DD142559A1

DD142559A1 - AVOIDING FOAM FORMATION IN GLYCOL DRYING SYSTEMS

Info

Publication number: DD142559A1
Application number: DD21172479A
Authority: DD
Inventors: Joachim Koetter; Gerhard Toerpel
Original assignee: Joachim Koetter; Gerhard Toerpel
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1979-03-22
Publication date: 1980-07-02

Abstract

In mit Glykol betriebenen Trocknungsanlagen für Spaltgase in Pyrolyseanlagen kann es rиra Schäumen des Glykoles kommen» Diese Schaumbildung verursacht erhebliche Störungen des normalen Betriebsregimes und erhöhte Glykolveriuste, Durch Zugabe von 5 bis 50 ppm eines Silikons, sowie durch dessen geeignete Dosierung in den Glykolkreislauf, kann die Schaumbildung vermieden und die damit verbundene Störanfälligkeit ausgeschlossen werdenGlycol blowing may occur in glycol-operated systems for fission gases in pyrolysis plants. "This foaming causes considerable disruption of the normal operating regime and increased glycol degradation. By adding 5 to 50 ppm of a silicone, as well as by appropriate metering into the glycol cycle, the Foam formation is avoided and the associated susceptibility to interference is excluded

Description

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Vermeidung von Schaumbildung in mit Glykol betriebenen TrocknungsanlagenPrevent foaming in glycol-operated drying systems

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Schaumbildung in Glykolen, die zur Trocknung feuchter Koh" lenwasserstoffe, Olefine und Diolefine enthaltender Gase aus der Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen verwendet werden und die nachfolgend in bekannter Weise einer thermischer, Behandlung zur Desorption des adsorbierten Wassers unterzogen werden.The invention relates to a method for preventing foam formation in glycols, which are used for drying moist hydrocarbons, gases containing olefins and diolefins from the pyrolysis of hydrocarbons and which are subsequently subjected in a known manner to a thermal treatment for desorption of the adsorbed water.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei der thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen fällt ein Spaltgas an, welches sich aus einem breiten Spektrum von Kohlenwasserstoffen neben Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Spuren sauerstoffhaltiger organischer Verbin-. düngen zusammensetzt. Dieses Spaltgas wird zur Vermeidung von Sekundärreaktioneri zunächst in sogenannten Quenchkühlern auf z. 8. 300 - 400 ⁰C abgekühlt und anschließend nacheinander mit "Ol und. Wasser gewaschen. Für.den nachfolgenden Trennprozeß wird das Spaltgas mehrstufig bis beispielsweiseIn the thermal cracking of hydrocarbons, a cracked gas is obtained, which consists of a wide range of hydrocarbons in addition to hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and traces of oxygen-containing organic compounds. fertilize. This cracked gas is to avoid Sekundärreaktioneri first in so-called quench coolers on z. 8. 300 - 400 ⁰ C cooled and then washed successively with "oil and water." For the subsequent separation process, the cracking gas is multi-stage, for example

auf 3 MPa verdichtet. Obwohl bei der den einzelnen Verdichterstufen nachgeschalteten Zwischenkühlung Teile der Kohlenwasserstoffe und Wassers auskondensieren, enthält das Spaltgas noch soviel Wasser, daß vor dem Eintritt in die Tieftemperaturtrennung eine Trocknung des Spaltgases erfolgen muß. Diese Trocknung wird u. a. mit Glykolen, vorzugsweise TrI-äthylenglykol, vorgenommen. Bei Eintritt in die Trocknungskolonne enthält das Spaltgas neben Olefinen und Dio.lefinen noch andere Kohlenwasserstoffe sowie Spuren verschiedener anderer organischer Verbindungen, die sich teilweise im GIykol lösen. Ein Teil der im Glykol gelösten Stoffe führt in der Trocknungsanlage zu einer Vielzahl unerwünschter Nebenreaktionen wie z. B.compressed to 3 MPa. Although condense at the individual compressor stages downstream intermediate cooling parts of the hydrocarbons and water, the cracking gas still contains so much water that must be done before entering the cryogenic separation, a drying of the cracking gas. This drying is u. a. with glycols, preferably TrI-ethylene glycol made. When entering the drying column, the cracking gas contains olefins and dioxygen in addition to other hydrocarbons and traces of various other organic compounds that partially dissolve in the glycol. Some of the substances dissolved in the glycol lead in the drying plant to a large number of undesirable side reactions such as. B.

- Bildung hochmolekularer Stoffe (Polymere), die zu Verstopfungen der Apparate führen können;- formation of high molecular weight substances (polymers), which can lead to blockages of the apparatus;

- Schaumbildung in der Trocknungskolonne und in Einrichtungen zur Reinigung des Glykols.Foaming in the drying column and in facilities for the purification of the glycol.

Es wurde beobachtet, daß die Schaumbildung insbesondere dann auftritt, wenn neben den beschriebenen Stoffen auch NH₃ in dem zu trocknenden Spaltgas enthalten ist, das verfahrensbedingt zur Vermeidung von Korrosion in Anlagenteilen vor der Gastrocknung zudosiert wird. Die Schaumbildung kann soweit gehen, daß es zum Oberschäumen des Glykols in der Trocknungskolonne kommt und erhebliche Verluste an Trockenmittel entstehen. Ferner können stabile Schäume bei der Entspannung des Glykols vom Druck der Wasserdampfadsorptionskolonne auf einen niedrigeren Druck entstehen, da in diesem Falle die gelösten Gase zur Verschäumung des Glykols führen.It has been observed that the foam formation occurs in particular when, in addition to the substances described, NH _{3 is also present} in the cracking gas to be dried, which, due to the process, is metered in to avoid drying out of parts of the plant prior to gas drying. The foaming can go so far that it comes to over-foaming of the glycol in the drying column and considerable losses of drying agent. Furthermore, stable foams can be created by relaxing the glycol from the pressure of the water vapor adsorption column to a lower pressure, since in this case the dissolved gases lead to foaming of the glycol.

.3. 2.11 724.3. 2.11 724

Die Entspannung des Glykols ist notwendig, da die Desorption des Wassers unter einem geringeren Druck erfolgt als die Adsorption. Auch spezielle Reinigungsoperationen für das GIykol wie z, B. die Entfernung von Polymeren und Polymerenbild~ nern werden im allgemeinen unter einem niedrigeren Druck durchgeführt, als die Adsorption des Wassers aus dem Spaltgas.The relaxation of the glycol is necessary because the desorption of the water is carried out under a lower pressure than the adsorption. Also, special purification operations for the glycol, such as the removal of polymers and polymer images, are generally carried out at a lower pressure than the adsorption of the water from the cracked gas.

Die erhöhte Schaumbildung tritt nicht ständig auf, sondern nur bei gewissen ßetriebszuständen wie z. B. bei dem Auftre~ ten von NH„ im zu trocknenden Spaltgas,The increased foaming does not occur constantly, but only in certain ßetriebszuständen such. B. in the occurrence of NH "in the gap to be dried,

Nach dem bisher bekannten Stand der Technik ist eine Vermeidung von Schaumbildung nur dann zu erreichen, wenn sogenannte Schaumbildner dem Prozeß ferngehalten werden. Prozeßbedingt können diese Stoffe jedoch bei der thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen nicht ausgeschlossen werden. Auch in Betriebsvorschriften und Bedienungsanleitungen renomierter Firmen, die solche Trocknungsanlagen, wie sie genannt wurden, bauen, sind keinerlei Hinweise zur Vermeidung von evtl, auftretender Schaumbildung enthalten.According to the hitherto known state of the art, foaming prevention can only be achieved if so-called foaming agents are kept away from the process. Due to the process, however, these substances can not be excluded in the thermal cracking of hydrocarbons. Also in operating instructions and operating instructions of renowned companies that build such drying systems, as they are called, are no instructions for avoiding possibly, occurring foaming included.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, in mit Glykcl betriebe« nen Trocknungsanlagen, die zur Trocknung von Spaltgasen aus der Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen dienen, die Eildung von Schaum zu vermeiden bzw. so stark einzuschränken, daß Störungen in technologischen Apparaten der Trocknungsanlage durch Schaumbildung vermieden werden.The object of the invention is to avoid the formation of foam in glycolysis plants which are used for drying cracked gases from the pyrolysis of hydrocarbons or to limit them so much that disturbances in technological apparatus of the drying plant due to foaming are avoided ,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die technische Aufgabe besteht darin, geeignete Mittel und Verfahren zu ihre.r Anwendung zu finden, mit deren Hilfe dieThe technical task is to find suitable means and procedures for their application, with the help of which

unter bestimmten Bedingungen eintretende Schaumbildung in mit Glykol betriebenen Trocknungsanlagen vermieden wird.under certain conditions foaming occurring in glycol-operated drying systems is avoided.

Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Glykol, welches sich in den Apparaten einer Trocknungsanlage befindet, eine Konzentration von 5 bis 50 ppm eines Silikons aufrecht erhalten wird.This object is achieved in that in the glycol, which is located in the apparatus of a drying plant, a concentration of 5 to 50 ppm of a silicone is maintained.

Die Schaumbildung in solchen Anlagen ist normalerweise stark abhängig von der durch die Flüssigkeit strömenden Gasmenge, das heißt, die sich einstellende Schaumhöhe wächst mit der Strömungsgeschwindigkeit des Gases,The foaming in such systems is usually strongly dependent on the amount of gas flowing through the liquid, that is, the resulting foam height increases with the flow rate of the gas,

Es wurde nun gefunden, daß durch die Zugabe eines Silikons in den angegebenen Konzentrationsbereichen diese allgemein bekannte Abhängigkeit aufgehoben wird und auch bei höchsten Gasgeschwindigkeiteri keine Schaumbildung mehr erzwungen werden kann. Dabei wurde beobachtet, daß sich bereits innerhalb der Flüssigkeit die Gasbläschen zu großen Blasen vereinigen, die an der Oberfläche sofort platzen. Diese schaumvermindernde Wirkung bleibt auch nach dem Erhitzen des Glykols auf die für die Desorption des. Wassers notwendige Temperatur von ca, 200 ⁰C erhalten.It has now been found that the addition of a silicone in the specified concentration ranges, this well-known dependence is repealed and even at the highest Gasgeschwindigkeiteri no foaming can be enforced. It was observed that already within the liquid, the gas bubbles combine to large bubbles, which burst on the surface immediately. This suds-suppressing effect is maintained to the time required for the desorption of the. Water temperature of about 200 ⁰ C after the heating of the glycol.

Im erfindungcgemäß beanspruchten Konzentrationsbereich treten keinerlei Entmischungserscheinungen oder andere unerwünschte Nebenreaktionen auf, die auf die Anwesenheit der zugesetzten Silikone zurückzuführen wären.In the concentration range claimed according to the invention, no segregation phenomena or other undesired secondary reactions due to the presence of the added silicones occur.

Die Art der Zuführung der Silikone in das Glykol zur Aufrechterhaltung der ständigen Konzentration in der Trocknungsanlage kann sehr unterschiedlich sein. Zu bevorzugenThe way of feeding the silicones into the glycol to maintain the constant concentration in the drying plant can be very different. To prefer

ist die Zugabe in das Glykol unmittelbar vor den Anlagenteilen, in denen die Schaumbildung besonders stark auftritt. Infolge der Kreislauf führung des Glykols kann jedoch die Zugabe auch an anderen Stellen erfolgen, da eine Durchmischung innerhalb der Trocknungsanlage durch die Kreislauf führung des Glykols erreicht wird.is the addition in the glycol immediately before the plant parts, where the foaming occurs particularly strong. As a result of the circulation leadership of the glycol, however, the addition can also be made elsewhere, since a mixing within the drying plant is achieved by the circulation leadership of the glycol.

Als günstig erweist es sich, vor äer Zugabe zum Glykol eine Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel herzustellen, ?:. B, in aromatischen Kohlenwasserstoffen, da sich derartige.Lösungen besser handhaben lassen als die reine Substanz. Diese Art der Zuführung schränkt den Anwendungsbereich der Erfindung keinesfalls ein,Favorable it proves, in addition to the OCE glycol solution in a suitable solvent to produce,?:. B, in aromatic hydrocarbons, since such solutions can be handled better than the pure substance. This type of delivery in no way restricts the scope of the invention,

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung soll nachstehend an folgenden Beispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to the following examples.

Ir. eine Blasensäule mit 20 mm Durchmesser, die unten mit ei ner Fritte verschlossen ist, wurde soviel Glykol aus der Trocknungsanlage eingefüllt, daß eine Flüssigkeitssäule von 50 mm über der Fritte stand. Anschließend wurde von unten durch die Fritte Stickstoff eingeleitet und die Höhe der sich über der Flüssigkeit einstellenden Schaumschicht in Ab hängigkeit von der Stickstoffmenge gemessen .Ir. a bubble column with 20 mm diameter, which is closed at the bottom with egg ner frit, was filled as much glycol from the drying plant that a column of liquid of 50 mm was above the frit. Subsequently, nitrogen was introduced from below through the frit and the height of the liquid-adjusting foam layer was measured as a function of the amount of nitrogen.

Stickstoffnitrogen l/hl / h 33 1010 2020 3030 Schaumhöhefoam height in mmin mm 1515 2020 2020 2525 Glykolglycol NH₀-freiNH ₀ -free

11 72411,724

Glykol NH^-haltig >200 >200 >200 >200Glycol NH ^ -containing> 200> 200> 200> 200

Glykol NH.-haltig 50 >-200 ^-200Glycol NH.-containing 50> -200 ^ -200

mit .3 ppm Silikonwith .3 ppm silicone

X ^r-XX ^ r-X

Glykol NH₃-haltig 10 mit 5 ppm SilikonGlycol NH ₃ -containing 10 with 5 ppm silicone

χ praktisch keine Schaumbildung mehr vorhandenχ virtually no foam left

Example 2

Glykol aus der Trocknungsanlage wurde mit 500 ppm eines Silikons versetzt und 5 h auf 200 ⁰C erhitzt. Von diesem Produkt wurde dem schäumenden, NH₃-haltigen Glykol soviel zugesetzt, bis die Schaumbildung völlig unterdrückt wurde. Die sich dabei einstellende Silikonkonzentration wurde mit den Ergebnissen des Versuches 1 verglichen.Glycol from the drying plant was mixed with 500 ppm of a silicone and heated to 200 ⁰ C for 5 h. This product was added to the foaming NH ₃ -containing glycol until foaming was completely suppressed. The thereby adjusting silicone concentration was compared with the results of Experiment 1.

20 3020 30

Stickstoffnitrogen l/hl / h 33 1010 Schaumhöhefoam height in mmin mm Glykol 1MH₃ Glycol 1MH ₃ -haltig-containing 2» 2002 »200 ^200^ 200 Glykol NK₃ Glycol NK ₃ -haltig-containing 1515 5 ^X 5 ^X

itxg xo ο "^o -^oitxg xo ο "^ o - ^ o

5 ppm Silikon5 ppm silicone

Glykol NH₃-haltig 10 -<5 ^X «=.5 ^X "^5 ^X 10 ppm SilikonGlycol NH ₃ -containing 10 - <5 ^X "= .5 ^X " ^ 5 ^X 10 ppm silicone

x praktisch keine Schaumbildung mehr vorhandenx virtually no foam left

Claims

invention claim

l _t Method for reducing or * foaming in drying plants for hydrocarbon gases., Which are operated with glycol as a desiccant, characterized in that in the apparatus by dosing a silicone constantly maintain a concentration of 5 to 50 ppm based on the amount of glycol becomes.

2 * gernäß process func 1, characterized in that the dosage in the Glykcikreislauf in pure or in predissolved F to maintain the silicone ^{concentration:} orm is made and that the metering is carried out periodically or continuously.

3 _l Method according to items 1 and 2, characterized in that the silicone is pre-dissolved in a gasoline fraction.