180102. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savas gázok eltávolítására gázelegyekből
5 180102 6 nem soroltuk fel a kísérőgáz savas gáz és vízgőz fogalmának meghatározásakor, és (b) a betáplált gázban jelenlevő szilárd részecskék vagy folyadékcseppek, kivéve a vízcseppeket. A szennyezések a betáplált gáz teljes súlyára számítva legfeljebb 3 súly% mennyiségben lehetnek jelen, mennyiségük azonban előnyösen nem haladja meg az 1 súly°/o-ot, és sok esetben 0,01 súly% alatt van. Gázalakú szennyezőként például jelen lehet kéndioxid, karbonil-szulfid és szén-diszulfid. A szilárd vagy folyékony szenynyezések jellegzetes képviselőiként megemlíthetjük a vas-szulfidot, vas-oxidot, nagy molekulasúlyú szénhidrogéneket és polimereket. Az olyan olefinek, amelyek egynél több kettős kötést tartalmaznak, a hármas kötést tartalmazó szénhidrogének, és általában az olyan anyagok, amelyek in situ polimerizálódhatnak vagy reagálhatnak, a nemkívánatos szennyezések közé tartoznak. Abszorbensként 1—3 alkanol-csoportot tartalmazó alkanol-amin oldatokat használunk, ahol az alkanol-csoportok mindegyike 1-—3 szénatomos. A felhasználható alkanol-aminok közé tartozik a monoetanol-amin (MEA), dietanol-amin (DEA) és a trietanol-amin (TEA). A találmány szerinti eljárás szemléltetésére a monoetanolamint választottuk. Alkalmas alkanol-amin még a diizopropil-amin, monoizopropil-amin, monopropanol-amin, dipropanol-amin, tiipropanolamin és triizopropanoEamiin. Bár alkanol-aminok elegyei is felhasználhatók, ezeket nem tartjuk előnyösnek. Felhasználhatók aminok és inert szervetlen vagy szerves vegyületek elegyei is, ahol az utóbbiakat úgy választjuk meg, hogy jól oldják az eltávolítani kívánt szennyezéseket. Ezek a komponensek helyettesíthetik a vizet. Alkalmazható például glikol, egy amin és víz elegye, amint a 2 177 068 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás bemutatja. A folyamatba bevezetett vizes MEA oldat általában 15—70 súly% MEA-t tartalmaz az oldat súlyára vonatkoztatva. Ha DEA-t használunk, a bevezetett oldat amin-tartalma 25—90 súly%, TEA oldat esetében pedig 40—95 súly%. Az eljárásban felhasználható vizes amin-oldatok például a következő összetételűek lehetnek: 3?% MEA -j- 65% víz 50% DEA + 50% víz 70% TEA-f30% víz Az eljárás végrehajtásának körülményeit előnyösen úgy választjuk meg, hogy korrózió ne lépjen fel. Ellenkező esetben a találmány szerinti eljárásból származó előnyöket a nagyüzemi hasznosítás során lerontja a kokrodeált berendezés karbantartása, illetve cseréje miatt szükségessé váló nagy állásidő, ami nagy veszteségeket okoz a termelésben. A korrózió kiküszöbölése elérhető például széndioxid-rendszerben a 3 808 140 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban megadott korróziógátlók felhasználásával, vagy úgy, hogy olyan berendezésben dolgozunk, amely különböző titán ötvözetekből Vagy különböző korrózióálló rozsdamentes, vagy szén-acélokból vagy esetleg üvegből készült. Általában ajánlatos, hogy a széndioxid eltávolítását korrózióálló rendszerben végezzük. Ha a 3 808 140 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szeiinti antimón és vanádium vegyületeket használjuk, a megfelelő vegyületeket összekeverjük úgy, hogy 1—9 súlyrész antimón vegyü letet mérünk 9—1 súlytész vanádium vegyülemel A fenti arány előnyösen 4—6 : 6—4 súlyrész, legelőnyösebben azonban egyenlő mennyiségben keverjük össze az antimón és vanádium vegyületet. Az antimón és vanádium vegyületek kombinációját az alkanolamin oldat súlyára számítva 0,01—2,0 súly% mennyiségben adjuk a vizes oldathoz, ahol az oldat súlyába tehát a víz és az alkanol-amin súlyát is beleszámítjuk. Az abszorpciós, sztrippelési és hűtési lépéshez felhasznált egységek, valamint az újraforralók, szűrők, csővezetékek, turbinák, szivatytyúk, a lefúvató tartály és a berendezés többi eleme szokásos térvezésűek. Abszorpciós oszlopként tipikusan szitatálcás tornyot használunk, amely 15—35 tálcát tartalmaz, ahol egy szita 0,6 m-es vagy ekvivalens töltetű. Így az abszorpciós oszlop tartalmazhat 15—20 tálcát vagy ezzel ekvivalens töltetet. A lepárló az alsó részén vagy egy külön forralóban egy csöves fűtőelemet vagy forralót tartalmaz, míg a tetőrészen és a lepárlón kívül hűtő és vízleválasztó egységek vannak elhelyezve, amelyeket a rajzon nem ábrázoltunk. A találmány szerinti eljárás részleteit a rajzon követve az alábbi módon járunk el: A gázt az 1 vezetéken tápláljuk be a 2 abszorberbe az alsó tálcán vagy az alsó tálcához közel. A betáplált gáz belépési hőmérséklete (T(j) rendszerint a 60 °C—88 °C tartományban van. Az áramlás elősegítése érdekében azonban az oldattal érintkezésbe lépő gáz hőmérséklete előnyösen 3 °C-kal a kilépő oldat hőmérséklete felett kell hogy legyen, hogy meggátolja a víz elpárolgását az oldatból a gázba. A párolgás párolgási film kialakulásához vezet, amely meggátolja a gázból a folyadékba irányuló jó anyagtranszportot. Ilyen esetekben tehát csökken az anyagtranszport. A betáplált gáz felfelé áramlik az abszorpciós oszlopban, ahol ellenáramban találkozik a friss alkanol-amin oldattal, amelynek bevezetése a legfelső tálcán vagy annak közelében, a 4 vezetéken át történik a 2 abszorberbe. A 2 abszorberben a nyomás körülbelül az 1,03—103,0 atm tartományban mozoghat, és előnyösen 17—49 atm. A friss oldat 40,5—72,2 °C, rendszerint 41— 52 °C hőmérsékleten lép be a 2 abszorberbe, a belépési hőmérsékletet Tj-el jelöljük. A betáplált gáz, amely az eltávolítani kívánt savas komponenst tartalmazza, végighalad az abszorpciós oszlopon, és a 3 vezetéken keresztül 40,5—72 °C, rendszerint 40,5—52 °C hőmérsékleten hagyja el az oszlopot. Az eltávozó gáz (a folyamatgáz) legfeljebb 18 000 ppm savas gázt tartalmaz. A cél természetesen az, hogy megfe-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
