[go: up one dir, main page]

DE19548009A1 - Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen - Google Patents

Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen

Info

Publication number
DE19548009A1
DE19548009A1 DE1995148009 DE19548009A DE19548009A1 DE 19548009 A1 DE19548009 A1 DE 19548009A1 DE 1995148009 DE1995148009 DE 1995148009 DE 19548009 A DE19548009 A DE 19548009A DE 19548009 A1 DE19548009 A1 DE 19548009A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
absorbent
absorption
substituents
alkyl
gases
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1995148009
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE1995148009 priority Critical patent/DE19548009A1/de
Publication of DE19548009A1 publication Critical patent/DE19548009A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B63/00—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen, insbesondere von H₂S, COS, CS₂ und/oder Mercaptanen, aus Gasen, die wenigstens eine weitere der Komponenten H₂, N₂, Ar, CO₂, CO und aliphatische Kohlenwasserstoffe enthalten, durch Absorption mit einem physikalisch wirkenden Absorptionsmittel.
Für die selektive Entschwefelung von Gasen, die neben H₂S weitere anorganische Schwefelverbindungen und/oder organische Schwefelverbindungen, wie beispielsweise COS, CS₂, Mercaptane und dergleichen, enthalten können, werden sowohl physikalische als auch chemische Absorptionsverfahren eingesetzt.
Erläuterungen zu den unterschiedlichen Absorptionsverfahren sind zu finden bei:
  • - A.L. Kohl, F.C. Riesenfeld: "Gas Purification", 4th ed., Gulf Publishing Co., Houston/Texas (1985),
  • - S.A. Newman (Editor): "Acid and Sour Gas Treating Processes", Gulf Publishing Co., Houston/Texas (1985), sowie bei
  • - R.N. Maddox: "Gas Conditioning and Processing", Vol. IV, Campbell Petroleum Series, Norman/Oklahoma (1982).
Bei den physikalischen Absorptionsverfahren werden aufgrund unterschiedlicher spezifischer physikalischer zwischenmolekularer Wechselwirkungen zwischen einzelnen funktionellen Gruppen des Absorptionsmittels oder des Absorptionsmittel­ moleküls in seiner strukturellen Zusammensetzung als Ganzem bevorzugt einzelne Gaskomponenten aus Gasgemischen ausgewaschen. Das spezifische Löslichkeits­ verhalten wird auch durch die unterschiedliche Anordnung gleicher funktioneller Gruppen im Absorptionsmittelmolekül beeinflußt, da unterschiedliche Nachbarschaften der funktionellen Gruppen eine Elektronenkonfiguration bedingen. In diesen Prozessen werden die wichtigsten Verfahrensschritte, d. h. die Absorption der auszuwaschenden Stoffe und die Regenerierung des Absorptionsmittels, durch das spezifische physikalische Löslichkeitsverhalten der einzelnen Gaskomponenten bestimmt.
Als physikalisch wirkende Absorptionsmittel werden bei den bekannten Verfahren neben anderen beispielsweise Methanol, N-Methylpyrrolidon (NMP) und Polyethylenglykoldialkylether (PGE) eingesetzt.
Im Patent EP-B 0033401, sowie der Anmeldung EP-A 0 124835 sind darüber hinaus Verfahren zur Entfernung von H₂S, COS und CO₂ aus Gasen mittels N-alkylierter Diamine beschrieben.
Die Sauergasentfernung mittels chemischer Absorption beruht auf einem vollkommen anderen Prinzip. So wird dort bei der Sauergasabtrennung ausgenutzt, daß zwischen einzelnen Lösungsmittelkomponenten und den auszuwaschenden Sauergasbestand­ teilen spezifische chemische bzw. elektrolytische Reaktionen ablaufen. Bei diesen Prozessen sind somit neben den physikalischen, chemischen und elektrolytischen Gleichgewichten die Kinetik und die Transportvorgänge die dominierenden Größen.
Bei selektiven chemischen Absorptionsverfahren werden bei den bekannten Verfahren für die selektive Entschwefelung bevorzugt tertiäre Amine, z. B. Methyldiethanolamin (MDEA), in wäßrigen Lösungen verwendet, wobei üblicherweise ein Wassergehalt größer als 40 Gew.-% vorliegt.
Es ist auch bekannt, die Schwefelkomponenten durch sowohl physikalische als auch chemisch wirkende Absorptionsverfahren, sog. Hybridwäschen, zu entfernen. Dieser Absorptionstyp macht sich die Vorteile der chemischen wie auch der physikalischen Absorption zunutze. So können beispielsweise durch die Anwesenheit rein physikalisch wirkender Absorptionsmittelkomponenten auch organische Schwefelverbindungen ausgewaschen werden, was bei einer rein chemischen Absorption nur bedingt möglich ist.
Zur Erhöhung der Selektivität zwischen CO₂ und H₂S wird bei diesen Prozessen unter anderem die Tatsache spezifisch ausgenutzt, daß in wäßrigen Lösungen die elektro­ lytischen und chemischen Reaktionen von CO₂ teilweise kinetisch gehemmt sind und wesentlich langsamer ablaufen als die von H₂S. Da jedoch H₂S bis auf einen Rest­ gehalt von wenigen ppm ausgewaschen werden muß, werden normalerweise 20 bis 30% des in Rohgas enthaltenen CO₂ mitausgewaschen.
Bei den bekannten physikalischen Absorptionsmitteln besteht ein wesentlicher Nachteil darin, daß neben H₂S und schweren flüchtigen Schwefelkomponenten (beispielsweise Mercaptane, CS₂ etc.) ein beträchtlicher Teil des CO₂ sowie höhere Kohlenwasser­ stoffe mitausgewaschen werden. Eine wenigstens teilweise Abtrennung dieser mit­ ausgewaschenen Stoffe von den Schwefelkomponenten ist meistens erforderlich, um eine schwefelreiche Fraktion zu erhalten, mit der die Umwandlungsreaktionen zu ele­ mentarem Schwefel problemlos durchgeführt werden können. Dies hat in vielen Fällen eine Komplizierung des Absorptionsprozesses und einen Anstieg der Verbrauchs- und der Investitionskosten zur Folge. Entsprechend dem Dampfdruck des Absorptions­ mittels enthält sowohl das gereinigte Produktgas als auch die Schwefelkomponenten­ fraktion unerwünschte Absorptionsmittelbestandteile, die einerseits den Betriebsmittel­ bedarf erhöhen und andererseits eventuell störende Verunreinigungen im Produktgas darstellen.
Die wichtigsten Nachteile bei chemischen Absorptionsverfahren bestehen darin, daß die Selektivität zwischen H₂S und CO₂ gering ist und der Energieverbrauch bei der Regenerierung des beladenen Absorptionsmittels verhältnismäßig hoch ist. Außerdem ist bei chemischen Absorptionsverfahren die Beladung des Absorptionsmittels vom chemischen Gleichgewicht abhängig. Da die chemischen Gleichgewichte nur wenig vom Druck abhängen, werden die chemischen Absorptionsverfahren bevorzugt bei niedrigen Drücken eingesetzt.
Bei schwefelhaltigen, unter Druck stehenden Synthesegasen mit einem höherem CO₂- Gehalt, bei denen CO₂ im gereinigten Gas verbleiben kann oder soll und die Schwefel­ komponenten bis auf wenige ppm entfernt werden sollen, ist der Einsatz physikalischer Absorptionsverfahren gegenüber chemischen Absorptionsverfahren wesentlich vorteilhafter.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die selektive Entschwefelung von Gasen ein Absorptionsmittel zur Verfügung zu stellen, welches einerseits eine gute Selektivität zwischen H₂S und CO₂ aufweist und andererseits die Möglichkeit bietet, auch COS und organische Schwefelverbindungen zu entfernen, und das weiterhin einen niedrigen Dampfdruck besitzt, so daß die Absorption nahe an der Umgebungstemperatur betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Absorptionsmittel eines oder mehrere C,N,N-substituierte aliphatische tertiäre Oligo-Amine der allgemeinen Formel
mit j=2 bis 50 und mit nj = 1 bis 6 verwendet werden, die wenigstens zwei tertiäre organylsubstituierte Stickstoffatome pro Molekül enthalten, wobei Rc ein Wasserstoff­ atom oder, ebenso wie R₁ und Rj, ausgewählt ist aus den Gruppen der Alkyl-, Dialkyl­ aminoalkyl-, Acylalkyl-, Dialkylaminopolyetherpolyaminoalkyl-, Dialkylamidoalkyl-, Di­ alkylaminopolyaminoalkyl-, Alkylpolyether- und/oder Dialkylaminopolyetheralkylreste und wobei für j=2 die Zahl der Alkylsubstituenten kleiner ist als die Gesamtzahl der Substituenten oder wenigstens einer der Substituenten Rc, Rj oder R₁ mindestens eine tertiäre Aminogruppe enthält.
Im Vergleich zu den bekannten Diaminen zeigen die Vertreter der erfindungsgemäßen Absorptionsmittel überraschenderweise eine erhöhte Selektivität gegenüber Schwefel­ komponenten. Es hat sich gezeigt, daß die vergrößerte Anzahl der organylsubstituier­ ten Stickstoffatome zu diesem Effekt wesentlich beitragen.
Da es sich bei den erfindungsgemäßen Absorptionsmittel um physikalisch wirkende Waschmittel handelt, müssen alle Stickstoffatome in tertiärer Form vorliegen. Dies ist insbesondere für Substituenten zu beachten, in denen Aminogruppen enthalten sind.
Die Zahl der Kohlenstoffatome in der Kette zwischen den tertiären Stickstoffatomen sollte erfindungsgemäß möglichst klein sein.
Für die möglichen Substituenten an den Ketten-Kohlenstoffatomen gelten die gleichen Bedingungen wie vorstehend erläutert.
Für den Spezialfall j=2 der allgemeinen Formel gilt, daß wenigstens einer der Organyl­ substituenten Rj=2 oder R₁ eines Stickstoffatoms und/oder eines Kohlenstoffatoms Rc des Alkylrestes mindestens eine tertiäre Aminogruppe enthält oder die Anzahl an Alkylsubstituenten geringer ist als deren Gesamtzahl. Besonders günstig ist, wenn für die obige Bedingung keiner der möglichen Substituenten ein Alkylrest ist, sondern die Substituenten am Stickstoff aus den übrigen der vorgenannten Reste ausgewählt werden.
Durch gezielte Substitution an den Stickstoffatomen und/oder den Kohlenstoffatomen der Alkylkette können die Absorptionseigenschaften, ausgehend von der Grundstruktur, so verändert werden, daß sie an spezielle Randbedingungen des Absorptionsprozes­ ses optimal angepaßt sind. Derartige Randbedingungen sind beispielsweise vorgegeben durch die Zusammensetzung des zu behandelnden Rohgases, dessen Temperatur, die Weiterverarbeitung der gewonnenen schwefelhaltigen Fraktion, oder beispielsweise die Temperatur der Regenerierung.
Demgemäß werden die Substituenten an den Kohlenstoffatomen und den Stickstoff­ atomen entsprechend den gewünschten Eigenschaften des Absorptionsmittels aus­ gewählt. Die Organylsubstituenten Rj, R₁, sowie Rc können gleich oder unterschiedlich gewählt werden (vergleiche Tabellen 1 und 2).
Allgemein werden bei den Substituenten solche bevorzugt, die kurzkettig sind. Dies gilt insbesondere für die Alkyl-, Dialkylaminoalkyl- sowie Dialkylaminopolyaminoalkylreste, deren Polymethylen- und Alkylreste vorteilhaft drei Kohlenstoffatome nicht wesentlich übersteigen sollten.
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die erfindungsgemäßen Organylsubstituenten Rj und/oder R₁ für die tertiären Stickstoffatome und Tabelle 2 die erfindungsgemäßen Organylsubstituenten Rc für die Kohlenstoffatome des Alkylrestes.
Tabelle 1
Tabelle 2
Alle nach der allgemeinen Formel mit den erfindungsgemäßen Substituenten darge­ stellten Absorptionsmittel erbringen gegenüber dem Stand der Technik bessere Absorptionseigenschaften.
Mit besonderem Vorteil eignen sich jedoch folgende Verbindungen im Rahmen der Erfindung als Absorptionsmittel:
I. N,N,N′,N′′,N′′-Pentamethyl-diethylen-triamin
[N,N,N′-Trimethyl-N′-dimethylaminoethyl-ethylendiamin]
und
II. N,N,N′-Trimethyl-N′-dimethylaminopropyl-ethylendiamin
und
III. N,N,N′,N′′,N′′-Tetramethyl-N′′-dimethylamoniethyl-diethylentriamin
[N,N,N′-Trimethyl-N′-methyl(dimethylaminoethyl)aminoethyl-diethylend-iamin; N,N,N′,N′′,N′′′,N′′′,-Hexamethyl-triethylen-tetramin]
Da die Nomenklatur der Oligo-Amine nicht eindeutig ist, werden zur Vereinfachung im weiteren folgende Bezeichnungen benutzt werden:
I. = Pentamethyl-diethylen-triamin,
II. = Trimethyl-dimethylaminopropyl-diethylen-diamin und
III. = Hexamethyl-triethylen-tetramin.
Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung können die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel nicht nur als Einzelkomponenten eingesetzt werden, sondern auch in einem physikalisch wirkenden Absorptionsmittelkomposit enthalten sein, in welchem wenigstens eine Komponente ein Absorptionsmittel des erfindungsgemäßen Typs ist.
Der Einsatz eines Absorptionsmittelkomposits bietet oft den Vorteil, daß die Eigen­ schaften des zur Anwendung kommenden Absorptionsmittelgemisches speziell auf die jeweiligen spezifischen Trennaufgaben abgestimmt werden können. Weiterhin besteht dadurch die Möglichkeit, jene als Absorptionsmittel klassifizierten Oligo-Amine, welche unter den Verfahrensbedingungen in fester oder hochviskoser Form vorliegen, in Lösung für die selektive Entschwefelung mittels physikalischer Absorption zu ver­ wenden. Hierbei wird die Konzentration der festen Komponenten so gewählt, daß sie bei den Verfahrensbedingungen stets in Lösung verbleiben.
Die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel sind anwendbar in allen physikalischen Absorptionsverfahren, die auf eine Auswaschung von Schwefelverbindungen, speziell von H₂S, abzielen, während CO₂ im gewaschenen Produktgas verbleiben kann oder soll. Das bedeutet, daß die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel eine gute Selektivität zwischen Schwefelverbindungen und CO₂ besitzen. Ebenso eignen sie sich dazu schwerer flüchtige Schwefelverbindungen wie Mercaptane oder CS₂ auszuwaschen, wobei dann die Regenerierung des beladenen Absorptionsmittels entsprechend angepaßt werden muß.
Gegenüber den bekannten Absorptionsmitteln ergeben die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel verminderte Verbrauchszahlen.
Die auf der Basis der erfindungsgemäßen Grundstrukturen aufgebauten Absorptions­ mittel und Absorptionsmittelkomposite enthalten, wie bei physikalischen Absorptions­ mitteln üblich, vorzugsweise möglichst wenig Wasser. Der Wasseranteil sollte je nach Absorptionsmittel maximal 5 Gew.-% betragen, bevorzugt werden jedoch 0,1 bis 3 Gew.-%.
Da in den meisten Fällen die von Schwefelkomponenten zu reinigenden Gase Wasser enthalten, wird dieses bei einer Absorption mit den erfindungsgemäßen Absorptions­ mitteln ebenfalls weitgehend entfernt. Eine vorherige, weitgehende Entfernung des Wasseranteils aus dem Rohgas ist daher nicht notwendig. In manchen Fällen ist diese sogar unerwünscht, da das im beladenen Absorptionsmittel mitgelöste Wasser in der Regenerierung als Strippgas wirkt.
Die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel sind geeignet, um unter Druck stehende Schwefelkomponenten enthaltende Rohgase zu behandeln, wobei der Druck in der Waschsäule zwischen 10 und 120 bar absolut, mit Vorzug zwischen 15 und 60 bar absolut, liegt.
Um die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel hierbei vorteilhaft einsetzen zu können, sollte die Temperatur der Absorption zwischen 0°C und 80°C, bevorzugt zwischen 0°C und 50°C, liegen.
Die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel können zur Reinigung von Rohgasen mit beliebigem H₂S-Gehalt herangezogen werden. Besonders günstig ist, wenn der H₂S- Anteil zwischen 0,1 und 10 mol-% beträgt. Mit besonderem Vorzug sollte das Rohgas 0,3 bis 5 mol-% H₂S enthalten.
Der Gehalt an CO₂ im Rohgas kann ebenfalls beliebige Werte annehmen, vorzugs­ weise sollte er jedoch zwischen 2 und 25 mol-% liegen.
Unter den genannten Voraussetzungen können mit den erfindungsgemäßen Absorp­ tionsmitteln H₂S-Gehalte im gereinigten Produktgas erreicht werden, die im Bereich weniger ppm liegen.
Im folgenden wird die Anwendung der erfindungsgemäßen Absorptionsmittel am Beispiel von Fig. 1 näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 ein beispielhaftes Verfahrensschema zur Anwendung der erfindungsgemäßen Absorptionsmittel.
Bei dem Verfahren gemäß Fig. 1 wird beispielsweise ein H₂S enthaltendes Rohgas von 30 bar und 40°C über Leitung 1 herangeführt und im Wärmetauscher E₁ gegen kaltes Produktgas in der Leitung 3 auf 20°C abgekühlt. Dabei auskondensierendes Wasser wird im Abscheider D₁ abgetrennt. Über Leitung 2 wird das zu reinigende Rohgas in die Absorptionssäule T₁ eingespeist, wo es in Kontakt mit dem Absorptions­ mittel gebracht wird. Vor Eintritt in die Absorptionskolonne T₁ wird das regenerierte Absorptionsmittel im Wärmetauscher E₅ auf 0°C abgekühlt. Bei diesem Temperatur­ niveau ist auch gewährleistet, daß innerhalb der Absorptionskolonne T₁ Wasser nicht als Eis in fester Form ausfallen kann. Am Kopf der Absorptionskolonne T₁ wird über Leitung 3 ein Produktgas abgezogen, welches nahezu vollständig von H₂S befreit ist. Das Produktgas wird mit einem spezifizierten Gehalt von 10 ppm H₂S im Wärme­ tauscher E₁ gegen abzukühlendes Rohgas erwärmt und steht zu einer weiteren Verwendung zur Verfügung.
Das aus dem Sumpf der Absorptionssäule T₁ über Leitung 5 abgezogene beladene Absorptionsmittel enthält neben dem ausgewaschenen H₂S auch andere Komponenten des Rohgases entsprechend deren physikalischen Löslichkeiten im Absorptionsmittel. Diese mitgelösten Gase werden nach einer Zwischenentspannung auf 3,3 bar im Ab­ scheider D₂ weitgehend aus dem Absorptionsmittel entfernt (Flashverdampfung) und über Leitung 6 mit dem im Verdichter C₁ auf einen Druck von 3,3 bar verdichteten, hydrierten "Claus-Off-Gas" 13 vermischt und nach weiteren Kompressionen im Ver­ dichter C₂ auf 10 bar und nach Abkühlung im Wärmetauscher E₉ bzw. nach einer weiteren Druckerhöhung im Verdichter C₃ auf den Rohgasdruck von 30 bar und nach Abkühlung im Wärmetauscher E₃ über Leitung 14 dem Rohgas in Leitung 1 zugeführt.
Das verbleibende beladene Absorptionsmittel wird aus dem Abscheider D₂ über Leitung 7 abgezogen und auf 1,5 bar entspannt, wobei bereits ein Teil des H₂S sowie die Hauptmenge an noch gelöstem CO₂ ausgast und im Abscheider D₃ gasförmig über Leitung 9 abgetrennt wird.
Das noch schwach mit H₂S beladene Absorptionsmittel wird im Wärmetauscher E₆ mit regeneriertem Absorptionsmittel aus Leitung 4 und im Wärmetauscher E₇ mit Dampf auf 11 5°C angewärmt und einem oberen Bereich der Regeneriersäule T₂ zugespeist. Im unteren Bereich der Regeneriersäule T₂ wird Stickstoff als Strippgas zugegeben und damit das restliche gelöste CO₂ und H₂S abgestrippt, so daß am Sumpf der Regene­ rierkolonne T₂ über Leitung 4 ein von den gelösten Komponenten befreites Absorp­ tionsmittel abgezogen werden kann. Dieses regenerierte Absorptionsmittel in Leitung 4 kann zur erneuten Auswaschung in die Absorptionskolonne T₁ zurückgeführt werden. Das am Kopf der Regenerierkolonne T₂ abgezogene Sauergas 10 wird mit dem aus dem Abscheider D₃ kommenden Flashgas in Leitung 9 vermischt und im Wärme­ tauscher E₈ auf 0°C abgekühlt, wobei die Hauptmenge des Absorptionsmitteldampfes auskondensiert. Im dem dem Wärmetauscher E₈ nachgeschalteten Abscheider D₄ wird das Kondensat über Leitung 11 abgezogen und dem beladenen Absorptionsmittel in Leitung 7 vor dem Abscheider D₃ zugemischt. Das von Absorptionsmittelanteilen befreite Sauergas der Leitung 12 wird in eine Claus-Anlage C geleitet, wo unter Zugabe von Sauerstoff elementarer Schwefel erzeugt wird. Das hydrierte "Claus-Off-Gas" (Abgas aus der Claus-Anlage C) aus Leitung 13, welches noch Schwefelanteile enthält, wird nach Verdichtung im Verdichter C₁ und nach Abkühlung im Wärmetauscher E₁₀ dem Flashgas aus dem Abscheider D₂ in der Leitung 6 zugegeben.

Claims (8)

1. Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen, insbesondere von H₂S, COS, CS₂ und/oder Mercaptanen, aus Gasen, die wenigstens eine weitere der Komponenten H₂, N₂, Ar, CO₂, CO und aliphatische Kohlenwasserstoffe enthalten, durch Absorption mit einem physikalisch wirkenden Absorptionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel eines oder mehrere C,N,N-substituierte aliphatische tertiäre Oligo-Amine der allgemeinen Formel mit j=2 bis 50 und mit nj = 1 bis 6 verwendet werden, die wenigstens zwei tertiäre organylsubstituierte Stickstoffatome pro Molekül enthalten, wobei Rc ein Wasser­ stoffatom oder, ebenso wie R₁ und Rj, ausgewählt ist aus den Gruppen der Alkyl-, Dialkylaminoalkyl-, Acylalkyl-, Dialkylaminopolyetherpolyaminoalkyl-, Dialkylamido­ alkyl-, Dialkyl-aminopolyaminoalkyl-, Alkylpolyether- und/oder Dialkylaminopoly­ etheralkylreste und wobei für j=2 die Zahl der Alkylsubstituenten kleiner ist als die Gesamtzahl der Substituenten oder wenigstens einer der Substituenten Rc, Rj oder R₁ mindestens eine tertiäre Aminogruppe enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für j=2 keiner der Organylsubstituenten Rj=2 und R₁ eines Stickstoffatoms ein Alkylrest ist.
3. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel Pentamethyl-diethylen-triamin, Trimethyl-dimethylaminopropyl-diethylen-diamin und/oder Hexamethyl-triethylen-tetramin eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel als Absorptionsmittel bei einem Druck in der Absorptionssäule zwischen 10 bar und 120 bar absolut, bevorzugt zwischen 15 und 60 bar absolut, eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel bei einer Absorptionstemperatur zwischen 0°C und 80°C, bevorzugt zwischen 0°C und 50°C, eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Absorptionsmittel Rohgase mit einem H₂S-Gehalt von 0,1 bis 10 mol-%
bevorzugt 0,3 bis 5 mol-%, gewaschen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der H₂O-Gehalt im Absorptionsmittel bis zu 5 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein physikalisch wirkendes Absorptionsmittelkomposit eingesetzt wird, in welchem wenigstens eine Hauptkomponente die Grundstruktur eines der in den vorangehenden Ansprüchen genannten Oligo-Amins aufweist.
DE1995148009 1995-12-21 1995-12-21 Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen Withdrawn DE19548009A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995148009 DE19548009A1 (de) 1995-12-21 1995-12-21 Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995148009 DE19548009A1 (de) 1995-12-21 1995-12-21 Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19548009A1 true DE19548009A1 (de) 1996-06-13

Family

ID=7780929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995148009 Withdrawn DE19548009A1 (de) 1995-12-21 1995-12-21 Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19548009A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007101585A1 (de) * 2006-03-06 2007-09-13 Uhde Gmbh Lösungsmittel zur abtrennung von sauren gasbestandteilen aus technischen gasen
US7387768B2 (en) 2004-09-02 2008-06-17 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Method for purifying gases
FR2953736A1 (fr) * 2009-12-16 2011-06-17 Inst Francais Du Petrole Procede d'elimination de composes acides d'un effluent gazeux avec une solution absorbante a base de triamines iii/ii/iii.
EP2448667A4 (de) * 2009-06-30 2014-10-01 Nalco Co Säuregaswaschzusammensetzung
WO2017055192A3 (de) * 2015-09-29 2017-05-26 Basf Se Verfahren zur selektiven entfernung von schwefelwasserstoff

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7387768B2 (en) 2004-09-02 2008-06-17 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Method for purifying gases
WO2007101585A1 (de) * 2006-03-06 2007-09-13 Uhde Gmbh Lösungsmittel zur abtrennung von sauren gasbestandteilen aus technischen gasen
US8591843B2 (en) 2006-03-06 2013-11-26 Uhde Gmbh Solvent for separating acid gas components from technical gases
EP2448667A4 (de) * 2009-06-30 2014-10-01 Nalco Co Säuregaswaschzusammensetzung
FR2953736A1 (fr) * 2009-12-16 2011-06-17 Inst Francais Du Petrole Procede d'elimination de composes acides d'un effluent gazeux avec une solution absorbante a base de triamines iii/ii/iii.
WO2011080406A1 (fr) * 2009-12-16 2011-07-07 IFP Energies Nouvelles Procede d ' elimination de composes acides d ' un effluent gazeaux avec une solution absorbante a base de triamines
WO2017055192A3 (de) * 2015-09-29 2017-05-26 Basf Se Verfahren zur selektiven entfernung von schwefelwasserstoff
CN108136317A (zh) * 2015-09-29 2018-06-08 巴斯夫欧洲公司 用于选择性移除硫化氢的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4027300A1 (de) Verfahren zur selektiven entfernung anorganischer und/oder organischen schwefelverbindungen
EP0550454B1 (de) Verfahren zur selektiven entfernung anorganischer und/oder organischer schwefelverbindungen
DE2910940C2 (de)
DE10313438A1 (de) Verfahren zur selektiven Entfernung von Schwefelwasserstoff und CO2 aus Rohgas
EP0012986A1 (de) Verfahren zum Abtrennen und Gewinnen gasförmiger Komponenten aus einem Gasgemisch durch physikalische Wäsche
DE102007042702A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Methan und Kohlendioxid aus Biogas
DD241015A5 (de) Verfahren zur selektiven trennung von schwefelwasserstoff aus gasgemischen die auch kohlendioxid enthalten
DE69913283T2 (de) Regeneratives verfahren zur entsaüerung von einem co2 sowie flüssige kohlenwasserstoffe enthaltenden gas, mittels einer absorbierenden flüssigkeit auf basis von aktiviertem methyldiethanolamin
WO2005044955A1 (de) Verfahren zur gewinnung eines unter hohem druck stehenden sauergasstroms durch entfernung der sauergase aus einem fluidstrom
DE1494809A1 (de) Verfahren zur Auswaschung von Kohlendioxyd aus schwefelfreien Brenngasen oder Synthesegasen
WO2010057581A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur waschmittelregenerierung in physikalischen gaswäschen
EP3932522A1 (de) Verfahren und anlage zur entfernung von störkomponenten aus rohsynthesegas
EP1412056A1 (de) Verfahren zur entfernung saurer gase aus einem gasstrom
DE3247773A1 (de) Verfahren zum entfernen saurer bestandteile aus co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-reichem, kohlenwasserstoffhaltigem rohgas
DE69408874T2 (de) Reinigung von erdgas
DD202129A5 (de) Verfahren zum entfernen von kohlendioxid und, sofern vorhanden, schwefelwasserstoff aus einem gasgemisch
WO2003013699A1 (de) Verfahren und absorptionsmittel zur entfernung saurer gase aus fluiden
EP1637210A1 (de) Verfahren zur Reinigung von Gasen und dazu geeignete Absorptionsflüssigkeit
DE2433078C3 (de) Verfahren zur Reinigung von durch Vergasung fester fossiler Brennstoffe mittels Wasserdampf und Sauerstoff unter Druck erzeugter Gase
DE19548009A1 (de) Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen
EP0192195B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen unerwünschter Komponenten aus Gasgemischen
EP0408100A1 (de) Verfahren zum Regenerieren einer hochsiedenden, CO2 und H2S enthaltenden Waschlösung
EP1646442B1 (de) Verfahren zur entfernung von schwefelwasserstoff und weiteren sauergaskomponenten aus unter druck befindlichen, technischen gasen
DE2703929A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von technischen gasen
DE19548010A1 (de) Verfahren zur selektiven Entfernung anorganischer und/oder organischer Schwefelverbindungen

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
8139 Disposal/non-payment of the annual fee