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Gas Treatment

ABSORPTION FLUIDS FOR GAS TREATMENT

Polyethylenglykoldialkylether sind bewährte Absorptionsflüssigkeiten für die Reinigung von Abluft- und Abgasströmen mit unterschiedlichen organischen Substanzen und Sauergasen. Clariant hat die Genosorb® Absorptionsflüssigkeiten als massgeschneiderte Lösung für viele spezifische Abgasbehandlungsanwendungen entwickelt.

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Genosorb® Absorptionsflüssigkeiten haben niedrigen Dampfdruck und niedrige Viskosität. Ein Abgasstrom, der flüchtige organische Bestandteile (VOC) und/oder Sauergase enthält, wird durch eine Absorptionskolonne geleitet. Das Entfernen von VOC und/oder sauren Gasen wird durch den direkten Kontakt zwischen dem aufsteigenden Gas und der nach unten strömenden Genosorb® Absorptionsflüssigkeit erreicht. Die angereicherte Genosorb® Lösung wird dann abwärts durch eine Desorptionskolonne geleitet.

Die VOC und/oder Sauergase werden durch Strippung mit Dampf oder Luft aus dem Genosorb® entfernt. Dies erfolgt üblicherweise bei Temperaturen zwischen 70° C und 130° C oder durch Druckveränderung bei geringen Temperaturen. Die so generierte schwach VOC- bzw. sauergashaltige Genosorb® Lösung wird dann wieder in die Absorptionskolonne zurückgeleitet.

Eine für Genosorb® 1753 äusserst wichtige Industrieanwendung ist die Entfernung von Sauergasen aus Erdgas und Synthesegas. Es handelt sich hierbei um das so genannte Selexol® Verfahren. Polyglykoldimethylether (Polyglykol DME) sind selektive Lösungsmittel für Wasserstoffdisulfide, Mercaptane, COS und Kohlendioxid. Kohlenwasserstoffe und Inertgase wie Wasserstoff und Kohlenmonoxid werden nicht absorbiert.

In vielen industriellen Anwendungen hat sich dieses Verfahren bei der Aufbereitung von Erdgas, der Entschwefelung und der CO2-Abscheidung aus Synthesegas (zum Beispiel Wasserstoffproduktion aus dem IGCC-Prozess für NH3-Werke, synthetische Erdgasproduktion) oder der CO2-Abscheidung mit grossen Volumina bewährt.

Verschiedene kommerzielle Gasverarbeitungseinheiten mit Gasströmen von 250 Nm3/Std. bis 600 000 Nm3/Std. verwenden Genosorb® 1753 als Waschflüssigkeit.

Die physikalische Absorption auf Basis von Glykoldiethern ist wirtschaftlicher als die chemische Absorption auf Basis organischer Amine, insbesondere wenn eine Tiefenentschwefelung erforderlich ist und das Gas einen hohen Anfangsdruck aufweist. Ein sehr ähnliches Verfahren wird für die Abscheidung von CO2 und/oder H2S aus Biogas verwendet. Dabei wird Erdgas gewonnen, das die Pipeline-Spezifikationen erfüllt.

Typische kommerzielle Genosorb®-Installationen für die Biogasverarbeitung arbeiten mit Gasströmen von etwa 250 bis 2000 Nm3/Std. Auf dieselbe Weise kann Deponiegas mit Genosorb® 1753 aufbereitet werden.

Eine weitere wichtige Anwendung für auf Glykoldiether basierende Absorptionsflüssigkeiten ist das Solinox® Verfahren. Das Solinox® Verfahren wurde von der Linde AG entwickelt und arbeitet mit Genosorb®® 1900 als Absorptionsflüssigkeit.

Bei diesem Verfahren absorbiert Genosorb® 1900 grosse Mengen SO2 aus Rauchgasen. Das Produkt enthält einen urheberrechtlich geschützten Stabilisator, der Genosorb® vor schädlichen Effekten des SO2 und SO3 schützt.

Das beim Solinox® Verfahren entstehende Schwefeldioxid weist eine hohe Reinheit auf und kann in Schwefelsäure umgewandelt oder als Produkt mit Lebensmittelqualität vermarktet werden.

Mehrere kommerzielle Einheiten sind weltweit in Betrieb. Die folgende Tabelle beinhaltet Daten eines Solinox®-Werks in Europa:

  • Luftdurchsatz: 225.000 m³/Std.
  • SO2-/SO3-Eintrittskonzentration: 20.000 mg/m³
  • SO2-Gehalt des gereinigten Gases: max. 200 mg/m³
  • Schwefelsäureproduktion: ca. 40 t/Tag
  • Schwefeldioxidemissionen werden um 99,9 % reduziert

Die Produkte Genosorb® 300 und Genosorb® 1843 wurden zum Auswaschen von VOC wie Alkoholen, Ketonen, Chlor- und Fluorkohlenwasserstoffen, Aromaten, Kohlenwasserstoffen usw. entwickelt.

Sie wurden weltweit in ca. 50 Anlagen zur VOC-Reduktion erfolgreich eingesetzt. Im Unterschied zu Verbrennung oder Adsorption ermöglicht das Genosorb®-Verfahren das Recycling wertvoller organischer Verbindungen aus Abgasen.

Genosorb® 1843 ist ein Polyglykoldibutylether und wird zur physikalischen Absorption nicht polarer Verbindungen wie Aromaten und Kohlenwasserstoffe verwendet. Genosorb® 1843 vermischt sich nicht mit Wasser. Es enthält einen Stabilisator und ist verträglich gegenüber Säurebestandteilen im Gasstrom.

Genosorb® 300 ist ein Polyglykoldimethylether und absorbiert polare VOC wie Alkohole, Aldehyde usw. Das Produkt ist vollständig mit Wasser mischbar. Es enthält einen Stabilisator und ist verträglich gegenüber Säurebestandteilen im Gasstrom.

Genosorb® 1753  wird beim Selexol®-Verfahren eingesetzt und entfernt Schwefelwasserstoff (H2S), Kohlendioxid (CO2) und andere Spurenverbindungen aus Biogas. Dies ermöglicht die Gewinnung von Erdgas (Methan) zur Einspeisung in Pipelines.

Durch Fermentation organischer Materialien gewonnenes Biogas erhält grössere Mengen von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid, die vor dem Einspeisen des Gases in das öffentliche Versorgungsnetz entfernt werden müssen.

Typische Anlagen zur Biogasaufbereitung arbeiten mit Gasströmen von 250 – 2 000 Nm³/h, die mit Genosorb® 1753 behandelt werden.

Vorteile der Aufbereitungstechnologie mit Genosorb® 1753

  • Hervorragende Selektivität
  • Geringer Energieverbrauch für die Regenerierung von Absorptionsmitteln
  • Sehr geringer Methanschlupf
  • Biogasaufbereitung und Gastrocknung in einem Schritt

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