WO2008043444A1 - Waschsäule mit reduzierter bauhöhe - Google Patents

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WO2008043444A1
WO2008043444A1 PCT/EP2007/008489 EP2007008489W WO2008043444A1 WO 2008043444 A1 WO2008043444 A1 WO 2008043444A1 EP 2007008489 W EP2007008489 W EP 2007008489W WO 2008043444 A1 WO2008043444 A1 WO 2008043444A1
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washing
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washing section
section
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Andreas Seliger
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Linde Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1462—Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide

Definitions

  • the invention relates to a washing column for performing a physical gas scrubbing in which gas from bottom to top and detergent are passed from top to bottom through the scrubbing column, wherein at least two washing sections are arranged in the scrubbing column one above the other, of which the upper down from a chimney tray is limited, from which a part of the loaded in the upper washing section detergent as detergent in the lower washing section and another part can be removed via a side draw from the wash column, and a method for operating the washing column according to the invention.
  • V d ⁇ e is the total amount of the gas mixture, p the pressure prevailing in the gas mixture, and ⁇ the solubility coefficient of the gas component to be scrubbed out with respect to the detergent used.
  • Carburetor systems from coal or hydrocarbon feeds are produced, for example, by steam reforming or by partial oxidation, and which generally contain some constituents which interfere with further processing, such as carbon dioxide (CO 2 ), hydrogen sulphide (H 2 S) and carbon dioxide sulphide (COS) used physical washes.
  • CO 2 carbon dioxide
  • H 2 S hydrogen sulphide
  • COS carbon dioxide sulphide
  • the sulfur-containing components H 2 S and COS are frequently washed out in practice in a first washing step and CO 2 from the synthesis crude gas in a second washing step.
  • the amounts of detergent in the two washing steps are adapted to the solubility coefficient of the components to be removed, so that in the first washing step, a smaller amount of detergent is used than in the second.
  • the sulfur-containing components are largely recovered in pure form and can be supplied to a Claus plant for economic recycling, for example.
  • a methanol wash as described above is carried out in a washing column in which two washing sections are arranged one above the other and separated by a chimney tray, wherein in the lower section of the first and in the upper section of the second washing step proceed ,
  • a washing column has in its lower region via a device for supplying the synthesis gas to be washed and at its head via a device for withdrawing the washed synthesis gas.
  • she points Means for supplying uncharged methanol detergent at the top of the column, for withdrawing loaded with CO 2 methanol detergent from the chimney tray, for supplying charged with CO 2 methanol detergent in the lower washing section and for the withdrawal of the bottom product from the sump space.
  • the synthesis gas is withdrawn in the first washing section, the sulfur components before it is forwarded via the chimney tray in the upper washing section and freed from carbon dioxide there.
  • the washing agent used in the lower washing section is methanol, which has already been charged with CO 2 in the upper washing section.
  • the loaded with CO 2 methanol detergent, which collects in the chimney tray, is withdrawn from this and in a first and a two
  • the first process stream is introduced volume controlled in the lower washing section and used there as a detergent.
  • the second process stream is fed controlled the detergent regeneration, the level represents the control variable in the fireplace floor.
  • the chimney tray in the wash column is designed so that a static fluid pressure can form at the discharge point of the designated for washing methanol washing fluid under a sufficient static pressure to compensate for the pressure losses that undergoes the methanol detergent on its way from the chimney tray in the under washing section. Because of the friction losses in the pipelines and the pressure losses caused by the flow measuring point and the Regearmatur, in practice for the chimney floor heights of several meters. The height of the chimney tray is completely in the total height of the wash column and is therefore responsible for a significant portion of the investment costs.
  • Object of the present invention is therefore to provide a wash column of the generic type and a method for their operation, which provides at least a just as good washing result at significantly reduced costs, as the prior art, and thus to increase the efficiency of gas scrubbing.
  • the stated object is achieved by the washing column according to the invention in that the upper washing section is connected to the lower washing section by an overflow, can be introduced via the loaded detergent from the chimney tray of the upper washing section in the lower washing section.
  • An overflow is a device for discharging liquid from a liquid reservoir, wherein the inflow cross section of the overflow is dimensioned so large that liquid flows off substantially without friction as soon as the liquid level in the liquid reservoir exceeds a limit value.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the overflow as a vertical standing, with its upper end in the chimney tray of the upper
  • Washing section protruding pipe is carried out within the wash column, which connects the chimney tray with the liquid distributor of the lower washing section.
  • a preferred embodiment of the washing column according to the invention provides that in it the purification of synthesis crude gas by means of cryogenic methanol is feasible.
  • a particularly preferred embodiment of the washing column according to the invention provides that exactly two, separated by a chimney tray washing sections are arranged in the wash column.
  • the invention further relates to a method for operating a scrubbing column for performing a physical gas scrubbing in which gas from bottom to top and detergent from top to bottom through the scrubbing column, wherein at least two washing sections are arranged in the scrubbing column one above the other, of which the upper is bounded below by a chimney tray, from which a part of the loaded in the upper washing section detergent is introduced as detergent in the lower washing section and another part is withdrawn via a side draw from the wash column.
  • the stated object is achieved in that the amount of detergent passed from the upper to the lower washing section is set indirectly via the amount of detergent passed via the side draw from the washing column.
  • Detergent amount increases, so that at any time the correct amount of detergent is introduced into the under washing section.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention provides that synthesis crude is purified using at least of carbon dioxide and sulfur components as a washing agent using cryogenic methanol.
  • a hydrostatic pressure at the point of extraction required for the lower washing section Detergent necessary, which corresponds to a detergent height of about 2.8 m. Since the detergent according to the invention is passed almost without pressure loss from the upper into the under washing section, the chimney tray and thus the wash column can be performed with a reduced by this value heights, resulting in a wash column with a diameter of 10m to significantly reduced investment costs.
  • it is a washing column in a methanol wash in which sulfur-containing components and carbon dioxide are largely removed independently of one another from a synthesis gas stream in two washing sections.
  • the synthesis crude gas to be purified is introduced into the wash column T and then flows upwardly through the lower wash section WSl.
  • methanol wash is passed into the lower wash section WS1, which is methanol wash, already in the upper wash section WS2 loaded with carbon dioxide, and which is collected in the chimney tray K, which closes the washing section WS2 down.
  • the loaded with carbon dioxide methanol detergent flows in the lower washing section WS1 from top to bottom, and washes on its way out of the countercurrently run synthesis gas sulfur-containing components before it - now loaded with CO 2 and sulfur-containing components - collected in the sump space S of the wash column T. becomes.
  • the synthesis gas purified from sulfur-containing components flows upwards through the chimney tray K into the upper washing section WS2 in which it is cleaned of carbon dioxide by countercurrent methanol washing agent introduced at the top of the scrubbing column T via line 2. Via line 3, the purified synthesis gas is finally withdrawn from the wash column T and continued. From the chimney tray K, that portion of the methanol detergent loaded with carbon dioxide in the washing section WS2 is drawn off via the side take-off 4 and fed to a regeneration device (not shown) which is not required as a detergent in the lower washing section WS1. From the loaded from the sump space S of the wash column T via line 5 withdrawn methanol detergent, the sulfur-containing components are separated largely independently of carbon dioxide and fed to the commercial utilization of a Claus plant (not shown).
  • the methanol detergent is fed volume controlled at the top of the wash column T via line 2, to ensure that even with variable operating conditions in the upper washing section WS2 the amount of detergent required for optimal separation of the carbon dioxide from the synthesis gas is available at any time.
  • line 2 is equipped with the quantity measuring device D1 and the control element a.
  • the flow controller FC1 outputs a control signal to the control element a, the magnitude of which results from the comparison of the signal of the flow measuring device D1 with a desired value, wherein the desired value, which is dependent on the amount of synthesis gas to be purified, is specified from the outside. So that at any time of the lower washing section WS1 for optimal separation of the sulfur components from the
  • the side draw 4 is equipped with a device for flow control, which consists of the flow measuring device D2, the control element b and the flow controller FC2.
  • the signal output by the flow controller FC2 to the control element b results from the comparison of the signal from the quantity measuring device D2 and an externally set value, the magnitude of which depends on the amount of synthesis gas to be purified and the time (delay time) required for the methanol detergent. to get from the top of the wash column T in the fireplace floor K.
  • the side take-off 4 an indirect regulation of that amount of detergent which flows into the washing section WS1 is thus achieved.
  • the level of the loaded methanol detergent in the sump space S of the wash column T is level-controlled, to which the controller LC outputs a signal to the control element c whose size depends on the deviation of the current water level from a setpoint specified from outside.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waschsäule (T) zur Durchführung einer physikalischen Gaswäsche, bei welcher Gas (1) von unten nach oben und Waschmittel (2) von oben nach unten durch die Waschsäule geführt wird, wobei wenigstens zwei Waschsektionen (WS1, WS2) in der Waschsäule (T) übereinander angeordneten sind, von denen die obere (WS2) nach unten von einem Kaminboden (K) begrenzt wird, aus welchem ein Teil des in der oberen Waschsektion beladenen Waschmittels als Waschmittel in die untere Waschsektion (WS1) einleitbar und ein anderer Teil über einen Seitenabzug (4) aus der Waschsäule (T) entfernbar ist. Die obere Waschsektion (WS2) ist mit der unteren Waschsektion (WS1) durch einen Überlauf (U) verbunden, über den beladenes Waschmittel aus dem Kaminboden (K) der oberen Waschsektion (WS2) in die untere Waschsektion (WS1) einleitbar ist.

Description

Beschreibung
Waschsäule mit reduzierter Bauhöhe
Die Erfindung betrifft eine Waschsäule zur Durchführung einer physikalischen Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch die Waschsäule geführt werden, wobei wenigstens zwei Waschsektionen in der Waschsäule übereinander angeordneten sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden begrenzt wird, aus welchem ein Teil des in der oberen Waschsektion beladenen Waschmittels als Waschmittel in die untere Waschsektion einleitbar und ein anderer Teil über einen Seitenabzug aus der Waschsäule entfernbar ist, sowie ein Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen Waschsäule.
Physikalische Gaswäschen nutzen die Eigenschaft von Flüssigkeiten aus, gasförmige Stoffe zu absorbieren und in Lösung zu halten, ohne die Gase dabei chemisch zu binden. Wie gut ein Gas von einer Flüssigkeit absorbiert wird, wird durch den Löslichkeitskoeffizienten ausgedrückt: je besser sich das Gas in der Flüssigkeit löst, desto größer ist sein Löslichkeitskoeffizient. Der Löslichkeitskoeffizient ist temperaturabhängig und steigt i. AIIg. mit fallender Temperatur an.
Soll aus einem Gasgemisch eine Gaskomponente / durch physikalische Wäsche herausgelöst werden, so ist hierzu eine Mindestmenge Wmln der als Waschmittel eingesetzten Flüssigkeit notwendig, die sich sehr gut mit der folgenden Formel berechnen lässt:
Figure imgf000003_0001
In der Formel bedeuten V d\e Gesamtmenge des Gasgemisches, p den im Gasgemisch herrschenden Druck und Λ den Löslichkeitskoeffizienten der herauszuwaschenden Gaskomponente bezüglich des eingesetzten Waschmittels. Unter der Voraussetzung, dass sich die Löslichkeitskoeffizienten der Komponenten eines Gasgemisches hinreichend stark unterscheiden, ist es durch eine entsprechende Anpassung der Waschmittelmenge möglich, in einem Waschschritt diejenige
Gaskomponente mit dem größten Löslichkeitskoeffizienten weitgehend unabhängig von den übrigen Gaskomponenten abzutrennen, d. h. selektiv zu entfernen. Mit größeren Waschmittelmengen können nach dem gleichen Prinzip in folgenden Waschschritten weitere Gaskomponenten oder Gruppen von Gaskomponenten mit ähnlichen Löslichkeitskoeffizienten selektiv ausgewaschen und gegebenenfalls einer Nutzung zugeführt werden.
Für die Reinigung von Syntheserohgasen, die in großtechnischem Maßstab in
Vergaseranlagen aus Kohle oder Kohlenwasserstoffeinsätzen beispielsweise durch Reformieren mit Wasserdampf oder durch partielle Oxidation erzeugt werden, und die in der Regel einige die weitere Verarbeitung störende Bestandteile wie Kohlendioxid (CO2), Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlenoxidsulfid (COS) enthalten, werden bevorzugt physikalische Wäschen eingesetzt. Diese Verfahren bieten sich an, da die Synthesegase heute meist unter hohem Druck erzeugt werden, und die Wirksamkeit von physikalischen Wäschen in erster Näherung linear mit dem Betriebsdruck zunimmt. Von besonderer Bedeutung für die Reinigung von Syntheserohgasen ist die Methanolwäsche. Sie nützt die Tatsache aus, dass sich die Löslichkeitskoeffizienten von H2S, COS und CO2 in flüssigem, tiefkaltem Methanol um mehrere
Größenordnungen von denen von Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO) unterscheiden.
Aufgrund der stark unterschiedlichen Löslichkeitskoeffizienten werden in der Praxis häufig in einem ersten Waschschritt die schwefelhaltigen Komponenten H2S und COS und in einem zweiten Waschschritt CO2 aus dem Syntheserohgas ausgewaschen. Die Waschmittelmengen in den beiden Waschschritten sind den Löslichkeitskoeffizienten der zu entfernenden Komponenten angepasst, sodass im ersten Waschschritt eine kleinere Waschmittelmenge als im zweiten eingesetzt wird. Bei der Regenerierung des im ersten Waschschritt beladenen Methanolwaschmittels werden die schwefelhaltigen Komponenten weitgehend rein gewonnen und können zur wirtschaftlichen Verwertung beispielsweise einer Claus-Anlage zugeführt werden.
Nach dem Stand der Technik wird eine Methanolwäsche, wie sie oben beschrieben ist, in einer Waschsäule durchgeführt, in der zwei Waschsektionen übereinander angeordnet und durch einen Kaminboden voneinander getrennt sind, wobei in der unteren Sektion der erste und in der oberen Sektion der zweite Waschschritt ablaufen. Eine derartige Waschsäule verfügt in ihrem unteren Bereich über eine Einrichtung zur Zuführung des zu waschenden Syntheserohgases und an ihrem Kopf über eine Einrichtung zum Abzug des gewaschenen Synthesegases. Weiterhin weist sie Einrichtungen zur Zuführung von unbeladenem Methanolwaschmittel am Kolonnenkopf, zum Abzug von mit CO2 beladenem Methanolwaschmittels aus dem Kaminboden, zur Zuführung von mit CO2 beladenem Methanolwaschmittel in die untere Waschsektion und zum Abzug des Sumpfproduktes aus dem Sumpfraum auf. Dem Syntheserohgas werden in der ersten Waschsektion die Schwefelkomponenten entzogen, bevor es über den Kaminboden in die obere Waschsektion weitergeleitet und dort von Kohlendioxid befreit wird. Als Waschmittel wird in der unteren Waschsektion Methanol eingesetzt, das in der oberen Waschsektion bereits mit CO2 beladen wurde. Das mit CO2 beladene Methanolwaschmittel, das sich im Kaminboden sammelt, wird aus diesem abgezogen und in einen ersten und einen zwei
Verfahrensstrom aufgeteilt. Der erste Verfahrensstrom wird mengengeregelt in die untere Waschsektion eingeleitet und dort als Waschmittel verwendet. Der zweite Verfahrensstrom wird standgeregelt der Waschmittelregenerierung zugeleitet, wobei der Füllstand im Kaminboden die Regelgröße darstellt.
Der Kaminboden in der Waschsäule ist so ausgeführt, dass sich an der Abzugstelle des für die unter Waschsektion bestimmten Methanolwaschmittels ein statischer Flüssigkeitsdruck ausbilden kann, der ausreichend ist, die Druckverluste auszugleichen, die das Methanolwaschmittel auf seinem Weg aus dem Kaminboden in die unter Waschsektion erfährt. Wegen der Reibungsverluste in den Rohrleitungen und den durch die Durchflussmessstelle sowie die Regearmatur verursachten Druckverlusten, ergeben sich in der Praxis für den Kaminboden Höhen von mehreren Metern. Die Höhe des Kaminbodens geht vollständig in die Gesamthöhe der Waschsäule ein und ist daher für einen erheblichen Teil der Investitionskosten verantwortlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Waschsäule der gattungsgemäßen Art sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, die bei deutlich reduzierten Kosten zumindest ein genauso gutes Waschergebnis liefert, wie der Stand der Technik, und damit die Wirtschaftlichkeit der Gaswäsche zu erhöhen.
Die gestellte Aufgabe wird seitens der Waschsäule erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die obere Waschsektion mit der unteren Waschsektion durch einen Überlauf verbunden ist, über den beladenes Waschmittel aus dem Kaminboden der oberen Waschsektion in die untere Waschsektion einleitbar ist. Bei einem Überlauf handelt es sich um eine Einrichtung zur Ableitung von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsspeicher, wobei der Einströmquerschnitt des Überlaufs so groß dimensioniert ist, dass Flüssigkeit weitgehend reibungsfrei abfließt, sobald der Flüssigkeitspegel im Flüssigkeitsspeicher einen Grenzwert überschreitet.
Da Waschmittel nahezu reibungsfrei aus der oberen in die unter Waschsektion abfließt, ist zur Überwindung der Reibungsverluste an der Entnahmestelle des Waschmittels im Kaminboden lediglich ein sehr geringer hydrostatischer Druck notwendig. Im Unterschied zum Stand der Technik, übersteigt der Waschmittelpegel im Kaminboden die Abzugstelle für das in der unteren Waschsektion benötiget Waschmittel, d.h. den unteren Rand des Überlaufes, nur unwesentlich.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Überlauf als senkrecht stehendes, mit seinem oberen Ende in den Kaminboden der oberen
Waschsektion hineinragendes Rohr innerhalb der Waschsäule ausgeführt ist, das den Kaminboden mit dem Flüssigkeitsverteiler der unteren Waschsektion verbindet.
Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Waschsäule sieht vor, dass in ihr die Reinigung von Syntheserohgas mittels tiefkalten Methanols durchführbar ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Waschsäule sieht vor, dass genau zwei, durch einen Kaminboden voneinander getrennte Waschsektionen in der Waschsäule angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Waschsäule zur Durchführung einer physikalischen Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch die Waschsäule geführt werden, wobei wenigstens zwei Waschsektionen in der Waschsäule übereinander angeordneten sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden begrenzt wird, aus welchem ein Teil des in der oberen Waschsektion beladenen Waschmittels als Waschmittel in die untere Waschsektion eingeleitet und eine anderer Teil über einen Seitenabzug aus der Waschsäule abgezogen wird. Verfahrensseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die aus der oberen in die untere Waschsektion geleiteten Waschmittelmenge indirekt über die Menge des über den Seitenabzug aus der Waschsäule geführten Waschmittels eingestellt wird.
Bei der Einstellung der über den Seitenabzug abgeführten Waschmittelmenge, wird berücksichtigt, dass am Kopf der oberen Waschsektion eingeleitetes Waschmittel eine gewisse Zeit (Verzögerungszeit) benötigt, bis sie im Kaminboden eintrifft. Wird beispielsweise die Menge des zu reinigenden Gases erhöht, so wird die Menge des in die erste Waschsektion eingeleiteten Waschmittels durch eine entsprechende Erhöhung des Waschmittelstroms unmittelbar an den neuen Betriebszustand angepasst. Gleichzeitig wird die Menge des über den Seitenabzug aus dem Kaminboden abgeleiteten Waschmittels soweit gedrosselt, dass die in die unter Waschsektion abfließende Wa seh mitte I menge ebenfalls unmittelbar dem neuen Betriebszustand entspricht. In dem Maße, wie sich der von oben in den Kaminboden zufließende Waschmittelstrom erhöht, wird die über den Seitenabzug abfließende
Waschmittelmenge vergrößert, so dass zu jeder Zeit die richtige Waschmittelmenge in die unter Waschsektion eingeleitet wird.
Eine gesonderte Regelung des Waschmittelpegels im Kaminboden der oberen Waschsektion, wie sie nach dem Stand der Technik erforderlich ist, entfällt, da dieser Pegel durch den erfindungsgemäßen Überlauf weitgehend unabhängig von den Betriebsverhältnissen der Waschsäule festgelegt wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass Syntheserohgas unter Einsatz von tiefkaltem Methanol als Waschmittel zumindest von Kohlendioxid und Schwefelkomponenten gereinigt wird.
Durch die Erfindung ist es möglich, die Bauhöhe einer gattungsgemäßen Waschsäule, im Vergleich zum stand der Technik, erblich zu verringern. Dies soll am Beispiel einer Waschsäule mit einem Durchmesser von 4 m gezeigt werden, in der Syntheserohgas mit Methanol als Waschmittel gereinigt wird:
Zur Überwindung der Druckverlust in den Leitungen sowie über die Regelarmaturen und der Einrichtung zur Durchflussmessung, ist nach dem Stand der Technik ein hydrostatischer Druck an der Abzugstelle des für die untere Waschsektion benötigten Waschmittels notwendig, der einer Waschmittelhöhe von ca. 2,8 m entspricht. Da das Waschmittel erfindungsgemäß nahezu ohne Druckverlust von der oberen in die unter Waschsektion geleitet wird, können der Kaminboden und somit auch die Waschsäule mit einer um diesen Wert verringerten Bauhöhen ausgeführt werden, was bei einer Waschsäule mit einem Durchmesse von 10m zu erheblich verringerten Investitionskosten führt.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Waschsäule in einer Methanolwäsche, in der aus einem Syntheserohgasstrom in zwei Waschsektionen schwefelhaltige Komponenten und Kohlendioxid weitgehend unabhängig voneinander entfernt werden.
Über Leitung 1 wird das zu reinigende Syntheserohgas in die Waschsäule T eingeleitet und strömt anschließend aufwärts durch die untere Waschsektion WSl Über den Überlauf U wird Methanolwaschmittel in die untere Waschsektion WS1 geleitet, bei welchem es sich um Methanolwaschmittel handelt, das in der oberen Waschsektion WS2 bereits mit Kohlendioxid beladen wird, und das im Kaminboden K aufgefangen wird, welcher die Waschsektion WS2 nach unten abschließt. Das mit Kohlendioxid beladene Methanolwaschmittel fließt in der unteren Waschsektion WS1 von oben nach unten, und wäscht auf seinem Weg aus dem im Gegenstrom geführten Syntheserohgas schwefelhaltige Komponenten aus, bevor es - nunmehr mit CO2 und schwefelhaltigen Komponenten beladen - im Sumpfraum S der Waschsäule T gesammelt wird. Das von schwefelhaltigen Komponenten gereinigte Synthesegas strömt durch den Kaminboden K nach oben in die obere Waschsektion WS2, in welcher es durch im Gegenstrom geführtes Methanolwaschmittel, das unbeladen am Kopf der Waschsäule T über Leitung 2 eingeleitet wird, von Kohlendioxid gereinigt wird. Über Leitung 3 wird das gereinigte Synthesegas schließlich aus der Waschsäule T abgezogen und weitergeführt. Aus dem Kaminboden K wird über den Seitenabzug 4 derjenige Teil des in der Waschsektion WS2 mit Kohlendioxid beladenen Methanolwaschmittels abgezogen und einer Regeneriereinrichtung (nicht dargestellt) zugeführt, der nicht als Waschmittel in der unteren Waschsektion WS1 benötigt wird. Von dem aus dem Sumpfraum S der Waschsäule T über Leitung 5 beladen abgezogenen Methanolwaschmittel werden die schwefelhaltigen Komponenten weitgehend unabhängig von Kohlendioxid abgetrennt und zur wirtschaftlichen Verwertung einer Claus-Anlage (nicht dargestellt) zugeführt.
Das Methanolwaschmittel wird am Kopf der Waschsäule T über Leitung 2 mengengeregelt zugeführt, um zu gewährleisten, dass auch bei veränderlichen Betriebsbedingungen in der oberen Waschsektion WS2 die zur optimalen Abtrennung des Kohlendioxids aus dem Syntheserohgas benötigte Waschmittelmenge zu jedem Zeitpunkt zur Verfügung steht. Zu diesem Zweck ist Leitung 2 mit der Mengenmesseinrichtung D1 und dem Regelorgan a ausgestattet. Der Durchflussregler FC1 gibt ein Stellsignal an das Regelorgan a, dessen Größe sich aus dem Vergleich des Signals der Mengenmesseinrichtung D1 mit einem Sollwert ergibt, wobei der Sollwert, der abhängig von der Menge des zu reinigenden Syntheserohgases ist, von außen vorgegeben wird. Damit auch zu jedem Zeitpunkt der unteren Waschsektion WS1 die zur optimalen Abtrennung der Schwefelkomponenten aus dem
Syntheserohgas benötigte Waschmittelmenge zugeleitet wird, ist der Seitenabzug 4 mit einer Einrichtung zur Mengenregelung ausgestattet, die aus der Mengenmesseinrichtung D2, dem Regelorgan b und dem Durchflussregler FC2 besteht. Das vom Durchflussregler FC2 an das Regelorgan b ausgegebene Signal ergibt sich aus dem Vergleich des Signals der Mengenmesseinrichtung D2 und einem von außen vorgegeben Sollwert, dessen Größe sich nach der Menge des zu reinigenden Syntheserohgases und der Zeit (Verzögerungszeit) ergibt, die das Methanolwaschmittel benötigt, um vom Kopf der Waschsäule T in den Kaminboden K zu gelangen. Über den Seitenabzug 4 wird somit eine indirekte Regelung derjenigen Waschmittelmenge erreicht, die in die unter Waschsektion WS1 einströmt. Der Pegel des beladenen Methanolwaschmittels im Sumpfraum S der Waschsäule T wird standgeregelt, wozu der Regler LC ein Signal an das Regelorgan c ausgibt, dessen Größe sich nach der Abweichung des aktuellen Pegelstandes von einem von außen vorgegeben Sollwert richtet.

Claims

Patentansprüche
1. Waschsäule zur Durchführung einer physikalischen Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch die Waschsäule geführt werden, wobei wenigstens zwei Waschsektionen in der Waschsäule übereinander angeordneten sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden begrenzt wird, aus welchem ein Teil des in der oberen Waschsektion beladenen Waschmittels als Waschmittel in die untere Waschsektion einleitbar und ein anderer Teil über einen Seitenabzug aus der Waschsäule entfernbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Waschsektion mit der unteren Waschsektion durch einen Überlauf verbunden ist, über den beladenes Waschmittel aus dem Kaminboden der oberen Waschsektion in die untere Waschsektion einleitbar ist.
2. Waschsäule gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Überlauf als senkrecht stehendes, mit seinem oberen Ende in den Kaminboden der oberen Waschsektion hineinragendes Rohr innerhalb der Waschsäule ausgeführt ist, das den Kaminboden mit dem Flüssigkeitsverteiler der unteren Waschsektion verbindet.
3. Waschsäule gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr die Reinigung von Syntheserohgas mittels tiefkalten Methanols durchführbar ist.
4. Waschsäule gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei, durch einen Kaminboden voneinander getrennte Waschsektionen in der Waschsäule angeordnet sind.
5. Verfahren zum Betrieb einer Waschsäule zur Durchführung einer physikalischen Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch die Waschsäule geführt werden, wobei wenigstens zwei Waschsektionen in der Waschsäule übereinander angeordneten sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden begrenzt wird, aus welchem ein Teil des in der oberen Waschsektion beladenen Waschmittels als Waschmittel in die untere Waschsektion eingeleitet und eine anderer Teil über einen Seitenabzug aus der Waschsäule abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der oberen in die untere Waschsektion geleiteten Waschmittelmenge indirekt über die Menge des über den Seitenabzug aus der Waschsäule geführten Waschmittels eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Syntheserohgas unter Einsatz von tiefkaltem Methanol als Waschmittel zumindest von Kohlendioxid und Schwefelkomponenten gereinigt wird.
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