 4 978 439 ähnelt, dargestellt. Ein Einsatzmaterialgas 1, beispielsweise Erdgas, wird von Schwefel-Verbindungen befreit, indem es durch ein Adsorptionsmittelbett 2a geleitet wird, das ein geeignetes Molekularsieb enthält, welches Mercaptane aus dem Einsatzmaterial adsorbiert. Parallel zu dem Adsorptionsmittelbett 2a befindet sich ein Bett 3 eines nicht regenerierbaren Absorptionsmittels, beispielsweise eine granulierte Kupferoxid/Zinkoxid/Aluminium oxid-Zusammensetzung wie sie in EP 0 24 3 052 beschrieben ist, das unter den vorherrschenden Bedingungen Schwefelwasserstoff absorbieren kann. Diese Betten 2a und 3 werden bequem bei Umgebungstemperatur und bei einem beliebigen geeigneten Druck betrieben, der typischerweise im Bereich von 1 bis 50 bar abs., z.B. 20 bis 40 bar abs., liegt. Ferner ist eine Umgehungsleitung 4 vorgesehen, durch die die Betten 2a und 3 umgangen werden können. Der Strom des Einsatzmaterials durch die Betten 2a und 3 und durch die Umgehung wird durch die Ventile 5, 6 und 7 geregelt, die so eingestellt sind, daß der durch Mischen der Abströme aus den Betten 2a und 3 und des durch die Umgehung 4 geleiteten Einsatzmaterials erhaltene Produktstrom 8 die gewünschte Spezifikation bezüglich des Schwefelwasserstoffgehalts und des Gesamtgehalts an Schwefel-Verbindungen erfüllt.
  • Beispielsweise kann ein typisches Erdgaseinsatzmaterial einen Schwefelwasserstoff-Gehalt von 3 bis 4 ppm, bezogen auf das Volumen, und einen Gesamtgehalt an Mercaptan und anderen organischen Schwefel-Verbindungen von 20 bis 50 ppm, bezogen auf das Volumen, haben, und eine erwünschte Produktspezifikation ist weniger als 15 ppm, bezogen auf das Volumen, an den gesamten Schwefel-Verbindungen und weniger als 1 ppm, bezogen auf das Volumen, an Schwefelwasserstoff.
  • Während Bett 2a adsorbiert, wird ein anderes Bett 2b regeneriert. Dies wird bewirkt, indem ein Teil des Produktgasstroms 8 entnommen, in den Wärmeaustauschern 9 und 10 erhitzt und durch das Bett 2b geleitet wird. Das Regenerierungsgas verläßt das Bett 2b durch die Leitung 11 und wird durch einen weiteren Wärmeaustauscher 12 geleitet, um es auf die erwünschte Temperatur zur Hydrodesulfurierung zu erhitzen, die typischerweise im Bereich von 200 bis 400ºC liegt. Dann wird durch die Leitung 13 Wasserstoff zugesetzt. Anschließend wird das Gemisch durch ein Bett 14 eines geeigneten Hydrodesulfurierungs-Katalysators, z.B. Nickelmolybdat oder Cobaltmolybdat, geleitet. Der Abstrom aus dem Hydrodesulfurierungsbett 14 wird dann durch ein Bett 15 eines geeigneten teilchenförmigen Absorptionsmittels für Schwefelwasserstoff geleitet. Zur Verwendung in diesem Bett ist eine teilchenförmige, z.B. granulierte, Zinkoxid-Zusammensetzung geeignet. Der Abstrom aus Bett 15 wird dann als Heizmedium durch den Wärmeaustauscher 9 geleitet. Ein Teil des Abstroms aus dem Wärmeaustauscher 9 wird als Brennstoff verwendet und in einem Brenner 16 unter Erhalt eines heißen Gases verbrannt, das als Heizmedium für den Wärmeaustauscher 10 verwendet wird. Der Rest des Abstroms aus dem Wärmeaustauscher 9 wird in den Produktgasstrom 8 zurückgeführt, und zwar nach der möglicherweise erforderlichen Kompression (nicht dargestellt). An einer geeigneten Stelle, insbesondere wie dargestellt, gerade stromaufwärts vom Hydrodesulfurierungsbett 14, ist eine Sonde 17 angeordnet, die mit einer Wasserstoff-Analyseeinheit 18 gekoppelt ist, die ihrerseits an ein Ventil 19 in Leitung 13 zur Regelung der dem Regenerierungsgas zugesetzten Wasserstoffmenge gekoppelt ist.
  • Der Wärmeaustauscher 12 ist erforderlich, weil zu Beginn der Regenerierung das Bett 2b die verhältnismäßig niedrige Temperatur hat, die im Adsorptionsteil des Verfahrens angewendet wird: das heiße Regenerierungsgas aus dem Wärmeaustauscher 10 erhitzt das Bett 2b auf die gewünschte Regenerierungstemperatur. Während dieses Erhitzens steigt die Temperatur des das Bett 2b über Leitung 11 verlassenden Gases allmählich an. Es ist wahrscheinlich, daß einige Schwefel-Verbindungen vom Bett 2b desorbiert werden, bevor das das Bett 2b verlassende Gas eine Temperatur hat, die zur wirksamen Hydrodesulfurierung ausreicht, zu der es in Bett 14 kommt. Folglich ist die Bereitstellung eines weiteren Wärmeaustauschers 12 zum Erhitzen des das Bett 2b über Leitung 11 verlassenden Gases, bevor das Gas der Hydrodesulfurierung unterzogen wird, erforderlich. Das Bett 2b wird vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 250 bis 350ºC gebracht, um eine vollständige Regenerierung zu bewirken.
  • Es ist klar, daß es mehr als zwei Betten 2a und 2b geben kann. So können andere Betten auf die Regenerierung warten oder zur Adsorption bereitgehalten werden oder von der Regenerierungstemperatur auf die zur Adsorption erforderliche Temperatur abkühlen gelassen werden. Ein abkühlendes Bett kann zur Adsorption verwendet werden, wenn ein gewisser Schlupf von Schwefel-Verbindungen in das Produkt toleriert werden kann: somit kann es erforderlich sein, daß durch die Umgehung 4 fließende Gas abzustellen oder die Menge zu vermindern, während das Bett abgekühlt wird.
  • Es ist ferner klar, daß es in einigen Fällen nicht erforderlich sein kann, daß sich ein regenerierbares Adsorptionsmittelbett im Adsorptionsbetrieb befindet, während die Regenerierung stattfindet. Daher kann in einigen Fällen die Herstellung eines akzeptablen Produktes möglich sein, indem das Einsatzmaterial durch das nicht regenerierbare Absorptionsmittelbett geleitet wird, während das regenerierbare Adsorptionsmittelbett regeneriert wird. In anderen Fällen kann die Verwendung eines nicht regenerierbaren Absorptionsmittelbettes nicht erforderlich sein: in diesem Falle sollten zwei oder mehrere regenerierbare Adsorptionsmittelbetten eingesetzt werden, so daß eines zur Adsorption verwendet werden kann, während das andere regeneriert wird.
  • Ein Nachteil des Verfahrens mit diesem Fließschema ist, daß zur zufriedenstellenden Hydrodesulfurierung die Menge an Wasserstoff, die über Leitung 13 zugegeben werden muß, die stöchiometrisch erforderliche Menge wesentlich übersteigt und so ein Teil dieses überschüssigen Wasserstoffs als Teil des zum Erhitzen des Wärmeaustauschers 10 verwendeten Gases verbrannt wird, während der Rest in den Produktstrom 8 geleitet wird.
  • In dem Fließschema von Fig. 2 haben die Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. In dieser Ausführungsform, welche die Erfindung veranschaulicht, wird die Regenerierung von Bett 2b durch einen zirkulierenden Gasstrom bewirkt. Ein Regenerierungsgasstrom aus dem Zirkulator 20 wird in dem Wärmeaustauscher 9 erhitzt und in dem Wärmeaustauscher 10 weiter erhitzt, bevor er durch das zu regenerierende Bett 2b geleitet wird. Der das Bett 2b über Leitung 11 verlassende Abstrom wird so wie es erforderlich ist in Wärmeaustauscher 12 erhitzt und über Leitung 13 mit Wasserstoff versetzt. Das Gemisch wird dann durch das Bett 14 des Hydrodesulfurierungskatalysators, das Bett 15 des teilchenförmigen Schwefelwasserstoff-Absorptionsmittels geleitet und dann als Heizmedium in Wärmeaustauscher 9 verwendet. Das den Wärmeaustauscher 9 verlassende Gas wird dann in Wärmeaustauscher 21 zur Kondensation von Wasserdampf abgekühlt, der dann als Flüssigkeit im Abscheider 22 abgetrennt wird. Dieses Wasser ergibt sich durch das Wasser, das während des Regenerierungsverfahrens von dem Bett 2b desorbiert wird und durch die Reaktion von Schwefelwasserstoff mit dem Schwefelwasserstoff-Absorptionsmittel in Bett 15. Das Gas aus dem Abscheider wird in den Zirkulator 20 recyelt. Von Zeit zu Zeit kann an einer geeigneten Stelle in der Strömungsrichtung zwischen dem Bett 15 und dem Bett 2b ein kleiner Spülstrom entnommen werden.
  • In Fig. 2 ist dieser Spülstrom als Leitung 23 dargestellt. Dieser Spülstrom, der kontinuierlich oder intermittierend sein kann, kann Teil des in dem Brenner 16 verbrannten Brennstoffs sein, der zur Bereitstellung des heißen Gases zum Erhitzen des Wärmeaustauschers 10 verwendet wird. Der restliche Brennstoff für den Brenner 16 kann aus dem Einsatzmaterialstrom entnommen werden, oder, wie in Fig. 2 dargestellt, aus dem Produktstrom 8.
  • Es zeigt sich, daß in der Ausführungsform von Fig. 2 das Regenerierungsgas durch eine Schleife zirkuliert wird. In der Ausführungsform von Fig. 1 wird das gereinigte Regenerierungsgas aus dem Wärmeaustauscher 9 in den Produktgasstrom 8 zurückgeführt und ein Teil dieses Produktgasstromes als frisches Regenerierungsgas in dem Wärmeaustauscher 9 erhitzt. Da das frische Regenerierungsgas, wie in Fig. 1 dargestellt, an einer Stelle in dem Produktgasstrom nach der Rückkehr des gereinigten Regenerierungsgases aus dem Wärmeaustauscher 9 entnommen werden kann, liegt hier auf ähnliche Weise ein Zirkuliersystem vor. In der Ausführungsform von Fig. 1 wird das Produktgas aus dem Adsorptionsmittelbett 2a und aus dem Absorptionsmittelbett 3 jedoch zu dem gereinigten Regenerierungsgas gegeben, bevor ein frischer Regenerierungsgasstrom aus dem Produktgas entnommen wird. Da das frische Regenerierungsgas normalerweise nur einen geringen Teil des Produktgases bildet, wird das meiste des Regenerierungsgases nicht recycelt und so der Wasserstoffüberschuß darin in den Produktgasstrom geleitet. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform von Fig. 2 wird kein Produktgas zu dem Regenerierungsgas gegeben, bevor letztes recycelt ist, so daß der Wasserstoffüberschuß recycelt wird (der als Teil des Spülgases 23 entnommene Wasserstoff ausgenommen). Folglich ist die Wasserstoffmenge, die über Leitung 13 zugegeben werden muß, ungefähr die zur Hydrodesulfurierung der von Bett 2b desorbierten Schwefel-Verbindungen erforderliche stöchiometrische Menge.
  • Um das Bett 2b in der Regenerierungsschleife herum kann eine durch ein Ventil geregelte Umgehungsleitung vorgesehen sein, so daß die Zirkulation des Regenerierungsgases aufrechterhalten werden kann, während gerade kein Bett regeneriert wird und/oder zur Regelung der Konzentration an Schwefel-Verbindungen in dem in den Hydrodesulfurierungs- Katalysator eintretenden Gasstrom.
  • Es ist klar, daß es mehr als zwei Betten 2a und 2b geben kann. So können andere Betten auf die Regenerierung warten oder zur Adsorption bereitgehalten werden oder von der Regenerierungstemperatur auf die zur Adsorption erforderliche Temperatur abkühlen gelassen werden. Ein abkühlendes Bett kann zur Adsorption verwendet werden, wenn ein gewisser Schlupf von Schwefel-Verbindungen in das Produkt toleriert werden kann: somit kann es erforderlich sein, daß durch die Umgehung 4 fließende Gas abzustellen oder die Menge zu vermindern, während das Bett abgekühlt wird.
  • Alternativ kann es in einigen Fällen nicht erforderlich sein, daß sich ein regenerierbares Adsorptionsmittelbett im Adsorptionsbetrieb befindet, während die Regenerierung stattfindet. Daher kann in einigen Fällen die Herstellung eines akzeptablen Produktes möglich sein, indem das Einsatzmaterial durch das nicht regenerierbare Absorptionsmittelbett geleitet wird, während das regenerierbare Adsorptionsmittelbett regeneriert wird. In anderen Fällen kann die Verwendung eines nicht regenerierbaren Absorptionsmittelbettes nicht erforderlich sein: in diesem Falle sollten zwei oder mehrere regenerierbare Adsorptions mittelbetten eingesetzt werden, so daß eines zur Adsorption verwendet werden kann, während das andere regeneriert wird.
  • Beispielsweise ist berechnet worden, daß zur Behandlung eines Erdgaseinsatzmaterials mit einer Geschwindigkeit von 120 000 Nm³/h, das etwa 35 ppm, bezogen auf das Volumen, an Schwefel-Verbindungen enthält, etwa 12 000 Nm³/h Regenerierungsgas erforderlich sind. Der Spitzengehalt an Schwefel-Verbindungen des in das Hydrodesulfurierungs- Katalysatorbett eintretenden Regenerierungsgases beträgt typischerweise etwa 1 Vol.-%, so daß zur Bewirkung der Hydrodesulfurierung eine beträchtliche Wasserstoffmenge erforderlich ist, und in dem Fließschema von Fig. 1 wird der Hauptteil dieses Wasserstoffs verschwendet, d.h. nicht in dem Hydrodesulfurierungs-Schritt verwendet, sondern bildet einfach einen Teil des Produktgasstroms. Durch Anwendung des Verfahrens der Erfindung wird der Überschuß an Wasserstoff recycelt. Es wird geschätzt, daß die in dem Verfahren der Erfindung zuzuführende erforderliche Wasserstoffmenge typischerweise nur etwa 4% der in dem Fließschema von Fig. 1 erforderlichen beträgt.
  • Das zur Regenerierung verwendete Gas kann Teil des Produktgases oder ein beliebiges anderes geeignetes Gas sein, beispielsweise Erdgas oder Stickstoff. Die Regenerierungsschleife kann bei einem beliebigen geeigneten Druck betrieben werden, wird jedoch bequemerweise bei dem Druck betrieben, unter dem die Adsorption erfolgt. Das zu regenerierende Bett muß kein Molekularsieb sein, sondern könnte ein beliebiges regenerierbares Adsorptionsmittel sein, das die Verunreinigungsverbindungen adsorbieren kann.

Claims (10)

1. Verfahren zur Regenerierung eines regenerierbaren Adsorptionsmittelbettes, auf dem Verunreinigungsverbindungen adsorbiert worden sind, während ein Einsatzmaterialstrom unter Bildung eines Produktstroms gereinigt wird, indem er durch ein anderes Bett des regenerierbaren Adsorptionsmittels, und/oder durch ein Bett eines nicht regenerierbaren Absorptionsmittels geleitet wird, bei dem ein Regenerierungsgasstrom durch das zu regenerierende Bett geleitet wird, um die Verunreinigungsverbindungen von dem Adsorptionsmittel zu desorbieren, und der Abstrom von dem Bett, der die desorbierten Verunreinigungsverbindungen enthält, über einen Katalysator geleitet wird, der die Umsetzung zumindest einiger der Verunreinigungsverbindungen mit Wasserstoff unter Erhalt eines Reaktionsproduktes bewirkt, worauf das Reaktionsprodukt unter Verwendung eines teilchenförmigen Absorptionsmittels absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Regenerierung verwendete Gasstrom durch eine Schleife zirkuliert wird, so daß er durch das zu regenerierende Adsorptionsmittelbett, dann durch ein Bett des Katalysators, dann durch ein Bett des Absorptionsmittels für das Reaktionsprodukt und anschließend als Regenerierungsgas ohne Zugabe zum Produktstroms zum zu regenerierenden Bett zurückgeleitet wird, wobei zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Wasserstoff gehaltes Wasserstoff zu dem zirkulierenden Regenerierungsgas gegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verunreinigungsverbindungen Schwefel-Verbindungen umfassen und der Katalysator ein Hydrodesulfurierungs-Katalysator ist, der die Umsetzung zumindest einiger der Schwefel- Verbindung mit Wasserstoff unter Bildung von Schwefelwasserstoff als Reaktionsprodukt katalysiert und der Schwefelwasserstoff an dem teilchenförmigen Absorptionsmittel absorbiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Spülstrom aus der Schleife entnommen und verbrannt wird und das Regenerierungsgas vor dem Durchgang durch das zu regenerierende Bett durch Wärmeaustausch mit den Verbrennungsprodukten des Spülstroms erhitzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Regenerierungsgas vor dem Durchgang durch das zu regenerierende Bett durch Wärmeaustausch mit den Verbrennungsprodukten, die sich durch die Verbrennung eines Teils des Einsatzmaterials oder des Produktstroms ergeben, erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das regenerierbare Adsorptionsmittelbett ein Bett aus einem Molekularsiebmaterial ist.
6. Verfahren zur Reinigung eines Einsatzmaterials zur Herstellung eines Produktstromes, bei dem das Einsatzmaterial durch ein erstes Bett eines regenerierbaren Adsorptionsmittels geleitet wird, wodurch die Verunreinigungsverbindungen aus dem Einsatzmaterial in das Bett adsorbiert werden, der Strom des Einsatzmaterials durch das erste Bett periodisch unterbrochen wird und, während die Herstellung des Produktstromes durch Hindurchleiten des Einsatzmaterials durch ein zweites Bett des regenerierbaren Adsorptionsmittels und/oder durch ein Bett eines nicht regenerierbaren Absorptionsmittels fortgesetzt wird, das erste Adsorptionsmittelbett durch das Verfahren nach Anspruch 1 regeneriert und nach der Regenerierung des ersten Bettes der Durchstrom des Einsatzmaterials durch das erste Bett wieder aufgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Verunreinigungsverbindungen Schwefel-Verbindungen umfassen.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei mindestens zwei Betten aus regenerierbarem Adsorptionsmittel eingesetzt werden und das Einsatzmaterial durch mindestens eines der Betten aus dem regenerierbaren Adsorptionsmittel geleitet wird, während ein anderes der Betten regeneriert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Teil des Einsatzmaterials durch ein Bett aus einem nicht regenerierbaren Absorptionsmittel parallel zum Strom durch das Bett aus dem regenerierbaren Adsorptionsmittel strömt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei nach der Regenerierung des Bettes aus dem regenerierbaren Adsorptionsmittel die Zirkulation des Regenerierungsgases durch die Schleife aufrechterhalten wird, indem das Regenerierungsgas durch eine Leitung geführt wird, die das Bett, das regeneriert wurde, umgeht.
DE69505691T 1994-10-27 1995-09-26 Reinigungsverfahren Expired - Fee Related DE69505691T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9421705A GB9421705D0 (en) 1994-10-27 1994-10-27 Purification process
PCT/GB1995/002276 WO1996013326A1 (en) 1994-10-27 1995-09-26 Purification process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69505691D1 DE69505691D1 (de) 1998-12-03
DE69505691T2 true DE69505691T2 (de) 1999-03-18

Family

ID=10763518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69505691T Expired - Fee Related DE69505691T2 (de) 1994-10-27 1995-09-26 Reinigungsverfahren

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5891323A (de)
EP (1) EP0788403B1 (de)
AU (1) AU3529995A (de)
CA (1) CA2199362A1 (de)
DE (1) DE69505691T2 (de)
GB (1) GB9421705D0 (de)
TW (1) TW314478B (de)
WO (1) WO1996013326A1 (de)
ZA (1) ZA958282B (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9607066D0 (en) * 1996-04-03 1996-06-05 Ici Plc Purification process
US20030178343A1 (en) * 1996-08-23 2003-09-25 Chen Jingguang G. Use of hydrogen to regenerate metal oxide hydrogen sulfide sorbents
US6723230B1 (en) * 1996-08-23 2004-04-20 Exxonmobil Research & Engineering Company Regeneration of iron-based hydrogen sulfide sorbents
US6649043B1 (en) * 1996-08-23 2003-11-18 Exxonmobil Research And Engineering Company Regeneration of hydrogen sulfide sorbents
GB9908752D0 (en) * 1999-04-16 1999-06-09 Bp Oil Int Purification process
AU2001273566A1 (en) * 2000-07-21 2002-02-05 Exxonmobil Research And Engineering Company The use of hydrogen to regenerate metal oxide hydrogen sulfide sorbents
GB0113370D0 (en) 2001-06-01 2001-07-25 Kvaerner Process Tech Ltd Process
FR2829144B1 (fr) * 2001-08-31 2004-09-24 Total Raffinage Distribution Procede de reduction de la teneur en composes soufres d'une coupe petroliere legere
TWI332440B (en) 2007-11-01 2010-11-01 Ind Tech Res Inst A dropplet ejection device for a highly viscous fluid
US8419826B2 (en) 2008-02-04 2013-04-16 Shell Oil Company Process for regeneration of adsorbent beds
DE102008026594A1 (de) * 2008-06-03 2009-12-10 Linde Aktiengesellschaft Adsorber-Regenerierung
CN101972602B (zh) * 2010-08-31 2013-06-19 宇星科技发展(深圳)有限公司 吸附-催化燃烧处理有机废气的系统
US9669350B2 (en) * 2014-12-18 2017-06-06 Uop Llc Process for adsorbing hydrogen chloride from a regeneration vent gas

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4661256A (en) * 1985-10-28 1987-04-28 Uop Inc. Process for the removal of hydrocarbonaceous compounds from an aqueous stream and hydrogenating these compounds
JPH0678530B2 (ja) * 1986-11-13 1994-10-05 三菱重工業株式会社 高温還元性ガスの精製方法
US4952746A (en) * 1986-11-14 1990-08-28 Uop Process for the removal of hydrogenatable hydrocarbonaceous compounds from a hydrocarbonaceous stream and hydrogenating these compounds
GB8803767D0 (en) * 1988-02-18 1988-03-16 Ici Plc Desulphurisation
JPH05192535A (ja) * 1992-01-22 1993-08-03 Kawasaki Heavy Ind Ltd 排ガスの浄化方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5891323A (en) 1999-04-06
ZA958282B (en) 1996-04-29
CA2199362A1 (en) 1996-05-09
AU3529995A (en) 1996-05-23
DE69505691D1 (de) 1998-12-03
TW314478B (de) 1997-09-01
GB9421705D0 (en) 1994-12-14
EP0788403B1 (de) 1998-10-28
WO1996013326A1 (en) 1996-05-09
EP0788403A1 (de) 1997-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3886370T2 (de) Integriertes Verfahren für die Entfernung von Schwefelverbindungen aus Fluidströmen.
DE69615816T2 (de) Verfahren zur quasitotaler entfernung der schwefelverbindungen h2s, so2, cos und/oder cs2 aus denselben enthaltenden restlichen rauchgasen einer schwefelanlage mit rückgewinnung dieser verbindungen als schwefel
DE69505691T2 (de) Reinigungsverfahren
DE69405179T2 (de) Verfahren zur entfernung schwefelhaltiger verbindungen, die in einem abgas wie abgas einer claus-schwefelanlage vorhanden sind, mit zurückgewinnung dieser verbindungen als schwefel
DE69523695T2 (de) Verfahren zur Reinigung von Kohlendioxyd
DE2105844C2 (de) Verfahren zur Gewinnung von Schwefel durch Entfernung von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid aus Claus-Abgasen
DE2319532C2 (de) Verfahren zur Entschwefelung von Abgasen
DE2041458A1 (de) Verfahren zur Wiedergewinnung von organischen Daempfen aus Luftstroemen
DE2708860A1 (de) Kaltbettadsorption fuer die claus- abgasreinigung
DE2207515A1 (de) Verfahren zum kombinierten Betrieb einer Anlage, in der Schwefeloxide aus Gasen und Gasgemischen an feste Akzeptoren gebunden werden, zusammen mit einer Anlage vom Claus-Typ, sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE2315113A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von mit schwefelverbindungen verunreinigten gasen
DE69407897T2 (de) Verfahren zur hochselektiven katalytischen direktoxidation von in niedriger konzentrationen in einem gas vorhandenem h2s
DE2923895B1 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid aus Claus-Abgasen
DE2755138A1 (de) Verfahren zur umsetzung eines so tief 2 und h tief 2 s enthaltenden gases zu elementarem schwefel
DE2227000A1 (de) Verfahren zur regenerierung von molekularsieben
DE2021111C2 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Abgasen einer Claus-Anlage unter Erniedrigung des Gehalts an gebundenem Schwefel
DE69131569T2 (de) Verfahren zur Reinigung von hochtemperaturigen reduzierenden Gasen
DE3780742T2 (de) Entschwefelung.
DE2555096C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Schwefel
DE2329990C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure
DE69524838T2 (de) Verfahren zur Adsorption von Ammoniak
DE2708012A1 (de) Kontrolle eines kaltbettadsorptionsrecyclisierungsgases waehrend der kuehlung
EP0740642B1 (de) Verfahren zur regeneration von aktivkohle
DE69528709T2 (de) Methode und vorrichtung zur reinigung von lüftungsluft
DE3320735C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee