DE2338464A1

DE2338464A1 - Verfahren zum reinigen von behaeltern oder rohrleitungen, insbesondere chemischer anlagen, von brennbaren rueckstaenden

Info

Publication number: DE2338464A1
Application number: DE19732338464
Authority: DE
Inventors: Gregory Lee Wand
Original assignee: British Oxigen Ltd
Current assignee: BOC Group Ltd
Priority date: 1972-07-31
Filing date: 1973-07-28
Publication date: 1974-02-14
Also published as: ZA735037B; FR2198395A5; BR7305807D0; ES417373A1; AU467697B2; NL7310611A; AU5859173A; IT991471B; GB1435487A; BE802986A

Description

PATB WT A If "W A LT

Dipl. ing. R. HOLZER

AUG8BUUG

t auf·

K.433

Augsburg, den 27. Juli 1973

The British Oxygen Company Limited, Hammersmith House,

London W6 9DX, England

Verfahren zum Reinigen von Behältern oder Rohrleitungen, insbesondere chemischer Anlagen, von brennbaren Rückständen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Behältern oder Rohrleitungen, insbesondere chemischer Anlagen, von brennbaren Rückständen.

Viele Behälter oder Rohrleitungen von Industrieanlagen weisen nach einer Benutzung noch Rückstände von brennbaren

409807/0865

Stoffen auf. Typische Beispiele hierfür sind Speichertanks und Rohrleitungen für Kohlenwasserstoffe oder organische Lösungsmittel.

Besondere Sorgfalt muß bei der Reinigung solcher Anlagen vor Unterhaltungsarbeiten, beispielsweise Wartungs- oder Reparaturarbeiten, angewendet werden, bei denen Schweißarbeiten oder ähnliche Vorgänge erforderlich sind. Bei vielen zurückgebliebenen Gasgemischen ist nur eine kleine Zündenergie notwendig, um eine Explosion zu verursachen.

Gemäß einem älteren Vorschlag soll zum Reinigen von Metallzylindern von ölen oder Schmiermittel ein Inertgas angewandt werden. Dieses Verfahren ist jedoch zur Entfernung von Rückständen mit geringer Flüchtigkeit unwirksam. Bei der Entfernung schwach flüchtiger Rückstände, nämlich bei der Entfernung von Kohlenwasserstoffrückständen aus einem Behälter, wird gemäß einem der üblichen Verfahren Dampf verhältnismäßig niedrigen Druckes angewandt. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, daß der Dampf kondensiert und in dem betreffenden Behälter ein Teilvakuum erzeugt, so daß Luft in den Behälter hineingezogen wird. Im Falle von Kohlenwasserstoffen und ähnlichen Rückständen kann das Hinzugelangen zusätzlicher Luft

k 0 9 B 0 7 / 0 8 S S

äußerst gefährlich sein, da sich dadurch zusammen mit den zurückbleibenden Rückständen wiederum ein explosives Gemisch bilden kann. Ein zusätzlicher Nachteil liegt darin, daß zur Durchführung des Reinigungsverfahrens ein beträchtlicher Zeitaufwand erforderlich ist.

Mit den Begriffen "Behälter" und "Rohrleitungen" sind hier sämtliche in industriellen Anlagen vorkommende Behälter und Rohrleitungen gemeint, also auch Speichertanks, Reaktionsbehälter, säulen- und rohrförmige Gefäße,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs dargelegten allgemeinen Art hinsichtlich seiner Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein solches Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömung, welche Dampf und Inertgas enthält, durch den Behälter bzw. die Rohrleitung hindurchgeleitet wird, wobei der Dampfgehalt im Bereich von 5 bis 50 Volumenprozent liegt, und daß dem Behälter bzw. der Rohrleitung soviel Wärme zugeführt wird, daß sich eine Temperatur von mindestens 50-⁰C einstellt.

0 980 7/0865

Bei dem Dampf handelt es sich vorzugsweise um Trockendampf, d.h. um Dampf, der sich fast vollständig im gesättigten Zustand befindet. Das hat den Vorteil, daß der Dampf im Behälter bzw. in der Rohrleitung kondensiert und durch die Abgabe seiner gebundenen Wärme im Behälter bzw. in der Rohrleitung Wärme erzeugt. Naßdampf, d.h., Dampf, der Wassertröpfchen enthält, ist jedoch ebenfalls in den meisten Fällen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anwendbar.

Das Inertgas muß inert in dem Sinne sein, daß es mit den anderen Stoffen in dem betreffenden Behälter bzw« der Rohrleitung nicht reagiert, es braucht jedoch kein Edelgas zu sein. Infolgedessen ist Stickstoff im allgemeinen das geeignetste Gas.

Die Strömung wird vorzugsweise mit einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck in den Behälter bzw. die Rohrleitung eingeleitet, der vorzugsweise im Bereich zwischen 0,7 und 2,8 atü liegt. Dadurch ist. sichergestellt, daß die Volumenverminderung durch die Kondensation des Dampfes sofort durch Zustrom frischen Gases ausgeglichen und somit die Möglichkeit des Eintretens von Luft in den Behälter bzw. die Rohrleitung vermieden wird. Auf diese Weise wird

^09807/0865

auch eine konstante Strömung durch den Behälter bzw, die Rohrleitung erzeugt, welche die unerwünschten Rückstände mit sich reißt und entfernt. Zur leichteren Erzeugung der Strömung weisen der Dampf und das Inertgas an der Mischstelle vorzugsweise den gleichen Druck auf.

Gegebenenfalls kann der Einleitung der Dampf enthaltenden Strömung ein Hindurchleiten nur von Inertgas vorausgehen. Dadurch wird der Sauerstoffgehalt des Gases im betreffenden Behälter vermindert und die Wahrscheinlichkeit einer Verbrennung oder einer Explosion vermindert, und es werden bereits Rückstände entfernt, die von dem Inertgasstrom mitgenommen werden können. Ein solcher anfänglicher Verfahrensschritt mit alleiniger Anwendung von Inertgas vermindert die erforderliche Dampfmenge und macht das Verfahren auf diese Weise wirtschaftlicher.

Die Wärme im Behälter oder in der Rohrleitung ist zur Unterstützung des Austreibens der rückständigen Stoffe und, falls Rückstände mit großem Molekulargewicht vorhanden sind, zum Aufspalten dieser Rückstände in eine besser flüchtige Form erforderlich.

Der Dampfgehalt der Strömung beträgt im allgemeinen

409807/0865

vorzugsweise 10 bis 30 Volumenprozent. -

Das Einleiten der Strömung sollte so lange fortgesetzt werden, bis der Gehalt an brennbaren Rückständen in dem betreffenden Behälter bzw, der Rohrleitung auf einen annehmbaren Wert abgesunken ist. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die jeweils vorhandene Gaszusammensetzung mittels eines Analysators stromab des betreffenden Behälters bzw. der Rohrleitung zu überprüfen. Damit kann auch der Portschritt einer Vorbehandlung mit Inertgas alleine beobachtet werden. Der Analysator weist vorzugsweise ein Meßgerät zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts und ein Meßgerät zur Bestimmung des Gehalts an brennbaren Rückständen auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber bisher üblichen Verfahren beträchtliche Vorteile. Das erfindungsgemäße Verfahren ist viel schneller als bekannte Verfahren und verlängert damit die Zeit, während welcher der betreffende Behälter bzw. die betreffende Rohrleitung zur Benutzung zur Verfügung steht. In Verbindung mit einer kontinuierlichen Analyse der den betreffenden Behälter bzw. die Rohrleitung verlassenden Gase stellt das erfindungsgemäße Verfahren sicher, daß die im Behälter bzw. in der Rohrleitung herrschenden Bedingungen ständig beobachtet werden können

- 6 409807/0865

23384S4

und die Behandlung nicht langer als notwendig fortgeführt wird. Es ist auch vom Gesichtspunkt der Sicherheit her vorteilhaft, in dem betreffenden Behälter bzw. der Rohrleitung schnell sichere Bedingungen herzustellen und aufrechtzuerhalten, bis das gewünschte Maß der Reinigung erreicht worden ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels erläutert.

Bei einem zu reinigenden Gefäß handelte es sich um eine 15 m lange Rohrleitung mit einem Innendurchmesser von 75 mm. Diese Rohrleitung befand sich im Gasmischbereich einer Erdölraffinerie und enthielt Erdölrückstände. Durch Zuführen flüssigen Stickstoffs durch einen Verdampfer hindurch wurde ein Stickstoffgasstrom mit 113 m /h und einem Druck von 1,7 atü erzeugt. Der Dampf wurde durch die Raffinerieeinrichtungen erzeugt und mit einem Durchsatz von 3¹* kg/h eingeleitet. Die Analyse wurde mit einem . Servomex-Sauerstoffmeßgerät und einem abgewandelten Siger-Kohlenwasserstoffmeßgerät durchgeführt.

Während der ersten zwölf Minuten des Verfahrens wurde nur Stickstoff in die Rohrleitung eingeleitet. Damit wurden

- 7 409807/0865

flüssige Rückstände aus der Rohrleitung ausgeblasen und die Kohlenwasserstoffkonzentration in dem die Rohrleitung verlassenden Gas auf 0,4 % vermindert. Danach wurde Dampf mit dem Stickstoff gemischt und die Temperatur auf etwa 65 ⁰C erhöht. Das Stickstoff-Dampf-Gemisch wurde 55 Minuten lang eingeleitet. Während dieses Zeitraums sank die beobachtete Kohlenwasserstoffkonzentration von 0,4 % auf 0 % ab und während des gesamten Verfahrensablaufs blieb die Sauerstoffkonzentration unterhalb 1 %, d.h. stark unterhalb des Wertes, bei welchem noch eine Verbrennung auftreten könnte. Das Gesamtvolumen des eingeleiteten Stickstoff-Dampf-Gemisches betrug etwa das Dreifache des Volumens der Rohrleitung.

Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs mit dem Stickstoff-Dampf-Gemisch wurde die Rohrleitung zur Außenluft hin geöffnet und an verschiedenen Stellen der Rohrleitung ein Explosimetertest durchgeführt. Diese Tests zeigten, daß keine Kohlenwasserstoffrückstände mehr vorhanden waren. Die Tests zeigten außerdem, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zur alleinigen Verwendung von Dampf, wobei der Reinigungsvorgang bis zu 24 Stunden in Anspruch nehmen kann, ein beträchtlicher Zeitgewinn erzielbar ist.

409807/0865

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Reinigen von Behältern oder Rohr-

>—y

leitungen, insbesondere chemischer Anlagen, von brennbaren Rückständen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömung, welche Dampf und Inertgas enthält, durch den Behälter bzw. die Rohrleitung hindurchgeleitet wird, wobei der Dampfgehalt im Bereich von 5 bis 50 Volumenprozent liegt, und daß dem Behälter bzw. der Rohrleitung soviel Wärme zugeführt wird, daß sich eine Temperatur von mindestens 50 C einstellt,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dampf nahezu vollständig im.gesättigten Zustand befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas Stickstoff ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung mit einem oberhalb des Atmosphärendruckes liegenden Druck eingeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

- 9 40980?/0865

daß der genannte Druck im Bereich zwischen 0,7 atü und 2,8 atü liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf und das Inertgas an der Mischstelle den gleichen Druck aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Behälter bzw. die Rohrleitung hindurchgeleitete Strömung zum Zwecke des Mitnehmens und der Entfernung der unerwünschten Rückstände konstant gehalten wird,

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß dem Einleiten der Dampf enthaltenden Strömung ein Hindurchleiten nur von Inertgas vorausgeht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfgehalt der Strömung im Bereich von 10 bis 30 Volumenprozent liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an brennbaren Rückständen im Behälter bzw. in der Rohrleitung mittels eines stromab

- 10 40980 7/0865

2338454

des Behälters bzw. der Rohrleitung angeordneten Analysators geprüft wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Analysator ein Meßgerät zur Peststellung des Sauerstoffgehalts und ein Meßgerät zur Bestimmung des Gehalts an brennbaren Rückständen enthält.

- 11 409807/0865