DE1083477B

DE1083477B - Process for cooling compressed coke oven gases

Info

Publication number: DE1083477B
Application number: DEB47234A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Grosskinsky; Dr Georg Huck; Dr Walter Klempt
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1957-12-21
Filing date: 1957-12-21
Publication date: 1960-06-15

Description

Verfahren zur Kühlung komprimierter Koksofengase Es ist bekannt, Koksofengase indirekt oder direkt oder abwechselnd nach diesen beiden Methoden zu kühlen. Die heißen Gase werden im allgemeinen von unten nach oben, aber auch in umgekehrter Richtung durch den Kühler geleitet. Es sind demnach zahlreiche Kombinationen zur Kühlung der heißen Rohgase auf Normaltemperatur möglich und bekannt. Die Gasgeschwindigkeit wird in allen Fällen auf etwa 0,3 bis 0,6m/Sek. gehalten, also verhältnismäßig hoch, damit ein ausgiebiger Kontakt zwischen Gas und Kühlmittel erreicht wird.Process for cooling compressed coke oven gases It is known to cool coke oven gases indirectly or directly or alternately by these two methods. The hot gases are generally passed through the cooler from bottom to top, but also in the opposite direction. Accordingly, numerous combinations for cooling the hot raw gases to normal temperature are possible and known. The gas velocity is in all cases to about 0.3 to 0.6 m / sec. kept, so relatively high, so that an extensive contact between gas and coolant is achieved.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es für die Kühlung eines komprimierten rohen, also noch Schwefelwasserstoff und Ammoniak enthaltenden heißen Gases besonders vorteilhaft ist, wenn man das durch mehrstufige Kompression erwärmte Gas nach jeder Kompressionsstufe zunächst indirekt vorkühlt und dann mit Wasser oder Kondensaten mit geringem Ammoniakgehalt direkt kühlt und hierbei das Gas mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 bis 2miSek. von unten nach oben durch den Kühler strömen läßt.It has now been found, surprisingly, that it is particularly advantageous for the cooling of a compressed crude gas, that is, still containing hydrogen sulfide and ammonia, if the gas heated by multi-stage compression is first indirectly pre-cooled after each compression stage and then with water or condensates with a low ammonia content directly cools and thereby the gas with a speed of about 1 to 2 miSec. can flow from bottom to top through the cooler.

Das Verfahren hat gegenüber den bekannten Verfahren speziell für die Kühlung der heißen, komprimierten Rohgase den Vorteil, daß bereits während der Kühlung beachtliche Mengen an Schwefelwasserstoff von dem als Kühlmittel dienenden Wasser aufgenommen werden. Bislang bediente man sich für die letzte Kühlstufe der indirekten Kühlung und erhielt als Kondensat ein etwa 10 bis 20%iges Ammoniakwasser, welches insofern höchst willkommen war, als es sich vorzüglich zur Aufstärkung von Waschwasser der nachfolgenden Schwefelwasserstoffwäsche mittels Ammoniakwasser eignet. Daher hatte man auch Bedenken, an Stelle des indirekten Verfahrens ein direktes Kühlverfahren treten zu lassen, das unvermeidlich eine Verdünnung des durchschnittlich 141)/o Ammoniak enhaltenden Kondensates zur Folge hat, Es zeigte sich jedoch, daß die Kühlung mit einer durchaus noch tragbaren Verdünnung dieser Kompressorkondensate zu erreichen ist. Notfalls kann man den Aufwand an Kühlwasser durch Vorkühlung dieses Wassers auf etwa 0' C erheblich vermindern undloder nur im unteren Temperaturbereich die direkte Kühlung vornehmen; im oberen Temperaturbereich, etwa bis auf 100 oder 500 C abwärts, findet dann die bisherige übliche indirekte Kühlung statt. Hiermit ist kein Nachteil verbunden, da im oberen Temperaturbereich die Schwefelwasserstoffaufnahme nur gering ist.The method has the advantage over the known methods, especially for cooling the hot, compressed raw gases, that considerable amounts of hydrogen sulfide are absorbed by the water used as the coolant during cooling. So far, indirect cooling has been used for the last cooling stage and a 10 to 20% ammonia water has been obtained as condensate, which was most welcome insofar as it is ideally suited for strengthening the washing water of the subsequent hydrogen sulfide washing with ammonia water. For this reason, there were also concerns about replacing the indirect process with a direct cooling process, which inevitably results in a dilution of the condensate containing an average of 141% ammonia Compressor condensate can be reached. If necessary, the amount of cooling water required can be reduced considerably by pre-cooling this water to about 0 ° C. and / or direct cooling can only be carried out in the lower temperature range; In the upper temperature range, down to about 100 or 500 C down, the previous indirect cooling then takes place. This is not associated with any disadvantage, since the hydrogen sulfide uptake is only low in the upper temperature range.

Die Kompressorkondensate, wie man sie bisher durch indirekte Kühlung erhalten hat, stellen ein H2 S-armes, stark kohlensäurehaltiges Ammoniakwasser dar. Durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise wird statt dessen ein stark H2S-haltiges Kompressorkondensat erhalten, so daß vorteilbafterweise je nach Ammoniak- und Sch-#vefelwasserstoffgehaIt des Gases bis zu etwa 25 D/o des Schwefelwasserstoffes bereits beim direkten Kühlverfahren aus dem Gas entfernt werden. Das im Rohgas enthaltene Ammoniak verbindet sich also beim erfindungsgel-näßen Kühlverfahren nicht mit Kohlendioxyd zu Ammoniumcarbonat und Ammoniumbicarbonat, sondern in ganz erheblichem Maße mit Schwefelwasserstoff zu Ammoniumsulfid, womit der nachfolgende Entschwef lungsprozeß wesentlich entlastet wird.The compressor condensates, as they have been obtained so far by indirect cooling, represent a highly carbonated ammonia water with a low H2 S content. The inventive method of working instead gives a compressor condensate with a high H2S content, so that advantageously, depending on the ammonia and water content, # hydrogen sulphide content of the gas up to about 25 D / o of the hydrogen sulphide can be removed from the gas during the direct cooling process. The ammonia contained in the raw gas thus does not combine with carbon dioxide to form ammonium carbonate and ammonium bicarbonate in the cooling process according to the invention, but to a considerable extent with hydrogen sulfide to form ammonium sulfide, which significantly relieves the subsequent desulfurization process.

Für die Kühlung eignen sich die üblichen, für das direkte Kühlverfahren geeigneten Kühltürme. Besonders gute Ergebnisse erzielt das erfindungsgemäße Verfahren mit einbatitenfreien Kühlern, in denen das Gas ähnlich wie in einbautenfreien Waschern mit dem über eine Brause oder Sprühdüse von oben eingeführten Waschwasser gewaschen und gleichzeitig gekühlt wird. Beispiel 1000 Nebm Gas mit 6 g Amnioniak, 8 g Schwefelwasserstoff und 25 g Wasser/cbm werden in zwei Stufen auf 10 atü komprimiert und nach der ersten Stufe indirekt auf -15' C gekühlt, Nach der zweiten Kompressionsstufe wird das auf 140' C erwärmte Gas ebenfalls indirekt auf 50' C vorgekühlt. Das hierbei anfallende Kondensat (14 kg) wird mit Kühlerkondensaten der Niederdruckstufe und/oder überschüssigem Kohlewasser aus der Vorlagespülung vereinigt, so daß 0,5 cbm eines etwa 0,2%igen Ammoniakwassers zur -\T erfügung stehen, die auf 2' C gekühlt werden. Die kalte Lösung wird in den Kühler eingedüst und erwärmt sich hierbei auf 25' C. Das abgelaufene Wasser enthält 10 g Ammoniak, 4 g Schwefelwasserstoff und 6 g Kohlensäure pro Liter. Aus dem Gas werden 2 kg Schwefelwasserstoff, das sind ungefähr 25%, entfernt.The usual cooling towers suitable for the direct cooling process are suitable for cooling. The method according to the invention achieves particularly good results with built-in coolers, in which the gas is washed and cooled at the same time with the washing water introduced from above via a shower or spray nozzle, similar to built-in-free washers. Example 1000 Nebm gas with 6 g amnionia, 8 g hydrogen sulfide and 25 g water / cbm are compressed in two stages to 10 atmospheres and after the first stage indirectly cooled to -15 ° C. After the second compression stage, the temperature is heated to 140 ° C Gas also indirectly pre-cooled to 50 ° C. The hereby resulting condensate (14 kg) is combined with a condenser condensates the low-pressure stage and / or excess coal water from the template flushing so that 0.5 cubic meters of about 0.2% ammonia water to - \ T are erfügung, the cooled to 2 "C will. The cold solution is sprayed into the cooler and warms up to 25 ° C. The water that has run off contains 10 g of ammonia, 4 g of hydrogen sulfide and 6 g of carbonic acid per liter. 2 kg of hydrogen sulfide, that is approximately 25%, are removed from the gas.

Vergleichsweise wird das Gas indirekt in beiden Stufen auf 25' C -ekühlt. Zs fallen 23 kg Kondensat an, die 17,5% Ammoniak und 17"/@ Kohlendioxyd enthalten. Die ausgewaschene Schwefelwasserstoffmenge beträgt nur 0,5 kg. In comparison, the gas is indirectly cooled to 25 ° C. in both stages. 23 kg of condensate are produced, which contain 17.5% ammonia and 17% carbon dioxide. The amount of hydrogen sulfide washed out is only 0.5 kg.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for cooling crude compressed coli which still contains hydrogen sulfide and ammonia: soft gases or gases of similar composition, characterized in that the gas heated by the multi-stage compression is first indirectly pre-cooled after each compression stage and then directly with water or condensates with a low ammonia content cools and here the gas at a speed of about 1 to 2 m / sec. can flow from bottom to top through the cooler.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cooling water is cooled to about 0 'C before being fed to the direct cooler.