DE2209469A1

DE2209469A1 - Verfahren zur kuehlung von koksofengas und weitgehenden auswaschung von naphthalin in einem direkten gaskuehler

Info

Publication number: DE2209469A1
Application number: DE19722209469
Authority: DE
Inventors: Werner Brake; Peter Dipl Ing Dr Diemer
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1972-02-29
Filing date: 1972-02-29
Publication date: 1973-09-06
Also published as: JPS48100402A; FR2173975A1; DE2209469C3; IT973072B; FR2173975B1; JPS5714398B2; DE2209469B2

Description

HK

^Ease«. 24. Februar 1972 N 4498/7a Dr.Jh/Schm.

Heinrich Koppers Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 43 Essen, Moltkestraße 29

Verfahren zur Kühlung von Koksofengas und weitgehenden Auewaschung von Naphthalin in einem direkten Gaskühler

Es ist bereits bekannt, das aus den Koksöfen der Kokereien abgezogene Gas in direkten Gaskühlern auf Normaltemperatur zu kühlen. Im allgemeinen arbeitet man dabei in der Weise, daß man das noch heiße Gas, das eine Temperatur von etwa 80⁰C besitzt und Wasserdampf und Teer enthält, im unteren Teil des Kühlers einleitet und mit einer im oberen oder mittleren Teil des Kühlers aufgegebenen Kühlflüssigkeit im Gegenstrom behandelt. Die erwärmte Flüssigkeit wird am Boden des Gaskühlers abgezogen, in einem Wärmeaustauscher gekühlt und wieder in den Gaskühler zurückgeführt. Als Kühlflüssigkeit wird im allgemeinen V/asser angewandt. Bei Koksofengas, das nennenswerte Alengen Naphthalin enthält, wurde die gleichzeitige Anwendung von Teer für die Auswaschung von Naphthalin vorgeschlagen.

Es wurde nun gefunden, daß man die unmittelbare Kühlung von Kokeofengas und die gleichzeitige weitgehende Auswaschung von Naphthalin

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in einem direkten Gaskühler inter getrennter Anwendung van Wasser als Kühlmittel und Teer ale Waschmittel vorteilhaft durchführen kann, wobei man das Kühlmittel und Waschmittel im Gegenetrom zum Kok β ofengas führt und zweckmäßig am Boden dee Gaskühlere einen Sumpf aufrechterhalt, der aus Wasser und Teer gebildet wird, wenn man in folgenden Stufen arbeitet :

1.) das heiße Gas in den unteren Teil des Gaskühlers oberhalb des Sumpfes einführt;

2. das nach oben strömende Gas in zwei oder mehreren

Stufen, die in verschiedener Höhe des Kühlers angeordnet sind, durch Berieselung mit Wasser kühlt, das im Kreislauf geführt wird, wobei man zweckmäßig das Kühlwasser aus einer oder mehreren oberen Kühlstufen nach Auffangen in einem Zwischenboden, der mit Gasdurchtritten versehen ist, und nochmaliger Verteilung in die untere Kühlstufe leitet.

3.) das Gas im oberen Teil des Gaskuäüers, zweckmäßig in einem Waechkorb, mit Teer wäscht, der im Kreislauf geführt wird, und danach das gekühlte und gewaschene Gas aus dem Gaskühler abzieht.

4.) den Teer nach Durchströmen des Waschkorbes

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in einem Zwischenboden, der mit Gaadurchtritten versehen ist, auffingt und in zwei Ströme teilt, den einen der beiden Ströme mit der größeren Menge Teer im Kreislauf in den oberen Teil des Gaskühlers zurückführt, den anderen Strom mit der kleineren Menge Teer dagegen unmittelbar in den Sumpf am Boden des Kühlers leitet;

5.) den Sumpf in ein Trenngefäß absieht, in dem Wasser und Teer getrennt werden;

6.) das Wasser im oberen Teil des Trenngefäßes abzieht und, zweckmäßig nach Kühlung in einem Wärmeaustauscher, erneut zur Kühlung des Gases verwendet;

7.) den Teer einschließlich des gelösten Naphthalins sowie das aus dem Koksofengas erhaltene Kondenswasser am unteren Ende des Trenngefäßes entfernt;

8.) die aus dem Teerkreislauf in den Sumpf dee Kühlers geleitete und von dort abgezogene Teermenge durch Zugabe einer entsprechenden Menge von entwässertem Rohteer ersetzt

Die e rf indung sgemäße Kombination hat überraschend ergeben, daß

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die beanspruchte spezielle Führung der Wasser- und Teerströme in einer speziell entwickelten Apparatur die Abtrennung einer größeren Menge an Naphthalin aus dem Koksofengae ermöglicht als die bekannten Verfahren, und zwar unter gleichseitiger Erzielung optimaler Kühleffekte. Während man im großtechnischen Betrieb aus Koksofengasen das Naphthalin nur bis zu dem Sättigungsgehalt entfernen konnte, der der Gaeaustrittstemperatur entspricht, gelingt es bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise, den Naphthalingehalt dieser Gase soweit zu erniedrigen, daß der Naphthalintaupunkt des Gases 2° bis 5°C niedriger als die Gastemperatur liegt.

Bei Anwendung dieser Maßnahmen kann die nachfolgende Waschung von Koksofengas mit Hilfe bekannter Waschverfahren, z.B. zur Entfernung von Schwefelwasserstoff und Ammoniak, bei einer um etwa 2° bis 5°C niedrigeren Temperatur erfolgen, ohne daß hierbei eine Abscheidung an Naphthalin in Leitungen oder Gefäßen stattfindet, die zur Verstopfung der Apparatur führen würde.

Diese Erniedrigung der Temperatur bringt einerseits verbesserte Wascheffekte bei der erwähnten weiteren Waschung des Koksofengases und andererseits eine beträchtliche Einsparung an Energien im laufenden Betrieb sowie eine erhebliche Verminderung der Investitionskosten.

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Die erfindungsgemäße Arbeitsweise wird anhand der anliegenden Zeichnung im einzelnen erläutert.

Das aus den Kokeöfen der Kokerei kommende Koksofengas, das nach Durchgang durch die Vorlage eine Temperatur von etwa 75 bia 85° besitzt, ist mit Wasserdampf gesättigt und enthält etwa 20 bis 80 g Teer/Nm3. Dieses Gas wird durch die Leitung 11 in den unteren Teil des Gaskühlers 1 eingeführt« und zwar oberhalb des Sumpfes, der aus Kühlwasser, Kondenswasser und Teer besteht. Das Gas steigt in dem Kühler nach oben und wird mit Wasser, das durch die Düsen 1 a und 1 b zerstäubt wird, gekühlt. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, in der Mitte des Kühlers einen Zwischenboden 1 d einzubauen, das hier gesammelte Kühlwasser aus der oberen Düse Ib einschließlich des gebildeten Kondenswasser« über die Aufienleitung 15 und die Pumpe 5 in die Düse 1 a wieder in den Gaskühler einzuführen, um das Wasser über den Gaskühlerquerschnitt nochmals gleichmäßig zu verteilen. Dadurch wird das Kühlwasser weiter aufgewärmt, was sich günstig auf die Trennung von Teer und Wasser im Trenngeflu 2 auswirkt.

Am Kopf des Gaskühlers befindet sich die Düse 1 c. Durch diese Düse wird der Teer in einen Waschkorb 1 f versprüht, den da· Gas von

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unten nach oben durchströmt. In dein Korb sind Raschig ringe oder andere Füllkörper angeordnet. Das gekühlte und gewaschene Koksofengas verläßt den Kühler durch Leitung 12 mit einer Tem- ' peratur, die etwa 1 bis 5°C höher liegt als die Eint ritt stemperatur'des Kühlwassers, und gelangt anschließend in die Waschanlage, wo ea von Verunreinigungen, wie Schwefelwasserstoff und Ammoniak, befreit wird.

Der Teer, der das im Waechkorb ausgewaschene Naphthalin enthält, wird in dem Zwischenboden 1 e aufgefangen. Der größere Teil des Teers (etwa 90 bis 98 Gew. %) wird durch Leitung 18 über ein Zwischengefaß 8 und die Pumpe 7 in den oberen Teil des Gaskühler· 1 zurückgeführt. Der übrige Teil (etwa 2 bis 10 Gew. %) gelangt durch Leitung 19 in den Sumpf am Boden des Kühlere.

Van dort werden Wasser und Teer durch Leitung 16 in das Trenngeflfi 2 abgesogen. Dieses Gefall ist zur Beruhigung des Flüssigkeiten stromes so ausgelegt, daft Wasser und Teer sich durch Absetzen trennen. Die Verweilseit der beiden Flüssigkeiten in dem Gefäß betragt etwa 5 bis 45 Min. Im allgemeinen erhält man bei Verweilseiten von 10 bis 20 Min. gute Betriebsergebnisse. Der Teer, zusammen mit dem gelösten Naphthalin, sowie diejenige Menge Wasser, die dem

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Kondenswasser aus dem Koksofengas entspricht, werden am Boden des Gefäßes durch Leitung 17 abgezogen, über Pumpe 6 und über die Falle 21 durch Leitung 13 aus dem Kühlsystem entfernt und zweckmäßig zur Aufarbeitung in die Kondene atbehandlung der Kokerei gegeben.

Die benötigte Menge an Frischteer wird dem Teerkreislauf durch Leitung 22 zugeführt.

Das Wasser, das sich im oberen Teil des Trenngefäßes sammelt, wird durch Leitung 14 über Pumpe 3, zweckmäßig nach Kühlung im Wärmeaustauscher 4, in den Kühler 1 zurückgeführt. Die Verbindungsleitung 20 zwischen Kühler 1 und Trenngefäß 2 dient als Druck* ausgleich. Mit Hilfe der Niveauregelung LIC wird die Höhe des Sumpfes im Kühler 1 eingestellt, die im allgemeinen etwa 1 bis 2 m beträgt.

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BEISPIEL

Mit Waeeerdampf gesättigtes Koksofengas, das eine Temperatur von 81⁰C besitzt und folgende Beetandteile enthält :

Naphthalin :	10	g/Nm³
Benzol, Toluol. Xylole :	40	Il
Ammoniak :	8	Il
Schwefelwasserstoff :	10	M
Kohlendioxyd :	50	If
Teer :	40	ti
Wasser :	800	Il

wird in einem direkten Gaskühler mit Wasser auf 30⁰C gekohlt und gleichzeitig mit Steinkohlenteer vom spez. Gewicht 1, 15 (20⁰C) gewaschen.

Hierbei werden angewandt 14,3 t Wasser und 1,2 t Teer pro 1.000 Nm³ Gas.

Das gekohlte Gas enthält nach der Behandlung mit Wasser und Teer im Gaskühler noch folgende Bestandteile :

Naphthalin : 0,74 g/Nm³ Benzol, Toluol, Xylole : 38 " BAD OB(GiNAL

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Ammoniak

Schwefelwasserstoff Kohlendioxyd

Teer

Wasser

7. 1 g/Nm³

9.6
49, 4

" »

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Claims

Eesen, 24. Februar 1972 N449ü/7a 2209A69 PATENTANSPRUCH Verfahren zur unmittelbaren Kühlung von Koksofengas und gleichzeitigen weitgehenden Auswaschung von Naphthalin in einem direkten Gaekühler unter getrennter Anwendung von Wasser als Kühlmittel und Teer als Waschmittel, wobei man das Kühlmittel und Waschmittel im Gegenstrom zum Koksofengas führt und zweckmäßig am Boden des Gaskühlers einen Sumpf aufrechterhält, der aus Wasser und Teer gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man in folgenden Stufen arbeitet :

1.) das heiße Gas in den unteren Teil des Gaekühler β oberhalb des Sumpfes einführt;

2.) das nach oben strömende Gas in zwei oder mehreren Stufen,

die in verschiedener Höhe des Kühlers angeordnet sind, durch Berieselung mit Wasser kühlt, das im Kreislauf geführt wird, wobei man zweckmäßig das Kühlwasser aus einer oder mehreren oberen Kühl stufen nach Auffangen in einem Zwischenboden, der mit Gasdurchtritten versehen ist, und nochmaliger Verteilung in die untere Kühlstufe leitet.

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3.) das Gas im oberen Teil des Gaskühlers, zweckmäßig

in einem Waschkorb, mit Teer wäscht» der im Kreislauf geführt wird, und danach das gekühlte und gewaschene Gas aus dem Gaskühler abzieht.

4.) den Teer nach Durchströmen des Waschkorbes in einem

Zwischenboden, der mit Gasdurchtritten versehen ist, auffängt und in zwei Ströme teilt, den einen der beiden Ströme mit der größeren Menge Teer im Kreislauf in den oberen Teil des Gaskühlers zurückführt, den anderen Strom mit der kleineren Menge Teer dagegen unmittelbar in den Sumpf am Boden des Kühlers leitet;

5.) den Sumpf in ein Trenngefäß abzieht, in dem Wasser und

Teer getrennt werden;

6.) das Wasser im oberen Teil des Trenngefäßes abzieht und,

zweckmäßig nach Kühlung in einem Wärmeaustauscher, erneut zur Kühlung des Gases verwendet;

7.) den Teer einschließlich des gelösten Naphthalins sowie

das aus dem Koksofengas erhaltene Kondenswasser am unteren Teil des Trenngefäßes entfernt;

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8.) die aus dem Teerkreislauf in den Sumpf de« Kühler·

geleitete und von dort abgezogene Teermenge dwrch Zugabe einer entsprechenden Menge von entwässertem Rohteer ersetz*.

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