DE3401593A1

DE3401593A1 - Verfahren zur entfernung saurer gase aus gasgemischen

Info

Publication number: DE3401593A1
Application number: DE19843401593
Authority: DE
Inventors: Roberto Cintio; Roberto D'ambra; Luigi Gazzi; Carlo Rescalli; Alessandro Milano Vetere
Original assignee: SnamProgetti SpA
Current assignee: SnamProgetti SpA
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1984-07-19
Also published as: ES529394A0; GB8400060D0; IT8319177A0; NO840156L; CA1220411A; YU8984A; NZ206616A; GB2133717B; AU2280083A; GR81688B; PL245780A1; IN159634B; FR2539322A1; GB2133717A; MY101548A; IT1193602B; ES8506204A1; US4591370A; OA07635A; MTP942B

Description

Verfahren zur Entfernung saurer Gase aus Gasgemischen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von sauren Gasen wie Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid aus Gasgemischen, insbesondere zur Reinigung von Gasen mit sehr hohen Gehalten an sauren Gasen.

Die bekannten Verfahren für die Abgasentgiftung eignen sich im allgemeinen nur für Gase, die relativ geringe Anteile saurer Komponenten enthalten. Dies beruht wohl darauf, daß sie zu Zeiten, bei denen Energie noch relativ billig waren, entwickelt worden sind und damals nur Erdgas mit relativ niederen Anteilen an sauren Gasen zum Einsatz gelangte.

Die bekannten Verfahren lassen sich aber auch für
Gase anwenden, die einen hohen Anteil an sauren Komponenten enthalten, jedoch werden diese Verfahren
dann wirtschaftlich uninteressant und technisch unakzeptabel · Der Grund dafür ist, daß diese Verfahren auf der Absorption selektiver Lösungsmittel beruhen,

/2

A/i.

welche die sauren Bestandteile aufzunehmen vermögen. Der Aufwand für eine solche Gasreinigung ist daher etwa proportional der Lösungsmittelmenge, die für eine gegebene Gasmenge benötigt wird. Die benötigte Lösungsmittelmenge steigt mit steigendem Gehalt der Gase an sauren Komponenten. Das Reingas wird daher mit den Kosten für die Gasreinigung belastet. Daraus ergibt sich, daß die Kosten für die Gasreinigung nach bekannten Verfahren mit steigendem Gehalt an sauren Komponenten in den zu reinigenden Gasen in nicht tragbarer Weise ansteigen. Bei der herrschenden Situation auf dem Energiesektor müssen die verfügbaren Resourcen optimal eingesetzt werden. Bei der Förderung von Erdgas mit einem hohen Anteil an sauren Komponenten aus Gasfeldern oder für die Reinigung von Synthetikgasen aus Heizöl oder Kohle bestand daher ein dringender Bedarf nach einem Verfahren zur Gaswäsche, welches sich für Gase mit hohen und sehr hohen Gehalten an sauren Komponenten eignet, um zu Wertstoffen, an die hohe Anforderungen gestellt werden, zu gelangen.

Die Gaswäsche solcher Gase erfordert Methoden der Kältetechnik und der Lösungsmitteltechnik in Kombination, um zu annehmbaren Kosten die gewünschte Abgasreinigung zu erreichen (US-PS 40 97 250). Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die Reinigung von Rohgas, enthaltend mehr als 70 % saure Gase₍ durch kombinierte Tieftemperatur-Destillation und Lösungsmittextraktion. Als Lösungmittel dienten Dimethyletherpolyethylen-glykol und Propylencarbonat.

Aufgabe der Erfindung ist nun ein Verfahren für die Behandlung von Gasen mit einem hohen Gehalt an sauren Komponenten unter Verwendung bestimmter selektiver Lösungsmittel in einem kryogenen Zyklus.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden als Lösungs mittel im wesentlichen niedermolekulare Ester, Alkohole und Ether folgender Klassen angewandt:

1 2 1 a) Ester der allgemeinen Formel R COOR , worin R und R Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatome Sind, die gleich oder unterschiedlich sein können und in denen ein oder mehrere Wasserstoffatom(e) mit einem Alkoholrest substituiert sein kann wie Methylformiat, Methylacetat, Ethylacetat oder Mono ethylenglykolacetat.

b) Glykolester der allgemeinen Formel

.1

c(0)

R¹OOC-

(C)

R"

CH₂COOR

oder

(CH)

R"

"C" ν

R⁶H

' CH

worin R und R gleich oder unterschiedlich und zwar eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sein können und die Substituenten R bis R gleiche oder unterschiedliche Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder H bedeuten und m und η 0 oder 1 sind. Beispiele für diese Ester sind 1,3-Propandioldiacetat, 2,2-Dimethyl ^Jl ,J-pjropandiol-diacetat.

1,2-Propandiol-diacetat und Monoethylenglykol-diacetat.

c) Cyclische Ester oder Lactone der allgemeinen Formel

R¹⁰ C=O

V/

oder

R¹ ° C=O 0'

⁹⁰³

worin die Substituenten 2 bis 5 gleiche oder unterschiedliche Alkylengruppen sind, in denen ein oder mehrere H-Atom(e) durch Alkyl-, Alkohol- oder Ethergruppen substituiert sein können, wie Butyrolacton und Caprolacton.

d) Alkohole der allgemeinen Formel

.16 _14 12

r"⁵

worin die Substituenten R bis R gleich oder unterschiedlich sein können und zwar Alkylgruppen mit 1 bis 3 C-Atomen, Hydroxylgruppen oder H und m und η 0 und 1 sind. Beispiele dafür sind Monoethylenglykol, Diethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,4-Butandiol, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, see.-Butanol, tert.-Butanol und 1,3-Propandiol.

e) Cyclische Ether

worin die Substituenten R , R und R gleich oder unterschiedlich sein können und zwar Alkylengruppen, in welchen Wasserstoff substituiert sein kann durch Alkyl- oder Methoxygruppen, R ein Sauerstoffatom oder eine Alkylengruppe ist, in

/5

lA-57 903 Λ, - -· ^5 - ^: ■-'-.:.'

welcher Wasserstoff durch eine Alkyl- oder Methoxy-

1 9
gruppe ersetzt sein kann, R dem Substituenten

•I Q

R entsprechen kann oder im Falle eines 5-Rings entfällt. Beispiele hierfür sind Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, Tetrahydropyran, 1,3-Dioxo-

lan, 2-Methoxy-l,3-dioxolan und 1,4-Dioxan.

f) Ether der allgemeinen Formel

R¹ O—CH₂- (R²²) _n—CH₂-O-R² ' ,

worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoff-

2' ι 22

atomen, R R oder H und R eine Alkylengruppe

oder eine Gruppe CH₂—0—CH₂ bedeutet und η 0 oder 1 ist. Beispiele hierfür sind 1,2-Dimethoxyethan, 1 ,2-Methoxyethoxyethan, Dimethoxydiethylenglykol und Monomethoxydiethylenglykol.

g) Ether der allgemeinen Formel R —0-R , worin R und R gleich oder unterschiedlich sein können und zwar Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, in denen ein oder mehrere H durch einen Alkoholrest substituiert sein können,. Beispiele hierfür sind Ethy lether, Propylether,! -Methoxyethanol,

l-Methoxy-2-propanol, 1-Methoxy-3-propanol und

Ethoxyethanol.
ι

h) Esterether, das sind Verbindungen mit beiden Funktionen, der allgemeinen Formel

(R -O)_n-R -COOR^(OR )_m,

worin R eine Alkyl(en)gruppe mit 1 bis 4 C-Atomen

2 8 1 23

und R entsprechend R oder R ist und m und η 0 oder 1 sein können. Beispiele dafür sind 2-Methoxyethylacetat, Methylmethoxyacetat und Ethylmethoxyacetat.

/Ib.

Obige Lösungsmittel besitzen besonders vorteilhafte Eigenschaften für deren Anwendung als selektives Lösungsmittel. Sie besitzen eine hohe Stabilität unter den Einsatzbedingungen, eine hohe Lösekraft gegenüber sauren Gasen, eine hohe Selektivität für H₂S und CO„ gegenüber Kohlenwasserstoffen; sie haben ein niederes Molekulargewicht und einen niederen Schmelzpunkt. Diese Eigenschaften sind für die Kältetechnik von besonderem Interesse.

Für die Entsäuerung von Erdgas nach Kondensation bei tiefer Temperatur und vor der letzten Extraktion mit Lösungsmitteln steht ein kaltes Gas,d. h. mit dieser Temperatur wesentlich unter 0⁰C, zur Verfügung. Während der letzten Extraktion sollte man eine Temperatur beträchtlich unter der Gastemperatur erreichen, da unter diesen Bedingungen die Absorptionsfähigkeit des Lösungsmittels und seine Selektivität ansteigen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel haben niedere Schmelzpunkte und eigenen sich daher besonders für ein Verfahren der Kältetechnik.

Nach der Erfindung können ein oder mehrere Lösungsmittel, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser und/oder einer organischen Verbindung mit niederem Schmelzpunkt und/oder niederer Viskosität und/oder niederem MoIekulargewichtjzur Anwendung gelangen wie Dimethylether, Methanol, Aceton, Toluol, Ethanol, Propan, Butan oder

Pentan, um die Lösungsmitteleigenschaften in Abhängigkeit von der Gaszusammensetzung, dem Druck und der Temperatur einzustellen.

Die organische Verbindung kann in einer Menge von 0,3 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch, und Wasser bis hinauf zu IC Gew.-% angewandt werden.

4.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt folgende Verfahrensstufen (erläutert anhand der Entsäuerung von Erdgas oder Synthesegas):

1. Abkühlen des zu reinigenden Gases zur Kondensation eines Teils der sauren Gase;

2. Einspeisung des kalten, teilweise kondensierten Gases in eine Absorptionskolonne zur Verringerung des Säuregehalts auf den gewünschten Wert;

3. Regenerierung des oder der Lösungsmittel;

Die Abkühlung des Erdgases oder Synthesegases in Stufe 1 kann in einem Wärmeaustauscher unter Verdampfen eines Teils der sauren Gase aus dem mit CO~ angereicherten Lösungsmittel an einer geeigneten Stelle der Regenerierstufe erfolgen. Bevorzugt soll der Anteil 5 an sauren Gasen - nicht kondensiert - nach der Kühlstufe 1 30 mol-% in der Gasphase nicht überschreiten und vorzugsweise zwischen 15 und 30 mol-% liegen.

Das Abkühlen des Gases kann innerhalb der Absorptionskolonne stattfinden. Dabei kondensiert ein Teil der sauren Gase, das bedeutet, daß keine Destillationskolonne nach den bekannten Verfahren erforderlich ist.

Das oder die Lösungsmittel in der Absorptionskolonne wird (werden) anfänglich regeneriert durch eine oder mehrere Expansionsstufe(n)(höchstens 3), wobei in erster Linie die wertvollen Bestandteile, die ebenfalls in der zweiten Stufe absorbiert worden sind, gewonnen werden können. Anschließend sind weitere Expansionsstufen (höchstens 4) vorgesehen, aus welchen in der Hauptsache die sauren Gase erhalten werden. Die regenerierten Lösungsmittel werden in die Absorptionskolonne rückgeführt.

/η.

Die Regenerierung des Lösungsmittels kann, wenn H~S als saure Gaskomponente vorlag - in einer Destillationskolonne zu Ende geführt werden, da die Vorschriften für Rest-Schwefelwasserstoff in den Reingasen sehr viel strenger sind als bei nur Kohlendioxid. Wenn die sauren Gase CO₂ enthalten, hängt die Anwendung einer regenerierenden Destillationskolonne von dem zulässigen Maximalwert von CO- im Reingas ab.

Wird in dem Verfahren eine Regenerier(Destillier)kolonne angewandt, kann man einen Teil des die Expansionsstufen verlassenden Lösungsmittels in die Regenerier-Kolonne führen, während der restliche nicht vollständig regenerierte Teil in die Absorptionskolonne rückgeleitet werden kann.

T5 Die Wertstoffe, die bei der Expansion des mit sauren Gasen angereicherten Lösungsmittels anfallen, werden verdichtet, abgekühlt und in die Absorptionskolonne rückgeführt. Die Expansion des mit sauren Gasen beladenen Lösungsmittels erfolgt in Ventilen oder zumindest teilweise in Turbinen.

Zusätzlich zu der Regenerierung des mit sauren Gasen beladenen Lösungsmittels durch Expansion kann dieses auch erwärmt werden, um den Austritt der sauren Gase durch Verdunsten und die Abkühlung in dem Gesamtprozeß nutzbar zu machen. Die Anzahl der Expansionsstufen, in denen in der Hautpsache saure Gase entwickelt werden, kann zwischen 1 und 4 liegen, so daß man mit abnehmendem Druck Ströme von sauren Gasen erhält, von welchen einer oder zwei unter Vakuum stehen können. In diesem Fall müssen die freigesetzten sauren Gase wieder verdichtet werden. Es ist jedoch in manchen Fällen nicht erforderlich, Atmosphärendruck zu unterschreiten, da der Enddruck abhängt von der erreichten Temperatur und dem erforderlichen Reinigungsgrad. Die in der Hauptsache

saure Gase enthaltenden Ströme, die bei hohem Druck anfallen, können über Ventile oder Turbinen auf den erforderlichen Abgabedruck expandiert werden, um Arbeit und fühlbare Wärme zu gewinnen.

Die Absorptionskolonne arbeitet bei einem Druck zwischen 20 und 110 bar und einer Temperatur zwischen -100 und +10⁰C. Gelangt eine Destillationskolonne zur Regenerierung des Lösungsmittels zur Anwendung, so arbeitet diese bei einem Druck zwischen 0,1 und 5 bar und einer Kopftemperatur von -60 bis +1O⁰C bei einer Bodentemperatur von 10 bis 200⁰C.

Eine weitere Verfahrensstufe besteht in der Zugabe von Lösungsmittel zu dem zu reinigenden Erdgas oder Synthesegas vor dem Abkühlen in Wärmeaustauschern oder der Expansion in Ventilen oder Turbinen, um ein Auskristallisieren von CO„ zu verhindern.

Das Lösungsmittel wird aus der Absorptionskolonne in etwa in der Mitte abgeführt und abgekühlt, wozu zumindest ein Teil der Restkälte des Reingases und/oder zumindest ein Teil der Restkälte der sauren Gase nutz» bar gemacht wird, und dann unmittelbar unter der Entnahmestelle rückgespeist wird.

Das aus der Absorptionskolonne abgezogene Lösungsmittel kann mit dem Erdgas oder Synthesegas gemischt und 5 abgekühlt werden, um eine Vor-Absorption zu erreichen und damit die Anforderungen an den Absorber zu verringern.

Ist bei dem Verfahren eine Destillierkolonne für die

Regenerierung des Lösungsmittels vorgesehen, kann das daraus erhaltene regenerierte Lösungsmittel mit dem die Absorptionskolonne verlassenden Gas gemischt und in einem Wärmeaustauscher abgekühlt werden vor Einspeisung in die Absorptionskolonne.

β.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun an dem Fließschema der Fig. 1, in welchem eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt ist, weiter erläutert.

Rohgas tritt bei 1 ein, wird in einem Wärmeaustauscher 2 abgekühlt, in einem Ventil 3 entspannt und in einem Absorber 4 im Gegenstrom zum Lösungsmittel unter Entfernung der sauren Gase gewaschen.

Das den Absorber verlassende Gas wird mit vollständig gereinigtem Lösungsmittel gemischt und in einem Wärmeaustauscher 7 abge-0 kühlt; in einem Abscheider 6 trennt sich die Gasphase von der Lösungsmittelphase, die Gasphase gelangt zur Nutzbarmachung der Kälte in Wärmeaustauscher 7 und 8 und wird dann über eine Leitung 9 ausgetragen.

Das kalte Lösungsmittel aus dem Abscheider 6 wird über eine Pumpe 10 wieder in den Absorber 4 zurückgepumpt. Nicht vollständig gereinigtes Lösungsmittel gelangt in mittlerer Höhe in den Absorber. Um die mittlere Temperatur im Absorber herabzusetzen, wird Lösungsmittel von einem mittleren Boden des Absorbers abgenommen und mit Hilfe einer Pumpe 11 in den Wärmeaustauscher geführt, wo es von der Gasphase aus dem Absorber abgekühlt wird.

Das mit sauren Gasen angereicherte Lösungsmittel verläßt den Absorber 4 und wird durch Entspannung regeneriert. Es gelangt dazu über Ventil 13 in einen Abscheider 12; die methanreiche Gasphase daraus wird in den Absorber 4 mit Hilfe eines Kcm-5 pressors 14 nach Abkühlen im Wärmeaustauscher mit Hilfe der Gasphase aus dem Absorber rückgeleitet. Das den Abscheider 12 verlassende Lösungsmittel wird in einem Ventil 15 entspannt, in einem Wärmeaustauscher 16 abgekühlt und in einen Abscheider 17 geleitet, wo wieder eine Trennung in der Gasphase und Lösungs-0 mittelphase stattfindet. Die dabei freigesetzten sauren Gase durchströmen Wärmeaustauscher 18 und 19 und verlassen über Leitung 35 die Anlage.

70.

Die Lösungsmittelphase aus dem Abscheider 17 wird in einem Unterdruckventil 2 0 entspannt, durchströmt einen Wärmeaustauscher 21 und gelangt in einen Abscheider 22. Die darin freigesetzten sauren Gase werden in einem Kompressor 23 auf etwa Atmosphärendruck verdichtet und dann in die Ableitung für die sauren Gase geführt.

Die Lösungsmittelphase aus dem Abscheider 22, die nicht vollständig gereinigtes Lösungsmittel darstellt, wird mit Hilfe einer Pumpe 24 über ein Ventil 25 in mittlerer Höhe 26 in den Absorber 4 rückgespeist.

Der andere Teil der Lösungsmittelphase aus dem Abscheider 22 wird mit einer Pumpe 27 durch einen Wärmeaustauscher 30 und ein Ventil 28 in eine Regenerierkolonne 2 9 geführt. In einem Wärmeaustauscher 3 0 erfolgt ein Erwärmen; das Lösungsmittel wird in einem Regenerator 29 von sauren Gasen abgestreift, welchem ein Kondensator 31, eine Rücklaufkolonne 32, Rücklaufpumpen 33 und Wiedererhitzer 34 zugeordnet sind. Der Wiedererhitzer 34 wird durch eine beliebige Wärmequelle beheizt.

Die die Rücklaufkolonne 32 verlassenden sauren Gase werden ebenfalls in die Abführung für die sauren Gase 35 geleitet.

Das regenerierte Lösungsmittel wird durch Fremdkühlung (Luft, Wasser und/oder ein Kühlkreislauf) gekühlt und das zu regenerierende Lösungsmittel in einem Wärmeaustauscher 30 mit Hilfe einer Pumpe 37 durch den Wärmeaustauscher 38 und schließlich in den Wärmeaustauscher 5 geleitet.

™ Die Erfindung wird an Hand folgenden Beispiels und des in Fig. 2 dargestellten Fließschemas weiter erläutert.

Beispiel

Rohgas wurde in einer Menge von 629 mol/h bei -9°C und 63 bar abs. über die Rohgasspeiseleitung 1 eingeführt. Die molare Zusammensetzung des Rohgases:

11.10% N₂

36.92 % C₁

1 .84 % C₂

0.79 % C₃

0.13 % C

4 49.22 % CO

100.00 %

Im Wärmeaustauscher 2 wurde das Rohgas auf -38,6°C abgekühlt, im Ventil 3 auf 42,5 bar abs. bei einer Temperatur von -49,5°C entspannt und mit diesen Bedingungen in den Absorber 4 eingeleitet. Als Lösungsmittel diente Methylacetat, leicht parfümiert mit angenehm fruchtigem Geschmack. Die den Absorber verlassende Gasphase wurde mit 126 mol regeneriertem Methylacetat enthaltend 7 mol-% CO- gemischt und im Wärmeaustauscher 5 auf -76°C abgekühlt. Die Phasen konnten sich im Abscheider 6 trennen, die Gasphase enthielt 1 moH CO_?,- nach Ausnutzung der Kälte der Gasphase im Wärmeaustauscher 7 wurde sie über die Leitung 9 ausgetragen. Das Lösungsmittel aus dem Abscheider 6 gelangte mit Hilfe der Pumpe 10 wieder in den Absorber. Das in etwa in der Mitte des Absorbers abgezogene Lösungsmittel wurde . mit Hilfe der Pumpe 10 in den Wärmeaustauscher 7 geführt, wo es seine Wärme an die Gasphase aus dem Absorber abgab, woraufhin es etwas unterhalb der Entnahmestelle wieder rückgespeist wurde. Das mit sauren Gasen angersicherte Lösungsmittel verließ mit -26°CdenAb-

τι.

sorber und wurde in 2 Stufen in den Ventilen 13 und 15 mit den nachfolgenden Abscheidern 12 bzw. 17 entspannt. In diesen herrschten folgende Bedingung: 20 bar abs./ -36°C bzw. 8,5 bar abs.,-54°C. Die Gasphasenaus den Abscheidern 12 und 17 wurden in den Kompressoren 14 bzw. 39 verdichtet, im Wärmeaustauscher 8 abgekühlt und in den Absorber rückgeleitet.

Das den Abscheider 17 verlassende Lösungsmittel, dessen Methangehalt auf 4,9 mol herabgesetzt war, konnte sich im Ventil 20 auf 1,3 bar abs. entspannen und wurde dann im Wärmeaustauscher 23 auf -64°C gebracht. Die Wärmeaustauscher 2 und 21 hatten die gleiche Konstruktion. Das im Abscheider 22 freigesetzte CO₉ wurde im Wärmeaustauscher 18 aufgewärmt und über die Abführung 35 für saure Gase aus der Anlage ausgetragen.

Das den Abscheider 22 verlassende Lösungsmittel konnte sich in dem Ventil 4 0 auf 0,4 bar abs. entspannen und wurde im Wärmeaustauscher 41 auf -53⁰C gebracht. Im Abscheider 42 trennte sich das verdampfte COp von der Lö-0 sungsmittelphase und wurde im Kompressor 23 auf entsprechenden Druck gebracht und der Ableitung für die sauren Gase 35 zugeführt. Das regenerierte Lösungsmittel verließ den Abscheider 42 und wurde über die Rücklaufpumpe 43 wieder in den Absorber geführt.

Eine andere Möglichkeit zur Wiedergewinnung vom Lösungsmittel gleichzeitig absorbierter Produkte ist im Fließschema der Fig. 3 angedeutet. Das den Absorber 4 verlassende angereicherte Lösungsmittel gelangt direkt in einen Kolonnenteil 50 unterhalb des Absorbers 4. In diesem Kolonnenteil wird Wärme zugeführt durch entsprechendes Aufheizen einer Flüssigkeit in einem unteren Wiedererhitzer 51 und einem mittleren Wiedererhitzer 52; das Bodenprodukt der Kolonne wird im letzteren abgekühlt und enthält dann nur noch vernachlässigbare Mengen an Wertstoffen. Es wird im Ventil 15 entspannt

TL.

und dem Abscheider 17 zugeleitet. Der Kolonnenteil 50 und die Wiedererhitzer 51 und 52 nach Fig. 3 ersetzten somit Ventil 13, Abscheider 12 und Kompressor 14 der Figuren 1 und 2.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Abscheidung von sauren Gasen aus Erdgas oder Synthesegas durch Absorption mit Hilfe eines Lösungsmittels, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensstufen:

A) Abkühlen des Erdgases oder Synthesegases zur Kondensation eines Teils der sauren Gase;

B) Einspeisen der kalten, teilweise kondensierten Gase in einen Absorber zur Absorption der sauren Gase auf den gewünschten Wert und

C) Regenerieren des oder der Lösungsmittel, wobei man als Lösungsmittel niedermolekulare Stoffe folgender Klassen verwendet:

12 12 a) Ester R COOR , worin R und R Alkylgruppen mit

1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind und gleich oder unter- -\ 5 schiedlich sein können und in denen ein oder mehrere Wasserstoffatom(e) durch einen Alkoholrest substituiert sein können;

/2

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b) Glykolester der Formel

⁵ R³

R¹OOC (C )_m-(C)_n -CH₂COOR OE/er(CH)_m-

C(O)

:h.

1 2

worin R und R gleich oder unterschiedlich sein können und zwar eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen und die Substituenten R bis R gleiche oder unterschiedliche Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder H sind und m und η 0 oder 1 sind;

c) Cyclische Ester oder Lactone der Formel

R⁹ R⁸

R¹⁰ C=O

worin die SubstituentenR bis R gleiche oder verschiedene Alkylengruppen bedeuten, in denen ein oder mehrere Wasserstoffatom(e) mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 2 C-Atomen oder einer Ethergruppe oder einem Alkoholrest substituiert sein können;
d) Alkohole der Formel

H-(C)

R -(C)

i I

R R

12

11

-OH

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worin R bis R gleiche oder unterschiedliche Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, Hydroxylgruppen oder Wasserstoff sein können und η und m 0 oder 1 sind;

e) Cyclische Ether

20

21

17 20 21

worm R , R und R gleiche oder unterschiedliche AlKylengruppen bedeuten, in denen Wasserstoff durch Alkyl- oder Methoxygruppen substitu-

1 R
iert sein kann, R ein Sauerstoffatom oder eine Alkylengruppe ist, in welcher H durch Alkyl- oder Methoxygruppen ersetzt sein kann, R R sein kann bzw. im Falle eines 5-Rings fehlt;

f)

Ether der Formel

R —0—CH.

(R

22

-CH₂-O-R

worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, R H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Ato-

2¹I 2?

men, R R oder H und R eine Alkylengruppe oder CH₂-O-CH₂ bedeutet und η 0 oder 1 ist;

12 12

0 g) Ether der Formel R -O-R , worin R und R gleiche oder unterschiedliche Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoff atomen sein können, in denen H durch einen Alkoholrest ersetzt sein kann;

h) Esterether der Formel

(R²—O) -R^-COOR^iOR¹ ) ,
η m

23
worin R eine Alkyl(en)gruppe mit 1 bis 4 Koh-

lenstoffatomen, R entsprechend R oder R ist und m und η 0 oder 1 sein können·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man das oder die Lösungsmittel regeneriert durch ein- oder mehrstufige Entspannung, aus den Entspannungsstufen - die mitabsorbierten Wertstoffe gewinnt, dann in einer oder mehreren Stufen weiterentspannt und die freigesetzten sauren Gase ableitet und schließlich (das) die regenerierte(n) Lösungsmittel in den Absorber rückführt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Regenerierung des Lösungsmittels in einer Destillationskolonne vervollständigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil des die Expansionsstufen verlassenden Lösungsmittels in die Destillationskolonne und der restliche Teil direkt in den Absorber gespeist wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß für die Gewinnung der Wertstoffe 1 bis 3 Expansionsstufen vorgesehen sind.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß für die Expansion und Gewinnung

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der sauren Gase 1 bis 4 Stufen fallenden Drucks vorgesehen sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine oder zwei Expansionsstufen bei Unterdruck arbeiten.

8. Verfahren nach Anspruch 2 und 6, d a durch gekennzeichnet , daß die unter erhöhtem Druck erhaltenen Ströme der sauren Gase

in Turbinen entspannt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Regenerierung des mit sauren Gasen angereicherten Lösungsmittels durch Entspannung ergänzt wird durch Erwärmen des Lösungsmittels.

10. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das mit sauren Gasen angereicherte Lösungsmittel in Ventilen oder zumindest teilweise in Turbinen entspannt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man den Absorber bei einem Druck zwischen 20 und 110 bar und einer Temperatur zwischen -100 und +10⁰C betreibt.

12. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Destillationskolonne für die Lösungsmittelregenerierung unter einem Druck von 0,1 bis 5 bar, einer Kopftemperatur von -60 bis +10⁰C und einer Bodentemperatur von 10 bis 200⁰C betrieben wird.

13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die aus dem mit

/6

^v sauren Gasen angereicherten Lösungsmittel bei der Entspannung entweichenden Gase verdichtet, abgekühlt und in den Absorber rückgeleitet werden.

14. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß Lösungsmittel dem Gas aus der ersten Absorptionskolonne vor Abkühlen durch Wärmeaustausch oder Expansion in Ventilen oder Turbinen zugesetzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel aus dem Absorber aus einer mittleren Höhe abgezogen, abgekühlt und an einer Stelle unmittelbar unterhalb des Austragspunktes wieder eingespeist wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1 und 15, d a -

durch gekennzeichnet , daß zumindest ein Teil des Zwischenkühlens des Lösungsmittels vorgenommen wird mit zumindest einem Teil des kalten Restgases oder Kohlendioxids.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das den Absorber verlassende Lösungsmittel mit ErxJgas oder Synthesegas gemischt und dann gekühlt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das regenerierte Lösungsmittel mit den d3i Absorber verlassenden Gas gemischt und in einem Wärmeaustauscher vor Einspeisen in den Absorber gekühlt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kühlen der zu reinigenden Gase durch Verdampfen eines Teils des Kohlendioxids aus dem mit ihm angereicherten Lösungsmittel

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von einer mittleren Stelle des Regenerator vorgenommen wird.

2 0. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kühlen der zu reinigenden Gase innerhalb des Absorbers erfolgt.

2 1. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das den Absorber verlassende Lösungsmittel in einen Kolonnenteil geführt,, welchem ein Wiedererhitzer für das Abstreifen der Wertstoffe zugeordnet ist,und dann in den Absorber geführt wird.

2 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das Bodenprodukt des Kolonnenteils weiter heruntergekühlt wird in einem in mittlerer Hohe vorgesehenen Wiedererhitzer.

2 3. Verfahren nach Anspruch 2^ oder 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmeaustauscher zum Kühlen der Gasphase aus dem Kopf des Absorbers im Gemisch mit regeneriertem Lösungsmittel die Energie aus der Verdampfung von Kohlendioxid in de Kolonnenteil verwerten.

24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß dem oder den Lösungsmitte](h) Wasser und/oder eine organische Verbindung mit niederem Schmelzpunkt und/oder niederer Viskosität und/oder niederem Molekulargewicht zugesetzt wird (werden).

2 5. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß die organische Verbindung in einer Menge von 0,3 bis 40 Gew.-I - bezogen auf das erhaltene Gemisch - und Wasser bis maximal 10 Gew.-I zugesetzt wird.

/8

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2 6. Verfahren nach Anspruch 2 4, dadurch gekennzeichnet , daß die organische Substanz Methanol, Ethanol, Dimethylether, Aceton, Propan, Butan, Pentan, Hexan oder Toluol oder deren Gemische ist.

2 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel Methylformiat, Methylacetat oder Ethylacetat ist.

2 8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel Tetrahydropyran 1,3-Dioxolan, 1,4-Dioxan, Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran oder 2-Methoxy-l,3-dioxolan ist.

2 9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel 1,3-Propandioldiacetat, 2,2-Dimethyl-1,3-propandioldiacetat, 1,2-Propandioldiacetat oder Monoethylenglykoldiacetat ist.

3 0. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel 1,2-Dimethoxyethan, 1,2-Methoxyethoxyethan, Dimethoxydiethylenglykol oder Monomethoxydiethylenglykol ist.

3 1. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel 5 2-Methoxyethylacetat, Methylmethoxyacetat oder Ethylmethoxyacetat ist.

32. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel Methoxyethanol, 1-Methoxy-2-propanol, 1-Methoxy-3-propanol, Monoethoxydiethylenglykol, Ethoxyethanol, Ethylether oder Propylether ist.

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33. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel Monoethylenglykol, Diethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec.-Butanol oder tertrButanol ist.