DE832142C

DE832142C - Verfahren zur Abscheidung von Gasen aus Gasgemischen und zur getrennten Gewinnung der Einzelgase durch Adsorption

Info

Publication number: DE832142C
Application number: DEP46831A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Bratzler
Original assignee: Laboratorium fuer Adsorptionstechnik GmbH
Current assignee: Laboratorium fuer Adsorptionstechnik GmbH
Priority date: 1949-06-24
Filing date: 1949-06-24
Publication date: 1952-02-21

Description

Verfahren zur Absdieidung von Gasen aus Gasgemisdien und zur getrennten Gewinnung der Einzelgase durch Adsorption Es ist bekannt, zur Ahtrennung von Gasen aus Gasgemischen durch Adsorption in der Weise zu arbeiten, daß das Adsorptionsmittel im Gegenstrom zu den (vasen durch eine stehende Kolonne geführt wird, in der es nacheinander durch eine Adsorptionszone, eine Desorptionszone und eine zwischen diesen liegende Fraktionierzone tritt. In der Adsorptionszone wird das Adsorptionsmittel mit dem zu trennenden Gasgemisch und in der Fraktionierzone mit den in der Desorptionszone durch Erhitzung entbundenen Gasen in Berührung gebracht, die in Fraktionen aus dieser Zone abgezogen werden. Diese Arbeitsweise leidet unter dem Mangel, daß es nach den bisher bekannten Verfahren nicht gelingt, bei der Fraktionierung der bei der Desorption enthundenen Gase mehr als ein lhochkonzentriertes Produkt in reiner Form zu gewinnen, sondern es wird neben einem hochkonzentrierten Kopfprodukt in der Adsorptionszone bei der Fraktionierung bisher immer nur ein hochkonzentriertes Bodenprodukt und eine WIittelfraktion erhalten, die einen GasXbestandteil in höherer Konzentration und einen mehr oder minder großen Anteil an anderen Begleitgasen enthält.
Nimmt man beispielsweise ein Gasgemisch, bestehend aus Ao,l °/e Methan, I8,90/o Äthylen, 37,90/0 Äthan und 3,IO/o Propan, so kann bei der vorbeschriebenen Arbeitsweise nach den bisher bekannten Verfahren im äußersten Fall ein Kopfprodukt mit 99,60/0 Methan und ein Bodenprodukt mit 98,5 O/o Propan sowie eine Zwischenfraktion mit 32,8 O/o Äthylen, 45,90/0 Äthan und anderen Begleitgasen gewonnen werden. Die Trennung von Äthylen und Äthan in dem gleichen Verfahrens- gang, die ebenfalls wünschenswert wäre, ist nach den bisher üblichen Verfahren nicht möglich.
Der vorbeschriebene Mangel der kontinuierlichen Arbeitsweise zur Abtrennung und - Gewinnung von Gasen aus Gasgemischen durch Adsorption wird durch die Erfindung beseitigt. Nach der Erfindung wird in der Weise gearbeitet. daß das Adsorptionsmittel mit einem Desorptionsdruck der aufgenommenen Stoffe in die Fraktionierzone gelangt, der niedriger als der Druck der Stoffe bei Beladung des Adsorptionsmittels bis zum Gleichgewicht ist. Diese Bedingung kann durch die verschiedensten Maßnahmen verwirklicht werden, so z. B. dadurch, daß das Adsorptionsmittel in der Adsorptionszone unterbeladen wird Auch durch Kühlung in der Beladungszone oder in der Fraktionierzone oder in beiden können die erfindungsgemäß erforderlichen Voraussetzungen geschaften werden Vergleichsweise wurde das oben angegelne Gasgemisch nach der Vorschrift der Erfindung hehandelt. Durch Verringerung des Verhältnisses Gasdurchsatz zu Kothledurchsatz wurde erfindungsgemäß eine Unterbeladung des Adsorptionsmittels um 4I °/o herbeigeführt. Das so unterbeladene Adsorptionsmittel gelangte nach Verlassen der Adsorptionszone huber die Fraktionierzone in die Desorptionszone, in der die aufgenommenen Stoffe durch indirekte Erhitzung des Adsorptionsmittels in bekannter Weise entbunden wurden. Statt durch indirekte Erhitzung kann das Adsorptionsmittel naturgemäß auch durch Behandeln mit Wasserdampf oder durch heide Maßnahmen gemeinsam von den aufgenommenen Stoffen befreit werden.
Bei seinem Durchgang durch die Fraktionierzone war das Adsorptionsmittel der Einwirkung der entbundenen Gase ausgesetzt und es erfolgte nach dem Prinzip der Sorptionsverdrängung als Folge seiner Unterbeladung und des geringen Desorptionsdruckes der aufgenommenen Stoffe die Zerlegung des Desorhates in die einzelnen reinen hochprozentigen Gasfraktionen. t)emgemäß konnte außer dem obenerwähnten Kopfprodukt und Bodenprodukt auch äthylen mit einer Konzentration von SS,6°/o und Äthan mit einer Konzentration von 94,7% als Zwischenfraktionen abgezogen und getonnen werden.
Das gleiche Ergebnis wurde erzielt durch Vollbeladung und unter Kühlung des Adsorptionsmittels in der Fraktionierzone auf - 12 C.
In Ausführung des Verfahrens gemäß Erfindung können selbstverständlich l,nterbeladung und Kühlung des Adsorptionsmittels und gegebenenfalls auch weitere zweckdienliche Alaßnalhmen für sich und in beliebiger Kombillatioll miteinan<ler zur Anwendung kommen.

Claims

PATENTANSPRÜCH: Verfahren zur Abscheidung von Gasen aus Gasgemischen durch feste Adsorbentien, wie z. B. aktive Kohle, mit anschließender Desorption und gleichzeitig getrennter Gewinnung der Gase in einzelnen Fraktionen. bei dem das Adsorptionsmittel kontinuierlich von oben nach unten durch eine stehende Kolonne geführt und auf seinem Wege naclheinander mit dem zu behandelnden Gasgemisch und den bei der Desorption entbundenen Gasen in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch Unterbeladung in der Adsorptionszone, Kühlung in der Fraktionierzone oder eine andere Maßnahme dafür Sorge getragen wird. daß das Adsorptionsmittel mit einem Desorptionsdruck der aufgenommenen Stoffe in die Fraktionier- hzxv. Desorptionszone gelangt, der niedriger ist als der Druck der Stoffe bei Beladung bis zum Gleichgewicht.