189603. lajstromszámú szabadalom • Kombinált kriogén eljárás savas gázok frakcionált eltávolítására gázelegyekből
1 2 csony hőmérsékletet érünk el, mert ezáltal fokozódik az oldószer abszorbeáló képessége és szelektivitása. A találmány szerinti eljárás során alkalmazott oldószerek alacsony olvadáspontnak és így alkalmasak a kriogén folyamatban való felhasználására. À találmány szerinti eljárásban alkalmazott, oldószerek önmagukban vagy egymással elegyítve vagy vízzel és/vagy alacsony olvadáspontú szerves vegyü- Iettel - így dimetil-éterrel, metanollal, acetonnal - összekeverve használhatók, a kezelendő gázok jellegétől függően, az oldódás, a gáz állapota, valamint a hőmérséklet és a nyomás szabályozása céljából. A találmány szerinti eljárás a következő műveletekből áll: a) A földgázt vagy szintézisgázokat beletápláljuk egy első abszorpciós oszlopba, abból a célból, hogy a f^S-t egy vagy több fent említett oldószerrel abszorbeáljuk: b) A I^S-től alapvetően megszabadított gázt betápláljuk egy, a CC^-tartalom csökkentésére szolgáló, alacsony hőmérsékleten üzemelő lepárlóoszlopba, melynek fekenéről cseppfolyósított CO-i-ot vezetünk el, c) Az alacsony hőmérsékleten üzemeltetett lepárlóoszlopból távozó gázt betápláljuk egy másik abszorpciós oszlopba, abból a célból, hogy a CC^tartalmat egy vagy több fent említett oldószer a kívánt értékig csökkentse, dl A H2S és CO2 abszorbeálására használt oldószernek) regenerálása: először egy vagy több expanziós szakaszban az a) és a c) műveletben együtt abszorbeált hasznos komponenseket visszanyerjük és az oldószert visszavezetjük az első abszorpciós oszlopba, majd egy vagy több további expanziós szakasz alkalmazásával kinyerjük a CC^-t, és f^S-t, majd a részlegesen megtisztított oldószert egy másik lepárlóoszlopba vezetjük, amelynek tetején a H^S és a CC>2 kilép, és €) a regenerált oldószer(eke)t visszavezetjük a c) műveletben használt abszorpciós oszlopba, majd az a) művelet első abszorpciós oszlopába. Az első abszorpciós oszlop — vagyis az a) kéntelenítő szakasz — 3,43.10° és 7.86.10° Pa nyomás közötti működik —3Ó°C és +20°C közötti hőmérsék; létén. A b) műveletben alkalmazott alacsony hőmérsék? Jeten üzemelő lepárlóoszlop 2.94.10° és 7.35.10° Pa, előnyösen 3.43.10° és 5.39.10° Pa nyomás között működik. A fejhőmérsékletet —57°C és —30°C között,- és a fenéidiőmérsékletet —7°C és +31 °C között kell tartani. A c) műveletben használt második abszorpciós oszlop ugyanazon a nyomáson működik (nyomásesést nem számítva), mint a lepárlóoszlop, azaz 2.94.10° és 7.35.10° Pa között. A hőmérsékletet -100°C és -10°C között kell tartani. A d) regeneráló műveletben hasaiált második lepárlóoszlop, 1,087.10° és 2,94.10° Pa nyornás között üzemel, miközben a fejhőmérsékletet 30°C és 50°C között, és a fenékhőmérsékletet 55°C és 100°C között tartjuk. . A dVexpanziós szakasz összességében 1,96.10°- 5,38.10° Pa, az utolsó, nyomás alatt tartott szakasz 1,96.10 -1,96.10° Pa nyomáson működik. A találmányt részletesen a mellékelt ábra segítségével magyarázzuk meg, anélkül, hogy a találmányt a bemutatott kivitelre korlátoznánk. A fűtőolajból vagy szénből nyert szintézisgázt — amely változó mennyiségű hidrogént, nitrogént, szén-monoxidot, metánt, 30-60°C CCWt és 20-30 ppm-től néhány százalék l^S-t tartalmaz, környezeti hőmérsékletű és nyomása az adott helyzettől függően 3,43.10°—7,86,10°Pa — az 1 csővezetéken át betápláljuk a 2 abszorpciós oszlopba, miután folyadék áramokkal vagy külső hűtőfolyadékkal a 3 és 4 hőcserélőben valamivel a szóban forgó gáz harmatpontja alá lehűtöttük. A 2 abszorpciós oszlopban a nyers gázt ellenáramban mossuk valamelyik említett oldószerrel, amely az 5 vezetéken át lép be. A H2S- eltávolítást addig folytatjuk, amíg annak koncentrációja 1 ppm alá pem csökken. , Úgy is eljárhatunk, hogy a gázáram által elragadott oldószert visszanyerjük a 6 r«ktifikáló csővel, amelynek 7 deflegmátorát a 8 külső hűtőfolyadékkal hűtjük. Az oszlop tetején kilépő, f^S-től megszabadított 9 gázt lehűtjük és adott esetben frakcionált kondenzálással két (vagy több) frakcióra bontjuk a 10 és 11 hűtőegység és a 12 szeparátor segítségével. A két frakciót a 13 és 14 szelepen át a 15 alacsony hőmérsékleten üzemeltetett lepárlóoszlopba tápláljuk be, amely a 16 deflegmátorral és a 17 visszaforralóval van összekötve, az utóbbit a hűtőfolyadék egy részének kondenzálásával melegítjük. A 15 oszlop feladata a CC^-tartalom csökkentése. Ha a nyers gáz nyomása és a 15 oszlop üzemi nyomása között legalább 2,94.10° Pa nyomáskülönbség van, a gázt vagy annak frakcióját, melyet gőzfázisban hagyunk az előhűtés vagy frakcionált kondenzálás után, turbinában expendáltatjuk, miközben hűtés jön létre és energia képződik. A lepárlóoszlopot felül a 18 vezetéken elhagyó gázt — amely még 20—30 mólszázálék CCK-t tartalmaz — a második 19 abszorpciós oszlopba továbbítjuk, úgyhogy a használt oldószerrel való ellenáramú mosás a CC^-tartalmat tovább csökkenti, néhány tíz ppm-ig. Mielőtt az oldószert a 20 csővezetéken át bevezetnénk a 19 oszlopba, a 21 hőcserélőben elgőzölögtetett CO2 folyékony áramával lehűtjük —20°C és —57°C közötti hőmérsékletre. A második abszorpciós oszlop tetején kilépő 22 tisztított gázt a 23 és a 3 hőcserélőben felmelegítjük a negatív kalóriák kinyerése céljából, és a 24 kompresszor üzemi nyomására komprimáljuk, mielőtt a 25 vezetéken át elhagyná a berendezést. A 19 abszorpciós oszlop fenekéről a CC^ban fel dúsult 26 oldószert leengedjük és a 27 szivattyúval az 5 vezetéken át az első abszorpciós oszlopba továbbítjuk, a 28 hőcserélőben való felmelegítés után, A 2 abszorpciós oszlop fenekén át távozik a 29 áram, amely ^S-t, CC^-t tartalmaz, valamint a használt oldószert1 kevés, a nyersgázbíun levő hasznos vegyülettel együtt. Az áramban lévő oldószer regenerálása céljából az áramot több expanziós szakaszban ( a befhutatott példában kettőben) expandáltatjuk, majd speciálisan alkalmazott oszlopban desztilláljuk. Miután a 29 áramot a 30 szelepem át expandáltatok, a 31 szeparátorban szétválasztjuk egy gáznemű fázisra - amely hasznos komponenseket tartalmaz 189 603 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
