WO2010057581A1 - Verfahren und vorrichtung zur waschmittelregenerierung in physikalischen gaswäschen - Google Patents

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Ulvi Kerestecioglu
Alexander Brandl
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Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning a gas mixture (insert) by washing in a washing zone with a physically active detergent which is loaded with gas components during the washing and is subjected to regeneration following the washing, substances which have been absorbed during the washing being reduced by pressure reduction (US Pat. Ausflashen) and stripping be removed from loaded detergent.
  • a gas mixture insert
  • a physically active detergent which is loaded with gas components during the washing and is subjected to regeneration following the washing, substances which have been absorbed during the washing being reduced by pressure reduction (US Pat. Ausflashen) and stripping be removed from loaded detergent.
  • the invention relates to a device for carrying out the method.
  • V represents the total amount of the gas mixture to be separated
  • p the pressure prevailing in the gas mixture
  • ⁇ the solubility coefficient of the gas component to be scrubbed out with respect to the detergent used.
  • the absorbed gas components are separated again after the wash from the loaded detergent, whereby the detergent is regenerated.
  • the regenerated detergent is normally used again in the gas scrubbing, while the gas streams generated during the regeneration either disposed of or - possibly after a treatment - are supplied for economic recovery.
  • the object of the present invention is to specify a method and a device for carrying it out which make it possible to avoid the disadvantages of the prior art.
  • the stated object is achieved in that a gas separated off during the regeneration of laden detergent is used as the stripping gas in order to expel (desorb away) coabsorbent substances still remaining in the loaded detergent after flashing out.
  • the stripping according to the invention can be carried out more effectively, the lower the concentrations of the co-absorbed substances in the stripping gas used.
  • a gas is used as the stripping gas, the koabsorbATOR substances not or possibly has in tracks.
  • the inventive method is suitable for use in any physical gas scrubbing, especially in a gas scrubbing, in which methanol is used as a physically acting detergent.
  • the stripping gas loaded with stripped from the loaded detergent may be useful to dispose of the stripping gas loaded with stripped from the loaded detergent as residual gas - for example, by underfiring - or due and initiate together with the use in the washing zone.
  • the stripping gas used is absorbed by the physically active detergent, while the koabsorb seriously substances are removed for the most part with the clean gas from the absorber column.
  • Hydrogen and carbon monoxide are important raw materials in the chemical industry. On an industrial scale, they are produced today primarily by the gasification of coal and / or hydrocarbon deposits, for example by reforming with steam or by partial oxidation. In the first gasification, so-called synthesis gas is produced, which as a rule contains not only hydrogen and carbon monoxide but also some undesirable constituents, such as carbon dioxide (CO 2 ), hydrogen sulphide (H 2 S), carbon dioxide sulphide (COS) or hydrocyanic acid (HCN).
  • CO 2 carbon dioxide
  • H 2 S hydrogen sulphide
  • COS carbon dioxide sulphide
  • HN hydrocyanic acid
  • the method provides that it is used to purify a synthesis crude gas which contains not only hydrogen and / or carbon monoxide, but also carbon dioxide (CO 2 ) and hydrogen sulfide (H 2 S) and / or carbon dioxide sulfide (COS) and / or hydrocyanic acid (HCN) ,
  • CO 2 carbon dioxide
  • H 2 S hydrogen sulfide
  • COS carbon dioxide sulfide
  • HN hydrocyanic acid
  • product purity having carbon dioxide is particularly largely free of koabsorb elected substances, it is suitable for use as a stripping gas for the separation of koabsorb elected substances loaded in the scrubbing of the synthesis gas raw physically acting detergent.
  • the process according to the invention is therefore proposed to use carbon dioxide which is separated off during the regeneration of laden detergent and has product purity as stripping gas for expulsion of co-absorbed substances.
  • the invention relates to a device for purifying a gas mixture (use), comprising an absorber column with a washing zone in which gas components can be washed out of the insert with the aid of a physically active detergent and a regenerating device in the washed-out gas components from the laundry loaded in the laundry detergent separable are, wherein the regenerating device comprises a Ausflash issued and a stripping device in which koabsorbATOR substances are separated from loaded detergent.
  • the stated object is achieved by virtue of the fact that gas separated off during the regeneration of laden detergent can be introduced into the stripping device as stripping gas.
  • An embodiment of the device according to the invention therefore provides a compressor, via which stripping gas loaded in the stripping column with co-absorbed substances can be recycled and introduced into the washing zone of the absorber column.
  • FIG. 1 it is a section of a physical gas scrubbing in which sour gas (H2S, COS) and carbon dioxide are selectively separated by scrubbing with cryogenic liquid methanol from a syngas predominantly consisting of hydrogen and carbon monoxide.
  • sour gas H2S, COS
  • cryogenic liquid methanol from a syngas predominantly consisting of hydrogen and carbon monoxide.
  • the synthesis crude gas to be purified is introduced into the heat exchanger E, cooled there against process streams to be heated and fed via line 2 to the wash column W, in which a washing zone is arranged, which consists of the two separated by the chimney tray K washing sections S1 and S2 ,
  • the synthesis gas rises in the first washing section S1 upwards, wherein it is brought into intensive contact with top-down detergent flowing and free of sulfur components.
  • the detergent supplied at the upper end of the washing section S1 via line 3 in an amount adapted to the solubility coefficient of the sulfur components is a part of the carbon dioxide-loaded, but sulfur-free, methanol detergent which is discharged from the chimney tray K via line 4 is deducted.
  • the synthesis crude gas purified from carbonization components flows via the chimney tray K into the second washing section S2, in which it is led upwards and in the process with
  • a laden with sulfur components and carbon dioxide methanol is withdrawn from the scrubbing column W, relaxed via the throttle body a, passed into the separator D1 and separated there into a gas and a liquid phase.
  • the gas phase which consists mainly of coabsorbed in the gas scrubbing hydrogen and carbon monoxide is withdrawn via line 9 from the separator D1 and returned via line 10 and the compressor V1 before the scrubbing column W.
  • the liquid phase is withdrawn via line 11, on the throttle body b further relaxed and the stripping column R1 abandoned in its central region.
  • the second part of the loaded with carbon dioxide, methanol components free of sulfur components 4, which is not required as a detergent in the first washing section S1, is passed on line 12 and introduced after relaxation via the throttle body c in the separator D2.
  • the gas phase formed during the relaxation which consists predominantly of co-absorbed in the gas scrubbing hydrogen and carbon monoxide is withdrawn via line 13 from the separator D2 and returned together with the gas phase 9 via line 10 before the wash column W.
  • the liquid phase is withdrawn from the separator D2 and divided into the two partial streams 15 and 16.
  • the partial stream 15 is expanded via the throttle member d and led to the top of the stripping column R1, while the partial stream 16 is fed to a relaxation via the throttle member e at the top of the stripping column R2.
  • product purity exhibiting carbon dioxide is supplied as stripping gas and passed in countercurrent to the expanded methanol streams, wherein hydrogen and carbon monoxide are expelled and accumulate in the stripping gas.
  • the stripping gas charged with hydrogen and carbon monoxide is withdrawn as contaminated CO 2 stream 18.
  • the stripping column R2 is supplied via the line 19 and the control element g also product purity exhibiting carbon dioxide as stripping gas, passed in countercurrent to relaxed methanol upwards and thereby loaded with hydrogen and carbon monoxide.
  • the loaded stripping gas is withdrawn via line 20 and combined with the contaminated CO 2 stream 18 to the gas stream 21, which is returned to the scrubber column W for the recovery of co-absorbed hydrogen and carbon monoxide via the compressor V2.
  • a carbon dioxide stream 28 containing product purity is withdrawn, heated in the heat exchanger E against process streams to be cooled, compressed in the compressor V3 to product pressure and passed on via line 24.
  • a first portion 25 of the compressed carbon dioxide is led to the plant boundary (not shown) and released there as carbon dioxide product, while a second part 26, which can be deducted for energy reasons already in an intermediate stage of the compressor, via the two lines 17 and 19 as a stripping gas is returned to the two stripping columns R1 and R2.
  • the two stripping columns R1 and R2 can also be arranged in a common column, being separated by a chimney tray.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Reinigen eines Gasgemisches (1) durch Wäsche in einer Waschzone (S1, S2) mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel (3, 7), das bei der Wäsche mit Gaskomponenten beladen und im Anschluss an die Wäsche einer Regenerierung unterzogen wird, wobei während der Wäsche koabsorbierte Stoffe durch Druckabsenkung (Ausflashen) (a, c) und Strippung (R1, R2) aus beladenem Waschmittel entfernt werden. Ein bei der Regenerierung von beladenem Waschmittel abgetrenntes Gas (26) wird als Strippgas (17, 19) eingesetzt, um nach dem Ausflashen noch im beladenen Waschmittel verbliebene koabsorbierte Stoffe auszutreiben.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Waschmittelregenerierunq in physikalischen
Gaswäschen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines Gasgemisches (Einsatz) durch Wäsche in einer Waschzone mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel, das bei der Wäsche mit Gaskomponenten beladen und im Anschluss an die Wäsche einer Regenerierung unterzogen wird, wobei während der Wäsche koabsorbierte Stoffe durch Druckabsenkung (Ausflashen) und Strippung aus beladenem Waschmittel entfernt werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Unter koabsorbierten Stoffen sind Stoffe zu verstehen, deren Verbleib in der Gasphase zwar gewünscht ist, die jedoch bei der Wäsche durch das physikalisch wirkende Waschmittel gelöst und aus dem zu reinigenden Gasgemisch abgetrennt werden. Durch geeignete Wahl des physikalisch wirkenden Waschmittels kann dieser als Koabsorption bezeichnete Effekt zwar minimiert, jedoch nie vollständig unterdrückt werden.
Verfahren der gattungsgemäßen Art sind seit langem Stand der Technik und dem
Fachmann als sog. physikalische Gaswäschen seit vielen Jahren bekannt. Sie nutzen die Eigenschaft von Flüssigkeiten aus, Gase zu absorbieren und in Lösung zu halten, ohne sie 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 wird, desto größer ist sein Löslichkeitskoeffizient. Der Löslichkeitskoeffizient ist temperaturabhängig und steigt i. AIIg. mit fallender Temperatur an.
Um eine Gaskomponente / durch physikalische Wäsche aus einem Gasgemisch herauszulösen, ist hierzu eine Mindestwaschmittelmenge Wmin notwendig, die sich sehr gut mit der folgenden Formel berechnen lässt: In der Formel bedeuten V die Gesamtmenge des zu zerlegenden 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 werden.
Die absorbierten Gaskomponenten werden im Anschluss an die Wäsche aus dem beladenen Waschmittel wieder abgetrennt, wodurch das Waschmittel regeneriert wird. Das regenerierte Waschmittel wird normalerweise wieder in der Gaswäsche eingesetzt, während die bei der Regenerierung erzeugten Gasströme entweder entsorgt oder - evtl. nach einer Aufbereitung - einer wirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden.
In "Gas Separation & Purification", December 1988, VoI 2, p. 171-176, wird eine physikalische Gaswäsche beschrieben, bei der aus einem Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2) sowie Sauergase (H2S, COS) enthaltenden Einsatz mit Hilfe von Methanol, das als physikalisch wirkendes Waschmittel eingesetzt wird, CO2 und Sauergase selektiv abgetrennt werden. Zur Abtrennung der Sauergase wird Methanol verwendet, das bereits bei der CO2- Abtrennung mit Kohlendioxid vorbeladen wurde. Auf diese Weise entstehen zwei Waschmittelströme, von denen der eine lediglich mit CO2 und der andere sowohl mit CO2 als auch mit Sauergasen beladen sind. Bei der sich an die Gaswäsche anschließenden Regenerierung werden die beiden Waschmittelströme zunächst getrennt voneinander auf einen mittleren Druck entspannt, um koabsorbierten
Wasserstoff und Kohlenmonoxid, die wegen ihrer kleinen Löslichkeitskoeffizienten nur vergleichsweise schwach an das Waschmittel gebunden sind, freizusetzen und wieder in den Einsatz zurückzuführen. Der sauergasfreie Waschmittelstrom wird anschließend weiter entspannt, wobei ein Kohlendioxidstrom gewonnen werden kann. Optional kann bei Bedarf auch durch Entspannen mit zusätzlichem Rückwaschen von Schwefel ein weiterer Kohlendioxidstrom aus dem zweiten Waschmittelstrom gewonnen werden. Um die Sauergase anzureichern, wird das verbliebene CO2 aus dem zweiten Waschmittelstrom mit Hilfe von Stickstoff ausgetrieben (abgestrippt). Der mit CO2, aber auch mit Sauergasen beladene Stickstoff wird einer Wäsche mit sauergasfreiem Methanol unterzogen, bei der die Sauergase rückgewaschen werden und ein sauergasfreies, Stickstoff enthaltendes Restgas (Tailgas) entsteht.
Bei der Entspannung der beladenen Waschmittelströme auf einen mittleren Druck wird nur ein Teil der koabsorbierten Stoffe freigesetzt, weshalb in das Tailgas neben Kohlendioxid auch Wasserstoff und Kohlenmonoxid übergehen. Häufig ist es daher notwendig, das Tailgas beispielsweise durch Unterfeuerung oder Nachverbrennung zu behandeln, um gesetzliche Schadstoffgrenzwerte einhalten zu können. Eine Rückführung des Tailgases in den Prozess, um die koabsorbierten Stoffe zurückzugewinnen, ist wegen des hohen Stickstoffanteils nicht sinnvoll.
Um den CO2-Eintrag in die Erdatmosphäre zu reduzieren und die Auswirkungen des Treibhauseffektes auf das Weltklima zu begrenzen, wird seit einigen Jahren die Möglichkeit untersucht, bei technischen Prozessen anfallendes Kohlendioxid in unterirdische Speicher zu verbringen und dort endzulagern. Bei dieser als Sequestrierung bezeichneten Methode ist es erforderlich, das CO2 stark zu verdichten und mit Drücken von ca. 100 bar in die Speicher einzuleiten. Tailgas ist einer derartigen Behandlung nicht zugänglich, da der Stickstoffballast mit erheblichem finanziellem Aufwand mitverdichtet werden müsste und in den CO2-Speichern ohnehin knappen Speicherplatz belegen würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, die es erlauben, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
Die gestellte Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein bei der Regenerierung von beladenem Waschmittel abgetrenntes Gas als Strippgas eingesetzt wird, um nach dem Ausflashen noch im beladenen Waschmittel verbliebene koabsorbierte Stoffe auszutreiben (abzustrippen). Die erfindungsgemäße Abstrippung kann umso effektiver durchgeführt werden, je geringer die Konzentrationen der koabsorbierten Stoffe im eingesetzten Strippgas sind. Zweckmäßiger Weise wird daher ein Gas als Strippgas eingesetzt, das koabsorbierte Stoffe nicht oder allenfalls in Spuren aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Anwendung bei jeder physikalischen Gaswäsche, insbesondere bei einer Gaswäsche, bei der Methanol als physikalisch wirkendes Waschmittel verwendet wird.
Je nach den bei der Reinigung des Gasgemisches herrschenden Bedingungen kann es sinnvoll sein, das mit aus dem beladenen Waschmittel abgestrippten Stoffen beladene Strippgas als Restgas zu entsorgen - beispielsweise durch Unterfeuerung - oder zurückzuführen und gemeinsam mit dem Einsatz in die Waschzone einzuleiten. In der Waschzone wird das eingesetzte Strippgas durch das physikalisch wirkende Waschmittel absorbiert, während die koabsorbierten Stoffe zum größten Teil mit dem Reingas aus der Absorberkolonne abgeführt werden.
Wasserstoff und Kohlenmonoxid sind wichtige Grundstoffe in der chemischen Industrie. In großtechnischem Maßstab werden sie heute in erster Line durch die Vergasung von Kohle oder/und Kohlenwasserstoffeinsätzen beispielsweise durch Reformieren mit Wasserdampf oder durch partielle Oxidation erzeugt. Bei der Vergasung fallen zunächst sog. Syntheserohgase an, die in der Regel neben Wasserstoff und Kohlenmonoxid einige unerwünschte Bestandteile, wie Kohlendioxid (CO2), Schwefelwasserstoff (H2S), Kohlenoxidsulfid (COS) oder Blausäure (HCN), enthalten. Zur Reinigung eines Syntheserohgases von unerwünschten Bestandteilen und zur Gewinnung eines vorwiegend aus Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid bestehenden Reingases bietet sich der Einsatz physikalischer Wäschen an, da die Syntheserohgase heute meist unter hohem Druck erzeugt werden und die Wirksamkeit von physikalischen Wäschen in erster Näherung linear mit dem Betriebsdruck zunimmt. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens sieht daher vor, dass es zur Reinigung eines Syntheserohgases eingesetzt wird, das neben Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid vor allem Kohlendioxid (CO2) sowie Schwefelwasserstoff (H2S) und/oder Kohlenoxidsulfid (COS) und/oder Blausäure (HCN) enthält. Bei der Reinigung von Syntheserohgas wird abgetrenntes Kohlendioxid häufig mit hoher Reinheit gewonnen und gegen eine Gutschrift als CO2-Produkt an den Anlagengrenzen abgegeben. Auch dann, wenn abgetrenntes Kohlendioxid durch Sequestrierung entsorgt werden soll, wird es sinnvollerweise mit Produktreinheit gewonnen. Da Produktreinheit aufweisendes Kohlendioxid insbesondere weitgehend frei ist von koabsorbierten Stoffen, eignet es sich für eine Verwendung als Strippgas zur Abtrennung von koabsorbierten Stoffen aus bei der Wäsche des Syntheserohgases beladenem physikalisch wirkendem Waschmittel. Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend wird daher vorgeschlagen, dass bei der Regenerierung von beladenem Waschmittel abgetrenntes, Produktreinheit aufweisendes Kohlendioxid als Strippgas zur Austreibung koabsorbierter Stoffe eingesetzt wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Reinigung eines Gasgemisches (Einsatz), umfassend eine Absorberkolonne mit einer Waschzone, in der aus dem Einsatz mit Hilfe eines physikalisch wirkenden Waschmittels Gaskomponenten auswaschbar sind sowie eine Regeneriereinrichtung in der ausgewaschene Gaskomponenten aus dem bei der Wäsche beladenen Waschmittel abtrennbar sind, wobei die Regeneriereinrichtung eine Ausflasheinrichtung und eine Strippeinrichtung aufweist, in denen koabsorbierte Stoffe aus beladenem Waschmittel abtrennbar sind.
Die gestellte Aufgabe wird vorrichtungsseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der Regenerierung von beladenem Waschmittel abgetrenntes Gas als Strippgas in die Strippeinrichtung einleitbar ist.
Unter Umständen kann es aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll sein, die bei der
Strippung ausgetriebenen koabsorbierten Stoffe in Reinform zu gewinnen, da hierdurch eine Steigerung der Reingasmenge möglich ist. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht daher einen Verdichter vor, über den in der Strippkolonne mit koabsorbierten Stoffen beladenes Strippgas zurückführbar und in die Waschzone der Absorberkolonne einleitbar ist.
Im Folgenden soll die Erfindung Anhand eines in der Figur 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Ausschnitt aus einer physikalischen Gaswäsche, in der aus einem zum überwiegenden Teil aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehenden Syntheserohgas Sauergase (H2S, COS) und Kohlendioxid durch Wäsche mit tiefkaltem, flüssigem Methanol selektiv abgetrennt werden.
Über Leitung 1 wird das zu reinigende Syntheserohgas in den Wärmtauscher E eingeleitet, dort gegen anzuwärmende Verfahrensströme abgekühlt und über Leitung 2 der Waschkolonne W zugeführt, in der eine Waschzone angeordnet ist, die aus den beiden durch den Kaminboden K voneinander getrennten Waschsektionen S1 und S2 besteht. Das Syntheserohgas steigt in der ersten Waschsektion S1 nach oben, wobei es intensiv mit von oben nach unten strömendem Waschmittel in Kontakt gebracht und von Schwefelkomponenten befreit wird. Bei dem Waschmittel, das am oberen Ende der Waschsektion S1 über Leitung 3 in einer dem Löslichkeitskoeffizienten der Schwefelkomponenten angepassten Menge zugeführt wird, handelt es sich um einen Teil des mit Kohlendioxid beladenen, jedoch von Schwefelkomponenten freien Methanolwaschmittels, das über Leitung 4 aus dem Kaminboden K abgezogen wird.
Das von Schwelkomponenten gereinigte Syntheserohgas strömt über den Kaminboden K in die zweite Waschsektion S2, in der es nach oben geführt und dabei mit im
Gegenstrom geleitetem Waschmittel gewaschen und von Kohlendioxid befreit wird. Über Leitung 5 wird das gereinigte Synthesegas aus der Waschkolonne W abgezogen, im Wärmetauscher E gegen abzukühlende Verfahrensströme angewärmt und über Leitung 6 einer Verwertung (nicht dargestellt) zugeführt. Als Waschmittel wird am oberen Ende der zweiten Waschsektion S2 regeneriertes Methanol 7 zugeführt.
Über Leitung 8 wird aus der Waschkolonne W ein mit Schwefelkomponenten und Kohlendioxid beladenes Methanol abgezogen, über das Drosselorgan a entspannt, in den Abscheider D1 geleitet und dort in eine Gas- und eine Flüssigphase getrennt. Die Gasphase, die vor allem aus bei der Gaswäsche koabsorbiertem Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht, wird über Leitung 9 aus dem Abscheider D1 abgezogen und über Leitung 10 sowie den Verdichter V1 vor die Waschkolonne W zurückgeführt. Die Flüssigphase wird über Leitung 11 abgezogen, über das Drosselorgan b weiter entspannt und der Strippkolonne R1 in ihrem mittleren Bereich aufgegeben. Der zweite Teil des mit Kohlendioxid beladenen, an Schwefelkomponenten freien Methanolstroms 4, der nicht als Waschmittel in der ersten Waschsektion S1 benötigt wird, wird über Leitung 12 weiter geführt und nach Entspannung über das Drosselorgan c in den Abscheider D2 eingeleitet. Die bei der Entspannung gebildete Gasphase, die überwiegend aus bei der Gaswäsche koabsorbiertem Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht, wird über Leitung 13 aus dem Abscheider D2 abgezogen und gemeinsam mit der Gasphase 9 über Leitung 10 vor die Waschkolonne W zurückgeführt. Über Leitung 14 wird die Flüssigphase aus dem Abscheider D2 abgezogen und in die beiden Teilströme 15 und 16 aufgeteilt. Der Teilstrom 15 wird über das Drosselorgan d entspannt und zum Kopf der Strippkolonne R1 geführt, während der Teilstrom 16 nach einer Entspannung über das Drosselorgan e am Kopf der Strippkolonne R2 aufgegeben wird.
Über die Leitung 17 und das Regelorgan f wird der Strippkolonne R1 Produktreinheit aufweisendes Kohlendioxid als Strippgas zugeführt und im Gegenstrom zu den entspannten Methanolströmen geführt, wobei Wasserstoff und Kohlenmonoxid ausgetrieben werden und sich im Strippgas anreichern. Vom Kopf der Strippkolonne R1 wird das mit Wasserstoff und Kohlenmonoxid beladene Strippgas als verunreinigter CO2-Strom 18 abgezogen. Der Strippkolonne R2 wird über die Leitung 19 und das Regelorgan g ebenfalls Produktreinheit aufweisendes Kohlendioxid als Strippgas zugeführt, im Gegenstrom zu entspanntem Methanol nach oben geleitet und dabei mit Wasserstoff und Kohlenmonoxid beladen. Das beladene Strippgas wird über Leitung 20 abgezogen und mit dem verunreinigten C02-Strom 18 zum Gasstrom 21 vereinigt, der zur Rückgewinnung von koabsorbiertem Wasserstoff und Kohlenmonoxid über den Verdichter V2 vor die Waschkolonne W zurückgeführt wird.
Aus dem Sumpfraum der Strippkolonne R1 wird mit Kohlendioxid und Schwefelkomponenten beladenes Methanol 22 abgezogen und über das Drosselorgan h in den unteren Tei der Anreicherungskolonne A entspannt. Bei der Entspannung werden Kohlendioxid und Schwefelkomponenten freigesetzt und steigen als
Gasgemisch nach oben. Über Leitung 23 und das Drosselorgan i wird Kohlendioxid enthaltendes, schwefelfreies Methanol am Kopf der Anreicherungskolonne A aufgegeben, wobei der größte Teil des gelösten Kohlendioxids ausgast. Auf seinem Weg nach unten löst das flüssige Methanol vorwiegend die bei der Entspannung des Stoffstroms 22 frei gesetzten Schwefelkomponenten aus dem nach oben geführten Gasgemisch, so dass aus dem Sumpfraum ein mit Schwefelkomponenten angereicherter, weitgehend kohlendioxidfreier Methanolstrom 27 abgezogen und einer Heißregenerierung (nicht dargestellt) zur Gewinnung der Schwefelkomponenten zugeführt werden kann.
Am Kopf der Anreicherungskolonne A wird ein Produktreinheit aufweisender Kohlendioxidstrom 28 abgezogen, im Wärmetauscher E gegen abzukühlende Verfahrensströme angewärmt, im Verdichter V3 auf Produktdruck verdichtet und über Leitung 24 weiter geführt. Ein erster Teil 25 des verdichteten Kohlendioxids wird zur Anlagengrenze (nicht dargestellt) geführt und dort als Kohlendioxidprodukt abgegeben, während ein zweiter Teil 26, der aus energetischen Gründen bereits in einer Zwischenstufe des Verdichters abgezogen werden kann, über die beiden Leitungen 17 und 19 als Strippgas in die beiden Strippkolonnen R1 und R2 zurückgeführt wird. Die beiden Strippkolonnen R1 und R2 können auch in einer gemeinsamen Kolonne angeordnet sein, wobei sie durch einen Kaminboden getrennt sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Reinigen eines Gasgemisches (1) durch Wäsche in einer Wäschzone (S1 ,S2) mit einem physikalisch wirkenden Waschmittel (3,7), das bei der Wäsche mit Gaskomponenten beladen und im Anschluss an die Wäsche einer Regenerierung unterzogen wird, wobei während der Wäsche koabsorbierte Stoffe durch Druckabsenkung (Ausflashen) (a,c) und Strippung (R1.R2) aus beladenem Waschmittel entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein bei der Regenerierung von beladenem Waschmittel abgetrenntes Gas (26) als Strippgas (17,19) eingesetzt wird, um nach dem Ausflashen noch im beladenen Waschmittel verbliebene koabsorbierte Stoffe auszutreiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Strippung mit koabsprbierten Stoffen beladenes Strippgas (21) vor die Waschzone (W) zurückgeführt oder entsorgt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als physikalisch wirkendes Waschmittel (3,7) Methanol eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zu reinigenden Gasgemisch (1) um ein Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid, Kohlendioxid sowie Sauergase (H2S, COS) enthaltendes Syntheserohgas handelt, aus dem Kohlendioxid ausgewaschen und bei der Regenerierung des beladenen Waschmittels mit hoher Reinheit gewonnen wird
(25).
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regenerierung mit Produktreinheit gewonnenes Kohlendioxid (26) als Strippgas (17,19) zur Austreibung von koabsorbierten Stoffen aus beladenem Waschmittel eingesetzt wird.
6. Vorrichtung zur Reinigung eines Gasgemisches (Einsatz) (1), umfassend eine Absorberkolonne (W) mit einer Waschzone (S1.S2), in der aus dem Einsatz (1) mit Hilfe eines physikalisch wirkenden Waschmittels (3,7) Gaskomponenten auswaschbar sind, sowie eine Regeneriereinrichtung in der ausgewaschene Gaskomponenten aus dem bei der Wäsche beladenen Waschmittel (8,12) abtrennbar sind, wobei die Regeneriereinrichtung eine Ausflasheinrichtung (D1.D2) und eine Strippeinrichtung (R1 ,R2) aufweist, in denen koabsorbierte Stoffe aus beladenem Waschmittel abtrennbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regenerierung von beladenem Waschmittel abgetrenntes Gas (26) als Strippgas (17,19) in die Strippeinrichtung (R1 ,R2) einleitbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Verdichter (V2) aufweist, über den mit koabsorbierten Stoffen beladenes, aus der Strippeinrichtung (R1.R2) austretendes Strippgas (21) zurückführbar und in die Waschzone (S1) der Absorberkolonne (W) einleitbar ist.
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