СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ СЫРЫХ ГАЗОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАН

1. Способ очистки сырых газов, содержащих метан и сероводород, в частности биогаза, где накапливающийся сырой газ десульфурируют, а диоксид углерода удаляют из указанного сырого газа путем очистки под давлением с помощью физически действующего очистного раствора, подаваемого в противотоке, и растворяют в очистном растворе, при этом очищенный биогаз (газ-метан) отводят, а нагруженный очистной раствор очищают по меньшей мере на двух последовательных стадиях отгонки, первой и второй стадии отгонки, и затем вновь подают на очистку под давлением, отличающийся тем, что нагруженный очистной раствор, накапливающийся в результате очистки под давлением, обрабатывают до первой стадии отгонки по меньшей мере на одной стадии мгновенного испарения и, дополнительно, газовую смесь, отводимую со стадии мгновенного испарения, содержащую азот, кислород, диоксид углерода и метан, очищают на стадии очистки с помощью очищенного очистного раствора, отводимого со второй стадии отгонки и подаваемого в противотоке, с получением газа-метана высокой чистоты.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что у нагруженного очистного раствора, находящегося под давлением, сбрасывают давление на стадии мгновенного испарения в испарительной колонне (KE) путем понижения давления системы до значения 1,5-5 бар.
3. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что температуру нагруженного очистного раствора в испарительной колонне (KE) повышают по меньшей мере на 5°C.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что остаточно нагруженный очистной раствор, накапливающийся в нижней части первой испарительной колонны (KE), и нагруженный очистной раствор, накапливающийся в нижней части очистной колонны (K2), стадии очистки подают в первую отгоночную колонну (S1) первой стадии отгонки, а отгоночной газ применяют в количестве 0,01-2%, исходя из количества подлежащего очистке биогаза, который подают на очистку под давлением.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что процесс отгонки осуществляют при температурах 20-120°C и давлении 1,5-5 бар, при этом удаляют по меньшей мере 90% метана, растворенного в очистном растворе.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что на второй стадии отгонки нагруженный очистной раствор из первой стадии отгонки подают во вторую отгоночную колонну (S2) и сбрасывают давление до нормального давления, а растворенный диоксид углерода, все еще содержащийся в очистном растворе, удаляют с помощью отгоночного воздуха по меньшей мере до остаточного содержания меньше 100 мг/л, получая полностью очищенный очистной раствор.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что очищенный очистной раствор, накапливающийся в нижней части второй отгоночной колонны (S2), разделяют на два частичных потока, при этом один частичный поток подают в очистную колонну (K2), а другой подают на очистку под давлением.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для десульфурации сырого газа в первую отгоночную колонну подают кислородсодержащий отгоночной газ, и сырой газ, подлежащий десульфурации, приводят в контакт с суспензией, где суспензия содержит растворенный кислород, который попадает в суспензию в результате контакта кислородсодержащей газовой смеси, отводимой из первой стадии отгонки, и суспензии.
2
4
4
4
2-
-
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время десульфурации отмытый сероводород превращают в серную кислоту (HSO) с помощью биологических материалов через промежуточную ступень сульфат-аниона (SO ), гидросульфат-аниона (HSO ).
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество кислорода, требуемого для биологической десульфурации, дозируют посредством концентрации кислорода отгоночного газа, подаваемого на первую стадию отгонки.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовую смесь, накапливающуюся после первой стадии отгонки, добавляют в сырой биогаз в таком количестве, чтобы соотношение газовой смеси к сырому биогазу составляло от 1:3 до 1:20, предпочтительно от 1:6 до 1:12.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду, или полигликолевый эфир, или смесь обоих компонентов применяют в качестве очистного раствора.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаточно нагруженный очистной раствор, накапливающийся после первой стадии отгонки, применяют в качестве теплоносителя для выработки тепла.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что от очищенного очистного раствора, накапливающегося на второй стадии отгонки, отбирают часть количества, затем нагревают до температур выше 100°C и подают в сосуд, где удаляют остаточную воду из горячего очистного раствора, который вновь добавляют к очищенному очистному раствору, после того как он остынет.
15. Установка для осуществления способа по одному из пп.1-14, отличающаяся тем, что эта установка содержит в следующем порядке по меньшей мере одну работающую под давлением очистную колонну (K1), испарительную колонну (KE), первую отгоночную колонну (S1) и вторую отгоночную колонну (S2), а также размещенную между ними очистную колонну (K2), где очистная колонна (K2) соединена посредством линии (23) с головной частью испарительной колонны (KE) для подачи газовой смеси, содержащей азот, кислород, диоксид углерода и метан, в очистную колонну (K2) и соединена посредством линий (08, 8a) с нижней частью второй отгоночной колонны (S2) для подачи очищенного очистного раствора.
16. Установка по п.15, отличающаяся тем, что блок для биологической десульфурации сырого газа размещен до указанной установки, причем этот блок содержит очистную колонну (K0), реакционный сосуд (B0) и контурную линию (21, 22), в которую встроен первый насос P0, суспензия на основе микроорганизмов содержится в реакционном сосуде (B0), а реакционный сосуд (B0) соединен посредством линии (23) с очистной колонной (K0) и посредством линии (17) для подачи кислородсодержащей газовой смеси.
17. Установка по одному из пп.15 или 16, отличающаяся тем, что блок (B2, W4, W5) предназначен в указанной установке для выпаривания воды из очищенного очистного раствора.