DE1815137B2 - Verfahren zur Auswaschung von sauren Komponenten und organischen Schwefelverbindungen aus Brenn- und Synthesegasen - Google Patents

Description

Wäsche allein ergibt also keine vollständige Entschwefelung. Außerdem wird die Aminlösung nicht regeneriert.

Nach einem weiteren bekann'cn Verfahren werden saure Komponenten aus Gasen durch Waschen mit einer Lösung eines Amins in einem Gemisch von Wasser, Benzylalkohol oder Tetrahydrofurvjrylalkohol entfernt (US-PS 24 45 468).

Es wurde gefunden, daß Absorptionsmittel, die einfache sauerstoffhaltige, wasserlösliche organische Verbindungen, insbesondere die niederen Alkohole Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol und die iiiit Wasser mischbaren Butanole oder die niederen wasserlöslichen Äther mit einem Zusatz von 0,2 bis 4 Mol/l einer oder mehrerer organischer Basen, insbesondere von einfachen Alkanolariinen, enthalten, besonders wirksam sind. Sie zeichnen sich durch eine rasche Absorption saurer Gaskomponenten und eine leichte Regenerierbarkeit bis zu minimalen Restkonzentrationen an sauren Gaskomponenten aus. Die neidrigsiedenden physikalisch lösenden Komponenten dieses Gemisches bieten den Vorteil, daß die Absorptionslösung bereits durch Erhitzen auf Temperaturen bis etwa 100⁰C regeneriert werden kann, d. h. durch Heizen mit billigem Abdampf und ohne die Gefahr einer thermischen Zersetzung von Absorptionsmittelkomponenten.

Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zum Auswaschen von sauren Komponenten und organischen Schwefelverbindungen aus Brenngasen und Synthesegasen durch Absorption mit einem Gemisch aus einem primären aliphatischen Alkohol, Äthanolaminen und Wasser bei Temperaturen zwischen 0 und 100⁰C und Regeneration der Absorptionslösung durch Entspannen und Erhitzen auf Siedetemperatur. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch eine Äthanolamin-Konzentration von 0,2 bis 4 Mol pro Liter Lösung und durch die Verwendung von Methanol als primären aliphatischen Alkohol.

Bevorzugt werden der Absorptionslösung 0,01 bis 0,2 Mol pro Liter einer Säure mit einem pK-Wert von 7 bis 11 zugesetzt.

Nach einf.ir Weiterbildung der Erfindung werden der Absorptionslösung Phenol, Borsäure oder Arsentrioxid oder Gemische davon zugesetzt.

In das Reingas und das Regenerationsabgas mitgeschleppte Anteile des Absorptionsmittels können durch kleine Nachwäschen mit einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel aus diesen Gasen entfernt und durch Überdestillieren aus diesem Lösungsmittel zurückgewonnen werden. Hierfür geeignete Lösungsmittel sind z. B. Diäthylenglykol oder Triäthylenglykol.

Wenn das gereinigte Gas nicht trocken zu sein braucht, kann die Auswaschung der Absorptionsmitteldämpfe aus dem Reingas und dem Regenerationsabgas auch mittels Wasser erfolgen.

Der Basenzusatz zu der physikalisch lösenden Komponente in Höhe von 0,2 bis 4 Mol/l ist insoweit kritisch, als bei Basenkonzentrationen außerhalb dieser Grenzen die Absorptionsgeschwindigkeit geringer wird.

Im Diagramm der Fig. 1 ist die Absorptionsgeschwindigkeit einiger Lösungen grafisch dargestellt. Als Abszisse ist die Zeit in Minuten aufgetragen. Auf der Ordinate ist die Beladung einer Absorptions-Lösung in Nm³ CO₂ je m^:i Lösung aufgetragen.

Die Kurve C gilt für eine Lösung von 5 Niol i Monoäthanolamin in Methanol mit 10 Gewichtsprozeai Wasser.

Die Kurve B gilt für eine Lösung von 3 Mol/l Monoäthanolamin in Methanol mit 10 Gewichtsprozent Wasser.

An diesen beiden Kurven ist zu sehen, daß ein hoher Basenzusatz keineswegs eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit bedeutet.

Die Kurve D gilt für eine Lösung mit 3 Mol/l

ίο Monoäthanolamin in wasserfreiem Methanol. In der wasserfreien Lösung ist die Absorptionsgeschwindigkeit also am größten. Die Anwesenheit von Wasser verringert jedoch die gleichzeitige Absorption von Methan und bewirkt die Hydrolyse von COS zu den

is leicht absorbierbaren Stoffen H₂S und CO₂.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Absorptionsgeschwindigkeit der Lösung gemäß Kurve B in einer Anlaufzeit von einigen Tagen, also nach wiederholter Regeneration der Lösung, noch zunimmt

ίο und dann konstant dem Verlauf der Kurve A entspricht. Dieser Effekt liegt nicht obenan, und ist auch noch nicht voll aufgeklärt. Erwiesen ist bisher nur seine Reproduzierbarkeit. Gefunden wurde er bei Versuchen, an sich bekannte schwach saure Korrosionsinhibitoren, wie V.,O_S, durch andere schwache

Säuren, insbesondere organische Säuren zu ersetzen.

Bei diesen Versuchen zeigte sich, daß die Lösung

von 3 Mol/l Monoäthanolamin in Methanol mit 10 Gewichtsprozent Wasser von Anfang an die Ab-Sorptionsgeschwindigkeit gemäß der Kurve A aufweist, wenn sie zusätzlich 0,01 bis 0,2 Mol/l einer Säure mit einem pK-Wert von 7 bis 11 enthält. (Als pK-Wert ist der negative Logarithmus der Dissoziationskonstanten der Säure — bei mehrbasischen Säuren der ersten Dissoziationsstufe — in wäßriger Lösung bei 25° C bezeichnet.) Derartige Zusätze können die Regenerierbarkeit einer Absorptionslösung verbessern, indem sie als schwerflüchtige Säure die Austreibung der letzten Reste der flüchtigen sauren Komponenten fördern.

Säuren mit einem pK-Wert über 12 sind bezüglich einer vollständigen Regeneration der Lösung von zu geringer Wirkung.

Säuren mit einem pK-Wert unter 7 erschweren die Absorption saurer Gase.

Bei Vergleichsversuchen mit Lösungen, die unterschiedliche Mengen verschiedener schwacher Säuren enthielten und einer säurefreien Standard-Lösung zeigte sich, daß die letztere ihre Absorptionsgeschwindigkeit laufend verbesserte und daß die Anfangswerte, die der Kurve B entsprechen, in einigen Tagen Werte entsprechend der Kurve A erreichten.

Dieser Effekt sei an Hand des Diagramms 2 erläutert.

In diesem Diagramm ist der Verlauf der potentiometrischen Titration einer regenerierten Absorptionslösung, die 3 Mol je Liter Monoäthanolamin in Methanol mit 10 Gewichtsprozent Wasser enthält, dargestellt. Als Abszisse ist der Säureverbrauch in ml aufgetragen, auf der Ordinate die Spannung der Konzentrationskette in mV. Die Titration erfolgte mit einer Glaselektrode als Meßelektrode und einer Kalomelelektrode als Bezugselektrode. Titriert wurden vier im Abstand von jeweils 2 Stunden entnommene Proben der bis zu einer vorgegebenen Restbeladung

regenerierten Absorptionslösung mit ^Salzsäure.
Im Bereich höheren Säurevevhrauches zeigen alle

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vier Titrationskurven die beiden Potentialsprünge A bei der Regeneration zurückgewonnene Methanol

und B, die der Umwandlung von Karbonat zu Bi- wird auf den Kopf des Absorbers zurückgeführt, um

carbonat und der Umwandlung von Bicarbonat zu die anderen Absorptionsmittelkomponenten aus dem

Chlorid entsprechen. In diesem Bereich nehmen alle Reingas fernzuhalten.

vier Titrationskurven den gleichen Verlauf und fallen 5 In der A b b. 3 ist das Fließschema einer Anlage

demgemäß zusammen. zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Im Bereich geringen Säureverbrauches, also am beispielsweise dargestellt. Die Anlage besteht aus Anfang der Titration, verlaufen die vier Kurven ver- dem Waschturm 1 mit Nachwascher 2 und Destillierschieden, wie aus den gestrichelten Kurvenzügen er- apparat 3, dem Regenerator 4 mit Rückwaschteil 5 sichtlich ist. Bald nach der Inbetriebnahme der Lö- io und Destillierapparat 6 sowie dem Destillierapparat 7, sung zeigt die Kurve vor der Karbonatzersetzung ferner dem Entspannungsbehälter 8, den Kühlern 9, einen Potentialsprung T₁. Mit zunehmender Betriebs- 10, 11 und 12, dem Behälter 13 und dem Abscheidauer der Lösung wandert dieser Potentialsprung in der 14.

Richtung abnehmenden Säureverbrauches zum Ko- Das zu reinigende Gas tritt durch die Leitung 15 ordinatenanfangspunkt, so daß die Kurve schließlich 15 in den Wascher 1 ein. Durch die Leitung 16 wird als bis zum Potentialsprung A einen linearen Anstieg Absorptionslösung ein Gemisch von Methanol mit zeigt. Die Potentialsprünge T₂, T„, T₄ zeigen diese 10 Gewichtsprozent Wassergehalt und 3 Mol/l MonoVerschiebung mit zunehmender Betriebsdauer. äthanolamin aufgegeben. Diese Lösung entfernt CO₂,

Das Auftreten dieser Potentialsprünge zeigt, daß H₃S und COS aus dem Gas. Das gereinigte Gas,

der CO₂-Absorption eine andere Reaktion vorgela- ao welches durch die Leitung 17 aus dem Wascher aus-

gert ist, deren Reaktionsprodukt mit fortschreitender tritt, enthält nun noch etwas verdampftes Methanol,

Betriebsdauer verschwindet. welches im Waschrohr 2 (Nachwascher) durch Di-

Wird die Titration unter sonst gleichen Bedingun- äthylenglykol aus Leitung 18 ausgewaschen wird,

gen mit einer Lösung wiederholt, die den oben be- Das gereinigte methanolfreie Gas gelangt durch die

zeichneten Zusatz einer schwachen Säure enthält, 15 Leitung 19, den Abscheider 14 und die Leitung 20

dann bilden sich die Potentialsprünge T₁ bis T₄ nicht zur weiteren Verwendung. Das methanolhaltige Di-

aus, und die Titrationskurve verläuft von Anfang an, äthylenglykol aus dem Waschrohr und dem Abschei-

wie die ausgezogene Kurve. der wird durch die Leitungen 21 und 22 einer Destil-

Der Wassergehalt des Absorptionsmittels ist von lierkolonne 3 zugeführt, um daraus das Methanol mit

besonderer Bedeutung bei der Auswaschung saurer 30 Hilfe der Beheizung 23 wieder abzutreiben. Die durch

Gase aus kohlenwasserstoffhaltigen Gasen, insbeson- die Leitung 24 abziehenden Methanoldämpfe werden

dere aus Naturgas. Es wurde gefunden, daß das im Kühler 11 niedergeschlagen und sammeln sich im

wasserhaltige Lösungsmittel mit 10 Gewichtsprozent Behälter 13. Von hier gelangt ein Teil durch die

Wasser auch bei hohem Druck von 53,8 ata bei Leitung 25 als Rücklauf auf die Destillierkolonne 3,

30° C nur noch 0,10 Nm» Methan/m³ löst, während ₃₅ während die aus dem Gas zurückgewaschene Metha-

ohne Wasserzusatz mehr als das Dreifache aufgenom- nolmenge durch die Leitung 26 wieder dem Kopf

men wird. Dementsprechend sind auch die Kohlen- des Waschers 1 zuläuft. Hierdurch wird vermieden,

wasserstoffverluste erheblich geringer und die ausge- daß außer Methanol auch flüchtige Basen aus dem

waschenen sauren Gase sind weit weniger durch Koh- basenhaltigen Methanol in das austretende Gas ge-

lenwasserstoffe verunreinigt. ₄o i_angen und dadurch verlorengehen.

Der Wassergehalt des Lösungsmittels ist auch von Das mit CO,, H„S und COS beladene Waschmittel Bedeutung bei der Auswaschung hydrolysierbarer tritt durch die Leitung 27 in den Entspannungsbehälorganischer Schwefelverbindungen wie Kohlenoxi- ter 8 ein. Hier wird ein Teil der aufgenommenen sulfid und Schwefelkohlenstoff. Besonders bei An- Gase durch Entspannung frei und tritt durch die Wesenheit von Monoäthanolamin im Waschmittel 45 Leitung 28 aus. Diese Gase werden durch die Leikönnen diese Verbindungen vollständig aus dem Gas tang 29 gemeinsam mit der entspannten Waschlösung ausgewaschen werden. Es können sich aber in ge- in den Regenerator 4 eingeführt. Dieser wird irr wissem Umfang auch nichtregenerierbare gelöste Sumpf 30 beheizt, wodurch die gelösten Gase aus Nebenprodukte bilden, deren Entstehung durch die dem Waschmittel abgetrieben werden. Das regene-Anwesenheit von Wasser zurückgedrängt wird. Den- 50 rierte Waschmittel wird durch die Leitung 16 nact noch entstandene nichtregenerierbare Nebenprodukte Kühlung im Kühler 9 wieder auf den Wascher 1 aufkönnen in einfacher Weise durch Abdestillieren der gegeben. Die abgetriebenen Gase werden durch die flüchtigen Bestandteile des Lösungsmittels ausge- Leitung 31 in den Nachwascher 5 geleitet, wo sif schieden werden. durch Waschen mit Wasser aus Leitung 32 von Me-

Bei schwefelwasserstoffreichen Gasen — manche 55 thanol befreit werden, bevor sie durch die Leitung 42

Erdgase enthalten über 10% H₂S — kann es zweck- als Abgas oder zur weiteren Verwendung abgeleite

mäßig sein, die Hauptmenge Schwefelwasserstoff aus werden.

dem Gas bei Temperaturen von —10 bis +30⁰C Das methanolhaltige Wasser aus dem Nach

mit Methanol selektiv auszuwaschen und das Gas wascher 5 wird durch die Leitung 33 auf die Destil

anschließend durch eine Wäsche mit im Kreislauf 60 lierkolonne 6 geleitet. Hier wird mittels der Behei

geführtem basenhaltigen Methanol von CO₂, rest- zung 34 das Methanol abgetrieben, während da;

lichem H..S und organischen Schwefelverbindungen Wasser durch die Leitung 35 abgeleitet wird. Di<

zu befreien. Das vom austretenden gereinigten Gas Methanoldämpfe werden durch die Leitung 36 einen

mitgeführte Methanol wird zweckmäßig durch eine Kondensator 12 zugeführt. Aus diesem wird da

kleine Wäsche mit eingespritztem Polyalkohol, vor- 65 Kondensat teils durch die Leitung 37 als Rücklau

zugsweise Diäthylenglykol, ausgewaschen, welches auf die Destillierkolonne 6, teils durch die Leitung 31

durch Erhitzen und Abdestillieren des Methanols auf den Kopf der Regenerierkolonne 4 aufgegeben

wieder regeneriert und im Kreislauf geführt wird. Das Um das zwischen dem Wascher 1 und dem Rege

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nerator 4 umlaufende basenhaltige Methanol von Aufnahme von CO₂ und H₂S auf 74° C. Mit dieser nichtregenerierbaren Nebenprodukten möglichst frei- Temperatur gelangt das CO₂-, H₂S- und COS-haltige zuhalten, kann ein Teilstrom des regenerierten Waschmittel in den Entspannungsbehälter 8, wird Waschmittels durch die Leitung 39 einem Abtreiber 7 hier auf 3 atü entspannt und kühlt sich dabei auf zugeführt werden. Mittels der Beheizung 40 werden 5 33° C ab. Das teilentspannte Waschmittel tritt durch die destillierbaren Anteile verdampft und durch die die Leitung 29 zusammen mit dem entspannten CO₂ Leitung 41 dem Regenerator 4 zugeführt der nicht in den Regenerator 4 ein, wo es auf den Betriebsdestillierbare Rückstand wird durch die Leitung 42 druck des Regenerators von etwa 1 ata entspannt abgelassen. wird. Durch indirekte Beheizung im Sumpf des ReWenn die auszuwaschenden Mengen an sauren io generators wird das Waschmittel auf 80° C erhitzt, Gasen groß sind, kann die Reaktionswärme im Ab- dadurch zum Sieden gebracht und praktisch vollsorber 1 so erheblich sein, daß eine Kühlung des ständig von CO₂ und H₂S befreit. Das im Absorber Waschmittels erforderlich wird. Diese kann entweder aufgenommene COS wird vollständig zu H₂S und durch entsprechend tiefe Vorkühlung im Kühler 9 CO₂ hydrolysiert und gleichfalls ausgetrieben. Durch vor Eintritt in den Absorber 1 oder durch Zwischen- 15 die Leitung 16 wird das regenerierte Waschmittel kühlung während der Auswaschung im Absorber 1 einem Kühler 9 zugeführt, auf 28⁰C abgekühlt und erfolgen. wieder auf den Waschturm 1 aufgegeben. Die am η · ■ j Kopf des Regenerators 4 durch die Leitung 31 ent-P weichenden Dämpfe enthalten außer 10 909 Nm³

Ein Naturgas soll für die Ferngasversorgung als 20 CO₂Zh, 2110 Nm³ H₂S/h und 920 Nm³ CH₄/h noch Stadtgas verwendet werden. Es besteht aus Methanol. Deshalb werden auf den Nachwascher 5 73 14 Volumprozent CH ^{durch die Leitun}8 ^{32 6 m3} Wasser/h aufgegeben und 05 Volumorozent C H ' damit das Methanol zurückgewaschen. Das methanol-004 Volumprozent CH ' ^{freie Gas entweicht durch} Leitung 43. Es enthält 224 Volumprozent CO,",' ^a5 15 Volumprozent H₂S und ist für die Verarbeitung 4 2 Volumprozent H S" ^{auf Schwefel in einer} Clausanlage geeignet. Das 0 02 Volumprozent cÖs' wasserhaltige Methanol wird in der Kolonne 6 destil-' ' liert, wobei das Methanol im Kondensator 12 kon-Das Gas ist trocken, hat eine Temperatur von densiert und teils als Rücklauf auf die Kolonne 6, 23° C und steht unter einem Druck von 56 atü. Die 30 teils durch die Leitung 38 auf den Kopf des Regene-Schwefelverbindungen sollen bis auf weniger als rators 4 aufgegeben wird. Dadurch wird vermieden, 10 ppm, das CO₂ bis auf maximal 1 Volumprozent daß außer Methanol auch die organische Base in den entfernt werden. Dazu wird eine Anlage benutzt, die Nachwascher 5 gelangt und dann zusammen mit dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt Abwasser der Kolonne 6 durch die Leitung 35 verarbeitet (Abb. 3): 35 lorengeht.

50 000 Nm³^h des zu waschenden Gases treten In ähnlicher Weise wird auch das im Nach-

durch die Leitung 15 in den Absorber 1 ein. Durch wascher 2 mittels im Kreislauf geführten Diäthylen-

das aus Leitung 16 aufgegebene Waschmittel werden glykols aus dem Gas zurückgewaschene Methanol

aus dem Gas 10 900 Nm³ CO„/h, 2100 Nm³ H₂S/h, wiedergewonnen, indem das durch die Leitung 21

9,8 Nm³ COS/h und 920 Nm³"CH₄/h ausgewaschen, 40 ablaufende methanolhaltige Glykol in der Kolonne 3

so daß 36 070 Nm³ Gas/h mit 0,39 Volumprozent erhitzt wird, wobei Methanol abgetrieben und im

CO₂, 1,5 mg H.,S/Nm³ und 5 ppm COS aus dem Ab- Kondensator 11 wieder verflüssigt wird. Dieses wie-

sorber 1 durch die Leitung 17 mit einer Temperatur dergewonnene Methanol gelangt teils als Rücklauf

von 25° C wieder austreten. Dieses Gas hat insge- auf die Kolonne 3, teils durch die Leitung 26 auf

samt 162 kg Methanol/h aufgenommen, die im Nach- 45 den Kopf des Absorbers 1. Dadurch wird auch hier

wascher 2 durch 2 m³/h eingesprühtes Diäthylen- das Entweichen von organischer Base oder Säure aus

glykol wieder zurückgewaschen werden. Das durch dem Waschmittel verhindert.

die Leitung 19, den Abscheider 14 und die Leitung Bei der geschilderten Arbeitsweise braucht das 20 mit einem Druck von 55 atü und einer Tempe- Waschmittel im Regenerator 4 nur auf 98° C erratur von 24° C austretende Reingas ist trocken und 50 wärmt zu werden. Hierzu genügt bereits eine indifrei von Methanol und kann der Ferngasversorgung rektc Beheizung mit billigem Abdampf von 0,2 atü zugeführt werden. und 104⁰C, so daß auf die Rückgewinnung vor Das auf den Wascher 1 aufgegebene Waschmittel Wärme und damit auf die Installation teurer Wärmeenthält 3,0 Mol Diäthanolamin je Liter Methanol mit austauscher verzichtet werden kann,
einem Wassergehalt von 10 Gewichtsprozent. 55 Wird die Anlage mit der oben bezeichneten Ab Hiervon werden 255 m³/h im Kreislauf zwischen sorptionslösung betrieben, dann vergehen etwa 2Tag< Absorber 1 und Regenerator 4 geführt. Im Absor- bis die in diesem Beispiel angegebenen optimale! ber 1 werden aus dem Gas 10 900Nm³ CO»/h, Betriebswerte erreicht sind.

2100Nm³ H₂S/h, 920Nm³ CH₄/h und 9,8 Nm³ COS Erhält diese Lösung jedoch noch einen Zusat;

aufgenommen. Das durch die Leitung 16 in den Ab- 60 von 0,03 Molprozent Borsäure oder Vanadinsäure

sorber 1 eintretende Waschmittel hat zunächst eine dann stellen sich diese Optimalwerte schon in dei

Temperatur von 28° C, erwärmt sich aber durch die ersten Betriebsstunden ein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

teil an sauren Komponenten aufweisen, werden mit Patentansprüche: Vorteil die sogenannten physikalischen Waschen ein- geselzt, in denen die auszuwaschenden Gaskompo-

1. Verfahren zum Auswaschen von sauren nenten gelöst, aber nicht chemisch gebunden werden. Komponenten und organischen Schwefelverbin- 5 Die Löslichkeit der Gase und damit die Bcladungsdungen aus Brenngasen und Synthesegasen durch fähigkeit des Absorptionsmittels nimmt mit steigen-Absorption mit einem Gemisch aus einem pri- dem Druck und mit fallender Temperatur zu. Die mären aliphatischen Alkohol, Äthanolaminen und Regeneration der physikalischen Absorptionsmittel Wasser bei Temperaturen zwischen 0 und 100° C erfolgt vorzugsweise durch Entspannen auf Um- und Regeneration der Absorptionslösung durch io gebungsdruck oder noch geringeren Druck, gegebe-Entspannen und Erhitzen auf Siedetemperatur, nenfalls unter Erwärmen.

gekennzeichnet durch eine Äthanolamin- Nach einem bekannten Verfahren werden aus

Konzentration von 0,2 bis 4 Mol pro Liter Lö- Synthesegasen, die durch Vergasen fester oder flüssisung und durch die Verwendung von Methanol ger Brennstoffe mit Sauerstoff und Wasserdampf herals primären aliphatischen Alkohol. 15 gestellt werden, alle Gaskomponenten bis auf die

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- permanenten Gase CO, H₂, CH₄ gemeinsam bei Temkennzeichnet, daß der Absorptionslösung 0,01 bis peraturen bis etwa —50° C und Drücken über etwa 0,2 Mol pro Liter einer Säure mit einem pK-Wert 10 ata ausgewaschen. Das sind insbesondere Schwevon 7 bis 11 zugesetzt werden. felwasserstoff und organische Schwefelverbindungen,

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- 20 Kohlendioxid und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, kennzeichnet, daß der Absorptionslösung Phenol, Als Absorptionsmittel eignen sich Methanol, Ätha-Borsäure oder Arsentrioxid oder Gemische davon nol, Aceton, Toluol, Xylol, Heptan u. a. Bei einem zugesetzt werden. solchen Prozeß ist die Gesamtbeladur«g des Absorp-

tionsmittcls an sauren Gasen meist erheblich größer

25 als aii bei den chemischen Gaswäschen erreichbare

Gesamtbeladung von 25 bis 30 Nm³ CO., + H₂S/m^:1

Waschlösung. Infolgedessen ist auch bei der physikalischen Wäsche der Waschmittelumlauf oft kleiner als bei einer chemischen Wäsche.

30 Man hat deshalb schon versucht, die Vorteile einer physikalischen Wäsche mit denen einer chemischen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aus- Wäsche ζυ kombinieren, indem man dem physikawaschung von sauren Komponenten, insbesondere lisch lösenden Absorptionsmittel eine die sauren Gase Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid, sowie von chemisch bindende Komponente, z. B. ein Amin, zuorganischen Schwefelverbindungen aus Brenn- und 35 setzt. Als physikalisch lösende Grundkomponente hat Synthesegasen. man z. B. Diäthylenglykol verwendet, also ein hoch-

Solche Gase sind z. B. Naturgase, die überwiegend siedendes Lösungsmittel. Eine solche Mischung, die aus Methan mit geringen Anteilen anderer Kohlen- auch noch Wasser enthalten kann, muß aber durch Wasserstoffe bestehen und daneben je nach Vorkom- Erhitzen auf Temperaturen über 100° C, z. B. auf men unterschiedliche Anteile von CO₂ und/oder H₂S 4° 120 bis 14O⁰C von H₂S und CO₂ befreit werden, enthalten. Auch kohlendioxidreiche Gase entstehen Dafür wird Dampf mit einem Druck von mindestens ferner bei der Vergasung fester oder flüssiger Brenn- 2 atü meist aber 4 bis 6 atü benötigt, welcher eine stoffe oder bei der katalytischen Spaltung von flüssi- Temperatur von 160° C und höher aufweist. Durch gen Kohlenwasserstoffen mit Wasserdampf und gege- diese relativ hohe Temperatur wird die Grundkombenenfalls Sauerstoff. 45 ponente, z. B. Glykol, schon etwas zersetzt, wobei

Es ist bekannt, Kohlendioxid und Schwefelwasser- korrosiv wirkende Zersetzungsprodukte im Waschfitoff aus Gasen mittels alkalisch reagierender Lösun- mittel entstehen und sich anreichern. Wegen der hohen gen von Alkalisalzen schwacher anorganischer oder Siedetemperatur des Diäthylenglykols (244,5° C) isl organischer Säuren oder mit flüssigen organischen die Aufarbeitung der so verunreinigten Waschlösun^ Basen auszuwaschen. Aus den beladenen neutralisier- 50 durch Destillation lästig und aufwendig. ten Lösungen kann das absorbierte Kohlendioxid Aus der DT-PS 9 36 715 ist bekannt, aus Gaser

durch Erhitzen und Ausblasen mit Dampf oder Luft saure Komponenten und Schwefelverbindungen durch wieder ausgetrieben werden, womit die Lösung Auswaschen unter Druck unter Anwendung alipha· regeneriert und nach Abkühlung als Absorptions- tischer Alkohole zu entfernen und die beladene Ab mittel wieder brauchbar ist. 55 Sorptionslösung zu entspannen und zu regenerieren

In diesen als chemische Gaswäsche oder Neutrali- Nachteilig ist jedoch, daß eine Tiefkühlung der zi

sationswäsche bezeichneten Prozessen unterliegt die reinigenden Gase erforderlich ist, wobei die Tempe Beladungsfähigkeit der Waschlösung im wesentlichen ratur unter -3O⁰C liegt.

den stöchiometrischen Gesetzen und ist daher vom Es ist ferner ein Verfahren bekannt, wobei dii

Gesamtdruck des Gases nahezu unabhängig. Sie wer- ⁶° Gase mit Wasser, dem geringe Mengen eines Äthanol den vorzugsweise zur Auswaschung mittlerer und amins sowie einer mehrbasischen Mineralsäure zu kleiner Kohlendioxid-Konzentrationen auf hohe Rein- gesetzt wird, gewaschen werden (DT-AS 11 45 740) heitsgrade, d. h. als sogenannte Feinwäsche und zur Die US-PS 6 64 677 betrifft zwar eine Gaswäsch

Reinigung von nicht oder wenig verdichteten Gasen mit Alkohol mit Aminzusatz, jedoch nur mit einen verwendet. ⁶5 solchen Amin, das mit den organischen Schwefel

Zur Auswaschung saurer Komponenten aus korn- verbindungen chemisch reagieren kann, z. B. mi primierten Gasen, die z.B. auf 10 ata oder höher Schwefelkohlenstoff CS₈ unter Bildung von H₂S, wel vprrfichtet sind und einen vergleichsweise hohen An- dies auf andere Weise entfernt werden muß. Dies