160205. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú széndioxid előállítására szénhidrogénekkel, vízzel és nitrogénnel szennyezett nyersgázokból

160205 adszorpciót elhagyjuk és katEŰitiikus oxigénes kiégetést alkalmazunk, vagy amennyiben a metántalanító rektiifikáció után visszamaradó szénhidrogének nagy mennyis égének eltávolítása újabb rekitiifikációval és katalitikus kiégetéssel gazdaságosabb, mint csajk az utóbbi művelettel, a műveletpárt alkalmazzuk. A szükséges« mértékű szénhidrogénnientesiítés után eltávolítjuk a nyensgézból származó és a szénhidrogének oxidációjánál keletkező vizet, majd úJFjhb rektifikációval elválasztjuk az égésnél feleslegben levő oxigént a széndioxidtól. A rektifikáló készülék fejterímékéit, mely az oxigént tartalmazza, újból és folyamatosam visszavezetjük a szénihidrogéneket kiégető 'reaktorba belépő gázba. A széndioxid földgázok összetétele kutanként eltérő. A széndioxiidtartaloim 65—08 térfogat"/,) •között változik. A széndioxidtartalman kívül változik a szennyezőknek ajz egymáshoz viszoszított mennyiségi aránya egy kút esetében is, A metántalanító rektifikáció fenéktemmóke kerül tovább tisztításra, a fejgáz a metánon kívül a nitrogént is tartalmazza. A niitrogéntairtalorn elválasztása szükséges is az oxigénnek a metántalainított, illetve esietleg részben már a magasahb szénatomszámú szénhidrogénektől is rektifikációval megtisztított gázhoz adagolása előtt, mert FJ CO2 és O2 elválasztásaikor a nitrogén az oxigénnel együtt távozik a rektifikáló készülék fej termékében, és állandóan növekvő mennyiségben kering az égésnél feleslegben levő oxigénnel. Ez a körülmény teszi szükségessé, hogy az eljáráshoz használt oxigén, amely leggazdaságosrjbban lavegőszétválasztásisal állítható elő, lehetőleg nitrogén és nemesgázmentes legyen. Tekintettel arra, hogy ugyanannak a szénhidrogéntar falóimnak az eltávolítása rektifikiációv.-1 kevésbé költséges mint oxigénes elégetése, ezenkívül a túlzottan nagy reaktorba vitt szénhidrogémtartalom — a rendszer nyomását és a szerkezeti anyajgok melegszilárdsági értéiksíiit teikint• ve — magas hőmérsékletet eredményez a reaktorból távozó gáznál, a katalitikus égetés előtt fejelvételes rektifikációt alkalmazhatunk a metánnál nagyobb szénatomszámú szénhidrogének csökkentésére. A tökéletes kiégés érdekében a katalizátort a reaktorban 500 °C felett kell tartani. A szükséges minimális oxigénfelesleg 1,5 térfogatszázalék az égetés utáni gázban. Az, alkalmas kat alizátorf ajták: Cr

20:j, CV2O3—^M„02

, CuO stb. A kiégetés utáni minimális szénhiidirogéntartahnat ,»z oxidációs reakciók egyensúlya határozza) meg. A reaktor szerkezeti kialakítása olyan, hogy abban a kiégésein kívül a gázelegy felmelegítése és lehűlése is megtörténik, egy ezt ,?j célt szolgáló hőcserélőben, melynek egyik oldalán a katalizátor felé, másik oldalán a már kiégetett gáz áramlik eilenárambam. A csőköteges hőcserélő lállóhelyzetű, felette helyezkedik el a kaitgjlizátortér. E két szerkezeti egységet egy belső hőszigetelt köpeny foglalja 10 20 25 30 3? 40 45 50 55 60 magába, mely a gázáramlás szempontjából egyik végén zárt. A reaktor külső' nyomásterhelést viselő köpenyét belülről a két köpeny között áramló hidag gáz hűti. Egy ilyen szerkezetű reaktor alkalmazása esetéin a reaktorba belépő és abból távozó gázelegyek közötti hőmérséklet különbség befolyásolja a szükséges hőcserélő felület nagyságát, katalizátortér hőifoikimtervallumát. A reaktorból kilépő gázelegyet lehűtjük, a fajlagos vízitartialominajk az egyensúlyi víztartalom feletti része kicsapódik és mechanikus módszerekkel leválasztható. A további víztelenítésre adszorpciót, alkalmazunk, ff? adszorbens alumíniumszillikát, vagy szilikagél. Az adszorlbenből távozó gáz víztartalma 0,01 térfiogat% alatt van. Az adszorbens kiszárítására a regeneráló periódusban legalább 120 °C-ú szárítógázt használunk. A találmány szerinti eljárást példával szemléltetjük, a mellékelt folyamatábra segítségével. A rendelkezésre álló nyerisgáz összetétele térf ogat%-ban: co2 N2 H2

0 CH4 C2H(j CsHg C/,Hio c< + 95,000 1,836 0,150 2,800 0,100 0,090 0,009 0,015 A nyeirisgázkút nyomása 70 ,q|tt, a gáz, hőmérséklete 25 °C körül változik. 1 tonna feldolgozandó nyersgázhoz: 6,3 Non3

oxigént állítunk elő levegő desztillációs módszerrel, oxigéntartalma 99,5 térfog:at%,. Az, oxigéintermelő berendezés gazioniétert tölt, a gazométeirből elszívott gázt a XI. kompresszor sűríti F,' III. desztilláló készülék nyomására. A nyersgáz, nyomását I szelepen 80 att-ra szabályozzuk, II. vizeshűtővel hőfokát 16—18 °C-on tartjuk, ez a cseppfolyós halmazállapotú elegy lép a III. rektifikáló készülékbe. A fenéktermék hőmérséklete kb. 22 °C, öszszetétele térfogat°/oHban: co2 99,478 N2 0,025 H2

0 0,163 Szénhidrogének C/i-ig 0,317 C-i + 0,017 A fenéiktermókhez, vezetjük a XI kompresszor által sűrített oxigént és a XII kompresszor által keringetett rektiififcáló készülék fej gázát. Ezután az összetétel térfoigat%-ban: CO, 8,8,452 N2 0,076 02 19,071 iH2

0 0,1,32 Szénhidrogének C/,-ig 0,256 c4

+ 0,013 2