DE10336489A1

DE10336489A1 - Hochdruck-Prozesswasser-Stripper

Info

Publication number: DE10336489A1
Application number: DE2003136489
Authority: DE
Inventors: Gerhard Alzner; Holger Schmigalle
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolonne (Stripper) (1) zur Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus einer mit Kohlenwasserstoffen beladenen wässrigen Flüssigkeit und zur Ausschleusung von Wasserdampf über einen Lamellenabscheider oder Gestrickabscheider (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonne (Stripper) (1) in der oberen Hälfte mindestens einen Kaskadenboden (2), im mittleren Bereich ein vertikal orientiertes Leitblech (3) und einen Lamellenabscheider oder Gestrickabscheider (4), der eine geringere horizontale Ausdehnung als der Querschnitt der Kolonne (1) aufweist und sich nur auf einer Seite des Leitblechs (3) erstreckt, sowie im Bereich unterhalb des Lamellenabscheiders oder Gestrickabscheiders (4) mindestens zwei gegen die Horizontale geneigte Prallbleche (Side-to-side-baffle-trays) (5) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolonne (Stripper) zur Entfernung von leichten Kohlenwasserstoffkomponenten aus einer wässrigen Flüssigkeit sowie zur Ausschleusung von Prozessdampf via Lamellenabscheider.
Der Einsatz von Wasserdampf als Verdünnungsmedium zum Einstellen der optimalen Spaltbedingungen in Spaltöfen ist bekannt. Der dem Ofen als Verdünnungsmedium zugeführte Wasserdampf wird aus dem Spaltgasprodukt des Ofens auskondensiert. Das auskondensierte Prozesswasser ist mit Verunreinigungen beladen, die sich aufgrund der Löslichkeitsgleichgewichte von Kohlenwasserstoffen und Wasser einstellen.
Bevor das Wasser wieder in dampfförmiger Form im Ofen genutzt werden kann, werden leichtere Kohlenwasserstoffe aus dem Prozesswasser mittels Strippung entfernt. Schwere Kohlenwasserstoffe, Salz und Feststoffe werden über eine kontinuierliche wässrige Abschlämmung dem System entzogen. Dazu sind Kolonnen (Prozesswasser-Stripper) bekannt, die z. B. einen Aufbau wie in der 1 gezeigt aufweisen. Die Flüssigkeit wird oben in die Kolonne K eingebracht und über die in der 1 gezeigten Einbauten geleitet. Insbesondere wird die Flüssigkeit von oben nach unten durch eine unregelmäßig geschüttete Packung (Füllkörperschüttung, Packing) P über Ablaufleitungen des Kaminbodens A und im unteren Bereich nochmals durch eine unregelmäßig geschüttete Packung P geleitet.
Das den Sumpf der Kolonne erreichende Wasser wird verdampft und dient als Strippmedium im unteren Teil der Kolonne. Der Hauptanteil des Dampfes verlässt die Kolonne via Lamellenabscheider unterhalb des Kaminbodens. Ein Teilstrom des Dampfes wird via Kaminboden in den Oberteil der Kolonne geleitet und dient dort als Strippdampf für das eintretende Prozesswasser.
Der beladene Strippdampf wird über Kopf der Kolonne abgezogen. Schwere Kohlenwasserstoffe, Salze und Feststoffe werden in einer wässrigen Lösung kontinuierlich aus dem Sumpf abgeschlämmt.
Der Stand der Technik gemäß der 1 weist jedoch den Nachteil auf, dass ein hoher Verschmutzungsgrad der Flüssigkeit zu einer Verschmutzung der Einbauten führt und beginnend mit der oberen Füllkörperschüttung bis zum Sumpf der Kolonne den kontinuierlichen Bertrieb der Kolonne behindert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Kolonne zur Verfügung zu stellen, deren Einbauten einen hohen Verschmutzumgsgrad entweder tolerieren oder nicht entstehen lassen, so dass ein kontinuierlicher Betrieb der Kolonne ermöglicht wird.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Kolonne (Stripper) in der oberen Hälfte mindestens einen Kaskadenboden, im mittleren Bereich ein vertikal orientiertes Leitblech und einen Lamellenabscheider oder Gestrickabscheider, der eine geringere horizontale Ausdehnung als der Querschnitt der Kolonne aufweist und sich nur auf einer Seite des Leitblechs erstreckt, sowie im Bereich unterhalb des Lamellenabscheiders oder Gestrickabscheiders mindestens zwei gegen die Horizontale geneigte Prallbleche (Side-to-side-baffle-trays) aufweist.
Bevorzugt sind die Prallbleche (Side-to-side-baffle-trays) so gegen die Horizontale geneigt in der Kolonne angebracht, dass der höchste Punkt im Bereich der Kolonnenwand und der niedrigste Punkt im Zentrum der Kolonne auftritt.
Besonders bevorzugt sind die Prallbleche (Side-to-side-baffle-trays) als auf verschiedenen Höhen angebrachte, einander gegenüberliegende, geneigte Prallbleche ausgeführt.
Die Erfindung weist dabei folgende Vorteile auf:
Gegenüber dem Stand der Technik werden die verschmutzungsanfälligen Teile durch robuste, Verschmutzung tolerierende Einbauten ersetzt. Besonders vorteilhaft ist, dass die Füllkörperschüttung aus dem Stand der Technik wie er z. B. in der 1 dargestellt ist, in der erfindungsgemäßen Kolonne nicht mehr benötigt wird. Sie konnte erfolgreich durch die Kaskadenböden und durch die Prallbleche ersetzt werden. Diese Einbauten sind verschmutzungstolerant bzw. leicht zu reinigen.
Durch das Leitblech wird eine Führung der Flüssigkeits- und Gasströmung in der Kolonne erzwungen (Zwangsführung). Die Ausdehnung des Lamellenbodens beziehungsweise Gestricks nur auf einer Seite des Leitblechs führt zu einer effektiven Gasabscheidung über den Lamellenboden, die nicht durch abwärts strömende Flüssigkeit gestört werden kann.
Der im Stand der Technik nötige und in der 1 gezeigte untere Verteilerboden ist durch den Einbau der Prallplatten in der erfindungsgemäßen Kolonne überflüssig geworden. Durch einen großen Abstand der obersten Prallplatten zum Lamellenboden wird der Lamellenboden zuverlässig vor einer Verlegung oder Verstopfung durch Verschmutzung geschützt. Dies gilt auch bei massivem Entrainment.
Der Querschnittsbereich in der Mitte der Kolonne, der vom Lamellenboden frei bleibt, weist vorteilhaft eine solche Querschnittsfläche auf, dass ausreichend Platz für einander entgegenströmende Flüssigkeit und Gas verbleibt (im wesentlichen ungestörter Gegenstrom).
Durch die Neigung der Prallplatten und des Leitblechs wird erreicht, dass Verschmutzungen (Verlegungsprodukte) mit der Flüssigkeit in den Sumpf der Kolonne abgeschlämmt werden. Dadurch werden die genannten Einbauten dauerhaft frei von Verschmutzung gehalten.
Insgesamt werden durch die Erfindung die Wartungsintervalle der Kolonne wesentlich verlängert.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die
2 eine erfindungsgemäße Kolonne.
Im Einzelnen zeigt die 2 eine Kolonne 1 mit sechs Kaskadenböden 2 in der oberen Hälfte, im mittleren Bereich (im Bereich der konischen Aufweitung der Kolonne nach unten) ein vertikal orientiertes Leitblech 3 und einen Lamellenabscheider 4 oder ein Gestrick (Gestrickabscheider) 4, der eine geringere horizontale Ausdehnung als der Querschnitt der Kolonne 1 an dieser Stelle aufweist und sich nur auf einer Seite des Leitblechs 3 erstreckt. Im Bereich unterhalb des Lamellenabscheiders 4 sind vier gegen die Horizontale geneigte Prallbleche 5 (Side-to-side-baffle-trays) angebracht.
Die mit Kohlenwasserstoffen beladene wässrige Flüssigkeit wird oben in die Kolonne über Zufuhr 6 eingebracht und strömt über die Kaskadenböden. Dabei werden leichte Kohlenwasserstoffe vom entgegenströmenden Wasserdampf aus der flüssigen Phase abgestrippt und verlassen die Kolonne über Kopf 7.
Das gestrippte Wasser strömt in 2 rechts am Leitblech vorbei nach unten und über die Prallplatten 5. Hierbei wird das Wasser nochmals gestrippt.
Das im Sumpf angelangte Wasser wird verdampft (8) und dient als Strippdampf auf den Prallplatten 5 im unteren Teil der Kolonne. Der größte Teil des Dampfes wird von der Kolonne in der Figur links des Leitblechs 3 über einen Lamellenabscheider oder ein Gestrick 4 abgezogen.
Ein kleinerer Teil des Dampfes strömt rechts vom Leitblech 3 entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit nach oben und dient als Strippdampf im oberen Teil der Kolonne.
Schwere Kohlenwasserstoffe, Salze und Feststoffe werden in einer wässrigen Lösung kontinuierlich aus dem Sumpf 9 abgeschlämmt.

Claims

Kolonne (Stripper) (1) zur Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus einer mit Kohlenwasserstoffen beladenen Flüssigkeit sowie zur Ausschleusung von Dampf über einen Lamellenabscheider oder Gestrickabscheider (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonne (Stripper) (1) in der oberen Hälfte mindestens einen Kaskadenboden (2), im mittleren Bereich ein vertikal orientiertes Leitblech (3) und einen Lamellenabscheider oder Gestrickabscheider (4), der eine geringere horizontale Ausdehnung als der Querschnitt der Kolonne (1) aufweist und sich nur auf einer Seite des Leitblechs (3) erstreckt, sowie im Bereich unterhalb des Lamellenabscheiders oder Gestrickabscheiders (4) mindestens zwei gegen die Horizontale geneigte Prallbleche (Side-to-side-baffle-trays) (5) aufweist.
Kolonne (Stripper) (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallbleche (Side-to-side-baffle-trays) (5) so gegen die Horizontale geneigt in der Kolonne (1) angebracht sind, dass der höchste Punkt im Bereich der Kolonnenwand und der niedrigste Punkt im Zentrum der Kolonne auftritt.
Kolonne (Stripper) (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallbleche (Side-to-side-baffle-trays) (5) als auf verschiedenen Höhen angebrachte, einander gegenüberliegende, geneigte Prallbleche (5) ausgeführt sind.