DE2048840B1 - Verfahren zur Abtrennung von Kohlenwasserstoffen aus Pyrolysegasen - Google Patents

Description

• Die Destillationssäule für die »Stabilisierung« des Einsatzbenzins 1 mit Sumpfkocher 2 und Kopfkondensator 3 ist als Abtriebssäule ohne Verstärkerteil ausgeführt @ das l);insatzbenzi ii J wrrd auf dem obersten Boden zujm men mit dem Rücklauf eingespeist. Es wird dampfförniiges Destillat 5 entnommen. und zwar Wasser. C ,- und C4-Kohlenwasserstoffe und kleinere zieigen schwererer Kohlenwasserstoffe. Die Seitenentnahme 6 enthält sämtliche Benzinkomponenten der Siedelage C, und schwerer. Die Menge der Seitenentnahme wird dabei so eingestellt, daß das im Sumpf anfallende Schwerbenzin 7 völlig frei von C6 und praktisch frei von C, ist. Dies wird sodann nach Kühlung am Kopf der Absorbersäule 8 aufgegeben. Hier wäscht es im oberen Absorberabschnitt die Benzinverunreinigungen, hauptsächlich Cr- bis C7-Kohlenwasserstoffe. aus dem Pyrolysegas heraus, welches den Absorber frei von C: bis C,-Kohlenwasserstoffen bei 10 verläßt. Die leichtersiedende Benzinfraktion 6 wird im oberen Drittel des Absorbers 8 zugespeist. Die im Unterteil der Absorbersäule 8 wirksame Flüssigkeitsmenge ist die übliche Einsatzbenzinmenge 4, vermindert um die üblichen Stabilisierungsverluste 5. Die Menge ist so bemessen, daß der Gehalt des eintretenden Pyrolysegases 9 an C3-Kohlenwasserstoffen und schwereren vollständig aus dem Gas entfernt wird und mit dem beladenen Benzin 11 den Absorber verläßt. Die mit dem beladenen Benzin zurückgeführten Acetylen und Athylenmengen entsprechen den normalen Mengen einer Leicht benzinwäsche, die Schwerbenzinwäsche bedingt keine zusätzlichen Acetylenrückführungen.
• Beispiel In einer Pyrolyseanlage werden 10 t/h Leichtbenzin mit einem mittleren Molgewicht von 106 kg/kMol eingesetzt. In der Stabilisierungskolonne 1 werden 1 t/h Heizdampf am Sumpfkocher 2 eingesetzt und 0,3 t/h Destillat 5, 6 t/h Leichtbenzin 6 und 3,7 t/h Schwerbenzin 7 entnommen. Der C7-Gehalt des Schwerbenzins ist kleiner als 1%. In der Benzinwäsche 8 wird der Gehalt an C3 und höheren Kohlenwasserstoffen aus 20 000 Nm3/h Pyrolysegas bei 22 ata und -30°C mit 9,7 tih Leichtbenzin vollständig ausgewaschen.
• Die Leichtbenzinverunreinigung des Pyrolysegases besteht aus C.,- bis C7-Kohlenwasserstoffen und wird mit dem Schwerbenzinanteil in Höhe von 3,7 tih absorbiert. Die Endreinheit des Pyrolysegases beträgt 10 Volumen ppm C8-Kohlenwasserstoffe und schwerere.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Abtrennung von Kohlenwasserstoffen mit 3 und mehr Kohlenstoffatomen aus Pyrolysegasen mittels destillativ getrocknetem und stabilisiertem Leichtbenzin und nachgeschalteter Schwerbenzinwäsche, dadurch gek e n nz e i c h n e t, daß das Leichtbenzin bei der destillativen Trocknung und Stabilisierung in eine leichtsiedende Seitenfraktion und eine schwersiedende Sumpffraktion aufgetrennt und die schwersiedende Fraktion nach ihrer Verwendung in der Schwerbenzinwäsche mit der leichtsiedenden Fraktion wieder vereinigt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbenzintrocknung und Stabilisierung in einer reinen Abtriebssäule mit Zuspeisung auf dem obersten Boden durchgeführt wird.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Kohlenwasserstoffen mit 3 und mehr Kohlenstoffatomen aus Trägergasen, die bei der Acetylenherstellung durch Pyrolyse von Benzin entstehen, durch Absorption mittels Leichtbenzin und Schwerbenzin, wobei das in der Pyrolyse eingesetzte Benzin als Waschbenzin verwendet wird, in einer vorgeschalteten Destillation in eine schwersiedende und eine leichtersiedende Fraktion zerlegt und in der mehrstufigen Absorption wieder vereinigt wird.

   Die Absorption wird bei diesem und ähnlichen bekannten Verfahren bei Drücken zwischen 10 und 25 ata durchgeführt; die Betriebstemperaturen liegen bei -15 bis -60"C. Unter diesen Bedingungen hat normales Leichtbenzin jedoch einen Dampfdruck, der zu einer starken Verunreinigung des gewaschenen Pyrolysegases mit Benzinkomponenten führt. Es ist daher notwendig, der Leichtbenzinwäsche z. B. eine Schwerbenzinwäsche nachzuschalten, um die Benzinkomponenten aus dem Gasstrom zu entfernen.

   Schwerbenzinwäschen werden meist nach dem Regenerativprinzip betrieben. Man führt die Absorption bei Temperaturen von -15 bis -50"C durch und schließt eine Regenerierung bei Normaldruck und Siedetemperatur an. Es ist verständlich, daß auch bei weitgehendem Wärmetausch innerhalb des Schwerbenzinkreislaufs ein großer Aufwand an Wärme- und Kälteenergie für die Durchführung des Verfahrens notwendig ist. Darüber hinaus werden auch größere Mengen der Produktgase Acetylen und Äthylen im Schwerbenzin gelöst, bei der Regenerierung freigesetzt und der Pyrolysegaskompression erneut zugeführt.

   Diese Anreichung des Acetylens in der Pyrolysegaskompression erfordert nicht nur einen zusätzlichen Energieaufwand, sondern sie ist besonders unerwünscht wegen der damit verbundenen erhöhten Gefahr des Acetylenzerfalls.

   Leichtbenzinwäschen erfordern außer dem Nachschalten einer Schwerbenzinwäsche noch eine Vorbehandlung des Leichtbenzins. Wegen der niedrigen Absorbertemperaturen muß der Wasseranteil weitgehend reduziert werden. Außerdem ist es vorteilhaft, den Dampfdruck des Leichtbenzins durch Abtrennung der leichten Bestandteile mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen zu verringern, um damit eine Entlastung der Schwerbenzinwäsche zu erreichen. Beide Trennaufgaben werden in einer sogenannten »Stabilisiersäulea durchgeführt; Wasser und leichte Benzinanteile werden über Kopf abdestilliert, und das »stabilisierte« Benzin wird am Sumpf abgezogen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energie- und Apparateaufwand für den Verfahrensschritt der Benzinwäsche prinzipiell zu verringern und gleichzeitig die Anreicherung von Acetylen in der Pyrolysegaskompressionsstufe klein zu halten.

   Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur Abtrennung von Kohlenwasserstoffen mit 3 und mehr Kohlenstoffatomen aus Pyrolysegasen mittels destillativ getrocknetem und stabilisiertem Leichtbenzin und nachgeschalteter Schwerbenzinwäsche, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Leichtbenzin bei der destillativen Trocknung und Stabilisierung in eine leichtsiedende Seitenfraktion und eine schwersiedende Sumpffraktion aufgetrennt und die schwersiedende Fraktion nach ihrer Verwendung in der Schwerbenzinwäsche mit der leichtsiedenden Fraktion wieder vereinigt wird.

   Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, daß das Leichtbenzin in der vorgeschalteten Leichtbenzin-Stabilisierungskolonne, die als reine Abtriebssäule ausgeführt ist und in der die Zuspeisung auf dem obersten Boden erfolgt, in zwei Waschfraktionen zerlegt wird, und zwar eine leichtsiedende Seitenentnahme und eine Schwerbenzinfraktion am Sumpf der Kolonne. Zu diesem Zweck wird die konventionelle Leichtbenzin-Stabilisiersäule um zusätzliche Destillationsböden am Sumpf verlängert. Die schwere Fraktion des Einsatzbenzins wird nach Durchlaufen der Schwerbenzinwäsche mit der leichten Fraktion des Einsatzbenzins wieder vereinigt und in der Leichtbenzinwäsche eingesetzt. Das Verfahren wird apparativ so ausgeführt, daß auf die konventionelle Leichtbenzin-Waschkolonne die Schwerbenzin-Waschkolonne direkt aufgesetzt wird, so daß die Vereinigung der Benzinfraktionen im oberen Teil der Kolonne stattfindet.

   Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß separate Absorptions- und Regeneriersäulen sowie die zugehörigen Wärmetauscher des Schwerbenzinkreislaufs vollkommen entfallen. Ebenso entfällt gegenüber der Schwerbenzin-Regenerativschaltung die Acetylenrückführung, die Heizwärme und der Kältebedarf vollständig. Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, daß die für die »Stabilisierung« des Einsatzbenzins erforderliche Sumpfkocherwärme ausreicht, um etwa 20 bis 500/o des Einsatzbenzins als Schwerbenzin am Sumpf des Stabilisators anzureichern.

   Zur Erhöhung der Flexibilität der Anlage ist es z. B. bei Inbetriebnahme erforderlich, eine größere Leichtbenzinmenge in die Wäsche einzusetzen. Zu diesem Zweck wird häufig eine teilweise Rückführung des beladenen Waschbenzins zur Stabilisiersäule durchgeführt, wodurch man einen Regenerativkreislauf für das Waschbenzin erhält. Diese Schaltung ist auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durchführbar, ohne daß dadurch die Schwerbenzingewinnung beeinträchtigt wird.

   In der Abbildung ist der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand eines Fließbildes dargestellt.