JPH0464359B2 - - Google Patents

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JPH0464359B2
JPH0464359B2 JP58183228A JP18322883A JPH0464359B2 JP H0464359 B2 JPH0464359 B2 JP H0464359B2 JP 58183228 A JP58183228 A JP 58183228A JP 18322883 A JP18322883 A JP 18322883A JP H0464359 B2 JPH0464359 B2 JP H0464359B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水性吸収媒体により天然ガスからCO2
及び場合によりH2Sを除去する方法に係る。
天然ガスからCO2及び場合によりH2Sを除去す
るための溶媒としてモノエタノールアミン或はジ
エタノールアミンの水溶液或はシクロテトラメチ
レンスルフオンとジイソプロパノールアミン水溶
液との混合物を使用することは、例えばアー、エ
ル、コール（Ａ、Ｌ、Kohl）及びエフ、ツエー、
リーゼンフエルト（Ｆ、Ｃ、Riesenfeld）の「ガ
ス精製」（Gas Purification）1979年第３版によ
り公知である。この方法においては、CO2及び場
合によりH2Sを帯同する吸収媒体は、ストリツピ
ングカラムへの蒸気の導入により再生する必要が
あるが、これは著しいエネルギー消費を伴う。高
級炭化水素含有天然ガスから、シクロテトラメチ
レンスルフオンとジイソプロパノールアミン水溶
液との混合物により、CO2及び場合によりH2Sを
除去する場合には、この溶媒中における高級炭化
水素が比較的高い溶解性を示し、従つてストリツ
ピングカラム頂部から排出される酸性ガスは比較
的大きな炭化水素含有量を示し、酸性ガスがH2S
を含有する場合には、後続のクラウス装置
（Claus Anlage）に故障を生起させるおそれがあ
るという附随的な欠点を有する。モノエタノール
アミン或はジエタノールアミンの如き１級或は２
級アルカノールアミンは、更にその量割合におい
て僅少の濃度の水溶液として使用し得るに止ま
る。何となれば高濃度のものを使用するときは装
置各部に腐蝕の被害をもたらす可能性があるから
である。
従つて天然ガスからCO2及び場合によりH2Sを
除去する公知の方法における上述の欠点を回避で
きる方法が要求されていた。
然るに、CO2及び場合によりH2Sを含有する天
然ガスを、吸収処理圏においてメチルジエタノー
ルアミンを含有する水性吸収媒体を用いて40〜
100℃の温度及び10〜110バールの圧力で洗浄処理
し、その際吸収処理圏頂部から処理された天然ガ
スを排出し、吸収処理圏貯溜部からCO2及び場合
によりH2Sを帯同する水性吸収媒体を排出し、し
かる後この水性吸収媒体を再生する、CO2及び場
合によりH2Sを含有する天然ガスからCO2及び場
合によりH2Sを除去する方法であつて、40〜60重
量％のメチルジエタノールアミンを含有する水性
吸収媒体を用い、かつCO2及び場合によりH2Sを
帯同する水性吸収媒体を、ストリツピングカラム
を使用することなく１段或いは複数段の減圧処理
圏で減圧に対して再生することを特徴とする方法
が有利であることが見出された。
この新規の方法によれば、CO2及び場合により
H2Sを帯同する溶媒はストリツピングカラムを使
用することなく単に１段或は複数段の減圧処理圏
において減圧に附するだけで再生される。ストリ
ツピングカラムの省略により、同時にストリツピ
ング処理のための蒸気導入を省略できるので、装
置のコストは著しく軽減され、投資コストのみな
らずエネルギー消費コストの著しい節減が達成さ
れる。更にこの新規方法によれば、ガス洗滌装置
の腐蝕をもたらすことなく、液状吸収媒体におい
て比較的高濃度のメチルジエタノールアミンを使
用するこのができる。
本発明方法は、メタンのほかに更に高級の炭化
水素を含有する天然ガスからCO2及び場合により
H2Sを除去するのに有利に使用される。この高級
炭化水素とは、一般にC2乃至C30の炭化水素、殊
にC2乃至C20、特にC2乃至C12の炭化水素を意味
し、原則的には脂肪族であつて、エタン、プロパ
ン、イソブタン、ｎ−ブタン、イソペンタン、ｎ
−ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノ
ナン、デカン及び更に高級の同族化合物を例示す
ることができる。高級炭化水素は、上述の脂肪族
炭化水素のほかにベンゾールの如き芳香族炭化水
素も包含し得る。一般に天然ガスは高級炭化水素
を0.1乃至40モル％、殊に0.5乃至30モル％、特に
１乃至20モル％含有する。
天然ガスは一般に１乃至90モル％、殊に２乃至
90モル％、特に５乃至60モル％のCO2含有分を示
す。天然ガスはCO2のほかに更に酸性ガスとして
H2Sを僅少モルppm、例えば１モルppmから50モ
ル％まで含有する場合がある。
本発明方法においては、溶媒として40乃至60重
量％のメチルジエタノールアミンを含有する水性
吸収媒体が使用される。水性メチルジエタノール
アミン溶液は、例えば技術的に純粋なメチルジエ
タノールアミンの水溶液であることが好ましい。
本発明の好ましい実施例においては、このメチル
ジエタノールアミン水溶液は追加的に0.1乃至１
モル／の、殊に0.2乃至0.8モル／、特に0.25
乃至0.6モル／の２級アミン或はアルカノール
アミン、殊にメチルモノエタノールアミン、特に
好ましいものとしてピペラジンを含有することが
できる。
本発明方法は、CO2及び場合によりH2Sを含有
する天然ガスを、吸収処理圏において先ずメチル
ジエタノールアミンを含有する吸収媒体で処理す
ることにより実施される。この場合吸収媒体は処
理圏内において40°乃至100℃、殊に50°乃至90℃、
特に60°乃至80℃の温度に保持される。一般に吸
収処理圏内の圧力は10乃至110バール、殊に20乃
至100バール、特に30乃至90バールとする。吸収
処理圏として、一般に充填材カラム或はトレイを
備えたカラムを使用するのが好ましい。処理され
るべき天然ガスはこの処理カラムの貯溜部に、吸
収媒体はその頂部に導入され、ここで酸性ガス
CO2及び場合により含有されているH2Sが向流で
洗滌される。場合により含有されるH2Sが被処理
ガス母最高120モルppm、殊に最高10モルppm、
特に最高３モルppmに達するまで洗除されるのが
好ましく、天然ガス中のCO2は最高0.5乃至６モ
ル％程度、殊に0.5乃至５モル％、特に１乃至４
モル％となるまで洗除することが好ましい。被処
理ガスは、吸収処理圏の頂部、殊に吸収媒体導入
個所の上部から排出されることが望ましい。酸性
ガスCO2及び場合によりH2Sを帯同する吸収媒体
は、処理圏の貯溜部から排出される。
この吸収媒体は、引続いて１段の或は複数段の
減圧処理圏で再生される。最後段の処理圏におい
て、或は１段処理の場合にはこの単一処理圏にお
いて、１乃至３バール、殊に１乃至1.8バール、
特に１乃至1.5バールの減圧とすることが好まし
い。或は、この最後段の処理圏或は上記単一処理
圏の圧力を大気圧より低い圧力、例えば0.5乃至
１バール、殊に0.8乃至１バール程度とすること
もできる。少くとも２段の、例えば２乃至５段
の、殊に２或は３段、特に２段の減圧処理圏を使
用済み吸収媒体再生のために使用することが望ま
しい。この場合、吸収処理圏から使用済み吸収媒
体を導入する第１段減圧処理圏において、最低限
５バール程度に限圧するのが好ましい。この場
合、吸収処理圏後の第１段減圧処理圏において減
圧されるべきその圧力を、吸収処理圏に給送され
たCO2及び場合によりH2Sを含有する天然ガス中
のCO2及び場合によりH2Sの剛性分圧となるよう
にすることが望ましい場合がある。この処理法に
より水分の蒸散、これに伴うエネルギー損失、な
らびに炭化水素の損失は著しく軽度になされる。
この減圧のためカラムの形態の低圧保持室を使用
するのが望ましい。この低圧保持室として、充填
材或は調節用トレイを備えたカラムを使用するこ
ともできる。
減圧により生ずる熱損失を補償するため一般に
この処理の際熱を補給する。これは最終段の減圧
処理圏の前に、単一処理圏の場合にはその前に配
置された熱交換圏において行われ、吸収媒体はこ
の最終段の或は単一の減圧処理圏内において減圧
処理に附される前にこの熱交換圏において加熱さ
れる。吸収媒体は熱交換圏において一般に最大限
20℃だけ加温され、その結果吸収媒体は一般に最
高90℃に、原則的には最高85℃に加熱される。こ
の熱交換圏には、例えばパイプ熱交換器を使用す
ることができる。
酸性ガスCO2及び場合によりH2Sは、最終段減
圧処理圏の頂部から排出される。排出酸性ガスが
H2Sを含有する場合には、例えばクラウス装置で
H2Sの酸化処理を行うのが好ましい。最終段減圧
処理圏の貯溜部から排出される再生吸収媒体は吸
収処理圏に返還給送される。
本発明の更に詳細は、添附図面に示されるフロ
ーシートを参照して以下に説明される。
CO2及び場合によりH2Sと高級炭化水素、例え
ば脂肪族C2乃至C10炭化水素を含有する天然ガス
が、導管１を経て吸収処理カラム２の貯溜部に給
送される。同時に導管３を経て40−60重量％のメ
チルジエタノールアミン水溶液が吸収媒体として
吸収処理カラムの頂部へ給送される。天然ガスに
対し向流で供給される吸収媒体は洗滌されるべき
天然ガス中にあるCO2及び場合によりH2Sを吸収
帯同し、この媒体は導管４を経て吸収処理カラム
の貯溜部から排出される。洗滌処理された天然ガ
スは導管１３を経て吸収処理カラムの頂部から排
出される。この使用済み吸収媒体流は４は、例え
ばバルブ或は好ましくは減圧タービン５を経て少
なくとも５バールの圧力に保持された減圧蒸発器
６に供給される。この場合炭化水素及びCO2を含
有する半減圧処理ガスは吸収媒体と離別して、減
圧蒸発器６の頂部から導管７を経て排出される。
減圧器６の底部において半減圧処理された吸収媒
体に導管８を経て排出され、熱交換器９において
例えば１乃至15℃の範囲で加温され、この吸収媒
体は第２減圧器１０において例えば１乃至２バー
ルの圧力に減圧される。これにより大量のCO2を
含有するガス、例えば98モル％のCO2濃度を有す
るガスが放散され、これは減圧器１０の頂部から
導管１１を経て排出される。減圧器１０の貯溜部
から排出される再生吸収媒体は、循環ポンプ１２
により吸収処理カラム２の頂部に返還される。導
管１１を経て排出されるガスは熱交換器１４にお
いて冷却され、減圧により放散された水蒸気を凝
縮される。これにより分離槽１５に分離された水
はポンプ１６により減圧器１０に返還される。水
洗によるメチルジメタノールアミノの損失を最少
限度にするため、水は導管１７を経て吸収処理カ
ラム２の頂部に給送されるのが望ましい。
本発明の実施形を以下に例示する。
実施例 吸収処理カラムにおいて、CO2含有天然ガス
3.15Kmol／ｈを75バール圧力下に吸収処理媒体
として50重量％のメチルジエタノールアミン水溶
液で洗滌する。被洗滌ガスは以下の如き組成であ
つた。
CO2 10.0モル％ CH4 75.0モル％ 高級炭化水素（C2〜C12） 15.0モル％ 吸収媒体の温度は吸収処理カラムへの給送に際
し70℃であつた。洗滌されたガスのCO2含有量は
2.0モル％となつた。吸収処理カラムから排出さ
れた吸収媒体は、第１段の減圧器において20バー
ルの圧力で減圧処理された。0.04Kmol／ｌの炭
化水素を多量に含有する34.6モル％CO2濃度の半
減圧処理ガスは、ここで吸収媒体と離別し、第１
段減圧器の頂部から排出される。半減圧処理され
た吸収媒体は交換器において約５℃だけ加温され
る。加温された吸収媒体は第２段減圧器におい
て、1.3バールの減圧処理に附される。これによ
りCO2濃度97.55モル％、メタン濃度1.68モル％、
高級炭化水素濃度0.77モル％のCO2高含有ガスが
0.241mol／ｈで遊離され、第２段減圧器の頂部
から排出される。この減圧器の貯溜部から排出さ
れる吸収媒体は循環ポンプにより吸収処理カラム
の頂部に返還される。
上述実施例と同様の条件下で、30重量％のモノ
エタノールアミン水溶液を使用して対比実施を行
つた。この吸収媒体加温のため、メチルジエタノ
ールアミン水溶液加温と同様の加温条件を使用し
たところ、洗滌処理済ガスのCO2濃度は僅かに７
モル％に減少したのみであつた。
【図面の簡単な説明】
添附図面の本発明方法実施例のためのフローシ
ートであつて、その主要成分と参照符号との対応
関係は以下の通りである。 ２……吸収処理カラム、６……第１段減圧器、
１０……第２段減圧器、１４……熱交換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ CO2及び場合によりH2Sを含有する天然ガス
    を、吸収処理圏においてメチルジエタノールアミ
    ンを含有する水性吸収媒体を用いて40〜100℃の
    温度及び10〜110バールの圧力で洗浄処理し、そ
    の際吸収処理圏頂部から処理された天然ガスを排
    出し、吸収処理圏貯溜部からCO2及び場合により
    H2Sを帯同する水性吸収媒体を排出し、しかる後
    この水性吸収媒体を再生する、CO2及び場合によ
    りH2Sを含有する天然ガスからCO2及び場合によ
    りH2Sを除去する方法であつて、40〜60重量％の
    メチルジエタノールアミンを含有する水性吸収媒
    体を用い、かつCO2及び場合によりH2Sを帯同す
    る水性吸収媒体を、ストリツピングカラムを使用
    することなく１段或いは複数段の減圧処理圏で減
    圧に付して再生することを特徴とする方法。 ２ メタンのほかに更に高級の炭化水素を含有す
    る天然ガスからCO2及び場合によりH2Sを除去す
    るために使用されることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載された方法。 ３ 吸収媒体再生のために少なくとも２段の減圧
    処理圏が使用され、吸収媒体が吸収処理圏から第
    １段の再生処理圏に移されて少なくとも５バール
    の圧力の減圧処理に付されることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項或いは第２項に記載された方
    法。
JP58183228A 1982-10-02 1983-10-03 天然ガスからｃｏ↓２及び場合によりｈ↓２ｓを除去する方法 Granted JPS5986695A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823236600 DE3236600A1 (de) 1982-10-02 1982-10-02 Verfahren zum entfernen von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und gegebenenfalls h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s aus erdgasen
DE3236600.0 1982-10-02

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Publication Number Publication Date
JPS5986695A JPS5986695A (ja) 1984-05-18
JPH0464359B2 true JPH0464359B2 (ja) 1992-10-14

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ID=6174826

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58183228A Granted JPS5986695A (ja) 1982-10-02 1983-10-03 天然ガスからｃｏ↓２及び場合によりｈ↓２ｓを除去する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4537753A (ja)
EP (1) EP0107046B1 (ja)
JP (1) JPS5986695A (ja)
AT (1) ATE26927T1 (ja)
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