DD297076A5 - METHOD FOR REMOVING HYDROCARBON LIQUIDS - Google Patents
METHOD FOR REMOVING HYDROCARBON LIQUIDS Download PDFInfo
- Publication number
- DD297076A5 DD297076A5 DD90343409A DD34340990A DD297076A5 DD 297076 A5 DD297076 A5 DD 297076A5 DD 90343409 A DD90343409 A DD 90343409A DD 34340990 A DD34340990 A DD 34340990A DD 297076 A5 DD297076 A5 DD 297076A5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- desorption
- volume
- gases
- gas
- carbon dioxide
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 57
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 92
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 24
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- -1 methanol Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Die Erfindung wird angewendet zur Entfernung von Kohlenwasserstoffspuren, die gegebenenfalls mit niederen Alkoholen gemischt sind, aus komprimierten und von Wasser und Schwefelverbindungen freien kohlendioxidreichen Gasen durch einen besonderen Adsorptions-/Desorptionsprozesz, wobei erfindungsgemaesz die Desorption bei einem UEberdruck von 0,01 bis 0,3 MPa und Temperaturen von 403 bis 473 K mit einem wasser- und schwefelfreien Gasstrom, der neben Kohlendioxid und brennbare Gase auch 0 bis 1 000 Volumenanteile in ppm der zu entfernenden Kohlenwasserstoffe und niederen Alkohole enthalten kann, in entgegengesetzter Richtung zur Adsorption durchgefuehrt wird. Das so gereinigte Kohlendioxid ist in der Lebensmittelindustrie, der Medizin und in anderen Bereichen mit Forderung nach hoechster Reinheit bezueglich des Anteils an Kohlenwasserstoffen einsetzbar. Fig. 2{Entfernungsverfahren; Kohlenwasserstoffspuren; Alkohole, niedere; Gas, kohlendioxidreich, wasserfrei, schwefelfrei, komprimiert; Adsorption; Desorption; UEberdruckdesorption; Desorptionsgasstrom, entgegengesetzt; Lebensmittelindustrie}The invention is applied to the removal of hydrocarbon traces, optionally mixed with lower alcohols, from compressed carbon dioxide-rich gases free from water and sulfur compounds by a particular adsorption / desorption process, wherein desorption is at an overpressure of 0.01 to 0.3 MPa and temperatures of 403 to 473 K with a water and sulfur-free gas stream, which can contain in addition to carbon dioxide and flammable gases and 0 to 1 000 volume fractions in ppm of the hydrocarbons and lower alcohols to be removed, is carried out in the opposite direction to the adsorption. The carbon dioxide purified in this way can be used in the food industry, in medicine and in other fields requiring the highest purity with regard to the proportion of hydrocarbons. Fig. 2 {removal method; Traces of hydrocarbon; Alcohols, lower; Gas, carbon dioxide rich, anhydrous, sulfur-free, compressed; Adsorption; desorption; UEberdruckdesorption; Desorption gas flow, opposite; Food industry}
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung wird angewendet zur Entfernung von Kohlenwasserstoffspuren, die gegebenenfalls mit niederen Alkoholon gemischt sind, aus komprimierten und von Wasser und Schwefelverbindungen freien kohlendioxidreichen Gasen durch einen besonderen Adsorptions-/Desorptionsprozeß, so daß Kohlendioxid herstellbar ist, das in der Lebensmittelindustrie, Medizin sowie anderen Bereichen mit Forderungen nach höchster CO2-Relnheit bezüglich Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden kann.The invention is applied to the removal of hydrocarbon traces, optionally mixed with lower alcohol, from compressed and water and sulfur free carbon dioxide rich gases through a particular adsorption / desorption process to produce carbon dioxide in the food, medical and other fields can be used with demands for maximum CO 2 purity with respect to hydrocarbons.
Weltweit ist ein zunehmender Bedarf an hochreinem Kohlendioxid zu registrieren, dem ein z. Z. noch begrenztes Aufkommen gegenübersteht. Die Deckung des CO2-Bedarfes aus natürlichen Quellen und Fermentationsprozessen ist nicht mehr gegeben, so daß auf die Nutzung des bei carbo- und petrolchemischen Prozessen anfallenden, besonders preiswerten Kohlendioxids in steigendem Maße orientiert wird. Technisches Kohlendioxid enthält aber eine Vielzahl an störenden Verunreinigungen, wie Schwefelverbindungen und Kohlenwasserstoffe. Während die Entfernung von Schwefelverbindungen technisch beherrscht wird und auch die Voraussetzung für die oxidative oder katalytisch-oxidative Entfernung von Kohlenwasserstoffen ist, stellt die Entfernung insbesondere von Spuren an Kohlenwasserstoffen ein noch nicht geklärtes Gebiet dar. Dies gilt insbesondere furThere is an increasing worldwide demand for high-purity carbon dioxide to be registered. Z. is still facing limited revenue. The coverage of CO 2 needs from natural sources and fermentation processes is no longer present, so that is based on the use of carbo- and petrochemical processes resulting, particularly inexpensive carbon dioxide increasingly. However, technical carbon dioxide contains a variety of interfering impurities, such as sulfur compounds and hydrocarbons. While the removal of sulfur compounds is technically controlled and is also the prerequisite for the oxidative or catalytic-oxidative removal of hydrocarbons, the removal of, in particular, traces of hydrocarbons represents an area not yet clarified. This is especially true
solche COa-relchen Gase, die neben den Kohlenwasserstoffspurenverunrelnlgungon noch solche Stoffe enthalten, wie beispielsweise H] und CH4, die bei oxldatlven oder katalytisch-oxldativen Reinigungsverfahren durch starke Exothermic zahlreichen technisch-technologischen Probleme aufwerfen, die die an sich eleganten Verfahren wieder stark komplizieren und verteuern.Such COa-rele gas, which in addition to the Kohlenwasserstoffspurenverunrelnlgungon still contain such substances, such as H] and CH4, which in oxldatlven or catalytic-oxldativen cleaning process by strong Exothermic numerous technical and technological problems raise, which complicate the intrinsically elegant process again and expensive.
Nach der DD-PS 240672 wird ein Verfahren der katalytisch-oxldativen Kohlenwasserstoffentfernung aus Kohlendloxid vorgeschlagen, wobei die gleichzeitige Entfernung von Methanol und Benson hervorgehoben wird. Für die Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabenstellung Ist dieses Verfahrer nicht geeignet, da einerseits die erforderliche Reinheit des COj von kleiner als 0,1 vppm Kohlenstoffe nicht erreicht wird und andererseits bei den gewählten Reaktionsbedingungen die Bildung neuer Spurenverunreinigungen wie NOx odei HCN nicht absolut ausgeschlossen werden kann. 'According to DD-PS 240672 a method of catalytic-oxidative hydrocarbon removal from carbon dioxide is proposed, wherein the simultaneous removal of methanol and Benson is highlighted. For the solution of the present invention underlying object This Verfahrer is not suitable, since on the one hand, the required purity of COj less than 0.1 vppm carbons is not achieved and on the other hand at the selected reaction conditions, the formation of new trace impurities such as NO x odei HCN not can be absolutely excluded. '
Nachteilig weiterhin ist, daß durch diegewählten Reaktionstemperaturen von biszu773Kder Einsatz teurer wasserfester Stähle erforderlich sowie ein hoher Wärmeverbrauch notwendig Ist, und entsprechend dem Reaktionsregime sind große und teure Wärmeübertragungseinheiten notwendig. Darüber hinaus sind infolge der Reaktionswärmebilanz solche CO2-haltlgen Gase nicht nach diesem Verfahren reinigbar, die noch relativ hohe oxidierbare Fremdstoffanteile wie H2 oder CH4 enthalten. Die daraus freigesetzte Verbrennungsenthalpie würde zu Überhitzungen und somit Katalysatorschädigung führen oder zumindest den an sich schon hohen Aufwand zur Wärmeregulierung noch weiter drastisch steigern lassen. Im übrigen würden diese Inhaltsstoffe als wertvolle Energieträger verloren gehen Infolge ihrer Oxidation zu CO] bzw. Wasser.A further disadvantage is that the use of expensive water-resistant steels is necessary as a result of the selected reaction temperatures of up to 737 K, and a high heat consumption is necessary, and corresponding to the reaction regime, large and expensive heat transfer units are necessary. In addition, as a result of the reaction heat balance such CO 2 -haltlgen gases can not be cleaned by this method, which still contain relatively high oxidizable foreign substance fractions such as H 2 or CH 4 . The combustion enthalpy released therefrom would lead to overheating and thus damage to the catalyst, or at least would make it possible to drastically increase even the already expensive heat regulation. Moreover, these ingredients would be lost as valuable sources of energy as a result of their oxidation to CO] or water.
Nach diesem und den anderen Verfahren oxidativer und katalytisch oxidativer Kohlenwasserstoffentfernung aus CO2 muß als Vorstufe für die Weiterverarbeitung auch wie bei allen anderen Verfahren der Vorreinigungsaufwand (Entschwefelung) und der Nachreinigungsaurwand (Entwässerung) getrieben werden. Ee sind weiterhin absorptive Verfahren bekannt, nach denen Gase mit geeigneten Lösungsmitteln behandelt werden, um Kohlenwasserstoffe abzutrennen. Da die verfügbaren Lösungsmittel einen mehr oder weniger hohen Dampfdruck aufweisen, kommt es dabei zu einer Verunreinigung der zu reinigenden Gase mit Lösungsmitteldämpfen. Deshalb sind diese Verfahren für eine Spurenenfernung ungeeignet. Des weiteren werden zyklische Adsorptlons-Desorptions-Verfahren angewandt, nach denen Kohlenwasserstoff- und Lösungsmitteldämpfe aus Gasströmen durch Kontaktierung mit porösen Adsorbentien abgetrennt und in konzentrierter Form gewonnen werden, z.B. bei der Kohlenwasserstoffgewinnung aus Erdgasen bzw. der Lösungsmittelrückgewinnung aut, Abgasen und Abluft. Da diese Verfahren auf der Basis einer Aufgabenstellung, die von der vorliegenden grundsätzlich abweicht, entwickelt worden sind, ist keines derselben geeignet, die vollständige Entfernung von Kohlenwasserstoffspuren aus Gasen zu gewährleisten. Außerdem wird bei diesen Verfahren im wesentlichen mit Wasserdampf desorbiert, da man auf Grund seines hohen Energieinhaltes eine rasche Aufheizung und gründliche Desorption des Adsorbens erreicht. Gleichzeitig wird jedoch das Porensystem vollständig mit Wasser gesättigt. Im zyklischen Betrieb gelingt es nicht, das Wasser aus dem Adsorbens mit akzeptablem Energieaufwand soweit zu entfernen, daß ein zu reinigendes, wasserfreies Gas nicht wieder Wasserdampf aufnimmt. Ferner führt das Auftreten von Wasser in Gegenwart von Kohlendioxid zu Korrosionsbedingungen, die den Einsatz legierter Stähle erfordern.According to this and the other methods of oxidative and catalytic oxidative hydrocarbon removal from CO 2 as precursor for further processing as in all other methods of Vorreinigungsaufwand (desulfurization) and the Nachreinigungsaurwand (drainage) must be driven. Ee are also known absorptive method, according to which gases are treated with suitable solvents to separate hydrocarbons. Since the available solvents have a more or less high vapor pressure, this leads to contamination of the gases to be cleaned with solvent vapors. Therefore, these methods are unsuitable for trace removal. Furthermore, cyclic adsorption desorption processes are used, after which hydrocarbon and solvent vapors are separated from gas streams by contacting with porous adsorbents and recovered in concentrated form, for example in the hydrocarbon production from natural gas or the solvent recovery aut, exhaust gases and exhaust air. Since these methods have been developed on the basis of a problem that differs from the present one, none of them is suitable for ensuring complete removal of hydrocarbon traces from gases. In addition, in these processes essentially desorbed with water vapor, since due to its high energy content reaches a rapid heating and thorough desorption of the adsorbent. At the same time, however, the pore system is completely saturated with water. In cyclic operation, it is not possible to remove the water from the adsorbent with acceptable energy expenditure so far that an anhydrous gas to be cleaned does not absorb water vapor again. Furthermore, the presence of water in the presence of carbon dioxide leads to corrosion conditions that require the use of alloyed steels.
Das Ziel der Erfindung ist ein energetisch günstiges und technologisch einfaches Verfahren zur vollständigen Kohlenwasserstoffspurenentfernung aus komprimierten, und von Wasser und Schwefelverbindungen freien, kohlendioxidreichen Gasen, vorzugsweise solchen Gasen, die nicht durch Oxidation oder katalytische Oxidation den Ansprüchen genügen und auf einfache Weise gereinigt werden können, um so die Herstellung von Kohlendioxid zu ermöglichen, das ohne Einschränkungen in der Lebensmittelindustrie, Medizin sowie anderen Bereichen mit Forderungen nach höchster CO2-Reinheit bezüglich Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden kann.The object of the invention is an energetically favorable and technologically simple process for the complete removal of hydrocarbon traces from compressed, and from water and sulfur compounds free, carbon dioxide-rich gases, preferably those gases that do not meet the requirements by oxidation or catalytic oxidation of the claims and can be easily cleaned, so as to enable the production of carbon dioxide, which can be used without restrictions in the food industry, medicine and other fields with demands for the highest CO 2 purity in terms of hydrocarbons.
Es bestand die Aufgabe, aus kohlendioxidreichen Gasen carbo- und petrolchemischer Herkunft, die frei von Schwefelverbindungen und Wasser sind, Spuren von Kohlenwasserstoffen der allgemeinen Summenformel CnHnOx, mit η = 1 bis 6, m = 4 bis 14, χ = 0 oder 1 des Siedebereiches von 333 bis 373K, vorzugsweise Benzen, und gegebenenfalls niedere Alkohole wie Methanol, soweit auf energetisch günstige und technologisch einfache Weise zu entfernen, daß der Restgehalt dieser Kohlenwasserstoffe und niederen Alkohole max. 0,1 Volumenanteile in ppm beträgt. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Entfernung von Kohlenwasserstoffspuren, die gegebenenfalls mit niederen Alkoholen gemischt sind, aus komprimierten kohlendioxidreichen Gasen, die frei von Wasser und Schwefelverbindungen sind, 75 bis 99 Volumenanteile in % Kohlendioxid und maximal 22 Volumenanteile in % brennbare Gase enthalten, bei Temperaturen von 273 bis 323 K und Drücken von 2 bis 4MPa, wobei die Kohlenwasserstoff j und niederen Alkohole der allgemeinen Summenformel CnHnOx rr.it η = 1 bis 6, m - 4 bis 14 und χ = 0 bis 1 des Siedebereiches 333 bis 373 K im Konzentrationsbereich von 5 bis 1000 Volumenanteile in ppm im Gas vorhanden sind, die verunreinigten Gase, vorzugsweise von unten nach oben durch eine Schüttung eines hydrophoben, wasserfreien Adsorbens spezifischer Textur geleitet werden, bis dieses mit Kohlenwasserstoffen bis zum Durchbruch beladen ist, worauf der Gasstrom durch eine zweite gleichartige Schüttung geleitet und während dieser Zeit die erste Schüttung desorbiert wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Desorption bei einem Überdruck von 0,01 bis 0,3MPa und Temperaturen von 403 bis 473K mit einem wasser- und schwefelfreien Gasstrom, der neben Kohlendioxid und brennbare Gase auch 0 bis 1000 Volumenanteile in ppm der zu entfernenden Kohlenwasserstoffe und niederen Alkohole enthalten kann, oder einem vorwiegend Inerte enthaltenden Gasstrom oder einem Sauerstoff enthaltenden Gasstrom in entgegengesetzter Richtung zur Adsorption durchgeführt wird, wobei das Desorptionsgas nach der Desorption zum Teil als Kreislaufgas zurückgeführt, zum Teil ausgekreist wird.It was the task of carbon dioxide-rich gases of carbo- and petrochemical origin, which are free of sulfur compounds and water, traces of hydrocarbons of the general empirical formula C n H n O x , with η = 1 to 6, m = 4 to 14, χ = 0 or 1 of the boiling range of 333 to 373K, preferably benzene, and optionally lower alcohols such as methanol, as far as to remove in an energetically favorable and technologically simple manner that the residual content of these hydrocarbons and lower alcohols max. 0.1 volume in ppm. This object is achieved by a process for removing hydrocarbon traces optionally mixed with lower alcohols from compressed carbon dioxide-rich gases free from water and sulfur compounds, 75 to 99 parts by volume in% carbon dioxide and at most 22 parts by volume in% flammable gases Temperatures of 273 to 323 K and pressures of 2 to 4 MPa, wherein the hydrocarbon j and lower alcohols of the general empirical formula C n H n O x rr.it η = 1 to 6, m - 4 to 14 and χ = 0 to 1 of Boiling range 333 to 373 K in the concentration range of 5 to 1000 parts by volume in ppm in the gas are present, the polluted gases, preferably from bottom to top through a bed of hydrophobic, anhydrous adsorbent specific texture are passed until it is loaded with hydrocarbons to breakthrough , whereupon the gas stream is passed through a second similar bed and during this time the first Sch Desorption is desorbed according to the invention achieved in that the desorption at an overpressure of 0.01 to 0.3 MPa and temperatures of 403 to 473K with a water and sulfur-free gas stream, in addition to carbon dioxide and combustible gases and 0 to 1000 volume percentages in ppm to be removed hydrocarbons and lower alcohols, or a predominantly inert gas stream or a gas stream containing oxygen is carried out in the opposite direction to the adsorption, wherein the desorption after the desorption partly recycled as recycle gas, is partially removed from the system.
carbochemlsch und/oder petrolchemlsch erzeugten kohlendioxidreichen Oasen in der Welse, daß der Einsatzbereich der erzeugten Produkte unter dem Gesichtspunkt des Kohlenwasserstoffgehaltes auf Lebensmittelindustrie und Medizintechnik erweitert wird. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werde.ι vorzugsweise Aktivkohlen als Adsorbentien eingesetzt. Aktivkohlen mit ausgesprochen mikroporöser Struktur weisen an situ das höchste Adsorptionspotential fürcarbochemically and / or petrochemically produced carbon dioxide-rich oases in the catfish, that the range of application of the products produced is extended from the point of view of hydrocarbon content in the food industry and medical technology. When carrying out the process according to the invention, activated carbons are preferably used as adsorbents. Activated carbons with pronounced microporous structure have the highest adsorption potential for in situ
geeignet. Überraschenderweise erwiesen sich dagegen Aktivkohletypen als am besten geeignet, die über ein breite? Spektrum von Mskco·, Meso- und Mikroporen verfügen, bei gleichzeitig vorhandener großer innerer Oberfläche und Porosität.suitable. Surprisingly, on the other hand, types of activated charcoal proved to be the most suitable over a broad one? The spectrum of Mskco ·, meso- and micropores, with a large inner surface and porosity.
festgestellt, daß die Anwesenheit von Wasser sowohl im Gas als auch in der Aktivkohle den Adsorptionsvorgang stört, obwohlIt has been found that the presence of water in both the gas and the charcoal interferes with the adsorption process, although
auch noch geringer ist. Das ist ein überraschendes Ergebnis, da der Wasserdampf einen wesentlich höheren Energiegehalt aufweist. Diese Erkenntnis führt zu einer wesentlichen Energieeinsparung. Werden Luft oder Stickstoff als Desorptionsgase verwendet, so ergibt sich ein weniger kräftiger Effekt, d. h. die erforderlichen Gas- und Wärmemengen sind größer bzw. dieeven lower. This is a surprising result because the water vapor has a much higher energy content. This realization leads to a significant energy saving. If air or nitrogen is used as desorption gases, the result is a less powerful effect, i. H. the required gas and heat quantities are larger or
bereits beschriebenen Wasserempfindlichkeit des Adsorptionsprozesses der Trocknungsvorgang besonders tiefgreifend durchgeführt werden müsse. Es wird weiterhin überraschenderweise gefunden, daß bei Einsatz kohlendioxidhaltiger Gase diealready described water sensitivity of the adsorption of the drying process must be carried out particularly profound. It is further surprisingly found that when using carbon dioxide-containing gases
ohne daß die Reinigungsfähigkeit dor Aktivkohle beeinträchtigt wird, d. h. im gereinigten Gas der nächsten Adsorptionsperiode ist ebenfalls kein Kohlenwasserstoff nachweisbar.without affecting the cleanability of the activated carbon, d. H. In the purified gas of the next adsorption period also no hydrocarbon is detectable.
2,0 Volumenanteile in % sind zunehmend geringfügige Erhöhungen der Restbeladung der Aktivkohle zu beobachten.2.0 volume percentages in% are increasingly observed minor increases in the residual load of the activated carbon.
ergibt sich die Möglichkeit, den Desorptionsvorgang im Teilkreislauf betrieb mit wechselnden Auskreisemengen ablaufen zu lassen, was zu flexiblen und äußerst ökonomischen Lösungen mit minimalem Energiebedarf führt.results in the possibility to run the desorption process in partial cycle operation with changing discharge amounts, resulting in flexible and extremely economical solutions with minimal energy requirements.
die Texturdaten Qesamtporenvolumen Vp - 0,4 bis 1,4cmVg, vorzugsweise 0,6 bis 1,4 cmVg, Porosität kleiner/gleich 100 A: 0,3the texture data total pore volume V p - 0.4 to 1.4 cmVg, preferably 0.6 to 1.4 cmVg, porosity less than or equal to 100 A: 0.3
bis 0,75cm3/g, Porosität in %: 40 bis 80%, vorzugsweise 48 bis 77%, innere Oberfläche 600 bis 160OmVg, vorzugsweise 65OmVg.to 0.75 cm 3 / g, porosity in%: 40 to 80%, preferably 48 to 77%, inner surface 600 to 160 OmVg, preferably 65OmVg.
600 bis 140OmVg innere Oberfläche.600 to 140OmVg inner surface.
a) CO2-haltige Gase der Zusammensetzung CO2 = 20 bis 99 Volumenanteile in %, zu desorbier<;nde Kohlenwasserstoffe von 0 bis 1000 Volumenanteile in ppm sowie die Summe aus H2, Ar, CO und CH4 von 1 bis 80 Voluir.enanteile in % odera) CO 2 -containing gases of the composition CO 2 = 20 to 99% by volume in volume, desorbing hydrocarbons of 0 to 1000 parts by volume in ppm and the sum of H 2 , Ar, CO and CH 4 from 1 to 80 voluir percentages in% or
b) O2-haltige Gase, vorzugsweise Luft.b) O 2 -containing gases, preferably air.
Die Adsorbentien werden vor ihrem Einsatz bzw. vor der Adsorption einer Wasserentfernung unterzogen, die vorzugsweise bei erhöhter Temperatur erfolgt. Unter den Bedingungen des zyklischen Adsorptions-/Desorptionsprozesses darf kein Wasser von den Adsorbentien abgegeben werden und keine Veränderung der Texturdaten durch Trocknungsprozeß erfolgen.The adsorbents are subjected to water removal before their use or before adsorption, which is preferably carried out at elevated temperature. Under the conditions of the cyclic adsorption / desorption process no water may be released from the adsorbents and no change in the texture data by drying process.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 1 dargestellt. Über die Leitungen 1 und 2, Ventil 3 und Leitung 4 wird ein kohlenwasserstoffhaltiges, trockenes CO2-GaS in den Adsorber 5 geleitet, der mit Aktivkohle gefüllt ist. Das Gasgemisch durchströmt den Adsorber von unten nach oben, wobei der Kohlenwasserstoff adsorbiert wird. Den Adsorber verläßt über Leitung 6,7 Ventil 8, Leitung 9, Ventil 10, Leitung 11 ein kohlenwasserstofffreies (Kohlenwasserstoff nicht nachweisbar) Gasgemisch. Der Wärmetauscher 12 ist mit Ventilen 13 und 14 absperrbar. Während der Adsorptionsphase des Adsorbers 5 befindet sich Adsorber 12 in Desorptions- und Kühlphase.An embodiment of the method according to the invention is shown in FIG. Via the lines 1 and 2, valve 3 and line 4, a hydrocarbon-containing, dry CO 2 -GaS is passed into the adsorber 5, which is filled with activated carbon. The gas mixture flows through the adsorber from bottom to top, whereby the hydrocarbon is adsorbed. The adsorber leaves via line 6,7 valve 8, line 9, valve 10, line 11 a hydrocarbon-free (hydrocarbon undetectable) gas mixture. The heat exchanger 12 can be shut off with valves 13 and 14. During the adsorption phase of the adsorber 5 adsorber 12 is in desorption and cooling phase.
Zur Trennung des Adsorptions- vom Desorptionsgasweg sind folgende Ventile geschlossen: 16,17,18,19. Über Leitung 20, Ventil 21 und Leitung 22 wird ein CO2-haltiges Gas bei geschlossenem Ventil 23 in den Wärmetauscher 24 geleitet, hier mittels Wasserdampf aufgeheizt und anschließend über Leitung 25 von oben nach unten durch den Adsorber 15 geleitet (Ventile 26 und 27 offen). Hier werden die Kohlenwasserstoffe desorbiert, und das beladene Desorptionsgas wird über Leitung 28, Ventil 29 und Leitung 30 in ein Heizgasnetz abgegeben. Nach Erreichen einer Kohlonwasserstoffkonzentration im Desorptionsausgangsgas von kleiner/gleich 30ppm ist die Desorption beendet. Anschließend wird der Wärmetauscher 24 über Leitung 31 und Ventil 23For the separation of the adsorption and Desorptionsgasweg the following valves are closed: 16,17,18,19. Via line 20, valve 21 and line 22, a CO 2 -containing gas is passed with closed valve 23 into the heat exchanger 24, here heated by steam and then passed via line 25 from top to bottom through the adsorber 15 (valves 26 and 27 open ). Here, the hydrocarbons are desorbed, and the loaded desorption gas is discharged via line 28, valve 29 and line 30 in a Heizgasnetz. After reaching a Kohlonwasserstoffkonzentration in Desorptionsausgangsgas of less than / equal to 30ppm desorption is completed. Subsequently, the heat exchanger 24 via line 31 and valve 23rd
umfahren (Ventile 26 und 27 geschlossen) und das Adeorberbett mit kaltem Desorptionsgas auf Adsorptionstemperatur gekühlt. Anschließend kann Adsorber 15 auf Reserve gestellt werden. Nach erfolgtem Durchbruch des Kohlenwasserstoffs im Adsorber 5 wird dieser nach demselben Prinzip wie Adsorber 15 desorblert. Adsorber 15 befindet sich während dieser Zeit in der Adsorptionsphase. Im Bedarfsfall ist es möglich, die Desorption bei einer Kohlenwasserstoff-Konzentration im Desorptionsausgangsga3 von kleiner/gleich 100ppm zu beenden. Die Reinheit des nachfolgend zu adsorbierenden Gases wird nicht beeinträchtigt, lediglich die Adsorptionszeit verringert sich. Als Desorptionsgas finden Abgase der Tieftemperatur-Destillati ,nskolonne (Kopfprodukt) Verwendung, in der aus dem verflüssigten Kohlendioxid Anteile von Gasen (H2, Ni, CH4, CO, Ar) abgetrieben werden, die üblicherweise in ein vorliegendes Heizgasnetz abgegeben werden. Nach dem Durchströmen des Desorptlonsgaskreislaufes enthalten die Gase die deserblerten Kohlenwasserstoffe, in diesem Fall Benzen. Da es sich dabei um so geringe Mengen handelt, daß die Gewinnung ökonomisch nicht vertretbar ist, wird das Desorptionsgas ebenfalls in das Heizgasnetz eingespeist. Auf diese Weise wird jegliche Umweltbelastung durch Kohlenwasserctoffemisslon vermieden.bypass (valves 26 and 27 closed) and the adeorber bed cooled with cold desorption to adsorption temperature. Then adsorber 15 can be put on reserve. After the breakthrough of the hydrocarbon in the adsorber 5 this is desorblert on the same principle as adsorber 15. Adsorber 15 is during this time in the adsorption phase. If necessary, it is possible to terminate the desorption at a hydrocarbon concentration in Desorptionsausgangsga3 of less than or equal to 100ppm. The purity of the subsequently to be adsorbed gas is not affected, only the adsorption time is reduced. As a desorption gas exhaust gases of cryogenic distillation, nskolonne (top product) use in the liquefied carbon dioxide portions of gases (H 2 , Ni, CH 4 , CO, Ar) are driven off, which are usually discharged into a present Heizgasnetz. After passing through the Desorptlonsgaskreislaufes the gases contain the deserblerten hydrocarbons, in this case benzene. Since it is so small amounts that the extraction is economically unreasonable, the desorption gas is also fed into the heating gas network. In this way, any environmental impact by hydrocarbonsemission is avoided.
Gesamtporenvolumen 0,63cm'/g Porosität kleiner 100 A 0,31 cmVg Porosität 53% innere Oberfläche 853cm2 Total pore volume 0.63 cm '/ g Porosity less than 100 A 0.31 cmVg Porosity 53% Inner surface 853cm 2
Entsprechend Figur 2 wird über Leitung 1 und 2, Ventil 3 und Leitung 4 das kohlenwasserstoffhaltige Gas (Betriebsparameter und Adsorbens identisch mit Beispiel 1) in den Adsorber 5 geleitet, den das gereinigte Gas über Leitung β und 7, Ventil 8, Leitung 9, Ventil 10 und Leitung 11 zur weiteren Verarbeitung verläßt.According to FIG. 2, via line 1 and 2, valve 3 and line 4, the hydrocarbon-containing gas (operating parameter and adsorbent identical to example 1) is passed into the adsorber 5, which the purified gas via line β and 7, valve 8, line 9, valve 10 and line 11 leaves for further processing.
Zur Trennung des Adsorptions- von Desorptionsgasweg sind die Ventile 32,33,34,35,18,17 geschlossen. Der Adsorber 15 wird während der Adsorptionsphase des Adsorbers 5 mit trockenem, ungereinigtem kohlenwasserstoffhaltigen CO2-GaS in den Wärmetauscher 24 mittels Wasserdampf aufgeheizt (Ventile 26 und 27 offen. Ventil 23 zu). Das heiße Gas gelangt über Leitung 25 in den Adsorber 15, desorbiert hier die Kohlenwasserstoffe und verläßt über Leitung 28 und 36, Ventil 37 und Leitung 38 den Adsorberblock. Bei einem Kohienwasserstoffgehait im Ausgangsgas entsprechend Kohienwasserstoffgehait im Eingangsgas ist die Desorption abgeschlossen. Danach wird Adsorber 15 mit dem gereinigten Gas nach Adsorber 5 gekühlt. Dazu wird folgender Leitungsweg gestellt: Leitung 1,2, Ventil 3, Leitung 4, Adsorber 5, Leitung 6 und 7 Ventil 8, Leitung 9, Ventil 32,Ventil 39,Leitung 40,31,Ventil 23,Leitung 25,Adsorber 15,Leitung 28,Ventil 33,Leitung 41 und 11 (Ventile 13,14,26 und 27 geschlossen). Zur Trennung der beiden Gaskreisläufe sind folgende Ventile geschlossen: 42,37,34,35,18 und 17. Das Kühlgas wird der weiteren Verarbeitung zugeführt. Nach erfolgter Kühlung des Adsorberbettes bis auf Adsorptionstemperatur wird Adsorber 15 auf Reserve bzw. Adsorption gestellt und der Gasweg über Adsorber 5, wie oben beschrieben, gestellt.To separate the adsorption from Desorptionsgasweg the valves 32,33,34,35,18,17 are closed. The adsorber 15 is heated by means of steam during the adsorption phase of the adsorber 5 with dry, unpurified, hydrocarbon-containing CO 2 gas in the heat exchanger 24 (valves 26 and 27 open, valve 23 closed). The hot gas passes via line 25 in the adsorber 15, desorbed here the hydrocarbons and leaves via line 28 and 36, valve 37 and line 38, the adsorber. In a Kohienwasserstoffgehait in the starting gas corresponding Kohienwasserstoffgehait in the input gas desorption is completed. Thereafter, adsorber 15 is cooled with the purified gas to adsorber 5. For this purpose, the following line path is provided: line 1,2, valve 3, line 4, adsorber 5, line 6 and 7 valve 8, line 9, valve 32, valve 39, line 40,31, valve 23, line 25, adsorber 15, Line 28, valve 33, line 41 and 11 (valves 13, 14, 26 and 27 closed). To separate the two gas circuits, the following valves are closed: 42,37,34,35,18 and 17. The cooling gas is supplied for further processing. After cooling of the adsorbent bed up to the adsorption temperature adsorber 15 is placed on reserve or adsorption and the gas path through adsorber 5, as described above, provided.
kohlenwasserstofffreies Gasgemisch über Leitung 6, Ventil 10, Leitung 11 und 43.hydrocarbon-free gas mixture via line 6, valve 10, line 11 and 43.
geschlossen: 18,35,34,33,44,45 und 17. Adsorber 15 befindet sich in der Desorptionsphsse. Über Leitung 46, Ventil 47 undclosed: 18,35,34,33,44,45 and 17. Adsorber 15 is in the desorption. Via line 46, valve 47 and
transportiert, hier auf Desorptionstemperatur aufgeheizt und über Leitung 52, Ventil 53, Leitung 54 in den Adsorber 15 geleitet, so daß die an der Aktivkohle adsorbierten Kohlenwasserstoffe desorbiert werden. Den Adsorber verläßt ein kohlenwasserstoffreiches CO2-GaS über Leitung 28, Ventil 37, Leitung 55, Ventil 56 und Leitung 57 die Anlage in ein Heizgasnet;.transported here heated to desorption temperature and passed through line 52, valve 53, line 54 into the adsorber 15, so that the adsorbed on the activated carbon hydrocarbons are desorbed. The adsorber leaves a hydrocarbon-rich CO 2 -GaS via line 28, valve 37, line 55, valve 56 and line 57, the system in a Heizgasnet.
kohlenwasserstoffbeladenen Gases im Kreislauf über den Adsorber 15 zu führen.hydrocarbon laden gas to circulate through the adsorber 15 to lead.
stehenden Druckdifferenz zwischen Desorptionsvordruck in Leitung 46 und Arbeitsdruck im Desorptionskreislauf auf Grund der damit zu fördernden Kreislaufmenge.standing pressure difference between desorption upstream pressure in line 46 and working pressure in the desorption cycle due to the thus to be pumped circulation amount.
abgestellt und folgende Ventile geschlossen: 53,37 und 47. Danach wird Ventil 44 geöffnet und ein Teil des kohlenwasserstofffreien CO2-Gases aus Adsorber 5 über Leitung 6 und 54 In den Adsorber 15 geleitet. Das „Kühlgas" verläßtAfter that, valve 44 is opened and part of the hydrocarbon-free CO 2 gas from adsorber 5 is passed via line 6 and 54 into adsorber 15. The "cooling gas" leaves
Beispiel βExample β
Gesamtporenvolumen 0,41 cm3/g Porosität kleiner 100 A 0,25 cmVg Porosität 33% innere Oberfläche 1 300 m2 Total pore volume 0.41 cm 3 / g Porosity less than 100 A 0.25 cmVg Porosity 33% Inner surface area 1 300 m 2
Desorptionstemperatur 13O0C Desorptionszeit 12 hDesorption temperature 13O 0 C Desorption time 12 h
Gesamtporenvolumen 0,6 cmVg Porosität kleiner 100 A 0,41 cmVg Porosität 53 % innere Oberfläche 657 mVgTotal pore volume 0.6 cmVg Porosity less than 100 A 0.41 cmVg Porosity 53% Inner surface 657 mVg
Beispiel 8 ist bezüglich der verfahrensgemäßen Ausführungsform und des verwendeten Adsorbens identisch mit Beispiel 1. Verändert wurde die Art des Desorptionsgases, es wurden technischer Stickstoff und Luft eingesetzt. Für beide Gase ergab sich etwa die gleiche Desorptionszeit von ca. 8 h.Example 8 is identical to Example 1 with regard to the process according to the embodiment and the adsorbent used. The type of desorption gas was changed; technical nitrogen and air were used. For both gases, the same desorption time of about 8 hours resulted.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD90343409A DD297076A5 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | METHOD FOR REMOVING HYDROCARBON LIQUIDS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD90343409A DD297076A5 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | METHOD FOR REMOVING HYDROCARBON LIQUIDS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD297076A5 true DD297076A5 (en) | 1992-01-02 |
Family
ID=5620220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD90343409A DD297076A5 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | METHOD FOR REMOVING HYDROCARBON LIQUIDS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD297076A5 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5470377A (en) * | 1993-03-08 | 1995-11-28 | Whitlock; David R. | Separation of solutes in gaseous solvents |
-
1990
- 1990-08-13 DD DD90343409A patent/DD297076A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5470377A (en) * | 1993-03-08 | 1995-11-28 | Whitlock; David R. | Separation of solutes in gaseous solvents |
| US5538540A (en) * | 1993-03-08 | 1996-07-23 | Whitlock; David R. | Separation of solutes in gaseous solvents |
| US5599381A (en) * | 1993-03-08 | 1997-02-04 | Whitlock; David R. | Separation of solutes in gaseous solvents |
| US5676737A (en) * | 1993-03-08 | 1997-10-14 | Whitlock; David R. | Method for separating solutes in gaseous solvents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69117989T2 (en) | Obtaining pure nitrogen from air | |
| DE69803143T2 (en) | Method and device for producing a gaseous product | |
| DE69809393T2 (en) | GAS ABSORPTION | |
| DE2029466C2 (en) | Process for the adsorptive separation of components of a gas mixture | |
| DE69213037T2 (en) | Simultaneous removal of residual impurities and moisture from gases | |
| DE2200210C3 (en) | Process for removing nitrogen oxides from gas mixtures | |
| DE69911304T2 (en) | Process and device for cleaning ammonia | |
| DE1494809A1 (en) | Process for leaching carbon dioxide from sulfur-free fuel gases or synthesis gases | |
| DE2041458A1 (en) | Process for the recovery of organic fumes from air currents | |
| DE1272891B (en) | Process for cleaning gases or vapors | |
| DD236717A5 (en) | METHOD FOR RECYCLING HYDROGEN | |
| EP2215009A2 (en) | Method for treating a process gas flow containing co2 | |
| DE69405850T2 (en) | Process and apparatus for the production of high purity liquid nitrogen | |
| DE2315113A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING GASES CONTAMINATED WITH SULFUR COMPOUNDS | |
| EP1289625A1 (en) | Method for neutralising a stream of hydrocarbon fluid | |
| DE2319532A1 (en) | PROCESS FOR DESULFURIZATION OF GASES | |
| DE2925771A1 (en) | METHOD FOR SEPARATING AETHYLENE OR PROPYLENE | |
| DE69505691T2 (en) | CLEANING PROCEDURE | |
| DE3612259A1 (en) | SOLVENT ELIMINATION METHOD FOR PURIFYING AIR FROM SOLVENT DAMPERS | |
| EP3539641B1 (en) | Method for after-treatment of regeneration waste gas | |
| EP0442503B1 (en) | Process for regeneration of adsorbents | |
| DE3002920A1 (en) | METHOD FOR SEPARATING AUTOPOLYMERIZABLE HYDROCARBON DAMPERS FROM AIR | |
| EP0230058A1 (en) | Process for removing nitrogen oxides and sulfur oxides from a waste gas | |
| DD297076A5 (en) | METHOD FOR REMOVING HYDROCARBON LIQUIDS | |
| EP3830505A1 (en) | Method for recycling argon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RPI | Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| RPV | Change in the person, the name or the address of the representative (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |