DE2815447B1

DE2815447B1 - Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen aus einem Gasgemisch

Info

Publication number: DE2815447B1
Application number: DE2815447A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dr Lassmann; Hartmut Neumann
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1979-08-16
Also published as: PL214715A1; ZA791703B; GB2018615A; GB2018615B; PL115502B1; AU522386B2; FR2422433A1; AU4582179A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen, insbesondere Kohlendioxid, aus einem diese enthaltenden Gasgemisch mittels einer wäßrigen Aminlösung.

Die Verwendung bestimmter Amine in wäßriger Lösung als chemisch wirkende Waschmittel zum Zwecke der Sauergasentfernung aus Gasgemischen gehört seit längerem zum Stand der Technik. Bisher wurden im großtechnischen Maßstab vor allem aliphatische Mono- und Diamine sowie vereinzelt deren Derivate verwendet bzw. vorgeschlagen. Darunter sind insbesondere die Alkanolamine Mono-, Di- sowie Triäthanolamin zu nennen. Diese Amine sind praktisch erprobt und zeigen brauchbare Eigenschaften hinsichtlich der Aufnahmefähigkeit für Dauergase und der Regenerierbarkeit. Darüber hinaus sind, wie z. B. der DE-OS 19 51751 zu entnehmen ist, auch Triamine bereits als Waschmittel vorgeschlagen worden, wobei in dieser Druckschrift speziell das Triaminopropan genannt ist.

Trotz der Vielzahl der bereits einschlägig bekannten Amine besteht nach wie vor ein Bedürfnis nach neuen Waschmitteln, deren Anwendung aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften Vorteile im Vergleich zu den bereits bekannten Waschmitteln entspricht. Eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit ist beispielsweise dort wünschenswert, wo die Anforderungen an die Reinheit in die Atmosphäre abzublasender Gase oder Gasgemisch

infolge ständig verschärfter Umweltschutzauflagen immer höher werden. Auch bei der Reinigung von Synthesegasen für die chemische Industrie spielt die Wirtschaftlichkeit eines Verfahrens im großtechnischen Maßstab selbstverständlich eine große Rolle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das sich durch gesteigerte Wirtschaftlichkeit im technischen Maßstab auszeichnet.

Diese Aufgabe wird bei einem mit wäßrigen Aminlösungen arbeitenden Sauergaswaschverfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Polyamine mit midestens vier Aminogruppen oder Polyamingemische eingesetzt werden, die mindestens eine Komponente mit mindestens vier Aminogruppen enthalten.

Es hat sich gezeigt, daß die genannten Amine in wäßriger Lösung eine besonders hohe Aufnahmefähigkeit für Kohlenoxid besitzen. Diese ist erfahrungsgemäß mit einer ebenfalls guten Löslichkeit für Schwefelwasserstoff und andere Sauergase verbunden. Die bei Verwendung dieser Amine erzielbare hohe Wirtschaftlichkeit beruht aber nicht nur auf der besonders guten Löslichkeit für die zu entfernenden Sauergase und dem damit verbundenen geringeren Waschmittelumlauf bzw. der höheren Reinigungswirkung, sondern auch auf der Tatsache, daß diese Amine aufgrund ihres relativ hohen Siedepunktes bei den üblichen Verfahrenstemperaturen entsprechend geringe Dampfdrücke aufweisen und damit geringere Waschmittelverluste sowohl bei der Wäsche selbst als auch bei der Wärmeregenerierung auftreten.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Polyamingemische mindestens 20 Gew.°/o, vorzugsweise mindestens 30 Gew.% der Komponente mit mindestens vier Aminogruppen enthalten.

Unter den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Polyaminen mit mindestens vier Aminogruppen seien insbesondere genannt: Die Tetramine NN'-bis-(3-aminopropyl)-äthylendiamin und Tripropylentetramin sowie das Pentamin Tetrapropylenpentamin. Diese Polyamine zeigen in wäßriger Lösung eine Löslichkeit für Kohlendioxid, die diejenige der bekannten Alkanolamine Monoäthanolamin sowie Diäthanolamin deutlich übersteigt. Die Siedepunkte der genannten Tetra- bzw. Pentamine, bezogen auf Atmosphärendruck, liegen dabei mit 360, ca. 350 sowie ca. 38O⁰C erheblich über denen von Monoäthanolamin (171° C) und Diäthanolamin (270⁰C). Dies bedingt entsprechend geringe Waschmittelverluste bei der Warmregenerierung.

Als Polyamingemisch kann beispielsweise eine Mischung aus NN'-bis-(3-aminopropyl)-äthylendiamin uns 3-(2-Aminoäthyl)-aminopropylamin eingesetzt werden. Auch dieses Gemisch zeigt in wäßriger Lösung eine Aufnahmefähigkeit für Kohlendioxid, die erheblich über derjenigen von Monoäthanolamin sowie Diäthanolamin liegt. Die Siedepunkte der Gemischkomponenten, die bei 360 bzw. 240⁰C liegen, gewährleisten, daß aufgrund niedriger Dampfdrücke nur geringe Verdampfungsverluste auftreten. Polyamine fallen bei der Herstellung meist in Form von Gemischen an. Der Einsatz solcher Gemische ist daher aus Kostengründen günstiger als die von reinen Polyaminen.

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht darin, daß bei einem Verfahren der eingangs genanntenArt als Amin 3-(2-Aminoäthyl)-aminopropylamin eingesetzt wird.

Nicht nur in Mischung mit NN'-bis-(3-aminopropyl)-äthylendiamin, sondern auch allein zeigt dieses Amin in

INSPECTED

wäßriger Lösung eine vergleichsweise sehr gute Löslichkeit für Kohlendioxid.

Das Diagramm zeigt Meßergebnisse bezüglich der Aufnahmefähigkeit verschiedener Waschmittellösungen für Kohlendioxid. Aufgetragen ist die Löslichkeit von Kohlendioxid in Ncm³/g Lösung über der Waschmittelkonzentration in Gew.%.

Die Kurven 1 und 2 geben die Kohlendioxid-Löslichkeiten wäßriger Lösungen von Monoäthanolamin (Kurve 1) und Diäthanolamin (Kurve 2) wieder. Die Kurven 3 bis 7 zeigen demgegenüber die Kohlendioxid-

Löslichkeiten wäßriger Lösungen von 3-(2-Aminoäthyl)-aminopropylamin (Kurve 4), NN'-bis-(3-aminopropyl)-äthylendiamin (Kurve 6), einer Mischung aus 65 Gew.% 3-(2-AminoäthyI)-aminopropylamin und 35 Gew.% NN'-bis-(3-aminopropyl)-äthyIendiamin (Kurve 5), Tripropylentetramin (Kurve 3) sowie Tetrapropylenpentamin (Kurve 7). Die Messungen wurden bei 25° C und 933mbar durchgeführt. Die Überlegenheit der in beispielhafter Weise ausgewählten Polyamine im Vergleich zu Mono- und Diäthanolamin geht aus dem Diagramm deutlich hervor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen, insbesondere Kohlendioxid, aus einem diese enthaltenden Gasgemisch mittels einer wäßrigen Aminlösung, dadurch gekennzeichnet, daß Polyamine mit mindestens vier Aminogruppen oder Polyamingemische eingesetzt werden, die mindestens eine Komponente mit mindestens vier Amonigruppen enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamingemische mindestens 20 Gew.%, vorzugsweise mindestens 30 Gew.% der Komponente mit mindestens vier Aminogruppen enthalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyamin mit mindestens vier Aminogruppen NN'-bis-(3-aminopropyl)-äthylendiamin eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyamin mit mindestens vier Aminogruppen Tripropylentetramin eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyamin mit mindestens vier Aminogruppen Tetrapropylenpentamin eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyamingemisch eine Mischung aus NN'-bis-(3-aminopropyl)-äthylendiamin und 3-(2-Aminoäthyl)-aminopropylamin eingesetzt wird.

7. Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen, insbesondere Kohlendioxid, aus einem diese enthaltenden Gasgemisch mittels einer wäßrigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß als Amin 3-(2-Aminoäthyl)-aminopropylamin eingesetzt wird.