PL237081B1 - Sposób i urządzenie do usuwania karbonylków metali z mieszanin gazów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania karbonylków metali z mieszaniny gazów poprzez ich przepuszczanie przez płuczkę gazową, ze środkiem płuczącym działającym na drodze fizycznej. Środek płuczący zawierający karbonylki metali jest poddawany regeneracji i ponownie stosowany do oddzielania karbonylków metali.

Przedmiotem wynalazku jest również urządzenia do usuwania karbonylków metali z mieszaniny gazów poprzez ich przepuszczanie przez płuczkę gazową, ze środkiem płuczącym działającym na drodze fizycznej.

Stosowanie materiałów stałych i cieczy zawierających węgiel jako paliwa do zasilania turbiny gazowej może być - zgodnie z aktualnym stanem techniki - realizowane w procesie dwuetapowym. W pierwszym etapie materiały te, pełniące rolę paliwa, poddawane są zgazowywaniu prowadzącemu do wytworzenia gazu z rozszczepiania czyli krakingu. Gaz z rozszczepiania zawiera, obok pożądanych składników, takich jak wodór (H2), tlenek węgla (CO) i dwutlenek węgla (CO2), cały szereg składników niepożądanych, poczynając od siarkowodoru (H2S), poprzez tlenosiarczek węgla (COS) a kończąc na kwasie cyjanowodorowym (HCN) określanym także mianem kwasu pruskiego. Oddzielenie w następnym etapie procesu, w pierwszym rzędzie tych niepożądanych składników, pozwala przetworzyć gaz z rozszczepiania w paliwo gazowe przydatne do zasilania turbiny gazowej. Podstawowym celem w drugim etapie procesu jest możliwie całkowite usunięcie zanieczyszczeń zawierających siarkę; zanieczyszczenia te grożą z jednej strony uszkodzeniem turbiny gazowej a z drugiej strony utrudniają spełnienie obowiązujących wymagań dotyczących emisji zanieczyszczeń w spalinach opuszczających turbinę gazową. Równocześnie jednak, wskazane jest utrzymanie możliwie nie zmienionej zawartości dwutlenku węgla w mieszaninie gazowej; składnik ten pełni rolę moderatora temperatury i czynnika roboczego w turbinie gazowej.

Zanieczyszczeniami gazu z rozszczepiania - zwłaszcza wytwarzanego pod wysokim ciśnieniem z surowców zanieczyszczonych metalami ciężkimi, np. z węgla - mogą być karbonylki metali. Karbonylki metali są kompleksami utworzonymi z tlenku węgla i metal z szeregu przejściowego na zerowym stopniu utlenienia. Karbonylki metali stanowią także zagrożenie dla turbiny gazowej; w paliwie gazowym zasilającym turbinę gazową są dopuszczalne wyłącznie w ilościach śladowych i dlatego też muszą być - obok innych zanieczyszczeń - usunięte z gazu z rozszczepiania.

Do oczyszczania gazu z rozszczepiania stosowane są często płuczki gazowe, działające na zasadzie procesu fizycznego lub chemicznego; płuczki tego typu zapewniają prawie całkowitą eliminację siarkowodoru i organicznych związków siarki, bez istotnego spadku zawartości wodoru, tlenku i dwutlenku węgla w oczyszczanym gazie. Niedogodnością takiego sposobu postępowania jest brak możliwości usuwania (wymywania) karbonylków metali z oczyszczanego gazu; karbonylki muszą więc być usuwane w kolejnym procesie z mieszaniny gazów po przejściu przez płuczkę gazową.

Zgodnie z aktualnym stanem techniki, usunięcie karbonylków metali z gazu wymaga zastosowania procesu adsorpcji, polegającego na przepuszczaniu gazu przez złoże węgla aktywnego, na którym następuje osadzanie karbonylków metali a tym samym wzrost ich stężenia. Złoże węgla aktywnego nasycone tzn. złoże, którego pojemność adsorpcyjna została całkowicie wykorzystana karbonylkami metali jest zastępowane przez nowe złoże węgla aktywnego. Złoże węgla aktywnego obciążone karbonylkami metali musi być usuwane jako odpad niebezpieczny, wiąże się to ze znaczącymi kosztami oddziaływającymi negatywnie na ekonomikę procesu wytwarzania paliwa gazowego.

Z niemieckiego zgłoszenia patentowego DE 102007055296 znana jest metoda postępowania przydatna do stosowania zgodnie z niniejszym wynalazkiem, zapewniająca usuwanie karbonylków metali ze zużytego czynnika płuczącego. Zgłoszenie to ujawnia operacje jednostkową, której celem jest całkowite usunięcie wszystkich substancji rozpuszczonych w czynniku płuczącym. W metodzie tej, karbonylki metali są wytrącane z czynnika płuczącego w separatorze poprzez ogrzanie czynnika płuczącego, zawierającego karbonylki, do pierwszej temperatury przy ciśnieniu wyższym od prężności par czynnika płuczącego. Czynnik płuczący obciążony karbonylkami metali jest - przed podgrzaniem do pierwszej temperatury - podgrzewany do drugiej temperatury przy ciśnieniu wyższym do pierwszego ciśnienia; następnie ciśnienie to zostaje zredukowane; druga temperatura jest wybierana w zakresie zapewniającym pewne utrzymanie karbonylków metali w roztworze.

Celem wynalazku jest więc, zaproponowanie sposobu i instalacji do jego realizacji, opisanego powyżej rodzaju, zapewniającego usuwanie - w znacznym stopniu selektywne i nisko-kosztowe - karbonylków metali z mieszaniny gazów.

PL 237 081 B1

Cel ten zrealizowano w sposobie polegającym na prowadzeniu regeneracji zużytego (obciążonego) czynnika płuczącego i stanowiącego wypełnienie płuczki gazowej w taki sposób, aby substancje rozpuszczone były usuwane tylko w takim stopniu, jaki jest konieczny dla usunięcia karbonylków metali, przy czym regenracja ta obejmuje:

- ogrzewanie czynnika płuczącego, zawierającego karbonylki metali do pierwszej temperatury około 70°C, przy pierwszym ciśnieniu około 60 barów,

- rozprężanie ogrzanego do pierwszej temperatury około 70°C przepracowanego czynnika płuczącego, przy drugim ciśnieniu około 3 barów, w celu uwolnienia gazów oraz uzyskania rozprężonego czynnika płuczącego, zawierającego karbonylki metali,

- ogrzewanie rozprężonego czynnika płuczącego, zawierającego karbonylki metali, do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C,

- odprowadzanie ogrzanego do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C czynnika płuczącego, zawierającego karbonylki metali, do separatora, w którym - z zachowaniem minimalnego czasu retencji - karbonylki metali ulegają rozpadowi i mogą być usuwane [wydzielane] z ogrzanego do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C czynnika płuczącego, zawierającego karbonylki metali,

- bezpośrednie odprowadzanie czynnika płuczącego, niezawierającego karbonylków metali, z separatora do płuczki gazowej dla usunięcia karbonylków metali.

Całkowita ilość zregenerowanego czynnika płuczącego jest korzystnie ponownie stosowana do oddzielania karbonylków metali.

Kolumna w roli płuczki gazowej pracuje korzystnie z taką ilością czynnika płuczącego, która jest o 0 do 50% wyższa od minimalnej ilości czynnika płuczącego, niezbędnej do prawidłowej pracy kolumny, przy czym temperatura pracy tej kolumny jest wybierana na poziomie zapewniającym zbliżenie minimalnej ilości czynnika płuczącego, koniecznej dla usunięcia karbonylków metali, do stosowanej ilości czynnika płuczącego.

Metanol w sposobie według wynalazku jest korzystnie stosowany jako czynnik płuczący.

Mieszanina gazów oczyszczanych z karbonylków metali, zawiera korzystnie wodę, dwutlenek węgla, a także tlenek węgla i/albo wodór.

Korzystnym rozwiązaniem byłoby ponowne użycie całej ilości zregenerowanego (oczyszczonego) czynnika płuczącego do usuwania karbonylków metali. Wyrównanie nieuniknionych strat czynnika płuczącego w płuczce gazowej a także skompensowanie tych ilości czynnika płuczącego, które ewentualnie i w sposób zamierzony - zostały pobrane z procesu płukania gazu, polega na wprowadzeniu z zewnątrz świeżego, zwykle nieobciążonego zanieczyszczeniami, czynnika płuczącego przed jego ponownym użyciem w płuczce gazowej.

Czynnik płuczący stosowany do płukania gazu, poddany procesowi regeneracji według wynalazku, jest w znacznym stopniu wolny od karbonylków metali, a tym samym posiada możliwości ich pochłaniania. Czynnik płuczący może jednak zawierać przed użyciem w płuczce, przynajmniej jedną substancję, obecną w mieszaninie gazowej obok karbonylków metali, która z tego względu jest usuwana z mieszaniny gazowej w niewielkim zakresie lub wcale. Sposób postępowania zgodny z wynalazkiem umożliwia tym samym usuwanie karbonylków metali z obrabianej mieszaniny gazów, ze znacznym stopniem selektywności.

Określona część zregenerowanego czynnika płuczącego może być domieszana, „pod prąd” procesu usuwania karbonylków metali, do mieszaniny gazowej poddawanej oczyszczaniu, w celu związania wody zawartej w niej zawartej; woda zawarta w mieszaninę gazowej może zamarzać i powodować blokadę [przepływu gazów] w przypadku pracy płuczki gazowej w temperaturze poniżej 0°C. Po domieszaniu czynnika płuczącego, mieszanina gazów zostaje schłodzona w celu skondensowania i usunięcia z niej utworzonej mieszaniny wody z czynnikiem płuczącym. W preferowanym rozwiązaniu, mieszanina wody i czynnika płuczącego jest wprowadzana do separatora w celu odzyskania czynnika płuczącego i jego ponownego użycia do usuwania karbonylków metali.

Oczyszczanie gazów w płuczkach oparte na zasadach fizyki, wykorzystuje zdolność cieczy do absorbowania i utrzymywania w roztworze substancji gazowych, bez chemicznego wiązania tych gazów. Zakres absorpcji gazu w cieczy określa współczynnik rozpuszczalności, im lepiej dany gaz rozpuszcza się w cieczy tym większy jest jego współczynnik rozpuszczalności. Współczynnik rozpuszczalności zależy od temperatury i - generalnie biorąc - wzrasta ze spadkiem temperatury.

PL 237 081 B1

Dla usunięcia z mieszaniny gazowej składnika gazowego i drogą płukania fizycznego, należy określić minimalną ilość Wmn cieczy stosowanej jako konieczne wypełnienie płuczki; ilość tą można bardzo dobrze wyliczyć korzystając z następującego wzoru:

W mn = V/(p »Ai) w którym: V oznacza całkowitą ilość mieszaniny gazowej, p ciśnienie pod jakim znajduje się mieszanina gazowa, a λ współczynniki rozpuszczalności w czynniku płuczącym tych składników mieszaniny gazowej, które mają być usunięte. Karbonylki metali charakteryzują się wysokimi wartościami współczynników rozpuszczalności, co pozwala na ich usunięcie z mieszaniny gazów przy użyciu stosunkowo niewielkiej ilości czynnika płuczącego, określanej jako ilość minimalna.

Usuwanie karbonylków metali realizowane jest, w preferowanej odmianie realizacji wynalazku, w kolumnie płuczącej z półkami i/albo z wypełnieniem; w dolnej części kolumny wprowadzany jest strumień oczyszczanego gazu a do głowicy kolumny wprowadzany jest czynnik płuczący. Zapewnienie gęstości zraszania półek czy wypełnienia w kolumnie, wystarczającej dla bezpiecznego wyeliminowania przebić gazu, możliwe jest tylko wtedy, gdy kolumna tego typu jest zasilana czynnikiem płuczącym w ilości przekraczającej wartość minimalną, zależną od charakterystyki kolumny i ilości oczyszczanej mieszaniny gazów.

Z praktycznego punktu widzenia, może to oznaczać konieczność pracy kolumny z taką minimalną ilością czynnika płuczącego, która jest znacznie większa od tej minimalnej ilości czynnika płuczącego jaka byłaby konieczna dla usunięcia karbonylków metali w przypadku stosowania płuczki gazowej w temperaturach i ciśnieniach jakie znane są jako stan techniki.

W preferowanym wariancie sposobu realizacji wynalazku, kolumna płucząca pracuje z ilością czynnika płuczącego przekraczającą o 0 do 50% minimalną ilość czynnika płuczącego, jaka jest konieczna dla prawidłowej pracy kolumny płuczącej.

W takim wariancie, temperatura pracy kolumny płuczącej jest wybierana tak, aby minimalna ilość czynnika płuczącego, konieczna dla usunięcia karbonylków metali, była zbliżona do stosowanej ilości czynnika płuczącego. Szczególnie korzystne jest stosowanie w kolumnie czynnika płuczącego w ilości przekraczającej o 0 do 50% minimalną ilość czynnika płuczącego, jaka jest konieczna dla usunięcia karbonylków metali.

Dla wyeliminowania ryzyka narastania zanieczyszczeń, przykładowo cięższych węglowodorów w czynniku płuczącym, znajdującym się w obiegu zamkniętym, przewiduje się odprowadzanie części czynnika płuczącego, obciążonego zanieczyszczeniami w płuczce, odprowadzanego - korzystnie za regeneracją - jako tak zwany strumień oczyszczania. Optymalne rozwiązanie polega na doprowadzeniu tego strumienia oczyszczania do obiegu czynnika płuczącego w płuczce gazowej, pracującej z tym samym czynnikiem płuczącym równolegle do płuczki oddzielania karbonylków metali, z układem regeneracji ukierunkowanym na usuwanie substancji obcych z czynnika płuczącego. Utylizacja strumienia oczyszczania jest oczywiście także możliwa.

Sposób postępowania zgodny z wynalazkiem nadaje się do usuwania karbonylków metali z całego szeregu mieszanin gazowych. W szczególności, sposób ten może być stosowany do usuwania karbonylków metali z mieszaniny gazowej zawierającej wodór, tlenek węgla i dwutlenek węgla; przy czym metanol jest preferowanym czynnikiem płuczącym, działającym fizycznie.

Celem wynalazku jest również instalacja do realizacji sposobu według wyna lazku, zapewniająca usuwanie - w znacznym stopniu selektywne i nisko- kosztowe - karbonylków metali z mieszaniny gazów.

Cel ten zrealizowano z wykorzystaniem instalacji do usuwania karbonylków metali z mieszaniny gazowej, charakteryzującej się tym, że w układzie regeneracji czynnika płuczącego znajdują się:

- pierwszy wymiennik ciepła, w którym czynnik płuczący, zawierający karbonylki metali, może być ogrzewany do pierwszej temperatury około 70°C, przy pierwszym ciśnieniu około 60 barów,

- element rozprężający do rozprężania przepracowanego czynnika płuczącego, ogrzanego do pierwszej temperatury około 70°C w tym wymienniku ciepła,

- urządzenie odgazowujące dla odprowadzania gazów, uwolnionych przez rozprężenie przepracowanego obu czynników płuczących zawierających karbonylki metali,

PL 237 081 B1

- drugi wymiennik ciepła, w którym czynnik płuczący zawierający karbonylki metali, odprowadzany z urządzenia odgazowującego, może być ogrzewany do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C, przy drugim ciśnieniu około 3 barów,

- a także separator, powiązany ze stroną wyjściową drugiego wymiennika ciepła, w którym - z zachowaniem minimalnego czasu retencji - karbonylki metali mogą być usuwane [wydzielane] z czynnika płuczącego, ogrzanego do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C, przy czym separator ten jest powiązany z płuczką gazową w taki sposób, że czynnik płuczący, nie zawierający karbonylków metali, może być odprowadzany z separatora bezpośrednio do płuczki gazowej dla usuwania karbonylków metali.

Płuczka gazowa i układ regeneracji są połączone w sposób pozwalający na zawracanie zregenerowanego czynnika płuczącego, stosowanego do usuwania karbonylków metali, do płuczki gazowej.

Termin doprowadzenia bezpośrednio do płuczki, należy rozumieć w ten sposób, że na drodze czynnika płuczącego, wolnego od karbonylków metali, od separatora do płuczki gazowej nie został usytuowany żaden dalszy układ regeneracji.

Korzystnie płuczka gazowa instalacji ma postać kolumny płuczącej z półkami i/albo wypełnieniem, do dolnej części kolumny może być wprowadzany strumień oczyszczanego gazu, a do głowicy kolumny może być wprowadzany czynnik płuczący.

W skład instalacji wchodzi korzystnie układ separacji wody z inżektorem do wtryskiwania czynnika płuczącego do mieszaniny gazów podlegającej oczyszczaniu, wymiennik ciepła, usytuowany przed inżektorem, do schładzania mieszaniny gazów oraz separator do oddzielania mieszaniny woda/czynnik płuczący, skondensowanego przez schłodzenie mieszaniny gazów, przy czym głowica separatora jest połączona z płuczką gazową w sposób zapewniający doprowadzenie mieszaniny gazów, oddzielonej w separatorze, do płuczki gazowej.

W instalacji korzystnie znajduje się układ odprowadzania, przez który część czynnika płuczącego, uwolnionego od karbonylków metali w separatorze, może być odprowadzana jako strumień oczyszczania dla uniknięcia gromadzenia się zanieczyszczeń w czynniku płuczącym, znajdującym się w obiegu zamkniętym.

W preferowanej wersji, w skład urządzenia do oddzielania wody wchodzi element rozdzielający, do którego wprowadzana jest z separatora mieszanina wody z czynnikiem płuczącym, dla oddzielenia wody i odzyskania czynnika płuczącego. Element rozdzielający jest także powiązany funkcjonalnie z płuczką gazową, co pozwala na stosowanie odzyskanego/zregenerowanego czynnika płuczącego do usuwania karbonylków metali. Korzystnym rozwiązaniem elementu rozdzielającego jest kolumna z warnikiem wtórnym (kotłem wtórnym) doprowadzającym do wrzenia produkty z kotła (płuczki gazowej) oraz ze skraplaczem w głowicy kolumny.

Preferowana wersja realizacji instalacji zgodnej z wynalazkiem, przewiduje podzespół odpływu, zapewniający odprowadzania części czynnika płuczącego - pozbawionego karbonylków metali w separatorze - jako strumienia oczyszczania; działanie takie ma na celu zapobieganie gromadzeniu się zanieczyszczeń w czynniku płuczącym prowadzonym w obiegu zamkniętym. Szczególnie preferowane rozwiązanie polega na powiązaniu zespołu odpływu z obiegiem czynnika płuczącego w płuczce gazowej, pracującej równolegle do układu usuwania karbonylków metali, zasilanej tym samym czynnikiem płuczącym, ale ustawionej na usuwanie składników (zanieczyszczeń), nie występujących w czynniku płuczącym, zawartych w strumieniu oczyszczania. Zespół odpływu może być również przystosowany do odprowadzania strumienia oczyszczającego do instalacji utylizacyjnej.

Urządzenie przedstawione w wynalazku może stanowić część większej instalacji płuczek gazowych lub też może być niezależną -pojedynczą płuczką gazową. Proponowana instalacja jest szczególnie przydatna jako uzupełnienie istniejącej płuczki gazowej, w której karbonylki metali są usuwane w niedostatecznym zakresie lub wcale.

Wynalazek został przedstawiony w przykładowej realizacji pokazanej schematycznie na rysunku, w którym Fig. 1 przedstawia instalację do usuwania karbonylków metali z mieszaniny gazów według wynalazku, z zastosowaniem metanolu w roli czynnika płuczącego o działaniu fizycznym.

Mieszanina gazów, składająca się w przeważającej części z wodoru, tlenku węgla i dwutlenku węgla, zwierająca także karbonylki metali i wodę, jest wprowadzana do pierwszej (nie pokazanej na rysunku) płuczki gazowej, w której zanieczyszczenia zawierające siarkę są selektywnie usuwane z tego gazu z rozszczepiania. Oczyszczony wstępnie gaz z rozszczepiania jest doprowadzany przewodem 1 do płuczki gazowej G dla usunięcia karbonylków metali. Przewodem 2 do mieszaniny gazów

PL 237 081 B1 wtryskiwany jest metanol; działanie to zapobiega zamarzaniu wody w warunkach procesu usuwania karbonylków metali, co mogłoby prowadzić do blokady instalacji. Schłodzenie mieszaniny metanol/woda w wymienniku ciepła E1 powoduje skroplenie mieszaniny woda/metanol, dzięki czemu dwufazowa mieszanina substancji 3 zostaje wprowadzona do separatora D, gdzie następuje jej rozdział na fazę ciekłą 4, składającą się z wody i czynnika płuczącego oraz z bezwodnej fazy gazowej 5. Faza gazowa 5 jest wprowadzana do dolnej części kolumny będącej płuczką gazową; wprowadzony gaz przepływa w górę kolumny, mieszając się intensywnie z metanolem 6 wprowadzanym, jako czynnik płuczący, w głowicy kolumny W. Metanol absorbuje przy tym karbonylki metali zawarte w mieszaninie fazy gazów 5; dzięki czemu mieszaninę gazów w znacznym stopniu oczyszczoną z karbonylków metali można doprowadzać przewodem 7, przykładowo jako paliwo gazowe do turbiny gazowej. Metanol obładowany karbonylkami metali jest odprowadzany z dolnego zbiornika kolumny W przewodem jako czynnik 8 pod ciśnieniem około 60 barów do wymiennika ciepła E2, gdzie zostaje ogrzany do temperatury około 70°C. Podgrzany metanol, zwierający karbonylki metali, jest odprowadzany przewodem 9 do elementu rozprężającego [dławiącego] a z niego do elementu odgazowującego A w górnej części zbiornika B, gdzie następuje jego rozprężenie do ciśnienia około 3 barów. Tlenek węgla, absorbowany w niewielkim zakresie przez metanol w płuczce gazowej, jest „odparowywany” z metanolu w elemencie odgazowującym A i usuwany przewodem 10. Czynnik płuczący na bazie metanolu, praktycznie wolny od CO ale wciąż zawierający karbonylki metali, jest doprowadzany przewodem 11 do wymiennika ciepła E3, gdzie zostaje podgrzany do temperatury nie niższej od 90°C, a następnie trafia przewodem 12 do separatora F, usytuowanego w dolnej części kolumny W i zapakowanego wypełnieniem P zawierającym żelazo. W separatorze F następuje - przy niskim ciśnieniu cząstkowym CO - rozpad karbonylków metali na tlenek węgla i jony metali. Tlenek węgla uwalniany z rozpadu karbonylków metali trafia, poprzez dno komina K do kolumny odgazowania A, a następnie - wraz z CO uwolnionym tu z metanolu - jest odprowadzany dalej przewodem 10. Jony metali wchodzą w reakcję z żelazem zawartym w wypełnieniu P, uformowanym nasypowo z kształtek żelaznych. Dostatecznie długi czas retencji („przebywania”) metanolu w separatorze B zapewnia wystarczająco długi czas wiązania jonów metali z żelazem, co z kolei gwarantuje ich całkowite usunięcie z metanolu. Metanol, oczyszczony z karbonylków metali, ale dalej zawierający dwutlenek węgla, jest odbierany z separatora F, schładzany w wymienniku ciepła E4 i odprowadzany dalej przez przewód 14 za pomocą pompy P. Część metanolu jest zawracana przez przewód 6 do głowicy płuczki gazowej W, gdzie metanol jest ponownie używany jako czynnik płuczący, natomiast druga część za pomocą przewodu 2 jest transportowana do miejsca, gdzie jest stosowana do usuwania wody z mieszaniny gazów poddawanych oczyszczaniu.

Dla wyeliminowania ryzyka narastania zanieczyszczeń, przykładowo cięższych węglowodorów w czynniku płuczącym, znajdującym się w obiegu zamkniętym, niewielka część strumienia 15 czynnika płuczącego, wolnego od karbonylków metali, jest odprowadzana jako tak zwany strumień oczyszczania, do - przykładowo regeneracji w nie pokazanej na rysunku płuczce gazowej pracującej - równolegle do instalacji usuwającej karbonylków metali - z metanolem. Dla wyrównania nieuniknionych strat czynnika płuczącego i strat związanych z samym strumieniem czyszczącym 15, świeży i czysty metanol jest wprowadzany przewodem 16 do obiegu czynnika płuczącego.

Mieszanina substancji 3 zawierająca metanol/woda odprowadzana jest z separatora G do kolumny rektyfikacyjnej T dla odzyskania metanolu, gdzie z kolumny odpływa woda 17 stanowiąca ścieki i metanol 18. Ścieki 17 poddawane są utylizacji - oczyszczaniu, natomiast metanol 18 jest zawracany do obiegu czynnika płuczącego.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób usuwania karbonylków metali z mieszaniny gazów (1) w płuczce gazowej z czynnikiem płuczącym (6), działającym fizycznie, przy czym czynnik płuczący (8), zawierający karbonylki metali zebrane w płuczce gazowej (W) jest regenerowany, a następnie ponownie używany do usuwania karbonylków metali, znamienny tym, że regeneracja obejmuje:

   - ogrzewanie (E2) czynnika płuczącego (8), zawierającego karbonylki metali do pierwszej temperatury około 70°C, przy pierwszym ciśnieniu około 60 barów,

   PL 237 081 B1

   - rozprężanie (a) ogrzanego do pierwszej temperatury około 70°C przepracowanego czynnika płuczącego (9), przy drugim ciśnieniu około 3 barów, w celu uwolnienia gazów (10) oraz uzyskania rozprężonego czynnika płuczącego (11), zawierającego karbonylki metali,

   - ogrzewanie rozprężonego czynnika płuczącego (11), zawierającego karbonylki metali, do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C,

   - odprowadzanie ogrzanego do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C czynnika płuczącego (12), zawierającego karbonylki metali, do separatora (F), w którym - z zachowaniem minimalnego czasu retencji - karbonylki metali ulegają rozpadowi i mogą być usuwane [wydzielane] z ogrzanego do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C czynnika płuczącego (12), zawierającego karbonylki metali,

   - bezpośrednie odprowadzanie czynnika płuczącego (6), niezawierającego karbonylków metali, z separatora (F) do płuczki gazowej (W) dla usunięcia karbonylków metali.
2. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że całkowita ilość zregenerowanego czynnika płuczącego jest ponownie stosowana do oddzielania karbonylków metali.
3. 3. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 lub 2, znamienny tym, że kolumna (W) w roli płuczki gazowej pracuje z taką ilością czynnika płuczącego, która jest o 0 do 50% wyższa od minimalnej ilości czynnika płuczącego, niezbędnej do prawidłowej pracy kolumny (W), przy czym temperatura pracy kolumny (W) jest wybierana na poziomie zapewniającym zbliżenie minimalnej ilości czynnika płuczącego, koniecznej dla usunięcia karbonylków metali, do stosowanej ilości czynnika płuczącego.
4. 4. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, znamienny tym, że metanol jest stosowany jako czynnik płuczący (6).
5. 5. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 do 4, znamienny tym, że mieszanina gazów (1) oczyszczanych z karbonylków metali, zawiera wodę, dwutlenek węgla, a także tlenek węgla i/albo wodór.
6. 6. Instalacja dla usuwania karbonylków metali z mieszaniny gazów (1), składająca się z płuczki gazowej (W), w której mieszanina gazów (5) może być poddawana fizycznemu działaniu czynnika płuczącego (6) oraz układu regeneracji, zapewniającego regenerację czynnika płuczącego (8), zawierającego karbonylki metali, zebrane w płuczce gazowej, przy czym płuczka gazowa (W) jest powiązana z instalacją do odzysku czynnika płuczącego w sposób, pozwalający na zawracanie oczyszczonego czynnika płuczącego (6) do operacji usuwania karbonylków metali w płuczce gazowej (W), znamienna tym, że w układzie regeneracji czynnika płuczącego znajdują się:

   - pierwszy wymiennik ciepła (E2), w którym czynnik płuczący (8), zawierający karbonylki metali, może być ogrzewany do pierwszej temperatury około 70°C, przy pierwszym ciśnieniu około 60 barów,

   - element rozprężający (a) do rozprężania przepracowanego czynnika płuczącego (9), ogrzanego do pierwszej temperatury około 70°C w wymienniku ciepła (E2),

   - urządzenie odgazowujące (A) dla odprowadzania gazów (10), uwolnionych przez rozprężenie (a) przepracowanego czynnika płuczącego (9) oraz czynnika płuczącego (11) zawierającego karbonylki metali,

   - drugi wymiennik ciepła (E3), w którym czynnik płuczący (11) zawierający karbonylki metali, odprowadzany z urządzenia odgazowującego (A), może być ogrzewany do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C, przy drugim ciśnieniu około 3 barów,

   - a także separator (F), powiązany ze stroną wyjściową drugiego wymiennika ciepła (E3), w którym - z zachowaniem minimalnego czasu retencji - karbonylki metali mogą być usuwane [wydzielane] z czynnika płuczącego (12), ogrzanego do drugiej temperatury nie niższej niż 90°C, przy czym separator (F) jest powiązany z płuczką gazową (W) w taki sposób, że czynnik płuczący (6), niezawierający karbonylków metali, może być odprowadzany z separatora bezpośrednio do płuczki gazowej (W) dla usuwania karbonylków metali.
7. 7. Instalacja według zastrzeżenia 6, znamienna tym, że płuczka gazowa (W) ma postać kolumny płuczącej z półkami i/albo wypełnieniem, do dolnej części kolumny może być wprowadzany strumień oczyszczanego gazu (5), a do głowicy kolumny może być wprowadzany czynnik płuczący (6).

   PL 237 081 B1
8. 8. Instalacja według zastrzeżenia 6 lub 7, znamienna tym, że w jej skład wchodzi układ separacji wody z inżektorem do wtryskiwania czynnika płuczącego do mieszaniny gazów (1) podlegającej oczyszczaniu, wymiennik ciepła (E1), usytuowany przed inżektorem, do schładzania mieszaniny gazów (1) oraz separator (D) do oddzielania mieszaniny woda/czynnik płuczący (4), skondensowanego przez schłodzenie mieszaniny gazów (1), przy czym głowica separatora (D) jest połączona z płuczką gazową (W) w sposób zapewniający doprowadzenie mieszaniny gazów (5), oddzielonej w separatorze, do płuczki gazowej.
9. 9. Instalacja według zastrzeżeń 6 do 8, znamienna tym, że w jej składzie znajduje się układ odprowadzania, przez który część 'czynnika płuczącego (13), uwolnionego od karbonylków metali w separatorze (F), może być odprowadzana jako strumień oczyszczania (15) dla uniknięcia gromadzenia się zanieczyszczeń w czynniku płuczącym, znajdującym się w obiegu zamkniętym.