NO327793B1

NO327793B1 - Fremgangsmate og apparat for a fordele en vaeske inn i en gasstrom.

Info

Publication number: NO327793B1
Application number: NO20026200A
Authority: NO
Inventors: Harald Linga; Finn Patrick Nilsen; Rune Fantoft; Inge Sverre Lund Nilsen; Geir Inge Eide
Original assignee: Propure As
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2009-09-28
Also published as: CN1438916A; ZA200209844B; CA2411417C; RU2247595C2; EP1294473A1; DK1294473T3; US20030155436A1; NO20026200D0; US7128276B2; NO20026200L; WO2002000334A1; CA2411417A1; CN1302838C; BR0112060B1; DE60117265T2; EP1294473B1; AU2001269265B2; ATE317722T1; AU6926501A; ES2258538T3

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for effektiv blanding av to eller flere fluider, spesielt fluider av forskjellige faser. Oppfinnelsen omfatter også et apparat for utførelse av fremgangsmåten. Oppfinnelsen vedrører også fluidseparasjonssystemer, spesielt den selektive fjernelse av en komponent eller komponenter fra en blanding av faser ved bruk av et flytende løsningsmiddel eller reagens. For eksempel kan den foreliggende oppfinnelse angå absorbsjonen av sure gasser som C02, H20, NOx, oksider av svovel, etc. fra naturgasser og fra forbrenningsgasser. En ytterligere anvendelse kan angå dehydratisering av gasser ved injeksjon av kjemikalier.

Konvensjonelle systemer for blanding av fluider i forskjellige faser anvender kolonner som kan være fylte kolonner, platekolonner eller klokkeplate-kolonner, eller kolonner med en eller annen form av kontaktmedium. I disse systemer strømmer de forskjellige fluider generelt i motstrøm.

De tidligere kjente systemer lider av den mangel at for å oppnå en signifikant grad av gass-/væskekontakt, må kolonnene være store og deres operasjon bremses av for sterk skumdannelse. Reduksjonsforholdet for motstrøms-kontaktorer er også begrenset på grunn av overfylling. I tillegg må en eventuell etterfølgende strippeseksjon som kan være nødvendig for å fjerne gassen fra opp-løsningen også være stor for å håndtere det store volum av løsningsmiddel og reagens som anvendes. Etter som operasjonen godt kan gjennomføres under høyt trykk og ettersom de angjeldende fluider kan være sterkt korroderende er investeringsomkostningene for de store kolonner og etterfølgende strippeseksjon høye. Videre er driftsomkostningene og vedlikeholdsomkostningene høye.

Konvensjonelle systemer for absorbsjonen av sure gasser anvender et flytende løsningsmiddel; typiske løsningsmidler inkluderer aminer som metyl-dietanolamin (MDEA), monoetanolamin (MEA) og dietanolamin (DEA). Blanding-er av løsningsmidler kan også anvendes. Disse løsningsmidler kan bringes i kontakt med den sure gassblanding (gassblanding inkluderende sure gasser) i en ko-lonne som for eksempel beskrevet ovenfor. De samme problemer med størrelsen av kolonnen og volumet av nødvendig løsningsmiddel som beskrevet ovenfor gjelder fremdeles.

Alternativt kan væsken som reagerer reversibelt (også benevnt irreversibel reaktiv rensevæske ("scavenger liquid"), enkelt injiseres inn i gassen og føres gjennom en eller annen form av dyse (for eksempel diameter 0,2 mm) for å forsø-ke å bryte opp eller forstøve væsken og øke overflatearealet av væske i kontakt med gassen. Væsken utfører en irreversibel reaksjon med gassen og blir ikke strippet for påfølgende fornyet anvendelse. Dette system lider av den mangel at størrelsen av dysen som kreves for å forstøve væsken ned til et akseptabelt nivå er meget liten og tilstoppes lett. Det er også meget vanskelig å forstøve viskøse væsker som de reversible reaktive rensevæsker som er nevnt ovenfor med rime-lige reduksjonsforhold av væskens strømningstakt (lave væskestrømnings-takter). En dyse gir også bare en punktvis fordeling av væske som gir bare lokalisert sammenblanding.

NO 104 954 beskriver en anordning ved et apparat for tilførsel og finforde-ling av en væske i et gassformig medium. Hovedhensikten er å rense eller befukte det gassformige medium. WO 99/13966 beskriver et fluidseparasjonssystem som omfatter minst to turbulente kontaktorer i serie, minst én som har et rør som går gjennom utløpet av karet, nevnte rør fører til et venturirør og som kan inneholde enten gass eller væske. Den andre fasen kan trekkes gjennom utløpet ved beve-gelsen av den første fase.

Det er derfor et formål for den foreliggende oppfinnelse å overvinne de problemer som er omtalt ovenfor og å tilveiebringe et middel for forbedret disper-gert fordeling av væsken inn i gassen over et bredt område av væskestrømnings-takter.

Det er et ytterligere formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for selektiv absorbering av en fluidkomponent fra en fluidblanding med en høy grad av effektivitet og mer økonomisk (lavere kjemikalie-forbruk for å tilfredsstille den foreskrevne forskrift) enn i eksisterende metode. Det er spesielt et formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for selektiv fjerning av en selektert gasskomponent fra en gasstrøm med en høy grad av effektivitet.

Ifølge et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å fordele en væske inn i en gasstrøm, som omfatter å tilveiebringe en væske til et rør 5 hvori en gasstrøm strømmer, hvor gasstrøm-men trekker væsken ut til en film langs den indre overflate av røret til en skarp kant 6 ved enden av røret ved hvilket punkt væsken brytes av fra overflaten av røret og blandes intimt med gassen, hvor væsken frembys til røret i form av en ring omkring den indre overflaten avrøret ved hjelp av et ringformet kammer 23c som fører til en trang kanal 23d.

Oppbrytingen av væskefilmen til filamenter og dråper er avhengig av den relative hastighet mellom gassen og væsken, og det er derfor mulig å forstøve viskøse væsker med lave væskestrømningstakter. En fordel ved dette er at det er relativt lett å kontrollere mengden av anvendt væske mens absorbsjonsegenskap-ene av væsken fremdeles utnyttes effektivt.

Sammenblandingen av gass og væske foregår turbulent og er meget intens og resulterer i ytterst effektiv gass-/væskekontakt. Den effektive sammenblanding betyr at absorbsjonen kan foregå meget hurtig og i en forholdsvis liten mengde løsningsmiddel sammenlignet med den mengde som kreves med en konvensjonell dyse. Dette betyr i sin tur at væskeforbruket i utstyret reduseres dramatisk. Ved bruk av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan det oppnås en reduksjon i væskeforbuket på opptil 40% sammenlignet med konvensjonell dyse/statisk blanderteknologi uten noe tap i gass-/væskeoverføringseffektivitet. Dette er spesielt signifikant i situasjoner hvor reaksjonen er irreversibel og den anvendte væske blir kastet og det er derfor ønskelig å anvende så lite væske som mulig og å utnytte den til sin maksimale effekt.

Samtidig som væskeforbruket reduseres er det anvendt blandesystem enkelt og billig sammenlignet med tidligere kjente systemer og fører til reduserte anleggs- og vedlikeholdsomkostninger såvel som nedstrømsbesparelser referert til ovenfor.<1>Endelig kan det for visse anvendelser oppnås en grad av fjernelses-effektivitet som nærmer seg 100% for den selekterte gasskomponent (for eksempel sur gass fra naturgass eller forbrenningsgass).

Fremgangsmåten gjennomføres foretrukket som kontinuerlig prosess med strømning av gass og væske i medstrøm. Medstrømmen eliminerer problemene assosiert med skumdannelse eller overfylling ettersom separasjon lett kan gjen-nomføres nedstrøms fra blanderen.

Foretrukket er rørseksjonen oppstrøms fra reaksjonssonen og hvori gass-strømmen strømmer en konvergerende rørseksjon som på grunn av sin form ak-selerer gassen når den passerer væskeringen. Denne akselererende gasstrøm trekker foretrukket væsken ut i en tynn film langs siden av røret til den skarpe kant hvor væsken brytes av til filamenter. Dannelsen av disse væske-filamenter bestemmes av den relative hastighet mellom gassen og væskefasen, kant-geome-trien og overflatespenningen mellom gassen og væsken.

I reaksjonssonen umiddelbart nedstrøms fra den skarpe kant blir væskefilamentene ytterligere brukt opp til små dråper som tilveiebringer ekstremt effektive arealer for masseoverføring. Oppbrytingen av væskefilamentene til dråper styres av Weber-tallet (We)

hvori pG er gassdensiteten, U er den relative hastighet mellom gassfasen og væskefasen, d er den karakteristiske filamentdimensjon og a er væske-/gass-overflatespenningen. Oppbrytingen av filamentene skjer når We>Wecr- en kritisk verdi av Weber-tallet. Fra vindtunnelforsøk hvori dråper injiseres inn i strømnings-feltet er Wecri området 8-10 (ref. Krzeczkowski S "Measurement of liquid droplet disintegration mechanisms", Int. J. multiphases Flow, Vol. 6, s. 227-239, 1980). Når først væsken er brutt opp i dråper blander gass og væske seg foretrukket intimt tvers over hele den radiale utstrekning av røret og konsentreres ikke i en sentral region. Den radiale dråpeinnblanding bestemmes av Reynolds tall (Re)

hvori D er den lokale rørdiameter, Um er den lokale blandingshastighet, og pm og lim er henholdsvis densiteten og viskositeten av fluidblandingen.

Den radiale fordeling avhenger også av forholdet mellom strupediameteren av kanten og den ordinære rørdiameter ettersom denne styrer den ringformede region ved hvilken dråpene genereres. Anordningen av væsken i en ringform omkring hele omkretsen av rørseksjonen sikrer fordeling av væsken over hele den fulle rørseksjon i motsetning til den punktvise fordeling ved hjelp av en dyse.

Fremgangsmåten kan eventuelt inkludere det ytterligere trinn med å separere en gassfase og en væskefase etter den turbulente sammenblanding. Væskefasen kan så eventuelt behandles for å fjerne den absorberte gass-komponent og kan resirkuleres til reaktoren.

Det innses at oppfinnelsen er særlig anvendbar ved en hvilken som helst absorbsjonsreaksjon hvori reaksjonskinetikken er hurtig, for eksempel absorbsjonen av en sur gasskomponent som H2S. Oppfinnelsen er også anvendbar ved kjemiske reaksjoner med hurtige reaksjonskinetikker, hvor god sammenblanding av reaksjonskomponenten er et krav.

Fremgangsmåten omfatter også fjernelse av en enkelt selektert komponent fra en blanding av gasser. Alternativt omfatter fremgangsmåten fjernelse av et flertall gasskomponenter fra en gasstrøm, enten ved bruk av et felles løsnings-middel eller reagens, eller ved hjelp av respektive løsningsmidler eller reagenser. Ifølge et ytterligere aspekt av oppfinnelsen inneholder gasstrømmen en enkelt gasskomponent som absorberes.

Etter det konvergerende rør er det foretrukket en divergerende seksjon for å ekspandere gassen, redusere hastigheten av gassen og øke gasstrykket. På denne måte kan systemet drives med et forholdsvis lavt permanent trykkfall over hele systemet.

Apparatet er uavhengig av rørinklinasjonen, men bør foretrukket ikke instal-leres umiddelbart oppstrøms fra et rørbend ettersom dette kan bryte opp den genererte hovedsakelige homogene strømning. Foretrukket er apparatet anordnet hovedsakelig horisontalt.

Oppfinnelsen omfatter også et apparat for å fordele en væske inn i en gasstrøm, som omfatter en turbulent kontaktor 1 med en konvergerende rør-seksjon 5 hvor gjennom en gasstrøm strømmer, et væskeinnløp 3, en skarp kant 6 ved enden av det konvergerende rør og en ytterligere rørseksjon 15 der væske-innløpet er arrangert for å lage en ring av væske rundt den indre omkrets av røret ved hjelp av et ringformet kammer 23c som førere til en trang kanal 23d. Den skarpe kant er foretrukket anordnet i rett vinkel, selv om både spisse eller butte vinkler foretrukket kan anvendes med spesifikke væsker. Formålet for den skarpe kant er å tilveiebringe et middel for effektiv fordeling av væsken i gasstrømmen. Hvis den skarpe kant er i en spiss vinkel (dvs. den snur og vender tilbake mot den konvergerende rørseksjon) kan det anvendes en skarpere kant som foretrukket anvendes for mer viskøse væsker som har en høyere affinitet for røroverflaten. Alternativt kan det for en mindre viskøs væske være tilstrekkelig med en butt vinkel for å fordele væsken i røret.

Foretrukket tildannes gasstrømmen og væsken til en homogen blanding i kontaktoren hvor den homogene blanding til slutt separeres i en gassfase og en væskefase i en nedstrøms beholder. Eventuelt foregår denne faseseparasjon i en hydrosyklon.

Foretrukket blir løsningsmidlet eller reagenset i væskefasen underkastet en regenereringsbehandling for å fjerne den absorberte selekterte gasskomponent. Foretrukket blir den regenererte løsningsmiddelholdige væskefase resirkulert til kontaktoren.

Foretrukket gjennomføres regenereringen ved oppvarming og/eller med flash avrivning av den absorberte gasskomponent i en flash tank. Foretrukket oppnås avkjølingen og den regenerative oppvarming etter blandingen i det minste delvis ved gjensidig varmeveksling.

Oppfinnelsen kan anses å omfatte anvendelse av en turbulent kontaktor for å absorbere en utvalgt gasskomponent fra en gasstrøm ved å bringe gasstrøm-men i kontakt med en væske som inkluderer et løsningsmiddel eller reagens for

den selekterte gasskomponent, slik at gasskomponenten bringes til å bli absorbert av løsningsmidlet eller reagenset. Spesielt omfatter oppfinnelsen anvendelsen av en kontaktor ifølge den foreliggende oppfinnelse for å absorbere sure gasser som H2S og C02fra naturgass. Et antall spesifikke anvendelser for apparatet og fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse skal drøftes detaljert senere.

Fleksibiliteten av apparatet og fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse gjør at de kan anvendes innenfor brede anvendelsesområder. Spesielt tillater systemets evne til å operere ved ekstremt høye gass-/væske-forhold med meget lave strømningstakter av viskøse væsker effektiv anvendelse av flytende løsningsmidler eller reagenser og maksimerer bruken av løsningsmidlene uten å påvirke den totale yteevne av systemet.

Egnede løsningsmidler for bruk ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer aminer som for eksempel MDEA, MEA og DEA og blan-dinger av løsningsmidler. Irreversibelt reagerende løsningsmidler er foretrukket for anvendelser for rensevæsker som reagerer irreversibelt med H2S. Sjøvann er også egnet som et løsningsmiddel for høy utnyttelse av belastningsevnen for løs-ningsmidlet og den lave pris på løsningsmidlet kan i mange tilfeller kompensere for den lavere belastningsevne.

De beskrevne systemer for separasjons/absorbsjons/reaksjon er generelt enkelt operative, men det bemerkes at multiseparasjons/absorbsjons/reaksjoner kan gjennomføres. Disse kan gjennomføres samtidig eller sekvensmessig og kan også utføres i serier eller parallelt. Spesielt kan det være mer enn en slik turbulent kontaktor i en enkelt gassrørledning.

Det skal videre nevnes en fremgangsmåte for fornyet blanding av en flerfa-sestrøm. Foretrukket føres en flerfasestrøm langs en konvergerende rørledning til en skarp kant hvor strømningen brytes og turbulent sammenblanding foregår tvers over den radiale utstrekning av rørledningen. Eventuelt er der en ytterligere tilfør-sel av væske før den skarpe kant. Foretrukket tilføres en væske i form av væske i ringform omkring den mindre omkrets av rørledningen. Væsken blir så ført i form av en film langs den indre overflate av rørledningen ved hjelp av den akselererende flerfasestrøm til den skarpe kant av rørledningen hvor væsken brytes opp til filamenter. Disse filamenter blir så foretrukket brukket opp til dråper og blandes intimt med multifasestrømmen tvers over hele bredden av røret. Det kan eventuelt være en divergerende seksjon etter denne reaksjonssone og hvori trykket av flerfasestrømmen øker slik at det permanente trykkfall over kontaktoren minime-res.

Det skjønnes at fremgangsmåten og systemene beskrevet i det foregående kan anvendes for selektivt å fjerne en eller flere gasskomponenter fra en gass-strøm. Selektiv absorbsjon kan genereres ved regulering av oppholdstiden gjennom systemet. Etter som reaksjonstaktene for absorbsjon av forskjellige gasser i et spesielt løsningsmiddel vil variere er det mulig selektivt å absorbere en gass definert i forhold til en annen over en kontrollert tidsperiode. Et eksempel på dette er den selektive absorbsjon av H2S i et amin som nærmest er øyeblikkelig, preferert i forhold til C02som absorberes saktere.

Den selektive absorbsjon av H2S i forhold til koabsorbsjonen av C02av aminet resulterer i en forbedret effektivitet ved bruken av aminet. Ved å redusere koabsorbsjonen av C02kan det ønskede nivå for H2S fjernelse oppnås med mind re aminvæske. Reduksjon i væskeforbruket vil medføres gjennom regenerasjons-systemet og vil redusere størrelsen av den nødvendige apparatur. Både installasjons- og driftsomkostninger reduseres signifikant. Disse reduksjoner kan oppnås ved bruk av standard aminoppløsninger og krever ikke produksjon av spe-sifikt oppbygde kjemiske systemer.

Den forbedrede effektivitet som er mulig for fjernelsen av for eksempel sure gasser gjør den foreliggende oppfinnelse særlig verdifull etter som oppmerksom-heten økes på den mulige skade på omgivelsene som kan bevirkes ved sure gasser i effluenter som for eksempel forbrenningsgass.

Videre gjør den lille størrelse av apparatet sammenlignet med størrelsen av konvensjonelle absorbsjonskolonner oppfinnelsen særlig anvendelig for bruk ved marine anvendelser, som for eksempel om bord på skytteltankskip hvor romfang er av stor betydning.

Oppfinnelsen kan utøves på forskjellige måter og et antall spesifikke utfø-relsesformer skal beskrives som eksempler på å illustrere oppfinnelsen med hen-visning til de medføyde tegninger, hvori: Fig. 1 er et riss av en turbulent kontaktor egnet for anvendelse ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er en skjematisk illustrasjon av oppbrytingen av væskefilmen til dråper. Fig. 3 er et riss av en andre turbulent kontaktor egnet for anvendelse ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er et forstørret riss av væskestrøms-innløpsdelen innringet i sirkel A i kontaktoren vist i figur 3. Fig. 5 er en grafisk fremstilling som sammenligner ytelsen av en kontaktor ifølge den foreliggende oppfinnelse med en tidligere kjent kontaktor. Fig. 6 viser en kontaktor tilsvarende den som ble anvendt i sammen-ligningstestene med resultatene som er vist i figur 5. Fig. 7 viser h^S-konsentrasjonen mot oppholdstid for en kontaktor ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 8 viser en grafisk fremstilling av gasskonsentrasjon mot avstand fra kontaktoren for H2S og CO2. Fig. 9 viser to grafer som indikerer virkningen av selektivitetsfaktoren på absorbsjon av C02og H2S. Fig. 10a viser en skjematisk anordning av tre kontaktorer ifølge den foreliggende oppfinnelse i serien. Fig. 10b viser en konsentrasjonsprofil av absorbsjonen av H2S over de tre kontaktorer i figur 10a; og Fig. 11 viser en grafisk fremstilling av C02konsentrasjon mot oppholdstid for en rekke forskjellige løsningsmiddeloppløsninger. Figur 1 viser en turbulent kontaktor som kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse. Kontaktoren 1 omfatter et gasstrøm-innløp 2, et væskestrøminnløp 3 og et utløp 4. Gasstrømmen tilføres gasstrøm-innløpet som fører til en konvergerende rørseksjon 5. Den konvergerende rør-seksjon 5 akselererer gasstrømmen mens den passerer væskestrøminnløpet 3 til slutten av rørseksjonen 5 hvor der er en skarp kant 6. Nedstrøms fra denne skarpe kant 6 er der en reaksjonssone 7 hvor gass og væske foretrukket tildannes til en homogen blanding.

Væsken tilføres væskestrøminnløpet 3 hvorfra den på en kontrollert måte

mates til innsiden av den konvergerende rørseksjon 5. Væsken frembys til røret i form av en ring omkring den indre overflate av røret. Den initiale fasehastighet av væsken som eksponeres til gasstrømmen styres av væskestrømningstakten, gapavstanden 8 og ringens diameter 9. Gapavstanden 8 kan varieres ved bevegelse av blokkene 10. Gapet vil varieres til å ta det flytende løsningsmiddel som anvendes i betraktning, idet dettes egenskaper varierer betraktelig. Diameteren 9 av

væskeringen kan varieres ved å endre vinkelen av det konvergerende rør eller ved å bevege posisjonen av væskeringen i forhold til enden av det konvergerende rør.

Væskeringen fremført til den indre overflate av røret trekkes av gasstrøm-men langs den indre overflate av røret i form av en film 11. Dette sees bes i figur 2. Væskefilmen 11 hefter seg tett til siden av rørseksjonen 5 inntil den skarpe kant 6 nås. Ved dette punkt brytes væskefilmen opp til å danne filamenter 12. Genereringen av filamentene og deres etterfølgende hastighetsvektor bestemmes av den relative hastighet mellom gassfasen og væskefasen, gass-/væske-overflatespenningen og den skarpe kant 6. På grunn av ekstremt turbulente be-tingelser i reaksjonssonen 7 blir filamentene 12 brukket ytterligere opp til meget små dråper 13 som tilveiebringer et meget høyt forhold mellom overflateareal og volum slik at bruken av den tilførte væske gjøres ekstremt effektiv. Dette tillater bruk av betraktelig mindre volum av væske enn det som kreves ved de konvensjonelle tidligere kjente prosesser. Dannelsen av dråper i reaksjonssonen be-gunstiges av et høyt WE-tall og følgelig av en høy gasstrømningstakt.

De små væskedråper og gasstrømmen blandes intimt i reaksjonssonen 7 og flerfasestrømmen går videre gjennom en konisk diffusor 15 (se figur 1) hvor noe av trykktapet ved akselerering av gasstrømmen i den konvergerende rør-seksjon 5 gjenvinnes. Flerfasestrømmen kan så føres til en separasjonsbeholder som for eksempel en hydrosyklonenhet hvor den "rensede" separeres fra væsken som nå inkluderer den eller de absorberte gasser. Væsken kan eventuelt regene-reres og hvis dette skjer kan den resirkuleres til væskeinnløpene 3.

Figur 3 viser en andre utførelsesform av en kontaktor egnet for anvendelse ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse. Kontaktoren 20 omfatter et gasstrøminnløp 22, et væskestrøminnløp 23 og et utløp 24. Gasstrømmen tilføres gasstrøminnløpet som fører til en konvergerende rørseksjon 25 for å akse-lerere gasstrømmen. Ved slutten av den konvergerende rørseksjon er der en skarp kant 26 på hvis nedstrømsside der er en reaksjonssone 27 hvor gass og væske foretrukket tildannes til en homogen blanding. En forskjell mellom kontaktoren ifølge figur 1 og kontaktoren i figur 3 er den relative lokalisering av væske-innløpet i forhold til væskeringen. I det siste tilfellet tilføres væsken til innløpet 23 hvorfra den passerer gjennom kanalen 23a og 23b til et reservoar 23c som passerer rundt omkretsen av røret. Væsken passerer så ut gjennom kanalen 23d som igjen passerer omkring hele omkretsen av røret (se figur 4) til en væskering på den indre overflate av den konvergerende rørseksjon. På grunn av skjærbelast-ningstilstanden og dynamisk trykk som utøves av gassen på væsken hefter væs-kestrømmen fremdeles til overflaten av røret inntil den skarpe kant 26 nås.

En ytterligere forskjell mellom de to kontaktorer er i konisiteten av de konvergerende rørseksjoner 5, 25. I kontaktoren 20 har den konvergerende rør-seksjon 25 en betraktelig sterkere konisitet enn i kontaktoren 1 og når derfor et mindre tverrsnittsareal langs den samme lengde av røret. Diameterforholdet mellom strupe og rør såvel som vinkelen for den konvergerende konus kan varieres uavhengig. Dette reduserte tverrsnittsareal vil resultere i en større akselerasjon av gasstrømmen når den nærmer seg den skarpe kant, men vil også resultere i et derav følgende større trykkfall. Også seleksjonen av vinkelen av det konvergerende rør vil påvirkes av det permanente trykkfall som kan akkomoderes over dette apparat. Som tidligere indikert styres oppbrytingen av væsken til filamenter og deretter til dråper av Weber-tallet. Dette domineres av kvadratet av den relative hastighet mellom gassfasen og væskefasen. Derfor kan en liten endring i hastigheten av gasstrømmen, delvis kontrollert ved akselerasjonen som generert ved vinkelen av den konvergerende rørseksjon, ha en signifikant virkning på oppbrytingen av væsken og følgelig effektiviteten av systemet.

Figur 4 viser et forstørret tverrsnitt av arealet innenfor sirkel A i figur 3. Fi-guren viser mer detaljert passasjen av væsken gjennom væskestrøminnløpet 23. Væsken passerer gjennom kanalene 23a og 23b til et kammer 23c som går rundt omkretsen av røret. Væsken blir så matet via den trange kanal 23d til den indre overflate av den koniske rørseksjon 25. Kanalen 23d er vist som meget smal og kan være omtrent bare 0,2 mm bred. Trykkfallet over denne kanal kontrolleres nøyaktig og reguleres til å sikre en homogent fordelt kontinuerlig strøm av væske omkring hele røromkretsen på den konvergerende rørseksjon 25. Som angitt ovenfor styres størrelsen av kanalen 23d ved bevegelse av klossene 30 og 31. Den stiplede strek 25a indikerer en alternativ konisitet for den konvergerende rør-seksjon 25, som gir en høyere gassfasehastighet og følgelig forbedret blanding, men vil øke det permanente trykkfall over apparatet. Denne endring kan enkelt gjennomføres ved erstatning av en del av apparatet med en annen.

Etter at gassen og væsken er blitt intimt blandet i reaksjonssonen 27 umiddelbart nedstrøms fra den skarpe kant 26 kan det være en divergerende seksjon 28 for å gjenvinne noe av trykkfallet. Lengden av seksjonen 28 kan varieres for å styre graden av trykkgjenvinning. Etter den divergerende seksjon 28 er det foretrukket en betraktelig lengde av rett rø r for å opprettholde det genererte strøm-ningsmønster og la ytterligere reaksjon finne sted (se figur 3). Lengden av det rette rør anbefales til å være omtrent 15 til 20 standard rørdiametere.

Typiske dimensjoner av kontaktorene kan være i området 51-1016 mm i diameter. Spesielt kan apparatet for rensebehandling av naturgass ha en rørdia-meter 16 (se figur 1) på 610 mm med en skarp kant diameter 17 på 253 mm. Den initiale diameter 18 av det divergerende rør kan være 370 mm. Som angitt oven for kan diameteren av den skarpe kant varieres sammen med konisiteten av det konvergerende rør og andre diametere av den skarpe kant som kan anvendes inkludere 296 mm liknende den som er vist i figur 3 og 272 mm.

Den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å fjerne H2S fra naturgass. Naturgass kan tilføres kontaktoren ved et hvilket som helst trykk. Typisk kan trykket være mellom 20 og 150 bar. Væsken som anvendes kan typisk være regenererte aminer, for eksempel MEA, DIPA og MDEA. Også ikke-regenererbare løs-ningsmidler som triazinbaserte kjemikalier kan anvendes. Generelt er disse løs-ningsmidler meget reaktive med H2S som betyr at reaksjonen er hurtig og at en meget liten mengde væske trenges for en stor gjennomstrømningsmengde av gass. Typisk kan væskestrømningstakten være i området 200 til 1000 l/time og gasstrømningstakten kan være av størrelsesorden 15 million standard kubikkme-ter pr. dag med en initial H2S konsentrasjon på typisk 10 til 100 ppmv. (volumdeler pr. million). Det skjønnes at forholdet gass/væske derfor kan være meget høyt, for eksempel opp til 20.000 ved bruk av ikke-regenerbare rensebehandlings-væsker. Dette er et mye høyere forhold enn konvensjonelle systemer er i stand til å ta seg av. Reaksjonstemperaturen kan være hvor som helst mellom 0°C og 150°C. Arbeidstemperaturen kan velges for å maksimere effektiviteten av det anvendte løsningsmiddel. Som angitt ovenfor tillater fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse en reduksjon i væskeforbruket av ikke-regenererbart løsningsmiddel på for eksempel 40% ved sammenligning med de tidligere kjente systemer. For regenererbare løsningsmidler kan selektiviteten av den ønskede gasskomponent fremfor uønsket ko-absorbsjon av andre komponenter resultere i lignende eller endog større reduksjoner i den mengde væske som sirkuleres omkring i systemet.

Figur 5 viser resultatene av en sammenligningstest gjennomført på en blanding av 10% C02med luft ved bruk av et flytende løsningsmiddel av 20% MEA med vann. Arbeidstrykket er 13 bar og temperaturen er 15°C. Strømnings-forholdet for gass/væske er 70 og overflatehastigheten av blandingen er 12 m/s. Resultatene for kontaktoren ifølge den foreliggende oppfinnelse er indikert ved kode B068 og de viser at det er en betraktelig reduksjon i konsentrasjonen av C02i gasstrømmen etter bare 10 meter rørlengde. Apparatet for denne test har en kontaktor lignende den som er vist i figur 1 ved posisjon 0 meter og har en ytterli gere blandeanordning uten en utløpsdiffusor med posisjon 6,6 meter nedstrøms fra innløpet. Det er klart at fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret ytelse i forhold til en tidligere kjent blandeanordning lignende den som er vist i figur 6, hvis resultater er indikert ved koden B049.

Kontaktoren 100 i figur 6 omfatter en beholder 101 med et første fluid-innløp 102, et andre fluidinnløp 103 og et utløp 104 som fører til en venturi kanal 105. Et rør 106 (som eventuelt er perforert) og som strekker seg fra utløpet 104 tilbake inn i beholderen 101 er vist.

Det vil være klart for en fagkyndig at resultatene fra forsøkene beskrevet ovenfor ikke er avhengig av den gass som skal absorberes eller av det løsnings-middel som anvendes for å absorbere denne gass. Det er derfor klart at den ovenstående metode for å fordele en væske i en gasstrøm og den etterfølgende selektive overføring av en gass fra en blanding av gasser til et flytende løsnings-middel for denne gass er anvendbar for en hvilken som helst respektiv gass og løsningsmiddel.

Et antall spesifikke anvendelser for fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives mer detaljert ved hjelp av et eksempel.

Kontaktorene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for rensebehandling av H2S fra gasser hvor den initiale konsentrasjon av H2S typisk kan være i området 10-100 ppmv. Som angitt i innledningen til beskrivelsen blir fjernelsen av H2S fra naturgass for å tilfredsstille rørledningsspesifikasjon (mindre enn 20 ppm av sikkerhetsgrunner og i området 2-4 ppm for salgskvalitet) generelt gjennomført med enten en konvensjonell motstrømskolonne basert på regenerative aminsystemer eller ved H2S rensebehandling. I den sistnevnte prosess vil kjemikaliet injisert inn i gassrørstrømmen reagere irreversibelt med H2S kompo-nenten i gasstrømmen. Ettersom rensebehandlingsmaterialet ikke blir regenerert er der store løpende omkostninger assosiert med forbruket av rensebehandlingsmaterialet. Ved bruk av de tidligere kjente injeksjonsprosesser resulterer en forholdsvis lav strømningstakt av væsken sammenlignet med gasstrømmen i dårlig fluidblanding. Bedre blanding og følgelig bedre effektivitet ville tillate en reduksjon i mengden av det dyre rensebehandlingsmaterialet som trenges.

Den foreliggende oppfinnelse gir en ekstremt effektiv masse-overføring mellom H2S og løsningsmidlet ved hjelp av den effektive dråpegenerering tvers over hele bredden av røret. Dette forbedrer derfor effektiviteten av det flytende løsningsmiddel og reduserer forbruket av H2S rensebehandlings-kjemikaliet uten å påvirke nivået av reduksjon av H2S konsentrasjonen.

Det er funnet at anvendelsen av apparatet og fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse har resultert i en 30-40% reduksjon i forbruket av rense-behandlingskjemikaliet sammenlignet med konvensjonelle rensemiddelsystemer. Den lille størrelse av apparatet tillater at det kan anvendes i tillegg til eksisterende systemer slik at væskeforbruket i eksisterende kolonner reduseres.

Denne selektive fjernelse av H2S kan også være nyttig på andre områder hvis det ikke er noe krav om å redusere mengden av C02i gasstrømmen. I pro-sessene ifølge den tidligere kjente teknikk kan en signifikant mengde av aminets sure gass-absorbsjonsevne oppbrukes ved den unødvendige absorbsjon av C02. Hvis denne kapasitet kunne befris til fordel for absorbsjonen av H2S kan antallet og størrelsen av reaktorer og rørledninger reduseres slik at det nødvendige romfang og kapital- og driftsomkostninger reduseres.

Forsøksresultater for en gasstrøm som har innløpsbetingelser på 20 ppmv H2S og 10% C02ved et manometrisk trykk på 13 bar og en gasstrømningstakt på 250 m<3>/h viser at 82% fjernelse av H2S kan oppnås ved strømningstakt forhold for gass/væske på mer enn 300 og at 90% fjernelse (dvs. ned til 2 ppmv H2S) kan oppnås ved forhold på omtrent 230. Disse forhold er betraktelig høyere enn dem som kan anvendes i konvensjonell apparatur for det samme formålet.

Figur 7 viser den neste øyeblikkelige virkning av kontaktoren på absorbsjonen av H2S. I løpet av mindre enn 0,1 s er innholdet av H2S redusert fra 20 til 2 ppmv. Ettersom oppholdstiden øker nedstrøms stiger H2S konsentrasjonen på nytt ettersom C02absorberes. Den kompensasjon som er referert til i figur 9 sva-rer for gassabsorbsjon som foregår i gassprøvetagnings-arrangementet.

For regenerative systemer er væskeforbruket i systemet signifikant redusert på grunn av selektiviteten av den standard aminoppløsning for H2S fremfor C02oppnådd ved bruk av apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse. Den korte kontakttid, oppnådd ved medstrøm, tillater at H2S kan absorberes preferert i for hold til CO2- Mindre regenererbar væske er derfor nødvendig og kravene til anlegget er følgelig lavere.

I forsøksstudier er anvendbarheten av kontaktorene ifølge den foreliggende oppfinnelse for den selektive fjernelse av H2S fremfor CO2blitt testet. For naturgass med initialt høye C02og lave H2S innhold krever fjernelsen av H2S en ekstremt selektiv prosess for å fjerne H2S til spesifikasjonsnivå. Betegnelsen selektivitet for H2S fjernelse på bekostning av C02kan defineres som den relative endring i H2S konsentrasjonen pr. tidsenhet dividert med den relative endring i C02konsentrasjonen pr. tidsenhet. Selektiviteten vil variere fra løsningsmiddel til løs-ningsmiddel.

Selektiviteten sammen med andre variabler, som for eksempel belastningsevnen og den initiale belastning av løsningsmidlet bestemmer den sirkula-sjons-takt som behøves for løsningsmidlet. Selektiviteten kan manipuleres ved å variere det eksponerte kontaktareal mellom gassfasen og løsningsmidlet og eks-poneringstiden for reell fasefordeling. Den ekstremt effektive blanding av kontaktoren ifølge den foreliggende oppfinnelse resulterer i kortere oppholdstider enn i konvensjonelle kolonner. På grunn av den mer sakte C02absorbsjon er det ikke tilstrekkelig tid til å redusere C02konsentrasjonen til et signifikant nivå. Figur 8 viser en gasskonsentrasjonsprofil for H2S og C02i røret nedstrøms fra en kontaktor ifølge den foreliggende oppfinnelse. Innløpsgasstrømmen hadde 2,75% H2S og 1,5% CO2og dette er indikert ved posisjon 0 m på den grafiske fremstilling. Modellene anvendt for å generere kurvene vist på den grafiske fremstilling er i prinsippet første ordenskinetikkteori for sur gassabsorbsjon i en kontaktor som for eksempel den som er vist i figur 1 eller figur 3. Det kan sees at en signifikant absorbsjon av H2S gass foregår i kontaktoren mens nærmest ingen slik absorbsjon av CO2foregår.

Figur 9 viser to grafiske fremstillinger som indikerer forutsatte gasskonsent-rasjoner og løsningsmiddel-belastningsprofiler langs en kontaktor-rørledning for forskjellige selektivitetsfaktorer. For formålet med disse grafiske fremstillinger er effekten av kontaktoren ikke blitt inkludert og de grafiske fremstillinger viser varia-sjonene i konsentrasjon langs en rørledning. Løsningsmidlet er forhåndsbelastet med 0,001 mol H2S/mol løsningsmiddel. Den øvre figur illustrerer virkningen av CO2som absorberes med økende lengde bort fra innløpsposisjonen. For både en selektivitet på 25 og 200 synes verdien av C02ikke å endres signifikant fra de 5 volumprosent som den begynner med. Ved imidlertid å se på kurvene for H2S kan det klart sees at for den lavere selektivitet på 25 øker konsentrasjonen av H2S i strømmen signifikant etter som C02absorberes og fortrenger H2S fra løsnings-midlet. Med en selektivitet på 200 er denne virkning langt mindre uttalt og negli-sjerbar innenfor den viste lengdeskala. Den andre grafiske fremstilling viser løs-ningsmiddelbelastningen med både H2S og C02for en rekke forskjellige selektiviteten For den lavere selektivitet på 25 faller på nytt H2S konsentrasjonen i løs-ningsmidlet ettersom C02absorberes og fortrenger H2S.

Den foreliggende oppfinnelse kan også anvendes for selektivt å absorbere H2S fremfor C02ved bruk av et regenererbart løsningsmiddel i situasjoner hvor den initiale H2S konsentrasjonen er høyere, som for eksempel 2-5 volumprosent, for eksempel innenfor raffineringsindustrien. Dette er spesielt fordelaktig i situasjoner hvor H2S skal behandles i et Claus-anlegg for å omdanne H2S til flytende svovel. C02virker som en inert gass i et Claus-anlegg og reduserer svovelgjen-vinningskapasiteten. Anvendelsen av fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse med et egnet amin begunstiger absorbsjon av H2S fremfor C02ved hjelp av kinetisk selektivitet. H2S absorberes nesten øyeblikkelig mens derimot C02absorberes over en mye lengere tidsperiode.

Et særlig foretrukket arrangement for å oppnå den nødvendige H2S absorbsjon er vist i figur 10a hvori et antall nedstrømskontaktorer ifølge den foreliggende oppfinnelse er konfigurert i serie og løsningsmidlet tilført sluttrinnet (hvor utløpet er ren gass) blir resirkulert til det foregående trinn (hvor der er en høyere konsentrasjon av H2S) osv. Systemet arbeider derved som en samlet motstrøms-prosess selv om de enkelte kontaktortrinn fremdeles arbeider nedstrøms og nyter følgelig fordelene fra den kinetiske H2S selektivitet omtalt i det foregående. Ettersom utløpsgasstrømmen sendes gjennom de forskjellige trinn eksponeres gassen til et løsningsmiddel med sekvensmessig lavere belastning av sur gass.

Figur 10a viser en konfigurasjon av kontaktorer i serie som kan anvendes spesielt for selektiv fjernelse av H2S preferert i forhold til C02. De enkelte kontaktorer 50, 60, 70 har hver sin egen separator 51,61, 71 assosiert dermed. Den sure gasstrøm 81 mates inn i den venstre kontaktor 70 sammen med en løsnings-middelstrøm 91 som allerede har passert gjennom de to kontaktorer 50, 60.

Blandingen som forlater kontaktoren 70 separeres i separatoren 71 og det H2S rike løsningsmiddel 94 sendes foretrukket for regenerering. Den mer rene (mag-rere) gasstrøm 82 føres direkte til den andre kontaktor 60 hvor den behandles med en løsningsmiddelstrøm 92 som allerede har passert gjennom kontaktoren 50. Også her separeres blandingen i en separator 61 og gasstrømmen 83 føres til den tredje kontaktor 50 og væskestrømmen som er rikere på H2S føres til kon-kontaktoren 70. Gasstrømmen 83 som fremdeles inneholder noe H2S behandles med rent (magert) løsningsmiddel fra strømmen 91 i kontaktoren 50. Innholdet av H2S i gasstrømmen er da redusert til et akseptabelt nivå (for eksempel 15 ppm) og den behandlede gass fjernes fra separatoren 51 i strømmen 84. Det noe H2S rike løsningsmiddel føres i strømmen 92 til den andre kontaktor 60. På denne måte arbeider systemet som et motstrømssystem hvorved den reneste (magreste) gass behandles med det reneste (magreste) løsningsmiddel, men hvor hvert enkelt trinn fremdeles arbeider i medstrøm. Dette unngår noen av de problemer som tradisjonelt er assosiert med motstrømsoperasjoner som for eksempel skumdannelse, lave reaksjonstakter og størrelse. Figur 10b viser eksempler på typiske innløps- og utløps-H2S-konsentrasjoner for hver av de tre kontaktorer. Som for-ventet foregår den største absorbsjon av H2S i den tredje kontaktor 50 når den behandles med det reneste (magreste) løsningsmiddel.

Selv om en tre-trinnsprosess er blitt vist i figur 10a vil det selvfølgelig sees at det samme prinsipp gjelder for bare to trinn eller for mer enn tre trinn. Anvendelsen av kontaktorene ifølge den foreliggende oppfinnelse, som på grunn av den ekstremt effektive sammenblanding bare krever en meget kort oppholdstid, betyr at H2S kan selektivt absorberes preferert i forhold til C02. H2S blir derfor selektivt absorbert over de tre kolonner mens ko-absorbsjonen av C02holdes lav. Ko-absorbsjonen av C02kan være av størrelsesorden bare 3% av det C02 som er tilstede i hvert trinn som gir bare 9-10% ko-absorbsjon av C02over hele systemet. Dette sammenlignes med en verdi av 60% av det C02 som er tilstede i konvensjonelle systemer. Løsningsmidlet som forlater systemet er derfor vesentlig fylt med H2S snarere en C02 og tilførselen til Claus-anlegget er mindre inhibert med inert gass.

Kontaktorene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan også anvendes for høytrykksfjernelse av sur gass. En spesiell fordel ved apparatet ifølge den forelig gende oppfinnelse er at det er vesentlig mer kontakt enn konvensjonelle systemer og kan derfor være spesielt anvendbart for bruk i offshore anvendelser. Nåvæ-rende rørledningsspesifikasjoner for innhold av C02og H2S er av størrelsesorden 2-4% C02 og 2-4 ppm H2S. En enkelt-trinns kontaktor ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for samtidig å redusere innholdet av C02 og H2S ned til godtagbare nivåer ved å adoptere et egnet løsningsmiddel. Selvfølgelig kunne et flertrinns system anvendes for ytterligere å redusere nivåene av disse sure gasskomponenter. Hvis for eksempel innløpskonsentrasjonen av H2S er særlig høy, for eksempel fra 100 ppm til 5 volumprosent, kan det være nødvendig å ha ytterligere trinn for reduksjon av H2S innholdet ned til det krevde 2-4 ppm nivå.

Figur 11 viser kurver av C02 konsentrasjonen mot oppholdstiden for tre forskjellige løsningsmidler. Det kan sees at ved bruk av MDEA med aktivator 2 ved et gass-/væskeforhold på 30 frembringes lignende C02 absorbsjon som med en 20% oppløsning av MEA ved et gass-/væskeforhold på 35. Med de lavere gass-/væskeforhold har det vært mulig å oppnå løsningsmiddelinnhold på 0,63 mol CO2 pr. mol amin ved bruk av kontaktoren ifølge den foreliggende oppfinnelse. Forsøksresultatene viser derfor at det kan oppnås både selektiv H2S fjernelse og omfattende C02 fjernelse ved bruk av apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse. En hvilken som helst sur gasstilførselskonsentrasjon generelt innenfor de områder som er drøftet i det foregående kan derfor behandles ved bruk av apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse ved seleksjon av et egnet løsnings-middel og kontaktsystem.

Den foreliggende oppfinnelse kan også anvendes for deoksygenering av vann. Sjøvann for reservoarinjeksjon må strippes for oppløst oksygen for å redusere uønsket oksygenering og bakterie/algeaktivitet i reservoaret. Sjøvann ved overflaten inneholder typisk omtrent 12 ppm oppløst oksygen mens kravene for oksygeninnholdet i injisert vann er 20-40 ppb. Konvensjonelt utstyr for deoksygenering av sjøvann inkluderer stripping med naturgass i en motstrømskolonne ved atmosfæretrykk eller undertrykk. Restoksygen fjernes med oksygenfjemende kjemikalier. Dette er en dyr prosess ettersom utstyret er stort og tungt. Sjøvann blir også forbehandlet med flere andre kjemikalier før reservoarinjeksjon.

Kjemisk avlufting er en ytterligere veletablert prosess og har funnet mange anvendelser innenfor den kjemiske industri og i høytemperatur-vannsystemer (for eksempel dampsystemer). Kjemisk oksygenfjerning anvendes også ved injeksjon av reservoarvannanvendelser. På grunn av store gjennomstrømningsmengder anvendes kjemikalier bare for å fjerne restoksygen etter stripping. Dette benev-nes kjemisk (Vfjeming ("scavenging").

Apparatet og fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å tilveiebringe en mer effektiv metode for deoksygeneringen av vann. Ved bruk av naturgass i en serie av kontaktorer er en ekstremt romfangseffektiv måte for å redusere oksygennivået til den nødvendige grense.

På tilsvarende måte kan apparatet og fremgangsmåten anvendes for dehydratisering av naturgass. Tradisjonelt absorberes vann ved bruk av et løsnings-middel av glykoltypen. Kontaktorene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes i serier for å fjerne vannet fra naturgassen før gassen føres til kunden. I prosesser hvor fjernelse av sur gass også er krevet kan dehydratiseringsanlegget anordnes nedstrøms fra anlegget for fjernelse av sur gass.

De foregående anvendelser er bare eksempler på fleksibiliteten av apparatet og fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Claims

1. Fremgangsmåte for å fordele en væske inn i en gasstrøm, som omfatter å tilveiebringe en væske til et rør (5) hvori en gasstrøm strømmer, hvor gasstrøm-men trekker væsken ut til en film langs den indre overflate av røret til en skarp kant (6) ved enden av røret ved hvilket punkt væsken brytes av fra overflaten av røret og blandes intimt med gassen,karakterisert vedat væsken frembys til røret i form av en ring omkring den indre overflaten av røret ved hjelp av et ringformet kammer (23c) som fører til en trang kanal (23d).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den gjennomføres som en kontinuerlig prosess hvor gass og væske strømmer i medstrøm.

3. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat rørseksjonen oppstrøms fra reaksjonssonen hvori gasstrømmen strømmer er en konvergerende rørseksjon som akselererer gassen når den passerer væskeringen.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den ytterligere inkluderer trinnet med å separere en gassfase og en væskefase etter den turbulente sammenblanding.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert vedat blandingen avkjøles før separasjon i en gassfase og en væskefase.

6. Fremgangsmåte ifølge krav.4 eller 5, karakterisert vedat væskefasen deretter behandles for å fjerne en absorbert gasskomponent.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert vedat behandlingen gjennomføres ved oppvarming og/eller ved flash destillasjon av den absorberte gasskomponent i en flashtank.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert vedat avkjølingen og den regenerative oppvarming etter sammenblandingen oppnås i det minste delvis ved gjensidig varmeveksling.

9. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av kravene 6 til 8,karakterisert vedat den behandlede væske resirkuleres til væske-tilførselen (3) til røret (5).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert vedat væskefasen resirkuleres (uten behandling) til væs-ketilførselen (3) til røret (5).

11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat gasstrømmen er en blanding hvorfra én eller flere selekterte komponenter fjernes ved bruk av ett eller flere løsningsmidler eller reagenser.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert vedat gassblandingen inkluderer én eller flere sure gasskomponenter.

13. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 10,karakterisert vedat gasstrømmen inneholder en enkelt gass som absorberes.

14. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det er en divergerende rørseksjon (15) etter reaksjonssonen for å ekspandere gassen.

15. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den andre kontaktor anbringes i serie med den første.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert vedat der er en ytterligere tilførsel av væske til den andre kontaktor før den skarpe kant.

17. Apparat for å fordele en væske inn i en gasstrøm, som omfatter en turbulent kontaktor (1) med en konvergerende rørseksjon (5) hvor gjennom en gass-strøm strømmer, et væskeinnløp (3), en skarp kant (6) ved enden av det konvergerende rør og en ytterligere rørseksjon (15)karakterisert vedat væs-keinnløpet er arrangert for å lage en ring av væske rundt den indre omkrets av røret ved hjelp av et ringformet kammer (23c) som førere til en trang kanal (23d).

18. Apparat ifølge krav 17, karakterisert vedat der er en divergerende seksjon nedstrøms fra den skarpe kant.

19. Apparat ifølge krav 17 eller 18, karakterisert vedat den skarpe kant er anordnet hovedsakelig i en rett vinkel.

20. Apparat ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 19, karakterisert vedat gasstrømmen og væsken tildannes til en homogen blanding i kontaktoren.

21. Anvendelse av en turbulent kontaktor ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 20 for absorbsjon av en selektert gasskomponent fra en gasstrøm ved å bringe gasstrømmen i kontakt med en væske som inkluderer et løsningsmiddel eller et reagens for den selekterte gasskomponent.

22. Anvendelse av en turbulent kontaktor ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 20 for rensebehandling av H2S fra naturgass.

23. Anvendelse av en turbulent kontaktor ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 20 for selektivt å fjerne H2S fra en naturgass preferert i forhold til fjernelse av C02.

24. Anvendelse av en turbulent kontaktor ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 20 for samtidig å fjerne sure gasskomponenter fra en naturgasstrøm.

25. Anvendelse av en turbulent kontaktor ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 20 i kombinasjon med eksisterende kolonner for å tilpasse et eksisterende anlegg for å akkommodere en endring i tilførselsbetingelsene.

26. Anvendelse av en turbulent kontaktor ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 20 for deoksygenering av vann.

27. Anvendelse av en turbulent kontaktor ifølge hvilket som helst av kravene 17 til 20 for dehydratisering av naturgass.