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Verfahren zur Abscheidung von Nebenbestandteilen aus Koksofengasen
Bei der Abscheidung von Nebenbestandteilen aus Koksofengasen zwecks folgender Zerlegung
wurde bisher in der Weise gearbeitet, daß man die Koksofengase zuerst in bekannten
Nebenpro.duktengewinnungsanlagen z. B. durch Auswaschen mit Wasser (oder Schwefelsäure)
von ihrem A.nimon,iakgehalt und ferner durch Auswaschen mittels sogenannter Waschöle
von dem größten Teil ihres Benzolgehaltes befreite. Hierauf wurden die Koksofengase
komprimiert und finit Wasser und daraufhin mit Alkalilauge zwecks Entfernung der
Kohlensäure, der Schwefelverbindungen und. des Acetylens behandelt. Die so gereinigten
Gase wurden durch Tiefkühlung unter Verflüssigung der Einzelbestandteile, wie Äthan,
Äthylen, Methan, Kohlenoxyd und Stickstoff, aufgearbeitet, wobei nur der Wasserstoff
gasförmig verblieb. Zum Teil wurde die Tiefkühlung so geleitet, daß die Kohlenwasserstoffe
in verflüssigtem Zustande gemeinsam ausgeschieden wurden und nach Auswaschung des
Kohlenoxyds ein gasförmiges Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff verblieb, das
direkt für die Ammoniaksynthese verwendet wurde.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden die Koksofengase beim Verlassen
der Verkokungskammern möglichst weitgehend der üblichen Abscheidung des Teers und
des sich kondensierenden ammoniakhaltigen Wasserdampfes unterworfen. Hierauf werden
die Koksofengase mit verflüssigtem Ainmoniakgas, welches ein sehr starkes Lösungsvermögen
für fast alle Ammoniaksalze und die hier in Betracht kommenden Schwefelverbindungen,
ferner für Kohlensäure, Benzole, Phenole, Naphthalin, Pyridine usw. hat, gewaschen.
Die Behandlung mit verflüssigtem Ammoniak kann in den verschiedenen bekannten Gaswaschvorrichtungen
vorgenommen werden. wobei dieselben zweckmäßigerweise im Gegenstrom betrieben werden;
auch kann hierbei j e mach der Zahl und Größe der Apparate im wechselweisen oder
in ununterbrochenen Betrieb gearbeitet werden.
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Im allgemeinen empfiehlt es sich, mit überdrucken von 2o oder 3o Atm.
und bei Temperaturen in der Nähe von o° zu arbeiten, da einerseits die meisten der
zu entfernenden Bestandteile der Koksofengase bei diesen Temperaturen in noch weit
stärkerem Maße in verflüssigtem Ammoniak sich lösen als bei der Siedetemperatur
des Ammoniaks bei gewöhnlichem Druck und andererseits die aus den Waschapparaten
entweichenden Koksofengase bei gleicher Temperatur um so weniger Ammoniakdämpfe
enthalten, je höher der angewandte Überdruck ist.
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Die so vorbehandelten und von ihren Nebenprodukten befreiten Koksofengase
werden daraufhin durch Tünne oder Sättiger. «-elche mit starker Schwefelsäure oder
Phosphorsäure oder mit festen sauren Salzen, wie
z. B. Bisulfaten.
sauren Phosphaten u. dgl.. beschickt sind, geleitet. wodurch die Gase von ihrem
Ammoniakgehalt völlig befreit werden. Diese Nachreinigung mit festen Salzen, gegebenenfalls
zu allerletzt auch mit festem gebranntem Kalk .oder \ atronkalk, ist empfehlenswert.
weil sie verschwindend kleine Dampftensionen bei gewöhnlicher Temperatur-,aufweisen.
Die weitere Trennung der Einzelbestandteile in den so behandelten Koksofengasen
.durch Tiefkühlung geschieht in der bis jetzt üblichen obenerwähnten Weise.
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Das mit den ausgewaschenen Bestandteilen (Ammoniaksalzen, Schwefelverbindungen,
der .zu Ammoniumcarbonat umgewandelten Koh-
lensäure sowie mit den aromatischen
Kohlenwasserstoffen) beladene verflüssigte Ammoniak wird nun durch Abtreiben des
Ammoniaks unter Entspannung desselben wiedergewonnen oder weiterverarbeitet. Wird
das hier geschilderte Verfahren in Verbindung mit der Ammoniaksvnthese durchgeführt.
so wird man in den meisten Fällen davon absehen, aus der Waschflüssigkeit das Ammoniak
als solches wiederzugewinnen und wird vielmehr das abgetriebene Ammoniak direkt
der 'Weiterverarbeitung, z. B. den Schwefelsäuresättigern, zwecks Herstellung von
Ammoniumsulfat oder, mit Luft vermengt, den Kontaktöfen zwecks Verbrennung des Ammoniaks
zur Salpetersäure zuführen. Die Verarbeitung der nach der Abtreibung des weitaus
größten Teils des Ammoniaks verbleibenden, im Ammoniak aufgelösten und zum Teil
suspendierten Nebenbestandteile kann in der Weise vorgenommen werden, daß die weniger
löslichen Verbindungen, wie Naphthalin und die Homologen .des Benzols, welche hierbei
aus dem Ammoniak sich ausscheiden, abgetrennt werden und der in ider Lösung verbleibende
Teil mit Wasser aufgenommen wird, wobei eine Trennung der einzelnen Bestandteile
auf Grund ihres ganz verschiedenen Verhaltens gegenüber wässerigen Lösungen vorgenommen
werden kann.
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Die hier geschilderte Arbeitsweise weist gegenüber der bisher üblichen
Nebenproduktengewinnung erhebliche wirtschaftliche und technische Vorteile auf.
Die sehr umständliche Auswaschung mit Wascliiil und, die \otwendigkeit, die gesamten
Waschöle, welche oft die vierzigfache Menge der zu gewinnenden Benzole ausmachen,
wiederzugewinnen, braucht nicht immer von neuem abgetrieben zu werden, wobei erhebliche
Verharzungsverluste und großer Brennstoffverbrauch unvermeidlich sind. Hingegen
steht das benötigte Ammoniak dort, wo es synthetisch gewonnen wird, zumeist 111i
gebrauchsfähigen verflüssigten Zustande ohne weiteres zur Verfügung, und cla dieses
zu seiner Weiterverarbeitung ohnehin zumeist im gasförmigen "Zustand übergeführt
werden muß, so bedeutet die hier geschilderte Arbeitsweise, claß das synthetische
verflüssigte Ammoniak auf dein Wege zu seiner Weiterverarbeitung nur noch eine neue
Aufgabe, und zwar die der Vermittlung der -Nebenprodüktengewinnung auszufüllen hat,
ohne daß hierdurch ein nennenswerter Mehraufwand nötig wird.
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Die hier geschilderte neue Art der Neben= produktengewinnung durch
Auswaschung mit verflüssigtem Ammoniak eignet sich insbesondere für Anlagen zur
Erzeugung von synthetischem Ammoniak vermittels des aus den Koksofengasen gewonnenen
Wasserstoffes, unter anderem auch deshalb, weil einerseits hierbei die Kol;sofengase
auch ohnehin komprimiert werden müssen und andererseits das bei der Synthese erzeugte
Ammoniak von vornherein in @koinprimiertem und verflüssigtem Zustande gewonnen wird,
so daß zur Komprimierung sowohl der Koksofengase wie des Waschmittels keinerlei
Mehraufwand an Kompressionsarbeit erforderlich ist. Gegenüber der sogenannten Ultrareinigung
des fertig erzeugten Wasserstoffs, unmittelbar vor dessen Synthctisierung, wobei
unter anderem auch die Mitverwendung des flüssigen Ammoniaks vorgeschlagen worden
ist, ist zu berücksichtigen, daß es sich bei dieser Ultrareinigung um die Aufgabe
handelt, Spuren von Beimengungen. die man ihrer Größenanordnung nach im allgemeinen
als völlig belanglos anzusehen pflegt, zu entfernen, also um eine Aufgabe, welche
von der vorliegenden völlig verschieden ist.
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Schließlich sei noch darauf hingewiesen. daß das sogenannte Abtreiben
des hier als Wasch- bzw. Lösungsmittel benutzten verflüssigten Ammoniaks, d.li.
die Überführung desselben aus dein flüssigen in den gasförmigen Zustand, mit einer
starken Kälteentwicklung verbunden ist, da :die latente V erdampfungswärme des flüssigen
Ammoniaks derjenigen des Wassers nahe kornrot. Diese Kälte kann finit Vorteil zum
Kühlen des bereits komprimierten Koksofengases vor und auch wehrend der Waschung
mit flüssigem Ammoniak benutzt werden. Hierdurch kann eine verstärkte Abscheidting
der aromatischen Kohlenwasserstofffe aus deal konipriinierten und gekühlten Koksofengasen
bereits vor der hehandlunder hoksofengase mit verflüssigtem Ainnioniak und eine
Verringerung der mitgeführten Annnoniakmengen bewirkt werden. Daneben können auch
die bereits mit flüssigem Aninioniak behandelten und -eewaschenen l#,-ol:sofengase
vor deren Eintritt in den Gaszerlegungsapparat durch diese
| Kältecltielle vorgekühlt werden. wodurch die |
| erforderliche 'ficfkülilung der 11-1ol:sofeti<,:tse |
| -efördert und verbilliät wird. |
| :@m besten läßt sich diese Kälteausnutzung |
| dadurch erreichen, claß die betreffcnclen Teile |
| vier I@oiaofen@@a@robrleitungen, gegebenenfalls |
| in P1rallelstr änge unterteilt. von dein zu ver- |
| senden vertlnssi-ten Anlnioniak, aus wel- |
| chein die aufgenoninienen Nebenbestandteile |
| .;"escliie(leii werden sollen. unispnlt werden |
| . au #, |
| oder in der verdampfenden MTaschflüssigkeit |
| versenkt sind. |