NO180365B

NO180365B - Fremgangsmåte for separasjon av en gassblanding ved absorpsjon

Info

Publication number: NO180365B
Application number: NO923092A
Authority: NO
Inventors: Christophe Lermite; Joseph Larue; Alexandre Rojey
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1991-08-08
Filing date: 1992-08-06
Publication date: 1996-12-30
Also published as: EP0528709B2; CA2075512C; FR2680116B1; CA2075512A1; NO923092L; NO923092D0; EP0528709A1; DK0528709T3; DE69207511D1; JPH05237330A; EP0528709B1; DE69207511T2; US5510567A; NO180365C; FR2680116A1; JP3396783B2; DK0528709T4; DE69207511T3

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for separasjon av en fraksjon fra en gassblanding ved absorpsjon med et løsemiddel fra nevnte fraksjon.

Absorpsjon ved hjelp av et løsemiddel som sirkulerer i en sløyfe er en fremgangsmåte som er vanlig anvendt dersom en be-standdel eller en viss kategori av bestanddeler i det minste delvis skal ekstraheres fra en gass-strøm.

Den anvendte metode omfatter generelt to trinn, ett absorp-sjonstrinn som er passende når gassen som skal behandles og løsemidlet bringes i kontakt i motsatte retninger i en vertikal kolonne, så et trinn for løsemiddelregenerering når gassfraksjonen som er absorbert i første trinn desorberes ved virkning av varme eller trykk eller begge deler. Løsemidlet som regenereres på denne måte, kan så resirkuleres til det første trinn.

I tilfeller hvor løsemiddeltemperaturen må forhøyes for å kunne regenerere løsemidlet, er det viktig å gjenvinne den til-førte varme for å oppnå en god varmebalanse for prosessen. De anordninger som generelt anvendes er beskrevet i det følgende, med referanse til fig. 1.

Løsemidlet som forlater absorpsjonskolonnen Cl gjennom rørledning 4, føres etter eventuell ekspansjon i ventil VI inn i en varmevekslingssone El og det regenererte løsemiddel som forlater regenereringskolonnen C2 gjennom rørledning 8 og gjennom pumpe Pl og rørledning 9, føres også inn i denne varmevekslingssone. Etter utgangen av denne sone føres det belastede løsemiddel tilbake til regenereringskolonnen C2 gjennom rørled-ning 6 i varm og delvis fordampet tilstand, slik at energi på denne måte spares i gjenkokeren for regenereringskolonnen. Det kalde, regenererte løsemiddel føres til absorpsjonstrinnet gjennom rørledning 10, ettersom absorpsjon generelt gjennomføres ved lav temperatur. Varmen som tilføres til gjenkokeren i kolonne C2 gjenvinnes således delvis i varmeveksleren El. Denne prosess fører imidlertid til irreversible varmetap på grunn av det faktum at løsemidlet som fordamper i varmeveksleren El og i gjenkokeren i kolonne C2, må rekondenseres ved toppen av kolonne C2 ved hjelp av et kaldt fluid som ikke deltar i prosessen.

Det er blitt oppdaget - og dette er ett av oppfinnelsens formål - at varmebalansen fra regenerering av et absorpsjonslø-semiddel kan forbedres i betydelig grad dersom løsemidlet regenereres i et apparat, slik at a) den tilførte energi til gjenkokeren i apparatet gjenvinnes effektivt, og b) det fordampede løsemiddel rekondenseres i det minste delvis uten at et eksternt fluid involveres i prosessen.

Oppfinnelsen omfatter således en fremgangsmåte for separasjon av en fraksjon G2 fra en blanding av gasser Gl ved absorpsjon med et løsningsmiddel LI fra nevnte fraksjon G2, karakterisert ved at den omfatter: a) i en absorpsjons sone Cl å føre gassblandingen Gl i kontakt med løsningsmidlet LI, hvorved det oppnås en blanding av

gasser som ikke inneholder fraksjon G2, som fjernes fra prosessen, og løsningsmiddel LI som er belagt med fraksjon

G2;

b) å ekspandere det belagte løsningsmiddel LI fra trinn a) i en ekspansjonssone for fordampning av en del av den

absorberte gass G2 og å avkjøle løsningsmiddel LI;

c) å føre det avkjølte løsningsmiddel LI og de fordampede absorberte gasser fra b) til toppen av en vertikal

desorpsjonsinnretning Dl som omfatter en gjenkokingssone Bl og en ovenpåplassert desorberingssone som inkorporerer en intern varmevekslingssone Zl fjernt fra gjenkokingssonen, som i desorpsjonsinnretningen er i motstrøms kontakt med løsningsmidlet fra trinn b) med en gassfraksjon desorbert fra nevnte løsningsmiddel, og å oppsamle et

regenerert løsningsmiddel LI fra gjenkokingssonen Bl;

d) å føre det regenererte løsningsmiddel LI fra gjenkokingssonen Bl i desorpsjonsinnretningen Dl til bunnen og

gjennom den interne varmevekslingssone Zl i desorpsjonsinnretningen Dl og å underkaste løsningsmidlet som er inn-ført ved toppen av desorberingssonen i trinn c) for indirekte motstrøms-varmeveks1ing med det regenererte

løsningsmiddel LI; og

e) å resirkulere det regenererte løsningsmiddel LI fra den interne varmevekslingssone Cl til absorpsjonssonen Zl i

trinn a).

Det er blitt oppdaget - og dette er ett av oppfinnelsens hovedformål - at anvendelsen av en indre varmevekslingssone muliggjør en betydelig besparelse når det gjelder mengden av varme tilført gjenkokeren.

Besparelsen kan være slik at alle varmevekslere mellom det ladede løsemiddel LI som kommer ut fra absorpsjonstrinnet a) og det regenererte løsemiddel som kommer ut fra desorpsjonstrinnet

c) finner sted i sonen Zl.

Det er også blitt oppdaget at den indre vekslingssone

muliggjør avkjøling av det regenererte løsemiddel. Resultatet er a) at løsemidlet som fordamper i gjenkokeren i det minste delvis rekondenseres og b) at det er en forholdsmessig reduksjon i avkjølingseffekten som må tilføres for å kunne avkjøle det regenererte løsemiddel til den ønskede temperatur før det reinjiseres i absorpsjonssonen Cl.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er således godt tilpas-set til avkjølt absorpsjon av flyktige produkter, hvor det kre-ves underkjøling av det regenererte løsemiddel før det reinjiseres i absorpsjonskolonnen Cl.

Den kan likeledes tilpasses en prosess som drives ved rom-temperatur eller høyere temperatur, så som dehydratisering ved vasking med en glykol eller fjerning av syre ved vasking med et amin.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal beskrives mer de-taljert med henvisning til fig. 2.

Satsen som skal behandles kommer inn gjennom rørledning 1 i absorpsj onskolonnen Cl, hvor den bringes i kontakt, i motsatte retninger, med det regenererte løsemiddel som kommer inn gjennom rørledning 2. Gassen som har tapt en fraksjon ved absorpsjon i løsemidlet forlater kolonnen Cl gjennom rørledning 3 og føres ut fra prosessen. Løsemidlet som absorberte denne fraksjon, forlater denne kolonne Cl gjennom rørledning 4 og ekspanderes og fordampes delvis i ventilen VI. Når den forlater ventilen, føres den gjennom rørledning 5 til desorpsjonsapparat Dl, som omfatter en gjenkokingssone Bl og en indre varmevekslingssone Zl.

Temperaturen i gjenkokingssonen Bl er generelt fra 70 til 220°C.

Temperaturendringen som finner sted i sonen Zl på grunn av løsemidlet som beveger seg nedover i apparatet i kontakt med dampen og temperaturendringen som finner sted på grunn av løse-midlet som stiger opp fra gjenkokingssonen Bl og inn i sonen Zl, er generelt begge mer enn 50°C.

Trykket i desorpsj onsapparatet Dl er generelt fra 1 til 10 bar.

Etter oppstigning inn i den indre varmeveksler Zl forlater løsemidlet desorpsjonsapparatet Dl og føres til veksleren E2 gjennom rørledning 10.

I en spesiell utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er vekslingssonen Zl dannet av et vertikalt apparat som omfatter innretninger for motstrøms varmeveksling mellom løsemid-let LI og løsemidlet fra gjenkokingstrinnet, og innretninger for motstrøms kontakt mellom løsemidlet LI og dampfasen, og slik at løsemidlet LI fra trinn b) føres til toppen av vekslingssonen Zl og løsemidlet fra gjenkokingssonen Bl føres til bunnen av vekslingssonen Zl.

Det kan videre være fordelaktig at høyden av det vertikale apparat som danner vekslingssonen Zl er tilstrekkelig til å til-veiebringe ekvivalenten av minst tre teoretiske nivåer av kontakt mellom løsemidlet LI og dampfasen.

Det regenererte løsemiddel avkjøles til den ønskede temperatur i varmeveksleren E2, fjernes gjennom rørledning 11, blandes med oppfyllingsløsemiddel som kommer inn gjennom rørledning 12, og føres så til absorpsjonskolonnen Cl gjennom rørledning 2.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan gjennomføres både med et fysikalsk løsemiddel og et kjemisk løsemiddel, hvor en reaksjon med absorbatet er innbefattet, eller med en blanding som omfatter minst ett fysikalsk og ett kjemisk løsemiddel.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan f.eks. anvendes for

i det minste delvis ekstraksjon av vann, sure gasser eller de tyngste hydrokarbonfraksjoner i en naturgass.

Desorpsjonsapparatet Dl er beskrevet i det følgende under henvisning til fig. 3.

Det omfatter i hovedsak:

En gjenkokingssone Bl, som består av en beholder med en kapasitet som muliggjør at en gjenkokingsinnretning som er kjent blant fagfolk, så som f.eks. en elektrisk oppvar-mings innretning, eller en lanse (fransk: épingle) for sir-kulasjon av et varmebærende fluid, eller et oppvarmet rør,

kan neddykkes i det regenererte løsemiddel;

En varmevekslingssone Zl, anordnet over gjenkokingssonen Bl og omfattende to sirkulasjonsområder,- slik at det til-førte løsemiddel, som kommer inn ved toppen av desorpsj onsapparatet Dl gjennom rørledning 5, ved hjelp av gra-vitasjonskraften strømmer gjennom ett av områdene, i mot-strøm til dampen som stiger opp fra gjenkokingssonen Bl gjennom varmeveks lings sonen Zl, idet dampen så føres ut fra desorpsjonsapparatet Dl gjennom rørledning 7; mens det regenererte løsemiddel som kommer ut av gjenkokingssonen Bl gjennom rørledning 8, føres gjennom pumpen Pl, og igjen går inn i varmevekslingssonen Zl gjennom rørledning 9, strømmer oppover gjennom det andre område og så forlater varmevekslingssonen Zl gjennom rørledning 10.

Den indre varmevekslingssone Zl kan konstrueres på forskjellige måter, idet noen eksempler er angitt i det følgende.

Den indre varmevekslingssone Zl kan f.eks. være dannet av vertikale rør i hvilke løsemidlet som skal regenereres strømmer i form av en fallende film på rørenes indre vegger, mens det regenererte løsemiddel som stiger opp fra gjenkokingssonen Bl strømmer på utsiden av rørene i mantelen (fransk: calandre) . Den indre vegg i de vertikale rør kan være glatt, men den kan også ha områder med ujevnheter eller den kan ha gjennomgått en over-flatebehandling for å fremme transport av substans eller varme mellom fasene som strømmer inne i rørene og varmeovergang mellom fasene som strømmer på hver side av rørveggene. Eksempelvis kan geometrien for den indre overflate av rørene være slik at opp-treden av bølger fremmes i den fallende væskefilm, eller over-flaten kan også ha furer langs rørenes akse for å øke det indre overflateareale i rørene, eller den kan være belagt med en av-setning av faste agglomeratpartikler for å fremme kjernedannelse av dampkuler i den fallende, flytende film.

De vertikale rør kan likeledes være fylt med en løst pakket fyllmasse, så som sfæriske, ringformige eller salformede deler. Fortrinnsvis overskrider ikke den maksimale størrelse av et fyllelement 1/8 av rørenes diameter.

De vertikale rør kan også alternativt fylles med en strukturert fyllmasse, f.eks. nett av metalltråd, sammenknyttet me-tallduk, plater eller bånd, slik som anvendt i f.eks. statiske blandere.

En annen mulighet er å gjennomføre kontakten mellom løse-midlet som skal regenereres og dampen som stiger opp fra gjenkokingssonen Bl gjennom mantelen på rørenes ytre overflate, idet det regenererte løsemiddel stiger opp fra gjenkokingssonen Bl gjennom rørenes indre. I dette tilfelle kan mantelen enten være tom eller være fylt med løst eller strukturert fyllstoff. Også i dette tilfelle kan rørenes ytre overflate være glatt eller ha områder med ujevnhet eller den kan ha gjennomgått en overflate-behandling for å fremme overføring av substans eller varme mellom fasene som strømmer på yttersiden av rørene, samt varmeover-føring mellom fasene som sirkulerer på begge sider av veggen.

Alternativt kan varmevekslingssonen Zl ha andre strukturer som er kjente i teknikken. De to sirkulasjonsområder kan f.eks være dannet av hhv. rørspoler og en mantel som omgir disse rør; sirkulasjonsområdene kan også begrenses av et platesett.

Desorpsjonsapparatet Dl kan også ha en anordning for for-deling av det tilførte løsemiddel i det tilhørende sirkula-sjonsområde for varmevekslingssonen Zl i tilfeller hvor dette område er i flere deler (i form av rør f .eks.) . Slike innretninger er kjente i teknikken.

I de følgende to eksempler sammenlignes anordningene illustrert i figurene 1 og 2. I begge tilfeller er den gass som skal behandles (Gl) en lett hydrokarbongass i området fra metan til butan, fra hvilken C3+-fraksjonen (propan og n-butan) skal ekstraheres ved hjelp av et løsemiddel (LI), som er en ekvimolar blanding av n-nonan og n-dekan. Gassen (Gl) kommer inn i absorpsj onskolonnen Cl med en strømningshastighet på 1000 kg/time gjennom rørledning 1 og ved et trykk på 5 bar og en temperatur på -20°C. Gassens molare sammensetning er som følger:

Metan 49,9%, etan 29,3%, propan 15,5%, n-butan 5,3%.

Eksempel 1 (Sammenligning)

I den klassiske absorpsjonsanordning i fig. 1 injiseres det regenererte løsemiddel (LI) ved toppen av kolonnen Cl gjennom rørledning 2 med en strømningshastighet på 2000 kg/time. Løse-midlets (LI) temperatur er -20°C og det har et trykk på 5 bar. 57% av innholdet av propan og 98% av innholdet av n-butan i den innkommende gass (Gl) absorberes av løsemidlet i kolonne Cl. Den utarmede gass føres ut fra prosessen gjennom rørledning 3 ved en temperatur på -5°C og med en strømningshastighet på 693 kg/time. Det anrikede løsemiddel kommer ut fra bunnen av kolonnen Cl gjennom rørledning 4 ved en temperatur på 2°C og går inn i ekspansjonsventilen VI. Det forlater ventilen gjennom rørledning 5 i en delvis fordampet tilstand, med en temperatur på -5°C og ved et trykk på 1,2 bar. Det anrikede løsemiddel kommer så tilbake til varmeveksleren El, hvor det oppvarmes av det regenererte løsemiddel som kommer tilbake til varmeveksleren El gjennom rørledning 9. Den anrikede løsemiddel kommer ut fra varmeveksleren El gjennom rørledning 6 ved en temperatur på 110°C og går inn i regenereringskolonnen C2, som er en destillasj ons-kolonne med plater eller er en pakket kolonne. Kjøleeffekt for kolonnens C2 kondensator er 44 kw, og oppvarmingseffekten for gjenkokeren er 78 kW. De lette hydrokarboner som er blitt desorbert, forlater kolonnen C2 og prosessen gjennom rørledning 7 med en temperatur på -20°C. Det regenererte løsemiddel forlater kolonnen C2 gjennom rørledning 8 ved en temperatur på 158°C og går inn i pumpen Pl. Det forlater pumpen gjennom rør-ledning 9 ved et trykk på 5 bar og går inn i varmeveksleren El. Løsemidlet forlater varmeveksleren gjennom rørledning 10 ved en temperatur på 5°C, før avkjøling til -20°C ved hjelp av et fluid som er eksternt i forhold til prosessen i varmeveksleren E2, som har en kjøleeffekt på 28 kW. Det forlater det eksterne fluid gjennom rørledning 11, blandes med det utarmede løsemiddel som kommer gjennom rørledning 12 og injiseres i kolonnen Cl gjennom rørledning 2.

Eksempel 2

I anordningen ifølge oppfinnelsen i fig. 2 injiseres det regenererte løsemiddel (LI) ved toppen av kolonnen Cl gjennom rørledning 2 med en strømningshastighet på 2000 kg/time. Løse-midlets (LI) temperatur er -20°C og det står under et trykk på 5 bar. 57% av propaninnholdet og 98% av n-butaninnholdet i den innkommende gass (Gl) absorberes av løsemidlet i kolonne Cl. Den utarmede gass føres ut fra prosessen gjennom rørledning 3 ved en temperatur på -5°C og med en strømningshastighet på 692 kg/time. Det anrikede løsemiddel kommer ut fra bunnen av kolonnen Cl gjennom rørledning 4 ved en temperatur på 2°C og går inn i ekspansjonsventilen VI. Det forlater ventilen gjennom rørledning 5 i delvis fordampet tilstand ved en temperatur på -5°C og ved et trykk på 1,2 bar. Det anrikede løsemiddel injiseres så i desorpsjonsapparatet Dl, som er en varmeveksler/kolonne, som omfatter en indre varmevekslingssone og en gjenkokingssone. Varmeeffekten for gjenkokeren i apparatet Dl er 50 kW. De lette hydrokarboner som er desorbert forlater apparatet Dl og prosessen gjennom rørledning 7 ved en temperatur på 9°C. Det regenererte løsemiddel forlater gjenkokingssonen i apparatet Dl gjennom rørledning 8 ved en temperatur på 161 °C og går inn i pumpen Pl. Det pumpes ut gjennom rørledning 9 ved et trykk på 5 bar, føres inn i den indre varmevekslingssone i apparatet Dl og forlater denne sone gjennom rørledning 10 ved en temperatur på 15°C. Derfra strømmer det regenererte løsemiddel inn i varmeveksleren E2, hvor det avkjøles til -20°C ved hjelp av et fluid som er eksternt i forhold til prosessen. Kjøleeffekten for varmeveksleren E2 er 39 kW. Det regenererte løsemiddel forlater varmeveksleren E2 gjennom rørledning 11, blandes med supple-ringsløsemidlet som kommer inn gjennom rørledning 12 og injiseres i kolonnen Cl gjennom rørledning 2.

Ved sammenligning av anordningene i eksempel 1 og 2 vil det sees at utvinning av den tunge C3 + -fraksjon er identisk i begge tilfeller. På den andre side er den varme- og kjøleeffekt som er nødvendig hhv. 36% og 46% mindre i anordningen ifølge fig.2.

Det siste eksempel viser hvordan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes for å skille metan fra hydrokarboner med høyere molar masse.

Et annet eksempel på oppfinnelsens anvendelse angår fjer-

ningen av sure gasser, C02 og H2S, fra en naturgass.

Dersom for eksempel en sur gass skal fjernes i det minste delvis fra en naturgass, er det mulig å gjennomføre driften med den grunnleggende anordning vist i fig. 2, idet naturgassen bringes i kontakt med et kjølende løsemiddel, f.eks. et løsemid-del basert på metanol. Løsemidlet kan inneholde en variabel an-del av vann, f.eks. fra 1 til 20 vekt%, for å begrense koab-sorpsjon av hydrokarboner. Løsemidlet som inneholder sure gasser som kommer ut av kolonnen Cl, føres inn i regenereringsapparatet Dl. Den sure gass kommer ut fra toppen av apparatet Dl og det regenererte løsemiddel kommer gjennom gjenkokingssonen Bl ut ved toppen av den indre varmevekslingssone Zl.

For å begrense tap av koabsorberte hydrokarboner, er det også mulig å gjennomføre driften med den grunnleggende anordning illustrert i fig. 4. I eksempel 3 er gassen som skal behandles (Gl) metan'som inneholder 2000 ppm mol H2S. Ekstraksjonsløse-midlet (LI) utgjøres av metanol og vann, idet vannandelen er 20 vekt%. Gassen (Gl) kommer inn i prosessen gjennom rørledning 101 med en strømningshastighet på 1608 kg/time, ved et trykk på 30 bar og med en temperatur -30°C.

Eksempel 3

I anordningen ifølge fig. 4 injiseres det regenererte løse-middel (LI) i toppen av kolonnen C101 med en strømningshastighet på 3684 kg/time. Løsemidlets (LI) temperatur er -30°C og det står under et trykk på 30 bar. Gassen som skal behandles kommer inn gjennom rørledning 101, blandes med fraksjonen (G2) som forlater kompressoren K101 gjennom rørledning 106, og injiseres i kolonnen C101. Den utarmede gass føres ut fra prosessen gjennom rørledning 103 ved en temperatur på -31°C og med en strømnings-hastighet på 1576 kg/time. Innholdet av H2S i denne gass er 4 ppm mol. Det anrikede løsemiddel kommer ut fra bunnen av kolonnen C101 gjennom rørledning 104 ved en temperatur på -30°C. Det inneholder 26 kg/time metan og 7 kg/time H2S, med en total utgangsmengde på 3716 kg/time.

Det anrikede løsemiddel føres gjennom rørledning 104 inn i ventilen V101, hvor det ekspanderes og delvis fordampes, hvor-etter det går inn i beholderen (ballong) T101 ved en temperatur på -32°C og ved et trykk på 6 bar.

Gassfraksjonen som stammer fra delvis fordampning av det anrikede løsemiddel forlater beholderen T101 gjennom rørledning 105 og går inn i kompressoren K101, fra hvilken den går ut gjennom rørledning 106 ved en temperatur på 110°C og ved et trykk på 3 0 bar.

Denne fraksjon blandes med gassen som skal behandles (Gl) , som kommer inn i prosessen gjennom rørledning 101, og føres så inn i kolonnen C101.

Den flytende fraksjon (L2) , som kommer ut etter den delvise fordampning av det anrikede løsemiddel, forlater beholderen T101 gjennom rørledning 107 og føres inn i ventilen V102. Den kommer ut fra ventilen gjennom rørledning 108 i delvis fordampet tilstand ved en temperatur på -32°C og med et trykk på 3 bar. Fraksjonen (L2) inneholder 5,6 kg/time metan og 6,8 kg/time H2s, med en total utstrømning på 3696 kg/time.

Den flytende fraksjon (L2) føres gjennom rørledning 108 inn i desorpsjonsapparatet D101, som er en varmeveksler/kolonne, som omfatter en indre varmevekslingssone Z101 og en gjenkokingssone B101. Gjenkokerens B101 varmeeffekt er 40 kW.

De desorberte mengder av H2S og metan forlater apparatet D101 og prosessen gjennom rørledning 109 ved en temperatur på -25°C.

Det regenererte løsemiddel forlater gjenkokingssonen B101 gjennom rørledning 110 ved en temperatur på 101°C og går inn i pumpen P101. Det pumpes ut gjennom rørledning 111 ved et trykk på 30 bar, føres inn i varmevekslingssonen Z101 og forlater denne sone gjennom rørledning 112 ved -15°C. Det regenererte løsemiddel inneholder 0,016 kg/time H2S.

Det regenererte løsemiddel føres gjennom rørledning 112 og inn i varmeveksleren E102, hvor det avkjøles til en temperatur på -30°C ved hjelp av et fluid som er eksternt i forhold til prosessen. Det forlater veksleren E102 gjennom rørledning 113 og blandes så med påfyllings-løsemiddel som tilføres gjennom rørledning 114 og slippes så inn i kolonnen C101 gjennom rør-ledning 102. Vekslerens E102 kjøleeffekt er 42 kW.

I tilfeller hvor to sure gasser med forskjellig flyktighet, f.eks. C02 og H2S, skal fjernes fra en gassformig blanding, og hvor de to gasser må føres ut i forskjellige rørledninger, er det mulig å anvende den anordning som er illustrert i fig. 5 og som er beskrevet i det følgende.

Satsen som skal behandles kommer inn i prosessen gjennom rørledning 201, blandes med gassfraksjonen som kommer fra kompressoren K201 gjennom rørledning 206 og slippes inn i kolonnen C2 01. Her bringes den i kontakt, i motsatte retninger, med det regenererte løsemiddel som kommer inn gjennom rørledning 202. Den avsyrede gass forlater kolonnen C201 gjennom rørledning 203 og føres ut av prosessen.

Det anrikede løsemiddel forlater kolonnen gjennom rørled-ning 204, går inn i ventilen V201, hvor det ekspanderes og delvis fordampes, og føres så inn i beholderen T201.

Gassfraksjonen som kommer ut fra ekspansjonen forlater beholderen T201 gjennom rørledning 205 og går inn i kompressoren K201, hvor den bringes tilbake på driftstrykket for kolonnen C201. Den forlater kompressoren K201 gjennom rørledning 206, blandes med satsen som skal behandles og som kommer inn i prosessen gjennom rørledning 201, og går inn i kolonnen C201.

Den flytende fraksjon som strømmer ut etter ekspansjonen av det anrikede løsemiddel i ventilen V201, forlater beholderen T201 gjennom rørledning 207, går inn i ventilen V202, hvor den kan ekspanderes og går så inn i desorpsjonsapparatet D201, som omfatter en gjenkokingssone B201 og en indre varmevekslingssone Z201.

Det delvis regenererte løsemiddel forlater gjenkokeren B201 gjennom rørledning 210, går inn i pumpen P201, pumpes ut gjennom rørledning 211, føres inn i varmevekslingssonen Z201 og forlater denne sone gjennom rørledning 212. En del av det delvis regenererte løsemiddel kan reinjiseres ved toppen av apparatet D201 for å vaske gassfraksjonen som forlater apparatet D201 og prosessen gjennom rørledning 209. Denne fraksjon inneholder hoved-delen av den mest flyktige sure gass. Den andre del av det delvis regenererte løsemiddel som forlater varmevekslingssonen Z201 ekspanderes i ventilen V203. Det føres ut av ventilen og gjennom rørledning 214 og går inn i desorpsjonsapparatet D202, som omfatter en gjenkokingssone B202 og en indre varmevekslingssone Z202 .

Den minst flyktige sure gass forlater apparatet D202 gjennom rørledning 215 og føres ut fra prosessen.

Det regenererte løsemiddel forlater gjenkokingssonen B202 gjennom rørledning 216, går inn i pumpen 202, forlater pumpen gjennom rørledning 217 og går inn i varmevekslingssonen Z202. Det kommer ut av apparatet D202 gjennom rørledning 218, avkjøles i veksleren E2 02 av et fluid som er eksternt i forhold til prosessen, forlater veksleren E202 gjennom rørledning 219, blandes med oppfyllingsløsemidlet som kommer inn gjennom rørledning 220 og føres inn i kolonnen C201 gjennom rørledning 202.

Disse eksempler begrenser ikke oppfinnelsens rammer. Som allerede angitt, kan fremgangsmåten anvendes for fjerning av vann, under anvendelse av f .eks. dietylenglykol eller trietylen-glykol som løsemiddel, eller for fjerning av sure gasser, under anvendelse av f.eks. dietanolamin som løsemiddel. Den kan likeledes anvendes på en raffinerigass eller enhver annen syntese-gass for å fjerne vann, sure gasser eller paraffiniske, ole-finiske eller aromatiske hydrokarboner, enten selektivt eller ikke-selektivt.

Claims

1. Fremgangsmåte for separasjon av en fraksjon G2 fra en blanding av gasser Gl ved absorpsjon med et løsningsmiddel LI fra nevnte fraksjon G2, karakterisert ved at den omfatter: a) i en absorpsjons sone Cl å føre gassblandingen Gl i kontakt med løsningsmidlet LI, hvorved det oppnås en blanding av gasser som ikke inneholder fraksjon G2, som fjernes fra prosessen, og løsningsmiddel LI som er belagt med fraksjon G2; b) å ekspandere det belagte løsningsmiddel LI fra trinn a) i en ekspansjonssone for fordampning av en del av den absorberte gass G2 og å avkjøle løsningsmiddel LI; c) å føre det avkjølte løsningsmiddel LI og de fordampede absorberte gasser fra b) til toppen av en vertikal desorpsjonsinnretning Dl som omfatter en gjenkokingssone Bl og en ovenpåplassert desorberingssone som inkorporerer en intern varmevekslingssone Zl fjernt fra gjenkokingssonen, som i desorpsjonsinnretningen er i motstrøms kontakt med løsningsmidlet fra trinn b) med en gassfraksjon desorbert fra nevnte løsningsmiddel, og å oppsamle et regenerert løsningsmiddel LI fra gjenkokingssonen Bl; d) å føre det regenererte løsningsmiddel LI fra gjenkokingssonen Bl i desorpsjonsinnretningen Dl til bunnen og gjennom den interne varmevekslingssone Zl i desorpsjonsinnretningen Dl og å underkaste løsningsmidlet som er inn-ført ved toppen av desorberingssonen i trinn c) for indirekte motstrøms-varmeveksling med det regenererte løsningsmiddel LI; og e) å resirkulere det regenererte løsningsmiddel LI fra den interne varmevekslingssone Cl til absorpsjonssonen Zl i trinn a).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det regenererte løsnings-middel som kommer ut fra desorpsjonssonen Dl avkjøles, f.eks. til en temperatur fra 0 til -50°C, før det føres tilbake til absorpsjonssonen Cl.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at løsningsmidlet LI er et fysikalsk løsningsmiddel.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at løsningsmidlet LI er et kj emisk løsningsmiddel.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at løsningsmidlet LI er en blanding av minst ett fysikalsk og minst ett kjemisk løsnings-middel .

6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at gassblandingen Gl er en naturgass.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at minst en del av den tyngste hydrokarbonf raksj on som blandingen Gl inneholder ekstraheres fra blandingen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at minst en del av de sure gasser som blandingen Gl inneholder ekstraheres fra blandingen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at ekstraksjon av minst en del av vannet fra Gl er ønsket.

10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at under vekslingen som gjennomføres fullstendig i motstrøm i vekslingssonen Zl er temperaturendringen som løsningsmidlet LI og som løsningsmidlet fra gjenkokingssonen Bl gjennomgår begge over 50°C.

11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved at høyden av det vertikale apparat som danner vekslingssonen Zl gjør det mulig å tilveie-bringe ekvivalenten av minst tre teoretiske kontaktnivåer mellom løsningsmidlet LI og dampfasen.

12. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at all varmeveksling mellom det tilførte løsningsmiddel LI som forlater absorpsjonstrinnet a) og det regenererte løsningsmiddel LI som forlater desorpsj onstrinnet c) finner sted i sonen Zl.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1-12, karakterisert ved at den indre varmevekslingssone er laget av vertikale rør og en mantel som omgir disse rør.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at kontakten mellom løsnings-midlet som skal regenereres og dampen som stiger opp fra gjenkokingssonen Bl finner sted inne i rørene, mens det regenererte løsningsmiddel stiger opp gjennom mantelen på yttersiden av rørene.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at rørenes indre overflate har områder med ujevnhet, eller har gjennomgått en overflatebe-handling for å fremme overføring av masse og overføring av varme.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at de vertikale rør er fylt med et løst pakket fyllmateriale.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at fyllelementenes maksimale størrelse er mindre enn 1/8 av de vertikale rørs diameter.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at de vertikale rør er fylt med et strukturert fyllmateriale.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at løsningsmidlet som skal regenereres strømmer gjennom rørene som en fallende film.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at kontakten mellom løsnings-midlet som skal regenereres og dampen som stiger opp fra gjenkokingssonen Bl finner sted i mantelen, mens det regenererte løsningsmiddel stiger opp inne i rørene.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at den ytre overflate av rørene har områder med ujevnhet eller har gjennomgått en over- flatebehandling for å fremme overføring av masse og overføring av varme.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at mantelen er fylt med et løst pakket fyllmateriale.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at mantelen er fylt med et strukturert fyllmateriale.

24. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-12, karakterisert ved at den indre varmevekslingssone er laget av rørspoler og av en mantel som omgir disse rør.

25. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-12, karakterisert ved at den indre varmevekslingssone er dannet av plater.