NO743735L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved utvinning av aromatiske hydrokarboner fra en gass-strom.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte for fjerning og gjenvinning av aromatiske hydrokarboner og vann fra en gass-strom ved å bringe gass-strommen i kontakt med en flytende absorbant.

Det er tidligere foreslått å fjerne vann fra en gass-strom

ved å bringe den i kontakt med en flytende absorbant såsom en vandig glycolopplosning slik at .vann selektivt absorberes og fjernes fra gass-strommen. Den med vann anrikede flytende absorbant rekonsentreres vanligvis ved oppvarmning og resirkuleres deretter for å igjen bringes i kontakt med gass-strommen.

jMange gass-strommer inneholder relativt små mengder fordampede aromatiske hydrokarboner så vel som vanndamp og det er ofte onskelig å fjerne både de aromatiske hydrokarboner og vannet fra slike gass-strommer. F.eks. ved forvæskning av naturlige gass-strommer, vil tilstedeværelse av aromatiske hydrokarboner og vann by på problemer ved at begge disse komponenter har hoye frysepunkter og danner hydrater som kan tette igjen eller på annen måte odelegge varmevekslere og forvæsknings-utstyret.

Aromatiske hydrokarboner og vann har således blitt fjernet fra en .gass-strom ved å fore denne gjennom et forste apparat hvori de aromatiske hydrokarboner fjernes ved å bringe disse i kontakt med et tort eller flytende torkemiddel med selektiv affinitet for aromatiske hydrokarboner. Vannet fjernes deretter fra gass-strommen ved å fore denne gjennom et annet apparat hvori den bringes i kontakt med et annet flytende eller fast torkemiddel .

med en affinitet for vann. »

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fjerning og gjenvinning av aromatiske hydrokarboner og vann fra en gass-strom, hvorved gass-strommen bringes i intim kontakt med en strom av en flytende absorbant for å fjerne og absorbere aromatiske hydrokarboner og vann, hvoretter den med aromatiske hydrokarboner og med vann anrikede flytende absorbant oppvarmes, slik at hydrokarbonene og vannet fordamper og strommen av flytende absorbant rekonsentreres og hvor dampene av fraskilte aromatiske hydrokarboner og damp trekkes av og den rekonsentrerte flytende absorbant-strom resirkuleres i intim kontakt med gass-strommen.

Således kan de aromatiske hydrokarboner og vannet fjernes og gjenvinnes fra gass-strommen i ett enkelt apparat, som er okono-misk å installere og å drive.

For lettere å forstå oppfinnelsen, skal det henvises til de vedlagte tegninger, hvori:

,Fig. 1 og 2 er skjematiske illustrasjoner av to forskjellige former av apparatet for utforelse av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse. Apparatet lo vist i fig. 1 innbefatter en anordning 12 hvor gass-strommen og den flytende absorbant bringes i kontakt og som er forsynt med et antall bunner 14 eller annet egnet fyll-materiale, et gass-strom-innlop 16, et utlop'18 for den behandlede gass-strom og en rorleder 2o ved bunnen for avtrekning av den flytende absorbant. En væskenivå-kontroll-anordning 22 anvendes for å styre en ventil 24 i rorlederen 2o som er forbundet med en tilbaklopskjoler 36 i destillasjonskolonnen 32 på kjelen 26. Varme tilfores kjelen ved en brenner-anordning 38, som mates med brennstoff via rorlederen 42 og forsynt med et fyrrom 3o og en avlopspipe 4o. En flytende absorbant-akku-mulator 44 forsynt med en innvendig varmeveksler-spiral er forbundet med kjelen ved hjelp av rorledningen 48, som strekker seg ved 31 inn i kjelen til et nivå over fyrrommet 3o. Tilbake-lopskjoleren 36 er forbundet via rorlederen 5o til varmeveksler-spiralen 46, som på sin side er forbundet tilbake til tilbake-lopskolonnen 32, som er forsynt med .kontaktbunner 34. Akkumulatoren 44 er forbundet via rorlederen 54, en pumpe 56, en rorleder 6o, en luft- eller vann-varmeveksler 58 og en rorleder 62 til den tilstotende ovre del av kontaktkammeret 12.

På toppen av destillasjonskolonnen 32 er anordnet en rorleder 64, som er forbundet via en luft- eller vannvarmeveksler 66

til en rorleder 7o til en skilleanordning 68. Den ovre del av skilleanordningen er forsynt med en rorleder 72 for ikke-kondenserte damper, mens senteret og bunnen er forsynt med utlopsrorledninger 74 og 76 for henholdsvis absorbant og vann,

og hvor disse utlopsrorledninger reguleres henholdsvis av ventilene 78 og 8o, som reguleres av væskenivå-kontrollerne 82 og 84.

Ved drift av systemet lo, innmates en gass-strom, eksempelvis naturgass, i rorlederen 16 i bunnen av kontaktanordningen 14

og rekonsentrert flytende absorbant, såsom en vandig opplosning av trietylenglycol eller tetraetylenglycol, ved 62. Gassen og

absorbanten bringes i intim kontakt ved bunnene 14 > og 1en torr gass-strom fores ut ved 18. Nivåkontroll-anordningen 22 sikrer bibeholdelse av en viss mengde med vann og aromatiske hydrokarboner-anriket absorbant i bunnen av kontakt-anordningen 14 og denne mengde mates via rorlederen 2o hvorved den forst forvarmes i varmeveksleren 36 og deretter i varmeveksleren 46 for den fores inn i destillasjonskolonnen 32. Varme fra fyrrommet for-årsaker fordampning av den flytende absorbant og konsentrerer denne som bibeholdes ved nivået 2 9 ved hjelp av rorledningen 31. Den utstrommende, oppkonsentrerte absorbant strommer inn i akkumulatoren 44 for avkjoling og for å hjelpe til med oppvarming av absorbanten på dens vei til destillasjonskolonnen. Den oppkonsentrerte absorbant pumpes deretter og avkjoles ytterligere 1 varmeveksleren 58 og fores tilbake til gass-væske-kontakt-anordningen 12.

Damper av aromatiske hydrokarbon og vann avkjoles ved hjelp av . varmeveksleren 66 og fores inn i separatoren 68 hvor de skilles ut, idet yann-nivået bibeholdes av nivåkontrblloren 84 og nivået av aromatiske hydrokarboner ved hjelp av nivåkontrolleren 82. Disse to kontroll-anordninger muliggjor utforing, når nivået blir for hoyt, av vann og hydrokarboner gjennom henholdsvis rorlederene 76 og 74.

Apparatet vist i fig. 2 er meget likt det viste i fig. 1 og

like deler er indikert med de samme henvisningstall. Imidlertid, istedenfor en enkelt rorleder 48 fra omkokerkjelen til akkumulatoren, er. apparatet 9o i fig. 2 forsynt med en gass-strippe 124 forsynt med et antall damp-væske-bunner 126 eller lignende anordnet deri. En torr strippe-gass i rorlederen 128 er anordnet nær bunnen av kolonnen 124, som ved dens ovre del er forsynt med 2 ovedop 128 og 129 idet overlopet 128 er hoyere enn overlopet 129, for å tilveidoringe et nivå 125 over den forste boks, som er hoyere enn nivået til venstre for overlop 129.

Flytende absorbant til venstre for overlopet 129 kan mates via rorlederen 144, pumpen 146, rorlederen 148, luft eller vann-varme-vekslerkjoleren 15o og rorlederen 152 til et sted i - gass-væskekontakt-anordningen 12 under nivået for rorlederen 62.

;Virkemåten for apparatet ifolge fig. 2 er akkurat den samme

som apparatet vist i fig. 1, bortsett fra at delvis oppkonsen-trert absorbant effektivt deles i to deler, den forste del strommer ned gjennom kontaktkolonnen 124 og den andre del gjennom pumpen 146. Den forste del oppkonsentreres ytterligere ved hjelp av strippe-gassen, som kan være noe av gassen som strommer ut fra utlopet 18, eller eksempelvis noe av brenngassen, som kan være forhåndsoppvarmet. Gass-strommen som behandles bringes forst i kontakt med den delvis rekonsentrerte absorbant som strommer inn ved 152 og bringes deretter i.kontakt med ytterligere^rekonsentrert absorbant, som fores inn ved 62. Apparatet 9o i

fig. 2 anvendes derfor når det er nodvendig å fremstille en ut-gående gass-strom med meget hoy renhet med hensyn til vann og aromatisk hydrokarbon.

EKSEMPEL 1

En med vann mettet naturgass-strom inneholdende 45o volum ppm benzen strommer inn i kontaktanordningen 12 i systemet lo i en mengde på 2,264 standard m 3/timer gjennom rorlederen 16 ved et absolutt trykk på 47,1 kg/cm^ og en temperatur på 37,8°C.

En med hensyn til vann mager opplosning av trietylenglycol (inneholdende o,2 vekt-% benzen) innfores i kontaktanordningen 12 i en mengde på 67,3 l/time via rorlederen 62 ved en temperatur, på 28,3°C og en benzen- og vann-anriket glycolstrom, som akku-muleres i bunnen av kontaktanordningen(4,o vekt-% benzen), uttrekkes fra denne ved en temperatur på 36,5°C ved. hjelp av rorlederen 2o. Den behandlede gass strommer ut av kontaktanordningen 12 via rorlederen 18 ved en temperatur på 37,1°C og inneholder 5o ppm (volum) benzen og en ubetydelig mengde vann.Trietylenglycol-opplosningens temperatur inne i omkokekjelen 28 bibeholdes ved en temperatur på 226,5°C og benzen og vanndamp avtrekkes fra destillasjonskolonnen 32 og avkjoles til en temperatur på 23,9°C og kondenseres mens de strommer gjennom kondenseren 66. Kondensert benzen gjenvinnes i separatoren 68 i en mengda på 2,91 l/time.

I

EKSEMPEL 2

En med vann mettet naturgass-strom inneholdende 42o ppm (volum) benzen strommer inn i kontaktanordningen 92 i systemet 9o i en mengde på 2,262 standard m 3/time gg-ennom rorlederen loo ved et absolutt trykk på 47,1 kg/cm og en temperatur på 37,8 o .

En med hensyn til vann mager.'opplosning av trietylenglycol innfores i kontaktanordningen 92 via rorlederene 142 og 152

ved en temperatur på 28,3°C og i en mengde på 67,3 l/time og en benzen og vann-anriket glycolstrom (3,81 vekt-% benzen) uttrekkes fra kontaktanordningen 92 ved hjelp av rorlederen lo4 ved en temperatur på 36,5°C. Den behandlede gass-strom strommer ut av kontaktanordningen 92 ved hjelp av rorlederen lo2 ved en temperatur på 37,1°C og inneholder 22 ppm (volum) benzen og en ubetydelig mengde vann. Trietylenglycol-opplosningens temperatur inne i omkokekjelen llo bibeholdes ved en temperatur på 226,5°C og en strom av strippegass i en mengde på 3,11 standard m 3/time blir injisert inn i strippegass-kolonnen ved hjelp av rorlederen 128. Den magre glycolopplosningen, som akkumulerer i kjelen 96, inneholder o,l vekt-% benzen. Benzen-og vanndamp avtrukket fra destillasjonskolonnen 112 blir avkjolt til en temperatur på 22,8°C og kondensert i kondenseren 156, og kondensert benzen blir gjenvunnet i separatoren 98 i en mengde på 2,83 1/ time.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved fjerning og gjenvinning av aromatiske hydrokarboner og vann fra en gass-strom, hvor gass-strommen bringes i kontakt med en absorbant, som deretter regeneres og resirkuleres, karakterisert ved at gass-strommen bringes i intim kontakt med en strom av flytende absorbant for å fjerne og absorbere aromatiske hydrokarboner og vann der-fra ,og at den dannede strom av med vann og aromatiske hydrokarboner anrikede, flytende absorbant oppvarmes slik at hydrokarboner og vann fordamper og strommen av flytende absorbant rekonsentreres, og at fraskilte aromatiske hydrokarboner og vanndamper trekkes fra I I og at den rekonstruerte.flytende absorbant-strom resirkuleres i intim kontakt med gass-strommen.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at aromatiske hydrokarboner og vanndamper kondenseres og skilles fra hverandre.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 2, karakterisert ved at strommen av med vann og ,aromatiske hydrokarbon-anriket flytende absorbant fores i et varmeveksler-forhold med den rekonsentrerte strom av flytende absorbant, slik at den flytende absorbant forvarmes og rekonsentrert flytende absorbant avkjoles.

4. Fremgangsmåte ifolge kravene 1-3, hvor oppvarmingen „av den med vann og hydrokarboner anrikede flytende absorbant forer til en delvis rekonsentrering av den flytende absorbant, karakterisert ved at minst en del av den del vis rekonsentrerte flytende absorbant ytterligere konsentreres . i intim kontakt med en strom av relativt torr gass. 9

5. Fremgangsmåte ifolge krav 4, karakterisert ved at strommen av den relativt torre gass oppvarmes for den bringes i kontakt med den delvis rekonsentrerte flytende absorbant. j

6. Fremgangsmåte ifolge krav 4 eller 5, hvor kun en del av den delvis .rekonsentrerte flytende absorbant ytterligere rekonsentreres av gass-strommen, karakterisert ved at resten mates i intim kontakt med gass-strommen,'slik at gass-strommen fores i kontakt dermed for den bringes i kontakt med den ytterligere rekonsentrerte flytende absorbanten.

7. Fremgangsmåte ifolge kravene 1-6, karakterisert ved at det som gass-strom anvendes naturgass.

8. Fremgangsmåte ifolge kravene 1-7, karakterisert ved at det som flytende absorbant anvendes en vandig opplosning av trietylenglycol. '•

9. Fremgangsmåte ifolge kravene 1-7, karakterisert ved at det som flytende absorbant anvendes en vandig opplosning av .tetraetylenglycol.