189603. lajstromszámú szabadalom • Kombinált kriogén eljárás savas gázok frakcionált eltávolítására gázelegyekből
1 2: A találmány tárgya kombinált kriogén eljárás savas gázok — így hidrogén-szulfid (TUS) és szén-dioxid (COz) - eltávolítása gázelegyekből. Az eljárás alkalmas olyan gázelegyek kezelésére, amelyek nagy mennyiségű savas gázt tartalmaznak. A hagyományos eljárásokkal ilyen problémák technológiai megoldására viszonylag kis mennyiségű savas gázt tartalmazó, nyers gázelegyek kezelésekor került sor. A hagyományos eljárások kifejlesztése olyan időkben történt, amikor az energia ára viszonylag alacsony volt, így savas komponenseket csak kis koncentrációban tartalmazó földgázt dolgoztak fel. A hagyományos technológiát alkalmazó eljárások természetesen nagy mennyiségű savas komponenst tartalmazó gázok kezelésére is felhasználhatók, de az eredmény — gazdasági és műszaki szempontból egyaránt — elfogadhatatlanná vált nehezebb gazdasági viszonyok között. Ezeknek az eljárásoknak lényegében az képezi az alapját, hogy a savas komponenseket visszatartó szelektív oldószerek e komponenseket abszorbeálják, ugyanakkor a megtisztított gáz tulajdonságait nem befolyásolják. Így a kezelés költsége jó közelítéssel arányos a felhasznált oldószernek a kezelendő gáz térfogatára vonatkoztatott mennyiségével. Ez az oldószermennyiség a savas komponensek koncentrációjával arányosan növekszik. A kezelés költsége így áthárul a.megtisztított gázra. Nyilvánvaló tehát, hogy a hagyományos technológiát alkalmazó kezelések olyan költségekkel járnak, amelyek megengedhetetlenül fokozódnak, ha a savas gázok mennyisége növekszik. A jelenlegi energiahiány mellett a leghelyesebb út a rendelkezésre álló energiaforrások lehető legteljesebb kihasználása. Sok savas komponenst tartalmazó gázok kitermelésének megkezdésekor, illetve fűtőolajból vagy kőszénből nyert szintézisgázok tisztításakor olyan eljárásokra van szükség, amelyek savas komponenseket nagy koncentrációban tartalmazó gázoknál is alkalmazhatók. Az említett földgázok kezelése vegyes technológiák alkalmazását teszi szükségessé, azaz a hűtés oldó-' szer felhasználásával való kombinálását, ami egyesíti a két módszer előnyeit és ezzel lehetővé teszi a gázok elfogadható költséggel történő, megfelelő tisztítását. Korábban kidolgoztunk már egy, a leírtak szerinti eljárást 1 555 068. számú brit szabadalom, a bejelentés napja J977. március 3.) A szóban forgó szabadalmi leírás több, mint 70% savas gázt tartalmazó nyers gáz tisztítását ismerteti, amely szerint alacsony hőmérsékletű desztillálást és oldószeres abszorpciót kombinálunk, Qimetil-éter-poliglikol és propilén-karbonát oldószer felhasználása mellett. Most egy új tisztító eljárást dolgoztunk ki, amely különösen alkalmas savas gázokat nagy százalékban tartalmazó gázok kezelésére. A fagyasztással végzett tisztítás szempontjából különösen alkalmas szelektív oldószereket alkalmaznunk. A találmány szerinti eljáráshoz használatos oldószerek mindenekelőtt kis molekulasúlyú észterek és éterek, amelyek az alábbiak szerint osztályozhatók: RjCOOR^ általános képletű, egyértékű alkoholokból származó észterek - Rj és R^ jelentése 14 atomszámú, azonos vagy egymástól Különböző alkilcsoporl — így metil-formiát, metil-acetát és etil-a cetát, — olyan, glikolból származó észterek, amelyeknek (I) általános képletében- Rj és R2 jelentése 1-3 szénatomos, azonos, vagy egymástál eltérő alkilcsoport, és- Rí és R^ azonos vagy különböző 1-3 szénatomos alkilcsoportot vagy hidrogénatomot jelent,- n = 0 vagy 1, (például az 1,3-propándion-acetát és a 2,2-dimetil-propéndiol-diacetát),- olyan ciklusos észterek (laktonok), amelyeknek (2) vagy (3) általános képletében- R~, Rg, R^ és R, jelentése adott esetben 14 szgnatömos alkil- Vagy metoxicsoporttal szubsztituált =CH2 csoport,- olyan, nyűt szénláncú vagy ciklusos éterek, amelyeknek (4) általános képletében- R~, R j, Rß jelentése adott esetben 14 szénatomos alkil-, vagy metoxicsoporttal szubsztituált =CH~ csoport,- Rg jelentése oxigénatom vagy adott esetben alkil- vagy metoxicsoporttal szubsztituált =CHg csoport,- R4 azonos lehet az R, csoporttal vagy - 5-tagú gyűrű esetén - hiányzik, (például tetrahidrofurán, metil-tetrahidrofurán, tetrahidropirán, 1,3--dioxolán), olyan diéterek, amelyeknek R,0-CH--(R-) -Cfi,-O-R2 általános képletében- Rj 14 szénatomszámú alkilcsoportot,- RÍ hidrogénatomot vagy 14 szénatomszámú alkilcsoportot,- Rg 14 szénatomos alkilén-, vagy -CHg-O-CE^-csoportot jelent,- n = Ö vagy 1, (például 1,2-dimetoxi-etán, 1,2-metoxl-etoxi-etán, dmetoxi-dietilénglikol, 1 -metoxi-etanol),- olyan monoéterek, amelyeknek R.-0-R2 általános képletében Rj és R2 azonos vagy egymástól különböző, 14 szénatomszámú alkilcsoportot jelent, olyan észter-éterek, azaz észter- és éterfunkciót egyidejűleg tartalmazó vegyületek, amelyeknek (R4- -0).R];CqpR2-ORg általános képletében- Rg es 4 azonös vagy egymástól különböző, 1-4 H szénatomszámú alkilcsoportot,- R2 14 szénatomszámú alkiléncsoportot jelent,- R, azonos R- vagy R, jelentésével,- n = 0 vagy 1,z (például 2-metoxi-etil-acetát). A fenti oldószerek igen előnyösek szelektív oldószerként való alkalmazásukhoz. Nagyon stabilak az alkalmazás körülményei között, a savas gázokat nagyon jól oldják, igen szelektívek a H^S-re nézve, a CO - dal és általában a szénhidrogénekkel szemben, igái szelektívek a CO-,-re nézve, a szénhidrogénekkel szemben, ezen felük kis molekulasúlyúak és alacsony olvadáspontúak. Az utóbbi jellemző alapvető fontosságú a kriogén folyamatban való alkalmazáshoz. Abban az esetben, ha földgáz kezelésére van szükség, az alacsony hőmérsékleten végzett desztillálás i tán és a végső, oldószeres tisztítás előtt a gáz nagyon alacsony hőmérsékletre hűthető le. A végső tisztítási eljárás fojyamán előnyös, ha ala189 603 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 7
