DE102006004334A1 - Purification of process water in an olefin plant for the production of olefin from organic and/or inorganic impurities containing hydrocarbon by reverse osmosis, comprises purifying the process water and filtering the purified water - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Prozesswasser in einer Anlage zur Herstellung von Olefinen aus kohlenwasserstoffhaltigem Einsatz (Olefinanlage) von Verunreinigungen organischer und/oder anorganischer Art, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a process for the purification of process water in a plant for the production of olefins from hydrocarbon-containing use (Olefinanlage) of impurities organic and / or inorganic Art, as well as a device for carrying out the method.
Olefine können zum Beispiel durch thermisches Spalten in einem Spaltofen (Steamcracker) aus längerkettigen Kohlenwasserstoffen oder die Propandehydrierung hergestellt werden. Das in solchen Anlagen entstehende bzw. verwendete Prozesswasser ist in der Regel durch organische und anorganische Stoffe verunreinigt. Um das anfallende Prozesswasser für die Prozessdampferzeugung zu reinigen, werden nach dem Stand der Technik Systeme bestehend aus Mehrfachfiltern, Koaleszern, Hoch- und Niederdruck-Verdampferanlagen eingesetzt. Die zu entfernenden organischen und anorganischen Verunreinigungen verursachen vor allem in den Koaleszern und Verdampferanlagen Beläge aus anorganischen Salzen und Oxiden sowie aus Polymerverbindungen der organischen Verunreinigungen. Die Entfernung der Beläge erfordert regelmäßige Reinigungsabstellungen der Anlage und vermindert somit die Betriebszeit und erhöht den Verbrauch an Reinigungschemikalien. Zusätzlich führen nicht vollständig entfernte anorganische Verunreinigungen zu Belagsbildungen im Bereich der Konvektionszone und den Spaltrohren, wodurch der Wärmetransport, die Spaltreaktionen und die Laufzeit der Anlage negativ beeinflusst werden.olefins can for example by thermal cracking in a cracking furnace (steam cracker) relatively long Hydrocarbons or the propane dehydrogenation are produced. The process water generated or used in such plants is usually contaminated by organic and inorganic substances. To the accumulating process water for process steam generation To clean, systems are made according to the state of the art from multiple filters, coalescers, high and low pressure evaporator systems used. The organic and inorganic impurities to be removed cause deposits of inorganic, especially in the coalescers and evaporator systems Salts and oxides as well as from polymer compounds of organic Impurities. The removal of the pads requires regular cleaning stops the system and thus reduces the operating time and increases consumption Cleaning chemicals. additionally to lead not completely removed inorganic contaminants to deposit formation in the area the convection zone and the split tubes, whereby the heat transport, the Cleavage reactions and the maturity of the investment negatively affected become.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so auszugestalten, dass die während des Betriebes der Olefinanlage anfallenden Prozesswässer quantitativ von organischen und anorganischen Verunreinigungen befreit werden.Of the The present invention is based on the object, a method of the type mentioned above and a device for carrying out the Process in such a way that during operation of the Olefinanlage accumulating process water quantitatively be freed of organic and inorganic impurities.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Reinigung der Flüssigkeiten zumindest eine Reinigungsstufe umfasst, in der eine Umkehrosmose angewendet wird.These The object is achieved procedurally according to the invention that the cleaning of the liquids includes at least one purification step in which a reverse osmosis is applied.
Bei der Prozesswasserreinigung bis zu einer für die Prozessdampferzeugung ausreichenden Qualität kommt es nach den üblichen Verfahren zu Belagsbildung in Koaleszern und Verdampferanlagen.at process water purification up to one for process steam generation sufficient quality it comes after the usual Process for deposit formation in coalescers and evaporator plants.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die üblichen Verfahren zur Reinigung von Prozesswasser durch ein Reinigungsverfahren zu ersetzen, das mindestens eine Reinigungsstufe umfasst, in der eine Umkehrosmose angewendet wird, die die Qualität der Reinigung derart erhöht, dass die Belagsbildung und die damit verbundenen regelmäßigen Reinigungsabschaltungen weitgehend vermieden werden können.Of the The basic idea of the invention is the usual methods of purification of process water to replace by a purification process, the includes at least one purification step, in which a reverse osmosis the quality is applied the cleaning increased so that the formation of deposits and the associated regular cleaning shutdowns can be largely avoided.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der, die Umkehrosmose aufweisenden, Reinigungsstufe mindestens eine Vorfiltrationsstufe vorgeschaltet, um Teilchen mit einem Durchmesser von größer als 1 bis 10 Mikrometer auszufiltern. Das Verfahren wird zweckmäßigerweise in dem für die Prozessdampferzeugung typischen Druckbereich von 2 bis 20 bar betrieben. Außerdem wird bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 20°C bis zu 100°C eingestellt. In diesem Temperaturbereich ist eine Belagbildung bei erfolgter Vorfiltration durch Polymerverbindungen nicht zu berücksichtigen. Die organischen und anorganischen Komponenten der Verunreinigungen können dann durch die Umkehrosmose quantitativ entfernt werden. Die Einstellung des Temperaturbereiches wird dabei vorzugsweise durch ein Wärmetauschersystem unter Abkühlung der verunreinigten und Erwärmung der gereinigten Flüssigkeit gesteuert, wodurch die extern zuzuführende Energie minimiert wird. Bei der Reinigung entstehendes Konzentrat der Verunreinigungen bzw. das gereinigte Prozesswasser wird vorteilhafterweise über die Umkehrosmosestufe rezirkuliert und so die Fließmenge in der Umkehrosmosestufe immer optimal eingestellt.According to one particularly preferred embodiment of the invention is the reverse osmosis purification stage preceded by at least one pre-filtration stage to form particles with a Diameter greater than 1 to 10 microns filter out. The process is expediently in the for the process steam generation typical pressure range from 2 to 20 bar operated. Furthermore For example, a temperature in the range of 20 ° C to 100 ° C is preferably set. In this temperature range is a deposit formation when prefiltration by polymer compounds not to be considered. The organic and inorganic components of the impurities can then quantitatively removed by the reverse osmosis. The attitude the temperature range is preferably by a heat exchanger system under cooling the contaminated and warming the purified liquid controlled, whereby the externally supplied energy is minimized. Concentrate of contaminants or the purified process water is advantageously on the Reverse osmosis stage recirculates and so does the flow rate in the reverse osmosis stage always optimally adjusted.
Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens sieht vor, die Abschlämmungen der Prozessdampferzeugung der Olefinanlage über die Reinigungsstufe zu führen sowie das entstehende gereinigte Prozesswasser als Einsatz für die Kesselspeisewasseraufbereitung der Olefinanlage zu verwenden. Zweckmäßigerweise kann zusätzlich die gereinigte Flüssigkeit vor der Wiederanwärmung über einen Ionenaustauscher geführt werden.A Development of the inventive concept provides for the slurries process steam generation of the olefin plant via the purification stage to lead and the resulting purified process water as an insert for the boiler feedwater treatment to use the olefin plant. Conveniently, in addition to the purified liquid before reheating over one Ion exchanger led become.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorteilhafterweise ein Teil des gereinigten Prozesswassers vor dem Wärmetauscher entnommen und über einen Ionentauscher zur Kesselspeisewasseraufbereitung geführt.In a further embodiment The invention advantageously becomes part of the purified process water in front of the heat exchanger taken and over led an ion exchanger for boiler feed water treatment.
Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass in die Reinigungsvorrichtung statt der üblichen Einrichtung aus Mehrfachfiltern, Koaleszern, Hoch- und Niederdruckverdampfern eine Einrichtung zur Umkehrosmose integriert wird.the device side the object is achieved in that instead of in the cleaning device the usual Device consisting of multiple filters, coalescers, high and low pressure evaporators Reverse osmosis device is integrated.
Die Vorrichtung zur Reinigung von Prozesswasser weist zweckmäßigerweise eine, der Einrichtung zur Umkehrosmose vorgeschaltete, Einrichtung zur Vorfiltration von Teilchen bis hin zu einer Teilchenausschlussgröße von mindestens 1 bis 10 Mikrometer Durchmesser auf. Die Vorrichtung ist bevorzugt für einen Druckbereich von 2 bis 20 bar und für einen Temperaturbereich von 20°C bis 100°C ausgelegt. Die Einrichtung zur Regelung der Temperatur ist vorteilhafterweise mit einem Wärmetauschersystem ausgestattet. Eine Rückführung des bei der Reinigung anfallenden Konzentrats der Verunreinigungen zur Reinigungseinrichtung ist je nach Ausgestaltung der Umkehrosmose zur Mengenregulation ebenso zweckmäßig wie eine Rückführung des gereinigten Prozesswassers selbst zur Reinigungseinrichtung.The device for purifying process water expediently has a device for prefiltration of particles upstream of the reverse osmosis device up to a particle exclusion size of at least 1 to 10 micrometers in diameter. The device is preferably designed for a pressure range of 2 to 20 bar and for a temperature range of 20 ° C to 100 ° C. The device for regulating the temperature is available Partially equipped with a heat exchanger system. A return of the resulting in the cleaning concentrate of impurities to the cleaning device is depending on the configuration of reverse osmosis for volume control as appropriate as a return of the purified process water itself to the cleaning device.
Gemäß einer Weiterführung des Einfindungsgedankens ist die Vorrichtung mit einer Zuführung der Abschlämmungen aus der Prozessdampferzeugungseinrichtung zur Reinigungsvorrichtung und einer Ableitung des gereinigten Prozesswassers zur Kesselspeisewasseraufbereitungseinrichtung der Olefinanlage versehen. Zwischen die Umkehrosmoseeinrichtung und dem Wärmetauschersystem kann auch vorteilhafterweise ein Ionentauscher eingebaut sein.According to one continuation of the invention is the device with a supply of drain cycles from the process steam generating device to the cleaning device and a discharge of the purified process water to the boiler feed water treatment device provided the olefin plant. Between the reverse osmosis device and the heat exchanger system can also be installed advantageously an ion exchanger.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Ableitung eines Teils des gereinigten Prozesswassers vor dem Wärmetauscher zur Kesselspeisewasseraufbereitungseinrichtung versehen. Vor der Kesselspeisewasseraufbereitungseinrichtung wird bevorzugt ein Ionentauscher eingebaut sein.According to one Another embodiment of the invention, the device with a Discharge of a part of the purified process water before the heat exchanger provided to the boiler feed water treatment device. Before the Boiler feedwater treatment equipment is preferably an ion exchanger be installed.
Mit der Erfindung gelingt es insbesondere Prozesswässer in Olefinanlagen effektiv sowohl von organischen als auch von anorganischen Verunreinigungen zu befreien.With In particular, process waters of olefin plants can be effectively achieved by the invention both organic and inorganic contaminants to free.
Gleichzeitig werden Belagsbildung in der Reinigungsstufe und damit regelmäßige Reinigungsabschaltungen der Olefinanlage vermieden. Darüber hinaus wird die Zuführung externer Energie durch den Einsatz des Wärmetauschersystems minimiert.simultaneously formation of deposits in the cleaning stage and thus regular cleaning shutdowns the olefin plant avoided. Furthermore becomes the feeder minimized external energy through the use of the heat exchanger system.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.in the The invention is based on in the figures schematically illustrated embodiments be explained in more detail.
Es zeigenIt demonstrate
Die
Die
Auslegungsbeispiel:Design example:
Ein
Prozesswasser aus dem Wasch- und Kondensatwasserkreis einer Steamcracker-Olefinanlage mit
folgenden Verunreinigungen
Claims (18)
Priority Applications (1)
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DE200610004334 DE102006004334A1 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Purification of process water in an olefin plant for the production of olefin from organic and/or inorganic impurities containing hydrocarbon by reverse osmosis, comprises purifying the process water and filtering the purified water |
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DE200610004334 Withdrawn DE102006004334A1 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Purification of process water in an olefin plant for the production of olefin from organic and/or inorganic impurities containing hydrocarbon by reverse osmosis, comprises purifying the process water and filtering the purified water |
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- 2006-01-31 DE DE200610004334 patent/DE102006004334A1/en not_active Withdrawn
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE AG, 80807 MUENCHEN, DE |
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