DE1088991B - Process and device for the decomposition of gas mixtures by means of low-temperature rectification - Google Patents
Process and device for the decomposition of gas mixtures by means of low-temperature rectificationInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Zerlegung von Gasgemischen mittels Tieftemperaturrektifikation in einer aus mindestens drei hintereinandergeschalteten Zerlegungsstufen bestehenden Hauptrektifikationssäule und einer Hilfssäule, wobei das Gasgemisch der ersten, unter dem höchsten Druck stehenden Zerlegungsstufe seiner Zusammensetzung entsprechend zugeführt und darin vorzerlegt wird, worauf ein Teil des im Gasgemisch in größerer Menge vorhandenen Bestandteils als reines Produkt abgezogen und das unreine Produkt der nächsten, unter niedrigerem Druck stehenden Zerlegungsstufe an einer entsprechenden Stelle zugeführt wird, in der wiederum derselbe Bestandteil als reines Produkt abgezogen und das unreine Produkt einer weiteren, unter noch niedrigerem Druck stehenden Zerlegungsstufe zugeführt wird und wobei die bei der Kondensation des in den Kopf der w-ten Zerlegungsstufe strömenden Gases frei werdende Wärme in den Fuß der (ra-f-1) -ten Zerlegungsstufe zur Eindampfung der dort siedenden Sumpfflüssigkeit übertragen wird, insbesondere zur Zerlegung von C2-Gemischen mit zwei oder mehreren Bestandteilen, bei denen mindestens ein Bestandteil in geringerer Menge vorhanden ist und die ein Siedeschaubild etwa gemäß der Kurve »C2H4C2 H6« haben, die in Fig. 1 dargestellt ist.The invention relates to a method and a device for the decomposition of gas mixtures by means of low-temperature rectification in a main rectification column consisting of at least three consecutive decomposition stages and an auxiliary column, the gas mixture being fed to the first decomposition step under the highest pressure according to its composition and pre-decomposed therein, whereupon a Part of the constituent present in larger quantities in the gas mixture is withdrawn as a pure product and the impure product is fed to the next, lower-pressure decomposition stage at a corresponding point, in which the same constituent is again withdrawn as a pure product and the impure product to another, under still The lower pressure decomposition stage is fed and the heat released during the condensation of the gas flowing into the head of the w-th decomposition stage into the foot of the (ra-f-1) -th decomposition stage to the end test of the sump liquid boiling there, in particular for the decomposition of C 2 mixtures with two or more constituents, in which at least one constituent is present in a smaller amount and which has a boiling graph approximately according to the curve "C 2 H 4 C 2 H 6 " which is shown in FIG.
Bei diesen Gasgemischen liegt die Gleichgewichtskurve für die Abhängigkeit der Zusammensetzung im Dampf von der Zusammensetzung in der Flüssigkeit für das Höher- bzw. Tiefersiedende nicht auf den dünn ausgezogenen Kurven, die dem Gleichgewicht idealer Gasgemische bei gegebenem Dampfdruckverhältnis ε entsprechen, sondern überschneiden diese für kleine Mengen Höher- bzw. Tiefersiedendes in der Flüssigkeit. Hierbei ist der Parameter ε gleich dem Verhältnis des Dampfdruckes des Höhersiedenden Ji1 zu dem des Tiefersiedenden π2. Die Gleichgewichtskurve selbst wird dargestellt durch die Funktion In the case of these gas mixtures, the equilibrium curve for the dependence of the composition in the vapor on the composition in the liquid for the higher and lower boiling points does not lie on the thin, drawn-out curves that correspond to the equilibrium of ideal gas mixtures at a given vapor pressure ratio ε , but overlap them for small amounts Higher or lower boiling points in the liquid. Here, the parameter ε is equal to the ratio of the vapor pressure of the higher boiling Ji 1 to that of the lower boiling π 2 . The equilibrium curve itself is represented by the function
y = . wobei χ der Molenbruch des höhersiedenden Bestandteils in der Flüssigkeit und y der Molenbruch des höhersiedenden Bestandteils im Dampf beim Gleichgewicht ist. y =. where χ is the mole fraction of the heavier constituent in the liquid and y is the mole fraction of the heavier constituent in the vapor at equilibrium.
Weiterhin läßt sich das Verfahren nach der Erfindung mit Erfolg auf alle Gasgemische anwenden, bei denen das Dampfdruckverhältnis ε größer als etwa 0,3 ist. Außerdem wird das Verfahren vorteilhafterweise angewandt, wenn in einem Gasgemisch ein Bestandteil in geringer Konzentration vorhanden ist.Furthermore, the method according to the invention can be successfully applied to all gas mixtures where the vapor pressure ratio ε is greater than about 0.3. In addition, the method is advantageous used when a component is present in a low concentration in a gas mixture.
Gasgemische, die ein Siedeschaubild haben, wie es oben beschrieben ist, lassen sich schwer trennen. Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Trennung mit einem kleineren Aufwand als bisher zu erreichen, besonders wenn der Verfahren und EinrichtungGas mixtures that have a boiling diagram as described above are difficult to separate. To the The object of the invention is to achieve this separation with less effort than before, especially when it comes to procedures and setup
zur Zerlegung von Gasgemischenfor the decomposition of gas mixtures
mittels Tieftemperaturrektifikationby means of low temperature rectification
Anmelder:Applicant:
ίο Gesellschaft für Linde's Eismaschinenίο Society for Linde's ice machines
Aktiengesellschaft,Corporation,
Zweigniederlassung Höllriegelskreuth,
Höllriegelskreuth bei MünchenBranch office Höllriegelskreuth,
Höllriegelskreuth near Munich
Dipl.-Ing. Rudolf Becker, München-Solln,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Rudolf Becker, Munich-Solln,
has been named as the inventor
eine Bestandteil nur in geringer Konzentration vorhanden ist.a component is only present in low concentration.
Es ist möglich und auch bekannt, die Trennung solcher Gasgemische in einer einzigen Rektifikationssäule mit großem Gaskreislauf durchzuführen. Das ist unwirtschaftlich. Eine Verkleinerung des Gaskreislaufes läßt sich in einer mehrstufigen Säulenordnung erreichen.It is possible and also known to carry out the separation of such gas mixtures in a single rectification column with a large gas circuit. That is uneconomical. The gas circuit can be reduced in size in a multi-stage column order reach.
Dieses Verfahren bringt eine wesentliche Erhöhung des Ausgangsdruckes des zu zerlegenden Gasgemisches mit sich, da jede vorhergehende Zerlegungsstufe einen höheren Druck haben muß als die nachfolgende. Die Energieersparnis durch die kleinere Kreislaufmenge mit zunehmender Stufenzahl kann sich wegen des Ansteigens des Rohgas- und Kreislaufdruckes nicht auswirken. This procedure brings a substantial increase of the outlet pressure of the gas mixture to be broken down, since each previous decomposition stage has a must have higher pressure than the following. The energy savings due to the smaller circulation volume as the number of stages increases, this cannot have any effect due to the increase in the raw gas and circuit pressure.
Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß aus der Zerlegungsstufe mit dem niedrigsten Druck ein Gasgemisch beider Bestandteile entnommen und in der Hilfssäule bei dem gleichen Druck rektifiziert wird, wobei der im Gasgemisch in geringer Menge vorhandene Bestandteil rein gewonnen und von der Hilfssäule abgezogen wird, während das unreine Gasgemisch in die unter dem niedrigsten Druck stehende Zerlegungsstufe zurückgeführt wird. Der Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß es den Vorteil der kleineren Kreislaufmenge einer mehrstufigen Säulenanordnung ausnutzt, dabei aber durch die mit dem Druck der letzten Zerlegungsstufe betriebene Hilfssäule den Ausgangs-These disadvantages are avoided according to the invention in that from the decomposition stage with the A gas mixture of both components is taken from the lowest pressure and in the auxiliary column at the same Pressure is rectified, with the constituent present in small quantities in the gas mixture being obtained in pure form and withdrawn from the auxiliary column while the impure gas mixture enters the one below the lowest Pressurized decomposition stage is returned. The advantage of the method according to the invention is there in that it takes advantage of the smaller circulation volume of a multi-stage column arrangement, but with the auxiliary column operated with the pressure of the last decomposition stage the output
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und Kreislauf druck niedriger hält als bei dem bekannten Verfahren und deshalb wirtschaftlicher ist als dieses.and keeps circuit pressure lower than with the known Procedure and therefore more economical than this.
Das Verfahren wird in einer Rektifikationsanordnung durchgeführt, die aus einer Haupt- und einer Hilfssäule besteht. Die Hauptsäule ist aus mindestens drei Zerlegungsstufen zusammengesetzt. Diese einzelnen Zerlegungsstufen sind so miteinander verbunden, daß jeweils nur Wärme aus der κ-ten in die (w+l)-te Zerlegungsstufe übertragen wird. Dies geschieht dadurch, daß die Zerlegungsstufen übereinander angeordnet und durch Kondensatorverdampfer verbunden sind. Sie lassen sich auch nebeneinander anordnen, wenn in bekannter Weise die Wärme von einer Zerlegungsstufe zur anderen übertragen wird.The process is carried out in a rectification arrangement, which consists of a main and a Auxiliary column exists. The main column is composed of at least three stages of decomposition. This individual Decomposition levels are connected with each other in such a way that only heat from the κ-th to the (w + l) -th Decomposition level is transferred. This is done by arranging the decomposition stages one above the other and connected by condenser evaporators. They can also be arranged next to each other, when the heat is transferred from one decomposition stage to another in a known manner.
Die Drücke in den einzelnen Zerlegungsstufen werden so gewählt, daß am Kopf einer Zerlegungsstufe das Gas bei der Temperatur kondensiert, bei der die Flüssigkeit im Sumpf der folgenden Zerlegungsstufe verdampft. Die zu zerlegende Gemischmenge nimmt von Stufe zu Stufe ab.The pressures in the individual decomposition stages are chosen so that at the head of a decomposition stage the gas condenses at the temperature at which the liquid in the sump of the following decomposition stage evaporates. The amount of mixture to be broken down decreases from step to step.
Die Hilfssäule besteht aus einer einzelnen Kolonne, die wärmemäßig nicht mit der Hauptsäule verbunden ist. Sie kann in ihrer Anordnung allerdings mit der Hauptsäule zu einer Einheit zusammengefaßt oder aber separat aufgestellt werden.The auxiliary column consists of a single column that is not thermally connected to the main column is. In their arrangement, however, they can be combined with the main column to form a unit or but to be set up separately.
Das zu zerlegende Gemisch wird in die unter dem höchsten Druck stehende Zerlegungsstufe flüssig eingeleitet. Der Einfachheit halber wird im folgenden angenommen, daß es sich um ein Gasgemisch aus zwei Bestandteilen handelt. Gasgemische mit mehreren Bestandteilen lassen sich ebenfalls verarbeiten, doch kann in einer Anordnung der beschriebenen Art dann nur der Hauptbestandteil rein, die anderen dagegen nur als Gemisch entnommen werden. Das Gemisch läßt sich anschließend gegebenenfalls durch dasselbe Verfahren weiterzerlegen.The mixture to be broken down is introduced in liquid form into the decomposition stage, which is under the highest pressure. For the sake of simplicity, it is assumed in the following that there is a gas mixture of two Components. Gas mixtures with several components can also be processed, but can in an arrangement of the type described, only the main component is pure, the others, on the other hand, only be taken as a mixture. The mixture can then be optionally followed by the same procedure further disassemble.
Der in größerer Menge im Rohgas vorhandene Bestandteil wird der ersten Zerlegungsstufe rein in flüssiger Form entnommen, und zwar, wenn der tiefersiedende Bestandteil in größerer Menge vorhanden war, am Kopf, wenn dies der höhersiedende Bestandteil war, am Fuß der Zerlegungsstufe. Das entnommene reine Produkt wird entspannt und mit den aus den weiteren Zerlegungsstufen in entsprechender Weise abgezogenen Produkten entweder als Waschflüssigkeit oder zumindest teilweise dem Kondensatorverdampfer am Kopf der unter dem niedrigsten Druck stehenden Zerlegungsstufe zugeführt. Das unreine Flüssigkeitsgemisch sammelt sich am Fuß bzw. am Kopf der Zerlegungsstufe und wird dort entnommen. Nach Entspannung auf den Druck der nächsten Zerlegungsstufe wird es flüssig an einer seiner Zusammensetzung entsprechenden Stelle in diese nächste Zerlegungsstufe eingeführt.The constituent present in larger quantities in the raw gas is purely in the first decomposition stage Taken from liquid form, when the lower-boiling component is present in larger quantities was at the head, if this was the higher-boiling component, at the foot of the decomposition stage. The removed pure product is relaxed and with that from the further decomposition stages in corresponding Wise withdrawn products either as washing liquid or at least partially to the condenser evaporator at the head of the decomposition stage which is under the lowest pressure. The unclean The liquid mixture collects at the foot or at the head of the decomposition stage and is removed from there. After relaxation to the pressure of the next decomposition stage, it becomes liquid in one of its composition appropriate place in this next decomposition level introduced.
Hier wird es weiterzerlegt, das reine Produkt wird wieder am Kopf bzw. am Fuß der Zerlegungsstufe abgezogen und der letzten Zerlegungsstufe aufgegeben, während das unreine Flüssigkeitsgemisch, in dem sich der zunächst in geringerer Menge vorhandene Bestandteil angereichert hat, flüssig einer seiner Zusammensetzung entsprechenden Stelle der nächsten Zerlegungs-. stufe zugeleitet wird.Here it is further broken down, the pure product is returned to the top or bottom of the cutting stage withdrawn and abandoned the last decomposition stage, while the impure liquid mixture in which the component initially present in a smaller amount has enriched, liquid one of its composition corresponding point of the next decomposition. stage is forwarded.
Der letzten Zerlegungsstufe wird ein unreines Gasgemisch entnommen, in dem der im Rohgas in geringerer Menge vorhandene Bestandteil stark angereichert ist, und bei gleichem Druck der Hilfssäule zur Reingewinnung dieses Bestandteils zugeführt.An impure gas mixture is removed from the last decomposition stage, while the one in the raw gas is less Amount of existing constituent is highly enriched, and at the same pressure of the auxiliary column for pure recovery this component supplied.
Wenn der tiefersiedende Bestandteil in größerer Menge im Rohgas vorhanden war, wird dem Fuß der letzten Zerlegungsstufe ein unreines Flüssigkeitsgemisch entnommen und zur Hilfssäule geleitet. In dieser wird ein großer Teil des Höhersiedenden rein abgetrennt und kann ihr entnommen werden, während der Rest gasförmig zur letzten Zerlegungsstufe zurückgeführt wird. Der Sumpf der Hilfssäule kann dabei mit Rohgas beheizt werden.If the lower-boiling component was present in larger quantities in the raw gas, the base of the An impure liquid mixture was removed from the last decomposition stage and passed to the auxiliary column. In this is a large part of the higher boiling pure separated and can be taken from it while the remainder is returned in gaseous form to the last decomposition stage. The sump of the auxiliary column can be heated with raw gas.
Wenn der höhersiedende Bestandteil in größerer Menge im Rohgas vorhanden war, wird am Kopf derIf the higher-boiling component was present in the raw gas in large quantities, the
ίο letzten Zerlegungsstufe ein gasförmiges Gasgemisch entnommen und der Hilfssäule zugeleitet, in der dieses Höhersiedende rein gewonnen und abgezogen werden kann, während der Rest flüssig zur letzten Zerlegungsstufe zurückströmt. Die Hilfssäule wie auch die letzte Zerlegungsstufe enthalten im Kopf Kondensatorverdampfer. Diesen wird von außen das in allen Zerlegungsstufen abgezogene, flüssige Höhersiedende mindestens teilweise zugeleitet und in ihnen mindestens teilweise verdampft. Der Sumpf der ersten Zerlegungsstufe kann durch kondensierendes Höhersiedendes beheizt werden, das der Zerlegungsanlage entnommen wird.ίο last decomposition stage a gaseous gas mixture taken and fed to the auxiliary column, in which this higher boiling point is recovered and withdrawn can, while the rest of the liquid flows back to the last decomposition stage. The auxiliary column as well as the last Decomposition stage contain condenser evaporator in the head. This is done from the outside in all stages of decomposition withdrawn, liquid higher boiling ends at least partially fed in and at least in them partially evaporated. The bottom of the first decomposition stage can be condensed by higher boiling be heated, which is taken from the cutting plant.
In Fig. 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes nach der Erfindung schematisch dargestellt.In Fig. 2 and 3 embodiments of the object according to the invention are shown schematically.
Es zeigtIt shows
Fig. 2 eine Ausführungsform, in der Rohgase mit geringerem Gehalt an höhersiedendem Gas zerlegt werden,2 shows an embodiment in which raw gases with a lower content of higher-boiling gas are broken down will,
Fig. 3 eine Ausführungsform für die Zerlegung von Rohgas mit einem geringerem Gehalt an tiefersiedendem Gas.Fig. 3 shows an embodiment for the decomposition of raw gas with a lower content of lower boiling Gas.
In Fig. 2 sind 1, 2, 3 die drei Zerlegungsstufen der Hauptsäule, 4 ist die Hilfssäule. Durch die Leitung 5 werden z. B. 1000 Nm3/h flüssiges (^-Gemisch, das ausIn Fig. 2, 1, 2, 3 are the three decomposition stages of the main column, 4 is the auxiliary column. Through the line 5 z. B. 1000 Nm 3 / h liquid (^ mixture that consists of
etwa 7O-°/oi C2H4 und 30% C2H6 besteht, einer unter Atmosphärendruck arbeitenden Methansäule entnommen und mittels einer Pumpe 6 über die Leitung 7 in die unter einem Druck von etwa 4 ata stehende erste Zerlegungsstufe 1 gefördert. Dort wird das_ C2-Gemisch zerlegt in flüssiges, reines Äthylen, das sich am Kopf der Zerlegungsstufe 1 bei 14 sammelt, und in eine mit Äthan angereicherte Flüssigkeit, die am Fuß der Zerlegungsstufe 1 anfällt. Diese Flüssigkeit wird abgezogen, im Ventil 11 auf den in der Zerlegungsstufe 2 herrschenden Druck von etwa 2,6 ata - entspannt und über die Leitung 17 an einer ihrer Zusammensetzung entsprechenden Stelle in die Zerlegungsstufe 2 eingeleitet. Hier wird die Flüssigkeit weiterzerlegt. Bei 18 wird wieder flüssiges, reines Äthylen entnommen, im Ventil 19 auf den Druck der Zerlegungsstufe 3 entspannt und am Kopf der Zerlegungsstufe 3 über Leitung 21 zusammen mit dem bei 14 entnommenen und im Ventil 15 entspannten Anteil als Waschflüssigkeit aufgegeben. Die unreine Sumpfflüssigkeit der Zerlegungsstufe 2 wird bei 16 entspannt und der Zerlegungsstufe 3 an einer ihrer Zusammensetzung entsprechenden Stelle über Leitung 20 zugeführt. Am Kopf der Zerlegungsstufe 3 wird durch die Leitung 22 reines, gasförmiges Äthylen abgenommen, während am Fuß flüssiges, mit Äthan angereichertes Gemisch durch die Leitung 25 entnommen und der Hilfssäule 4 zugeführt wird. Dort scheidet sich reines Äthan am Fuß der Hilfssäule 4 ab und kann über das Ventil 28 bei 26 abgeführt werden, während gasförmiges, unreines Äthylen über die Leitung 30 in die Zerlegungsstufe 3 zurückkehrt, die wie die Hilfssäule 4 wenig über Atmosphärendruck betrieben wird. Die Hilfssäule 4 wird mit durch die Leitung 27 strömendem Rohgas beheizt. Zur Beheizung der Zerlegungsstufe 1 dient reines Äthylen, das bei 23 von derabout 70 % C 2 H 4 and 30% C 2 H 6 , taken from a methane column working under atmospheric pressure and conveyed by means of a pump 6 via line 7 to the first decomposition stage 1, which is under a pressure of about 4 ata. There, the C 2 mixture is broken down into liquid, pure ethylene, which collects at the top of decomposition stage 1 at 14, and into a liquid enriched with ethane, which is obtained at the foot of decomposition stage 1. This liquid is withdrawn, expanded in valve 11 to the pressure of about 2.6 ata prevailing in decomposition stage 2 and introduced into decomposition stage 2 via line 17 at a point corresponding to its composition. Here the liquid is further broken down. At 18, liquid, pure ethylene is withdrawn again, released in valve 19 to the pressure of the decomposition stage 3 and given up at the head of the decomposition stage 3 via line 21 together with the portion withdrawn at 14 and relaxed in valve 15 as washing liquid. The impure bottom liquid from the decomposition stage 2 is expanded at 16 and fed to the decomposition stage 3 via line 20 at a point corresponding to its composition. At the head of the decomposition stage 3, pure, gaseous ethylene is taken off through line 22, while at the foot a liquid mixture enriched with ethane is taken through line 25 and fed to the auxiliary column 4. There pure ethane is deposited at the foot of the auxiliary column 4 and can be discharged via the valve 28 at 26, while gaseous, impure ethylene returns via the line 30 to the decomposition stage 3, which, like the auxiliary column 4, is operated a little above atmospheric pressure. The auxiliary column 4 is heated with raw gas flowing through the line 27. Pure ethylene is used to heat the decomposition stage 1;
Leitung 22 abgezweigt und über die Leitung 8 einem Kompressor 9 zugeleitet wird. Dort wird es auf etwa 6 ata verdichtet und durch die Rohrschlange 10 im Fuß der Zerlegungsstufe 1 geleitet. Hierbei kondensiert das Äthylen, wobei es die Sumpfflüssigkeit in der Zerlegungsstufe 1 verdampft. Im Ventil 12 wird es anschließend entspannt, um ebenfalls über Leitung 21 als Waschflüssigkeit in die Zerlegungsstufe 3 gegeben zu werden. Reines Äthylen wird bei 24 abgenommen. Die Leitungen 13 dienen zur Entlüftung der Kondensatorverdampfer 29.Line 22 is branched off and fed to a compressor 9 via line 8. There it will be about 6 ata compressed and passed through the coil 10 in the foot of the decomposition stage 1. This condenses the ethylene, whereby it evaporates the bottom liquid in the decomposition stage 1. In valve 12 it becomes then relaxed, in order to also be passed into the decomposition stage 3 via line 21 as washing liquid to become. Pure ethylene is taken off at 24. The lines 13 are used to vent the condenser evaporator 29
In Fig. 3 sind 31, 32, 33 die drei Zerlegungsstufen ■der Hauptsäule, 34 ist die Hilfssäule. Das an Äthan reiche Rohgas strömt mit einem Druck von etwa 6,6 ata durch die Leitung 45 an einer seiner Zusammensetzung entsprechenden Stelle in die Zerlegungsstufe 31 und wird dort verflüssigt und rektifiziert, wobei am Fuß der Zerlegungsstufe 31 reines Äthan gewonnen und über die Leitung 35 abgeführt wird. Am Kopf der Zerlegungsstufe 31 wird'über die Leitung 46 unreines Äthylen entnommen, im Ventil 47 auf etwa 5 ata entspannt und an einer seiner Zusammensetzung entsprechenden Stelle in die Zerlegungsstufe 32 eingeführt. Dort fällt am Fuß wieder reines Äthan an, das über die Leitung 36 abgezogen wird, während am Kopf unreines Äthylen entsteht, das flüssig über die Leitung 48 abgezogen, im Ventil 49 auf etwa 2,4 ata entspannt und an der entsprechenden Stelle in die Zerlegungsstufe 33 gegeben wird. Hier wird am Fuß durch die Leitung 37 wieder reines, flüssiges Äthan abgenommen, während vom Kopf der Zerlegungsstufe 33 durch die Leitung 50 unreines, mit Äthylen angereichertes Gas in die Hilfssäule 34 geleitet wird. Am Kopf der Hilfssäule 34 wird dann bei 51 reines, gasförmiges Äthylen mit einem Druck von etwa 2 ata erhalten. Das am Fuß der Hilfssäule 34 anfallende flüssige Äthan-Äthylen-Gemisch wird über die Leitung 52 als Waschflüssigkeit in die Zerlegungsstufe 33 geleitet. Das durch die Leitungen 35, 36, 37 am Fuß jeder Zerlegungsstufe abgezogene reine, flüssige Äthan wird jeweils mit einem Ventil auf etwa 1,2 ata entspannt und einer Sammelleitung 39 zugeführt. Von dieser geht etwa die Hälfte der Flüssigkeit über die Leitung 38 zum Kondensatorverdampfer am Kopf der Zerlegungsstufe 33, die andere Hälfte über Ventil 40 und die Leitung 41 mit einem Druck von etwa 0,75 ata zum Kondensatorverdampfer am Kopf der Hilfssäule 34 und verdampft dort. Das dabei entstehende Gas wird über die Leitung 57 einem Wärmeaustauscher 42 zugeführt und nach Durchströmen desselben am Punkt 53 geteilt. Der eine Teil des Gases wird mit dem Kompressor 43 auf etwa 6,6 ata komprimiert und geht im Gegenstrom mit sich selbst durch den Wärmeaustauscher 42 und die Leitung 44 zum Fuß der Zerlegungsstufe 31, während der andere Teil im Kompressor 54 auf etwa 1,2 ata komprimiert und über die Leitung 55 abgeführt wird. Am Punkt 56 vereinigt sich dieser Gasstrom mit dem durch die Leitung 58 vom Kondensatorverdampfer am Kopf der Zerlegungsstufe 33 kommenden reinen, gasförmigen Äthan.In Fig. 3, 31, 32, 33 are the three decomposition stages ■ of the main column, 34 is the auxiliary column. That about Ethan rich raw gas flows at a pressure of about 6.6 ata through line 45 at one of its composition corresponding point in the decomposition stage 31 and is liquefied and rectified there, where pure ethane is obtained at the foot of the decomposition stage 31 and discharged via line 35. At the head of the decomposition stage 31, impure ethylene is withdrawn via line 46, in valve 47 relaxed to about 5 ata and introduced into the decomposition stage 32 at a point corresponding to its composition. There something pure falls again at the foot Ethane, which is withdrawn via line 36, while impure ethylene arises at the head, which withdrawn liquid via the line 48, relaxed in the valve 49 to about 2.4 ata and at the corresponding Place in the decomposition stage 33 is given. Here at the foot through the line 37 pure again, liquid ethane removed, while from the head of the decomposition stage 33 through the line 50 impure, with Ethylene-enriched gas is passed into the auxiliary column 34. At the head of the auxiliary column 34 is then at 51 obtained pure, gaseous ethylene at a pressure of about 2 ata. The one at the foot of the auxiliary column 34 Accumulating liquid ethane-ethylene mixture is passed via line 52 as scrubbing liquid into the decomposition stage 33. That through the lines 35, 36, 37 Pure, liquid ethane withdrawn at the foot of each decomposition stage is adjusted to about 1.2 ata relaxed and fed to a manifold 39. About half of the liquid goes from this via line 38 to the condenser evaporator at the head of the decomposition stage 33, the other half via Valve 40 and line 41 with a pressure of about 0.75 ata to the condenser evaporator at the top the auxiliary column 34 and evaporates there. The resulting gas is passed through line 57 to a heat exchanger 42 and divided after flowing through it at point 53. One part of the gas is compressed to about 6.6 ata with the compressor 43 and goes in countercurrent with itself through the heat exchanger 42 and the line 44 to the foot of the decomposition stage 31, while the other Part is compressed in the compressor 54 to about 1.2 ata and discharged via the line 55. At point 56 this gas stream combines with that through line 58 from the condenser evaporator at the top of the Decomposition level 33 coming pure, gaseous ethane.
Bei der Verarbeitung von beispielsweise 1000 Nm3/h Roh-Cg-Gasgemisch, das aus 80% Äthan und 20% Äthylen besteht, und bei 45 in die Anlage gegeben wird, können beispielsweise durch Leitung 57 etwa 400 Nm3/h, durch Leitung 58 etwa 490 Nm3/h und durch Leitung 44 etwa 90 Nm3/h Äthan strömen. Bei können etwa 800 Nm3/h reines Äthan, bei 51 etwa Nm3/h reines Äthylen abgezogen werden.When processing, for example, 1000 Nm 3 / h crude Cg gas mixture, which consists of 80% ethane and 20% ethylene, and is added to the system at 45, about 400 Nm 3 / h can, for example, through line 57, through line 58 about 490 Nm 3 / h and through line 44 about 90 Nm 3 / h ethane flow. At about 800 Nm 3 / h of pure ethane, at 51 about Nm 3 / h of pure ethylene can be withdrawn.
Claims (6)
Deutsche Patentschrift Nr. 1 048 600.Considered publications:
German patent specification No. 1 048 600.
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US3091094A (en) * | 1957-07-04 | 1963-05-28 | Linde Eismasch Ag | Process of and apparatus for separating gases with cold production by workproducing expansion of low-boiling product |
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