ES2215060T3 - Procedimiento para eliminar contaminantes de un gas utilizando polietilenglicoles. - Google Patents

Procedimiento para eliminar contaminantes de un gas utilizando polietilenglicoles.

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ES2215060T3 ES00955260T ES00955260T ES2215060T3 ES 2215060 T3 ES2215060 T3 ES 2215060T3 ES 00955260 T ES00955260 T ES 00955260T ES 00955260 T ES00955260 T ES 00955260T ES 2215060 T3 ES2215060 T3 ES 2215060T3
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Abstract

Un procedimiento para eliminar contaminantes gaseosos de un producto gaseoso que contiene dichos contaminantes, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: (a) poner en contacto el producto gaseoso con un disolvente que comprende éteres dialquílicos de polietilenglicol y agua en, al menos, una etapa de absorción para eliminar una porción determinada de los contaminantes gaseosos del producto gaseoso; (b) descargar el producto gaseoso que tiene la porción determinada de contaminantes gaseosos, eliminados en la etapa de absorción; (c) pasar el disolvente que contiene los contaminantes gaseosos disueltos y el producto gaseoso co-absorbido a un bucle de reciclado a alta presión para regenerar parcialmente el disolvente, liberando una porción de los contaminantes gaseosos disueltos y el producto gaseoso co- absorbido del disolvente como un gas de reciclado; (d) recomprimir y enfriar el gas de reciclado y luego devolver el gas de reciclado a la etapa de absorción; (e) en un depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a baja presión, completar la regeneración del disolvente eliminando del disolvente una porción residual de los contaminantes gaseosos y el producto gaseoso co- absorbido allí remanente y liberar la porción residual como un gas de descarga; (f) devolver el disolvente completamente regenerado a la etapa de absorción; y (g) proporcionar al disolvente una cantidad de agua suficiente para aumentar la recuperación de producto gaseoso co-absorbido, mientras que, al mismo tiempo, se proporciona un requisito de velocidad de circulación reducida para el disolvente y requisitos de recompresión y enfriamiento para el gas de reciclado.

Description

Procedimiento para eliminar contaminantes de un gas utilizando polietilenglicoles.
Antecedentes de la invención
La presente invención proporciona un procedimiento para eliminar contaminantes gaseosos, tales como sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono, de mezclas de gases que incluyen estos contaminantes. Más particularmente, la invención proporciona un procedimiento que utiliza un disolvente que comprende éteres dialquílicos de polietilenglicoles y agua para eliminar contaminantes gaseosos de las corrientes gaseosas de producto, como las corrientes de gas natural, sintético u otros productos.
Se conoce en la técnica el uso de disolventes que comprenden mezclas de éteres dialquílicos de polietilenglicoles para eliminar contaminantes gaseosos de gases producto valiosos. Estos contaminantes se eliminan al poner en contacto el producto gaseoso contaminado con disolvente de nueva aportación en un equipo absorbente u otro equipo especializado, que opere bajo condiciones de alta presión y/o baja temperatura, que son favorables para la absorción. Una vez se hayan eliminado los contaminantes, el gas descontaminado está preparado para la venta o para ser acondicionado adicionalmente corriente abajo. El disolvente se regenera para su reutilización mediante purificación de los contaminantes absorbidos bajo condiciones de baja presión y/o alta temperatura, favorables para la desorción. Se utilizan típicamente depósitos de destilado (procedentes de evaporación súbita) y/o columnas de separación (de componentes volátiles) para llevar a cabo esta separación.
La patente de EE.UU. US-A-3.837.143 describe un procedimiento para la deshidrogenación y edulcoración simultánea del gas natural para producir un gas natural purificado que tiene un bajo punto de condensación y un bajo contenido en azufre, adecuado para el tránsito en tuberías de transmisión de gas con la consiguiente producción de sulfuro de hidrógeno gaseoso, eliminado del gas natural, y la producción de agua sustancialmente exenta de impurezas, eliminada del gas natural. El procedimiento comprende las etapas de hacer pasar un medio disolvente que comprende un éter dialquílico normalmente líquido de un éter de polietilenglicol en contacto directo con el gas natural para reducir su contenido en H_{2}S, separando el sulfuro de hidrógeno del medio disolvente mediante vapor generado internamente, retirando una porción del vapor internamente generado que contiene una cantidad mínima de disolvente, condensando una porción del mismo junto con el disolvente contenido y devolviendo el condensado de vapor y el disolvente contenido a la zona de separación, condensando y descargando la porción restante del vapor retirado y devolviendo el medio disolvente empobrecido para su separación del gas natural.
El uso de los éteres dialquílicos de polietilenglicoles para eliminar contaminantes gaseosos resulta normalmente en la co-absorción de producto gaseoso valioso, metano, por ejemplo. Los gases co-absorbidos emergen generalmente del disolvente durante la regeneración y generalmente tienen escaso o ningún valor debido a la alta concentración de contaminantes no deseados. La pérdida de gas co-absorbido valioso se reduce típicamente añadiendo al diseño del sistema un bucle de reciclado a alta presión. El bucle de reciclado a alta presión permite la regeneración parcial del disolvente rico, y los gases liberados en el bucle de reciclado, una mezcla de productos gaseosos valiosos y contaminantes gaseosos no deseados, se recomprimen, se enfrían y se reciclan de nuevo al absorbente, donde se recupera el producto gaseoso liberado. Como es bien entendido en la técnica, la expresión "alta presión" se utiliza para caracterizar el bucle porque el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) incluido en el bucle opera a una presión inferior a la presión del absorbente pero por encima de la presión a la que se regenera finalmente el disolvente.
Mientras que un bucle de reciclado a alta presión aumenta el rédito del producto gaseoso, el capital y los costes de la operación para sistemas que incluyen un bucle de reciclado también aumentan. El depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión, el equipo de compresión y los intercambiadores de calor requeridos para el bucle de reciclado tienen todos costes asociados. Además, el aumento de flujo de gas a través del absorbente aumenta el requisito de circulación del absorbente, que necesita mayores bombas de alta presión, intercambiadores de calor, sistema de tuberías y otros componentes a lo largo de todo el sistema.
La optimización económica entre el aumento en la recuperación de producto gaseoso y el aumento de capital y de costes de operación se lleva a cabo normalmente ajustando la presión de reciclado en el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita). Las altas presiones en el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) resultan en bajos volúmenes de reciclado de gas, baja recuperación de producto gaseoso y bajos costes adicionales. Las bajas presiones en el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) resultan en altos volúmenes de reciclado de gas, alta recuperación de producto gaseoso y altos costes adicionales. Sin embargo, se ha comprobado que equilibrar apropiadamente estos parámetros es muy difícil y ajustar la presión del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) no ha proporcionado generalmente un medio efectivo de subsanar el aumento de capital y los costes de operación asociados con sistemas que incluyen un bucle de reciclado a alta presión y la necesidad de maximizar la recuperación de producto gaseoso.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un procedimiento para eliminar contaminantes gaseosos de un producto gaseoso utilizando un disolvente que comprende éteres dialquílicos de polietilenglicoles y agua. El procedimiento incluye un bucle de reciclado a alta presión para reducir la pérdida de producto gaseoso co-absorbido. Sin embargo, puesto que el disolvente también comprende suficiente agua, el capital y costes de operación típicamente asociados con un bucle de reciclado a alta presión se reducen significativamente.
El procedimiento es particularmente útil para eliminar contaminantes gaseosos, tales como sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono, de los gases producto, tales como gas natural y gas de síntesis. Se debería entender, sin embargo, que la invención no está bajo ningún concepto limitada a este respecto y que el procedimiento se puede utilizar para eliminar diversos compuestos de azufre, sulfuro de carbonilo y otros contaminantes gaseosos de una variedad de gases producto comercialmente valiosos.
De acuerdo con la invención, un producto gaseoso que contiene los contaminantes gaseosos se pone en contacto con el disolvente que comprende éteres dialquílicos de polietilenglicol y agua, en al menos una etapa de absorción. Una cantidad determinada de los contaminantes gaseosos se eliminan del producto gaseoso mediante el disolvente, y el producto gaseoso descontaminado se descarga a partir de la etapa de absorción. El disolvente, que contiene disueltos los contaminantes gaseosos y el producto gaseoso co-absorbido, se regenera entonces parcialmente en un bucle de reciclado a alta presión, donde una porción de los contaminantes disueltos y el producto gaseoso co-absorbido se libera a partir del disolvente como un gas de reciclado. El gas de reciclado se recomprime, se enfría y luego se devuelve a la etapa de absorción. Se completa la regeneración del disolvente en un depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a baja presión, eliminando una porción residual de los contaminantes ácidos disueltos del gas y el producto gaseoso co-absorbido que queda en el disolvente. El producto gaseoso co-absorbido y los contaminantes gaseosos eliminados del disolvente en esta etapa de regeneración se liberan como un gas de descarga. El disolvente totalmente regenerado se devuelve entonces a la etapa de absorción.
Se proporciona el disolvente con una cantidad suficiente de agua para aumentar la recuperación del producto gaseoso co-absorbido, mientras que, al mismo tiempo, se proporciona un requisito de velocidad de circulación reducida para el disolvente y requisitos de recompresión reducida y enfriamiento para el gas de reciclado. Por consiguiente, el uso del disolvente proporciona una reducción en el capital y costes de operación típicamente asociados con procedimientos que utilizan un bucle de reciclado a alta presión, más significativamente los costes asociados con los requisitos de recompresión y enfriamiento para el gas de reciclado, a la vez que proporciona una mayor recuperación del producto gaseoso.
En la realización preferida de la invención, el disolvente comprende una mezcla de éteres dimetílicos de polietilenglicoles y suficiente agua para proporcionar al disolvente desde 2% en peso hasta 10% en peso de agua referido a un producto exento de gas. Lo más preferentemente, el disolvente incluye desde 5% en peso hasta 8% en peso de agua referido a un producto exento de gas.
Descripción detallada de los dibujos
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema que opera de acuerdo al procedimiento mostrado en la invención.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 ilustra un sistema para eliminar contaminantes gaseosos de un producto gaseoso que opera de acuerdo al procedimiento mostrado en la invención. Por consiguiente, se describirá la invención en conexión con una descripción del sistema ilustrado en la Figura 1.
Como se muestra en la Figura 1, el sistema, designado generalmente como 10, comprende un absorbente 12, y un bucle de reciclado, generalmente designado como 14, que incluye un depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 16 a alta presión, un compresor de reciclado 18 y un enfriador de reciclado 20. Además, el sistema incluye un depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 22 a baja presión, una bomba de recirculación 24, y una unidad de destilación 26.
Un producto gaseoso que contiene los contaminantes gaseosos, por ejemplo gas natural contaminado con sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono, se mete por el fondo del absorbente 12 a través de la tubería 30 y se pone en íntimo contacto con un disolvente líquido regenerado que se mete en el absorbente cerca de la parte superior a través de la tubería 32. El absorbente es una torre absorbente convencional de un tipo bien conocido para los expertos en la técnica, y el disolvente regenerado que se pone en contacto con el producto gaseoso en el absorbente comprende una mezcla de éteres dialquílicos de polietilenglicoles y agua.
Una serie de dichos disolventes son bien conocidos por los expertos en la técnica. El disolvente utilizado en la presente invención comprende uno o más éteres dialquílicos de polietilenglicoles, que son normalmente líquidos y así se mantienen en las condiciones bajo las cuáles se procesa el producto gaseoso contaminado. Típicamente, el disolvente comprende una mezcla de éteres dimetílicos o dietílicos de polietilenglicoles, prefiriéndose una mezcla de éteres dimetílicos de polietilenglicoles que tienen la siguiente fórmula general:
CH_{3}O(CH_{2}H_{4}O)_{x}CH_{3}
en la que x está entre 3 y 9. El disolvente más preferido para su uso en la invención comprende una mezcla de dichos éteres dimetílicos de polietilenglicoles disponibles en Union Carbide Corporation, Danbury, CT, y vendidos bajo la marca comercial registrada "SELEXOL".
Una determinada cantidad de los contaminantes gaseosos contenidos en el producto gaseoso se elimina mediante el disolvente en el absorbente 12, y el producto gaseoso descontaminado, es decir, el producto gaseoso que tiene una determinada cantidad de los contaminantes eliminada, se descarga desde la parte superior del absorbente a través de la tubería 34. Típicamente, todos los contaminantes gaseosos son sustancialmente eliminados del producto gaseoso en el absorbente 12; sin embargo, como es bien conocido por los expertos en la técnica, no siempre ocurre así, y la cantidad de los contaminantes eliminados depende del uso particular de la corriente gaseosa de producto descontaminado.
El disolvente enriquecido, que ahora contiene los contaminantes disueltos y el producto gaseoso co-absorbido, emerge desde el fondo del absorbente 12 y pasa a través de la tubería 36 hacia el bucle de reciclado 14, donde el disolvente se regenera parcialmente. El disolvente enriquecido pasa directamente al depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 16 a alta presión, donde una porción de los contaminantes gaseosos disueltos y el producto gaseoso co-absorbido se desorben del disolvente y emergen del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 16 como un gas de reciclado. El gas de reciclado pasa a través de la tubería 38 al compresor de reciclado 18, que incluye una o más unidades de compresión, donde el gas de reciclado se recomprime. El gas va, entonces, a través de la tubería 40, hacia el enfriador del reciclado 20, que incluye uno o más intercambiadores de calor, donde el gas de reciclado se enfría antes de ser devuelto al absorbente 12 a través de la tubería 42. Como se menciona anteriormente, el bucle 14 se ha diseñado como un "bucle de reciclado a alta presión" porque el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 16 opera a una presión inferior a la presión de operación del absorbente, pero superior a la presión de regeneración en el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 22.
El disolvente, que ahora contiene sólo una porción residual de los contaminantes gaseosos disueltos y producto gaseoso co-absorbido, sale del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión y pasa a través de la tubería 44 al depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a baja presión 22. La mayor parte de los contaminantes disueltos remanentes y el producto gaseoso co-absorbido se desorben del disolvente en el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 22 y se liberan del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a través de la tubería 45 como un gas de descarga.
El disolvente totalmente regenerado sale del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a baja presión 22 y va, a través de la tubería 46, hacia la bomba de reciclado 24. La bomba de reciclado distribuye el disolvente regenerado hacia la unidad de destilación 26 para mantener el contenido en agua del disolvente en un nivel determinado. Como reconocerán los expertos en la técnica, las corrientes gaseosas de producto incluyen ocasionalmente cantidades no deseadas de agua. Por consiguiente, para mantener el contenido en agua del disolvente en una concentración determinada, cualquier cantidad adicional de agua absorbida por el disolvente a partir del producto gaseoso se puede eliminar en la unidad de destilación 26. Una vez que el disolvente regenerado abandona la unidad de destilación, pasa a través de la tubería 32 de vuelta al absorbente 12.
Los expertos en la técnica reconocerán que es necesario mantener el equilibrio térmico en el sistema mostrado en la Figura 1. Por ejemplo, se requiere un intercambiador de calor entre la bomba 24 y la unidad de destilación 26 para ajustar la temperatura del disolvente previamente a la vuelta del disolvente al absorbente 12. Típicamente, el disolvente que entra en el absorbente lo hace a una temperatura desde -12ºC hasta 49ºC, y preferentemente desde -12ºC a 4ºC. Por consiguiente, la capacidad del intercambiador de calor se puede añadir como requisito para asegurar que el disolvente está a una temperatura apropiada previamente a que sea devuelto al absorbente y/o para mantener de esta forma el equilibrio térmico en el sistema.
Como se ha mencionado anteriormente, se añade suficiente agua al disolvente para aumentar la recuperación de producto gaseoso y disminuir simultáneamente el capital y los gastos de operación. Más específicamente, ajustar la concentración de agua del disolvente permite que el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) 16 a alta presión opere a una presión que aumente la recuperación de gas, mientras que al mismo tiempo reduce el requisito de recompresión en el compresor de reciclado 18 y, por consiguiente, reduce el requisito de enfriamiento en el enfriador de reciclado 20. Además, el requisito global de circulación para el disolvente también se reduce. Todos estos resultados son inesperados, particularmente la reducción del requisito de circulación del disolvente, ya que aumentar la concentración de agua en el disolvente debería disminuir la solubilidad de dióxido de carbono en el disolvente y, por tanto, aumentar el requisito de circulación del disolvente. Las ventajas proporcionadas por la invención se describirán más detalladamente en los ejemplos siguientes.
Ejemplo I
Aproximadamente 14 millones de metros cúbicos estándar por día de gas natural que contiene 45 moles % de dióxido de carbono, 50 moles % de metano, 1 mol % de agua y 4 moles % de hidrocarburos C2+ se meten en la torre de un absorbente a 8,5 MPa absolutos, donde el gas se pone en contacto con un disolvente regenerado que comprende una mezcla de éteres dimetílicos de polietilenglicoles y aproximadamente 4,8% en peso de agua referido a un producto exento de gas. El disolvente concreto que se utiliza en este Ejemplo es el disolvente "SELEXOL", que incluye aproximadamente 4,8% en peso de agua referido a un producto exento de gas. El absorbente es una torre convencional que proporciona aproximadamente seis etapas de equilibrio de contacto gas-líquido. El gas natural contaminado entra cerca de la parte inferior de la torre y el disolvente regenerado entra cerca de la parte superior, y el gas y el disolvente se ponen en contacto en la dirección de la corriente dentro del absorbente. Bajo estas condiciones, se requieren aproximadamente 52.239 lpm ("litros por minuto") de circulación de disolvente para reducir el contenido en dióxido de carbono del gas natural desde 45 moles % a menos de 3 moles %.
Seguidamente al contacto con el gas natural contaminado, el disolvente enriquecido que contiene los contaminantes disueltos y el metano co-absorbido sale de la parte inferior del absorbente y se pasa directamente a un bucle de reciclado a alta presión. El disolvente enriquecido entra en el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión, que opera a 2,1 MPa absolutos. Bajo estas condiciones, los componentes más volátiles, principalmente dióxido de carbono y metano, se desorben del disolvente y salen del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) como un gas de reciclado. El gas de reciclado, descargado del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión, se pasa a un compresor de reciclado, incluyendo uno o más compresores que requieren aproximadamente 12.677 kJ/s. La velocidad total de flujo de gas desde el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) al compresor de reciclado (tubería 38 en Figura 1) es aproximadamente 36% de la velocidad de flujo del gas natural contaminado que entra en el absorbente (tubería 30 en Figura 1). El gas recomprimido se enfría luego en un enfriador de reciclado que comprende uno o más intercambiadores de calor capaces de proporcionar una función de enfriamiento de aproximadamente 16 millones J/s. El gas de reciclado recomprimido y enfriado se devuelve entonces al absorbente. Por consiguiente, el disolvente se regenera parcialmente en el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión y el metano co-absorbido, valioso, se recupera en el bucle de reciclado.
El disolvente parcialmente regenerado pasa a un depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a baja presión operado a aproximadamente 0,13 MPa absolutos, donde los contaminantes disueltos restantes y el metano co-absorbido se desorben del disolvente y se liberan del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a baja presión como un gas de descarga. El disolvente, ahora totalmente regenerado, se bombea de vuelta a la torre de absorción para ponerse en contacto con el gas natural contaminado.
Procesar el gas natural contaminado de la forma anteriormente descrita con el disolvente "SELEXOL", que comprende aproximadamente 4,8% en peso de agua referido a un producto exento de gas limita las pérdidas de metano a aproximadamente 1,7 moles % del gas natural que entra.
Ejemplo II
Aproximadamente 14 millones de metros cúbicos estándar por día de gas natural que contiene 45 moles % de dióxido de carbono, 50 moles % de metano, 1 mol % de agua y 4 moles % de hidrocarburos C2+ a 8,5 MPa absolutos, se procesan de la misma forma establecida en el Ejemplo I, con las siguientes diferencias en los parámetros del procedimiento:
El disolvente comprende disolvente "SELEXOL" y aproximadamente 7,8% en peso de agua referido a un producto exento de gas;
La velocidad total de flujo de gas desde el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión hacia el compresor de reciclado es aproximadamente 25% de la velocidad de flujo del gas natural contaminado que entra;
El requisito de recompresión en el compresor de reciclado es 7.457 kJ/s ;
El requisito de enfriamiento en el enfriador de reciclado es 10 millones J/s;
El requisito de circulación del disolvente es 47.318 lpm; y
La pérdida total de metano se limita a aproximadamente 1,3 moles % del gas natural de partida.
Ejemplo III
(Técnica previa)
Aproximadamente 14 millones de metros cúbicos estándar por día de gas natural que contiene 45 moles % de dióxido de carbono, 50 moles % de metano, 1 mol % de agua y 4 moles % de hidrocarburos C2+ a 8,5 MPa absolutos, se procesan de la misma forma establecida anteriormente en el Ejemplo I, con las siguientes diferencias en los parámetros del procedimiento:
El disolvente comprende disolvente "SELEXOL" y aproximadamente 0,9% en peso de agua referido a un producto exento de gas. Esta es una concentración típica de agua del disolvente utilizada en los sistemas de la técnica previa, que incaute un bucle de reciclado a alta presión;
La velocidad total de flujo de gas desde el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión hacia el compresor de reciclado es aproximadamente 53% de la velocidad de flujo del gas natural contaminado que entra;
El requisito de recompresión en el compresor de reciclado es 17.151 kJ/s;
El requisito de enfriamiento en el enfriador de reciclado es 22 millones J/s;
El requisito de circulación del disolvente es 60.566 lpm; y
La pérdida total de metano se limita a aproximadamente 3 moles % del gas natural que entra.
Las ventajas proporcionadas por la presente invención, comparadas con la técnica previa, se resumen a continuación en la Tabla I.
TABLA I
0,9% en peso 4,8% en peso 7,8% en peso
de agua de agua de agua
Circulación 60.566 52.239 47.318
requerida
(lpm)
Recompresión (kJ/s) 17.151 12.677 7.457
Enfriamiento del gas 22 16 10
de reciclado
(millones de J/s)
Pérdida de metano 3 1,7 1,5
(moles% de la
alimentación)
Como se ilustra en los ejemplos presentados anteriormente y se resume en la Tabla I, la pérdida de metano se limita a aproximadamente 3 moles % en un procedimiento de purificación de gas de una técnica previa, que emplea un disolvente que comprende aproximadamente 1% en peso de agua y un depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión que opera a 2,1 MPa absolutos. Sin embargo, se requerirán aproximadamente 17.151 kJ/s para recomprimir el gas de reciclado desde 2,1 MPa absolutos hasta la presión del absorbente. Además, puesto que el equipo de compresión normalmente aumenta la temperatura de un gas, se requerirá intercambiadores de calor capaces de proporcionar una función de enfriamiento de aproximadamente 22 millones de J/s. Finalmente, debido al aumento de volumen del gas procesado por el equipo de absorción, la circulación requerida para el disolvente será 60.566 l pm. Por consiguiente, el aumento de rédito asociado con la pérdida reducida de metano, proporcionada por el bucle de reciclado, se compensa, en parte o en su totalidad, con aumentos de capital y de costes de operación, asociados con el equipo del bucle de reciclado.
Aumentar el contenido en agua del disolvente, como se ha mostrado en la presente invención, no sólo aumentará la recuperación del producto gaseoso, sino que también reducirá significativamente el capital y los costes de operación asociados con dicho sistema. Como demuestran los ejemplos y se resume en la Tabla I, si el contenido en agua del disolvente regenerado aumenta desde 1% en peso hasta 5% en peso (referido a un producto exento de gas), y si el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión se mantiene a 2,1 MPa absolutos, el requisito de compresión se reducirá desde 17.151 kJ/s a 12.677 kJ/s y el requisito de la función de enfriamiento del gas de reciclado disminuirá desde 22 millones de J/s hasta 16 millones de J/s. Además, el requisito de circulación global se reducirá desde 60.566 l pm a 52.239 lpm y la pérdida de metano disminuirá desde 3 moles% hasta 1,7 moles%. Si se aumenta la concentración de agua en el disolvente todavía más, hasta aproximadamente 8% en peso (sobre base exenta de gas) y el depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión se mantiene a 2,1 MPa absolutos, el requisito de compresión se reducirá aún más, hasta 7.457 kJ/s y el requisito de la función de enfriamiento del gas de reciclado disminuirá desde 22 millones de J/s hasta 16 millones de J/s. El requisito de circulación global se reducirá desde 60.566 lpm a 52.239 lpm y la pérdida de metano disminuirá desde 3 moles % hasta 1,3 moles %.
Por consiguiente, la presente invención permite a los expertos en la técnica conseguir un resultado económico óptimo entre el aumento en la recuperación de producto gaseoso proporcionado por un bucle de reciclado a alta presión y el mayor capital y costes de operación asociados con el uso de dicho sistema. Utilizando el procedimiento mostrado en la invención y proporcionando el disolvente con una cantidad apropiada de agua, se pueden conseguir simultáneamente un aumento en la recuperación de producto gaseoso, así como una reducción en los requisitos de recompresión, enfriamiento de reciclado y circulación del disolvente.
Los datos presentados en la Tabla I representan solamente una de las opciones proporcionadas por la invención para conseguir un balance óptimo entre el aumento de recuperación de producto gaseoso y la reducción del capital y costes de operación. Los expertos en la técnica reconocerán que la invención se puede utilizar en diversas formas alternativas para conseguir un balance apropiado entre el aumento de recuperación de producto gaseoso y la reducción del capital y costes de operación, para cada aplicación particular de descontaminación del gas. Por ejemplo, se puede conseguir una reducción todavía más pronunciada en los costes de la compresión y enfriamiento en el reciclado si se puede tolerar un aumento en la pérdida de producto gaseoso. Lo contrario es también cierto, en el sentido de que las pérdidas de producto gaseoso se pueden reducir por debajo de los valores publicados en la Tabla I, si se encuentra aceptable un aumento en los costes de compresión y enfriamiento en el reciclado.
Por consiguiente, se debería entender que la presente invención no está bajo ningún concepto limitada a los ejemplos particulares descritos, en los que la concentración de agua en el disolvente se aumenta mientras que la presión del depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a alta presión se mantiene constante, y que la invención proporciona una variedad de opciones diferentes para ajustar los parámetros del procedimiento para conseguir un aumento en la recuperación de producto gaseoso y unos costes reducidos.

Claims (7)

1. Un procedimiento para eliminar contaminantes gaseosos de un producto gaseoso que contiene dichos contaminantes, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
(a)
poner en contacto el producto gaseoso con un disolvente que comprende éteres dialquílicos de polietilenglicol y agua en, al menos, una etapa de absorción para eliminar una porción determinada de los contaminantes gaseosos del producto gaseoso;
(b)
descargar el producto gaseoso que tiene la porción determinada de contaminantes gaseosos, eliminados en la etapa de absorción;
(c)
pasar el disolvente que contiene los contaminantes gaseosos disueltos y el producto gaseoso co-absorbido a un bucle de reciclado a alta presión para regenerar parcialmente el disolvente, liberando una porción de los contaminantes gaseosos disueltos y el producto gaseoso co-absorbido del disolvente como un gas de reciclado;
(d)
recomprimir y enfriar el gas de reciclado y luego devolver el gas de reciclado a la etapa de absorción;
(e)
en un depósito de destilado (procedente de evaporación súbita) a baja presión, completar la regeneración del disolvente eliminando del disolvente una porción residual de los contaminantes gaseosos y el producto gaseoso co-absorbido allí remanente y liberar la porción residual como un gas de descarga;
(f)
devolver el disolvente completamente regenerado a la etapa de absorción; y
(g)
proporcionar al disolvente una cantidad de agua suficiente para aumentar la recuperación de producto gaseoso co-absorbido, mientras que, al mismo tiempo, se proporciona un requisito de velocidad de circulación reducida para el disolvente y requisitos de recompresión y enfriamiento para el gas de reciclado.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la mezcla de éteres dialquílicos de polietilenglicoles comprende una mezcla de éteres dimetílicos de polietilenglicoles.
3. El procedimiento de una cualquiera de la reivindicaciones precedentes, en el que el producto gaseoso es uno entre gas natural y gas de síntesis.
4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el disolvente comprende desde 2% en peso hasta 10% en peso de agua, referido a un producto exento de gas.
5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que el disolvente comprende desde 5% en peso hasta 8% en peso de agua, referido a un producto exento de gas.
6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los contaminantes gaseosos comprenden sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono.
7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el procedimiento incluye, después de la etapa (e) pero antes de la etapa (f), la etapa de:
eliminar del disolvente una cantidad seleccionada de agua.
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