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Verfahren zur Entfernung von Naphthalin und Wasser aus Leuchtgäs Die
Erfindung bezieht sich auf die Entfernung von Naphthalin, und Wasser aus Leuchtgas
o. dgl., das unter erhöhtem Druck in Rohrleitungen über größere Entfernungen (Ferngasversorgung)
befördert werden soll.
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Es hat sich herausgestellt, daß es praktisch nicht möglich ist, aus
dem Leuchtgas N aphthalin und Wässer vor der Verdichtung auf den für die Ferngasleitung
erforderlichen Druck in dem notwendigen Umfange abzuscheiden. Das Gas für die Ferngasversorgung
soll vorzugsweise nicht mehr Wasser enthalten als einem Taupunkt von 5° entspricht
und nicht mehr Naphthalin als 5 g im Kubikmeter komprimiertem Gas. Man ist gezwungen,
um diese Reinheit des Gases zu erreichen, Naphthalin und. Wasser aus dem bereits
verdichteten Gas zu entfernen.
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Nun macht aber die Beseitigung von Naphthalin aus einem Gas von derjenigen
Temperatur, die durch die Verdichtung des Leuchtgases auf den Fernleitungsdruck
erreicht wird, gewisse Schwierigkeiten insofern, als bei der Kühlung des Gases 1i
aphthalin in fester Form ausfällt. Das Naphthalin setzt sich in den Hohlräumen der
Kühler fest und verstopft diese.
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Um die sich daraus ergebenden Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man
vorgeschlagen, in das Gas nach der Verdichtung zunächst eine gewisse Menge eines
Lösungsmittels für Naphthalin, beispielsweise Tetrahydronaphthalin, einzuführen.
Dieses Lösungsmittel fällt in geringen Mengen mit Naphthalin beim Abkühlen des Gases
mit aus und verhindert ein Festwerden des Naphthalins. Auf diese Weise gelingt es,
das Naphthalin aus dem Gase allein durch Kühlung zu entfernen, wobei dann auch Wasser
mit abgeschieden wird.
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Um aber bei diesem Verfahren eine solche Abscheidung des Naphthalins
und des Wassers zu erzielen und ferner, um vor allem (las in das Gas eingeführte
Lösungsmittel wiederzugewinnen, ist eine Kühlung des Gases auf verhältnismäßig tiefe
Temperaturen erforderlich, was mit erheblichen. Kosten verbunden ist. ' Zum Kühlen
des Gases und zur Entfernung von Naphthalin wird außerdem vielfach die direkte Kühlmethode
benutzt, die auch bei dem üblichen Schlußkühler im Niederdruckgassystem der Kokereien
allgemein Verwendung findet. Diese Methode bedingt aber bei der Lösung des vorliegenden
Problems wegen der hohen Gastemperatur sehr große Wassermengen, deren Rückkühlung
und sonstig Verwendung Schwierigkeiten macht, weil sich aus dem Gas bei der Kühlung
Naphthalin abscheidet. Im üblichen Schlußkühler wäscht man deshalb das Wasser mit
Teer; aber im vorliegenden Falle ist das wegen der großen Wassermengen völlig unwirtschaftlich.
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Die vorliegende Erfindung zeigt nun einen Weg, um Ferngas von Naphthalin
und Wasser zu befreien, ohne daß Betriebsschwierigkeiten durch Naphthalinverstopfungen
eintreten und
ohne daß die Entfernung von Naphthalin und Wasser
mit erhöhten Betriebskosten verbunden ist.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß das Gas, welches
die Kompressorenanlage mit etwa i 5o' verläßt, stufenweise bis auf etwa 2o°, jedoch
in keiner Stufe unterhalb des jeweiligen Taupunktes für das Naphthalin, gekühlt
wird, und daß zwischen allen oder bestimmten Kühlstufen das Gas einer Behandlung
mit Anthracenöl unterworfen wird, worauf das Gas mittels Chlorcalciumlauge oder
in sonst geeigneter Weise von Wasser befreit und schließlich in einer Schlußstufe
nochmals mit Anthracenöl zwecks Entfernung des letzten Teiles des unzulässigen Naphthalingehaltes
behandelt wird.
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Durch die eigenartige Durchführung der Gaskühlung in mehreren Kühlstufen
und die Zwischenschaltung der Anthracenölwäsche erreicht man eine Kühlung des Gases,
ohne daß Naphthalin in fester Form ausfallen kann. Dabei ist es nicht notwendig,
das Gas tiefer als etwa 2o° zu kühlen, da es durch die Chlorcalciumwäsche ohne weiteres
gelingt, den Taupunkt des Gases für Wasser von 20° auf 5° zu erniedrigen; es fällt
also die bisher notwendige, verhältnismäßig kostspielige Tiefkühlung fort.
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Gemäß der Erfindung kann ferner mit der Entfernung von Naphthalin
und Wasser aus dem Ferngas auch die Gewinnung von Benzol und Homologen verbunden
werden. Dieser Gedanke wird gemäß der Erfindung in der Form verwirklicht, daß zwischen
die Trocknung des Gases mittels Chlorcalciumlauge und die Schlußwäsche mit Anthracenöl
eine besondere Waschstufe in den Gasweg geschaltet wird, in der das Gas mit Benzolwaschöl
behandelt wird.
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Die Entfernung des Benzols an dieser Stelle des Gasweges ist deshalb
von Vorteil, weil normales Benzolwaschöl stets Naphthalin enthält, so daß beim Waschen
des Gases mit Benzolwaschöl leicht Naphthalin an das Gas abgegeben wird. Erfolgt
die Benzolentfernung mittels Waschöls aber vor der Schlußstufe des Verfahrens gemäß
der Erfindung, so wird etwa an das Gas abgegebenes Naphthalin zusammen mit dem Rest
der aus dem Gase auszuwaschenden Naphthalinmenge abgeschieden.
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Gemäß der Erfindung wird ferner die Kühlung in den Kühlstufen des
Verfahrens im Gleichstrom von Kühlmittel und Gas vorgenommen. Dadurch wird die Sicherheit
vergrößert, daß es nicht zu Ausscheidungen von festem Naphthalin kommt.
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Auf der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung dienende Anlage schematisch dargestellt. Bei dieser Anlage gelangt das
von dem nichtgezeichneten Kompressor kommende Gas durch die Rohrleitung i in den
Röhrenkühler 2 einer aus drei Kühlern 2, 3 und 4 bestehenden Gruppe indirekter Kühler,
die mit-.einander durch die Gasrohrleitungen 5 bzw. 6 verbunden sind. Innerhalb
der Kühler 2, 3, ,4 sind Rohrbündel vorgesehen, durch die ein Kühlmittel, vorzugsweise
kaltes Wasser, geleitet wird. Indessen ist es auch möglich, an Stelle von wassergekühlten
Kühlern solche mit Luftkühlung zu verwenden, insbesondere zur Anfangskühlung des
heißen Gases.
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Das zur Fühlung der Kühleinrichtung dienende Wasser wird durch die
Rohrleitung 7 zunächst unten in den Kühler 2 eingeführt. Es steigt in dem Kühler
2 hoch und fließt dann durch die Leitung 8 unten in den Kühler 3, von @iiesein schließlich
durch die Rohrleitung g iii den Kühler 4. Gas und Kühlflüssigkeit bewegen sich also
innerhalb der Kühlerbatterie im Gleichstrom zueinander. Das Kühlwasser fließt schließli-,h
durch die Rohrleitung io ab und wird von dort gegebenenfalls einem Gradierwerk oder
einer anderen geeigneten Rückkühlanlage zugeleitet, worauf es von neuem in den Flüssigkeitslauf
der Kühlerbatterie eingeführt wird.
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In der Kühlerbatterie 2, 3, 4 wird das Gas, das mit einer Temperatur
von etwa i 5o° und einem Druck von z. B. 5 Atü aus der Kompressoranlage kommt und
das beispielsweise iSo g Naphthalin in ioo cbm enthalten mag, auf etwa 4o° gekühlt.
Bei dieser Temperatur ist der Taupunkt des Gases für Naphthalin noch nicht unterschritten,
so daß festes Naphthalin nicht ausfallen kann. Dagegen wird bei der Kühlung des
Gases eine gewisse Menge Wasser abgeschieden, das durch geeignete Abflußleitungen
der Kühler 2, 3, 4 entferntwird.
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Das auf etwa 4o' gekühlte Gas strömt nun durch die Rohrleitung i i
in das unterste Abteil 12 eines aus z. B. vier Abteilen 12, 13, 14, 15 bestehenden
Kolonnenapparates. In dem Abteil 12 wird das Gas mit Anthracenöl gewaschen." Darauf
wird das Gas, das wohlverstanden nur noch eine Temperatur von etwa 4o° hat, durch
die Rohrleitung 16 einem indirekten Röhrenkühler 17 zugeleitet. Hier wird das Gas
auf etwa 20° gekühlt. Bei dieser Kühlung fällt wiederum kein Naphthalin aus, da
der Naphthalingehalt des Gases durch die Anthracenölwäsche in Abteil 12 auf etwa
2o g Naphthalin in ioo cbm erniedrigt worden ist.
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Das jetzt 2o° heiße Gas gelangt nun weiter durch die Rohrleitung 18
in das Abteil 13 des Kolonnenapparates, in dein das Gas vorzugsweise im Gegenstrom
mit Wasser absorbierender Chlorcalciumlauge behandelt wird.
Diese
Lauge wird durch die Rohrleitung 1 9 auf dem obersten Boden des betreffenden-Abteils
des Kolonnenapparates aufgegeben und durch die Rohrleitung 2o abgezogen, worauf
aus der Lauge das Wasser in einer auf der Zeichnung nicht wiedergegebenen Regenerier'-einrichtung
entfernt wird.
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In dem Abteil 13 wird der Wassergehalt des Gases so weit erniedrigt,
daß der Taupunkt für Wasser von 2o° auf etwa 5° sinkt.
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Auf die Trocknung des Gases im Abteil 13 des Kolonnenapparates folgt
nun eine Ölwäsche im Abteil 1.4 zum Zwecke, aus dem Gase Benzol und Homologen zu
gewinnen. Beträgt beispielsweise der Benzolgehalt des Gases 12 -/cbm komprimiertes
Gas, so wird in dem Abteil 1¢ des Kolonnenapparates der Benzolgehalt auf etwa 2
g/cbin komprimiertes Gas erniedrigt. Von dem Abteil 1,4 des Kolonnenapparates kommt
das Gas schließlich in das Schlußabteil 15, wo es nochmals mit Anthracenöl gewaschen
wird, wodurch der Naphthalingehalt von 2o g/zoo cbm auf 5 g/zoo cbm sinkt. Das gereinigte
Gas verläßt die Anlage schließlich durch die Rohrleitung 2d..
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Das in der Anlage benötigte Anthracenöl wird durch die Rohrleitung
2i auf dem obersten Wege des Kolonnenabteils 15 aufgegeben. Das Anthracenöl wird
also im Gegenstrom zum Gas bewegt. Vom untersten Boden des Kolonnenabteils 15 fließt
dann das Anthracenöl durch die Rohrleitung 22 in das Kolonnenabteil 12, wo es zur
Zwischenwäsche des Gases dient. Das mit Naphthalin angereicherte Anthracenöl verläßt
schließlich die Apparatur durch die Rohrleitung 23. Anstatt das Benzol durch eine
Behandlung mit Waschöl abzuscheiden, kann man auch an die Schlußwäsche des Gases
mit Anthracenöl eine Einrichtung anschließen, in der das Gas mit aktiver Kohle in
Berührung gebracht wird, die aus dem Gase Benzol und daneben auch andere Verunreinigungen
entfernt, was unter gewissen Umständen von Vorteil ist.