DE2322148A1 - Verfahren und vorrichtung zur vermeidung von festausscheidungen in einem gegenstromwaermetauscher - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur vermeidung von festausscheidungen in einem gegenstromwaermetauscher

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DE2322148A1
DE2322148A1 DE19732322148 DE2322148A DE2322148A1 DE 2322148 A1 DE2322148 A1 DE 2322148A1 DE 19732322148 DE19732322148 DE 19732322148 DE 2322148 A DE2322148 A DE 2322148A DE 2322148 A1 DE2322148 A1 DE 2322148A1
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DE19732322148
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Ernst Dipl Chem Dr Ing Karwat
Heinz Dipl Chem Dr Rer Karwat
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Linde GmbH
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Linde GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/16Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with non-aqueous liquids
    • C10K1/165Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with non-aqueous liquids at temperatures below zero degrees Celsius

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Festausscheidungen in einem Gegenstromwärmetauscher Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung von Festausscheidungen in einem GegenstromwOrmetauscher während der AbIctlhlunj> eines Bestandteile mit relativ hohen Schmelzpunkten enthaltenden Gases durch Zusatz eines Lösungsmittels zum Gas.
  • Es sind Gaszerlegunsverfahren bekannt, bei denen relativ hochsiedende Bestandteile durch Behandeln des Gases mit einem Lösungsmittel für diese Bestandteile entfernt werden. Die Reinigung der Gase erfolgt dabei in der Regel in Waschkolonnen, in denen das Lösungsmittel dem In der Kolonne von unten aufsteigenden Gas entgegenfließt und dabei lösliche Bestandteile aufnimmt. Für die Entfernung von Benzol-Kohlenwasserstoffen und Naphthalin aus Gasen ist ein solches Verfahren in der DT-AS 1 011 571 beschrieben.
  • Andererseits besteht auch die Möglichkeit, relativ hochschmelzende Bestandteile dadurch aus Gasen zu entfernen, daß die Gase einer so starken Abkühlung unterworfen werden, daß diese Bestandteile entweder flüssig oder fest abgeschieden werden.
  • Dieses Verfahren ist alt (z.B. DT-PS 473 927), besitzt Jedoch noch immer erhebliche technische Bedeutung und wird auch heute noch in nennenswertem Umfang angewendet. Die Abkühlung des Gases erfolgt dabei in Geenstromwrmetauschern, in deren Ausfrierästen sich solche Bestandteile wLie Benzol-Kohlenwasserstoffe in fester Form abscheiden. Die Folge ist, daß die Gasquerschnitte der Ausfrieräste im Laute der Zeit zuwachsen und der Gasstrom auf einen gleichen,parallel geschalteten Gegenstromwärmetauscher umgeschaltet werden muß, während der erste aufgetaut wird. Solche Wärmetauscher rissen also immer doppel vorgesehen sein, was zu einer erheblichen Verteueruni der Anlage fWt.
  • Schon sehr früh war die Technik deshalb bestrebt, solche Festausscheidungen in Gegenstromwärmetauschern zu verhindern, worauf auch der in der DT-PS 478 927 erwähnte Vorschlag hinausläuft. Hierbei wird dem Gas bei der Tiefkühlung ein Lösungsmittel, z.B. Toluol oder Äthyläther, zugesetzt» um auf diese Weise das Anwachsen von Festausscheidungen zu verhindern. Bei dieser Abart des Verfahrens der DT-PS 473 927 werden aber keine ein fachen Gegenströmer verwendet, sondern es wird der wAusfrierast" in eine durch Zerlegungsprodukte gekühlte Waschsäule verlegt. Tatsächlich handelt es sich hier also um ein Waschverrahren, welches lediglich bei sehr tiefen Temperaturen durchgeftihrt wird und das einen hohen apparativen Aufwand erfordert.
  • Zudem muß bei diesem bekannten Verfahren, um nicht auch noch den apparativen Aufwand auf der Seite der Wiedergewinnung des Lösungsmittels zu steigern, die Umlaufmenge des Lösungsmittels, also beispielsweise des Toluols, so klein wie möglich gehalten werden, d.h. sie entspricht der zum Schmelzen des Benzols erforderlichen t-ienge. Dementsprechend beträgt die Umlaufmenge nur einige Gramni pro Nm3 verarbeiteteni Koksofengas, wodurch sich eine zu geringe Berieselungsdichte einstellt und eine vollstEndige Entfernun der Festausscheidungen nicht mehr gewährleistet ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einem Gaszerlegungsverfahren, bei dem die Ausscheidung relativ hochschmelzender Bestandteile und damit die meinigung dieses Gasgemisches allein durch Druck und Kälte erfolgt, Verstopfungen durch Festausscheidungen in Gesgenströmern zuverlässig zu verhindern, ohne diese als Waschsäulen auszubauen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an sich zum Lösen der Ausscheidungen ndtige Mindestmenge an Lösungsmittel zugesetzt wird und daß die aus dem Warmetauscher ablaufende Lösung gesammelt und mehrmals über die ,'tusfrierquerschni tte dc s W ärmetauschers gepumpt wird.
  • In der Praxis genügt die theoretische Mindestmenge an Lösungsmittel nicht, um eine gleichmäßig und ausreichend hohe Berieselung zu erhalten. Erst durch die Verwendung eines Vielfachen dieser Mindestmenge wird eine vollständige Entfernung der Festausscheicungen gewährleistet.
  • Die stetige Anreicherung des Ldsungsmittels, dessen Umlaufgeschwindigkeit nach dem Bedürfnis genügend hoher Berieselung aller Ausfrierquerschnitte bemessen wird, ist bei Erreichen der Sättigung beendet. Die Sättigung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lösefähigkeit des Gemisches aus LösungsmIttel und aus dem Gas abgeschiedener Bestandteile weitere aus dem Gas sich abscheidende Bestandteile nicht mehr lösen bzw. in Lösung halten kann. Folglich wird die zugeführte Lösungsmittelmenge so hoch angesetzt, daß sie zur Aufnahme der aus dem Gas abgeschiedenen Bestandteile über einen längeren Zeitraum ausreicht und auch an der kEltesten Stelle des Austausches noch ein genilt ender Abstand zur Sättigung des Lösungsmittels mit aus dem Gas aufgenomerken Bestandteilen verbleibt.
  • Das erforderliche Lösungsmittel kann zeitlich und örtlich unabhängig von dem Gaszerle6ungsverfahren und etwaigen instationären Betriebsfällen, beispielsweise durch partielle Destillation, entweder des dem Lösungskreislauf entnommenen Gemisches oder des aus dem Gas bei höherer Temperatur abeschiedenen Gemisches gewonnen werden. Eine scharfe Trennung des Gemischers in Lösungsmittel und aus dem Oc.8 abgeschiedene Bestand-.
  • teile ist bei der Regeneration nicht notwendig. Es genügt, die Lösefähigkeit durch Entfernung der aufgenommenen Bestandteile wieder herzustellen. Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß kontinuierlich gearbeitet werden kann, wodurch und manuelle der apparativel/Aufwand auf ein Minimum beschränkt wird.
  • Da zusammen mit anderen Bestandteilen auch Wasser aus dem Gas abgeschieden wird, ist es auch notwendig, die Bildung von Wassereis zu verhindern. Es st bekannt, Wassereis durch Zusatz von Ethanol zu entfernen, doch gelangen hierbei MethanoldUmpfe in das behandelte Gas und können daraus nur mehr schwer zurückgewohnen werden. Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung des Erfindungsgedankens zeIchnet sich daher dadurch aus, daß als Lösungsmittel eine ein Gefrierschutzmittel enthaltende Emulsion verwendet wird. Diese Emulsion, die in solcher Menge und solcher Anfangskonzentration zuge rührt wird, daß nach der bzw. Benzols Aufnahme des Wasserdampfes/die entstehende LUsung bei der tie£-sten im Gegenströmer herrschenden Temperatur höchstens ges&ttigt bzw. Benzol an Wasser ist, wird mit Hilfe einer Umlaufpumpe über die Ausfrierquerschnitte des WErmetauschers gespült, wobei sämtliche Abscheidungen aufgenommen werden.
  • Die mit den Abscheidungen beladene Emulsion Iaßt sich nach ihrer Entnahme aus dem Kreislauf leicht auftrennen, worauf aus dem beladenen Gefrierschutzmittel, beispielsweise Kohlenwasserstoff-Glykol, das aufgenommene Wasser und aus dem beladenen Lösungs-Kohlnwasserstoffmittel, beispielsweise Toluol, die abgeschiedenen Bestandteile wie Benzol durch Destillation ausgetrieben werden können.
  • Das frische Lösungsmittel, das also vorteilhafterweise aus zwei, zwei verschiedene Bestandteile lösende Komponenten besteht, kann sowohl laufend als auch absatzweise zugeführt werden. D-s Verhältnis der beiden Komponenten kann ohne weiteres den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden. Die dieser Lösungsmittelmenge entsprechende Lösungsmenge wird Jeweils auf die gleise e Weise entnommen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand eines schematisch dargestellten AusfUhrungsbeispieles naher erläutern.
  • Uber eine Leitung 1 werden 36 000 Nm3/h Koksgas unter einem Druck von 12 ata in einen aegen stromwärmetauscher 2 geführt und dort durch indirekten Wärmetausch mit in einer Passage 3 getuhrten Zerlegungsprodukten von 278 K auf 254,5 K gekühlt.
  • HIerbei fallen stündlich neben 15,5 kg Wasser 268 kg Benzol kohlenwasserstoffe, 218 kg Benzol und 50 kg Toluol und Xylol und 4 kg C3 und C4-Kohlenwasserstoffe an.
  • Erfindungsgemkß wird dem Koksgas vor dem Gegenströmer 2 über eine Leitung 4 stündlich eine Emulsion zugesetzt, die aus 85 kg Toluol und, da theoretisch 32 kg einer 50 sigen Glykol-llaseer-Fischung nötig sind, um 15,5 kg Wasser bei der tiefsten im GegenstF5mer 2 herrschenden Temperatur von 254,5 K in Lösung aufzunehmen, aus 33 kg einer 50 eigen Glykol-Wasser-Mischung besteht.
  • Die im Gegenströmer 2 sieh bildene Lösung setzt sich aus 357 kg Kohlenwasserstoffen mit ca. 61 3 Benzol und ca.
  • 37 % sc hme lzpunkterniedri genden Kohlenwas sersto fren, vorwiegend Toluol und 48,5 kg Glykol-Wasser zusammen. Die Lösung, d.h. die beladene Emulsion, weist einen Benzol-Festausscheidungspunkt von 252 K auf.
  • Die über eine Leitung 5 ablaufende, beladene Emulsion gelangt in einen Abscheider 6, der, um die vorzeitige Auftrennung der beladenen Emulsion zu verhindern, mit einem Mührwerk 7 verschen ist. Das gereinigte Koksgas verläßt den Abscheider 6 über eine Leitung 8, während die beladene Emulsion mit Hilfe einer Umlaufpumpe 9 über eine Leitung 10 und einer durch den Gegenströmer 2 führenden By-pass-Leitung 11, der in die Koksgasleitung 1 einmündenden Leitung 4 zugeführt wird und mit einer Geschwindigkeit von ca.-3OOO kg/h über die Ausfrierquerschnitte des Gegenstrdmers 2 strömt.
  • Hinter der Umlaufpumpe 9 werden dem Kreislauf stündlich 405,5 kg beladene Emulsion über eine Leitung 12 entnommen, in eine Emulsionstrennvorrichtung 1) geleitet und in 357 kg Benzol-Kohlenwasserstoffe und 48, 6 kg Glykol-Wasser aufgetrennt.
  • Das Glykol-Wasser wird in einer Trennsäule 14 in Abwasser und eine 50 %ige Glykol-Wasser-Mischung, die Benzol-Kohlenwasserstoffe in einer TrennsWule 15 in eine Benzol- und eine Toluolfraktion zerlegt. Die Glykol-Wasser-Mischung und die Toluolfraktion werden über Pumpen 16 bzw. 17 und Leitungen 18 bzw. 19 als frische Lösungsmittel abgezogen, in einer Leitung 20 zu einer Emulsion vereint und zusammen mit der beladenen Emulsion aus den Leitungen 5 und 10 über die Leitung 4 dem Xoksgas in Leitung 1 beigemischt.
  • 3 Patentansprüche

Claims (3)

  1. Patentansprü e 1. Verfahren zur Vermeidung von Festausscheidungen in einem Gegen.
    stromwrmetauscher während der Abkühlung eines Bestandteile mit relativ hohen Schmelzpunkten enthaltenden Gases durch Zusatz eines Lösungsmittels zum Gas, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich zum Lösen der Ausscheidungen nötige Mindestmenge an Lösungsmittel zugesetzt wird und daß die aus dem WErmetauscher ablaufende Lösung gesammelt und mehrmals über die Ausfrierquerschnitte des Wärmetauschers gepumpt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel eine ein Gefrierschutzmittel enthaltende Emulsion verwendet wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Gegenstromwärmetauscher (2) und einer Emulsionstrennvorrichtung (13) ein mit einem Rührwerk (7) versehener Abscheider (6) und eine Umlaufpumpe (9) geschaltet sind und daß die Emulsionstrennvorrichtung (13) außerdem mit einer Lösungsmittelaufbereitungsanlage, bestehend aus zwei Trennsäulen (14, 15) in Verbindung steht.
    L e e r s e i t e
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2473336A1 (fr) * 1980-01-11 1981-07-17 Us Energy Procede permettant d'ameliorer le rendement de dissolution des processus d'absorption de gaz et d'extraction de liquide
WO1997000117A1 (en) * 1995-06-15 1997-01-03 Kesteren Heinrich Jozef Adrian Device and method for purifying a gas or vapour flow

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2473336A1 (fr) * 1980-01-11 1981-07-17 Us Energy Procede permettant d'ameliorer le rendement de dissolution des processus d'absorption de gaz et d'extraction de liquide
WO1997000117A1 (en) * 1995-06-15 1997-01-03 Kesteren Heinrich Jozef Adrian Device and method for purifying a gas or vapour flow
US5979179A (en) * 1995-06-15 1999-11-09 Van Kesteren; Heinrich J Device and method for purifying a gas or vapor flow

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