JPS618112A - ガスからｃｏ↓２及び／又はｈ↓２ｓを除去する方法 - Google Patents

ガスからｃｏ↓２及び／又はｈ↓２ｓを除去する方法

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JPS618112A
JPS618112A JP60044991A JP4499185A JPS618112A JP S618112 A JPS618112 A JP S618112A JP 60044991 A JP60044991 A JP 60044991A JP 4499185 A JP4499185 A JP 4499185A JP S618112 A JPS618112 A JP S618112A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、メチルジェタノールアミンを含有する水性吸
収液体を用いてガスからＣＯ２及、び／又はＨ２Ｓを除
去する方法に関する。
従来の技術 例えばドイツ連邦共和国特許第２５５１７１７号明細書
から、ガスからアルカノールアミンの水溶液を用いてＣ
Ｏ２及び／又は８２’　Ｓを除去することは公知である
。この公知方法は高い経済性で優れて、いるが、但しな
お全ての場合には満される。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、上記公知方法の欠点を排除した方法を
提供することである。
問題点を解決するための手段 ところで、アルカノールアミンを含有する水性吸収液体
を用いてＣＯ及び／又はＨ２Ｓ　；を含有するガスから
ＣＯ２及び／又はＩｔ２Ｓを除去する有利な方法が見い
出され、該方法は、ＣＯ２及び／又は１１２Ｓをを含有
するガスを第１吸収工程で４０〜１００℃の温度でメチ
ルジェタノールアミン２０〜７０重量％を含有する水性
吸収液体を用いて処理し、第１吸収工程の頂部から得ら
れたガスを第２の吸収工程に供給し、該工程でＣＯ２及
び／又はＨ２Ｓを３０〜９０℃の温度で更に除去するた
めにメチルジェタノールアミン２０〜７０重量％を含有
しかつ第１吸収工程に供給された吸収液体よりも少ない
ＣＯ及び／又はＨ２Ｓの含有率を有すろ水性吸収液体で
処理し、第２吸収工程の頂部から処理したガスを取出し
、第２吸収工程の底部から得られたＣＯ及び／又はＨ２
Ｓを負荷した水性吸収液体を第１吸収工程の頂部から供
給し、第１吸収工程の下方部分で得られた、ＣＯ２及び
／又はＨ２Ｓを負荷した水性吸収液体を再生のために少
なくとも２放圧工程で放圧させかつこの際最後の放圧工
程を大気圧に比較して低下させた斥力で運転し、最後の
放圧工程の底部から得られた吸収液体流を第１吸収工程
に戻し、最後及び／又は最後から２番目の底部から得ら
れたもう１つの吸収液体流を更に再生するためにストリ
ッピング帯域に供給しかつストリッピング帯域から得ら
れた再生吸収液体を第２吸収工程に戻すことを特徴とす
る。
本発明の有利な１実施態様では、第２吸収工程の頂部及
び／又は放圧工程及び／又はストリッピング工程から取
出したガス流内に含有された水による水の損失を補償す
るために、最後から２番目の放圧工程の底部から水のロ
スに相当する湯の水蒸気を供給する。
本発明方法のもう１つの有利な実施態様では、最後の放
圧工程における減圧を水蒸気噴射器を用いて発生させる
。この場合には、最後の放圧工程の頂部から取出したガ
スを、水蒸気噴射器で作業する水蒸気と一緒に最後から
２番目の放圧工程の底部から供給するのが有利な場合も
ある。
最後の放圧工程を減圧で操作することにより、僅かなＣ
Ｏ及び／又はＨ２Ｓ含有率を有する再生された吸収液体
が得られる、従って少量の吸収液体を循環させることが
可能である。それにより、吸収液体を搬送するためのエ
ネルギー消費量が相応して倹約される。同時に、この操
作法によれば装置費用を減少させることができ、それに
より設備費用が低下せしめられる。本発明方法のもう１
つの利点は、ガス洗浄装置において吸収塔及び放圧容器
並びにストリッパーの頂部から取出されたガス流内に含
有される水によって生じる水の損失を、該損失に相応す
る坦の水蒸気を最後から２番目の放圧工程の底部から供
給することにより補償することができることにある。こ
の操作法によれば、ガス洗浄装置の水収支の制御の他に
同時にガス洗浄装置の熱収支を制御することができる、
従ってガス洗浄装置内の熱収支の制御のために存在する
熱交換器をより小さく構成するか又は場合により完全に
排除することが可能である。
作用 本発明方法に基づき処理されるガスとしては、例えば石
炭ガス化ガス、コークス炉ガス、天然ガス及び合成ガス
が該当する。
これらのガスは、ＣＯ２含有率一般に１〜９０モル％、
有利には２〜９０モル％、特に５〜６０モル％を有する
。ＣＯ２の他に、該ガスは別の酸性ガスとしてＨ３を含
有しているか、又はＨ２Ｓだけを、例えば数モルｐｐ＋
＋＋　、例えば１モルｐｐｍ〜５０モル％、特に１０モ
ルｐｐｍ〜４０モル％の量で含有していてもよい。
溶剤としては、本発明方法のためには、メチレンエタノ
ールアミン２０〜７＝Ｏ重量％、有利には３０〜６５重
量％、特に４０〜６０重量％含有する水性吸収液体を使
用する。メチルジェタノールアミン水溶液、例えば工業
用純度のメチルジェタノールアミンの水溶液を使用する
のが有利である。
本発明の有利な１実施態様では、付加的に第一級アミン
又はアルカノールアミン例えばモノエタノールアミン、
又は有利には第二級アミン又はアルカノールアミン、有
利にはメロチルモノエタノールアミン、特に全く有利に
はピペラジン０．０５〜１モル／１、有利には０．１〜
０．８モル／１１特に０．１〜０．６モル／ｌを含有す
るメチルジェタノールアミン水溶液を使用する。
メチルジェタノールアミン２０〜７０重量％を含有する
水性吸収液体は、付加的になお物理的溶剤を含有するこ
とができる。適当な物理的溶剤は、例えばｎ−メチルピ
ロリドン、テトラメチレンスルホン、メタノール、オリ
ゴエチレングリコールジアルキルエーテル例えばオリゴ
エチレングリコールメチルイソプロピルエーテル［セパ
ソルブ（ＳＰＡＳＯＬＶ　）　ＨＰＥ　］　、；ｔ　！
Ｊ　：ｌ’エチＬｉ＞グリコールジメチルエーテル［セ
レキソール（ＳＥＬＸＯＬ）　］である。物理的溶剤は
吸収液体中に一般に１〜６０重量％、有利には１０〜５
０重量％、特に２０〜４０重量％の量で含有されていて
もよい。
本発明方法は以下のようにして実施する。ｃｏ２及び／
又はＨ２Ｓを含有するガスをまず第１吸収工程でメチル
ジェタノールアミンを含有する吸収液体で処理する。こ
の場合、第１吸収工程では４０〜１００℃、有利には５
０〜９０℃、特に６０〜９０℃の温度を維持する。好ま
しくは、処理すべきガスを第１吸収工程の下方部分、有
利には下方１／３の部分から供給し、かつ好ましくは第
１吸収工程の上方部分、有利には上方１／３の部分から
供給した吸収液に対して向流で導く。第１吸収工程の頂
部から得られたガスを第２吸収帯域に供給し、該吸収帯
域内ではＣＯ２及び／又はＨ２Ｓを更に除去するために
３０〜９０℃、有利には４０〜８０℃、特に５０〜８０
℃の温度で、第１吸収工程に供給された吸収液よりも少
ないＣＯ及び／又はＨ２Ｓ含有率を有する、メチレンエ
タノールアミンを含有する吸収液で処理する。
第２吸収工程に関しても、処理すべきガスは好ましくは
第２吸収帯域の下方部分、有利には下方１／３の部分か
ら供給しかつ吸収液に対して向流で導く、該吸収液は好
ましくは第２吸収帯域の下方部分、有利には上方１／３
の部分から供給すべきである。生成物ガスは第２吸収帯
域の頂部から取出す。第２吸収工程の底から得られ、Ｃ
Ｏ２及び／又は Ｈ２Ｓが前負荷された吸収液を第１吸収工程の頂部に戻
す。第１及び第２吸収工程では、一般に５〜１１０バー
ル、有利には１０〜１００バール、特に２０〜９０バー
ルの圧力を適用する。この場合には、第１及び第２工程
で異なった圧力で使用することができる。しかしながら
、一般には第１及び第２吸収工程において同じ圧力ない
しは実質的に同じ圧力で操作する、その際には圧力差は
例えば吸収工程で生じる圧力損失によって惹起される。
吸収工程としては、吸収塔、一般に充填塔又は棚段塔を
使用するのが有利である。酸性ガスＣＯ２及び／又はＨ
２Ｓで負荷された吸収液は、第１吸収帯域の下方部分、
有利には下方１／３で、特に第１吸収帯域から取出す。
引続き、第１吸収工程から得られた負荷した吸収液を再
生のために少なくとも２回、有利には２〜５回、特に２
又は３回の放圧工程で放圧させる、この際最後の放圧工
程は大気圧に比較して低下させた圧力で操作しかつ場合
により同時に第２吸収工程及び放圧工程並びにスリッピ
ング帯域の頂部から取出されるガス流内に含有された水
による系の水の損失を補償するために最後から２番目の
放圧工程の底から水損失に相応する量の水蒸気を供給す
る。この場合、好ましくは最後の放圧工程では０．３〜
約１バール、有利には０．５〜約１バール、特に０，６
〜約０．９バールの圧力を維持する。最後の放圧工程で
減圧を発生させるための装置としては、真空化のために
一般に使用される装置、例えば機械的真空発生装置例え
ば真空ポンプ又は圧縮機、例えばらせん膨圧縮機、遠心
力圧縮機、又は水蒸気噴射器が該当し、この場合機械的
真空発生装置を使用するのが好ましいこともある。
一般には、放圧工程では３５〜１００℃、有利には４５
〜９０℃、特に５５〜８５℃の温度を適用する。
本方法においては、第２＠収工程及び放圧工程並びにス
トリッピング帯域の頂部から取出されたガス流内に含有
された水によって生じる水の損失を補償するために、有
利には最後から２番目の放圧工程の底部から水の損失に
相応する量の水蒸気を供給する。一般に、取出されるガ
ス流に含有される水は実質的に水蒸気として取出される
。最後から２番目の放圧工程の底からは、低圧、中圧又
は高圧蒸気、すなわち例えば１．５〜１００バール蒸気
を供給することができる。低圧範囲の蒸気、例えば１．
５〜１０バールの蒸気、有利には１．５〜５バールの蒸
気を使用するのが好ましい、それというのもこの低圧蒸
気は一般に廉価に入手されるからである。
最後の放圧工程の頂部から取出したガスは人気に放出す
るか又は最後から２番目の放圧工程から取出したガス流
と混合しかつ更に処理するために供給することができる
。本発明方法の有利な１実施Ｍ様では、水蒸気噴射器を
用いて最後の放圧工程で減圧を発生させかつその際好ま
しくは最後の放圧工程の頂部から取出したガスを、水蒸
気噴射器を作動させる水蒸気と一緒に最後から２番目の
放圧工程に供給する。
水蒸気噴射器からの水蒸気を最後から２番目の放圧工程
の底部から供給する場合には、蒸気噴射器は本方法の水
の損失を補償するために必要であるような最の水蒸気で
作動させるのが有利である。
しかしながら、水蒸気噴射器を水の損失の補償に相応す
る量の水蒸気で作動さＶかつ最後から２番目の放圧工程
の底部から付加的に水の損失を補償するにはなお不足す
る量の水蒸気を供給することも可能である。水蒸気噴射
器を作動させるためには、中圧又は高圧蒸気を使用する
ことができる。
中圧範囲の蒸気、例えば５−２０バールの蒸気、特に５
〜１０バールの蒸気を使用するのが有利である。
最後からの２番目の放圧工程は、約１〜３０バール、有
利には約１〜２５バール、特に約１〜２０バールの圧力
で操作するのが好ましい。
放圧のためには、好ましくは例えば塔として構成されて
いてもよい放圧容器を使用する。これらの放圧容器は特
別の組込体を有していなくともよい。しかしながら、組
込体、例えば充填体を備えた塔を使用することもできる
。
最後の放圧工程の頂部から、実質的に酸素ガスＣＯ２及
び／又はＨ２Ｓを含有するガス流が得られ、該ガス流は
有利には最後から２番目の放圧工程から取出したガスで
精製するか又は水蒸気と一緒に水蒸気噴射器を作動させ
るために最後から２番目の放圧工程の底部を供給する。
最後の放圧工程の底部から得られ、かつ放任工程で既に
酸性ガスＣＯ２及び／又はＨ２Ｓの大部分、有利には５
０％よりも多く、特に６０％より多くが除去された吸収
液を、引続き洗浄液として第１工程に戻しかつそこに有
利には吸収工程の頂部から供給する。最後及び／又は最
後から２番目の放圧工程の底部から得られたもう１つの
洗浄液は更に再生させるためにストリッピング帯域に供
給し、該ストリッピング帯域内ではなおこの流内に含有
された酸性ガスＣＯ２及び／又はＨ２Ｓを十分に追出す
る。前記操作法の有利な１実施態様では、最後の放圧工
程の底部から得られた吸収液を完全に第１吸収工程に戻
し、かつ最後の放圧工程の底部から得られた吸収液のも
う１つの分流を更に精製するためにストリッピング帯域
に供給する。しかしながら、最後の放圧工程の底部から
得られた吸収液の一方の分流を洗浄液として第１吸収工
程に戻しかつ最後の放圧工程の底部から得られた吸収液
の他方の分流及び最後から２番目の放圧工程の底部から
得られた吸収液の１つの分流を更に再生するためにスト
リッピング帯域に供給することも可能である。第１吸収
工程に戻される流量とストリッピング帯域に供給される
流量は一般に相互に１０：１〜１：２、有利には５：１
〜１：１である。ストリッピング帯域の頂部かられた、
水蒸気の他に主としてＣＯ及び／又はＨ２Ｓを含有する
ガス流は、系から取出すことができる。しかしながら場
合により、この水蒸気の他にＣＯ２及び／又はＨ２Ｓを
含有するガス流を系の水の損失を減少させるために、最
後から２番目の放圧工程の下方部分、有利には下半分、
特に下１／３の位置に戻すのが有利である。ストリッピ
ング帯域としては、ストリッピング塔、一般に充填塔、
又は棚段塔を使用するのが有利である。ストリッピング
塔は一般に８５〜１１５℃、有利には８５〜１１０℃、
特に９０〜１１０℃の温度で運転する。
ストリッピング帯域の底部から得られた再生吸収液は第
２吸収工程に戻しかつそこに有利には該吸収工程の頂部
に供給する。
次に、第１図及び第２図に略示系統図でした２つの実施
例につき本発明の詳細な説明する。
第１図によれば、ＣＯ及び／又はＨ２Ｓを含有するガス
、例えばＣＯ２を酸性ガスとして含有する合成ガスは、
導管１を介して第１吸収塔２の底に供給される。同時に
、導管５を介して吸収液として２０〜７０重量％のメチ
ルジェタノールアミン水溶液が第１吸収塔の頂部に供給
される。第１吸収塔の頂部から得られた前洗浄されたガ
スは仕上げ精製のために導管３を介して第２吸収塔６の
底部に供給される。同時に、導管２０を介して吸収液と
して、ストリッピング塔２２から得られかつ実質的に酸
性ガス不在である２０〜７０重量％のメチルジェタノー
ルアミン水溶液が第２吸収塔の頂部に供給される。洗浄
されたガスは導管７を介して第２吸収塔６の頂部から取
出される。第２吸収塔の底部から得られ、酸性ガスを前
負荷した水性吸収液は、導管１４及び５を介して、最後
の放圧工程１１から導管１２及び１３を介して得られた
吸収液と合せられた後−緒に第１・吸収塔２の頂部２に
供給される。第１吸収塔２の底部から得られ、ＣＯ及び
／又はＨ２Ｓを負荷した水性吸収液は、再生のために導
管４を介して第１放圧蒸発容器８で、例えば弁又は有利
には放圧タービンを介して放圧される。この場合、吸収
液から中間放圧ガスが放出され、該ガスは導管２６を介
して取出されかつ最後０放圧工程１１から導管３０を介
しで取出されたガスと合せられる。熱交換器２７及び分
離容器２８の通過後、合したガス流はＳ管２５から取出
される。分離容器２８で分離された液体は導管１８を介
して取出される。放圧容器８の底部には、場合により系
の水の損失を補償するために導管２９を介して水蒸気、
例えば２，５バールの低圧蒸気が導入される。放圧容器
８の底部から、部分放圧しに吸収液が導管９を介して取
出されかつ本発明方法の第１実施例では弁１６が閉じか
つ弁１７が開いた状態で全て導管１０を介して第２放圧
容器１１で放圧され、該容器内では例えば真空ポンプ１
５により例えば０．５バ一ル〜大気圧未満の圧力が維持
される。この際に、酸性ガス富有放圧ガスが放出され、
該ガスは導管３０を介して放圧容器１１の頂部から取出
されかつ第１放圧容器８から導管２６を介して取出され
たガスと合せられる。放圧容器１１の底部から導管１２
を介して取出された放任した吸収液は部分的に導管１３
及び５を介して吸収塔２の頂部に戻されかつその他の成
分は導管２３を介して吸収塔２２の頂部に供給される。
本発明方法の第２実施例では、弁１７が閉じかつ弁１６
が開いており、導管９を介して取出された部分放圧した
吸収液は一部分導管１０を介して第２放圧容器１１に放
圧されかつその他の成分は導管３１及び２３を介してス
トリッピング塔２２の頂部に供給される。放圧容器１１
の底部から導管１２を介して取出された放圧した吸収液
は、第２実施例では全て導管１３及び１５を介して吸収
塔２の頂部に戻される。
ストリッピング塔２２の底部から得られた再生吸収液は
、導管２０を介して熱交換器１９及び２１の通過後に第
２吸収塔６の頂部に戻される。
吸収塔２２の頂部から得られたＣＯ２及び／又は１１２
Ｓを含有する廃ガス流は、導管２４を介して有利には放
圧容器８の下方部分に供給される。しかしながら、スト
リッピング塔２２の頂部から得られた廃ガス流を直接系
から取出し、なお該ガスを予め放圧容器８に供給するこ
とも、可能である。
第２実施例（第２図参照）では、第１実施例と同様に操
作するが、但しこの場合には真空ポンプの代りに第２放
圧容器１１内で減圧を発生させるために蒸気噴射器１５
を使用して、導管３２を介して例えば系の水の損失を補
償するために必要であると同じ但の水蒸気が供給される
。放圧容器１１の頂部から取出されたガスは、水蒸気噴
射器１５を作動させる水蒸気と一緒に、導管３３を介し
て第１放圧容器８の底部から供給される。
実施例 次に実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例 第２図に相応する、２つの直列接続された吸収塔、２つ
の直列接続された放圧容器及び１つのストリッピング塔
を有するガス洗浄装置を使用した。
吸収塔で、ＣＯ２含有合成ガス９８００ｋｍｏｌ／ｈを
吸収液どして５０重量％のメチルジエチタノールアミン
水溶液で洗浄した。洗浄すべき合成ガスを２８バールの
圧力で第１吸収塔の底部から供給した。洗浄すべき、ス
チーム・リフオーマ−（Ｓｔｅａｍ　Ｒｅｆｏｒｍｅｒ
）から得られたガスは以下の組成を有していた： ＣＯ２１８，３容量％ ＣＯＯ，４容量％ Ｈ２６１，０容量％ Ｎ２２０．　Ｏ容量％ ＣＨ４０，１容量％ Ａｒ　　　　　　　　　　０．２容量％第１吸収塔への
供給流内の吸収液の温度は６０℃であった。第２吸収塔
に供給した吸収液の温度は７５℃であった。第２吸収塔
の頂部から取出した精製した合成ガスは以下の組成を有
していた：ｃｏ２ｏ、　ｏｉ容吊％ ｃｏ　　　　　　　ｏ、　ｓ　　容量％Ｈ２７４，６容
量％ ８２２４、５　　容量％ ＣＨ２Ｏ，２容量％ Ａｒ　　　　　　　Ｏ，３容量％ 第１吸収塔の底部から流出した負荷した吸収液を第１放
圧容器で５バールの圧力に放圧させた。
第１放圧容器の頂部から、放圧ガス１１５０ｋｌＩｌｏ
ｌ／　ｈを取出した。引続き、第１放圧容器の底部から
取出した吸収液を第２放圧容器で放圧さぜた。該放圧容
器では水蒸気噴射器を用いて０．７バールの圧力を維持
した。第２放圧容器の底部から得られた放圧した吸収液
を約３／４まで第１吸収塔に戻した。その残り分はスト
リッピング塔で再生しかつ次いで第２吸収塔に戻した。
発明の効果 本発明により新規方法によれば、明らかに小さい直径及
び少ない棚段数を有する吸収塔を使用することができ、
それによりガス洗浄装置の設備費用を著しく減少させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は、夫々本発明方法の第１実施例及び
第２実施例を実施する装置の略示系統図である。 ２・・・第１吸収塔、６・・・第２吸収塔、８・・・第
１放圧蒸発器、１１・・・最終放圧容器、１５・・・真
空ポンプ又は蒸気噴射器、１６．１７・・・弁、１９．
２７・・・熱交換器、２２・・・ストリッピング塔１．
２８・・・分離器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）アルカノールアミンを含有する水性吸収液体を用
    いてＣＯ＿２及び／又はＨ＿２Ｓを含有するガスからＣ
    Ｏ＿２及び／又はＨ＿２Ｓを除去する方法において、Ｃ
    Ｏ＿２及び／又はＨ＿２Ｓを含有するガスを第１吸収工
    程で４０〜１００℃の温度でメチルジエタノールアミン
    ２０〜７０重量％を含有する水性吸収液体を用いて処理
    し、第１吸収工程の頂部から得られたガスを第２の吸収
    工程に供給し、該工程でＣＯ＿２及び／又はＨ＿２Ｓを
    ３０〜９０℃の温度で更に除去するためにメチルジエタ
    ノールアミン２０〜７０重量％を含有しかつ第１吸収工
    程に供給された吸収液体よりも少ないＣＯ＿２及び／又
    はＨ＿２Ｓの含有率を有する水性吸収液体で処理し、第
    ２吸収工程の頂部から処理したガスを取出し、第２吸収
    工程の底部から得られたＣＯ＿２及び／又はＨ＿２Ｓを
    負荷した水性吸収液体を第１吸収工程の頂部から供給し
    、第１吸収工程の下方部分で得られた、ＣＯ＿２及び／
    又はＨ＿２Ｓを負荷した水性吸収液体を再生のために少
    なくとも２放圧工程で放圧させかつこの際最後の放圧工
    程を大気圧に比較して低下させた圧力で運転し、最後の
    放圧工程の底部から得られた吸収液体流を第１吸収工程
    に戻し、最後及び／又は最後から２番目の底部から得ら
    れたもう１つの吸収液体流を更に再生するためにストリ
    ッピング帯域に供給しかつストリッピング帯域から得ら
    れた再生吸収液体を第２吸収工程に戻すことを特徴とす
    る、ガスからＣＯ＿２及び／又はＨ＿２Ｓを除去する方
    法。
  2. （２）第２吸収工程の頂部及び／又は放圧工程及び／又
    はストリッピング工程から取出したガス流内に含有され
    た水による水の損失を補償するために、最後から２番目
    の放圧工程の底部から水の損失に相当する量の水蒸気を
    供給する、特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. （３）最後の放圧工程における減圧を水蒸気噴射器を用
    いて発生させる、特許請求の範囲第１項又は第２項記載
    の方法。
  4. （４）最後の放圧工程から取出したガスを、水蒸気噴射
    器を作動させる水蒸気と一緒に最後から２番目の底部に
    供給する、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法
    。
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