DE69726012T2 - Verfahren zur behandlung von gasen mittels eines ultra-armen amins - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Entfernung von säurebildenden Gasen wie z. B. H2S und CO2 aus Prozessgas- und Prozessflüssigkeitsflüssen durch Kontakt mit Aminlösungen. Insbesondere reduziert die Anwendung der vorliegenden Erfindung die Menge des säurebildenden Restgases in dem Absorberkopfproduktfluss erheblich. Außerdem kann das Verfahren die Menge der zusätzlichen Stripperrückverdampferwärmeleistung erheblich reduzieren, die häufig notwendig ist, um die Aminlösung adäquat zu regenerieren, so dass ein Absorber den Säuregasgehalt eines Produktflusses auf das gewünschte Maß reduzieren kann.
  • Säurebildende Gase (z. B. H2S und CO2) werden durch Kontaktieren mit einer Aminlösung, typischerweise wässrigen Alkanolaminlösungen aus den Prozessgas- und Prozessflüssigkeitsflüssen entfernt. Derzeitige Produktvorschriften und Vorschriften der Aufsichtsbehörden erfordern eine Reduzierung des Säuregasgehaltes des Produktes, insbesondere des Schwefelgehaltes. Der erwartete Trend geht zu der von den Aufsichtsbehörden vorgeschriebenen fortgesetzten Reduzierung des Schwefelgehaltes. Eine solche Reduzierung kann die Konstruktion und Betriebsfähigkeit vieler Aminbehandlungssysteme belasten oder überschreiten. Auch erhöhte Produktionsanforderungen und/oder die Behandlung von Rohöl mit höherem Schwefelgehalt in den Ölraffinerien oder von saureren Naturgasen können die Kapazität eines Aminsystems in ähnlicher Weise belasten. Eine verbesserte Entfernung des säurebildenden Gases (hauptsächlich H2S) kann für die Fähigkeit vieler Anlagen, von Bund und Ländern vorgeschriebene Grenzen bezüglich des maximalen Schwefelgehaltes von Brenngas und der Schwefelemissionen der Anlage insgesamt einzuhalten, ausschlaggebend werden.
  • Kann beispielsweise eine Rückstandsgasbehandlungsanlage (TGTU) den Schwefelgehalt des TGTU-Absorberabgases nicht auf ein Maß reduzieren, das notwendig ist, um den Schwefelanteil der Schornsteinabluft unter dem Höchstwert, den Bund und Länder für die Luftqualität vorschreiben, zu halten, kann dies dazu führen, dass die Anlage abgeschaltet werden muss, bis der Schwefelgehalt des TGTU-Absorberabgases erneut auf ein akzeptables Maß reduziert werden kann.
  • Derzeit kommt in der Praxis ein Recyling-Prozess zur Anwendung, bei dem dem Gegenstromkontakt und der Absorption des säurebildenden Gases durch ein Amin in einer Kolonne eine Wärmeregeneration des Amins durch einen Gegenstrom von reichem Amin, das in den oberen Teil einer Stripperkolonne geleitet wird, und durch Rückverdampfen der Aminlösung im unteren Teil der Stripperkolonne erzeugtem Dampf zur Reduzierung des Säuregasgehaltes des Amins sowie das Abkühlen und die Rückführung in den Absorber folgt. In der Stripperkolonne freigesetzte, H2S enthaltende säurebildende Gase werden für gewöhnlich mittels Verbrennung kleiner Mengen oder Umwandlung großer Mengen in elementaren Schwefel oder Schwefelsäure entsorgt.
  • Bei der Behandlung von Gas- und Flüssigkeitsflüssen werden Verunreinigungen des säurebildenden Gases (z. B. H2S und CO2) durch Kontakt mit einer Aminlösung entfernt. Aminlösungen werden aufgrund ihrer relativ hohen Absorptionskapazität von säurebildenden Gasen und der Tatsache, dass säurebildende Gase mittels Wärme, typischerweise bei einem Druck von 25–35 psig, relativ leicht aus den Aminlösungen abgestrippt werden können, eingesetzt. Anschließend wird die regenerierte Aminlösung abgekühlt und zu dem Kontaktor recycelt, um erneut weiteres säurebildendes Gas zu absorbieren. Daher lässt man eine Aminlösung immer wieder durch das System, das typischerweise aus einem Kontaktor (oder Absorber), einem Stripper (oder Regenerator) sowie Pumpen, Rückverdampfer, Kühlvorrichtungen, Wärmetauschern etc. besteht, zirkulieren. Eine Aminlösung, die große Mengen des absorbierten säurebildenden Gases enthält, bezeichnet man als reiches Amin; eine Aminlösung, aus der das säurebildende Gas abgestrippt worden ist, bezeichnet man als mageres Amin. Das in der mageren Aminlösung verbleibende säurebildende Restgas wirdfür gewöhnlich als Magerlast bezeichnet. Allgemein handelt es sich bei dem Kontaktor um einen Gegenstromturm, in dem das magere Amin in den oberen Teil des Kontaktors geleitet wird und von dort nach unten strömt, während der Strom des sauren Prozessgases oder der sauren Prozessflüssigkeit in den unteren Teil des Kontaktors geleitet wird und von dort nach oben strömt. Der Stripper ist ebenfalls ein Gegenstromturm, in dem das Amin von oben nach unten strömt und der Dampf und die Säuregasdämpfe oben herausströmen. Der Hauptzweck des Systems ist die Reduzierung des Säuregasgehaltes eines Prozessflusses auf ein vorgeschriebenes Maß. Der Betrieb des Aminsystems wird daher durch den Bedarf an einer Entfernung des säurebildenden Gases in dem Kontaktor angetrieben.
  • Die Anwendung der Gegenstromkonstruktion bei dem Kontaktor zielt darauf, dass das magerste Amin (das Amin mit dem geringsten Gehalt an säurebildendem Gas) mit dem magersten Prozessfluss in Kontakt tritt, um die Menge des säurebildenden Gases zu maximieren, das aus dem Prozessfluss, der aus dem Kontaktor austritt, entfernt wird. Das Ausmaß, in dem dies erfolgt, hängt von der Apparatur, der An des Lösungsmittels, der Verfahrensplanung und den Betriebsbedingungen des Verfahrens ab. Dazu gehören Hardwaregestaltung für Kolonnen (inklusive Auswahl der internen Stoffübertragungsvorrichtungen) und Betriebsbedingungen wie Temperatur, Druck, Fließgeschwindigkeit und Säuregaslast der mageren und reichen Aminlösung.
  • Die Restsäuregaslast von H2S und CO2 in den regenerierten (mageren) Aminlösungen ist wahrscheinlich der Hauptbeschränkungsfaktor, der die Fähigkeit des Aminsystem, den Säuregasgehalt des behandelten Prozessflusses auf ein niedrigeres Maß zu senken, beeinträchtigt. Der Partialdruck der säurebildenden Gase in dem behandelten Gas, das aus dem Kontaktor austritt, kann beispielsweise nicht auf ein Niveau unterhalb des Partialdruckes des säurebildenden Gases, der aufgrund der Restsäuregaslast über der mageren Aminlösung existiert, gesenkt werden. Daher verbessert jede signifikante Reduzierung der Restsäuregaslast des mageren Amins den Grad der Säuregasentfernung aus dem Prozessfluss, der aus dem Kontaktor austritt.
  • Ist der Partialdruck des säurebildenden Gases, der von dem mageren Amin, das in den Kontaktor geleitet wird, ausgeübt wird, zu hoch, um den erforderlichen Grad der Säuregasentfernung aus dem Prozessfluss zu ermöglichen, erfolgt eine Konzentration auf das Abstrippen des Amins. Eine Verbesserung des Aminabstrippens zur Reduzierung der Säuregaslast der mageren Aminlösung führt zu einer Senkung des Partialdruckes des säurebildenden Gases über dem mageren Amin, das in den Kontaktor geleitet wird. Eine zusätzliche Stripperrückverdampferwärmeleistung zur Erhöhung der Menge des erzeugten internen Abstrippdampfes oder, falls zulässig, eine Reduzierung des Aminflusses in den Stripper mit derselben Rückverdampferleistung beispielsweise führt zu einer besseren Regeneration des mageren Amins. Ersteres erhöht die unmittelbaren Betriebskosten, die aus der erhöhten Wärmeleistung (Dampf) resultieren, die bei der Aufrechterhaltung der Zirkulationsgeschwindigkeit der Lösung und der Bruttosäuregasaufnahmekapazität entsteht. Letztere Option einer Senkung des reichen Aminflusses in den Stripper führt zu einem Herabsetzen erheblicher Wärmeerfordernisse, was wiederum in einem Anstieg der für die Erzeugung von weiterem internen Abstrippdampf verfügbaren Wärme resultiert. Diese Reduzierung der Zirkulationsgeschwindigkeit des Amins führt jedoch zu einer höheren Säuregaslast des reichen Amins aus dem Kontaktor. Beschränkt der Partialdruck der säurebildenden Gase in dem sauren Kontaktorzufuhrfluss die Menge des säurebildenden Gases, das die reiche Aminlösung absorbieren kann, wird der Kopfprozessfluss aus dem Kontaktor ungeachtet dessen, wie gut das magere Amin regeneriert wurde, sauer (behält zu viel säurebildendes Gas zurück).
  • Der Stand der Technik zur Erzielung einer noch vollständigeren Regeneration von säurebildendem Gas aus einer mageren Amingasbehandlungslösung beinhaltet typischerweise die Steigerung der Stripperrückverdampferwärmeleistung zur Erhöhung des Grades des Dampfabstrippens im unteren Teil der Aminregeneratoren bzw. die Erhöhung des Rückdrucks des Aminregenerationsprozesses zur Erhöhung des Siedepunktes der mageren Aminlösung. Die säurebildenden Gase werden von dem Amin bei der höheren Temperatur nicht so stark gehalten. Der Einsatz einer höheren Temperatur führt jedoch typischerweise zu einem weiteren Wärmezerfall und einer Zersetzung des Amins. Daher besteht nach wie vor der Bedarf an einem Verfahren zur Bereitstellung magerer Aminbehandlungslösungen, die den Restsäuregasgehalt von behandelten Prozessflüssen weiter reduzieren können.
  • Die EP-A-0,588,175 (The Kansai Electric Power Co., et al.) beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von CO2 aus einem Verbrennungsgas, das die Entfernung von CO2 aus dem Verbrennungsgas durch Kontakt mit einer wässrigen behinderten Aminlösung bei Luftdruck in einem Absorptionsturm und die anschließende Freisetzung von CO2 aus der Absorptionslösung in einer Regeneratorkolonne mittels Erwärmen zur Regenerierung der Absorptionslösung umfasst. Bei dem Verfahren erfolgt ein Teilregenerationsschritt in mindestens einem Abschnitt, bei dem ein Hauptregenerationsbett zur Behandlung des reichen Aminflusses, der aus dem Absorptionsturm zu dem Regenerator strömt, eingesetzt wird, um den Wirkungsgrad der CO2-Absorption mit der Aminlösung zu erhöhen. Der reiche Aminfluss wird in das Hauptbett geleitet, bei dem es sich um einen Abtriebstank oder eine Destillationskolonne handeln kann, wo er teilweise regeneriert wird. Ein Teil der regenerierten Aminlösung wird zu dem Regenerator weitergeleitet, wo seine Regeneration abgeschlossen wird; dann wird der regenerierte magere Aminfluss zu den oberen Abschnitten des Absorptionsturms geleitet. Der verbleibende Teil wird von dem Hauptbett direkt in den Absorptionsturm – in einen Abschnitt unterhalb der Einlassöffnung des mageren Amins – geleitet.
  • Die DE-A-4426901 beschreibt im Wesentlichen einen einzigen Behandlungsschritt zur Regeneration einer mageren Aminlösung, der Elektrolyse und ein Anionenaustauschharz beinhaltet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist daher die allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur weiteren Reduzierung eines säurebildenden Gases eines mageren Aminflusses zur Erzeugung eines ultramageren Amins bereitzustellen, das ohne größere Modifikation bestehender Aminregenerationssysteme durchgeführt wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Verbesserungen bestehender Säuregaswaschprozesse, die die ultramagere Aminlösung zur Reduzierung des Säuregasgehaltes von Prozessgasen oder Prozessflüssigkeiten mit minimalen Hardwaremodifikationen und ohne höhere Energieerfordernisse oder ein schwierigeres Abstrippen nutzen.
  • Es hat sich herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung eines Prozessgases oder einer Prozessflüssigkeit zur Entfernung von säurebildenden Gasen zu einer erheblichen Verbesserung der Entfernung der säurebildenden Gase aus dem Produktgas oder der Produktflüssigkeit füht. Dieses Verfahren basiert auf der Verfügbarkeit einer noch gründlicher regenerierten mageren Aminlösung, die nachfolgend als „ultramageres Amin" bezeichnet wird, sowie auf einigen der Prozessflussmodifikationen, die empfohlen werden, um jede beliebige Menge der ultraleichten Aminlösung maximal zu nützen. Diese ultraleichte Aminlösung wird zusätzlich zu den mageren Aminlösungen, die man in normal genutzten Regenerationsprozessen erhält, verwendet.
  • Eine Konfiguration dieses Verfahrens schließt zunächst das Kontaktieren des sauren Gasflusses mit einer mageren Amingasbehandlungslösung zur Absorption des Großteils der säurebildenden Gase ein. Bei diesem ersten Schritt wird der Großteil der säurebildenden Gase absorbiert. Danach wird der Fluss des teilweise behandelten Prozessgases oder der Prozessflüssigkeit mit einer ultramageren Aminbehandlungslösung in Kontakt gebracht, um eine erhebliche zusätzliche Entfernung der verbleibenden säurebildenden Gase zu bewirken. Dieses „süße" Produktgas oder diese „süße" Produktflüssigkeit wird rückgewonnen, wobei die Konzentration der säurebildenden Gase im Vergleich zu der ersten Kontaktphase erheblich reduziert wird.
  • Bei dem Verfahren wird ein Teil einer mageren Amingasbehandlungslösung behandelt, um im Wesentlichen alle Salze der Restsäuregase zu entfernen. Diese im Wesentlichen vollständig regenerierten mageren (ultramageren) Aminlösungen werden dazu eingesetzt, die Säuregaslast des einem Absorber zugeführten Amins insgesamt zu reduzieren und so den Restsäuregasgehalt des behandelten Gases auf ein niedrigeres Maß als normalerweise erreichbar zu senken. Diese ultramagere Aminlösung kann auch von den anderen mageren Aminlösungen getrennt und in dem Absorber verwendet werden, um eine niedrigere Konzentration des säurebildenden Gases in dem behandelten Gas als normalerweise erhältlich zu erzielen. Bevorzugte Amine sind z. B. Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin und DIGLYCOLAMINE® (2-(2-Aminoethoxy)ethanol), Methyldiethanolamin, Diisopropanolamin, Methylmonoethanolamin, Dimethylmonoethanolamin, Aminomethylpropanol und FLEXSORB®-behinderte Amine. Diese und andere Amine können alleine oder in Kombination in wässrigen Mischungen und als Hybridaminlösungsmittel in Kombination mit einem physikalischen Lösungsmittel wie z. B. Sulfolan (Tetrahydrothiophendioxid), N-Methyl-2-pyrrolidon, SELEXOL® (Dimethylether von Polyethylenglycol) und Methanol eingesetzt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich, in denen:
  • 1 ein schematisches Fließdiagramm ist, das ein Verfahren aus dem Stand der Technik darstellt;
  • 2 ein schematisches Fließdiagramm ist, das eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 ein vereinfachtes schematisches Fließdiagramm ist, das eine magere Aminzufuhr zwei oder mehr Böden unterhalb der ultramageren Aminzufuhr zu dem obersten Boden darstellt;
  • 4 ein schematisches Fließdiagramm ist, das eine weitere Ausführungsform darstellt, die die ergänzende Zufuhr von ultramagerem Amin zu dem mageren Amin zur Erzeugung eines Gemisches mit einer niedrigeren Säuregaslast als das magere Amin zeigt;
  • 5 ein schematisches Fließdiagramm ist, das einen separaten Absorber zur endgültigen Gasreinigung mit einer ultramageren Aminlösung darstellt, wobei eine Flussschleife das verbrauchte ultramagere Amin direkt in regeneriertes ultramageres Amin rückverwandelt; und
  • 6 ein schematisches Fließdiagramm ist, das die Behandlung des Produktflusses von dem Absorber mit dem ultramageren Amin in einem im Parallelstrom geführten Kontaktor darstellt.
  • Die 3 und 4 beschreiben keine erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefigten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, näher beschrieben. Diese Erfindung kann jedoch durch viele verschiedene Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die nachfolgend aufgefuhrten Ausführungsformen beschränkt gelten. Diese Ausführungsformen werden vielmehr bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist, und vermitteln dem Fachmann den Umfang der Erfindung vollständig. Gleiche Ziffern beziehen sich stets auf gleiche Elemente.
  • Mit Bezug auf 1 wird ein schematisches Diagramm eines Aminrecyclingprozesses dargestellt, wie er derzeit zur Anwendung kommt. Bei diesem Prozess wird ein saurer Gasfluss, der unerwünschtes Hydrogensulfid und Kohlendioxid enthält, über Leitung 1 in einen Gegenstromkontaktabsorber A geleitet. Das saure Gas strömt durch den Absorber A nach oben und tritt mit dem nach unten strömenden mageren Amin in Kontakt, das über Leitung 2 in den oberen Teil des Absorbers geleitet wird. Die typische Temperatur der Einlassöffnung des sauren Gases (Leitung 1) kann etwa 27°C (80°F) bis etwa 43°C (110°F) betragen. Die Temperatur der Amineinlassöffnung in Leitung 2 ist typischerweise höher (5°C bis 10°C (10°F bis 20°F)). Der Absorbereinlassdruck kann je nach Anwendungszweck von fast Luftdruck bis etwa 17.237 kPa (2500 psig) reichen. Durch Leitung 3 tritt ein Produktgas (süßes Gas) aus, bei dem der Großteil des Hydrogensulfids entfernt ist. Die Restkonzentration von H2S beträgt in Ölraffinerie-Brenngasflüssen typischerweise weniger als 160 ppmv, in Naturgasflüssen weniger als 4 ppmv.
  • Eine Aminlösung, die absorbiertes Hydrogensulfid und Kohlendioxid als Aminsalze enthält, wird über Leitung 4 aus dem Absorber entfernt und für Absorberanwendungszwecke mit mittlerem bis hohem Druck in einen Abtriebstank C für reiches Amin geleitet, der bei der Mehrheit der Anlagen zur Begünstigung des Abtriebs der gelösten und mitgeführten Produktgase aus der reichen Aminlösung verwendet wird, wobei die Abtriebsgase durch Leitung 5 austreten und die reiche Aminlösung durch Leitung 6 austritt und durch einen mageren/reichen Wärmetauscher D strömt, um vor der Einleitung in die Aminregenerator-Stripperkolonne B über Leitung 7 erhebliche Wärme aus der heißen mageren Aminlösung zu erhalten. Der interne Abstrippdampf wird durch Rückverdampfen der Aminlösung in einem Stripperrückverdampfer (Wärmetauscher E) mit einem geeigneten Heizmedium 8 erzeugt. Die Temperatur des mageren Amins variiert je nach Amin, Konzentration und Druck zwischen etwa 104°C (220°F) und 138°C (280°F). Der aus dem rückverdampften Amin erzeugte Dampf wird in der Nähe des Bodens der Stripperkolonne B durch Leitung 11 eingeleitet und strömt durch die Aminlösung nach oben, wobei Wärme entsteht, die die Hydrogensulfid- und Kohlendioxidaminsalze zersetzt und bewirkt, dass der Dampffluss sie aus der Aminlösung und der Stripperkolonne spült. Dann wird ein Gemisch aus Dampf, Hydrogensulfid und Kohlendioxid über Leitung 10 oben aus dem Stripper entfernt. Ein magerer Aminfluss 9 tritt aus dem Boden des Strippers aus, wird durch den mageren/reichen Amintauscher D geleitet und über Leitung 2 durch eine Kühlvorrichtung F zum oberen Teil des Absorbers A gepumpt.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die Entfernung von Restsäuregas aus dem Produkt in Fluss 3 ganz erheblich verbessert wird, wenn der magere Aminfluss behandelt wird, um Salze der Restsäuregase weiter zu entfernen, so dass eine ultramagere Aminlösung entsteht, und, wie in den 2 bis 6 dargestellt, in den obersten Boden oder den oberen Teil eines gepackten Abschnittes in dem Absorber (Kontaktor) eingeleitet wird. Die Verügbarkeit eines ultramageren Amins kann zur Verbesserung der Behandlungsfähigkeit bei einer Reihe verschiedener Prozessvariationen eingesetzt werden. Die günstigste Anwendung einer ultramageren Aminlösung wäre der Einsatz als letzter Abschnitt eines Produktflusskontaktors, in dem der Säuregasgehalt bereits gering ist. Diese weitere Verbesserung der Säuregasentfernung lässt sich durch Senkung des Hauptzufuhrpunktes des mageren Amins zu einem Absorber um zwei oder mehr Böden oder einer entsprechenden Packungsmenge und Ersetzen der Böden oder Packungen im oberen Teil des Absorbers über dem Hauptzufuhrpunkt des mageren Amins durch Böden mit einer positiven Flüssigkeitsabdichtung (z. B. Glockenböden) für eine längere Verweildauer des ultramageren Amins zur Verhinderung eines Durchsickerns des ultramageren Amins und für eine Minimierung der Kanalbildung des Gases erzielen. Der extrem niedrige H2S- und CO2-Partialdruck über dem ultramageren Amin reduziert den Säuregasgehalt des behandelten Gases auf ein Maß, das man mit dem auf herkömmliche Weise regenerierten mageren Amin nicht erreichen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform, wie z. B. der in 2 dargestellten, wird ein Verfahren zur Entfernung von säurebildenden Gasen bereitgestellt, bei dem ein saurer Gasfluss, der unerwünschtes Hydrogensulfid und Kohlendioxid enthält, über Leitung 1 in einen Gegenstromkontaktabsorber A eingeleitet wird.
  • Wenn das saure Gas durch den Absorber A nach oben strömt, tritt es mit dem nach unten strömenden Gemisch aus einem normalen mageren Amin, das über Leitung 2 an einem Punkt in den Absorber A eingeleitet wird, der zwei oder mehr Böden unterhalb des obersten Eintrittspunktes des Absorbers A liegt, und der ultramageren Aminlösung aus den Kontaktabschnitten über Leitung 2 in Kontakt. Aus dem Prozessgas ist zu dem Zeitpunkt, an dem es aus dem ersten Kontaktabschnitt mit dem mageren Amin von Leitung 2 austritt, der Großteil der säurebildenden Gase entfernt worden. Der ultramagere Aminfluss wird über Leitung 14 in den obersten Boden eingeleitet und dient dazu, die Entfernung der verbleibenden säurebildenden Gase stark zu verbessern. Aus dem oberen Teil des Absorbers wird über Leitung 3 ein Produktgas (süßes Gas) mit einem Gehalt an Hydrogensulfid und Kohlendioxid, der im Vergleich zu dem Gehalt, der mit dem normalen mageren Amin alleine erreichbar ist, wesentlich reduziert ist, abgezogen.
  • Ein Fluss einer reichen Aminlösung, die absorbiertes Hydrogensulfid und Kohlendioxid als Aminsalze enthält, wird über Leitung 4 aus dem Absorber entfernt, der Druck wird reduziert und die Aminlösung wird zu dem Abtriebstank C für reiches Amin geleitet. Die Abtriebsgase treten durch Leitung 5 aus und die reiche Aminlösung tritt durch Leitung 6 aus. Der reiche Aminfluss strömt durch den mageren/reichen Wärmetauscher D, um aus dem heißen mageren Amin erhebliche Wärme rückzugewinnen, und wird dann über Leitung 7 in die Aminregenerator-Stripperkolonne B geleitet. Der interne Abstrippdampf wird durch Rückverdampfen der Aminlösung in einem Stripperrückverdampfer (Wärmetauscher E) mit einem geeigneten Heizmedium 8 erzeugt. Die Temperatur des mageren Amins variiert je nach Amin, Konzentration und Druck zwischen etwa 104°C (220°F) und 138° C (280°F). Der aus dem rückverdampften Amin erzeugte Dampf wird in der Nähe des Bodens der Stripperkolonne B durch Leitung 11 eingeleitet und strömt durch die Aminlösung nach oben, wobei Wärme entsteht, die die Hydrogensulfid- und Kohlendioxidaminsalze zersetzt und bewirkt, dass der Abstrippdampf das säurebildende Gas aus der Aminlösung und der Stripperkolonne spült. Dann tritt ein Gemisch aus Dampf, Hydrogensulfid und Kohlendioxid über Leitung 10 oben aus dem Stripper aus.
  • Ein heißer magerer Aminfluss 9 tritt aus dem Boden des Strippers B aus und strömt durch den mageren/reichen Wärmetauscher D und eine Kühlvorrichtung F, in der die magere Aminlösung auf eine Temperatur von etwa 35°C (95°F) bis etwa 130°F abgekühlt wird. Der gekühlte magere Aminfluss 12 wird geteilt, und ein magerer Aminteil strömt weiter durch Leitung 2 in den Absorber A an einem Punkt 2, der zwei oder mehr Böden unterhalb des obersten Amineintrittspunktes liegt. Der verbleibende Teil strömt durch Leitung 13 in den Konverter G, in dem ein mageres Amin in ein ultramageres Amin umgewandelt wird. Der Konverter G, der in 2 als Ionenaustauschharzbett dargestellt ist, entfernt im Wesentlichen alle Restsäuregase aus diesem Teil der mageren Aminlösung und erzeugt eine ultramagere Aminlösung, die dann durch Leitung 14 in den oberen Teil des Absorbers A gepumpt wird.
  • Das ultramagere Amin kann durch Behandlung eines Flusses eines regulären mageren Amins mit Hilfe der folgenden Technologien erzeugt werden: Ionenaustausch, Umkehrosmose, semipermeable Membranen, Oberflächenadsorption, Destillation, Elektrophorese oder andere Verfahren, die zu einer erheblichen weiteren Entfernung eines säurebildenden Gases aus der mageren Aminlösung fähig sind. Wie in 2 dargestellt, ist Ionenaustausch die bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung des ultramageren Amins in der vorliegenden Erfindung. Die Aminlösung, die aus dem Ionenaustauschharz austritt, kann typischerweise weniger als 0,0001 Gesamtmol des gesamten säurebildenden Gases pro Mol Amin enthalten und sogar auf eine noch niedrigere Konzentration der H2S-Restlast reduziert werden.
  • Bevorzugte Amine sind z. B. Monoethanolamin (MEA), Diethanolamin (DEA), Triethanolamin (TEA) und DIGLYCOLAMINE® (DGA; (2-(2-Aminoethoxy)ethanol) (eingetragenes Warenzeichen der Huntsman Corporation), Methyldiethanolamin (MDEA), Diisopropanolamin (DIPA), Methylmonoethanolamin (MMEA), Dimethylmonoethanolamin (DMMEA), Aminomethylpropanol (AMP) und FLEXSORB®-behinderte Amine (FLEXSORB® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Exxon Corporation). Diese und andere Amine können alleine oder in Kombination in wässrigen Mischungen und als Hybridaminlösungsmittel aus einem Gemisch von einem oder mehreren der Amine und einem physikalischen Lösungsmittel wie z. B. Sulfolan (Tetrahydrothiophendioxid), N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), SELEXOL® (DMEPEG; Dimethylether von Polyethylenglycol) (eingetragenes Warenzeichen der Union Carbide Corporation), anderen Dialkylethern von Polyalkylenglycol und Methanol eingesetzt werden.
  • Es ist davon auszugehen, dass der Aminregenerator (Stripper B) so dimensioniert sein kann, dass er reiche Amine aus 1 bis etwa 20 Absorbern regeneriert. Daher würde der magere Aminfluss 2 in allen Absorbern eingesetzt, während der Einsatz des ultramageren Aminflusses 14 auf die alleinige Verwendung in Absorbern, die eine bessere H2S-Entfernung benötigen, beschränkt sein könnte. Es ist außerdem davon auszugehen, dass Leitung 2 im Fall einer Anwendung bei einer Aminsüßung des geteilten Flusses den Fluss des halbmageren Amins von einem Zwischenpunkt entlang des Regenerators B und Leitung 12 das magere Amin vom unteren Teil des Regenerators B erhalten würde.
  • Um aus der Verwendung des ultramageren Amins maximalen Nutzen zu ziehen, sollte der Fluss des regulären, mageren Amins nur kleinere Mengen des säurebildenden Gases entfernen, das in dem Fluss des behandelten Prozessgases (oder der Prozessflüssigkeit) enthalten ist, bevor er mit dem ultramageren Amin in Kontakt gebracht wird, das in die Böden oberhalb des Zufuhrpunktes des mageren Amins eingeleitet wird. Der sehr viel niedrigere Gleichgewichtspartialdruck von Hydrogensulfid und Kohlendioxid über dem ultramageren Amin resultiert in einer vollständigeren Entfernung der säurebildenden Gase, als es normalerweise möglich wäre (bzw. ermöglicht sie). Dies ist besonders günstig für Anwendungszwecke, bei denen saure Gasflüsse mit hohem H2S/CO2-Verhältnis und niedrigem Behandlungsdruck zum Einsatz kommen. Die Behandlung von Raffinerie-Brenngasflüssen und Rückstandsgasbehandlungsanlagen, die Schwefelabgase behandeln, sind ein gutes Beispiel für Fälle, bei denen eine H2S-Konzentration erforderlich sein kann, die niedriger ist als normal, um die Beschränkungen für den speziellen Einsatzzweck oder die Gesamtschwefelemissionen der Anlage zu erfüllen, die von Bund und Ländern vorgeschrieben sind. Die Niedrigdruckbehandlung reicher assoziierter Gase, die bei der Rohölproduktion in diesem Bereich abgetrieben werden, ist eine weitere schwierige Behandlungsanwendung, bei der ultramageres Amin erwünscht wäre, da diese Flüsse für gewöhnlich der Anlage mit Niedrigdruck zur Verfügung stehen.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens, dargestellt in 3, wird ein vereinfachtes typisches Schema bereitgestellt, das die Zufuhr 14 eines ultramageren Amins direkt in den oberen Teil des Absorbers A darstellt. In den Absorber wird an einem niedrigeren Punkt, z. B. zwei oder mehr Böden unterhalb des ultramageren Aminlösungsflusses eine magere Aminlösung eingeleitet. Wie bei dem Verfahren von 2 wird ein saurer Gasfluss durch Leitung 1 in einen Gegenstromkontaktabsorber A geleitet. Das saure Gas strömt durch den Absorber A nach oben und tritt mit einem Gemisch aus einem nach unten strömenden normalen mageren Amin, das über Leitung 2 in den Absorber eingeleitet wird, und dem von einem Punkt über dem Eintrittspunkt der Leitung 2 nach unten strömenden früheren ultramageren Amin in Kontakt, so dass der Großteil der säurebildenden Gase entfernt wird. Der ultramagere Aminfluss wird durch Leitung 14 in den obersten Boden eingeleitet und entfernt eine erhebliche zusätzliche Menge der verbleibenden säurebildenden Gase. Das Produktgas wird aus dem oberen Teil des Absorbers über Leitung 3 abgezogen.
  • Der Fluss der reichen Aminlösung wird wie in dem in 2 beschriebenen Verfahren über Leitung 4 aus dem Absorber entfernt und zu einem wahlweise einsetzbaren Abtriebstank C für reiches Amin geleitet. Die Abtriebsgase treten durch Leitung 5 aus und die reiche Aminlösung tritt durch Leitung 6 aus. Die reiche Aminlösung strömt durch den mageren/reichen Wärmetauscher D und wird durch Leitung 7 in die Stripperkolonne B geleitet. Der durch Rückverdampfen der Aminlösung in dem Wärmetauscher E (Stripperrückverdampfer) erzeugte Dampf wird über Leitung 11 zurück in den Dampfraum in der Nähe des Bodens der Stripperkolonne B geleitet, strömt durch die Aminlösung nach oben, wodurch die Aminsalze der säurebildenden Gase in säurebildende Gase umwandelt werden, und entfernt daraus die Aminlösung. Dann wird ein Gemisch aus Dampf, Hydrogensulfid und/oder Kohlendioxid über Leitung 10 oben aus dem Stripper entfernt.
  • Ein magerer Aminfluss 9 tritt am Boden des Strippers aus, strömt durch den mageren/reichen Wärmetauscher D und dann über Leitung 12 durch eine Zirkulationspumpe für mageres Amin, durch eine Kühlvorrichtung F und weiter über Leitung 2 in den Absorber A. Ein Fluss von ultramagerem Amin wird über Leitung 14 direkt in den Absorber A geleitet. Dieser Fluss kann auch frisches oder unverbrauchtes (virgines) Amin zur Ergänzung oder Kompensation von Aminverlusten, die während des normalen Betriebes auftreten, einschließen.
  • In einer anderen Ausführungsform, dargestellt in 4, wird der ultramagere Aminfluss mit dem mageren Aminfluss, der über die Zufuhrdüse für reguläres mageres Amin in den Absorber A geleitet wird, gemischt. Die Reduzierung der Restsäuregaslast in der Aminmischung, die durch den Verdünnungseffekt aus dem ultramageren Amin entsteht, verbessert die Fähigkeit, den Prozessfluss zur Senkung der Säuregaskonzentration zu behandeln. Die Säuregasabsorption in dem Absorber A und die Regeneration des mageren Amins in dem Stripper B entsprechen den in den 2 und 3 dargestellten, mit der Ausnahme, dass der ultramagere Aminfluss 14 mit dem mageren Aminfluss 2 vor der Einleitung in den Absorber über Leitung 15 zusammengeführt wird.
  • In der in 5 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Behandlung eines sauren Prozessgases oder einer sauren Prozessflüssigkeit zur Entfernung der säurebildenden Gaskomponente bereitgestellt, das dem in 2 dargestellten ähnelt. Die Ausführungsform des in 5 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheidet sich von dem in 2 dargestellten Verfahren darin, dass ein völlig separater nachgeschalteter ultramagerer Absorber H zur Behandlung des Produktflusses (Leitung 15) aus dem Absorber A der ersten Stufe mit der ultramageren Aminlösung 14 bereitgestellt wird. In dieser Konfiguration wird das Amin, das aus dem unteren Teil des ultramageren Absorbers H austritt, nicht mit der mageren Aminlösungszufuhr 2 zum oberen Teil der Absorbers A der ersten Stufe vermischt. Dies erlaubt das Recyceln des Amins von dem halbreichen Tank I (über Leitung 17) direkt zurück in das Ionenaustauschbett G zur Entfernung der absorbierten säurebildenden Gase und die anschließende Rückführung in den oberen Teil des ultramageren Absorbers H für einen weiteren Produktbehandlungszyklus. Bei einigen Anwendungen ist die Menge des in dem Amin aus dem semireichen Abtriebstank I enthaltenen säurebildenden Gases niedriger als der Restsäuregasgehalt der aus dem Regenerator B verfügbaren mageren Aminlösung. Wichtig ist, dass die Säuregasentfernungslast auf dem Ionenaustauschharzbett dabei nicht so groß wäre, was das Kapital und die Betriebskosten bei der Erzeugung des ultramageren Amins durch Ionenaustausch reduzieren würde.
  • In der in 6 dargestellten Ausführungsform, die der Ausfihrungsform von 2 mit Ausnahme der nachfolgend besprochenen Aspekte ebenfalls in vieler Hinsicht ähnelt, wird ein im Parallelstrom geführter Kontaktor J bereitgestellt, der dem Absorber A der ersten Stufe nachgeschaltet ist und sowohl den teilweise behandelten Fluss (Leitung 15) von dem Absorber A der ersten Stufe als auch die ultramagere Aminlösung (Leitung 14) zu den Einlassöffnungen leitet, um einen im Parallelstrom gefihrten Kontakt beim Fließen der beiden Flüsse zu bewirken. Der gemischte Fluss aus Produkt und Amin wird über Leitung 16 zur Phasentrennung in einen Separator K geleitet. Das behandelte Produkt (süßes Gas) wird rückgewonnen (Leitung 3) und die Aminlösung zur Regeneration in dem Ionenaustauschbett G recycelt und in den im Parallelstrom geführten Kontaktor J zurückgeleitet. Diese Ausfihrungsform stellt den Vorteil der kurzen Kontaktzeiten bei im Parallelstrom gefiihrten Kontaktoren bereit, um die Menge des absorbierten CO2 als Ergebnis der niedrigeren Reaktionsgeschwindigkeit mit Amin im Vergleich zu H2S zu reduzieren. Bei einigen Anwendungen und Lösungsmittelzusammensetzungen führt dies zu einem sogar noch niedrigeren Säuregasaufnahmegrad durch das ultramagere Amin, während der H2S-Gehalt des Produktes auf das erforderliche Reinheitsniveau reduziert wird.
  • Wie angegeben kann das ultramagere Amin erzeugt werden, indem ein Fluss von magerem Amin durch einen Ionentauscher geleitet wird. Der Ionentauscher entfernt säurebildendes Gas aus der mageren Aminlösung, indem er die Anionen des säurebildenden Gases (z. B. HS–, S–, HCO3 –, CO3 –) in der Aminlösung durch andere Anionen auf dem Harz ersetzt. Das für den Austausch vorteilhafteste Anion ist Hydroxid(OH), da es mit jedem gebundenen Aminkation zu Amin und Wasser reagiert, die beide in der Aminlösung für die Absorption der säurebildenden Gase notwendig sind. Es können auch andere Anionen eingesetzt werden; dies würde jedoch zu einer unerwünschten Anhäufung von wärmestabilen Salzen in der Aminlösung führen. Zur Durchführung des Ionenaustausches wird bewirkt, dass die Aminlösung mit dem Harz so in Kontakt tritt, dass der gewünschte Ionenaustausch erfolgt. Die behandelte Aminlösung kann dann zurück in die Kontaktoren geleitet werden, die das ultramagere Amin nutzen sollen. Das verbrauchte Harz wird mit einem Anion freier Wahl regeneriert, während die Anionen des säurebildenden Gases in Form von Salzen des Regenerationskations als Abfall ausgespült werden.
  • Die häufigsten allgemeinen Ionenaustauschverfahren sind Aufschlämmung, Chargenbetrieb, Schlangenrohr und kontinuierlich drehendes Bett. Sie alle können zur Erzeugung des ultramageren Amins verwendet werden und eignen sich für die besondere Nutzung der vorliegenden Erfindung. Eine Aufschlämmung eines Ionenaustauschharzes in einem Amin funktioniert zwar, ist aber nicht so wirksam wie die anderen Ansätze. Beim Chargenbetrieb werden Chargen des ultramageren Amins bereitgestellt, was den Nachteil hat, dass sie mit der Zeit getrennt werden. Beim Chargenbetrieb sollte das ultramagere Amin am Besten in einem Lagertank gesammelt und je nach Bedarf mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit, die den Säuregasgehalt des Kontaktorkopfprozessflusses auf ein erforderliches Maß reduzieren kann, als ergänzenden Zufuhr zu dem designierten Kontaktor abgezogen werden. Der magere Aminfluss zu den Ionenaustauschbetten ist beim Chargenbetrieb durch die Harzregeneration und Spülschritte unterbrochen. Das Schlangenrohr (kontinuierlicher Gegenstromionenaustausch), wie es von Higgins (Perry's Chemical Engineers Handbook, 4. Auflage, S. 19–23 bis 19–26) eingeführt wurde, stellt einen kontinuierlichen Fluss eines konsistenten ultramageren Amins bereit. Kontinuierlich drehende Betten offerieren einen kontinuierlichen Fluss eines ultramageren Amins oder können so konfiguriert sein, dass sie kontinuierliche Flüsse einer ultramageren Aminlösung, regulärer magerer Aminlösungen und Gemischen der beiden bereitstellen, je nachdem von welchen Öffnungen das Produkt entnommen wird.
  • Anionenaustauschharze entfernen bekanntermaßen die Anionen, die hierin als Säuregasanionen aus Wasser bezeichnet werden (siehe z. B. US-Patent Nr. 4,970,344). Die Fähigkeit der Ionenaustauschbehandlung, säurebildendes Gas aus Aminlösungen vollständig zu entfernen, wurde belegt. Der geschickte und kreative Einsatz von Chargenbetrieb, Schlangenrohr, kontinuierlich drehendem Bett oder Aufschlämmverfahren kann zu einer Anlage führen, die zahlreiche Fähigkeiten besitzt, die Restsäuregaskonzentration in einem Teil oder der Gesamtheit der Aminlösung zu senken.
  • Die Konzentration des säurebildenden Gases, das aus dem Kontaktor in den Produktfluss entweicht, hängt von den bekannten thermodynamischen, kinetischen und verfahrenstechnischen Prinzipien ab. Bei einer bestimmten physikalischen Anordnung und bestimmten Verfahrensparametern sind die Restsäuregaslasten von H2S und CO2 in dem mageren Amin, das in den Kontaktor strömt, die entscheidenden Faktoren für die Fähigkeit, die maximale vorgeschriebene Konzentration des säurebildenden Gases in dem austretenden Produktfluss zu erfüllen. Je niedriger die Konzentrationen der säurebildenden Gase in dem hereinströmenden Amin sind, um so niedriger sind die Konzentrationen der säurebildenden Gase, die aus dem Produktfluss 3 austreten. Berechnungen und Felderfahrung belegen dies.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Behandlung eines sauren Prozess-Gases (1) oder einer sauren Prozess-Flüssigkeit, um säurebildende Gaskomponenten zu entfernen, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: – Bereitstellen eines sauren Prozess-Gases (1) oder einer sauren Prozess-Flüssigkeit, welche säurebildende Gaskomponenten enthalten; – Bereitstellen einer mageren Amin-Behandlungslösung (2), die eine erste Konzentration von säurebildenden Restgaskomponenten aufweist; – Kontaktieren des sauren Prozess-Gases oder der sauren Prozess-Flüssigkeit mit der mageren Amin-Behandlungslösung in einem Absorber (A), um die Konzentration der säurebildenden Gaskomponenten in dem sauren Prozess-Gas oder in der sauren Prozess-Flüssigkeit durch Absorption in die magere Amin-Behandlungslösung herabzusetren; gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Verfahrensschritte: – Herabsetren der Menge der säurebildenden Gaskomponenten in zumindest einem Anteil der mageren Amin-Behandlungslösung, wobei dieser Verfahrensschritt einen aus der folgenden Gruppe ausgewählten Prozess aufweist: Ionenaustausch, Umkehrosmose, semipermeable Membranen, Elektrophorese und Oberflächenabsorption, so dass der Anteil der mageren Amin-Behandlungslösung eine ultramagere Amin-Behandlungslösung wird, wobei die ultramagere Amin-Behandlungslösung die säurebildenden Restgaskomponenten im wesentlichen entfernt hat; und – Benutzen der ultramageren Amin-Behandlungslösung, um durch Kontaktierung (14) des Prozess-Gases oder der Prozess-Flüssigkeit, die mit der mageren Amin-Behandlungslösung behandelt wurden, mit der ultramageren Amin-Behandlungslösung eine weitere Herabsetzung der Konzentration der säurebildenden Gaskomponenten in dem sauren Prozess-Gasstrom oder in dem sauren Flüssigkeitsstrom zu erzielen.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, welcher ferner den Verfahrensschritt des Regenerierens (B) der mageren Amin-Behandlungslösung und der ultramageren Amin-Behandlungslösung nach dem Kontakt mit dem sauren Prozess-Gas oder mit der sauren Prozess-Flüssigkeit aufweist, zum Entfernen der absorbierten Gaskomponente (6), um einen mageren Amin-Behandlungslösungsfluss auszubilden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, welcher ferner den Verfahrensschritt des Verarbeitens eines Anteils (13) der mageren Amin-Behandlungslösung zu einer ultramageren Amin-Behandlungslösung mittels Durchlauf der mageren Amin-Lösung durch ein Ionenaustauschharz (G) aufweist.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei zumindest eine der mageren Amin-Behandlungslösung und der ultramageren Amin-Behandlungslösung aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Methyldiethanolamin, Diisopropanolamin, 2-(2-Aminoetoxy) Ethanol, Metylmonoethanolamin, Dimethylmonoethanolamin, Aminoethylpropanol, FLEXORB®-behinderte Amine und Mischungen hiervon.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei zumindest eine der mageren Amin-Behandlungslösung und der ultramageren Amin-Behandlungslösung eine Mischung ist, die ein physikalisches Lösungsmittel enthält, welches aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Sulfolan (Tetrahydrothiophenedioxid), n- Methyl- 2-Pyrrolidon, SELEXOL® (Dimethyleter von Polyethylen-Glycol), Dialkylether von Polyalkylen-Glycol, Methanol und Mischungen hiervon.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Verfahrensschritt des Kontaktierens (14) des Prozess-Gases oder der Prozess-Flüssigkeit mit einer ultramageren Amin-Behandlungslösung den Verfahrensschritt des Kontaktierens des Prozess-Gases oder der Prozess-Flüssigkeit mit einer ultramageren Amin-Behandlungslösung in einem separaten Absorber (A) aufweist.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, welcher ferner den Verfahrensschritt des Ansammelns (I) einer mit säurebildenden Gaskomponenten angereicherten ultramageren Amin-Lösung von dem separaten Absorber (H); und den Verfahrensschritt des Verarbeitens der angereicherten ultramageren Amin-Lösung zu einer ultramageren Amin-Behandlungslösung durch Reduktion der säurebildenden Gaskomponenten in der angereicherten ultramageren Lösung aufweist.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Verfahrensschritt der Kontaktierens des Prozess-Gases oder der Prozess-Flüssigkeit mit einer ultra-mageren Amin-Behandlungslösung den Verfahrensschritt des Kontaktierens des Prozess-Gases oder der Prozess-Flüssigkeit mit einer ultramageren Amin-Behandlungslösung in einem im Parallelstrom geführten Kontaktor (I)) aufweist.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, welcher ferner den Verfahrensschritt des Ansammelns einer mit säurebildenden Gaskomponenten angereicherten ultramageren Amin-Lösung von dem im Parallelstrom geführten Kontaktor (7); und den Verfahrensschritt des Verarbeitens der angereicherten ultramageren Amin-Lösung zu einer ultramageren Amin-Behandlungslösung durch Reduktion der säurebildenden Gaskomponenten der angereicherten ultramageren Amin-Lösung aufweist.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Verarbeitungsschritt einen Prozess aufweist, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Ionenaustauscht, Umkehrosmose, semipermeable Membranen, Elektrophorese, Oberflächenabsorption und Destillation.
  11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ferner die folgenden Verfahrensschritte aufweist: – Rückgewinnen (4) eines Produktgases oder einer Produktflüssigkeit, deren Gehalt um ein oder um mehrere säurebildende Gase reduziert ist; und – Regenerieren (B) der mageren Amin-Behandlungslösung und der ultramageren Amin-Behandlungslösung, um die säurebildenden Gase wiederzuerlangen (10) und um einen mageren Amin-Behandlungslösungsfluss auszubilden (9).
  12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das saure Prozess-Gas oder die saure Prozess-Flüssigkeit eine magere Behandlungslösung ist, die darin absorbierte, säurebildende Gase aufweist.
  13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ultramagere Amin-Lösung (14) weniger als etwa 0,0001 Gesamtmol säurebildendes Gas pro Mol Amin aufweist.
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WO (1) WO1998032520A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036228A1 (de) * 2006-08-03 2008-02-07 Universität Dortmund Verfahren zum Abtrennen von CO2 aus Gasgemischen

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6425942B1 (en) * 1997-06-20 2002-07-30 Ruhrgas Aktiengesellschaft Method and device for drying a gas
EP1022046A1 (de) * 1999-01-22 2000-07-26 Krupp Uhde GmbH Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid, Schwefelverbindungen, Wasser und aromatischen und höheren aliphatischen Kohlenwasserstoffen aus technischen Gasen
US6245128B1 (en) * 1999-06-15 2001-06-12 Mobil Oil Corporation Process for the reclamation of spent alkanolamine solution
US6334886B1 (en) * 2000-05-12 2002-01-01 Air Products And Chemicals, Inc. Removal of corrosive contaminants from alkanolamine absorbent process
CA2353307A1 (fr) 2001-07-13 2003-01-13 Carmen Parent Appareil et procede pour le traitement des effluents gazeux
US6767746B2 (en) * 2001-07-30 2004-07-27 Spartan Controls Ltd. Method and apparatus for analyzing acid gas loading within an amine solution
US6884282B2 (en) * 2002-05-13 2005-04-26 David K. Stevens Method and system for increasing the absorption selectivity of H2S from a gas containing CO2 and H2S
CA2405635A1 (en) 2002-09-27 2004-03-27 C02 Solution Inc. A process and a plant for the production of useful carbonated species and for the recycling of carbon dioxide emissions from power plants
US20060101995A1 (en) * 2003-01-14 2006-05-18 Mawle Peter J Treatment of chemical waste
AU2006217575B2 (en) 2005-02-24 2010-12-23 Co2 Solutions Inc. An improved CO2 absorption solution
CN101208145B (zh) 2005-04-29 2013-02-27 弗劳尔科技公司 用于酸性气体吸收及溶剂再生的配置及方法
US7569194B2 (en) * 2005-04-29 2009-08-04 Thomas Russell, L.L.C. Waste heat energy recovery method and system
DE102005050385A1 (de) * 2005-10-20 2007-04-26 Basf Ag Absorptionsmittel und Verfahren zum Entfernen von Kohlendioxid aus Gasströmen
US7740691B2 (en) 2006-01-10 2010-06-22 Edwin W. Cash Gas treating method and apparatus
US7776296B2 (en) * 2006-03-10 2010-08-17 Cansolv Technologies Inc. Regeneration of ion exchangers that are used for salt removal from acid gas capture plants
DE102006014302A1 (de) 2006-03-28 2007-10-04 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung des beladenen Waschmittels in einer physikalischen Gaswäsche
US7645433B2 (en) * 2006-06-09 2010-01-12 Newpoint Gas Services, Inc. Optimization of reflux accumulator start-up in amine regeneration system
AU2007258038A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-21 Newpoint Gas Services, Inc. Optimization of amine regeneration system start-up using flash tank pressurization
WO2007146612A2 (en) * 2006-06-09 2007-12-21 Newpoint Gas Services, Inc. System and method for diagnosing and troubleshooting amine regeneration system
US7695702B2 (en) * 2006-06-09 2010-04-13 Newpoint Gas Services, Inc. Optimization of amine regeneration system start-up using flash tank pressurization
US20070284240A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Roy Wade Rhodes System and method for diagnosing and troubleshooting amine regeneration system
US8641805B2 (en) 2007-05-11 2014-02-04 Co2Crc Technologies Pty Ltd. Reactor, plant and process
US8980210B2 (en) * 2008-01-28 2015-03-17 Battelle Memorial Institute Capture and release of acid-gasses with acid-gas binding organic compounds
US7799299B2 (en) * 2008-01-28 2010-09-21 Batelle Memorial Institute Capture and release of mixed acid gasses with binding organic liquids
WO2010044956A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-22 Exxonmobil Upstream Research Company Removal of acid gases from a gas stream
US8435325B2 (en) * 2008-10-23 2013-05-07 Hitachi, Ltd. Method and device for removing CO2 and H2S
US8845789B2 (en) * 2009-03-31 2014-09-30 Alstom Technology Ltd Process for CO2 capture with improved stripper performance
US8524184B2 (en) 2009-07-08 2013-09-03 Exxonmobil Research And Engineering Company Sulfur recovery plant tail gas treatment process
EP2311545A1 (de) * 2009-10-15 2011-04-20 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Verfahren zur Aufnahme von sauren Gasen
JP5692761B2 (ja) 2010-02-17 2015-04-01 フルーア・テクノロジーズ・コーポレイション 超低硫黄ガスの生成における高圧酸性ガス除去の構成および方法
DE102010017139A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Fachhochschule Münster CO2-Absorptionsverfahren mittels Aminlösungen
PL2611518T3 (pl) 2010-09-03 2017-07-31 Research Triangle Institute Regenerowalne rozpuszczalniki cieczy jonowej do oddzielania kwaśnego gazu
MX368320B (es) 2011-01-24 2019-09-27 Electrosep Tech Inc Metodo de eliminacion de sales de bases estables al calor a partir de una solucion basica contaminada, y su uso en un proceso de recuperación de gas acido de una corriente de gas acido.
US8899557B2 (en) 2011-03-16 2014-12-02 Exxonmobil Upstream Research Company In-line device for gas-liquid contacting, and gas processing facility employing co-current contactors
US20120235087A1 (en) 2011-03-18 2012-09-20 Dow Global Technologies Llc Method for the removal of heat stable amine salts from an amine absorbent
KR101351440B1 (ko) 2012-08-08 2014-01-15 지에스건설 주식회사 부유식 해양 ｌｎｇ 액화 플랜트용 막분리―흡수 하이브리드 전처리 장치
JP6016513B2 (ja) 2012-08-09 2016-10-26 三菱重工業株式会社 Ｃｏ２回収装置およびｃｏ２回収方法
US9671162B2 (en) 2012-10-24 2017-06-06 Fluor Technologies Corporation Integration methods of gas processing plant and nitrogen rejection unit for high nitrogen feed gases
US9440895B2 (en) 2012-11-08 2016-09-13 Energy Recovery, Inc. Isobaric pressure exchanger controls in amine gas processing
US9604889B2 (en) * 2012-11-08 2017-03-28 Energy Recovery, Inc. Isobaric pressure exchanger in amine gas processing
SG11201504952SA (en) * 2013-01-25 2015-08-28 Exxonmobil Upstream Res Co Contacting a gas stream with a liquid stream
US8883036B2 (en) * 2013-03-13 2014-11-11 Chevron U.S.A. Inc. Hydrogen sulfide stream for catalyst sulfidation from refinery rich amines
AR096078A1 (es) 2013-05-09 2015-12-02 Exxonmobil Upstream Res Co Separación de impurezas de una corriente de gas usando un sistema de contacto en equicorriente orientado verticalmente
AR096132A1 (es) 2013-05-09 2015-12-09 Exxonmobil Upstream Res Co Separar dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno de un flujo de gas natural con sistemas de co-corriente en contacto
US9126879B2 (en) * 2013-06-18 2015-09-08 Uop Llc Process for treating a hydrocarbon stream and an apparatus relating thereto
CA2914850C (en) 2013-06-19 2019-01-15 Bechtel Hydrocarbon Technology Solutions, Inc. Systems and methods for improved column operation in offshore environments
WO2015089446A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 Fluor Technologies Corporation Configurations and methods of flexible co2 removal
CN107106969B (zh) 2015-01-09 2020-03-03 埃克森美孚上游研究公司 使用多个同流接触器从流体流分离杂质
SG11201705110QA (en) 2015-02-17 2017-09-28 Exxonmobil Upstream Res Co Inner surface features for co-current contactors
MX2017011064A (es) 2015-03-13 2017-11-10 Exxonmobil Upstream Res Co Dispositivo de coalescencia para contactores de co-corriente.
US10130907B2 (en) 2016-01-20 2018-11-20 Battelle Memorial Institute Capture and release of acid gasses using tunable organic solvents with aminopyridine
US10456739B2 (en) 2016-11-14 2019-10-29 Battelle Memorial Institute Capture and release of acid gasses using tunable organic solvents with binding organic liquids
US10933367B2 (en) 2017-03-03 2021-03-02 Dow Global Technologies Llc Process for separating hydrogen sulfide from gaseous mixtures using a hybrid solvent mixture
RU2745356C1 (ru) * 2017-03-06 2021-03-24 Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк Энергоэффективный способ отделения сероводорода от газовых смесей с применением смеси гибридных растворителей
US11253811B2 (en) 2017-03-07 2022-02-22 Dow Global Technologies Llc Process for reducing energy consumption in the regeneration of hybrid solvents
EP3401001A1 (de) * 2017-05-12 2018-11-14 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Verfahren und anlage zur abtrennung von begleitgasen aus einem rohsynthesegas
WO2018231332A1 (en) 2017-06-15 2018-12-20 Exxonmobil Upstream Research Company Fractionation system using bundler compact co-current contacting systems
MX2019014327A (es) 2017-06-15 2020-02-05 Exxonmobil Upstream Res Co Sistema de fraccionamiento que usa sistemas compactos de contacto de co-corriente.
SG11201910961WA (en) 2017-06-20 2020-01-30 Exxonmobil Upstream Res Co Compact contacting systems and methods for scavenging sulfur-containing compounds
US11000797B2 (en) 2017-08-21 2021-05-11 Exxonmobil Upstream Research Company Integration of cold solvent and acid gas removal

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL93539C (de) * 1950-03-31
US2797188A (en) * 1953-12-04 1957-06-25 Dow Chemical Co Refining petroleum with an alkanolamine absorbent and reactivation of the spent alkanol amine
US2812312A (en) * 1957-01-18 1957-11-05 Du Pont Regeneration of ion exchange resins
US3984314A (en) * 1974-04-22 1976-10-05 Rohm And Haas Company Process for selective removal and recovery of cyanide values by ion exchange
US4170628A (en) * 1977-03-25 1979-10-09 Union Carbide Corporation Process for removing SO2 from effluent gases and for removing heat stable salts from systems in which they accumulate using an anion exchange resin
US4122149A (en) * 1977-03-25 1978-10-24 Union Carbide Corporation Process for removing SO2 from effluent gases and for removing heat stable salts from systems in which they accumulate
US4115260A (en) * 1977-04-07 1978-09-19 Rohm And Haas Company Selective removal of iron cyanide anions from fluids containing thiocyanates
US4267159A (en) * 1980-08-08 1981-05-12 Crane Co. Cyanide recovery
US4477419A (en) * 1983-03-03 1984-10-16 The Dow Chemical Company Process for the recovery of CO2 from flue gases
US4970344A (en) * 1987-07-02 1990-11-13 Conoco Inc. Reactivation of spent alkanolamine
US5045291A (en) * 1987-07-02 1991-09-03 Conoco Inc. Reactivation of spent alkanolamine
US4959177A (en) * 1987-10-09 1990-09-25 Shell Oil Company Reducing stress corrosion cracking in treating gases with alkanol amines
US4795565A (en) * 1987-10-28 1989-01-03 Mobil Oil Corporation Clean up of ethanolamine to improve performance and control corrosion of ethanolamine units
DE3821350A1 (de) * 1988-06-24 1989-12-28 Linde Ag Selektive abtrennung von rhodanid-ionen aus einem waschmittel
US5006258A (en) * 1989-10-26 1991-04-09 Conoco Inc. Regeneration of acidic cationic exchange resin used in the reactivation of spent alkanolamine
US5145658A (en) * 1990-11-28 1992-09-08 Eickmeyer & Associates, Inc. Reclaiming of heat of reaction energy from an alkaline scrubbing solution used in acid gas removal processes and apparatus therefor
US5137550A (en) * 1991-04-26 1992-08-11 Air Products And Chemicals, Inc. Cascade acid gas removal process
US5162084A (en) * 1991-10-08 1992-11-10 Conoco Inc. Process for monitoring and controlling an alkanolamine reaction process
US5277822A (en) * 1992-05-22 1994-01-11 Tetra Technologies, Inc. Extraction of thermally stable contaminants from stack gas scrubbing amines
US5603908A (en) * 1992-09-16 1997-02-18 The Kansai Electric Power Co., Inc. Process for removing carbon dioxide from combustion gases
US5450892A (en) * 1993-03-29 1995-09-19 Alliedsignal Inc. Alkaline scrubber for condensate stripper off-gases
DE4426901A1 (de) * 1993-08-07 1995-02-09 Basf Ag Verfahren zur Reinigung von Aminwaschlaugen
US5607594A (en) * 1994-04-21 1997-03-04 Krupp Koppers Gmbh Process for purifying an aqueous methyldiethanolamine solution
US5556606A (en) * 1994-10-07 1996-09-17 Khanmamedov; Tofik K. Method and apparatus for controlling the hydrogen sulfide concentration in the acid gas feedstock of a sulfur recovery unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036228A1 (de) * 2006-08-03 2008-02-07 Universität Dortmund Verfahren zum Abtrennen von CO2 aus Gasgemischen

Also Published As

Publication number Publication date
EP0954369B1 (de) 2003-11-05
DE69726012D1 (de) 2003-12-11
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NO993599L (no) 1999-09-24
EP0954369A1 (de) 1999-11-10
WO1998032520A1 (en) 1998-07-30
US6071484A (en) 2000-06-06
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ATE253398T1 (de) 2003-11-15

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