DE1494808B2

DE1494808B2 - Verfahren zum reinigen von brenn- oder synthesegasen

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Publication number: DE1494808B2
Application number: DE1966M0071264
Authority: DE
Priority date: 1966-10-14
Filing date: 1966-10-14
Publication date: 1976-05-06
Also published as: GB1196658A; DE1494808A1; DE1494806C3; DE1494806A1; GB1203103A; DE1494806B2; US3531917A

Description

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Die Verfahren zur Reinigung technischer Brenn- und Synthesegase, wie sie z.B. aus festen oder flüssigen Brennstoffen erzeugt, als Naturgas gewonnen oder durch Umwandlung gasförmiger Brennstoffe erhalten werden, dienen in erster Linie der Entfernung der sauren Komponenten Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd, der organischen Schwefelverbindungen, des COS und der ungesättigten Kohlenwasserstoffe aus dem Rohgas. Den volumenmäßig größten Teil nehmen hiervon in der Regel Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff ein.

Zur Lösung der genannten Reinigungsaufgabe sind zahlreiche Verfahren bekanntgeworden. Technische Bedeutung haben hierunter insbesondere die Absorptionsverfahren erlangt, nach weichen das Gas einer ein- oder mehrstufigen Wäsche mit flüssigen Absorptionsmitteln unterworfen wird, die die Gasverunreinigungen entsprechend ihrem Lösungsvermögen gleichzeitig oder hintereinander aus dem Gas absorbieren. Anschließend werden die Absorptionsmittel unter Freisetzung der aufgenommenen Gasbestandteile regeneriert und dann im Kreislauf der Gaswäsche erneut zugeführt. Man kann diese Absorptionsverfahren grob in zwei Gruppen unterteilen: solche mit chemisch wirkenden Absorptionsmitteln und solche mit physikalisch wirkenden.

Zur ersten Gruppe gehören insbesondere die mit wäßrigen Lösungen von anorganischen oder organischen Basen oder Alkalisalzen schwacher anorganischer Säuren arbeitenden Waschverfahren. Sie unterliegen den stöchiometrischen Gesetzen, haben meistens auch einen der ausgewachsenen Menge saurer Komponenten proportionalen Dampf verbrauch für die Regenerierung und eignen sich daher vorwiegend zur Entfernung im Rohgas schwach bis mäßig konzentrierter saurer Verunreinigungen sowie für Fälle, bei denen billige Wärme zur Verfügung steht.

Handelt es sich dagegen um die Reinigung großer Gasmengen mit hohen Gehalten der zu entfernenden sauren Komponenten, so bedient man sich in zunehmendem Maße physikalischer Waschverfahren mit organischen Lösungsmitteln als Absorptionsmittel. Anders als bei den chemisch wirkenden Absorptionsmitteln hängt die zur Entfernung einer einzelnen Komponente bei gegebener Rohgasmenge erforderliche Waschmittelmenge bei einem physikalisch wirkenden Absorptionsmittel außer vom temperaturabhängigen Löslichkeitskoeffizienten in erster Näherung nur vom Gesamtdruck, unter dem die Wäsche erfolgt, ab. Die Löslichkeit eines Gases in der Waschflüssigkeit wächst dabei mit fallender Temperatur und steigendem Druck. Entsprechend erfolgt die Regeneration durch Druckminderung (Entspannung) und/oder durch Temperaturerhöhung.

Die Vorteile der physikalischen Waschverfahren bezüglich Kapazität und Energiebedarf treten dabei um so stärker hervor, je höher der Druck des zu reinigenden Gases ist, denn mit steigendem Gasdruck sinkt einerseits die zur Reinigung erforderliche Waschmittelmenge und andererseits kann die Regenerierung zu einem immer größeren Teil durch reine Entspannung des Waschmittels bewerkstelligt werden.

Die physikalischen Gaswaschverfahren werden im allgemeinen bei Umgebungstemperaturen und darunter, vorzugsweise bei Temperaturen unter 0° C ausgeführt. Die Wahl der Temperatur richtet sich meist nach der Flüchtigkeit des verwendeten Absorptionsmittels. Bei hohem Druck des Rohgases von 60 atü und mehr können auch in den bekannten Tieftemperatur-Waschverfahren mit Methanol oder Aceton die Waschtemperaturen noch über 0° C liegen.

Nach einem dieser bekannten Verfahren, das mit Methanol als Absorptionsmittel bei Temperaturen unter —10° C und bei Drücken über 2 atü arbeitet, wird beispielsweise ein Rohgas aus der Druckvergasung von Kohlen, das unter einem Druck von 20 atü anfällt und neben etwa 4 Volumprozent Schwefelverbindungen etwa 30 Volumprozent CO₂ enthält, nach Abkühlung und Abscheidung des Kondensats durch Waschen bei —30 bis —40° C in einem einzigen Waschprozeß auf Synthesegas-Qualität gebracht, wobei der Drucksatz im Bereich von 50000 bis 150000 NmVh liegt. In diesem Waschprozeß werden außer CO₂ und H₂S auch die organischen Schwefelverbindungen und vorzugsweise ungesättigte, als Harzbildner bekannte Kohlenwasserstoffe gemeinsam ausgewaschen.

Dieser Waschprozeß wirkt im allgemeinen so, daß

in einer mit der Kühlung verbundenen Vorwäsche die bis etwa zur Absorptionstemperatur kondensierbaren Gasinhaltsstoffe, wie Wasser und höhere Kohlenwasserstoffe, abgeschieden und danach die sauren Gasbestandteile gleichzeitig aus dem Rohgas ausgewaschen werden. Diese sauren Rohgaskomponenten, vorwiegend CO₂ und H₂S, werden deshalb auch im Abgas gemeinsam wieder abgegeben.

Da die Abgase in der Regel nicht schwefelhaltig in die Atmosphäre abgelassen werden können, müssen sie vorher noch entsprechend aufgearbeitet werden. Eine derartige Abgas-Entschwefelung ist aber sehr teuer, wenn die Schwefelkonzentration niedrig ist. Dies trifft bei der Entfernung von CO₂ und H₂S aus Brenn- und Synthesegasen meistens zu, da der Schwefelgehalt des Rohgases oft weniger als V₂₀ des CO₂-Gehaltes ausmacht.

Man führt deshalb die Entfernung von CO₂ und H₂S aus dem Rohgas durch Absorption in einem organischen Lösungsmittel in der Regel zweistufig aus, wobei in der ersten Waschstufe die im Lösungsmittel gegenüber CO₂ leichter löslicher Schwefelkomponenten, in der zweiten Waschstufe das oder der Rest des CO₂ aus dem Gas entfernt werden. Auf diese Weise läßt sich in der ersten Waschstufe ein an H₂S angereichertes und daher leichter aufzuarbeitendes Abgas gewinnen, während das Abgas der zweiten Waschstufe schwefelfrei anfällt und gefahrlos in die Atmosphäre abgelassen werden kann.

Wegen der höheren Löslichkeit der Schwefelkomponenten braucht man beim zweistufigen Verfahren in der ersten Waschstufe eine verhältnismäßig kleine Waschmittelmenge. Sie muß scharf regeneriert werden, da die Anforderungen bezüglich der Schwefel-Freiheit des zu reinigenden Gases in der Regel sehr hoch sind.

In der zweiten Waschstufe muß - bei etwa gleicher Betriebstemperatur - wegen der geringeren Löslichkeit des CO₂ eine entsprechend größere Waschmittelmenge umgewälzt werden. Dafür sind an die Regenerierung keine so scharfen Anforderungen zu stellen, da bezüglich CO₂ meistens ein erheblich höherer Restgehalt im Reingas zugelassen wird als für H₂S.

Aus »Kältetechnik 11« (1959), Heft 5, Seiten 132/33, insbesondere Abb. 8, ist ein Verfahren zur Reinigung von Druckgasen durch Waschen mit einem organischen Lösungsmittel als Absorptionsmittel bei Temperaturen unter 0° C in zwei Stufen mit Absorptionsmittelregenerationen unter Gewinnung eines schwefelwasserstoffreichen und eines schwefelfreien Abgasstromes, wobei das vollständig regenerierte Absorptionsmittel nach Kühlung auf den Kopf des zweiten Waschturms aufgegeben, aus dem zweiten Waschturm stammendes kohlendioxid-haltiges Absorptionsmittel dem Waschturm der ersten Stufe aufgegeben, das aus dem Sumpf des ersten Waschturms anfallende, Kohlendioxid und den gesamten Schwefelwasserstoff enthaltende Absorptionsmittel durch Entspannen und Aufkochen völlig regeneriert und aus dem zweiten Waschturm stammendes Absorptions- go mittel durch Entspannen CO₂-regeneriert wird, bekannt.

Beim beanspruchten Verfahren wird, während der erstgenannte Waschmittelstrom des großen Kreislaufs vom Sumpf des CO₂-Waschmittelturms auf den Kopf des H₂S-Waschturms geleitet wird, der Rest im kleinen Kreislauf zur Grobregenerierung der zweiten Waschstufe geführt, in der das Waschmittel nur durch Entspannung, gegebenenfalls noch mit Unterstützung eines Strippgases in der letzten Entspannungsstufe, regeneriert und dann, dem Co₂-Absorptionsturm seinem Restgehalt an CO₂ entsprechend, in einer Höhe, in der das herabrieselnde Absorptionsmittel etwa den gleichen CO₂-Gehalt hat, wieder zugeführt wird. Oberhalb dieser Zuführung erfolgt dann die Beseitigung des CO₂ aus dem Druckgas bis auf den gewünschten Restgehalt, der in der Größenordnung von nur 10 bis 50 ppm liegen kann, durch das in der Regenerier-Kolonne vollständig entgaste Waschmittel des großen Kreislaufs.

Zweckmäßig werden bei dieser Arbeitsweise die Temperaturen, bei denen die H₂S-Absorption und die Feinreinigung des Gases bezüglich CO₂ erfolgen, so auf die bei der Reinigung des Gases abnehmende Gesamtgasmenge abgestimmt, daß für die CO₂ Feinreinigung in der zweiten Waschstufe etwa dieselbe Waschmittelmenge benötigt wird wie für die H₂S-(und COS-)Reinigung in der ersten Waschstufe. In vielen Fällen zeigt sich jedoch, daß ohne besondere Maßnahmen die zur CO₂-Feinreinigung erforderliche Waschmittelmenge größer ist.

Es wurde gefunden, daß sich eine Verringerung der für die CO₂-Feinwäsche erforderlichen Absorptionsmittelmenge dadurch erreichen läßt, daß man das mit CO₂-beladene Waschmittel des Grobwaschkreislaufs nach Verlassen des CO₂-Waschturms vor Eintritt in die Regeneration abkühlt, z. B. in einem mit verdampfendem Ammoniak indirekt gekühlten Wärmeaustauscher. Dadurch stellen sich nämlich auch während der Regenerierung durch Entspannung (und gegebenenfalls Strippen) tiefere Temperaturen ein als ohne eine solche Kühlung. Das grobregenerierte Waschmittel wird mit kälterer Temperatur in den CO₂-Waschturm geführt und auch die nachfolgende CO₂-Feinreinigung im Oberteil des CO₂-Waschturms arbeitet dann bei tieferen Temperaturen. Dadurch verringert sich die hierfür mindestens erforderliche Waschmittelmenge und läßt sich derjenigen der H₂S-Waschstufe weitgehend anpassen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sich durch die Senkung der Betriebstemperatur aller Entspannungsstufen die Verluste an Waschmittel durch Verdampfung in die Entspannungsgase erniedrigen.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Reinigen von unter Druck stehenden Brenn- oder Synthesegasen durch Waschen mit einem organischen Lösungsmittel als Absorptionsmittel bei Temperaturen unter 0° C in zwei Stufen mit Absorptionsmittelregenerationen unter Gewinnung eines schwefelwasserstoffreichen und eines schwefelfreien Abgasstromes, wobei das vollständig regenerierte Absorptionsmittel der ersten Stufe nach Kühlung auf den Kopf des zweiten Waschturms aufgegeben, aus dem zweiten Waschturm stammendes kohlendioxid-haltiges Absorptionsmittel dem Waschturm der ersten Stufe aufgegeben, das aus dem Sumpf des ersten Waschturms anfallende, Kohlendioxid und den gesamten Schwefelwasserstoff enthaltende Absorptionsmittel durch Entspannen und Aufkochen völlig regeneriert und aus dem zweiten Waschturm stammendes Absorptionsmittel durch Entspannen CO₂-regeneriert wird.

Erfindungsgemäß wird nur ein Teilstrom des Absorptionsmittels der zweiten Stufe ohne Regenerierung dem Waschturm der ersten Stufe aufgegeben und der regenerierte Teilstrom in einer Höhe in den zweiten Waschturm zurückgeführt, in welcher das herab-

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rieselnde Absorptionsmittel etwa den gleichen Kohlendioxidgehalt hat.

Zur Senkung der Betriebstemperatur der zuletzt genannten CO₂-Feinreinigung und der damit verbundenen Erniedrigung des Bedarfs an vollständig regeneriertem Waschmittel wird die in der zweiten Waschstufe zusätzlich umgewälzte Waschmittelmenge nach Verlassen des CO₂-Waschturmes abgekühlt, bevor sie durch Entspannung und gegebenenfalls Strippen mit einem Inertgas teilregeneriert wird. Die hierzu erforderlichen Inertgasmengen, insbesondere Stickstoff, sind auf Großanlagen zur Gaserzeugung meist verfügbar.

Durch die direkte Aufgabe des CO₂-beladenen Waschmittels aus dem zweiten Waschturm (CO₂-Waschturm) auf den ersten Waschturm (H₂S-Waschturm) wird, da das Waschmittel praktisch mit CO₂ gesättigt ist, in der H₂S-Wäsche kaum mehr CO₂ absorbiert, so daß die Waschmitteltemperatur fast gleich der Waschmitteltemperatur in der CO₂-Wäsche ist. Infolge der höheren Löslichkeit des H₂S wird in der H₂S-Wäsche nur noch weniger als die Hälfte des Waschmittels als in der CO₂-Wäsche benötigt. Da jedoch die Heißregenerierung des H₂S-beladenen Waschmittels einen erheblichen Teil der Gesamtkosten verursacht, werden durch die erfindungsgemäß erreichte Reduzierung dieser Waschmittelmenge die Gesamtkosten wesentlich reduziert, d.h. ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil erreicht. Durch die Verringerung der Waschmittelmenge in der H₂S-Wäsche erniedrigen sich ferner vorteilhaft die Gasverluste an H₂, CO und CH₄.

Die Regenerierung des nur im CO₂-Kreislauf umlaufenden Waschmittels allein durch Flashen und gegebenenfalls Strippen ist naturgemäß ebenfalls wesentlich billiger als eine entsprechende Heißregenerierung.

Darüber hinaus kann auch die im CO₂-Waschturm insgesamt herabrieselnde Waschmittelmenge gegenüber dem bisherigen Verfahren etwas erniedrigt werden, da die Beladbarkeit überproportional mit dem CO₂-Gehalt des eintretenden Gases ansteigt, dieser CO₂-Gehalt aber im erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich höher ist, weil im vorgeschalteten H₂S-Kreislauf praktisch kein CO₂ ausgewaschen wird.

In der Zeichnung ist das Fließschema einer Anlage zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise dargestellt. Die Anlage besteht im wesentlichen aus einem H₂S-Absorptionsturm 4, einem COj-Absorptionsturm 5 mit der Grobwaschzone 51 und der Feinwaschzone 52, einem Entspannungsturm 7 zur Entspannung des H₂S-beladenen Methanols, mit den Entspannungskammern 71, 72, 73, einer Regenerierkolonne 8 zur Heißregenerierung des H₂S-beladenen Methanols mit dem Aufkocher 81, dem Dephlegmator 82 und dem Kondensator 83, und aus einem Entspannungsturm 9 zur Regenerierung des CO₂-beladenen Methanols mit den Entspannungskammern 91, 92 und 93.

Wärmeaustauscher zur Rückgewinnung von Kälte aus Abgas, Reingas oder Absorptionsmittel, die zwischen verschiedenen Stellen der Anlage mit ausreichender Temperaturdifferenz angeordnet sein können, sind zur Vereinfachung des Fließschemas nicht dargestellt.

Das zu reinigende Gas tritt durch die Leitung 10 in ein System von Wärmeaustauschern 43 ein, in dem es durch indirekten Wärmeaustausch abgekühlt wird.

Nach Abtrennung von ausgeschiedenem Kondensat strömt es durch den H₂S-Absorber 4, wo das H₂S zusammen mit den übrigen Schwefelverbindungen durch CO₂-beladenes Waschmittel bis auf den gewünschten Endgehalt ausgewaschen wird.

Das entschwefelte Druckgas fließt in der Leitung 11 zum CO₂-Absorber 5 und steigt in diesem auf durch die Grobwaschzone 51 und die Feinwaschzone 52 dem von oben herabrieselnden, durch die Leitungen 13, 14 und 15 zugeführten, kalten Waschmittel entgegen. Das gereinigte Druckgas tritt aus dem Oberteil des Absorbers 5 aus und wird durch die Leitung 12 zur weiteren Verarbeitung geführt.

Das für die Auswaschung der Schwefelverbindungen erforderliche Waschmittel wird aus dem Sumpf des zweiten Absorbers 5 entnommen und von der Pumpe 41 über die Leitung 16 auf den Kopf des ersten Absorbers 4 aufgegeben.

Aus dem Sumpf des ersten Absorbers 4 fließt das Waschmittel in der Leitung 17 mit der Entspannungsvorrichtung 30 in die Entspannungskammer 71.

Hier werden durch eine erste, teilweise Entspannung die im Waschmittel gelösten »weniglöslichen« Komponenten, in der Hauptsache H₂ und CO, freigesetzt und in der Leitung 18 mit den entsprechenden Gasen der Entspannungskammer 91 vereint. Beide Gasmengen werden vom Kompressor 42 verdichtet und in das Rohgas vor das Wärmeaustauschersystem 43 zurückgeführt.

Das teilentspannte Waschmittel wird in zwei weiteren Druckstufen 72 und 73, in die es durch die Leitungen 23 und 24 mit den Entspannungsvorrichtungen 31 und 32 gelangt, auf etwa Atmosphärendruck entspannt.

Die bei den Entspannungen freiwerdenden Gase werden aus den Kammern 72 und 73 in den Leitungen 19 und 20 durch nicht dargestellte Wärmeaustauscher abgeleitet.

Das entspannte Waschmittel fließt über die Leitung 21 zur Pumpe 74 und wird von derselben durch den Wärmeaustauscher 85 in die Regenerierkolonne 8 gepumpt, die durch den Aufkocher 81 beheizt wird.

Der im Kopf der Regenerierkolonne eingebaute Dephlegmator 82 erzeugt den erforderlichen Rücklauf. Der in den die Kolonne 8 verlassenden Gasen enthaltene Absorptionsmitteldampf wird im Kondensator 83 zum größten Teil niedergeschlagen, die nicht kondensierbaren Gase strömen in der Leitung 22 zu den übrigen H₂S-haltigen Entspannungsgasen.

Das vollständig regenerierte Absorptionsmittel wird aus der Regenerierkolonne 8 von der Pumpe 84 über die Wärmeaustauscher 85 und 94 in der Leitung 15 auf den Kopf des CO₂-Absorbers 5 gepumpt.

Aus dem Sumpf des Absorbers 5 wird mittels der Leitung 23 die Waschmittelmenge, die nur durch Entspannen und gegebenenfalls Strippen regeneriert werden soll, abgezogen. Sie fließt über den Wärmeaustauscher 6, in dem sie durch indirekten Wärmeaustausch mit verdampfendem NH₃ abgekühlt wird, und die Entspannungsvorrichtung 34 in die Entspannungskammer 91 des Regenerationsturms 9.

Das durch die teilweise Entspannung freiwerdende Gas, in dem fast das gesamte H₂ und CO enthalten ist, das im Waschmittel gelöst war, wird in der Leitung 18 zum Verdichter 42 geführt und von diesem in das Rohgas zurückgefördert.

Das teilentspannte Waschmittel fließt durch die Leitungen 24 und 25 mit den Entspannungsvorrich-

tungen 35 und 36 unter weiterer Entspannung in die Kammern 92 und 93 des Regenerierturms 9. In Kammern 93 rieselt das auf etwa Atmosphärendruck entspannte Absorptionsmittel über den Wärmeaustauscher 94 und erwärmt sich dabei. Dadurch wird das Ausstrippen des CO₂ bis auf den gewünschten Endgehalt mit einem Strippgas, das durch die Leitung 26 in die Entspannungsstufe 93 eingeblasen wird, erleichtert. Das aus der Entspannungsstufe 93 austretende, kalte CO₂-Strippgas-Gemisch 27 gibt im Warmeaustauscher 95 seine Kälte an das Strippgas ab, das vom Verdichter 97 durch den Wärmeaustauscher 95 über die Leitung 26 in die Entspannungskammer 93 eingeblasen wird.

Aus der Entspannungskammer 92 wird das Entspannungsgas in der Leitung 28 weggeführt.

Aus dem Sumpf der Entspannungsstufe 93 fördert die Pumpe 96 das teilregenerierte Methanol in der Leitung 13 auf den Kopf der Grobwaschzone 51 im Absorptionsturm 5.

Zur Deckung von Kälteverlusten ist am CO₂-Absorber 5 ein Kühlkreislauf vorgesehen. Die Pumpe 53 saugt die notwendige Waschmittelmenge aus dem Sumpf des Absorbers an und fördert sie durch den NH₃-Verdampfer 54, in dem die erforderliche Kälteleistung zugeführt wird, in der Leitung 14 an eine höherliegende Stelle der Grobwaschzone 51.

Zahlenbeispiel

Das zu reinigende Gas sei bereits auf eine Temperatur unter O⁰C vorgekühlt und von ausgeschiedenem Kondensat getrennt und trete dann mit folgender Zusammensetzung in die erste Stufe der Gasreinigung H₂
CO

CO,

H₂S
H,

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30%
1%
53%

CO 14%

Rest (H₂, N₂) 2%

Die Menge betrage am Eintritt in die Anlage 100000 NmVh; der Druck 28 ata. Als Waschmittel werde Methanol verwendet.

Das durch die Leitung 10 zugeführte Rohgas wird in dem Wärmeaustauschersystem 43 durch indirekten Wärmeaustausch mit Produkt- und Abgasen sowie mit verdampfendem NH₃ auf etwa — 32° C abgekühlt und anschließend in den Absorber 4 zur Entfernung der Schwefelkomponenten geleitet.

Mit etwa derselben Temperatur verläßt das entschwefelte Druckgas, aus dem noch kein CO₂ ausgewaschen wurde, den H₂S-Waschturm 4 und gelangt durch die Leitung 11 in den C0₂-Absorber 5. In dessen Unterteil 51 werden etwa 80% des im Gas enthaltenen CO₂ ausgewaschen, im Oberteil 52 die restlichen 20%.

Etwa 69000 NmVh Gas treten mit einem Druck von etwa 26,3 ata und einer Temperatur von etwa — 65 ° C mit folgender Gaszusammensetzung aus dem Waschturm 5 aus:

etwa 77% etwa 20% Rest (CH₄ + N₂) etwa 3%

Für die H₂S-Auswaschung im Absorber 4 werden etwa 80 mVh Methanol benötigt, die mit einer Temperatur von etwa — 32° C aus dem Sumpf des Absorbers 5 entnommen werden.

In den drei Entspannungskammern 71, 72 und 73 wird das aus dem Sumpf des H₂S-Absorbers 4 entnommene Waschmittel zunächst etwa auf Atmosphärendruck entspannt und anschließend in Kolonne 8 vollständig regeneriert.

Das regenerierte Waschmittel wird in den Wärmeaustauschern 85 und 94 abgekühlt und auf den Kopf der Feinwaschzone 52 gepumpt.

Für die CO₂-Auswaschung im Absorber 5 werden in der Grobwaschzone 51 außer dem Waschmittel, das aus der Feinwaschzone 52 heninterrieselt, etwa 16OmVh Methanol benötigt. Es wird aus dem Sumpf des Absorbers 5 entnommen, im NH₃-Verdampfer 6 abgekühlt, anschließend durch dreistufiges Entspannen und Strippen in der Kolonne 9 regeneriert und schließlich mit etwa —64° C wieder auf die Grobwaschzone 51 aufgegeben.

In den ersten Entspannungskammern 71 bzw. 91 der beiden Entspannungskolonnen 7 bzw. 9 wird das Waschmittel auf etwa 7 ata entspannt. Dabei werden in 71 etwa 1400 NmVh, in 91 etwa 700 NmVh Gas frei, das gemeinsam durch den Kompressor 42 in das Rohgas rekomprimiert wird.

Bei der Regenerierung des H₂S-haltigen Waschmittels entgasen in den Entspannungskammern 72 und 73 insgesamt etwa 6000 NmVh Gas, das zusammen mit den etwa 5000 NmVh Gas, das bei der anschließenden Heißregenerierung aus dem Methanol entweicht, in der Leitung 29 zur Weiterverarbeitung weggeführt wird. Die 11000 NmVh Abgas enthalten etwa 9% H₂S.

In der Kammer 92 des Entspannungsturms 9 entgasen etwa 11000 NmVh fast reines CO₂. In der Stripstufe 93 werden etwa 9000 NmVh CO₂ von etwa 10000 NmVh Stripgas ausgestrippt. Das aus der Kammer 93 austretende Gasgemisch kühlt das ankommende Stripgas im Wärmeaustauscher 95 ab.

Die mittels des als Ammoniak-Verdampfer ausgebildeten Kühlers bewirkte Abkühlung des beladenen Absorptionsmittels der zweiten Stufe vor der Regeneration läßt sich sinngemäß auch in der ersten Stufe anwenden. Dazu kann in die Leitung 17 ein Wärmeaustauscher eingefügt werden, der z.B. ebenfalls als Ammoniak-Verdampfer ausgebildet ist, oder durch den ein verfügbares kaltes Gas, z.B. das Abgas der Entspannungsstufe 92, als wärmeaufnehmendes Medium geführt wird.

Dieser Wärmeentzug bewirkt, daß das in der Kolonne 8 voll regenerierte Absorptionsmittel aus dem Wärmeaustauscher 85 kälter in den Wärmeaustauscher 94 und demgemäß auch kälter auf den Kopf der Absorptionskolonne 5 gelangt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 609 519/295

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von unter Druck stehenden Brenn- oder Synthesegasen durch Wasehen mit einem organischen Lösungsmittel als Absorptionsmittel bei Temperaturen unter 0° C in zwei Stufen mit Absorptionsmittelregenerationen unter Gewinnung eines schwefelwasserstoffreichen und eines schwefelfreien Abgasstroms, wobei das vollständig regenerierte Absorptionsmittel der ersten Stufe nach Kühlung auf den Kopf des zweiten Waschturms aufgegeben, aus dem zweiten Waschturm stammendes Kohlendioxidhaltiges Absorptionsmittel dem Waschturm der ersten Stufe aufgegeben, das aus dem Sumpf des ersten Waschturms anfallende, Kohlendioxid und den gesamten Schwefelwasserstoff enthaltende Absorptionsmittel durch Entspannen und Aufkochen völlig regeneriert und aus dem zweiten Waschturm stammendes Absorptionsmittel durch EntspannenCO₂-regeneriertwird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des Absorptionsmittels der zweiten Stufe ohne Regenerierung dem Waschturm der ersten Stufe aufgegeben und der regenerierte Teilstrom in einer Höhe in den zweiten Waschturm zurückgeführt wird, in welcher das herabrieselnde Absorptionsmittel etwa den gleichen Kohlendioxidgehalt hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nur innerhalb der zweiten Waschstufe umgewälzte Teilstrom des Absorptionsmittels vor seiner Regeneration in einem vorzugsweise als Ammoniak-Verdampfer ausgebildeten Wärmeaustauscher zusätzlich gekühlt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Waschstufe vollständig regenerierte Absorptionsmittel vor Aufgabe auf den zweiten Waschturm durch indirekten Wärmeaustausch mit in der zweiten Stufe teilweise regeneriertem Absorptionsmittel gekühlt wird.