Verfahren zur Wiedergewinnung von Schwefeldioxyd aus Kohlenwasserstofflösungen, die bei der Behandlung von Kohlenwasserstoffölen mit schwefeldiogydhaltigen Lösungsmitteln anfallen. Die Wiedergewinnung von schwefel- dioxydhaltigen Lösungsmitteln aus Extrak tionsprodukten, die beim Edeleanu-Verfahren anfallen, erfolgt im technischen Betrieb durch Ausdampfen in mindestens drei Druckstufen, nämlich unter Kondensatordruck (4-5 ata), Atmosphärendruck und unter Vakuum.
In neueren Anlagen ist häufig die unter Kon- densatordruck stehende Verdampferstation nochmals unterteilt, so dass mittels der Dämpfe des zweiten Kondensatordruckver- dampfers der erste beheizt werden kann. Anderseits ist aus Gründen der Wärme ersparnis oft auch dem ersten Kondensator druckverdampfer ein unter mindestens 9 bis 12 ata stehender Hochdruckverdampfer vor geschaltet, so dass auch dessen Brüden zur Beheizung des ersten unter Kondensatordruck stehenden Verdampfers benutzt werden können.
Auf diese Weise setzt sich die Lösungs- mittelwiedergewinnungsanlage gegebenenfalls aus fünf Verdampferstationen zusammen, nämlich dem Hochdruckverdampfer, den beiden Kondensatordruckverdampfern, dem . Atmosphärendruck- und dem Vakuumdruek- verdampfer.
Die Trocknung der Lösungsmitteldämpfe geschieht dadurch, dass die Dämpfe aus dem ersten der beiden unter Kondensatordruck stehenden Verdampfer abgezweigt und durch eine Rektifiziersäule geschickt werden, aus deren oberem Teil trockene Schwefeldioxyd dämpfe abströmen, während Wasser und andere mit den zu trocknenden Dämpfen mit- übergegangene Produkte, wie Benzol oder andere leichte Kohlenwasserstoffe, unten flüssig entnommen werden.
Das .Kondensat wird abgezogen und durch Absetzen in seine Bestandteile zerlegt.
Verwendet man, wie bei der Edeleanu- Extraktion, ein ganz oder zum grössten Teil aus flüssigem Schwefeldioxyd bestehendes Lösungsmittel, so genügt das nach den ört lichen und klimatischen Verhältnissen zur Verfügung stehende Kühlwasser, um in der unter Kondensatordruck stehenden Trocken kolonne einen genügenden Rücklauf von praktisch reinem SO., zu erzeugen.
Kommt dagegen ein Lösungsmittelgemisch mit höhe rem Gehalt an Benzol oder dergleichen ganz oder in einem Teil der Anlage zur Anwen dung, so stehen bei der gegebenen Kühlwas sertemperatur der Kondensator und dement sprechend die Kondensatordruckverdampfer und die Trockenkolonne unter einem gegebe nenfalls um 1-\. Atm. geringeren Druck, als wenn mit reinem SO= gearbeitet wird. Das vorhandene Kühlwasser reicht deshalb nicht aus, reines Schwefeldioxyd im obern Kolon nenteil zur Kondensation zu bringen.
In die sem Falle wird deshalb der Rücklauf in der Kolonne durch entsprechend tiefer gekühlte Wasser erzeugt, oder es wird Lösungsmittel aus dem Lösungsmittelsammler als Rücklauf zu der Kolonne befördert. Beide Arbeitswei sen stellen eine beträchtliche Belastung des Verfahrens dar.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Schwefeldioxyd aus Kohlenwasserstoff lösungen, die bei Schwefeldioxyd Behandlung von Koh lenwasserstoffölen mit. schwefeldioxydhal- tigen Lösungsmittelgemischen gewonnen wer den, durch Ausdampfen des Lösungsmittels in mehreren Druckstufen, Trocknung eines Teils des Schwefeldioxyds in einer Rektifi- zierkolonne und Kondensation der Schwefel dioxyddämpfe in einem wassergekühlten Kondensator,
der unter einem der begebenen Kühlwassertemperatur entsprechenden Druck (Kondensatordruck) steht, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Teil der Ausdampfung des Lösungsmittels in einem direkt mit der Rektifizierkolonne in Verbin dung stehenden Verdampfer (Kolonnendruck verdampfer) erfolgt und dass diese Ausdamp- fung sowie die Trocknung des Schwefel dioxyds in der Kolonne bei einem 1-9 Atm. über dem Kondensatordruck liegenden Druck (Kolonnendruck) vorgenommen wird,
dass die derart getrockneten Schwefeldioxyddämpfe vor dem Eintritt in den Kondensator durch ein Regelventil auf den Konden.atordruck entspannt und dass dem Kolonnendruckver- dampfer ein weiterer, unter Kondensator druck arbeitender Druekverdampfer (Kon- densatordrucl.;verdampfer) nachgeschaltet wird und die in diesem entwickelten Dämpfe unter Kondensatordruck kondensiert werden.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer An lage zur Durchführung des erfindungsgemä ssen Verfahrens schematisch dargestellt.
Das vom Lösungsmittel zu befreiende Öl- lösungsmittelgemisch, das entweder aus der Extraktions- oder aus der Entparaffinie- rungsanlage kommt, also eine Extrakt- oder Ra.ffinatlösung bezw. ein Filtrat darstellt und Schwefeldioxyd, Benzol und Wasser ent hält, wird durch Leitung 1 mit Hilfe der Pumpe ? in den Heizkörper 3 des Verdamp fers 4 befördert. Der Verdampfer 4, der Kolonnendruckverdampfer, ist mit der Ko lonne 6 durch die Leitung 5 verbunden.
In dem Heizkörper 3 des Kolonnendruckver- dampfers 4 werden die Brüden aus dem nachgeschalteten, unter Kondensatordruck stehenden Verdampfer 16 dem Kondensator druckverdampfer, zum Teil kondensiert und gelangen dann in einen besonderen, nicht ge zeichneten Kondensator oder können dem Kondensator 9 zugeführt werden.
Der Ver- dampfer 16 %vird deshalb als Kondensator druckverdampfer bezeichnet, weil er unter einem Druck gehalten wird, der dem des Kondensators 9 gleichkommt, also niedriger ist als der Druck in Kolonne 6 und Ver dampfer 4. Die in dem Kolonnendruckver- da.mpfer 4 frei werdenden Dämpfe gelangen durch Leitung 5 in die Trockenkolonne 6.
In die von der Kolonne zum wassergekühlten Kondensator 9 führende Dampfleitung 7/8 ist. das Druckregelventil 11 eingebaut, das in der Kolonne 6 und dem Kolonnendruckver- dampfer 4 einen Druck aufrecht erhält, durch den die Kondensation von SO,-Dämpfen mit Hilfe des gegebenen Kühlwassers in der Kühleinrichtung 10 gewährleistet ist.
Dieser Druck liegt 1-2 Atm. über dem Konden- satordruck. Das mit Hilfe des SO,-Rück- flusses zurückgehaltene Wasser verlässt zu sammen mit Benzol die Trockenkolonne durch Leitung 12. Die Heizvorrichtung 13 sorgt für die Wiederverdampfung des flüs sigen Schwefeldioxyds.
Die den Verdampfer 4 durch Leitung 14 verlassende Ollösung gelangt über Ventil 19 in den Heizkörper 15 des Kondensatordruck- verdampfers 16, wo sie durch Erhitzen auf eine höhere Temperatur von weiteren Lö- sungsmittelmengen befreit wird und von wo sie dann durch Leitung 1 7 in die nachge schalteten, in der Zeichnung nicht angedeu teten Niederdruckverdampfer strömt.
Die Brüden aus Verdampfer 16 gelangen durch Leitung-18 in den Heizkörper 3 des Kolon nendruckverdampfers 4, wo sie die eintre tende Lösung auf eine zur Verdampfung von S02 und Wasser genügende Temperatur bringen.
Für den Fall, dass die Brüden aus dem Verdampfer 16 nicht ausgenützt werden sol len für die Beheizung des Verdampfers 4, würde die Leitung 18 direkt in den Kon densator 9 führen oder in die Leitung 8 münden.
Bei der angegebenen Druckerhöhung in der Trockenkolonne kann nunmehr durch das gegebene Kühlwasser im Kolonnenküh ler ein ausreichender Rückfluss von flüssigem Schwefeldioxyd erzeugt werden.
Das neue Verfahren hat weiterhin folgen den Vorteil: Die Arbeitsweise der Trocken kolonne wird nicht mehr durch die Unregel mässigkeiten gestört, welche sich aus der schwankenden Zusammensetzung des Lö sungsmittels in dem SO,-Kondensator sowie aus Änderungen der Kühlwassertemperatur usw. ergeben. Bei der bisher üblichen Be triebsweise führen diese Unregelmässigkeiten auch zu Druckänderungen in der Trocken kolonne und stellen deren Rektifizierwirkung in Frage.
Bei Erhöhung des Kolonnendruckes er folgt nicht nur die Trocknung, sondern, da die Kolonne 6 mit dem Kolonnendruckver- dampfer 4 frei verbunden ist, auch die Ver dampfung des zu trocknenden Lösungsmit tels aus diesem Verdampfer 4 unter höherem als Kondensatordruck. Diesem ersten Ver dampfer kann allerdings, wie eingangs schon beschrieben, ein Hochdruckverdampfer vor geschaltet sein.
Die Brüden des Kondensatordruckver- dampfers können, wie beschrieben, zur Be- heizung des Kolonnendruckverdampfers 4 dienen.
In diesem Fall werden dann die Brü- den aus dem gondensatordruckverdampfer 16 in dem Heizkörper 3 des Kolonnendruckver- dampfers 4 unmittelbar unter Druck konden siert, und zwar im Wärmeaustausch mit der dem Kolonnendruckverdampfer zugeführten Kohlenwasserstofflösung. Obwohl der Kon- densatordruckverdampfer 16 unter niedrige rem Druck steht als der Kolonnendruckver- dampfer 4,
reicht die in den Brüden des ersteren enthaltene Wärme aus, um aus dem golonnendruckverdampfer 4 mit dem Schwe feldioxyd so viel Wasser auszutreiben, dass die Trocknung dieser Dämpfe eine genügende Wasserausscheidung aus dem in der Edel- eanu-Anlage umlaufenden Lösungsmittel ge währleistet.
Process for the recovery of sulfur dioxide from hydrocarbon solutions which arise from the treatment of hydrocarbon oils with solvents containing sulfur diogyd. The recovery of sulfur dioxide-containing solvents from extraction products that arise in the Edeleanu process is carried out in industrial operations by evaporation in at least three pressure stages, namely under condenser pressure (4-5 ata), atmospheric pressure and under vacuum.
In more recent systems, the evaporator station under condenser pressure is often subdivided again so that the first can be heated by means of the vapors from the second condenser pressure evaporator. On the other hand, to save heat, the first condenser pressure evaporator is often preceded by a high pressure evaporator with at least 9 to 12 ATA, so that its vapors can also be used to heat the first evaporator under condenser pressure.
In this way, the solvent recovery system may be composed of five evaporator stations, namely the high pressure evaporator, the two condenser pressure evaporators, the. Atmospheric pressure and the vacuum pressure evaporator.
The solvent vapors are dried by branching off the vapors from the first of the two evaporators under condenser pressure and passing them through a rectification column, from the upper part of which dry sulfur dioxide vapors flow off, while water and other products that have passed over with the vapors to be dried, such as benzene or other light hydrocarbons, can be taken in liquid form below.
The condensate is drawn off and broken down into its components by settling.
If, as in the Edeleanu extraction, a solvent consisting entirely or for the most part of liquid sulfur dioxide is used, the cooling water available depending on the local and climatic conditions is sufficient for practically sufficient reflux in the drying column under condenser pressure pure SO., to produce.
If, on the other hand, a solvent mixture with a higher content of benzene or the like is used in whole or in part of the system, the condenser and, accordingly, the condenser pressure evaporator and the drying column are at the given cooling water temperature under a possibly 1- \. Atm. lower pressure than when working with pure SO =. The existing cooling water is therefore not sufficient to condense pure sulfur dioxide in the upper part of the column.
In this case, the reflux in the column is therefore generated by water cooled to a correspondingly lower level, or solvent from the solvent collector is conveyed as reflux to the column. Both working methods place a considerable burden on the process.
The present invention now relates to a process for the recovery of sulfur dioxide from hydrocarbon solutions which, in the case of sulfur dioxide, are treated with hydrocarbon oils. Solvent mixtures containing sulfur dioxide are obtained by evaporating the solvent in several pressure stages, drying part of the sulfur dioxide in a rectification column and condensing the sulfur dioxide vapors in a water-cooled condenser,
the pressure (condenser pressure) corresponding to the given cooling water temperature, which process is characterized in that part of the evaporation of the solvent takes place in an evaporator (column pressure evaporator) which is directly connected to the rectification column and that this evaporation as well as the Drying of the sulfur dioxide in the column at 1-9 atm. the pressure above the condenser pressure (column pressure) is carried out,
that the sulfur dioxide vapors dried in this way, before entering the condenser, are released through a control valve to the condenser pressure, and that the column pressure evaporator is followed by a further pressure evaporator (condenser pressure; evaporator) and the vapors developed in this condensed under condenser pressure.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of a system for performing the method according to the invention is shown schematically.
The oil-solvent mixture to be freed from the solvent, which comes either from the extraction or from the dewaxing system, ie an extract or raffinate solution or. represents a filtrate and contains sulfur dioxide, benzene and water, is through line 1 with the help of the pump? in the radiator 3 of the evaporator 4 promoted. The evaporator 4, the column pressure evaporator, is connected to the column 6 by line 5.
In the radiator 3 of the column pressure evaporator 4, the vapors from the downstream evaporator 16, which is under condenser pressure, are partially condensed to the condenser pressure evaporator and then pass into a special condenser (not shown) or can be fed to the condenser 9.
The 16% evaporator is referred to as a condenser pressure evaporator because it is kept under a pressure that equals that of the condenser 9, ie is lower than the pressure in column 6 and evaporator 4. The pressure in the column pressure evaporator 4 released vapors pass through line 5 into the drying column 6.
In the steam line 7/8 leading from the column to the water-cooled condenser 9. the pressure control valve 11 is installed, which maintains a pressure in the column 6 and the column pressure evaporator 4 by which the condensation of SO 2 vapors is ensured with the aid of the given cooling water in the cooling device 10.
This pressure is 1-2 atm. above the condenser pressure. The water retained with the aid of the SO 2 reflux leaves the drying column together with benzene through line 12. The heating device 13 ensures that the liquid sulfur dioxide is re-evaporated.
The oil solution leaving the evaporator 4 through line 14 passes through valve 19 into the heating element 15 of the condenser pressure evaporator 16, where it is freed from further solvent quantities by heating to a higher temperature and from where it then passes through line 17 into the downstream switched low-pressure evaporator, not indicated in the drawing.
The vapors from the evaporator 16 pass through line 18 into the heating element 3 of the Kolon pressure evaporator 4, where they bring the incoming solution to a temperature sufficient to evaporate SO2 and water.
In the event that the vapors from the evaporator 16 are not to be used for heating the evaporator 4, the line 18 would lead directly into the capacitor 9 or open into the line 8.
With the specified pressure increase in the dry column, a sufficient reflux of liquid sulfur dioxide can now be generated by the given cooling water in the column cooler.
The new method also has the following advantage: The operation of the drying column is no longer disturbed by the irregularities resulting from the fluctuating composition of the solvent in the SO, condenser and changes in the cooling water temperature, etc. In the previous operating mode, these irregularities also lead to changes in pressure in the drying column and call its rectifying effect into question.
When the column pressure is increased, not only does drying take place, but, since the column 6 is freely connected to the column pressure evaporator 4, also the evaporation of the solvent to be dried from this evaporator 4 at a pressure higher than the condenser pressure. However, as already described above, a high-pressure evaporator can be connected upstream of this first evaporator.
The vapors from the condenser pressure evaporator can, as described, serve to heat the column pressure evaporator 4.
In this case, the vapors from the condenser pressure evaporator 16 are condensed directly under pressure in the heating element 3 of the column pressure evaporator 4, namely in heat exchange with the hydrocarbon solution fed to the column pressure evaporator. Although the condenser pressure evaporator 16 is under lower pressure than the column pressure evaporator 4,
the heat contained in the vapors of the former is sufficient to expel so much water from the column pressure evaporator 4 with the sulfur dioxide that the drying of these vapors ensures sufficient water elimination from the solvent circulating in the noble eanu system.