NO164643B - Fremgangsmaate ved regenerering av en absorbentloesning sominneholder en eller flere gassformige forbindelser hvilkekan drives ut ved oppvarming og/eller strippes vekk og anordning for utfoerelse av fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte som angitt i krav l's ingress, ved regenerering av en absor-bentløsning inneholdende en eller flere normalt gassformige forbindelser som kan frigjøres ved oppvarming og/eller strippes vekk. Den vedrører spesielt regenerering av en vandig absorbentløsning som inneholder sure gassforbindelser så som H2S og/eller C02. Den vedrører også en anordning for utførelse av denne fremgangsmåten som angitt i krav 7.

De sure forbindelsene, spesielt H2S og/eller C02som gassene inneholder, frigjøres generelt ved å skrubbe disse gassene ved hjelp av en absorbentløsning som holder tilbake de sure forbindelser ved enkel fysikalsk oppløsning og/eller ved oppløsning etter dannelse av et salt eller av et termisk ustabilt kompleks, ved omsetning av disse sure forbindelsene med en basisk forbindelser som foreligger i absor-bentløsningen. Den rensede gassen unnviker ved toppen av absorpsjonssonen og, om nødvendig, føres den direkte til en skrubber med natriumhydroksyd, hvori de siste spor av sure forbindelser som ennå foreligger holdes tilbake. På bunnen av absorpsjonssonen fjernes absorbentløsningen som inneholder de sure forbindelser og regenereres, d.v.s. befris for de sure fikserte forbindelser, og således restaureres absorbsjonsevnen vis-å-vis disse sure forbindelser. For å oppnå denne regenerering innføres absorbentløsningen som skal regenereres, d.v.s. den belastede absorbentløsning fra absorpsjonssonen, i øvre halvdel av en regenereringssone, og absorbentløsningen som skal regenereres holdes ved kokepunktet og under trykk i denne sonen. Den nød-vendige varme for å opprettholde denne kokingen tilveie-bringes ved å på nytt koke absorbentløsningen i regenerer ingssonen, dvs. ved indirekte varmeveksling mellom en del av løsningen som skal regenereres og som befinner seg i nedre halvdel av regenereringssonen og en varm væske ved passende temperatur, i alminnelighet mettet vanndamp. Under regenereringen frigjøres de sure forbindelser i absorbentløsningen som skal regenereres og holdes ved kokepunktet og strippes vekk av dampene fra absorbentløsningen. Disse sure gassformige forbindelser unnviker ved toppen av regenerasjonssonen og evakueres gjennom et kondensatorsystem som fører tilbake i regenerasjonssonen den væskefase som kommer av kondensasjon-en av dampene til absorbentløsningen ut fra regenerasjonssonen med de gassformige sure forbindelser. Ved bunnen av regererasjonssonen fjernes den varme regenererte absorbent-løsningen og denne regenererte løsningen recykliseres mot absorpsjonssonen etter å ha brukt en del av kaloriene til denne løsningen for å oppvarme ved indirekte varmeveksling løsningen som skal regenereres og er fjernet fra absorpsjonssonen før den føres inn i regererasjonssonen.

Den indirekte varmeveksel mellom absorbentløsningen som

skal regenereres og den varme regenererte løsning gjør det mulig å gjenvinne en del av den fri varme fra denne sistnevnte løsning, men energibesparelsen som resulterer av en slik gjenvinning er ikke tilsvarende. I realiteten tjener en betydelig del av kaloriene som gjenvinnes under den indirekte varmeveksling til å fordampe en fraksjon av absor-bentløsningen som skal regenereres, hvilken unnviker direkte fra toppen av regenerasjonssonen med de sure gassformige forbindelser som frigjøres når den gjenoppvarmede løsning som skal regenereres føres i regenerasjonssonen. Følgelig deltar denne fordampede fraksjonen ikke i strippingen av de sure gassformige forbindelser i regenerasjonssonen, men den gir et forbruk av kjølevæske for kondensasjon i konden-satorsystemet hvorigjennom de frigjorte sure forbindelser går. Videre gjør den indirekte varmeveksling mellom den varme regenererte absorbentløsningen og absorbentløsningen som skal regenereres det mulig å gjenvinne bare en relativt liten del av den fri varmen fra den varme regenererte absor-bentløsningen og det er etter denne varmevekslingen nødven-

dig å utsette den regenererte absorbentløsning for en etterfølgende indirekte kjøling ved hjelp av en kald væske så som f.eks. vann, for å føre den til riktig temperatur for kontakt i absorpsjonssonen med gassen som skal renses inneholdende de sure forbindelser som skal fjernes. Dette ytterligere trinn av indirekte kjøling forbruker også en betydelig mengde kjøle-væske.

I US-patent nr. 3 823 222 beskrives en fremgangsmåte for separasjon av de sure CC^- og I^S-gasser i varme gasser som også inneholder damp, hvori disse gasser skrubbes ved hjelp av en alkalisk absorbentløsning, særlig en vandig løsning av kaliumkarbonat i en absorpsjonssone for å binde de sure forbindelser, deretter regenereres den alkaliske absorbent-løsning som inneholder de sure forbindelser ved dampstripp-ing i en regenereringssone hvori løsningen under regenereringen oppvarmes ved gjentatt koking med damp, og den regenererte absorbentløsning recykliseres til absorpsjonssonen.. Det foreslås her å forbedre utbyttet av fri varme som foreligger på den ene side i gassene som skal befris for sitt sure gassinnholdog på den annen side i den regenererte absorbentløsning i regenereringsfasen. Derfor ledes de varme gassene som skal renses først i indirekte varmeveksel med kokende vann under dannelse av en første strøm av damp under trykk og partiell kjøling av disse gasser. De delvis avkjølte gasser bringes så i indirekte varmeveksling med en del av absorbentløsningen i den nedre halvdel av regenereringssonen under dannelse av en andre strøm av damp med et lavere trykk enn den første strømmens og videre kjøling av gassene som skal renses. Gassene som har gjennomgått denne ytterligere kjøling føres så til absorpsjonssonen, mens den andre strøm av damp innføres i regenereringssonen som strippedamp. Til slutt føres den regenererte absorbentløsningen som er tatt ut fra regenereringssonen til en ekspansjonssone som holdes under et redusert trykk av en dampejektor, slik at det dannes en viss mengde damp under dette reduserte trykk og for delvis å kjøle den regenererte absorbentløsning, og den delvis kjølte løsningen føres så til absorbsjonssonen etter ytterligere avkjøling slik at den får sin riktige temp-

eratur for kontakt med gassene som skal renses. Den første strøm av damp under trykk brukes som damp i dampejektoren

for å redusere trykket i ekspansjonssonen og komprimere dampen under redusert trykk som er dannet i denne sonen og bland-ingen av drivdamp og damp som kommer fra ekspansjonen, hvilken forlater ejektoren ved et trykk nær trykket ved bunnen av regenereringssonen, innføres i denne sonen som ytterligere strippedamp.

Selv om den muliggjør en forbedret varmegjenvinning, har en slik prosess visse ulemper. For det første anvendes den på gasser som skal renses hvis temperatur er relativt høy, f.eks. 150 - 200°C, hvilket ikke er tilfellet for de fleste. Bruken av en dampejektor for å holde ekspansjonssonen under redusert trykk og komprimere dampen som dannes i denne eks-pans jonssonen krever så, for å drive denne ejektoren, en mengde driftsdamp som er større enn mengden av damp som dannes under ekspansjonen av den regenererte absorbentløsning, hvilket nødvendiggjør, i tilfellet av at driftsdampen ikke dannes direkte ved kjøling av gassen som skal renses, til-veiebringelsen av en dampkilde i tillegg til kilden for vanndamp som brukes for å koke på nytt absorbentløsningen under regenereringen. Til slutt må mengden driftsdamp som brukes for å drive ejektoren, stadig tas fra regenereringssonen med hensyn til. vannbalansen for absorbentløsningen, og dette vanndampoverskudd gir etter kondensasjon vann forurenset med sure gasser, og spesielt med I^S, hvilket skaper problemer.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for regenerering av en absorbentløsning. som inneholder en eller flere normalt gassformige forbindelser, spesielt H2S, COS og C02, som kan frigjøres ved gjentatt koking av absorbentløs-ningen, hvilken fremgangsmåte ytterligere omfatter de trekk som er angitt i krav l's karakteriserende del og som overvinner ulempene ved de tidligere kjente prosesser som er nevnt ovenfor ved bruk av en ekspansjon av den regenererte absorbentløsning.

I en fremgangsmåte ved skrubbing av gasser som inneholder sure gassformige forbindelser så som H2S, COS og/eller C02og omfatter et trinn for absorpsjon hvorunder gassen som skal renses skrubbes med en absorbentløsning som holder de sure gassformige forbindelser igjen, et trinn for regenerering av absorbentløsningen med de sure forbindelser, og en recyklisering av den regenererte absorbentløsning mot absorpsjonstrinnet, gjør regenereringen som foreslås ifølge oppfinnelsen det mulig å oppnå en total energisparing som er betydelig i forhold til regenereringen som utføres på konvensjonell måte eller ifølge den teknikk som anvender en dampejektor som forut beskrevet i det nevnte US-patent.

Ekspansjonen av den regenererte absorbentløsning utføres med fordel i flere påfølgende ekspansjonstrinn, nemlig et begynn-elsestrinn, eventuelt ett eller flere mellomtrinn og et sluttrinn, og dannelse av den rekomprimerte gassfase, som innføres i nedre halvdel av regenereringssonen ved gradvis rekompresjon av gassfasene som frigjøres under de påfølgende ekspansjonstrinn slik at gassfasen som frigjøres under et-hvert ekspansjonstrinn etter det første ekspansjonstrinnet rekomprimeres ved et trykk som i det vesentlige er likt trykket til gassfasen som frigjøres under ekspansjonstrinnet umiddelbart før dette ekspansjonstrinnet etter det første ekspansjonstrinnet, idet denne rekomprimering enten bare ut-føres på den frigjorte gassfase under ekspansjonstrinnet etter det første ekspansjonstrinnet hvis det er det siste trinnet, eller på en gassfase erholdt ved kombinasjon under denne rekomprimering av gassfasen som frigjøres under dette ekspansjonstrinnet,etter det første ekspansjonstrinnet og av en gassfase som i det vesentlige er lik trykket dan-

net gradvis av alle gassfasene som frigjøres under ekspansjonstrinnene etter ekspansjonstrinnet etter det første ekspansjonstrinnet, og gassfasen som frigjøres under det første ekspansjonstrinnet kombineres med gassfasen med hovedsakelig samme trykk bestående av alle gassfasene som er frigjort under ekspansjonstrinnene etter det første ekspansjons-

trinnet og det hele bringes til et trykk som hovedsakelig er likt med trykket på bunnen av regenereringssonen, idet hver rekomprimering utføres under bibehold av strømnings-hastigheten i forhold til massen mellom rekomprimert væske og væske som skal komprimeres.

Nærmere bestemt utføres ekspansjonen av den regenererte løs-ning tappet fra regenereringssonen i n påfølgende ekspansjonstrinn, nemlig et første trinn, (n-2) mellomtrinn, og et sluttrinn, idet n er et helt tall fra 2 til 4.

I en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten for regenerering ifølge oppfinnelsen utføres ekspansjonen av den regenererte løsning som er tappet ut fra regenereringssonen i to trinn, hvor trykket av gassfasen som er frigjort i siste ekspansjonstrinnøkes til en verdi som er hovedsakelig lik

trykket til gassfasen som er frigjort under det første ekspansjonstrinnet, idet fasene med hovedsakelig samme trykk slås sammen og det hele komprimeres ved et trykk hovedsakelig likt trykket ved bunnen av regenereringssonen under dannelse av den komprimerte gassfase som innføres i den nedre halvparten av regenereringssonen, idet hver rekomprimering utføres slik at strømningshastigheten i forhold til massen av.væsken som skal komprimeres er hovedsakelig lik strøm-ningshastigheten i forhold til massen av komprimert væske som.følger av denne rekomprimering.

Trykket til gassfasen som frigjøres under det siste ekspansjonstrinnet,kan nå verdier som, avhengig av tilfellet, kan ligge nær atmosfæretrykket eller også mye lavere enn atmosfæretrykket. Ekspansjon av den regenererte absorbentløsning som er tappet ut fra regenereringssonen utføres med fordel slik at trykket til gassfasen som er frigjort under det siste ekspansjonstrinnet har en verdi fra 0,5 til 2 bar absolutt, idet dette trykk selvfølgelig er lavere enn trykket på bunnen av regenereringssonen.

Under de suksessive ekspansjonstrinn kan fallet i trykk for hvert ekspansjonstrinn variere fra ett ekspansjonstrinn til det neste eller kan holde en hovedsakelig konstant verdi.

I regenereringssonen kan frigjøring og vekkstripping av de gassformige forbindelser som absorberes av absorpsjonsløs-ningen som skal regenereres, utføres ved tilsetning til løs-ningen som skal regenereres og befinner seg i denne sonen med nødvendig energi for frigjøring av de absorberte gassformige forbindelser og for fremstilling av en gassformig strippevæske fra denne løsning. De absorberte gassformige forbindelser kan også frigjøres og strippes bare ved injisering av en gassformig strippevæske i reaksjonssonen, eller ved å kombinere en oppvarming av løsningen som skal regenereres med en injeksjon av en gassformig strippevæske.

Absorbentløsningen som skal regenereres inneholdende en eller flere gassformige forbindelser som kan frigjøres ved oppvarming av denne løsning og/eller strippes vekk fra denne løsning, er spesielt en absorbentløsning som inneholder sure forbindelser så som CO^, H2S og eventuelt COS.

En slik absorbentløsning inneholdende sure forbindelser opp-nås f.eks. under skrubbing av forskjellige gasser, spesielt naturgasser, inneholdende en eller flere sure gassformige forbindelser så som CO 2 , H„^S, COS ved å bringe gassen som skal renses i kontakt med absorbentløsningen som er valgt for anvendelse under tilsvarende trykk- og temperaturbeting-elser, f.eks. under absolutte trykk fra 1 til 120 bar og ved temperaturer i størrelsesorden 30 til 110°C.

Absorbentløsningen som brukes for å fiksere de absorberbare gassformige forbindelser, og spesielt de sure gassformige forbindelser så som CO2 r I^S, COS, kan være alle tidligere kjente absorpsjonsløsninger for formålet. Denne absorpsjons-løsning kan spesielt bestå av et løsningsmiddel av organisk art, f.eks. fosforsyreester eller sulfolan, eventuelt inneholdende additiver så som aminer. Absorbentløsningen består som regel av en vandig løsning av en basisk forbindelse som binder de sure forbindelser som skal absorberes, spesielt C02og H2S, i form av komplekser som kan spaltes ved oppvarming, idet denne basiske vandige løsning f.eks. er en vandig løsning av kalsiumfosfat eller kalsiumkarbonat, en vandig løsning av en aminosyre så som glysin, og spesielt en vandig løsning av en primær, sekundær eller tertiær alkanolamin så som spesielt monoetanolamin, dietanolamin, trietan-olamin, metyldietanolamin, diisopropanolamin.

Særlig kommer absorbentløsningen som skal regenereres ved innføring i topphalvdelen av regenerasjonssonen fra en ab-sorps jonssone hvori en gass, f.eks. en naturgass inneholden-. de absorberbare forbindelser, og spesielt en eller flere sure gassformige forbindelser så som CO,,, H2S, COS, skrubbes, fortrinnsvis motstrøms med en regenerert absorbentløsning som kommer fra det siste ekspansjonstrinnet etter regenereringen, idet den ekspanderte regenererte løsning brukes før den injiseres i absorbsjonssonen for ved indirekte veksel å gjenoppvarme absorbentløsningen som skal regenereres hvilken kommer fra absorbsjonssonen før innføring i regenerasjonssonen.

En anordning ifølge foreliggende oppfinnelse for regenerering av en absorbentløsning inneholdende en eller flere normalt gassformige forbindelser som kan frigjøres ved. oppvarming og/eller strippes vekk, er av den type

som er angitt i krav 7. Ekspansjonsenheten i en slik anordning består av flere ekspansjonskammere hvert omfattende et innløp og, utløp for regenerert absor-bentløsning og et utløp for en gassfase, idet disse kammere er forbundet i serier slik at innløpet til ekspansjonsenheten, og innløpet av hvert av de

følgende kammere er forbundet med utløpet for den regenererte løsning fra kammeret umiddelbart oppstrøms, og utløpet for regenerert løsning fra ekspansjonskammeret nederst i regenereringskolonnen danner utløpet for ekspansjonsenheten, og rekomprimeringsenheten består av flere kompressortrinn av den art som bebeholder strømningshastigheten i forhold til massen mellom væske som skal komprimeres og komprimert væske, idet hvert kompresjonstrinn er forbundet med et ekspansjonskammer, hvor disse kompresjonstrinn er anordnet i serier slik at hvert kompresjonstrinn har sin sugeåpning forbundet med utløpet for gassfasen av det tilsvarende ekspansjonskammer og sin forsyningsåpning forbundet med suget til kompresjonstrinnet tilsvarende ekspansjonskammeret umiddelbart oppstrøms, og tilførselsåpningen til kompresjonstrinnet som er forbundet med ekspansjonskammeret forbundet med bunnen av regenereringskolonnen er forbundet med ledningen fra regenereringskolonnen for leding av den komprimerte gassfase, og således danner utløpet til rekomprimeringsenheten.

Som ovenfor angitt omfatter ekspansjonsenheten til anordningen ifølge oppfinnelsen flere ekspansjonskammere, dvs. et første ekspansjonskammer, eventuelt ett eller flere mellom-liggende ekspansjonskammere, og et sluttekspansjonskammer. Den tilknyttede rekomprimeringsenhet inneholder det samme antall kompresjonstrinn, idet hvert kompresjonstrinn kan om-fatte en eller flere kompressorer. Spesielt inneholder anordningen n ekspansjonskammere og n kompresjonstrinn i tilknytning til hverandre, idet n er et helt tall fra 2 til 4.

Flere kompresjonstrinn kan dannes av mekaniske kompressorer som drives uavhengig eller er montert på den samme drivaksel, idet kompressorene f.eks. kan være sentrifugalkompressorer,

aksealkompressorer eller roterende volumetriske kompressorer.

'■ Regenereringsanordningen ifølge oppfinnelsen kan med fordel erstatte den konvensjonelle regenereringsanordning er for rensing av gasser inneholdende absorberbare gassformige for-

bindelser, og spesielt sure gassformige forbindelser så som

<"<")2' H2S°^^S, vec^ skrubbing med en passende absorbentløs-ning, idet skrubbingsanordninger som bekjent omfatter en absorpsjonskolonne i forbindelse med en regenereringskolonne. Regenereringsanordningen ifølge oppfinnelsen har forbindelse med den konvensjonelle absorpsjonskolonne slik at utløpet for ekspandert regenerert absorbentløsning fra ekspansjonskammeret nederst i regenereringskolonnen er forbundet gjennom en eller to væskesirkulasjonsledninger av en indirekte varmeveksler, til ett eller flere innløp i absorpsjonskolonnen, og utløpet for løsningen som skal regenereres inneholdende absorberte gassformige forbindelser på bunnen av absorpsjonskolonnen er forbundet gjennom den andre væskesirkula-sjonskretsen til denne varmeveksleren med ledningen som til-fører løsningen som skal regenereres og er anbrakt på regenereringskolonnen .

Absorpsjons- og regenereringskolonner for ovennevnte anord-ninger er f.eks. kolonner med pakningsmaterialer eller kolonner med plater som kjent innenfor området.

Oppfinnelsen vil bli lettere å forstå etter å ha lest den følgende beskrivelse under henvisning til de vedlagte tegn-inger hvori: Den eneste tegning viser skjematisk en anordning' for rens-ning av gass inneholdende H2S og C02ved skrubbing med en absor-bentløsning, idet anordningen er utstyrt med en regenereringsanordning ifølge oppfinnelsen hvori to ekspansjonskammere i tilknytning til to kompresjonstrinn brukes.

Idet det nå vises til tegningen inneholder skrubbeanordning-en en absorpsjonskolonne 1 med plater forsynt med et rør 2 for evakuering av absorbentløsningen på bunnen av kolonnen, et rør 3 for tilførsel av gassen som skal renses i den nedre halvdel, et rør 4 for tilførsel av regenerert absorbentløs-ninq i den øvre halvdel, oq et rør 5 for evakuering av den

5 utstyrt med en ledning 7 for evakuering av gasser og et rør 8 for utløpet av væske. Dette røret 8 er forbundet med Inntaket til en av de to væskekretser av et indirekte varme-/ekslingssystem 9. Utløpet til denne kretsen er forbundet ned et rør 10 som er åpent inn i øvre halvdel av en regener-sringskolonne 11. Denne regenereringskolonnen er gjennom ihv. inntaks- og uttaksrør 12 og 13 forbundet med en rekoker L4 oppvarmet med mettet vanndamp som sirkulerer i et rør 153g er i tillegg til røret 10 utstyrt med et rør 16 for uttapping av væske på bunnen av kolonnen og med et rør 17 for evakuering av gass på toppen av kolonnen. Røret 17 er forbundet med et kondenseringssystem omfattende et rør 18 forbund-

et med en gass-/væskeseparator 19, idet denne separator er utstyrt med et gassevakueringsrør 20 i øvre del og med et rør 21 for uttapping av kondensatene forbundet med innløpet til en pumpe 22, hvis utløp er forlenget med et rør 23 som

er åpent inn i regenereringskolonnen 11 mellom innløpspunkt-et til røret 10 og utløpspunktet til røret 17. Uttapnings-røret 16 er forbundet med innløpet til et ekspansjonskammer 24 (første ekspansjonskammer) anordnet på toppen med et ut-løpsrør 2 5 for dampene og på bunnen med et utløpsrør 26 for væske. Et andre ekspansjonskammer 27 (siste ekspansjonskammer) har innløpet forbundet med røret 26 og har på toppen et utløpsrør 28 for dampene og på bunnen et utløpsrør 29 for væske. En mekanisk kompressor 30, her en akseal kompressor, har sugeåpningen forbundet med røret 28 og forsyningsåpningen forbundet gjennom et rør 31 med sugeåpningen til en annen kompressor 32 av samme type. Sugeåpningen til kompressoren 32 er også forbundet med røret 25 mens tilførselsåpningen til denne kompressoren 32 er forbundet gjennom et rør 33 med utløpsrøret 13 til rekokeren 14 mot regenereringskolonnen 11. Utløpsrøret 29 til det siste ekspansjonskammer 27 er forbundet med innløpet av en pumpe 34 hvis utløp er forlenget med et rør 35 opptil inntaket for den andre væskekretsen til det indirekte varmevekslersystem 9. Utløpet av denne kretsen er forbundet via et rør 36 og en kjøler 37

til inntaket av en lagringssone 38. Utløpet av lagringsson-en 38 er gjennom pumpen 39 og røret 4 forbundet med absorpsjonskolonnen.

Denne installasjonen virker som følger:

Gassen som skal renses, f.eks. en naturgass, hvilken inneholder sure gassformige forbindelser H2S og C02som skal fjernes, kommer inn i absorpsjonskolonnen 1 gjennom røret 3 og møter absorbentløsningen som kommer gjennom røret 4 og sirkulerer motstrøms i absorpsjonskolonnen i forhold til gassen som skal renses. Den rensede gass går ut på toppen av kolonnen gjennom røret 5, mens absorbentløsninqen på bunnen av kolonnen inneholdende absorberte sure forbindelser tappes ut gjennom røret 2. Denne belastede absorbentløsning som utgjør absorbentløsningen som skal regenereres, kommer inn i avgasningsflasken 6 hvori en gassformig fraksjon som hoved-r sakelig inneholder hydrokarboner oppfanget i absorbentløs-ningen separeres, idet fraksjonen evakueres gjennom røret 7. Den avgassede belastede absorbentløsning gjenoppvarmes og fordampes delvis i varmevekslersystemet 9 og kommer gjennom røret 10 inn i regenereringskolonnen, f.eks. en kolonne av typen med plater. I denne kolonnen holdes absorbentløsning-en som inneholder absorberte sure forbindelser ved kokepunktet under et trykk som er høyere enn atmosfæretrykk (trykket på bunnen av kolonnen større enn 1,2 bar, og fortrinnsvis mellom 1,3 og 5 bar).Dennødvendige energi for å holde absorbentløsningen som skal regenereres på kokepunktet og for dannelse av strippedamp, tilføres ved at løsningen føres inn i rekokeren 14 som er oppvarmet av det mettede vanndamp-røret 15. De sure gasser som frigjøres i regenereringskolonnen, strippes med vanndampen som dannes' i rekokeren fra absorbentløsningen og føres gjennom evakueringsrøret 17 mot kondensasjonssystemt. I dette kondensasjonssystemet kjøles gassfasen i kondenseren 18, ad^killes i separator 19 i en gassblanding bestående av de sure gasser H2S og C02, hvilke evakueres gjennom røret 20, og en kondensert væskefase (kon-densat) recykliseres i regenereringskolonnen via røret 21, pumpen 22 og røret 23. Den regenererte absorbentløsning tappes ut gjennom røret 16 og føres til det første ekspansjonskammer 24. I dette kammeret faller trykket til den else av en gassfase hovedsakelig bestående av vanndamp, og en første kjøling av den regenererte absorbentløsning. Den regenererte absorbentløsning som er ekspandert i det første ekspansjonskammeret 24 går så til det siste ekspansjonskammer 27, hvori trykket til absorbentløsningen gjennomgår en annen plutselig reduksjon som fører til dannelse av en ny gassfase hovedsakelig bestående av vanndamp, hvis trykk er lavere enn for gassfasen som dannes i det første ekspansjonskammeret, og en ytterligere kjøling av den regenererte absorbentløsningen. Dampfasen som kommer fra ekspansjonskammeret 27 rekomprimeres av kompressoren 30 ved et trykk som er lik dampfasens som kommer fra ekspansjonskammeret 24, og dampfåsene med samme trykk som kommer fra kompressoren 3 0 og ekspansjonskammeret 24, samles i kompressoren 32. I denne kompressoren rekomprimeres alle disse gassfaser ved trykket på bunnen av regenereringskolonnen og den resulterende rékomprimerte gassfase føres gjennom røret 33 til vanndamp frembrakt i rekokeren 14 og føres inn i regenereringskolonnen gjennom røret 13. Den ekspanderte regenererte absorbent-løsning som kommer ut av det siste ekspansjonskammer 27, hvilken har mistet en mengde vann tilsvarende den mengde vanndamp som dannes i ekspansjonskammerene under de to på-følgende ekspansjoner og delvis er avkjølt under disse ekspansjoner, går inn i varmevekslersystemet 9 i indirekte varmeveksel med absorbentløsningen som inneholder de absorberte sure forbindelser hvilke kommer fra absorpsjonssonen gjennom røret 8 og oppvarmer den belastede absorbentløsning før sistnevnte innføres i regenereringskolonnen gjennom rør-et 10. Ved utløpet av varmevekslersystemet 9 går den regenererte absorbentløsning inn i kjøler .37 hvori den kjøles til riktig temperatur før absorpsjon. Den avkjølte, regenererte absorbentløsning som kommer fra kjøleren 37 bringes til lag-ringssonen 38, hvorfra den føres med passende strømnings-hastighet til absorpsjonssonen gjennom røret 4.

Fordampningen av vannet som kommer av ekspansjonen av den regenererte absorbentløsning i ekspansjonskammerene 24 og 27 bidrar til å kjøle denne absorbentløsning. Videre danner hvert ekspansjonstrinn en ny strippesone, som øker det teo-retiske antall trinn i regenereringskolonnen og følgelig gjør det mulig å redusere mengden av strippegass. Dertil kommer den rekomprimerte vanndamp som dannes av kompressorene 30 og 32 fra vanndamp som er fordampet i ekspansjonskammerene sammen i regenereringskolonnen med vanndampen som dannes ved koking av absorbentløsningen som skal regenereres, og bidrar vesentlig til dampstrippingen av de frigjorte sure gasser. Til slutt reduserer temperatursenkningen i den regenererte absorbentløsning, hvilket kommer av fordampning av vann i ekspansjonskammerene, betydeli<q>forbruket

av kjølevæske i kjøleren 37 og i kondensersystemet omfattende kondenseren 18, idet kjølevæsken i alminnelighet er vann.

For å fullstendiggjøre foregående beskrivelse skal en utfør-elsesform av oppfinnelsen beskrives nærmere i det følgende ved et ikke-begrensende eksempel.

EKSEMPEL

I en lignende anordning som den som er beskrevet under henvisning til den vedlagte tegning, ble en naturgass inneholdende H2S og CC>2 renset ved skrubbing med en absorbentløs-ning bestående av en vandig løsning av dietanolamin inneholdende ca. 3 0 vekt% dietanolamin.

Naturgassen som skulle renses inneholdt volumetrisk 15 %

H-pS og 10 % C02, idet resten bestod av hydrokarboner inn-begrepet 6 9 % metan.

De hovedsakelige operasjonsbetingelser som brukes for denne skrubbing er gitt nedenunder:

Til sammenligning ble ovennevnte naturgass skrubbet i den samme absorbentløsning ved bruk av en anordning som adskill-er seg fra den som er beskrevet i vedlagte tegning ved mang-el på ekspansjonskammere og kompressorer, idet uttapnings- 1 6

røret 16 på bunnen av regenereringskolonnen direkte er forbundet med varmevekslersystemet 9, hvilken anordning er en konvensjonell skrubbeanordning.

De viktigste operasjonsbetingelser som brukes for sammen-ligningsskrubbingen med samme kvalitet av regenerert amin og samme karakteristika for skrubbing som sådanne erholdt ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, er angitt nedenunder:

Ved sammenligning av resultatene som er oppnådd under disse forsøkene, fremgår det at regenereringen som foreslås ifølge foreliggende oppfinnelse, gjør det mulig å oppnå en innspar-ing på 21 t/h (ca. 30 %) av regenereringsdampen og en bespar-else på 1280 m 3/h (ca. 38 %) kjølevann sammenlignet med forbruket i tilsvarende konvensjonelle regenerering.

Med hensyn til energien som forbrukes av kompressorene, gjør fremgangsmåten for regenerering med ekspansjon av regenerert absorbentløsning ifølge foreliggende oppfinnelse det mulig å oppnå en totalt årlig energiinnsparing tilsvarende ca. 5900 tonn olje.

Foreliggende oppfinnelse er selvfølgelig ikke begrenset til den viste utførelsesform: tallrike varianter kan derfor foretas av fagmannen uten å gå utenfor rammen av oppfinnelsen. Således kan forebindelsen mellom forsyningsåpningen til et kompressortrinn og suget til kompressortrinnet tilsvarende ekspansjonskammeret som befinner seg umiddelbart oppstrøms, hvilket ble foretatt direkte i den viste anordning (direkte forbindelse gjennom røret 31 av kompressorens forsyningsåpning 3 0 til kompressorens 32 sugeåpning), også utføres gjennom nevnte oppstrøms ekspansjonskammer (rør 31 forbinder da forsyningsåpningen til kompressoren 3 0 med ekspansjonskammeret 24, idet sistnevnte gjennom røret 25 er forbundet med sugeåpning til kompressoren 32).

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved regenerering av en absorberende oppløsning inneholdende en eller flere normalt gassformige forbindelser såsom H2S, CO2og COS, som er i stand til å bli frigjort ved oppvarming og/eller ved stripping, bestående av trinnene å mate oppløsningen som skal regenereres til en regenereringssone med et absolutt trykk i bunnen av regenereringssonen som er større enn 1,2 bar, fortrinnsvis mellom 1,3 og5bar, hvor de absorberte gassforbindelser frigjøres og/eller strippes og evakueres ved toppen av regenereringssonen og den regenererte absorberende oppløsning trekkes av ved bunnen av nevnte sone og ekspanderes for å danne en dampfase samt en komprimert dampfase innbefattende dampfasen fremskaffet fra den regenererte absorberende oppløsning med et trykk som i hovedsak er lik trykket som er tilstede i bunnen av regenereringssonen, samt å injisere den komprimerte dampfase derved erholdt inn i den nedre halvdel av regenereringssonen,karakterisert vedat ekspansjonen av den regenererte absorberende oppløsning utføres i et antall påfølgende ekspansjonstrinn, nemlig et initielt trinn, eventuelt ett eller flere intermediære trinn og et slutt-trinn, og hvor den rekomprimerte dampfase, som innføres i nedre halvdel av regenereringssonen, dannes ved gradvis rekomprimering av dampfåsene som er frigjort i løpet av de påfølgende ekspansjonstrinn ved å rekomprimere den frigjorte dampfase under hvert ekspansjonstrinn etter det initielle ekspansjonstrinn ved et trykk som i hovedsak er lik trykket av den frigjorte dampfase under ekspansjonstrinnet umiddelbart før gjeldende ekspansjonstrinn etter det initielle ekspansjonstrinn, og hvor gassen som frigjøres i løpet av det initielle ekspansjonstrinn, slås sammen med dampfasen av i hovedsak samme trykk omfattende alle gassfasene som er frigjort under ekspansjonstrinnene etter det initielle ekspans]onstrinn, og alt føres til et trykk i hovedsak trykket ved bunnen av regenereringssonen, og hvor hver rekomprimering utføres under bibeholdelse av den samme massestrømningsgrad mellom rekomprimert væske og væske som skal komprimeres.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat ekspansjonen av regenerert absorbentløsning som er tappet fra regenereringssonen utføres i n påfølgende ekspansjonstrinn, nemlig et første trinn, (n-2) mellomtrinn og et slutt-trinn, idet n er et helt tall fra 2 til 4.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat ekspansjonen av regenerert absorbentløsning som tappes ut fra regenereringssonen, utføres i to trinn, og trykket av frigjort gassfase i det siste ekspansjonstrinn økes til en verdi som hovedsakelig er lik den til trykket av gassfasen som frigjøres under første ekspansjonstrinn, og gassfaser med hovedsakelig samme trykk kombineres til et trykk som hovedsakelig er likt trykket i bunnen av regenereringssonen under dannelse av den rekomprimerte dampfase, hvilken innføres i nedre del av regenereringssonen.

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3,karakterisert vedat det absolutte trykket til den frigjorte gassfase under siste ekspansjonstrinn holdes ved en verdi mellom 0,5 og 2 bar.

5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-4,karakterisert vedat frigjøring og stripping av gassformige forbindelser fra absorbentoppløsningen utføres enten alene eller ved injeksjon av en gassformig strippevæske i regenerasjonssonen eller ved å tilføre oppløsningen som skal regenereres i denne sone den nødven-dige varme for å frigjøre de absorberte gassformige forbindelser.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-5,karakterisert vedat absorbentløsningen skrubbes med den regenererte absorbentløsning som kommer fra det siste ekspansjonstrinnet etter regenerering, hvilken ekspanderte, regenererte løsning anvendes til å reoppvarme ved indirekte varmeveksling absorbentløsningen som skal regenereres, før den injiseres i absorpsjonssonen.

7. Anordning for regenerering av en absorberende oppløsning inneholdende en eller flere normalt gassformige forbindelser, såsom H2S, CO2og COS, som kan frigjøres ved oppvarming og/eller ved stripping, omfattende en regenereringskolonne (11) forbundet med en rekoker (14) for oppvarming og/eller injisering av en strippegass, hvilken kolonne (11) ytterligere er utstyrt med et uttapningnsrør (16) for den regenererte absorberende oppløsning lokalisert ved bunnen av kolonnen, et rør (13) som munner ut i den nedre halvdel av kolonnen (11) for injeksjon av en komprimert dampfase, et rør (10) for tilføring av oppløsningen som skal regenereres, et rør (17) på toppen av kolonnen (11) for evakuering av de frigjorte gasser, en ekspansjonsanordning forbundet med uttapningsrøret (16) fra kolonnen (11), et uttak for den ekspanderte regenererte oppløsning som danner uttaket for regenereringsanordningen, samt en kompresjonsanordning (30,32) for komprimering av dampfasen med et uttak (33) tilkoblet røret (13) av kolonnen (11),karakterisert vedat ekspansjonsanordningen ytterligere omfatter et antall seriekoblede kammere (24,27) som hvert har et inntak og et uttak for den regenererte absorberende oppløsning samt et dampfaseuttak, hvilke kammere er seriekoblet slik at inntaket i første kammer (24) i serien munner ut i uttaksrøret (16) i kolonnen (11) og hvor inntaket til hvert av de påfølgende kammere (27) munner ut umiddelbart oppstrøms i uttaket for den regenererte oppløsning fra første kammer (24), og hvor uttaket for den regenererte oppløsning fra siste ekspansjonskammer i serien danner uttaket til ekspansjonsanordningen, og hvor kompresjonsanordningen omfatter et antall mindre kompre- sjonsinnretninger (30,32) som hver er forbundet med et ekspansjonskammer (24,27) i serien, hvilke kompresjons-innretninger (30,32) hver med sin inngang er tilkoblet dampfaseuttaket (25,28) til det korresponderende ekspansjonskammer (24,27), og hvor utgangen av hver enkelt kompre-sjonsinnretning (30) som er tilkoblet ekspansjonskamrene (27) etter første ekspansjonskammer (24), med sin utføring (31) er tilkoblet inngangen til den siste kompressorinnret-ningen (32) i serien hvis uttak (33) er tilkoblet røret (13) av kolonnen (11).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert vedat den omfatter fra 2 til 4 ekspansjonskammere (24,27) og tilsvarende kompresjonsinn-retninger (30,32).

9. Anordning ifølge krav 7 eller 8,karakterisert vedat den ytterligere omfatter en absorpsjonskolonne (1) som er tilkoblet væske-utløpet (29) fra siste ekspansjonskammer (27) i serien via en indirekte varmeveksler (9), og som er tilkoblet et eller flere inntak i absorpsjonskolonnen (1), hvilken kolonne (1) inneholder et nedre uttak (2) som er forbundet til varmeveksleren (9) via en ytre væskesirkuleringskrets.