DE621453C - Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen, wie Koksofengas - Google Patents

Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen, wie Koksofengas

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Description

  • Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen, wie Koksofengas Es ist bekannt, Gasgemische, wie Koksofen gas, durch Abkühlung und teilweise Verflüssigung in ihre Bestandteile zu zerlegen. Eine weitgehendeAusscheidung des in diesen Gasen enthaltenen ziemlich tiefsiedenden Kohlenoxyds, wie es für katalytische Verwendung .ies aus dem Gasgemisch gewonnenen Wasserstoffs erforderlich ist, läßt sich durch partielle Kondensation praktisch nicht durchführen, da hierzu außerordentlich tiefe Temperaturen nötig werden. Man pflegt daher die vollständige Ausscheidung des Kohlenoxyds aus dem Gasgemisch dadurch vorzunehmen, daß man das durch partielle Kondensation von den Hauptmengen der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenoxyds befreite wasserstoffreiche Gemisch mit flüssigem Stickstoff wäscht. Hierdurch läßt sich der Gehalt des Wasserstoffs an Kohlenoxyd in beliebigem Maße verringern. Man hat ferner vorgeschlagen, an Stelle des Stickstoffs einen im Koksofengas enthaltenen Bestandteil, insbesondere Methan, in flüssiger Form zur Auswaschung des Kohlenoxyds zu verwenden. Bei dieser Arbeitsweise wird zunächst die Hauptmenge des Kohlenoxyds gemeinsam mit dem Methan durch Abkühlung des unter Druck stehenden Gasgemisches kondensiert und das Methan durch Rektifikation unter dem Zerlegungsdruck von dem Methan-Kohlenoxyd-Gemisch abgetrennt. Besonders wirksam« ist diese Waschung, wenn man sehr reines Methan verwendet und zu diesem Zweck Methan und Kohlenoxyd in einer besonderen Rektifikationssäule trennt, zu deren Beheizung und Kühlung der Kreislauf eines Hilfsgases verwendet wird, das in üblicher Weise in dem Verdampfer der Säule kondensiert und flüssig zur Kühlung des Kondensators dient. Als Hilfsgas ist Stickstoff besonders geeignet, da im allgemeinen Stickstoff ohnedies zur Kühlung der Waschsäule beschafft werden muß. Unter den üblichen Zerlegungsdrucken von io bis 2o at siedet jedoch das Methan bei Temperaturen, die über der kritischen des Stickstoffs liegen. Dies erschwert wesentlich die Erzeugung der zur Rektifikation des Kohlenoxyd-Methan-Gemisches notwendigen Dampfmenge, da man für den Wärmeaustausch zwischen Stickstoff und verdampfendem Methan einen sehr hohen Stickstoffdruck anwenden muß und statt Verdampfungswärme nur spezifische Wärme übertragen werden kann.
  • Vorliegende Erfindung vermeidet diese Schwierigkeit. Erfindungsgemäß wird das bei der Abkühlung unter Druck kondensierte Gemisch von Kohlenoxyd und Methan zunächst durch ein Ventil entspannt und unter geringerem als Kondensationsdruck, insbesondere Atmosphärendruck, durch Rektifikation in seine Bestandteile zerlegt. Das bei der Rektifikation anfallende flüssige Methan wird dann in flüssigem Zustand wieder auf den Druck des wasserstoffreichen Restgases gefördert und zu dessen Waschung verwendet.
  • Das Verfahren wird für ein Ausführungsbeispiel an Hand der Figur näher erläutert. In üblicher Weise von Schwefelverbindungen, Wasser und Kohlendioxyd gereinigtes Koksofengas wird unter Druck in dem Kühler i im Wärmeaustausch mit den Zerlegungsprodukten abgekühlt. Hierbei scheidet sieh in 2 zunächst eine äthylenreiche Flüssigkeit ab.. Die weitere Abkühlung erfolgt in einem Rücklaufkondensator 3, wobei in dem Abscheider q. sich eine Flüssigkeit sammelt, die im wesentlichen aus Methan und Kohlenoxyd besteht, während der gasförmig verbleibende Anteil als Hauptbestandteil Wasserstoff enthält. Diese Flüssigkeit wird durch den Hahn 5 entspannt und in die Rektifikationssäule 6 geleitet. Der Kondensator 7 dieser Säule wird mit flüssigem, unter niedrigem Druck verdampfendem Stickstoff gekühlt, der nach Kompression und Vorkühlung in der Schlange 8 im Verdampfer der Säule kondensiert wurde. Das bei 9 aus der Rektifikationssäule abziehende Kohlenoxyd wird in Wärmeaustausch mit Frischgas abgeleitet, während das Methan in flüssigem Zustande bei der tiefen Temperatur von der Pumpe io wieder auf den Druck des wasserstoffreichen Restgases gefördert und zu dessen Waschung in der Säule ii verwendet wird. Die Säule ii wird zweckmäßig in 13 mit flüssigem Stickstoff gekühlt, der von dem in dem Verdampfer 8 gewonnenen flüssigen Stickstoff abgezweigt werden kann. Der Kältebedarf der Zerlegung kann an Stelle der Kühlung durch flüssigen Stickstoff auch dadurch gedeckt werden, daß das bei 1a aus der Waschsäule ii austretende wasserstoffreiche und kohlenoxydfreie Gas unter Leistung äußerer Arbeit entspannt wird, bevor es in Wärmeaustausch mit dem Frischgas kommt. Die Rektifikation des unter Druck kondensierten Methan-Kohlenoxyd-Gemisches unter geringerem als XCondensationsdruck und die Kompression des flüssigen Methans auf den Druck des Restgases gemäß der Erfindung lassen sich auch in den Fällen anwenden, in denen in etwas abweichender Arbeitsweise der flüssige Stickstoff nicht- nur zur Kühlung der Waschsäule, sondern zur unmittelbaren Waschung des wasserstoffreichen Restgases verwendet wird und das Müssige Methan dem Restgas, z. B. zur Ausnutzung seiner Verdunstungskälte für die Kühlung des Rücklaufkondensators, beigemischt wird.
  • Die Vorteile des neuen Verfahrens bestehen darin, daß nicht nur der Kondensationsdruck des* Hilfsgases bei der Rektifikation des Kohlenoxyd-Methan-Gemisches erniedrigt und hierdurch eine Heizung des Verdampfers bei konstanter Temperatur durch Kondensation an Stelle der mit Temperaturänderung verbundenen Abgabe von spezifischer Wärme ermöglicht wird, sondern auch d`ie Bedingungen für die Rektifikation wesentlich verbessert werden, da die Gleichgewichtskurven von Mehrstoffsystemen um so weiter auseinanderliegen, je niedriger der Gesamtdruck ist. Außerdem wird bei der Rektifikation unter geringerem als Kondensationsdruck das Methan unmittelbar in unterkühltem Zustande gewonnen, wodurch die Wirkung einer Waschung des wasserstoffreichen Restgases mit dem flüssigen Methan stark erhöht wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen, wie Koksofengas, durch teilweise Verflüssigung und Waschung des hierbei erhaltenen wasserstoffreichenRestgases mit flüssigem Methan, dadurch gekennzeichnet, daß das bei höheren Temperaturen unter Druck erhaltene, im wesentlichen aus Methan und Kohlenoxyd bestehende Kondensat bei geringerem als Zerlegungsdruck, durch Rektifikation in seine Bestandteile zerlegt wird und das hierbei anfallende, zur Waschung des wasserstoffreichen Restgases dienende Methan in flüssigem Zustande auf den Zerlegungsdruck gefördert wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2353819A1 (fr) * 1976-06-04 1977-12-30 Union Carbide Corp Procede de separation d'hydrogene et d'oxyde de carbone des melanges en contenant
FR2681131A1 (fr) * 1991-09-11 1993-03-12 Air Liquide Procede et installation de production de monoxyde de carbone et d'hydrogene.

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