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Verfahren zur getrennten Gewinnung von Kohlenwasserstoffgemischen
aus solche enthaltenden Gasen Bei den bekannten Verfahren zur Gewinnung von dampfförmigen
Kohlenwasserstoffen aus solche enthaltenden Gasen mittels einer Ölwäsche wurde bisher
so vorgegangen, daß entweder das Dämpfegemisch insgesamt beispielsweise auch bei
Temperaturen unter o° C und unter Anwendung von Druck ausgewaschen und alsdann getrennt
wurde, oder es wurden die verschiedenen hochsiedenden Kohlenwasserstoffe in mehreren
Stufe? in der Reihenfolge vom höchstsiedenden zum niedrigstsiedenden, gegebenenfalls
unter Zuhilfenahme verschieden großer Waschölmengen, aus den Gasen abgeschieden.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, ohne daß dieser Vorschlag zum Stand
der Technik gehört, zum Abtrennen -von Kohlenwasserstoffgemischen aus solche enthaltenden
Gasen durch Verdichten, Kühlen und Auswaschen der Gase so 1 vorzugehen, daß man
das verdichtete Gas in einen Waschturm leitet und dessen übereinandergeordneteTeile
mit verflüssigten Kohlenwasserstoffen in der Weise beschickt, daß im untersten Teil
der zweitleichtest siedende der in Lösung zu bringenden Kohlenwasserstoffe, im nächsten
Teil der nächsthöhere Kohlenwasserstoff usw. und im obersten Teil der schwerstsiedende
dieser Kohlenwasserstoffe als Waschmittel zugeführt wird. Bei diesem Verfahren wird
also ein Gemisch von leichter und schwerer siedenden Waschmitteln im Niederrieseln
der verschiedenen Waschmittel gewonnen, ein Gemisch, welches dann erst durch Verdampfen
unerwünschter Gase, wie Methan, und durch anschließende Rektifikation zerlegt werden
muß. Demgegenüber wird nach der Erfindung in jeder Stufe mit dem nächsthöhersiedenden
Kohlenwasserstoff
als Absorptionsmittel gewaschen, der in der folgenden
Stufe selbst aus dem Gas abgetrennt werden soll, und das in jeder Stufe angewandte
Trennungsmittel wird für sich regeneriert.
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Es ist ferner bereits bekannt, Benzol und Naphthalin nacheinander
aus Destillationsgasen auszuwaschen, wobei zur Auswaschung des Naphthalins ein an
Naphthalin armes, aber an Benzol gesättigtes Waschöl zur Anwendung kommt. Nach einem
anderen bekannten Verfahren wird das Benzol durch Tiefkühlung der Gase abgeschieden
und durch Zusatz eines geeigneten Lösungsmittels gleichzeitig verhindert, daß sich
das Benzol in fester Form abscheidet. Aus dem gleichen Grunde hat man auch eine
Nachwäsche der tiefgekühlten Gase mit Äthylen oder Propylen empfohlen. Ferner ist
auch die Kühlung der Gase durch Waschung mit dem gekühlten Kondensat der darin enthaltenen
leichten Kohlenwasserstoffe bekannt. Schließlich ist eine Auswaschung in mehreren
Stufen bekannt, bei der in jeder Stufe sowohl Druck als auch Temperatur verschieden
eingestellt werden. Hierbei wird das bei Beginn der Verflüssigung erhaltene Kondensat
als Waschmittel in allen Stufen verwendet.
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Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, daß die getrennte
Auswaschung von beispielsweise Äthylen und Gasol bzw. Gasol und Benzin in der Reihenfolge
vom niedrigst- zum höchstsiedenden Bestandteil getrennt vorgenommen wird, wobei
in jeder Stufe mit einem anderen Waschmittel gearbeitet wird, und zwar wird für
das Auswaschen der niedrigstsiedenden Bestandteile der in der nächsten Stufe zu
gewinnende Kohlenwasserstoff, also zur Auswaschung des Äthylens das flüssige Gasol
(Propan, Butan) unter Einhaltung entsprechender Temperatur-und Druckbedingungen,
zur Auswaschung der Gasole aus den Endgasen der Äthylenwäsche Benzin benutzt, worauf
die im Endgas enthaltenen Benzine in an sich bekannter Weise durch Ab- oder Adsorption
entfernt werden können.
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An Hand einiger Anwendungsfälle sei das Verfahren der Erfindung, insbesondere
seine .Vorteile, näher erläutert.
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Bei Erdgasen, Krackgasen oder bei den Endgasen der katalytischen Umwandlung
von Kohlenmonoxyd oder Wasserstoff enthaltenden Gasen zu Kohlenwasserstoff oder
sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen wird die erste Stufe der Auswaschung
nach der Erfindung so geführt, daß die niedrigstsiedenden Kohlenwasserstoffe (C--C4
KohlenwasserstofFe), gegebenenfalls auch das Methan, ausgewaschen «-erden. Hierfür
wird ein besonders niedrigviscoses `Waschmittel, etwa Benzin von etwa
0,3 Englergrad, in starken Umlauf versetzt und vorteilhaft der Druck bei
der Adsorption möglichst hoch und die Temperatur möglichst niedrig gehalten. Die
Abtreibung des mit den genannten Kohlenwasserstoffen angereicherten Benzins wird
in bekannter Weise durch Erwärmen unter dem Beladungsdruck oder auch lediglich durch
Druckerniedrigung oder durch Vereinigung beider Maßnahmen vorgenommen. Da die genannten
Ausgangsgase im allgemeinen an Benzindämpfen nahezu gesättigt sind, so wird die
nachgeschaltete zweite Waschstufe (worunter auch eine Adsorptionsanlage hier verstanden
werden soll) nicht mit der Wiedergewinnung der Verluste an Waschmitteln in der ersten
Stufe zusätzlich belastet.
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Auf diese Weise ist der Benzingehalt in dem die erste Verfahrenstufe
verlassenden Gas praktisch unverändert.- Das in den Abgasen der ersten Waschstufe
enthaltene Benzin bzw. allgemein die höhersiedenden Anteile werden nunmehr in einer
zweiten Waschstufe oder auch Adsorptionsanlage, z. B. Aktivkohleanlage gewonnen.
Der technische Fortschritt dieser Arbeitsweise ergibt sich aus folgendem.
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Bisher konnte bei der gleichzeitigen Benzin-Gasol-Gewinnung mit einer
Beladung der Aktivkohle von nur 5 °/o gerechnet werden. Der Dampfverbrauch zur Regenerierung
beträgt hierbei etwa 4 kg je kg gewonnenes Benzin einschließlich Gasol. Beim Arbeiten
nach dem Verfahren der Erfindung wird <las Benzin in der ersten Waschstufe bis
zu 5 °/o mit Gasol angereichert, so daß sich die nachgeschaltete, nur noch mit Benzin
belastete zweite Verfahrensstufe mit 15 bis :2o % Benzin bei kleinerer Aktivkohleanlage
beladen kann. Der Gesamtdampfv erbrauch geht dadurch auf 2,5 kg je kg Benzin einschließlich
Gasol zurück. Die gleichen Vorteile gelten auch für den Fall, daß an Stelle der
Aktivkohleanlage der zweiten Verfahrensstufe eine übliche Waschölanlage tritt, weil
diese ebenfalls kleiner bemessen und höher beladen werden kann.
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Wird eine noch weitergehende Trennung des in den Ausgangsgasen enthaltenen
Dämpfegemischs gewünscht, dem beispielsweise das Äthylen und ähnlich siedende Kohlenwasserstoffe
für sich abgeschieden werden sollen, so kann man wie folgt verfahren.
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In der ersten Stufe wird das Gasgemisch z. B. mit flüssigem Propan
oder Butan gewaschen. Die Waschflüssigkeit nimmt neben etwa vorhandenem Benzin hauptsächlich
Äthylen auf und in das Austrittgas dieser ersten Waschstufe gehen Propan bz«-. Butan
über. In der zweiten Waschstufe wird nunmehr dieses -Gas mit Benzin gewaschen, wodurch
Propan
und Butan abgeschieden werden, dagegen das Benzin sich bis zur Sättigung des Austrittsgases
in diesem anreichert. Das Benzin wird nunmehr in einer Nachwäsche oder auch durch
eine Aktivkohleanlage gewonnen.
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An die Stelle von Benzin können gegebenenfalls auch andere Waschflüssigkeiten
treten, sofern nur die Bedingung eingehalten wird, daß die Dämpfe dieser Waschflüssigkeiten
im Sättigungsfalle unter den Druck- und Temperaturbedingungen der Auswaschung annähernd
die gleiche Dampfdichte besitzen wie die Stoffe, die mit Bezug auf das Ausgangsgas
gesättigt darin enthalten sind. So kann z. B. das Benzin durch Alkohol oder ein
Gemisch von Alkoholen oder verwandten Stoffen von ähnlicher Dampfdichte wie das
Benzin ersetzt werden. In diesem Falle werden in der nachgeschalteten Anlage nur
die Alkoholdämpfe zurückgewonnen, während die Benzindämpfe . in der vorhergehenden
Verfahrensstufe anfallen.
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Da die niedrigviskosen Waschmittel sich höher beladen können als die
bisher benutzten Absorptionsflüssigkeiten bzw. -verfahren, braucht weniger Waschmittel
aufgefrischt zu werden. Eine weitere Ersparnis an Dampf bzw. Wärme wird dadurch
erzielt, daß die Waschmittel nicht so hoch erhitzt zu werden brauchen, so daß auf
die Verwendung von unmittelbarem Dampf verzichtet werden kann, weil in der nachgeschalteten
Ab- oder Adsorptionsanlage nicht mehr auf die in den Gasen ursprünglich vorhanden
gewesenen niedrigsiedenden Stoffe Rücksicht genommen zu werden braucht.
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Besonders günstig erweist sich das den Gegenstand der Erfindung bildende
Verfahren- bei der Behandlung Harzbildner enthaltender Gase. Hierbei werden in der
Vorwäsche, besonders bei Verwendung von harzbildnerfreien oder -armen Waschmitteln,
die die verschiedensten Störungen hervorrufenden Harzbildner, wie sie -z. B. in
Krackgasen, Brennstoffdestillatiöns-, Syntheseend-und ähnlichen Gasen enthalten
sind, ganz oder zum Teil entfernt. Infolgedessen werden die Ab- und/oder Adsorptionsmittel
der nachgeschalteten Anlage geschont und behalten ihre Wirksamkeit längere Zeit
'praktisch unvermindert bei was auch für die Regelung des Betriebes der Gesamtanlage
von Bedeutung ist.
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Auch ein fremdes Öl oder ein fremdes Schwerbenzin bzw. ein sonstiges
geeignetes Waschmittel kann zum Abscheiden von Stoffen, die bei der Nachbehandlung
mit Ad- oder Absorptionsmitteln o. dgl. unerwünscht sind, verwendet werden.
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Enthalten die zu behandelnden Gase organische Schwefelverbindungen,
wird die Vorwäsche mit Schwerbenzin oder mit einer Benzolfraktion neben Teilen des
Benzols, Toluols, Xylols usw. durchgeführt, so werden, wie bekannt, die organischen
Schwefelverbindungen hierdurch entfernt.