DE847012C

DE847012C - Reinigungsfluessigkeit fuer Tieftemperatur-Apparate

Info

Publication number: DE847012C
Application number: DEP47502A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Buechner; Heinrich Dipl-Ing Spruenken
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1949-07-01
Filing date: 1949-07-01
Publication date: 1955-07-25
Also published as: FR1105852A

Description

Zur Verflüssigung und fraktionierten Zerlegung von Gasgemischen benutzt man an sich bekannte Gegenst rom wärmeaustauscher, Waschsäulen, Trennsäulen und Fraktionierapparate, in denen die flüssig 5 oder gasförmig isolierten Gasbestandteile ihren Kälteinhalt auf die zu verarbeitenden Gase übertragen. In dieser Weise wird in großem Umfang Luft und Koksofengas verflüssigt und in Einzelbestandteile zerlegt. Trotz guter Vorreinigung enthalten die eintretenden Gase stets noch geringe Mengen von gasförmigen Verunreinigungen, wie Kohlendioxyd, Stickoxyde, Acetylen usw., die sich bei tiefen Temperaturen von bis zu —i8o° verfestigen und auf den Wärmeaustauschflächen niederschlagen.

Zur Vermeidung von Verstopfungen müssen diese Niederschläge von Zeit zu Zeit entfernt werden. Dies kann ■/.. Ii. durch Auftauung der Verflüssigungs- und Gaszerlegungsapparatur geschehen. Wenn sich z. B. Acetylen oder Stickoxyde in fester Form auf den Wärmeaustauschflächen niedergeschlagen haben, ist diese Arbeitsweise mit großen Gefahren verbunden, weil dabei Explosionen eintreten können. Man bevorzugt daher eine Auswaschung der Wärmeaustausch- bzw. Trennapparate mit Lösungsmitteln, die sowohl einen tiefen Erstarrungspunkt aufweisen als auch geeignete Chemikalien, wie z.B. Ätznatron, lösen, um die verfestigten Gasbestandteile durch Neutralisation oder andere Umsetzungen unschädlich zu machen. Wenn man diese Lösungsmittel in kaltem Zustand in die zu reinigenden Apparate einführt, braucht deren Kälteinhalt nicht verloren gegeben zu werden. Im allgemeinen fand unter diesem Gesichtspunkt zur Auswaschung von Gasverflüssigungs- und -trennapparaten eine Mischung von

0O⁰Zo Methanol und 10⁰Zo Natronlauge Verwendung, die ihrerseits annähernd 7%) NaOTf enthält. Auch Mischungen von Äthylalkohol und Natronlauge oder Kalilauge sind für diesen Zweck verwendbar. Der Erstarrungspunkt einer aus 90% Methanol und 10⁰Zo Natronlauge (7°/oig) bestehenden Mischung liegt bei ungefähr —ito bis —115⁰. Bei der Zerlegung von Koksofengas weisen die Wärmeaustauscher und Trennapparate teilweise Tempenituren auf. die bei —150° und noch tiefer liegen. Wenn diese Apparate in kaltem Zustande mit einer Mischung aus 90¹Vo Methanol und 10% Natronlauge gefüllt oder gewaschen werden, besteht die Gefahr, daß das Lösungsmittel in der Apparatur teilweise erstarrt und die verfestigten Gasbestandteile nicht restlos entfernt, so daß nach kurzer Betriebszeit bereits eine neue Auswaschung erforderlich ist.

Es wurde gefunden, daß diese Schwierigkeiten nicht auftreten, wenn zur Auswaschung von Apparaten, die sich auf tiefer Temperatur befinden, alkoholische Alkalilauge benutzt wird, die leichtsiedende Kohlenwasserstoffe enthält. Am besten verwendet man eine Mischung von annähernd 90⁰Zo -Methanol und 10⁰Zo verdünnter Natronlauge (etwa 7¹¹ZoIg). die vorher mit leichtsiedenden Kohlenw asserstoffen. vorzugsweise mit Gasolkohlenwasserstoffen gesättigt wurde, deren Molekülgröße unterhalb von C₃ liegt. Eine derartige Mischung hat einen Stockpunkt von —145⁰, so daß bei ihrer Anwendung die Gefahr vermieden wird, daß das Lösungsmittel innerhalb der ausgewaschenen Tieftemperatur-Apparatur erstarrt oder zähflüssig wird. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Reinigungsflüssigkeit ist in der Zeichnung am Betriebsschema einer Koksofengas-Zerlegungsanlage näher erläutert.

Das mit —40° eintretende Koksofengas wird in zwei Gegenstromapparaten durch zurücklaufende Gase bis auf —150⁰ abgekühlt. Darauf wird der Äthylengehalt der Gase flüssig abgeschieden. Das abgetrennte Äthylen wird teilweise entspannt und teilweise in einem besonderen Gegenstromapparat mit flüssigem Stickstoff noch weiter abgekühlt. Das vom Äthylen befreite Gasgemisch durchströmt noch einen weiteren Gegenstromwärmeaustauscher, bevor es im Vcrdampfungsgefäß mit angeschlossener Waschsäule rektifiziert wird.

Nach längerer Betriebszeit enthalten sämtliche Wärmeaustauschapparate (Gegenströmer) eine dünne Schicht von verfestigten Gasbestandteilen. Zur Beseitigung dieser Niederschläge werden die in Frage kommenden Apparate ohne vorherige Auftauung mit der erfindungsgemäßen Reinigungsflüssigkeit gefüllt, ohne daß die Gefahr besteht, daß örtliche Verfestigungen oder Verdickungen dieser Flüssigkeit das weitere Eindringen derselben in alle Apparateteile hindert.

Der Frfolg, der sich durch Anwendung der erfindungsgemäßen Reinigungsflüssigkeit ergibt, besteht unter anderem darin, daß die behandelten Trennapparate erheblich länger, beispielsweise bis zu 2000 Betriebsstunden arbeitsfähig sind, während man bisher im allgemeinen nach etwa 1000 Stunden eine Reinigung vorzunehmen pflegte.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Reinigung von Gasverflüssigungsanlagen und -Zerlegungsanlagen beschränkt, sondern in allen Fällen verwendbar, wo eine Mischung von Alkohol und Alkalilauge keinen ausreichend tiefen Stockpunkt besitzt. Eine Herabsetzung des Stockpunktes von Alkohol enthaltenden Alkalilaugen besteht beispielsweise auch bei der Durchführung von chemischen Reaktionen, die eine besonders tiefe Temperatur erfordern.

Mit zunehmendem Gehalt an wäßriger Alkalilauge, insbesondere au Natronlauge erfährt der Stockpunkt von alkoholischer Alkalilauge eine erhebliche Steigerung. Eine Mischung, die beispielsweise 90⁰Zo Äthylalkohol und 10⁰Zo Kalilauge (7°Zoig) enthält, erstarrt ■/.. B. bei —130⁰. Wenn man diese Mischung mit gasförmigen Kohlenwasserstoffen z. B. mit Methan. Äthan, Tropan oder den entsprechenden Olefinen oder ihren Mischungen sättigt, erniedrigt sich der Stockpunkt auf bis zu —145⁰, so daß eine derartige alkoholische Kalilauge bei wesentlich tieferen Temperaturen benutzt werden kann, als es bisher üblich ist.

Ähnliche Verhältnisse gelten auch für I'ropvlalkohol. Eine Mischung aus (JO⁰Zo Isopropylalkohol und io%> Natronlauge (7⁰ZoNaOH enthaltend¹) erstarrt bei —T05⁰. Nach dem Sättigen mit Gasol. d.h. Cj- und ^-Kohlenwasserstoffen lag der Stockpunkt bei — 121°.

Claims

PAT E N T A N S P R Γ C II E:

ι. Reinigungsflüssigkeit für Tieftemperatur-Apparate, insbesondere für Gasverflüssigungsund -Zerlegungsapparate, bestehend aus alkoholischer Alkalilaugt', die leichtsiedende Kohlenwasserstoffe gelöst enthält.
2. Reinigungsflüssigkeit nach Anspruch 1. bestehend aus einer leichtsiedenden Kohlenwasserstoffe enthallenden Mischung von annähernd 90⁰Zo Methanol und 10"Zo Natronlauge, die ihrerseits annähernd 7 "Ό Xatriumhydroxvd enthält.
3. Reinigungsflüssigkeit nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit C₁- no und/oder (.^-Kohlenwasserstoffen annähernd gesättigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 529 7. 55