[go: up one dir, main page]

NL2001111C2 - Werkwijze voor het scheiden van zuurgas. - Google Patents

Werkwijze voor het scheiden van zuurgas. Download PDF

Info

Publication number
NL2001111C2
NL2001111C2 NL2001111A NL2001111A NL2001111C2 NL 2001111 C2 NL2001111 C2 NL 2001111C2 NL 2001111 A NL2001111 A NL 2001111A NL 2001111 A NL2001111 A NL 2001111A NL 2001111 C2 NL2001111 C2 NL 2001111C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
solvent
discharged
medium
heat
acid gas
Prior art date
Application number
NL2001111A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Piet Warnar
Original Assignee
Airpack Holding B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to NL2001111A priority Critical patent/NL2001111C2/nl
Application filed by Airpack Holding B V filed Critical Airpack Holding B V
Priority to ES08865714T priority patent/ES2428886T3/es
Priority to PCT/NL2008/000282 priority patent/WO2009082200A1/en
Priority to HRP20131082AT priority patent/HRP20131082T1/hr
Priority to PT88657143T priority patent/PT2231307E/pt
Priority to EP08865714.3A priority patent/EP2231307B1/en
Priority to PL08865714T priority patent/PL2231307T3/pl
Priority to US12/809,022 priority patent/US8173089B2/en
Priority to JP2010539322A priority patent/JP2011507680A/ja
Priority to SI200831037T priority patent/SI2231307T1/sl
Priority to DK08865714.3T priority patent/DK2231307T3/da
Application granted granted Critical
Publication of NL2001111C2 publication Critical patent/NL2001111C2/nl
Priority to CY20131100954T priority patent/CY1114937T1/el

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/16—Hydrogen sulfides
    • C01B17/167—Separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/0408—Pretreatment of the hydrogen sulfide containing gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/22—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1462—Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Q.2FA84
WERKWIJZE VOOR HET SCHEIDEN VAN ZUURGAS
5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het scheiden van zuurgas. De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting en het solvent voor gebruik daarbij.
Zuurgas, een gasmengsel van diwaterstofsulfide (H2S) en 10 koolstofdioxide (C02) , wordt in de procesindustrie en in het bijzonder in de petrochemische industrie en de aardgaswinning als een ongewenst component in het verwerkingproces beschouwd, daar dit gas, en in het bijzonder het diwaterstofsulfide, de processen kan verstoren of tot 15 schadelijke uitstoot kan leiden wanneer dit gas verbrand wordt. Hierbij ontstaan uit diwaterstofsulfide zwaveloxiden en zwavelzuur die bij onderschrijding van het zuurdauwpunt grote corrosieproblemen kunnen veroorzaken. Daarenboven vormt de uitstoot van gasvormige zwavelverbindingen en welke 20 chemische vorm dan ook een aanzienlijk belasting voor het leefmilieu.
Doorgaans wordt het zuurgas derhalve afgescheiden van de hoofdstroom, bijvoorbeeld een aardgasstroom, waarna de 25 hoofdstroom verder verwerkt kan worden. Een bekende methode voor het afscheiden van het zuurgas van een hoofdstroom maakt gebruik van een chemisch absorptiemedium ofwel solvent, en meer in het bijzonder van een solvent met amineverbindingen.
30 Een bekende wijze voor het verwerken van zuurgas tot bijvoorbeeld zwavel is het Claus-proces. In dit proces wordt diwaterstofsulfide middels partiële oxidatie met behulp van zuurstof en/of lucht en verscheidene navolgende gekatalyseerde evenwichtsreacties omgezet naar zwavel en 35 water. Bij deze reacties komt veel warmte vrij, welke warmte 2 ook noodzakelijk is voor het verzekeren van voldoende hoge reactiesnelheden. Het is echter een nadeel van dit zuurgasverwerkingproces dat de efficiëntie van het proces erg wordt beïnvloed door de verhouding H2S/CO2 van het 5 gasmengsel. Bij een grote verhouding H2S/CO2, dat wil zeggen een grote hoeveelheid CO2 ten opzichte van het H2S, wordt het bereiken van een hoge temperatuur bij de reacties bemoeilijkt door de relatief grote inerte massa van de koolstofdioxide. Bovendien benadeelt een kleine hoeveelheid H2S het vormen van 10 zwavel in de evenwichtsreacties, hiermee de efficiëntie van het proces nog verder verminderend.
Er zijn bekende verrijkingsprocessen beschikbaar zijn om de verhouding C02/H2S te verkleinen om bovengenoemde nadelen te 15 verkleinen. Deze verrijkingsprocessen zijn meestal onderdeel van de installatie die het zuurgas beschikbaar stelt en houden veelal een aanzienlijke toeneming van de complexiteit van degelijke installatie in. Bovendien zijn deze verrijkingsprocessen niet in staat een volledig scheiding te 20 bewerkstelligen tussen koolstofdioxide en diwaterstofsulfide. Zo'n volledige scheiding is nodig om diwaterstofsulfide en/of koolstofdioxide geschikt te maken als industriële grondstof.
Het is een doel van de uitvinding te voorzien in efficiënte, 25 eenvoudige en goedkope werkwijze voor het scheiden van zuurgas, waarbij bovengenoemde problemen worden ondervangen of althans deels worden opgelost.
Hiertoe is er voorzien in een werkwijze voor het scheiden van 30 een gasmengsel dat als hoofdbestanddelen H2S en C02 omvat, waarbij het gasmengsel in een eerste inrichting in contact wordt gebracht met een solvent omvattende een zwak Lewis-zuur waarbij het H2S wordt geabsorbeerd in het solvent en waarbij het resterende C02 wordt afgevoerd, en waarbij het althans 3 ten dele verzadigd solvent vervolgens wordt geregenereerd in ten minste een tweede inrichting waarbij het vrijgekomen H2S wordt afgevoerd. Op deze wijze is er voorzien in een efficiënte werkwijze voor het scheiden van zuurgas, zonder 5 gebruik te hoeven maken van Claus-units. Het is hierbij voordelig dat de verhouding H2S/CO2 in het gasmengsel niet of nauwelijks van invloed is op de efficiëntie van het proces, daar er na het absorberen van het H2S in het solvent een pure C02-gasstroom overblijft en deze gasstroom niet verder 10 verwerkt hoeft te worden.
Bij voorkeur is het zwakke Lewis-zuur van een zodanige sterkte dat het geen friedel-kraft reacties veroorzaakt met het solvent. Het is hierbij voordelig dat het Lewis-zuur 15 sterke affiniteit heeft met het H2S en nagenoeg tot geen affiniteit heeft met het CO2.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze overeenkomstig de uitvinding omvat het zwakke Lewis-zuur 20 koperaluminiumchloride (CutAlCld) en meer bij voorkeur omvat het solvent MonoChloroBiphenyl (MCB). Hoewel een combinatie van bovengenoemde stoffen als zodanig bekend is uit bijvoorbeeld Nederlands octrooi no. 1002560 waar de combinatie wordt gebruikt voor het scheiden van gassen in een 25 voedingsstroom, is de uitvinding gebaseerd op de ontdekking dat het gebruik van een combinatie van bovengenoemde stoffen voor het scheiden van zuurgas buitengewoon efficiënt werkt. Gebleken is dat met het solvent overeenkomstig de uitvinding een puurheid van de eindproducten bereikt kan worden dat deze 30 direct toepasbaar zijn als industriële grondstof.
Bij voorkeur wordt het solvent in tegenstroom in contact gebracht met het zuurgas, wat de absorptie van het H2S in het solvent verbetert. Het is hierbij voordelig de druk in de 4 eerste inrichting tussen ongeveer 6 en 10 bar te houden bij een temperatuur van tussen ongeveer de 50 en 70 graden Celsius. Aangezien bij het absorptieproces veel warmte vrijkomt en dit het absorptieproces vertraagt, is het 5 bovendien voordelig de eerste inrichting te koelen. Het gebruik van een natte-wand-reactor als warmtewisselaar, waarbij het oppervlak voor warmte-uitwisseling tevens dienst doet als oppervlak voor massaoverdracht bij de absorptie verdient hierbij de voorkeur.
10
Ook het regenereren van het solvent in de tweede inrichting vindt bij voorkeur plaats in een natte-wandreactor, waarbij het solvent over de natte wand wordt geleid, waarbij het H2S afgestript wordt en vervolgens afgevoerd wordt uit de 15 inrichting. De druk in de tweede inrichting hoeft hiertoe niet drastisch verlaagd te worden, wat het energieverbruik vermindert.
Daar het voordelig is de temperatuur bij voorkeur tussen de 20 140 en 150 graden te houden in de tweede inrichting, wordt in een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding de warmte vrijgekomen in de eerste inrichting bij het absorptieproces middels een medium toegevoerd aan de tweede inrichting. In tegenstelling tot bij 25 de absorptie in de eerste inrichting is het bij het regeneratieproces voordelig een hogere temperatuur op te leggen, wat de snelheid van het regenereren ten goede komt. Het is hierbij gebleken dat een medium omvattende een condenserende organische damp bijzonder voordelig werkt.
30
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt het medium gecomprimeerd alvorens te worden toegevoerd aan de tweede inrichting. Een dergelijke compressiestap verbetert de warmteoverdracht van 5 de eerste naar de tweede inrichting. Bij voorkeur wordt het medium van de tweede inrichting teruggevoerd naar de eerste inrichting voor het koelen van de eerste inrichting, waarbij het medium voor het terugvoeren wordt gekoeld. Op deze manier 5 wordt een gesloten koelsysteem verkregen, waarbij de hitte gegenereerd bij het absorptieproces wordt gebruikt voor het assisteren in het regenereren van het solvent. Het vermogen benodigd voor het comprimeren van het medium is hierbij maar een fractie van de absorptie- of regeneratiewarmte. Het zal 10 duidelijk zijn dat dit een zeer voordelig is wat betreft energieverbruik voor de werkwijze overeenkomstig de uitvinding.
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze 15 overeenkomstig de uitvinding omvat het regenereren van het althans ten dele verzadigd solvent voorts het strippen van het solvent middels het toevoeren van althans een deel van het afgevoerde CO2 uit de eerste inrichting. Bij voorkeur vindt dit toevoeren van het CO2 plaats in een derde 20 inrichting, bij voorkeur een kolom. Door het toevoeren van een pure gasstroom CO2 langs het solvent zal ook het na het regenereren in de tweede inrichting overgebleven H2S in het solvent uit het solvent worden gedwongen, waardoor een geregenereerd, nagenoeg H2S-vrij solvent kan worden 25 teruggevoerd naar de eerste inrichting. Het mengsel van H2S/CO2 afkomstig uit deze tweede regeneratiestap wordt vervolgens ook weer teruggevoerd naar de eerste inrichting.
Bij voorkeur wordt het afgevoerde CO2 uit de eerste 30 inrichting voor het strippen van het solvent verwarmd alvorens te worden toegevoerd voor het regenereren en meer bij voorkeur omvat het verwarmen van het afgevoerde CO2 uit de eerste inrichting het uitwisselen van warmte tussen het geregenereerde solvent en het CO2. De warmte van het solvent 6 afkomstig van respectievelijk de tweede inrichting en de tweede regeneratiestap wordt hierbij overgedragen aan het CO; voor het bevorderen van het regenereren van het solvent in de tweede regeneratiestap.
5
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt het althans ten dele verzadigd solvent verwarmd middels het geregenereerde solvent alvorens te worden geregenereerd in de tweede inrichting.
10 Daar het absorberen van het H2S bij voorkeur plaatsvindt bij een lage temperatuur, wordt de restwarmte van het geregenereerde solvent afgegeven aan het althans ten dele verzadigd solvent aangezien het regeneratieproces van dit solvent gebaat is bij deze toegevoerde warmte. Bij voorkeur 15 vindt de uitwisseling van de warmte tussen het geregenereerde solvent en respectievelijk het althans ten dele verzadigd solvent en het teruggevoerde C02-gas plaats in dezelfde warmtewisselaar.
20 De uitvinding heeft voorts betrekking op het gebruik van het solvent omvattende koperaluminiumchloride (0'α[Αΐ014]) en MonoChloroBiphenyl (MCB) voor het scheiden van een gasmengsel dat als hoofdbestanddelen H2S en CO; omvat volgens de hierboven beschreven werkwijze. De uitvinding heeft voorts 25 betrekking op een inrichting voor gebruik bij de werkwijze voor het scheiden van het gasmengsel overeenkomstig de uitvinding.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van in 30 tekening weergegeven figuren van voorkeursuitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding waarin: 7
Figuur 1 een stroomschema van een bekende werkwijze voor het afscheiden van zuurgas van een hoofdstroom met behulp van amineverbindingen laat zien; en 5 - Figuur 2 een stroomschema van een werkwijze voor het scheiden van zuurgas overeenkomstig de uitvinding laat zien.
In figuur 1 is een stroomschema 100 weergegeven van een 10 bekende werkwijze voor het scheiden van zuurgas van een hoofdstroom 2. De hoofdstroom 2, bijvoorbeeld een aardgasstroom, wordt toegevoerd aan een zuurgasabsorbeerkolom 101, waar de hoofdstroom 2 in contact wordt gebracht met een solvent met amineverbindingen. Het solvent wordt op 15 omgevingstemperatuur met behulp van koeler 105 aan de bovenzijde van de kolom 101 ingebracht en het solvent met het vervolgens daarin opgenomen zuurgas wordt via leiding 4 afgevoerd uit de kolom 101. De gezuiverde hoofdstroom verlaat via leiding 3 het systeem voor verdere verwerking.
20
De leiding 4 stroomt door een warmtewisselaar 107 waar de warmte van een leiding 6 wordt overgedragen aan de leiding 5. De stroom 5 met rijk, dat wil zeggen althans ten dele verzadigd, en verwarmd solvent wordt in een regenerator 102 25 ingebracht, waar het zuurgas wordt afgestript en afgevoerd middels leiding 8. Aan de regenerator 102 wordt door een reboiler 103 warmte toegevoerd voor het versnellen van het regeneratieproces. Het solvent wordt door een leiding 6 via een pomp 104, de warmtewisselaar 107 en koeler 105 30 teruggevoerd naar de absorbeerkolom 101.
Het afgescheiden zuurgas wordt via leiding 8 gedroogd in condenseerinrichting 106 en in kolom 9 wordt het water afgescheiden en teruggevoerd naar de regenerator 102. Aan de 8 bovenzijde van de kolom wordt vervolgens in een leiding 1 een pure zuurgasstroom verkregen.
De zuurgasstroom 1 wordt in de bekende werkwijze vervolgens 5 verder verwerkt in een zwavelverwerkingseenheid 110, doorgaans één of verscheidene Claus-eenheden. Onder toevoeging van een oxidant 10 wordt pure zwavel 12 verkregen met als bijproducten het procescondensaat 11 en het restgas 13. Zoals hierboven reeds vermeld is de verhouding H2S/CO2 10 van groot belang voor het functioneren van de zwavelverwerkingseenheid 110. Een te grote hoeveelheid C02 kan het proces vertragen of zelfs in het geheel belemmeren.
In dergelijke gevallen kan het mogelijk zijn in het systeem 100 een extra kolom toe te voegen voor het verlagen van de 15 C02~verhouding in de zuurgasstroom 1. Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke extra stap de efficiëntie van het proces verlaagt, bovendien kan een dergelijke inrichting zeer kostbaar worden.
20 In figuur 2 is een stroomschema 200 weergegeven voor het scheiden van zuurgas 1 overeenkomstig de uitvinding. Het is hierbij van belang dat het hier afgebeelde proces nagenoeg ongevoelig is voor de verhouding van H2S/CO2, waardoor een extra verrijkingsstap zoals doorgaans bij de bekende 25 werkwijze benodigd is achterwege gelaten kan worden.
De zuurgasstroom 1, dat wil zeggen een gasstroom met als hoofdbestanddelen H2S en C02, wordt allereerst toegevoerd aan een compressie- en drooginrichting 203 voor het verwijderen 30 van al het eventueel nog aanwezige water in de stroom 1. Het verwijderen van het water kan bijvoorbeeld gebeuren door koeling en toepassing van moleculaire zeven.. Het is van belang het water uit de stroom 1 te verwijderen daar het water schadelijk is voor het gebruikte solvent in de 9 werkwijze. De stroom 1 wordt hierbij bij voorkeur onder druk gebracht tot een druk van tussen de 6 en 10 bar. Het water en de eventuele andere componenten dan diwaterstofsulfide en koolstofdioxide van de gasstroom 1 worden via een leiding 30 5 afgevoerd.
Het pure zuurgas wordt via een leiding 15 toegevoerd aan een absorptiekolom 201, bij voorkeur een natte-wandreactor, waarbij het solvent aangevoerd door leiding 21 in tegenstroom 10 in contact wordt gebracht met de stroom 15. Het solvent bestaat hierbij uit koperaluminiumchloride (CutAlCld) opgelost in MonoChloroBiphenyl (MCB). Het is gebleken dat een dergelijke combinatie zeer goed werkt bij het scheiden van zuurgas, daar H2S zeer goed oplost in het solvent en het 15 solvent volgens de uitvinding nagenoeg geen C02 opneemt. Het solvent neemt de totale hoeveelheid H2S op, waardoor een gasstroom 22 die de absorptiekolom 201 aan de bovenzijde verlaat uit pure C02 bestaat.
20 Het absorptieproces vindt bij voorkeur plaats bij een druk variërend tussen de 6 en 10 bar en een temperatuur van 50° tot 70° Celsius. Daar bij het absorptieproces warmte vrij komt en een te hoge temperatuur het ab>sorptieproces vertraagt door een verminderde affiniteit van het solvent voor H2S bij 25 een stijgende temperatuur, is het voordelig de kolom 201 te koelen. Hiertoe is er voorzien in een koelingleiding 32 waardoor een organische damp stroomt die de warmte vrijgekomen bij het absorptieproces opneemt en afvoert waardoor de temperatuur in de kolom 201 laag gehouden kan 30 worden. Het complete koelingsysteem zal later meer in detail besproken worden.
Het althans deels verzadigde ofwel rijke solvent verlaat de inrichting 201 aan de onderzijde en de stroom 16 wordt 10 middels een warmtewisselaar 204 van ongeveer 60° naar 120° verwarmd, waarna de verwarmde, rijke stroom 17 via een klep 205 in een flash-tank 206 wordt gebracht, waar de eventueel kleine hoeveelheid opgelost CO2 in het solvent vrijkomt en 5 wordt afgevoerd via leiding 29 terug naar de compressie- en drooginrichting 203. Het rijke solvent wordt uit de flash-tank 206 naar een regenerator 202 geleid middels leiding 18.
In de regenerator 202 wordt het H2S-gas vervolgens afgestript 10 onder toevoeging van warmte die vrijgekomen is bij het absorberen van het gas in de absorptiekolom 201. Het afstrippen gebeurt bij voorkeur bij een temperatuur tussen de 140 en 150° Celsius bij atmosferische druk. Daartoe is er voorzien in een koelcyclus, waarbij de warmte die vrijgekomen 15 is bij het absorberen wordt opgenomen door een organische damp in een leiding 31 en via een pomp 214 wordt toegevoerd aan de regenerator 202. Nadat de damp de warmte heeft afgegeven aan de regenerator 202, wordt de afgekoelde damp vervolgens via een leiding 32 en een koelklep 213 weer 20 toegevoerd naar de absorptiekolom 201 voor het koelen hiervan, waarbij het koelmedium de warmte weer opneemt en vervolgens weer afgevoerd wordt via de leiding 31. Op deze manier is er voorzien in een zeer energie-efficiënt absorptie-regeneratieproces, waarbij de warmte geproduceerd 25 bij het ene proces wordt toegevoerd aan het andere, waardoor beide processen versneld worden. De pomp of compressor 214 gebruikt hierbij een hoeveelheid energie die klein is ten opzichte van de absorptie- en regeneratiewarmte.
30 Het vrijgekomen H2S-gas wordt via een leiding 26 afgevoerd uit de regenerator 202 en gekoeld in een koelinrichting 207. Hier zullen ook kleine hoeveelheden MCB condenseren en dit solvent wordt in een atmosferische kolom 208 teruggewonnen en teruggevoerd middels een leiding 27 naar een tweede 11 regenerator 209. Het gas dat aan de bovenzijde van de atmosferische kolom 208 vrijkomt is puur H2S-gas en is door de puurheid geschikt als industriële grondstof voor het bijvoorbeeld produceren van zwavel en tal van andere 5 producten.
Ook het solvent dat vrijkomt aan de onderzijde van de regenerator 202 wordt via een leiding 19 en een klep 210 toegevoerd aan de tweede regenerator 209, die ook onder 10 atmosferische druk werkt. In deze tweede regenerator 209 wordt het laatste nog aanwezige H2S in het solvent uit de oplossing gedwongen door het toevoeren van een deel van een pure C02-stroom 23 uit de absorptiekolom 201. De C02-stroom 23 wordt hiertoe eerst tot ongeveer 120° verwarmd middels 15 warmtewisselaar 204 en vervolgens in contact gebracht met het solvent uit de leidingen 19 en 27 in de regenerator 209. Door het contact met het pure C02 zullen de laatste restjes H2S vrijkomen uit het solvent en de H2S/C02-gasstroom 25 die hierdoor vrijkomt wordt weer teruggevoerd naar compressie- en 20 drooginrichting 203. Deze tweede regeneratiestap verzekert een nagenoeg H2S-vrij solvent. Daar dit solvent nog een temperatuur heeft van ongeveer 120° wordt het solvent via een leiding 20 en pomp 212 door de warmtewisselaar 204 gevoerd, waar het solvent 20 het rijke solvent 16 en de C02-stroom 23 25 verwarmt alvorens via leiding 21 weer in de absorptiekolom 201 gebracht te worden.
Het gebruik van een tweede regeneratiestap in de tweede kolom 209 maakt het mogelijk om onder atmosferische druk het 30 solvent te regenereren tot een zeer hoge puurheid. Het gebruik van het al voorhanden zijnde pure C02-gas is hierbij zeer voordelig. Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke wijze van het regenereren van een solvent zeer energie-efficiënt is ten opzichte van bijvoorbeeld het regenereren 12 onder vacuümomstandigheden. Ook. het efficiënt uitwisselen van de warmte tussen de verschillende stromen, bijvoorbeeld tussen de stromen in de warmtewisselaar 204 maakt het hier beschreven proces een zeer energiezuinig proces.
5
De uitvinding is niet beperkt tot het hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeeld, doch strekt zich tevens uit tot andere uitvoeringsvormen vallend onder de reikwijdte van de aangehechte conclusies.

Claims (11)

1. Werkwijze voor het scheiden van een gasmengsel dat als hoofdbestanddelen H2S en CO2 omvat, waarbij het 5 gasmengsel in een eerste inrichting in contact wordt gebracht met een solvent omvattende een zwak Lewis-zuur waarbij het H2S wordt geabsorbeerd in het solvent en waarbij het resterende CO2 wordt afgevoerd, en waarbij het althans ten dele verzadigd solvent vervolgens wordt 10 geregenereerd in ten minste een tweede inrichting waarbij het vrijgekomen H2S wordt afgevoerd, met het kenmerk dat de warmte, vrijgekomen in de eerste inrichting bij het absorptieproces, middels een medium wordt toegevoerd aan de tweede inrichting. 15
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het zwakke Lewis-zuur koperaluminiumchloride (Cu[AlCl/i]) omvat.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het solvent
20 MonoChloroBiphenyl (MCB) omvat.
4. Werkwijze volgens een van de conclusie 1 tot en met 3, waarbij het medium een condenserende organische damp omvat. 25
5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 4, waarbij het medium wordt gecomprimeerd alvorens te worden toegevoerd aan de tweede inrichting.
6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 5, waarbij het medium van de tweede inrichting teruggevoerd wordt naar de eerste inrichting voor het NL 2001111 koelen van de eerste inrichting, waarbij het medium voor het terugvoeren wordt gekoeld.
7. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 6, 5 waarbij het regenereren van het althans ten dele verzadigd solvent voorts omvat het strippen van het solvent middels het toevoeren van althans een deel van het afgevoerde CO2 uit de eerste inrichting.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het afgevoerde CO2 uit de eerste inrichting voor het strippen van het solvent wordt verwarmd alvorens te worden toegevoerd voor het regenereren.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het verwarmen van het afgevoerde CO2 uit de eerste inrichting omvat het uitwisselen van warmte tussen het geregenereerde solvent en het CO2.
10. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 9, waarbij het althans ten dele verzadigd solvent wordt verwarmd middels het geregenereerde solvent alvorens te worden geregenereerd in de tweede inrichting.
11. Inrichting voor gebruik bij de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies 1 tot en met 10. NL 2001111
NL2001111A 2007-12-21 2007-12-21 Werkwijze voor het scheiden van zuurgas. NL2001111C2 (nl)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2001111A NL2001111C2 (nl) 2007-12-21 2007-12-21 Werkwijze voor het scheiden van zuurgas.
PCT/NL2008/000282 WO2009082200A1 (en) 2007-12-21 2008-12-18 Method for the separation of sour gas
HRP20131082AT HRP20131082T1 (hr) 2007-12-21 2008-12-18 Postupak za odvajanje kiselog plina
PT88657143T PT2231307E (pt) 2007-12-21 2008-12-18 Método para a separação de gás ácido
ES08865714T ES2428886T3 (es) 2007-12-21 2008-12-18 Método para la separación de gas agrio
EP08865714.3A EP2231307B1 (en) 2007-12-21 2008-12-18 Method for the separation of sour gas
PL08865714T PL2231307T3 (pl) 2007-12-21 2008-12-18 Sposób rozdzielania kwaśnego gazu
US12/809,022 US8173089B2 (en) 2007-12-21 2008-12-18 Method for the separation of sour gas
JP2010539322A JP2011507680A (ja) 2007-12-21 2008-12-18 サワーガスの分離方法
SI200831037T SI2231307T1 (sl) 2007-12-21 2008-12-18 Postopek za separacijo kislega plina
DK08865714.3T DK2231307T3 (da) 2007-12-21 2008-12-18 Fremgangsmåde til adskillelse af sur gas
CY20131100954T CY1114937T1 (el) 2007-12-21 2013-10-29 Μεθοδος για τον διαχωρισμο του οξινου αεριου

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2001111A NL2001111C2 (nl) 2007-12-21 2007-12-21 Werkwijze voor het scheiden van zuurgas.
NL2001111 2007-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2001111C2 true NL2001111C2 (nl) 2009-06-29

Family

ID=39619367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2001111A NL2001111C2 (nl) 2007-12-21 2007-12-21 Werkwijze voor het scheiden van zuurgas.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8173089B2 (nl)
EP (1) EP2231307B1 (nl)
JP (1) JP2011507680A (nl)
CY (1) CY1114937T1 (nl)
DK (1) DK2231307T3 (nl)
ES (1) ES2428886T3 (nl)
HR (1) HRP20131082T1 (nl)
NL (1) NL2001111C2 (nl)
PL (1) PL2231307T3 (nl)
PT (1) PT2231307E (nl)
SI (1) SI2231307T1 (nl)
WO (1) WO2009082200A1 (nl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2001111C2 (nl) * 2007-12-21 2009-06-29 Airpack Holding B V Werkwijze voor het scheiden van zuurgas.
JP5641194B2 (ja) * 2010-03-31 2014-12-17 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 二酸化炭素ガス回収装置
JP5665022B2 (ja) 2010-03-31 2015-02-04 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 二酸化炭素ガス回収装置
WO2013100304A1 (ko) * 2011-12-27 2013-07-04 대우조선해양 주식회사 이산화탄소의 처리 모듈 및 그 처리 방법
WO2016104731A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 臼井国際産業株式会社 高濃度に硫黄成分を含有する低質燃料を使用する船舶用ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置用スクラバー
US20240278168A1 (en) * 2023-02-17 2024-08-22 Uop Llc Solvent-based co2 capture process incorporating a heat pump

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2243722A1 (nl) * 1973-09-19 1975-04-11 Tenneco Chem
GB2167397A (en) * 1984-11-26 1986-05-29 Snam Progetti Process for selectively removing hydrogen sulphide from gaseous mixtures containing also carbon dioxide
US4654202A (en) * 1984-01-09 1987-03-31 Walker David G Separation of hydrogen sulfide from gases by the use of cuprous aluminum tetrachloride as a reversible complexing reagent
US4691074A (en) * 1984-03-12 1987-09-01 Walker David G Monochlorobiphenyl:cuprous aluminum tetrachloride
NL1002560C2 (nl) * 1996-03-08 1997-09-09 Anton Adriaan Van Der Sluis Werkwijze en inrichting voor het scheiden van gassen waarbij het warmte-overdragend middel een aromaat is.

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61125547A (ja) * 1984-11-21 1986-06-13 株式会社東芝 ヒ−トポンプ式ボイラ装置
JPS63119833A (ja) * 1986-11-07 1988-05-24 Babcock Hitachi Kk ガス吸収分離装置
NL2001111C2 (nl) * 2007-12-21 2009-06-29 Airpack Holding B V Werkwijze voor het scheiden van zuurgas.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2243722A1 (nl) * 1973-09-19 1975-04-11 Tenneco Chem
US4654202A (en) * 1984-01-09 1987-03-31 Walker David G Separation of hydrogen sulfide from gases by the use of cuprous aluminum tetrachloride as a reversible complexing reagent
US4691074A (en) * 1984-03-12 1987-09-01 Walker David G Monochlorobiphenyl:cuprous aluminum tetrachloride
GB2167397A (en) * 1984-11-26 1986-05-29 Snam Progetti Process for selectively removing hydrogen sulphide from gaseous mixtures containing also carbon dioxide
NL1002560C2 (nl) * 1996-03-08 1997-09-09 Anton Adriaan Van Der Sluis Werkwijze en inrichting voor het scheiden van gassen waarbij het warmte-overdragend middel een aromaat is.

Also Published As

Publication number Publication date
US20110195004A1 (en) 2011-08-11
JP2011507680A (ja) 2011-03-10
SI2231307T1 (sl) 2013-10-30
DK2231307T3 (da) 2013-12-09
ES2428886T3 (es) 2013-11-12
CY1114937T1 (el) 2016-12-14
PT2231307E (pt) 2013-11-04
WO2009082200A1 (en) 2009-07-02
EP2231307B1 (en) 2013-09-04
EP2231307A1 (en) 2010-09-29
HRP20131082T1 (hr) 2013-12-20
PL2231307T3 (pl) 2014-02-28
US8173089B2 (en) 2012-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100406106C (zh) 选择性去除原始燃料气体中硫化氢和二氧化碳的方法
NL2001111C2 (nl) Werkwijze voor het scheiden van zuurgas.
US8500864B2 (en) Method and plant for treating crude gas, in particular biogas, containing methane and carbon dioxide in order to produce methane
US7967895B2 (en) Process and device for regenerating the loaded scrubbing agent in a physical gas wash
US9573093B2 (en) Heat recovery in absorption and desorption processes
US8460431B2 (en) Method and system for regenerating an amine-containing scrubbing solution obtained during gas purification
CN1102530C (zh) 处理将HCl氧化成氯时的反应气体的方法
EA010565B1 (ru) Способ удаления содержащих серу соединений из углеводородсодержащих газов (варианты)
CN1713948A (zh) 接近零排放的去除酸性气和杂质的配置及方法
FR2507499A1 (fr) Procede pour eliminer h2s et co2 d'un melange de gaz
AU2009301417A1 (en) Method and device for desulphurization
JP2010540243A5 (nl)
CN109692547B (zh) 用于从甲醇分离含硫组分的设备和方法
US8540803B2 (en) Method and device for removing water from natural gas or from industrial gases with physical solvents
NL2015921B1 (en) Process for the purification of a gas
RU2080908C1 (ru) Способ выделения сероводорода из газа
US4504449A (en) Process of regenerating absorbent solutions for sulfur-containing gases
RU2197318C1 (ru) Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода
RU2549821C2 (ru) Способ и устройство для производства концентрированной серной кислоты
US11781082B2 (en) Process and plant for removing thiols from synthesis gas
JPH11509166A (ja) クラウスプロセスでの硫黄生成方法及び装置
JP2005535861A (ja) メタノールから二酸化炭素を除去するためのシステムユニット
CA2842982A1 (en) Heat recovery in absorption and desorption processes with reduced heat exchange surface
CN120919808A (zh) 半贫液胺法脱硫脱碳中负压闪蒸再生胺液的方法和应用
HK1023978A1 (en) Removal of acidic gases in a gasification power system with production of hydrogen

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20200101