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Procède pour enlever les acides faibles contenus dans des gaz.
On sait que l'on peut enlever les acides faibles, tels que l'acide carbonique, l'acide sulfhydrique, etc.. des gaz qui les contiennent, en lavant les gaz avec des solutions de matières à action basique, par exemple avec des bases organiques faibles ou fortes, les bases fortes pouvant être utilisées éventuellement avec des acides faibles (par exemple l'thanolamine avec de l'acide borique) et en enlevant les acides faibles pris par les solvants, par chauffage., en général en faisant passer de la vapeur, de sorte qu'en même temps le solvant est régénéré. Avec ces procèdes, on a toutefois de grandes pertes en matières à action basique. Celles-ci sont
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prises en partie lors du lavage du gaz, sous forme de vapeur, par le courant de gaz et entraînées.
Les plus grandes pertes se produisent, toutefois, lors de la régénération de la solution. A ce moment, les pertes sont si grandes que jusqu'ici il arrivait fréquemment que l'économie du procédé était mise en question.
On a constaté selon l'invention que ces pertes ne se produisaient pas, comme on le pensait jusqu'ici, par la décomposition des bases avec formation d'ammoniaque, qui était perdue avec le condensat, mais que les bases étaient entraînées, lors de la régénération, pour la plus grande partie sans être modifiées par les vapeurs qui se dégageaient et passaient dans le condensat lors de la condensation de ces vapeurs. Conformément à l'invention, on évite ces pertes et les bases organiques sont récupérées grâce à ce que le condensat, qui se produit par chauffage de la solution et refroidissement subséquent des vapeurs formées, est ramené comme tel ou, après vaporisation, sous forme de vapeur dans la solution.
Le retour du condensat dans le liquide de lavage se fait de préférence dans la solution saturée. En ce cas, le chauffage du liquide s'effectue lors de l'enlèvement des acides faibles, principalement avec de la. vapeur indirecte.
Une partie du liquide se vaporise alors et entraine les acides faibles; en même temps, le liquide de lavage est plus concentré en bases actives. Grâce au condensat qui s'y trouve, la solution est de nouveau ramenée au poids spécifique approprié. Avec ce mode de travail, on n'amène, comme vapeur directe,que la quantité qui est nécessaire pour maintenir la concentration désirée. Le mélange du condensat avec la solution présente l'avantage particulier que la concentration du liquide ne peut jamais tomber trop bas de sorte que l'on
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évite ainsi les dangers de corrosion qui se produisent du fait de la dilution.
Pour cette raison, le procédé selon la présente invention a de l'importance également dans les cas où l'on utilise des liquides de lavage alcalins qui ne renferment pas de bases volatiles, par exemple ceux qui renferment des sels de bases inorganiques fortes avec des acides faibles tels que des amino-acides des phénols ou des acides aminosulfoniques.
Lorsque l'on travaille avec des bases organiques volatiles et que l'on vaporise le condensat, les bases qui se trouvent dans le condensat se vaporisent, en ce cas, complètement avec l'eau ou les autres constituants du condensat et arrivent de nouveau intégralement dans la solution d'absorption. Il est surprenant qu'elles ne se décomposent pas alors en formant de l'ammoniaque.
On peut mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, de telle façon que le condensat renferme des quan- tités importantes des acides faibles retirés du gaz. Lorsque l'on vaporise le condensat, ces quantit.és arrivent de nouveau dans l'appareil de régénération et de là, passent de nouveau dans le mélange vapeur-gaz, d'où le condensat est séparé; elles passent donc en cycle fermé par les stades de condensation.vaporisation du condensat et régénération de la solution d'absorption utilisée.
De façon à éviter la surcharge de l'appareil qui en résulterait, et à récupérer aussi complètement que possible les acides faibles, on a soin, de préférence, que les acides faibles contenus dans une faible mesure dans le condensat à vaporiser, tels que l'acide carbonique et l'acide sulfhydrique., ne reviennent plus, avec les vapeurs de condensat, dans la solution à régénérer. On peut, par exemple, procéder de telle façon que les gaz et les vapeurs qui se produisent lors du chauffage
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de la solution à régénérer, qui consistent pour la plus grande partie en vapeur d'eau, en vapeurs des bases organiques et en acides faibles gazeux absorbés, soient refroidis, le condensat liquide formé étant retiré mais les acides faibles étant emmenés à l'état gazeux.
De préférence, on effectue la condensation dans un déflegmateur à contrecourant, le condensat formé étant retiré à température aussi élevée que possible, de façon qu'il soit aussi exempt que possible des acides faibles gazeux.
On peut également réaliser le procédé en ne vaporisant de nouveau qu'une quantité de condensat telle que toutes les bases qu'il contient soient entraînées avec la vapeur. Si le condensat qui se précipite lors du refroidissement consiste en différents liquides non miscibles, par exemple en eau et benzène etc.. ceux-ci peuvent être séparés les uns des autres avant la vaporisation de l'eau. Les quelques parties de l'autre liquide, dissoutes dans le condensat aqueux, sont récupérées également avec les bases, lors de la vaporisation. De cette façon, on réussit à réduire fortement les pertes par vaporisation lors de la régénération des solutions utilisées pour le lavage des gaz.
Les pertes en agents de lavage, qui peuvent se produire du fait que les acides faibles gazeux ou les liquides séparés du condensat aqueux et non miscibles avec lui, tels que les hydrocarbures ou les gaz purifiés, entrainent avec eux de petites quantités de bases, peuvent être réduites en utilisant des moyens connus, par exemple par lavage de ces matières avec des acides forts, en particulier de l'acide sulfurique et récupération des bases de ceux-ci de façon connue.
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Une solution à 10 % de butyldiéthanolamine dans de l'huile dite de lavage est refoulées pour absorber le benzène et l'acide sulfhydrique, dans une tour de lavage dans laquelle passe du gaz de four à coke de composition courante. De ce fait, par litre de solution, on absorbe 24 grammes d'hydrocarbures de la série benzénique et 8 grammes diacide sulfhydrique, de sorte que l'on utilise ainsi 1 litre de la solution pour purifier environ 1 m3 de gaz brut.
L'huile de lavage saturée est alors chauffée par apport indirect de chaleur à environ 130 , après quoi de la vapeur directe est insufflée dans l'huile. La vapeur est obtenue par vaporisation de condensat précédemment produit, après que l'on en a séparé le benzène. Pour chaque tonne de benzène récupéré, on vaporise de nouveau environ 1 à 2 tonnes de condensat et celui-ci est ramené directement à l'état de vapeur dans l'huile de lavage.
EXEMPLES -Avec une solution à 20% de monoéthanolamine avec 3 % d'acide borique, on arrose un gaz qui renferme 20 % d'acide carbonique et 12 grammes d'acide sulfhydrique par m3.
Pour 60 m3 de gaz, il faut 1 m3 de lessive et la teneur en acide carbonique dans le gaz final s'élève à 0,2 % et celle en acide sulfhydrique à moins de 1 mg/m. La lessive saturée est amenée à une colonne de régénération dans laquelle on insuffle de la vapeur directe. Le condensat des gaz résiduels est recueilli et vaporisé par chauffage indirect. La vapeur ainsi récupérée entraîne les constituants basiques précipités dans le condensat et revient avec l'introduction
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de la vapeur dans la colonne. La valeur d'absorption de la solution ne diminue pas même pendant plus de 6 mois.
EXEMPLE 3
1.000 m3 de gaz résiduels provenant de l'hydrogénation du charbon et contenant 7,1 % d'acide sulfhydrique et 6 % diacide carbonique sont arrosés, dans une tour de lavage, avec 5 m3 d'une solution aqueuse à 30 % de sel sodique d'alamine ayant un poids spécifique de 1,19. La solution absorbe 70 m3 diacide sulfhydrique et 40 m3 d'acide carbonique, c'est-à-dire par m3, 14 m3 d'acide sulfhydrique et 8 m d'acide carbonique. Le liquide de lavage saturé est d'abord amené, dans un échangeur de température, à environ 90 , à l'aide de la chaleur de la solution régénérée et arrive dans une colonne de séparation où la solution chaude est amenée à l'ébullition au moyen de vapeur indirecte.
Une partie de l'eau se trouve ainsi vaporisée; la vapeur d'eau enlève l'acide carbonique et le-acide sulfhydrique entraînés.
La vapeur d'eau chargée de CO2 et H2S est refroidie et le condensat qui se précipite est ramené au liquide saturé.
Le liquide de lavage avait, après séparation, un poids spécifique de 1,21; après retour du condensat, celui-ci était revenu à 1,19.