CS217969B2 - Method of cleaning the operation condensate from the wo - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je způsob čištění odvozního kondenzátu, který vzniká při ě v í - ' k -> nebo jiných plynných prou!) - h - ή - ch vodíkem, používaných při růzchem - ckých syntézách, například při

- é - - - čpavk”, methanolu nebo při oxoé - - . ’

Ve výrobnách - syntézního plynu se pro chemickou konverzi hlavní suroviny, jakou je například přírodní plyn, nafta, uhlí a podobně, používá vodní páry. Obvykle je třeba velkého nadbytku vodní páry nad stechi.ometrické množství, poněvadž je nutná vysoká konverze hlavní suroviny. Takto vyrobený syntézní plyn obsahuje značné množství vodní páry, kterou je nutno z něho odstranit, i když je plyn určen k dalšímu zpracování.

Vodní pára se odstraňuje chlazením plynu pod teplotu rosného bodu. Nadbytek vodní páry, obsažený v plynu, zkondenzuje a odděluje se jako provozní kondenzát. Provozní kondenzát obsahuje určitá množství složek syntézního plynu, které byly rozpuštěny ve vodě, jako je kysličník uhličitý, vodík, dusík, kysličník uhelnatý, methan,

Kromě toho obsahuje provozní kondezát ještě jiné látky, jako je čpavek, methanol, formaldehyd a jiné jednoduché organické sloučeniny, protože tyto sloučeniny vznikají jako vedlejší produkty při výrobě a čištění syntézního plynu. Všechny výše uvedené sloučeniny jsou v kondenzátu přítomny jako těkavé látky. Provozní kondenzát obsahuje též stopová množství některých netěkavých látek, například železa, niklu, mědi, zinku.

Syntézní plyn, vyrobený z uhlí nebo těžkých olejů, obsahuje kromě toho různé méně těkavé a těžší organické a anorganické sloučeniny (sloučeniny síry, dusíku, sodíku atd.). Existují různé možnosti využití provozního kondenzátu, avšak nejvýhodnější možností je, použít jej po přečištění jako napájecí vody do kotle. Použití provozního kondenzátu pro tento účel je nemožné bez zvláštního zpracování a odstranění látek v něm rozpuštěných, poněvadž na čistotu napájecí vody do- kotlů jsou kladeny vysoké požadavky.

Je známo několik postupů pro čištění provozního kondenzátu, a to podle účelu, ke kterému se kondenzátu má dále použít. U nízkotlakých a středotlakých parních kotlů se požadovaného stupně vyčištění kondenzátu dosáhaje nejprve dekompresí provozního kondenzátu, následovanou odplyněním, jehož se dosáhne tím, že se do kondenzátu v pračce uvádí nízkotlaká pára nebo vzduch nebo- dusík, načež se nečistoty spolu s vháněným prostředím vypouštějí do atmosféry. Jestliže je provozní kondenzát určen k použití - jako· napájecí voda do vysokotlakého parního kotle, není takovéto- odstranění znečišťujících plynů vždy postačující, takže je nutné další čištění na iontoměničích, které se provádí ve speciálně zvolených a konstruovaných reaktorech s látkami pohlcujícími ionty (pryskyřicemi).. - i

Všechny známé výše popsané způsoby SB vyznačují stejnou závažnou nevýhodou, spočívající v tom, že není možno využít žádné z uvedených příměsí, rozpuštěných v provozním kondenzátu, a je nutné je vypouštět buď do okolního ovzduší, nebo do provozních odpadů, čímž způsobují znečištění okolního prostředí. Kromě toho čpavek, kysličník uhličitý a jiné těkavé látky, obsažené v provozním kondenzátu, způsobují provozní potíže v koncovém stupni zařízení k čištění vody, v němž se používá iontoměničů.

I při přísném dodržování zásad ochrany okolního prostředí byly vyvinuty způsoby, které umožňují odstraňování příměsí z provozního kondenzátu a jejich recyklování pro opětné použití při výrobě syntézního plynu. U jednoho ze známých způsobů se provozní kondenzát podrobí destilaci v koloně nebo- v pračce. Destilát, který obsahuje většinu těkavých složek (v jejich mnohem vyšší koncentraci), se vrací do stupně výroby syntézního plynu, zatímco produkt ze dna kolony se po převedení přes iontoměniče použije jako napájecí voda do kotle. Nevýhodou tohoto způsobu jsou vysoké náklady, spojené s destilováním velmi zředěných roztoků.

Kromě toho- se před destilací obvykle provádí expanze provozního kondenzátu, při níž část příměsí unikne do atmosféry.

Jiným známým způsobem předběžného čištění provozního- kondezátu se zužitkováním příměsí, obsažených v kondenzátu, pro výrobu plynu je odstraňování těkavých složek z provozního kondenzátu jejich vypuzením přírodním plynem nebo vzduchem v protiproudných plněných věžích. Tento způsob je rovněž znám jako saturační postup vzhledem k okolnosti, že prostředí, (vzduch nebo přírodní plyn) používané pro vypuzování se při tomto postupu nasytí vodní párou. Prostředí, kterých se pro vypuzování používá, jako· jsou ona výše uvedená prostředí, nejsou pro tento účel nejvhodnější. Za prvé, mohou obsahovat složky, které jsou rovněž obsaženy v provozním kondenzátu, což způsobuje, že je nemožné je dokonale oddělit od kondenzátu. Za druhé, jsou často samy znečištěny a nečistoty, nejsou-li těkavé, přecházejí v celém množství do- předběžně vyčištěného- kondenzátu. Za třetí, vyžaduj; složité saturační zařízení a jsou nákladné, zejména tehdy, jde-li o- provozní kondenzát,, získávaný pří výrobě syntézního plynu zuhlí nebo těžkých ropných produktů, kterése musí odstranit. <

Je možné se vyhnout kterékoliv z výše uvedených nevýhod, plně chránit okolní prostředí proti znečištění a získat provozní kondenzát vysoké čistoty neobsahující žádné nečistoty, použije-li se způsobu podle vynálezu, při němž se odplyňování provádí při vhodně vysoké teplotě s pomocí čistého; ЖО •

— — prostředí neobsahuje žádné složky rozpustné v provozním kondenzátu.

Způsob podle vynálezu к čištění provozního kondenzátu z výroby vodíku nebo syntézního plynu, při němž se používá vypuzování vodní párou, se vyznačuje tím, že se vypuzování provádí za tlaku v rozmezí 0,2 až 6 MPa částečným nebo veškerým množstvím provozní páry před jejím použitím při chemické konverzi suroviny ve vodík nebo syntézní plyn, a veškeré množství vodní páry, odcházející z vypuzovacího stupně a obsahující těkavé produkty získané odplyněním provozního kondenzátu, se odvádí do stupně výroby plynu. Provozní kondenzát se po ochlazení posléze odvádí do úpravny vody, načež se použije jako napájecí voda do kotle.

Vypuzování nečistot z provozního kondenzátu se provádí za tlaku, který je stejný nebo vyšší než tlak při konverzi suroviny ve vodík nebo syntézní plyn, nikoliv však nižšího než 0,507 MPa. Toto vytváří dostatečně vysokou teplotu pro odplynění provozního kondezátu a umožňuje dobré odstranění příměsí, které se po návratu spolu s voďní párou rozloží v podmínkách, panujících při výrobě syntézního plynu, a tvoří jeho užitečné složky.

V případě provozního kondezátu, získaného při zplynování uhlí nebo při zpracování těžkých olejů, umožňuje vynález snížit náklady na čištění kondenzátu tím, že se některých z látek, obsažených v kondenzátu, využije jako doplňku hlavní suroviny. Provádí-li se čištění provozního kondenzátu způsobem podle vynálezu nepřetržitě, dosáhne se dokonalé ochrany okolního prostředí proti znečištění.

Vynález je blíže objasněn na dále uvedeném příkladu provedení. Proudové schéma na přiloženém výkresu se týká čištění provozního kondenzátu z výrobny syntetického čpavku o denní kapacitě 1500 tun, v níž se jako suroviny používá přírodního plynu.

Příklad

Provozní kondenzát se v nmnožství 100 000 kg/h čerpá potrubím 5 a čerpadlem 3 do výměníku 2 tepla a dále pak potrubím 6 do hlavy vypuzovací věže 1. Ve výměníku 2 tepla se kondenzát nejprve zahřeje na teplotu, která je velmi blízká teplotě varu vody za tlaku, panujícího ve věži 1. Potrubím 10 se do zařízení přivádí přehřátá vodní pára, jíž je při způsobu podle vynálezu zapotřebí, o teplotě 385 °C. Část této přehřáté páry se vede potrubím 12 přímo do reaktoru pro přeměnu přírodního plynu ve čpavkový syntézní plyn, a druhá část přehřáté páry v množství 20 000 kg/h se vede potrubím 11 do dolní části vypuzovací věže 1.

Vypuzovací věž 1 pracuje za tlaku 2,533 MPa. Pára přichází protiproudně do styku s provozním kondenzátem, stékajícím po náplni ve vypuzovací věži 1. Za těchto podmínek se těkavé složky vyženou z provozního kondenzátu a odcházejí spolu s vodní párou z vypuzovací věže potrubím 9. Pára, odcházející z vypuzovací věže 1 potrubím 9, se mísí se zbytkem páry přiváděným potrubím 10 a odvádí potrubím 12 do konverzního reaktoru, v němž se vyrábí čpavkový syntézní plyn.

Vyčištěný provozní kondenzát se pak vypouští ze spodní části vypuzovací věže 1 potrubím 7. Čistý kondenzát se ochladí ve výměníku 2 tepla, kde odevzdá část svého tepelného obsahu pro zahřátí znečištěného provozního kondenzátu. Vyčištěný kondenzát se odvádí ze zařízení přes turbinu 4 potrubím 8 pro případné další přečištění v zařízení к úpravě vody. Turbina 4 je spojena s čerpadlem 3, čímž skýtá veškerou nebo část energie, potřebné к čerpání.

Claims (3)

1. Způsob čištění provozního kondenzátu z výrobny syntézního plynu a vodíku, při němž se používá vypuzování vodní párou, vyznačující se tím, že se vypuzování provádí za tlaku v rozmezí 0,2 až 6 MPa částečným nebo veškerým množstvím provozní páry před jejím použitím při chemické konverzi suroviny ve vodík nebo syntézní plyn, a veškeré množství vodní páry, odcházející z vypuzovacího stupně a obsahující těkavé produkty získané odplyněním provozního kondenzátu, se odvádí do stupně výroby plynu.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vypuzování nečistot z provozního kondezátu ze středotlakého a vysokotlakého stupně к výrobě syntézního plynu provádí za tlaku, který je stejný nebo vyšší než tlak při konverzi suroviny ve vodík nebo syntézní plyn.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vypuzování nečistot z provozního kondenzátu z nízkotlakého stupně к výrobě syntézního plynu provádí za tlaku vyššího, než je tlak při výrobě syntézního plynu, s výhodou za tlaku nad 0,507 MPa.