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Dokumentenidentifikation DE10136484A1 13.02.2003
Titel Verfahren zur Entfernung von Gasbestandteilen aus technischen Gasen mittels Ethylenglykoldimethylethern bei tieferen Temperaturen
Anmelder Uhde GmbH, 44141 Dortmund, DE
Erfinder Wyschofsky, Michael, 44135 Dortmund, DE;
Hoberg, Dirk, 44265 Dortmund, DE
DE-Anmeldedatum 27.07.2001
DE-Aktenzeichen 10136484
Offenlegungstag 13.02.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.02.2003
IPC-Hauptklasse B01D 53/14
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Gasbestandteilen aus technischen Gasen, wobei die Gasbestandteile mittels einer Wäsche aus dem technischen Gas ausgewaschen werden und das mit den Gasbestandteilen beladene Waschmittel nach der Gaswäsche in einem separaten Regenerationsverfahren von diesen Bestandteilen wieder befreit wird, und die Gasbestandteile in einer Gaswäsche bei einer Temperatur von +15° bis -60°C ausgewaschen werden, wobei als Waschmittel ein Ethylenglykoldimethylether oder eine Mischung verschiedener Ethylenglykoldimethylether zum Einsatz kommt, welches Waschmittel einen Festpunkt von unter -30°C und eine Siedetemperatur bei Normaldruck von unter 275°C besitzt und eine Molmasse kleiner als 230 g/mol aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Gasbestandteilen aus technischen Gasen wie z. B. Erdgas, Synthesegas und Prozessgasen, wobei die Gasbestandteile mittels einer bei tieferer Temperatur betriebenen Wäsche aus dem jeweiligen technischen Gas ausgewaschen werden und als Waschmittel Ethylenglykoldimethylether, im folgenden als EDGME bezeichnet, zum Einsatz kommen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein besonders wirtschaftliches Verfahren zur Entfernung von unerwünschten Gasbestandteilen, worunter H2O, H2S, CO2, COS, HCN, CS2, NH3, Mercaptane, Thiophene, Carbonyle, Naphtafin, Paraffine (C3+) und organische Kohlenwasserstoffe zusammengefasst werden, die aber nicht alle gleichzeitig vorhanden sein müssen, aus technischen Gasen wie z. B. Erdgas, Synthesegas, etwa für die Herstellung von Methanol und Ammoniak, und Prozessgasen aus Kohle-, Öl- und Reststoffvergasung, zur Verfügung zu stellen.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass die Gasbestandteile in einer Gaswäsche bei einer Temperatur von +15°C bis -60°C ausgewaschen werden, wobei als Waschmittel ein EDGME oder eine Mischung verschiedener EDGME zum Einsatz kommt, welches Waschmittel einen Festpunkt von unter -30°C und eine Siedetemperatur bei Normaldruck von unter 275°C besitzt und eine Molmasse kleiner als 230 g/mol aufweist, und das mit den Gasbestandteilen beladene Waschmittel nach der Gaswäsche in einem separaten Regenerationsverfahren von diesen Bestandteilen wieder befreit wird. Die Gasbestandteile werden dabei beim Waschvorgang im Waschmittel physikalisch gelöst bzw. absorbiert und gehen keine chemischen Verbindungen mit dem Waschmittel ein.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden Mono-, Di-, Tri- und Tetra- EDGME oder Mischungen daraus eingesetzt. Bevorzugt werden Di- und Tri-EDGME oder Mischungen daraus mit einer mittleren Molmasse von 134 bis 178 g/mol eingesetzt.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens findet die Auswaschung der Gasbestandteile bei einer Temperatur von -20°C bis -40°C statt.

Das Verfahren besitzt gegenüber anderen vergleichbaren Verfahren den Vorteil, dass nur geringe Waschmittelvolumina im Waschkreislauf gefördert werden müssen, was zu erheblichen Einsparungen bei der Dimensionierung von Pumpen und Leitungen führt, ferner auch zu geringerem Bedarf an elektrischer Leistung bei den eingesetzten Umwälzpumpen.

Gegenüber konventionellen Waschmitteln, die bei höheren Temperaturen eingesetzt werden, besitzt das erfindungsgemäße Waschmittel den Vorteil, dass die Apparatedurchmesser der entsprechenden Waschvorrichtungen besonders klein dimensioniert werden können und dass keine Vorkehrungen getroffen werden müssen, um während des Waschvorgangs verdampftes Waschmittel im Anschluss an den Waschvorgang in weiteren Verfahrensstufen aus dem gereinigten technischen Gas wieder abzuscheiden.

Aus diesen Gründen ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders für Anlagen sehr großer Leistung geeignet, die auf diese Weise auch dann noch einsträngig ausgelegt werden können, wo sonst aufgrund der sonst erforderlichen Dimensionen eine mehrsträngige Auslegung erforderlich wäre.

Das Verfahren besitzt weiterhin den Vorteil, dass sehr hohe Reinheiten bis hin in den ppm-Bereich im gereinigten technischen Gas erreicht werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand von Fig. 1 in Verbindung mit einem gerechneten Beispiel in Tab. 1 näher erläutert, wobei stellvertretend für die große Zahl möglicher Ausführungsformen sowohl die Gaswäsche 2 als auch die Regeneration 8 lediglich als Blöcke dargestellt werden. Das verunreinigte technische Gas 1 wird dabei in der Gaswäsche 2 mit dem Waschmittel 3 beaufschlagt und gereinigt. Das gereinigte technische Gas 4 verlässt die Gaswäsche 2. Das beladene Waschmittel 5 wird aus der Gaswäsche 2 abgezogen und mittels der Entspannungsturbine 6 entspannt, wobei es sich abkühlt. Das entspannte Waschmittel wird in die Regeneration 8 geleitet, wo die in der Gaswäsche 2 abgeschiedenen Gasbestandteile aufgrund der Entspannung teilweise ausgasen und zum anderen Teil mit Strippgas 9, in diesem Beispiel Stickstoff, aus dem Waschmittel abgetrieben werden. Die ausgetriebenen Gasbestandteile werden zur weiteren Verwendung 10 abgeführt. Das von den Gasbestandteilen befreite Lösungsmittel 11 wird in der Druckerhöhung 12 wieder auf den Einsatzdruck verdichtet und im Kühler 13 auf die Einsatztemperatur nachgekühlt.

In Tab. 1 wird der Berechnung zugrundegelegt, dass ein EDGME mit einer Molmasse von 178 g/mol zum Einsatz kommt und als unerwünschter Gasbestandteil CO2 entfernt werden soll.





Für den Fall, dass weitere, kondensierbare Komponenten, die in der Gaswäsche 2 ausgewaschen wurden, in der Regeneration 8 vom Waschmittel wieder abgeschieden werden sollen, können diese auch ohne Wasserdampf als Strippmedium abdestilliert werden. Dies ist nur möglich, da die leichteren EDGME im Unterschied zu etablierten Waschmitteln destillierbar sind. Dies hat den Vorteil, dass im Anschluss an den Strippvorgang keinerlei eingetragenes Wasser, welches aus eingebrachtem Strippdampf resultieren würde, aus dem Waschmittel wieder entfernt werden muss, was auch ein weiterer Vorteil der Erfindung ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Entfernung von Gasbestandteilen aus technischen Gasen, wobei die Gasbestandteile mittels einer Gaswäsche aus dem technischen Gas ausgewaschen werden und das mit den Gasbestandteilen beladene Waschmittel nach der Gaswäsche in einem separaten Regenerationsverfahren von diesen Bestandteilen wieder befreit wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbestandteile in einer Gaswäsche bei einer Temperatur von +15° bis -60°C ausgewaschen werden, wobei als Waschmittel ein Ethylenglykoldimethylether oder eine Mischung verschiedener Ethylenglykoldimethylether zum Einsatz kommt, welches Waschmittel einen Festpunkt von unter -30°C und eine Siedetemperatur bei Normaldruck von unter 275°C besitzt und eine Molmasse kleiner als 230 g/mol aufweist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mono-, Di-, Tri- und Tetra-Ethylenglykoldimethylether oder Mischungen daraus als Waschmittel eingesetzt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Di- und Tri- Ethylenglykoldimethylether oder Mischungen daraus mit einer mittleren Molmasse von 134 bis 178 g/mol als Waschmittel eingesetzt werden.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswaschung der Gasbestandteile bei einer Temperatur von -20°C bis -40°C stattfindet.






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