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Title:
METHOD FOR THE SELECTIVE REMOVAL OF HYDROGEN SULPHIDE AND CO2 FROM CRUDE GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/085036
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for the selective removal of hydrogen sulphide, organic sulphur constituents and CO2 from crude gas, using a first and a second absorption stage (41 and 49) for separating essentially pure C02. The aim of the invention is to provide a solution enabling hydrogen sulphide and organic sulphur compounds, inter alia, to be removed as selectively as possible. To this end, the absorbent from the first absorption stage (41), enriched with hydrogen sulfide and C02, inter alia, is pre-heated in a heat exchanger (44) at an increased pressure, with the hot, regenerated solution (12) from the desorption stage (50), and is then expanded in a high-pressure flash container (47) at the selected higher pressure. The gas flow released at the increased pressure is cooled in a condenser (48), and is then supplied to the second absorption stage (49) in which the sulphur constituents are fully removed by means of a partial flow of the regenerated absorbent (15,16,17) from the desorption stage (50). The absorbent from the second absorption stage (49) is redirected (26/27) into the desorption stage (50).

Inventors:
MENZEL JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/003085
Publication Date:
October 07, 2004
Filing Date:
March 24, 2004
Export Citation:
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Assignee:
UHDE GMBH (DE)
MENZEL JOHANNES (DE)
International Classes:
B01D53/14; C01B3/52; C10L3/10; (IPC1-7): B01D53/14
Foreign References:
US5820837A1998-10-13
US4997630A1991-03-05
US5137550A1992-08-11
Attorney, Agent or Firm:
Dabringhaus, Walter (Dortmund, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zur selektiven Entfernung von Schwefelwasserstof fen, organischen Schwefelkomponenten und CO2 aus Rohgasen, wie z. B. Erdgas oder Synthesegas, unter Verwendung einer ersten Absorptionsstufe (41) und einer zweiten Absorptionsstufe (49) zur Abtrennung von im wesentlichen reinem CO2 und der Verwen dung einer Desorptionsstufe (50) zur Gewinnung eines schwefel wasserstoffreichen Gases, wobei das regenerierte Absorbens aus der Desorptionsstufe (50) den beiden Absorptionsstufen (41,49) wieder zugeleitet wird, wobei als Absorbens ein chemisch nicht aktives Lösungsmittel eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das von der ersten Absorptionsstufe (41) kommende, mit Schwefelwasserstoff, organischen Schwefelverbindungen und CO2 angereicherte Absorptionsmittel bei einem erhöhten Druck, der sich zwischen dem Druck der Absorptionskolonne (41) und dem Druck der Desorptionskolonne (50) befindet, mit der von der Desorptionsstufe (50) kommenden heißen, regenerierten Lösung (12) in einem Wärmetauscher (44) vorgewärmt und dann bei dem gewählten höheren Druck in einem HochdruckFlashbehälter (47) entspannt wird, wobei der bei dem erhöhten Druck freiwerdende Gasstrom in einem Kondensator (48) gekühlt und dann der zwei ten Absorptionsstufe (49) zugeführt wird, in der die Schwefel komponenten mittels des (eingangs erwähnten) Teilstromes des von der Desorptionsstufe (50) kommenden regenerierten Absorp tionsmittels (15,16, 17) vollständig entfernt werden, wobei das Absorptionsmittel aus der zweiten Absorptionsstufe (49) in die Desorptionsstufe (50) zurückgeführt (26/27) wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beladene Absorbens (18) nach der zweiten Absorptions stufe (49) und vor dem Eintritt in die Desorptionsstufe er wärmt wird, wobei die Erwärmung im indirekten Wärmetausch (52) mit dem von der Desorptionsstufe kommenden Absorbensstrom (15) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der zweiten Absorptionsstufe (49) eine Flashstufe (55) vorgesehen ist, in welcher das beladene Absorbens aus der zweiten Absorptionsstufe entspannt wird und das frei werdende Flashgas (19), welches im wesentlichen CO2 und Anteile an H2S enthält, in eine mindestens indirekt der zweiten Absorberstufe zuführende Leitung und das Absorbens (26) in die Desorptions tufe geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß direkt vor der zweiten Absorptionsstufe (49) eine Flash Stufe (55) angeordnet ist, in welcher das aus der Kondensa tionsstufe (48) kommende Absorbens (9) entspannt wird und das frei werdende Wertgas, welches im wesentlichen Kohlenwasser stoffe, HIS und CO2 enthält, in die erste Absorptionsstufe (41) zurückgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption bei einem Betriebsdruck von 10 bis 150 bar erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturerhöhung des vom Absorber kommenden, ange reicherten Absorptionsmittel auf 50 bis 200°C vorgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den HochdruckFlashbehälter (47) verlassende angerei cherte Absorptionslösung in einem Niederdruckflash (56) ent spannt wird, wobei das Flashgas mittels eines gemeinsamen Ver dichters (58) der zweiten Absorptionskolonne (49) zusammen mit dem Flashgas aus der Flashstufe (55) zugeführt wird und wobei die den Niederdruckflash (56) verlassende Absorptionslösung auf den Kopf der Desorptionskolonne geführt wird.
Description:
"Verfahren zur selektiven Entfernung von Schwefelwasserstoff und C02 aus Rohgas" Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur selektiven Entfernung von Schwefelwasserstoff, organischen Schwefelkom- ponenten und CO2 aus Roh-Erdgas der im Oberbegriff des An- spruches 1 angegebenen Gattung, wie es beispielsweise in der DE-199 45 326-A1 oder der Publikation"Acid and Sour Gas Treating Prosesses", Gulf Publishing Company", ISBN 0-87201- 839-3, dort beispielsweise im Abschnitt"Gas Treating with a Physical Solvent", Seite 21, Fig. 6, beschrieben ist.

Wertstoffhaltige Gase, wie beispielsweise Erdgas oder Syn- thesegas, enthalten u. a. säurebildende Verunreinigungen, wie CO2, H2S, COS, CS2 und/oder Mercaptane sowie HCN, die wegen der weiteren Nutzung der Gase entfernt werden müssen. Ge- setzliche Bestimmungen zwingen nicht nur zur Senkung des Schwefelausstoßes, sondern auch der CO2-Anteile, die darüber hinaus den Heizwert absenken. Verunreinigungen können stö- rende Katalysatorgifte darstellen, Korrosionen hervorrufen u. dgl. mehr. Um Schwefelwasserstoffe zu entfernen, kann man chemische Absorptionsmittel, wie Ethanolamin, Alkali-Salzlö- sungen u. a., einsetzen oder aber auch physikalische Absorp- tionsmittel, wie z. B. Selexol, Propylencarbonat, Methanol u. a., wobei durch physikalische Absorptionsmittel auch noch organische Schwefelkomponenten entfernt werden können.

Durch Wahl und Einsatz eines selektiven Absorptionsmittels läßt sich bereits eine recht gute Selektivität der Entfer- nung von Schwefelwasserstoff und organischen Schwefelverbin- dungen in bezug auf Kohlendioxid erzielen. Als selektiv wir- kende Absorptionsmittel werden sowohl chemisch wirkende Ab- sorptionsmittel, wie z. B. selektive Amine, als auch physika- lische Absorptionsmittel, wie z. B. Selexol, Pursiol, Geno- sorb oder Morphysorb, genutzt. Diese Selektivität reicht je- doch nicht aus, wenn ein besonders ungünstiges Verhältnis von Schwefelwasserstoff und organischen Schwefelverbindungen zu Kohlendioxid im Einsatzgas zu einem Sauergas mit einem so geringen Gehalt an Schwefelkomponenten führt, daß das Sauer- gas nicht mehr in einer Claus-Anlage verarbeitet werden kann.

Die chemischen Absorptionsmittel und deren Einsatz werden beispielsweise in der US-4 112 051 (Sartori et al) beschrie- ben. Gegenüber diesen chemisch aktive Lösungsmittel einset- zenden Verfahren richtet sich die vorliegende Erfindung ins- besondere auf chemisch nicht aktive Absorptionsmittel zum einen, um möglichst reines CO2 als Wertstoff zu gewinnen, und zum anderen mit Sauergas bzw. Gas zum Einsatz in einem Claus-Prozeß mit den dort benötigten Qualitätsmerkmalen zu gewinnen. In der Regel wird das von der Absorptionsmittel- Regeneration kommende Sauergas in einer Claus-Anlage zu Schwefel weiterverarbeitet. Dabei wirkt sich das im Sauergas enthaltene Kohlendioxid nachteilig auf diesen Claus-Prozeß aus, da Kohlendioxid als Ballaststoff den Prozeßgasstrom in der Claus-Anlage erhöht, was eine entsprechende Erhöhung der Anlagekapazitäten nötig macht. Des weiteren läßt sich eine Claus-Anlage mit einem Sauergas, das weniger als 10 Vol.-% an H2S enthält, technisch nicht mehr wirtschaftlich betrei- ben.

Um ein derartig"schwaches"Sauergas in einer Claus-Anlage zu verarbeiten, sind daher zusätzliche Maßnahmen notwendig.

In der Regel erfolgt die Aufkonzentration der Schwefelkompo- nenten dadurch, daß die im niedrig konzentrierten Sauergas enthaltenen Schwefelkomponenten mittels einer zweiten Ab- sorptionskolonne nach eventuell zusätzlicher Verdichtung mit regenerierter Absorptionslösung noch einmal entfernt werden, wobei aufgrund der bereits besseren Verhältnisse von Schwe- felwasserstoff und organischen Schwefelverbindungen in bezug auf Kohlendioxid im Sauergas aus der ersten Absorptionsstufe eine entsprechend höhere Konzentration von Schwefelkomponen- ten im Sauergas der zweiten Absorptionsstufe erzielt wird.

Diese Vorgehensweise ist jedoch sehr energie-und investi- tionskostenaufwendig, da der gesamte Sauergasstrom aus der ersten Absorptionsstufe zuerst auf den notwendigen Absorp- tionsdruck gebracht werden muß.

Andere Möglichkeiten zur Behandlung von Sauergasen, die ei- nen geringen Gehalt an Schwefelkomponenten aufweisen, wie die Schwefelgewinnung durch direkt-oxidative Prozesse oder die Erzeugung von Schwefelsäure etc., führen zu großen Pro- zeßgasmengenströmen und damit auch zu großen Prozeßanlagen.

In der Patentschrift US-5 240 476 (Hegarty) wird die Koab- sorption im Zusammenhang mit der Brenngasreinigung in einem auf der Kohlevergasung basierenden, mit kombinierter Gas- und Dampfturbine arbeitenden Kraftwerk angesprochen. Zur Re- generation der beladenen Waschlösung wird diese nahezu auf Umgebungsdruck entspannt, wodurch ein erster Teil des durch Koabsorption ausgewaschenen CO2 ausgast und in das Rohgas zurückgeführt wird. Das restliche COwird durch Ausstrippen der verbliebenen, noch teilbeladenen Waschlösung mit im we- sentlichen stickstoffhaltigem Gas aus ihr entfernt. Danach wird sie in einem weiteren Schritt auf nahezu Umgebungsdruck entspannt. In einer mittels Sumpfaufkocher beheizten Ab- triebskolonne wird der in ihr verbliebene Schwefelwasser- stoff von ihr abgetrennt und als Rohstoff an eine Claus-An- lage abgegeben.

Bei dem in dieser Patentschrift US-5 240 476 (Hegarty) mit- geteilten Verfahren wird der in der Luftzerlegung anfallende Abfallstickstoff zur Abtrennung des CO2 von der beladenen Waschlösung verwendet. Daher ist dieses Verfahren auf den Einsatz im nahen Umfeld einer mittels partieller oxidation betriebenen Kohlevergasung beschränkt und daher ungeeignet für die Reinigung von rohem Erdgas analog für Synthesegas ohne N2. Dazu wird das mit hohem apparativen Aufwand einge- setzte Rohgas in zwei Stufen in einzelnen, in Reihe geschal- teten Absorptionskolonnen mit Lösung behandelt.

Zum hier einschlägigen technologischen Umfeld sei, soweit Patentliteratur betroffen ist, noch auf die EP-0 033 029-A1 bzw. die entsprechende US-4 242 108, die EP-1 004 344 bzw. die entsprechende DE-198 54 353-A1, die EP-0 520 316-A1, die US-4 498 911 mit einer großen Menge an CO2 im Gas, verwie- sen, um nur einige Beispiele zu nennen.

Ein weiteres gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE- 32 22 382-C2 bekannt, bei dem das zu reinigende Gas zunächst durch einen ersten Absorber geführt und dann dort mit einem vollständig regenerierten Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird. Das beladene Lösungsmittel wird über einen Erhitzer einem Abflash-Kessel und die dort freigesetzten Gase einem zweiten Absorber zugeführt, wo sie wieder mit vollständig regeneriertem Lösungsmittel in Kontakt gebracht werden. Da- bei wird allerdings nur ein Claus-Gas mit 33 Vol.-% H2S er- reicht, wie dies weiter unten noch näher dargestellt ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der Schwefelwasserstoff und organische Schwefelverbindungen einerseits möglichst selektiv entfernbar sind, was zum einen zu einem geringen Kohlendioxidgehalt im Sauergas führt und zum anderen den Nachteil hohen apparativen Aufwandes zur CO2-Abtrennung vermeidet.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merk- male des Hauptanspruches gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise werden eine Reihe von Vorteilen erreicht, z. B. die spezifizierungsgerechte Produktion eines Claus-Ga- ses, ausgehend von den ungünstigen Verhältnissen von H2S zu CO2 im Feedgas sowie die zusätzliche Gewinnung von nahezu reinem CO2 bei erhöhtem Druck.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei es besonders vorteilhaft sein kann, wenn das beladene Absorbens nach der zweiten Absorp- tionsstufe und vor dem Eintritt in die Desorptionsstufe er- wärmt wird, wobei die Erwärmung im indirekten Wärmetausch mit dem von der Desorptionsstufe kommenden Absorbensstrom erfolgt.

Eine weitere Verbesserung der Wirkung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann nach der Erfindung darin bestehen, daß nach der zweiten Absorptionsstufe eine Flashstufe vorgesehen ist, in welcher das beladene Absorbens aus der zweiten Ab- sorptionsstufe entspannt wird und das frei werdende Flash- gas, welches im wesentlichen CO2 und Anteile an H2S enthält, in eine mindestens indirekt der zweiten Absorberstufe zufüh- rende Leitung und das Absorbens in die Desorptionstufe ge- leitet wird.

Zur weiteren Abreicherung des noch in dem die zweite Absorp- tionskolonne verlassenden angereicherten Absorptionsmittels enthaltenen Kohlendioxids wird das Absorptionsmittel in ei- nen Flashbehälter bei erniedrigtem Druck entspannt. Die ent- stehende Gasphase wird mittels eines Flashgaskompressors der zweiten Absorptionskolonne wieder zugeführt. Dabei kann in Ausgestaltung nach der Erfindung vorgesehen sein, daß direkt vor der zweiten Absorptionsstufe eine Flashstufe angeordnet ist, in welcher das aus der Kondensationsstufe kommende Ab- sorbens entspannt wird und das frei werdende Wertgas, wel- ches im wesentlichen Kohlenwasserstoffe, H2S und CO2 enthält, in die erste Absorptionsstufe zurückgeführt wird.

Neben den weiteren, weiter unten angegebenen Vorteilen der Erfindung ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn die Ab- sorption bei einem Betriebsdruck von 10 bis 150 bar erfolgt und/oder eine Temperaturerhöhung des vom Absorber kommenden, angereicherten Absorptionsmittels auf 50 bis 200°C vorgenom- men wird.

Enthält der den Hochdruck-Flashbehälter verlassende Haupt- strom des Absorptionsmittels eine noch zu hohe Menge an Koh- lendioxid, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vor- gesehen sein, daß die den Hochdruck-Flashbehälter verlassen- de angereicherte Absorptionslösung in einem Niederdruckflash entspannt wird, wobei das Flashgas mittels eines gemeinsamen Verdichters der zweiten Absorptionskolonne zusammen mit dem Flashgas aus der Flashstufe zugeführt wird und wobei die den Niederdruckflash verlassende Absorptionslösung auf den Kopf der Desorptionskolonne geführt wird.

Die bei erniedrigtem Druck geflashten Absorptionsmittelströ- me des Haupt-und des Teilkreislaufes werden in der Desorp- tionskolonne entspannt, wo am Sumpf der Kolonne durch Strip- pen mittels Strippdampf oder Strippgas der nahezu sauergas- freie, regenerierte Absorptionsmittelstrom anfällt. Erfin- dungsgemäß wird dann am Kopf der Desorptionskolonne eine konzentrierte Sauergasfraktion mit dem gewünschten hohen Ge- halt an Schwefelwasserstoff und organischen Schwefelverbin- dungen gewonnen. Der am Kopf der Desorptionskolonne austre- tende Sauergasstrom wird zur Absorptionsmittelrückgewinnung noch mittels eines Kondensators gekühlt.

Ebenso wird zur Absorptionsmittelrückgewinnung auch das Flashgas des Niederdruck-Flashbehälters durch einen Kühler gekühlt, bevor das Flashgas zum Flashgaskompressor geführt wird. Das am Kopf der zweiten Absorptionskolonne bei erhöh- tem Druck gewonnene, nahezu reine Kohlendioxid kann entweder im Prozeß weiter verwendet werden oder als verkaufsfähiges Produkt gewonnen werden oder zum Zwecke der Re-Injektion in Erdgas und Erdölfelder aufgrund des bereits erhöhten Vor- druckes genutzt werden. Das erhöhte Druckniveau kann mittels einer Expandermaschine zur Energierückgewinnung genutzt wer- den.

Gegenüber der weiter oben beschriebenen konventionellen Ver- fahrensweise, bei der die Aufkonzentration der Schwefelkom- ponenten mittels eines nachgeschalteten zweiten Absorptions- kreislaufes erfolgt, wofür das wenig Schwefelwasserstoff und organische Schwefelverbindungen enthaltende Sauergas mittels eines Kompressors auf den notwendigen Absorptionsdruck ge- bracht werden muß, hat die hier beschriebene erfindungsgemä- ße Verfahrensweise den entscheidenden Vorteil, daß ein gro- ßer Teil des Sauergases durch Entspannen bei höherem Druck und erhöhter Temperatur bereits das für die Absorption mit physikalischen Absorptionsmitteln notwendige hohe Druckni- veau besitzt und daher dieser Teilstrom nicht mehr kompri- miert werden muß.

Mit der Absorption dieser Flashgase in der Nebenstromabsorp- tion wird die Selektivität für Schwefelwasserstoff und orga- nische Schwefelverbindungen in bezug auf Kohlendioxid be- reits deutlich gesteigert und führt damit zu einer erhöhten Konzentration von Schwefelwasserstoff und organischen Schwe- felverbindungen im Sauergas.

Weiter erhöhen läßt sich die Selektivität für Schwefelwas- serstoff und organische Schwefelverbindungen in bezug auf Kohlendioxid mittels der Einbeziehung der weiteren Nieder- druck-Flashstufen mit Verdichtung und Rückförderung zur zweiten Absorptionskolonne, so daß auch für Einsatzgase, die ein sehr ungünstiges Verhältnis von Schwefelwasserstoff und organischen Schwefelverbindungen zu Kohlendioxid von z. B.

1 : 40 aufweisen, eine Konzentration von Schwefelwasserstoff und organischen Schwefelverbindungen im Sauergas von größer 50 mol% mit dieser vorteilhaften Verfahrensweise erzielt werden kann.

Die gewünschte Konzentration der Schwefelkomponenten im Sau- ergas läßt sich weiterhin über den Druck der Niederdruck- Flashstufe einstellen, wobei für die meisten Anwendungsfälle ein vorteilhafter Druck zwischen 3 bis 10 bar resultiert, was bei der Rückverdichtung der Niederdruck-Flashgase zu weiteren deutlichen Einsparungen an Betriebs-und Investi- tionskosten im Vergleich zu einer konventionellen zweistufi- gen Absorption führt.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in Fig. 1 ein Anlagenschaltbild nach der Erfindung zur Durch- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie in Fig. 2 ein konventionelles Anlagenschaltbild mit gleichen Bezugszeichen.

In dem Schaubild sind alle Leitungen und Prozeßströme mit den Ziffern 1 bis 30 bezeichnet, während alle eingesetzten Anlagenteile die Bezugsziffer 41 ff. tragen.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage weist zunächst eine erste mit 41 bezeichnete Absorptionskolonne, im Schaltbild links dargestellt, auf, die mit dem Erd-bzw. Synthesegas über die Leitung 1 beschickt wird, das die Absorptionskolonne von un- ten nach oben durchströmt und oben über die Leitung 2 als gereinigtes Gas verläßt. Dabei wird das Feedgas 1 zum Sumpf der Absorptionskolonne 41 geführt. Die im Gas enthaltenen Sauergaskomponenten werden im Gegenstrom von der im Kopf der Absorptionskolonne 41 aufgegebenen regenerierten Lösung 14 entfernt, wobei die in der Absorptionskolonne 41 enthaltenen Stoffaustauschelemente für die notwendige Stoffübertragung sorgen.

Das aus dem Sumpf der Absorptionskolonne 41 abgezogene, mit Sauergas beladene Absorptionsmittel (Leitung 3) wird einem Recyclegas-Flashbehälter 42 zugeführt und dort entspannt und im Kreislauf über einen Recyclegas-Verdichter 43 und die Leitung 4 in den Sumpf der Absorptionskolonne 41 zurückge- führt, insbesondere dann, wenn die im Absorptionsmittel ge- lösten Gaswertstoffe, wie Kohlenwasserstoff, Wasserstoff oder Kohlenmonoxid, zurückgewonnen werden sollen.

In der weiteren Prozeßführung wird die den Recyclegas-Flash- behälter 42 verlassende Lösung über die Leitung 5 einem er- sten Wärmetauscher 44 zugeführt und dort vorgewärmt, dann über die Leitung 6 einem weiteren Wärmetauscher 46 zur wei- teren Erwärmung zugeführt und von dort zu einem Hochdruck- Flashbehälter 47 geleitet. Die im Hochdruckflash freiwerden- de Gasphase wird über die Leitung 8 zu einem Kühler 48 ge- leitet, während das anfallende Kondensat über Leitungen 11, 24 der im Prozeß vorgesehenen Desorptionskolonne 50 zugelei- tet wird, wobei hier zur Erhöhung der Selektivität für Schwefelwasserstoff und organische Schwefelverbindungen ne- ben dem Hochdruck-Flashbehälter 47 ein Niederdruck-Flashbe- hälter 56 im Leitungsweg 20,25 eingebaut ist.

Das den Kühler 48 verlassende Flashgas aus den Leitungen 8 und 23 wird dem Sumpf einer zweiten Absorptionskolonne 49 zugeführt. Im Gegenstrom wird dem Kopf der zweiten Absorp- tionskolonne 49 über die Leitung 15,16, 17 als Teilstrom regeneriertes Absorptionsmittel zugeführt, das vom Sumpf der Desorptionskolonne 50 über Wärmetauscher 52 und 54 zugeLei- tet wird. Über die Leitung 10 verläßt die zweite Absorp- tionskolonne 49 am Kopf reines CO2 als Wertstoff. Das dort in der Kolonne 49 anfallende angereicherte Absorptionsmittel wird über die Leitung 18 zur weiteren Erhöhung der Selekti- vität von Schwefelwasserstoff und organischen Schwefelver- bindungen in einem Flashbehälter 55 entspannt, wobei das Absorptionsmittel als Teilstrom 26 über einen Wärmetauscher 52 und die Leitung 27 dem Kopf der Desorptionskolonne 50 zu- geleitet wird.

Der zweite Teilstrom des den Desorber 50 verlassenden Ab- sorptionsmittels wird über die Leitung 12 dem oben schon ge- nannten ersten Wärmetauscher 44 des den Flashbehälter 42 verlassenden Lösungsmittelstromes zugeführt. Nach Durchgang durch den Wärmetauscher 44 wird das regenerierte Absorp- tionsmittel über die Leitungen 13,14 durch den Kühler 60 gekühlt und dem Kopf der Absorptionskolonne 41 zugeführt.

Erkennbar wird mit der erfindungsgemäßen Verschaltung der unterschiedlichen Anlageteile das Ziel der Erfindung in be- sonders günstiger Weise erreicht, nämlich mittels Absorption entfernte Sauergaskomponenten, d. h. die Schwefelwasserstoffe und organischen Schwefelverbindungen möglichst effektiv auf- zuarbeiten, um ein möglichst H2S-reiches Claus-Gas zu errei- chen, das bei mit Pfeil 29 bezeichnet das Anlagesystem ver- läßt, wobei gleichzeitig nahezu reines CO2 als Wertstoff ge- wonnen wird. Dabei ist es möglich, wie dies die Erfindung vorsieht, das Absorptionsmittel bei einem erhöhten Druck mittels der von der Desorptionskolonne 50 kommenden heißen generierten Lösung 12 im Wärmetauscher 44 vorzuwärmen, wobei der Druckwert zwischen dem Druck der Absorptionskolonne 41 und dem Druck der Desorptionskolonne 50 eingestellt wird.

In Fig. 2 ist ein konventionelles Anlageschaltbild zur Ver- einfachung der nachfolgenden Vergleiche wiedergegeben, wobei die gleichen Anlageteile die hier verwendeten Bezugszeichen tragen. Das hier beschriebene Beispiel enthält keine Re- cyclegas-Flashstufe 42 und ebenso keinen Recyclegas-Kompres- sor 43. Als Beispiel sei ein Gas mit einem Mengenstrom von 10000 kmol/h mit folgender Zusammensetzung angenommen : COz mit 201 kmol/h, H2 mit 66 kmol/h, N2 mit 15 kmol/h, CH4 mit 29 kmol/h, CO2 mit 3572 kmol/h, H2S mit 100 kmol/h und 17,5 kmol/h Wasserdampf. Die sich für diese Beispiele er- gebenden Ströme für die erfindungsgemäße Verfahrensweise sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt : Gasmen-H2S CO2 Temp Pres Absorptionsmit- genstrom telvolumenstrom Strom-Nr. kmol/h kmol/h kmol/h °C bar m3/h 1 100000. 0 100. 0 3571. 7 40 61- 2 9727. 7 0. 004 2805. 7 0 60. 2- 8 695. 0 49. 3 617. 3 140 40- 19 274. 5 64. 1 209. 9 21. 6 4- 21 184. 7 31. 0 131. 9 129 4- 9 1119. 2 144. 2 959. 1 20 40- 10 725. 0 0. 016 711. 2 45 40- 29 163. 6 100. 0 54. 8 40 1. 4- 5-100. 0 766. 0 7. 7 60. 4 202 12-0. 0007 0. 0 163. 4 5 183 15-0. 0007 0. 0 163. 4 5 63 11-50. 8 148. 8 139 40 197 25-19. 7 16. 8 129 4 179 26-80. 1 37. 4 22 4 61 18-144. 1 247. 3 47 40 86 Tabelle 2 : Gerechnetes Gegenbeispiel einer typischen Absor- ber/Desorberschaltung gemäß Fig. 2. Gasmen-H2S CO2 Temp Pres Absorptionsmit- genstrom telvolumenstrom Strom-Nr. kmol/h kmol/h kmol/h OC bar m3/h 1 10000. 0 100. 0 3571. 7 40 61 2 9129. 3 0. 0130 2829. 8-1 60. 2 9 870. 7 100. 0 741. 9 12. 6 1. 4 5-100. 0 741. 9 7. 3 60. 4 199 11-0. 001 0. 0 142. 7 67 156 Wie sich aus der obigen Tabelle ergibt ist für ein Einsatzgas mit einem sehr ungünstigen H2S-zu CO2-Verhältnis von 31 : 36 gleichwohl eine sehr gute Claus-Qualität von 60 Vol.-% H2S zu erzielen, so daß das Claus-Gas mit einer einfachen Standard- Claus-Anlage weiterverarbeitet werden kann. Wie sich aus der Tabelle 2, die eine herkömmliche Verfahrensweise darstellt, ergibt, ist diese gute Qualität mit der erfindungsgemäßen Ver- fahrensweise zu erzielen, obgleich das H2S-zu CO2-Verhältnis schlechter ist als im Beispiel nach dem Stand der Technik (hier 1 : 36, dort 1 : 26). Nach dem Stand der Technik gemäß Tabelle 2 wird außerdem nur ein Claus-Gas mit 33 Vol.-% H2S erzielt, was dazu führt, daß die Claus-Anlage deutlich aufwen- diger zu gestalten wäre, als nach der erfindungsgemäßen Ver- fahrensweise.

Würde ein Einsatzgas mit einem H2S-Verhältnis von 1 : 36 einge- setzt, wie hier bei der Erfindung möglich, ergäbe dies nach dem Stand der Technik nur ein Claus-Gas von ca. 22 Vol.-%, was zu einer weiteren, deutlichen Vergrößerung der benötigten Claus-Anlage führen würde.

Zusammenfassend ist daher festzustellen, daß das Zusammenwir- ken der in den Ansprüchen genannten Elemente, wie Flashkessel 47,56, zweite Absorptionskolonne 49 und in weiterer Ausge- staltung der Einsatz des Flashbehälters 55, eine überraschend hohe Selektivität ergibt, die zu einem Claus-Gas von ca. 60 Vol.-% H2S führt.

Die Verwendung des Flashbehälters 55, der normalerweise in physikalischen Absorptionsprozessen als sogenannter Recycle- gas-Flashbehälter zum Zwecke der Rückgewinnung von co-absor- bierten Wertstoffkomponenten, wie Kohlenwasserstoffen bei der Erdgaswäsche, von CO bzw. H2 bei der Synthesegaserzeugung, dient, bewirkt durch das Flashen des ablaufenden Stromes 18 eine deutliche Erhöhung der H2S/CO2-Selektivität.