-
Verfahren zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus den Endgasen der
Kohlenwasserstoffsynthese Bei der Gewinnung von Benzin oder gas förmigen, leicht
kondensierbaren Kohlengas serstoffen aus Synthese.endgasen mit Hilfe fester Adsorbentien
verfährt man in der Regel so, daß die mit Kohlenwasserstoffen beladenen Adsorbentien
ur Gewinnung der Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf ausgedämpft und danach mit noch
nicht mit Adsorptionsmitteln behandeltem Syntheseendgas oder mit dem aus den Adsorbern
austretendem Austrittsgas getrocknet und gelüMt werden, worauf sie von neuem beladen
werden können. Da bei dieser Arbeitsweise für die Trocknung bzw. Kühlung üblicherweise
nur geringe Gasmengen zur Verfügung stehen, ist es fast immer erforderlicls, das
Gas zum Zwecke der Trocknung und Kühlung mehrfach im Kreislauf zu führen. Hierunter
leidet naturgemäß die Einfachheit der Anlage insofern, als Zusatzaggregate, z. B.
Kreislaufeinrichtungen, Aufheiz- und Kühlvorrichtungen, vorgesehen werden müssen.
-
Es wurde nun gefunden, daß man für die Trocknung und Kühlung von
Adsorbentien, die zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus Syntheseendgasen gedient
haben, mit Vorteil das für die Synthese bestimmte, nachfolgend stets als Syntheserohgas
bezeichnete Gas verwenden kann. Dieses Gas steht in den meisten Fällen in einer
für die Trick nung und Kühlung der Adsorbentien ausreichenden Menge zur Verfügung,
so daß fast immer ein nur einfacher Durchgang durch die zu trocknenden bzw. zu kühlenden
Adsorbentien genügt, um eine ausreichende Trocknung bzw. Kühlung zu erreichen. In
den Fällen, in denen ein einfacher Durchgang zur Trocknung und Kühlung nicht genügt,
wird aber auf alle Fälle ein zwei- oder Mchstens dreimaliger Wechsel genügen.
-
Das Verfahren der Erfindung hat den Vorteil, daß neben der Trocknung
und Kühlung noch eine Feinreinigung des Syntheserobgases nach seinem Durchgang durch
die Schwefelwasserstoffreinigung erfolgt, bei welcher die bei der 5 chwefelwasserstoffreinigung
zurückgebliebenen Reste an organischem Schwefel und anderen Verunreinigungen entfernt
werden. Da les sichi bei diesen Stoffen um relativ kleine Mengen aufzunehmender
Verunreinigingen im Verhältnis zu der großen zu trocknenden bzw. zu kühlenden Adsorptionsmittelmenge
handelt, erfolgt ihre Abscheidung auch bei der hohen Temperatur, wie sie üblicherweise
beim
Trocknen bzw. Kühlen herrscht, praktisch vollkommen. Auch ein Teil der im Syntheserobgas
erhaltenen Kohlensäure wird entfernt, so daß ein Gas von vermiindertem Gehalt an.
inerten Bestandteilen zur Synthese gelangt. Die Folge der neuen Arbeitsweise ist,
daß der Syntheseprozeß in günstigem Sinne beeinflußt wird. Die Lebensdauer der Kontakte
wird ganz erheblich erhöht und ebenso die Ausbeute in der Syntheseanlage.
-
Das Verfahren der Erfindung wird nachfolgend an Hand einer Gegenüberstellung
näher verdeutlicht: 1. 1000 Normalkubil;meter Syntbeserohgas je Stunde, das noch
o,s g Harzbildner bzw. Harzbildner enthaltende Kohlenwasserstoffe und o,oIg organischen
Schwefel je Normalkubikmeter enthält, wird nach bisheriger Arbeitsweise durch zwei
hintereinandergeschaltete Kontaktöfen der Fischer-Tropsch-Synthese geleitet, wobei
sich stündlich 110 kg Benzin, höher siedendes öl und Paraffin bilden. Die Gaskonzentration
in den Kontaktöfen beträgt 75%, d.h. es verbleiben nach Durchtritt durch die Kontaktöfen
250 Normalkubikmeter Restgas. Bei Abkühlung des Restgases scheiden sich neben Reaktionswasser
75 kg höher siedendes öl und Paraffin je Stunde ab, während 35 kg Benzin und 15
kg gasförmige leicht verflüssigbare EÇohlenwasserstoffe (C5 ö C4 Kohlenwasserstoffe)
im abgekühlten Restgas verbleiben, zu deren Rückgewinnung das Gas in einer Aktivkohleanlage
behandelt wird.
-
Die Aktivkohleanlage besteht aus vier Adsorbern, die je 1 t Aktivkohle
enthalten und hintereinandergeschaltet betrieben werden, d. h. das Austlittsgas
des ersten in Beladung befindlichen Adsorbers tritt von diesem in den zweiten Adsorber
nach Aufheizung zum Trocknen und wird von diesem nach Zwischenkühlung durch den
dritten Adsorber zur Kühlung der Kohle geführt, während der vierte Adsorber sich
in der Ausdämpfung befindet. Da Wert auf die Mitgewinnung der gasförmigen, leicht
verflüssigbaren Kohlenwasserstoffe gelegt wird, kann die Aktivkohle nur mit max.
5% ihres Gewichtes an Benzin und gasförmigen, leicht verfiüssigbaren Kohlenwasserstoffen
beladen werden. Die Umschaltung wird daher stündlich vorgenommen.
-
Nun sind zum Trocknen bzw. Kühlen einer Tonne Aktivkohle rund 1000
Normalkubikmeter Gas notwendig. Es stehen aber stündlich nur 250Normalkubikmeter
Syntheseendgas zur Verfügung, so daß man gezwungen ist, das Trocken- bzw. Kühlgas
im Kreislauf durch die zu trocknenden und kühlenden Adsorber zu führen, was erhebliche
Kosten verursacht.
-
Die Lebensdauer der Kontakte in der katalytischen Anlage beträgt
bei dieser Arbeitsweise 2 Monate, die der Aktivkohle 4 Jahre.
-
2. Nach der Erfindung wird im Gegensatz zu der vorbeschriebenen Arbeitsweise
das die genannten Verunreinigungen enthaltende Syntheserohgas zunächst als Trocken-
bzw. Kühl gas für zu trocknende und zu kühlende Adsorber verwendet. Hierbei gibt
es unter gleichzeitiger Trocknung bzw. Kühlung der Kohle seinen Gehalt an organischem
Schwefel bis auf 0,002 g je Normalkubikmeter ab. Eine Umführung des Gases im Kreislauf
ist nicht notwendig, da I000 Normalkubikmeter Rohgas je Stunde - anstatt 250 cbm
- zur Verfügung stehen, die genügen, die Aktivkohle bei einmaligem Durchgang zu
trocknen bzw. zu kühlen.
-
Der Trocknung bzw. Kühlung mit Rohgas schließt sich sodann die Behandlung
der 2soNormalkubikmeter Endgas je Stunde an, bei der die Kohle zusätzlich mit dem
im Endgas enthaltenen harzbildnerfreien Benzin und den gasförmigen, leicht verflüssigbaren
Kohlenwasserstoffen beladen wird. Nach beendeter Beladung werden sodann die in den
beiden vorangegangenen Arbeitsstufen adsorbierten Stoffe gemeinsam durch Dampfbehandlung
wieder von der Kohle abgetrieben und hierauf die ausgedämpfte Kohle wieder von teurem
mit dem Syntheserohgas getrocknet und gekühlt usf.
-
Bei dieser Arbeitsweise werden kostspielige Kreislaufaggregate erspart.
Die Lebensdauer der Aktivkohle ist wie bei der bisherigen Arbeitsweise Jahre. Die
Lebensdauer der von taktmasse erhöht sich jedoch von 2 auf 9 Monate. Gleichzeitig
nimmt auch die Ausbeute in der Syntlieseanlage um rund 10 kg je Stunde, also um
nahezu IOO'o zu.
-
Die beim Verfahren der Erfindung in der Aktivkohleanlage zusätzlich
aufgenommenen und beim Ausdämpfen in das Austreibegemlsch gelangten Gasverunreinigungen
verteilen sich beim Verflüssigen auf die verschiedenen flüssigen und gasförmigen
Produkte. Die Mengen, die infolgedessen in das anfallende Benzin und in die gasförmigen,
leicht verflüssigbaren Kohknivasserstoffe gelangen, sind jedoch so gering, daß sie
bei Verwendung die ser Produkte als Treibstoffe nicht stören.
-
Die Vorreinigung des Syntheserobgases mit Hilfe Von Adsorbentien
ist an sich bekannt.
-
Sie erfolgte jedoch bisher stets in einer besonderen Adsorptionsanlage.
Die Erfindung macht diese besondere Adsorptionsanlage überflüssig, da erfindungsgemaß
die Reinigung der Syntheserobgase in der Trocken-bzw. Kühlstufe des an sich für
die Reinigung der Synthieseendgase nouvendigen Adsorptions verfahrens verlegt wird.
Durch die Adsorption
der verhältnismäßig geringen Mengen schädlicher
Stoffe aus dem Syntheserohgas wird das Adsorptionsmittel nicht mehr merkbar geschädigt,
weil anschließend an die Aufnahme der Gasverunreinigungen jeweils größere Mengen
Benzin adsorbiert werden und bei der gemeinsamen Aus dämpfung des Benzins und der
schädlichen Stoffe diese wieder aus dem Adsorbens entfernt werden. Die Adsorhentien
werden infolgedessen nicht, wie dies blei einer besonderen Vorreinigungsanlage der
Fall ist, unbrauchbar. Die in das ausgedämpfte Benzin gelangenden Verunreinigungen
lergeben keine blesonderen Scliwierigkeiten, da sie bei der üblichen Fraktionierung
gegebenenfalls leicht entfiernt werden. Auch wirkt von der Trocknung der Adsorbentien
in das Rohgas gelangender Wasserdampf nicht schädlich in der Syntheseanlage.