DE2209469C3

DE2209469C3 - Verfahren zum unmittelbaren Kühlen von Koksofengas und gleichzeitigen Auswaschen von Naphthalin in einem direkten Gaskühler

Info

Publication number: DE2209469C3
Application number: DE19722209469
Authority: DE
Inventors: Werner Brake; Peter Dipl.-Ing. Dr. Diemer
Original assignee: Krupp-Koppers 4300 Essen GmbH
Current assignee: Krupp-Koppers 4300 Essen GmbH
Priority date: 1972-02-29
Filing date: 1972-02-29
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2209469A1; DE2209469B2; JPS5714398B2; FR2173975A1; FR2173975B1; IT973072B; JPS48100402A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum unmittelbaren Kühlen von Koksofengas und gleichzeitigen Auswaschen von Naphthalin in einem direkten Gaskühler unter getrennter Anwendung von Wasser als Kühlmittel und einem Waschmittel für das Naphthalin, bei dem man das zu behandelnde Gas in den unteren Teil des Gaskühlers ein- und im oberen Teil des Gaskühlers abführt, nachdem das nach oben strömende Gas in zwei oder mehreren Stufen, die in verschiedener Höhe des Gaskühlers angeordnet sind, durch Berieselung mit Wassergekühlt worden ist, wobei das Wasser im Kreislauf geführt und aus einer oder mehreren oberen Kühlstufen nach Auffangen in einem mit Gasaustritten versehenen Zwischenboden

nach nochmaliger Verteilung in die untere Kühlstufe geleitet wird.

Aus der DT-AS 1064189 ist ein derartiges. Verfahren zur unmittelbaren Kühlung von Koksofengas und zur gleichzeitigen Auswaschung von Naphthalin aus dem Gas bekannt, bei dem das Naphthalin mit Leichtöl enthaltendem Waschöl ausgewaschen wird. Das heißt, es wird hier für die Naphthalinabtrennung ein spezielles Waschöl verwendet, welches wegen seiner vielfältigen Verarbeitungsmöglichkeiten ein wertvolles Produkt der Teerdestillation darstellt.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß einerseits ein wesentlich preiswerteres und weniger wertvolles Waschmittel für das Naphthalin zur Anwendung gelangt und andererseits gleichzeitig der Grad der Naphthalinabscheidung weiter heraufgesetzt wird.

Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß man

1. das Gas im oberen Teil des Gaskühlers in einem Waschkorb mit Teer wäscht und danach das gekühlte und gewaschene Gas aus dem Gaskühler abzieht;

2. den Teer nach Durchströmen des Waschkorbes in einem mit Gasdurchtritten versehenen Zwischenboden auffängt und in zwei Strome teilt, den einen der beiden Ströme mit der größeren Menge im Kreislauf in den oberen Teil des Gaskühlers zurückführt, den anderen Strom mit der kleineren Menge dagegen unmittelbar in den Sumpf desselben leitet;

3. den Sumpf in ein Trenngefäß abzieht, in dem Wasser und Teer getrennt werden;

4. das Wasser aus dem oberen Teil des Trenngefäßes abzieht und nach Kühlung in einem Wärmeaustauscher erneut zur Kühlung des Gases einsetzt;

5. den Teer einschließlich des darin gelösten Naphthalins sowie das aus dem Koksofengas erhaltene Kondenswasser aus dem unteren Teil des Trenngefäßes entfernt, und

6. die aus dem Teerkreislauf in den Sumpif des Gaskühlers geleitete und von dort abgezogene Teermenge durch Zugabe einer entsprechenden Menge von entwässertem Rohteer ersetzt.

Obwohl beim erfindur.gsgemäßen Verfahren Teer als Waschmittel für das Naphthalin verwendet wird, hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Anwendung der beanspruchten Arbeitsweise die Abtrennung einer größeren Menge an Naphthalin unter gleichzeitiger optimaler Kühlung des Gases erreicht wird, als das mit den bereits bekannten Verfahren möglich war. Während man bisher im großtechnischen Betrieb aus dem Koksofengas das Naphthalin nur bis zu dem Sätligungsgehalt entfernen konnte, der de:r Gasaustrittstemperatur entspricht, gelingt es jetzt bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Arbeitsweise, den Naphthalingehalt des Gases so weit zu erniedrigen, daß dessen Naphthalintaupunkt 2° bis 5° C niedriger als die Gastemperatur liegt.

Dies hat wiederum den Vorteil, daß die nachfolgende Auswaschung von Schwefelwasserstoff und Ammoniak, der das Koksofengas ja im weiteren Verlauf des Verfahrensganges unterworfen weiden muli, bei einer um etwa 2° bis 5° C niedrigeren Temperatur erfolgen kann, ohne daß hierbei eine Absehe idung von

Naphthalin in der Apparatur stattfindet, die zu deren Verstopfung führen würde. Diese Temperaturerniedrigung bei der Auswaschung von Schwefelwasserstoff und Ammoniak, bewirkt wiederum verbesserte Wascheffekte und eine beträchtliche Einsparung an Betriebs- und Investitionskosten für diese Verfahrensstufe.

Es läßt sich somit feststellen, daß uie Anwendung der erfindungsgemäßen Arbeitsweise insgesamt gesehen zu nicht unbeträchtlichen Vorteilen bei der Aufarbeitung des rohen Koksofengases führt.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise wird an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Das aus den Koksöfen der Kokerei kommende Koksofengas, das nach Durchgang durch die Vorlage eine Temperatur von etwa 75 bis 85° C besitzt, ist mit Wasserdampf gesättigt und enthält etwa 20 bis 80 g Teer/Nm'. 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 In und I b zerstäubt wird, gekühlt. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, in der Mitte des Kühlers einen Zwischenboden Id einzubauen, das hier gesammelte Kühlwasser aus der oberen Düse I ft einschließlich des gebildeten Kondenswasser über die Außenleitung 15 und die Pumpe 5 in die Düse 1 α 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 Trenngefäß 2 auswirkt.

Am Kopf des Gaskühlers befindet sich die Düse 1C-. durch diese Düse wird der Teer in einen Waschkorb 1/versprüht, den das Gas von unten nach oben durchströmt. In dem Korb sind Raschigringe oder andere Füllkörper angeordnet. Das gekühlte und gewaschene Koksofengas verläßt den Kühler durch Leitung 12 mit einer Temperatur, die etwa 1 bis 5° C höher liegt als die Eintrittstemperatur des Kühlwassers, und gelangt anschließend in die Waschanlage, woes von Verunreinigungen, wie Schwefelwasserstoff und Ammoniak, befreit wird.

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

Von dort werden Wasser und Teer durch Leitung 16 in das Trenngefäß 2 abgezogen. Dieses Gefäß ist zur Beruhigung des Flüssigkeitsstromes so ausgelegt, daß Wasser und Teer sich durch Absetzen trennen. Die Verweilzeit der beiden Flüssigkeiten in dem Gefäß beträgt etwa 5 bis 45 Min. Im allgemeinen erhält man bei Verweilzeiten von 10 bis 20 Min. gute Betriebsergebnisse. Der Teer, zusammen mit dem gelösten Naphthalin, sowie diejenige Menge Wasser, die dem Kondenswasser aus dem Koksofengas entspricht, werden am Boden des Gefäßes durch Leitung 17 abgezogen, über Pumpe 6 und über die Falle 21 dutch Leitung 13 aus dem Kühlsystem entfernt und zweckmäßig zur Aufarbeitung in die Kondensatbehandlung 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 Druckausgleich. Mit Hilfe der Niveauregelung LIC wird die Höhe des Sumpfes im Kühler 1 eingestellt, die im allgemeinen etwa 1 bis 2 m beträgt.

Beispiel

Mit Wasserdampf gesättigtes Koksofengas, das eine Temperatur von 81 ° C besitzt und folgende Bestandteile enthält:

Naphthalin: 10 g/Nm¹

Benzol, Toluol, Xylole: · 40 g/Nm¹

Ammoniak: 8 g/Nm

Schwefelwasserstoff: 10 g/Nm'

Kohlendioxyd: 50 g/Nm'

Teer: 40 g/Nm'

Wasser: 800 g/Nm¹

wird in einem direkten Gaskühler mit Wasser auf 30° C gekühlt und gleichzeitig mit Steinkohlenteer vom spcz. Gewicht 1,15 (20° C) gewaschen.

Hierbei werden angewandt 14,3 t Wasser und 1,2t Teer pro 1000 Nm¹ Gas.

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

Naphthalin: 0,74 g/Nm'

Benzol, Toluol, Xylole: 38 g/Nm'

Ammoniak: 7,1 g/Nm'

Schwefelwasserstoff: 9,6 g/Nm'

ι Kohlendioxyd: 49,4 g/Nm'

Teer: 10 g/Nm'

Wasser: 37 g/Nm¹

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum unmittelbaren Kühlen von Koksofengas und gleichzeitigem Auswaschen von Naphthalin in einem direkten Gaskühler unter getrennter Anwendung von Wasser als Kühlmittel und einem Waschmittel für das Naphthalin, bei dem man das zu behandelnde Gas in den unteren Teil des Gaskühlers oberhalb des Sumpfes ein- und im oberen Teil des Gaskühlers abführt, nachdem das nach oben strömende Gas in zwei oder mehreren Stufen, die in verschiedener Höhe des Gaskühlers angeordnet sind, durch Berieselung mit Wasser gekühlt worden ist, wobei das Wasser im Kreislauf geführt und aus einer oder mehreren oberen Kühlstufen nach Auffangen in einem mit Gasaustritten versehenen Zwischenboden nach nochmaliger Verteilung in die untere Kühlstufe geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man

1. das Gas im oberen Teil des Gaskühlers (1) in einem Waschkorb (1/) mit Teer wäscht und danach das gekühlte und gewaschene Gas aus dem Gaskühler (1) abzieht;

2. den Teer nach Durchströmen des Waschkorbes (1/) in einem mit Gasdurchtritten versehenen Zwischenboden (Ic) auffängt und in zwei Ströme teilt, den einen der beiden Ströme mit der größeren Menge im Kreislauf in den oberen Teil des Gaskühlers (1) zurückführt, den anderen Strom mit der kleineren Menge dagegen unmittelbar in den Sumpf desselben leitet;

3. den Sumpf in ein Trenngefäß (2) abzieht, in dem Wasser und Teer getrennt werden;

4. das Wasser aus dem oberen Teil des Trenngefäßes (2) abzieht und nach Kühlung in einem Wärmeaustauscher (4) erneut zur Kühlung des Gases einsetzt;

5. den Teer einschließlich des darin gelösten Naphthalins sowie das aus dem Koksofengas erhaltene Kondenswasser aus dem unteren Teil des Trenngefäßes (2) entfernt, und

6. die aus dem Teerkreislauf in den Sumpf des Gaskühlers (1) geleitete und von dort abgezogene Teermenge durch Zugabe einer entsprechenden Menge von entwässertem Rohteer ersetzt.