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Verfahren zur Entfernung von organischen Säuren und Paraffinnebeln
aus heißen Rohgasen, insbesondere Synthesegasen Manche durch verschiedenerlei Verarbeitungsverfahren
erzeugte Gase enthalten im Rohzustand, neben anderen Stoffen, als Wertstoffe oder
Verunreinigungen organische Säuren, insbesondere niedere und höhere Fettsäuren und
hochsiedende Paraffine, meist in Form von Nebeln, die durch das Gas weitergetragen
werden, solange sie nicht entfernt sind. Zu Gasen dieser Art gehören gewisse Synthesegase,
insbesondere Rohgase der Benzinsynthese nach Fischer-Tropsch, manche Spalt- und
Hydriergase, Braunkbhlenschwelgase u. a. In der Regel sind die wertvollsten Bestandteile
aller solcher Gase Kohlenwasserstoffe verschiedenster Stoffart und Flüchtigkeit,
deren Gewinnung zu den wichtigsten Aufgaben der Verarbeitung solcher Gase gehört
und in erster Linie die Entfernung der eingangs genannten Bestandteile der Gase
erwünscht erscheinen läßt. Die Entfernung dieser Stoffe aus solchen Gasen wird,
wenn man sie nicht schon überhaupt als Wertstoffe gewinnen will, nicht nur wegen
der durch sie bedingten Verunreinigung anderer gewinnbarer Wertstoffe der Gase,
sondern auch -teils wegen ihrer korrodierenden Einwirkungen, teils wegen ihrer Neigung
zur Bildung fester Ansätze in Rohrleitungen und Verarbeitungsvorrichtungen notwendig.
In letzterer Hinsicht verhalten sich die Paraffinnebel und die höheren Fettsäuren
sehr ähnlich. Es ist gebräuchlich, organische Säuren durch Waschen der Gase mit
wäßriger Alkalilauge zu entfernen. Dies gelingt jedoch bei Fettsäuren nur unvollkommen,
da deren Löslichkeit gegenüber Alkalilauge, namentlich für die höheren Fettsäuren,
beschränkt ist. Zudem werden Paraffine von Alkalilauge überhaupt nicht angegriffen.
Beide Arten von Stoffen bleiben daher auch bei einer Alkaliwäsche noch so weit im
Gase bestehen, daß
ihre geschilderten nachteiligen Wirkungen in
Erscheinung treten.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von organischen
Säuren, in erster Linie Fettsäuren und anderen, z. B. Naphthensäuren, und von Paraffinnebeln
aus solche enthaltenden heißen Rohgasen, insbesondere Synthesegasen, und hat die
Aufgabe, die bekannten, unter Verwendung .von wäßriger Alkalilauge arbeitenden Verfahren
zu verbessern und eine praktisch vollständige Entfernung der genannten beiden Arten
von Stoffen zu sichern. Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck das Gas bei gewöhnlichem
oder erhöhtem Druck in Gegenstromwaschvorrichtungen, vorzugsweise in Glockenbödenkolonnen,
durch gemeinsame Einwirkung sowohl von Alkalilauge als auch von einem Lösungsöl,
zweckmäßig einem bei der Kühlung des Gases bis zu gewöhnlicher Temperatur erhaltenen
Kondensatöl, gewaschen. Als Alkalilauge können wäßrige Lösungen sowohl von Soda
als auch von Ätznatron, letztere vorzugsweise bei kohlensäurearmen oder kohlensäurefreien
Gasen, Anwendung finden. Die Konzentration der Einsatzlauge kann in weiten Grenzen
schwanken, je nach den verschiedenen Durchführungsweisen des Verfahrens, und kann
bei schwachen Lösungen o,5 bis i Gewichtsprozent, bei stärkeren Lösungen ii bis
15 Gewichtsprozent und darüber an Natriumcarbonat bzw. Natriumhydroxyd betragen.
Als Lösungsöl eignet sich außer dem erwähnten, bei der Kühlung des .Gases aus ihm
selbst erhaltenen Kondensatöl jedes andere, auch von fremd her in den Betrieb hineingebrachte
Öl mittlerer und höherer Siedelage, das ein genügendes Lösungsvermögen in erster
Linie für die Paraffinnebel, daneben auch für die eine ähnliche Beschaffenheit aufweisenden
Fettsäuren besitzt. Die Waschung mit Alkalilauge wird am vorteilhaftesten bei Temperaturen
des Gases- oberhalb seines Wassertaupunktes durchgeführt, weil dann Wasserverdünnungen
der Lauge durch ausfallendes Kondenswasser des Gases vermieden bleiben; auch die
Waschung mit Lösungsöl bei Temperaturen oberhalb des Wassertaupunktes des Gases
begünstigt den Wascherfolg, weil bei Abwesenheit von benetzend oder emulgierend
wirkendem Wasser die normale Lösungseinwirkung des Öls selbst auf die nicht wasserlöslichen
Körper unbeeinträchtigt bleibt.
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Durch das erfindungsgemäße Zusammenwirken der beiden Waschmittel Alkalilauge
und Lösungsöl werden, außer den mit Alkali ohne weiteres reagierenden Säureanteilen,
nicht nur die von Alkalilauge allein nur unvollkommen angreifbaren organischen Säuren,
insbesondere die höheren Fettsäuren, sondern auch die überhaupt nur in Öl löslichenParaffinnebel
praktisch vollständig entfernt. Dies ist dadurch zu erklären, daß das Lösungsöl
ein starkes Lösungsvermögen auch gegenüber den höheren Fettsäuren besitzt, die in
ihrer physikalischen Beschaffenheit den hochsiedenden Paraffinen nahekommen. Man
erreicht daher erst durch die Mittel der Erfindung einen Erfolg von solcher Vollkommenheit,
daß die sonst bekannten Nachteile des Verbleibens von Paraffinnebeln und Resten
orgahischer Säuren in dem Gase bei seiner Weiterverarbeitung völlig ausgeschaltet
werden. Dies zeigt sich nicht nur in dem vollständigen Ausbleiben von Korrosio-.
nen, die auf deh sauren Charakter eines Teils dieser Stoffe zurückzuführen sind,
sondern auch in der Vermeidung aller Störungen, die durch paraffinische Körper hervorgerufen
werden. Letzteres ist am auffälligsten erkennbar, wenn der in der Gaskühlung anfallende
Überschuß des zu seiner -Waschung benutzten Kondensatöls als frisches Waschöl zum
ständigen teilweisen Ersatz des ständig benutzten Waschöls in einer Gewinnungsanlage
für auswaschbare Gasbestandteile, insbesondere bei der Gewinnung von flüchtigen
Kohlenwasserstoffen aus denselben oder anderen Gasen, die fast immer neben der Aufgabe
der Erfindung mit in Betracht kommt, verwendet wird. In solchen Fällen verursachen
die im Gas enthaltenen Paraffinnebel, wenn sie in das Waschöl gelangen, bei dessen
ständig wiederholter, zu seiner Abtreibung vorgenommener Erhitzung und Kühlung innerhalb
der Gewinnungsanlage sehr störende feste unlösliche Ansätze an den vom Öl bespülten
Wandungen der Erhitzungsvorrichtungen, der Wärmeaustauscher und Kühler, die deren
Wirksamkeit stark beeinträchtigen und sehr schwer entfernbar sind. Bei Anwendung
des Verfahrens der Erfindung werden in dem gedachten Fall solche Störungen völlig
vermieden. Die vollständige Entfernung der Fettsäuren ergibt außerdem den Vorteil
ihrer weitestgehenden Ausbeute, wenn-sie als Wertstoffe aus der mit ihnen beladenen
Alkalilauge gewonnen werden, was ohne Schwierigkeit zu ermöglichen ist.
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Das Verfahren kann vorteilhaft mit Verwendung einer Kolonne, am besten
einer Glockenbödenkolonne als Waschvorrichtung derart durchgeführt werden, daß auf
den obersten Teil der Kolonne Lösungsöl, auf einen tiefer gelegenen Teil frische
Alkalilauge und auf den unteren Teil ständig in Umlauf gehaltene Alkalilauge aufgegeben
wird. Hierbei kann eine Rückkühlung der ständig in Umlauf gehaltenen Alkalilauge
mit angewendet und damit dem rohen Gas ein Teil seines Wärmeinhaltes entzogen werden.
Bei dieser Art der Verfahrensdurchführung wird die Alkalilauge durch ihren ständigen
Umlauf weitestgehend zur Bindung von Fettsäuren bis zu einer hohen Konzentration,
die nur durch die Löslichkeiten der Alkalien und der entstehenden fettsauren Salze
nach obenhin begrenzt ist, angereichert; besonders bei Anwendung einer von vornherein
a:n Alkali starken Lauge, und zugleich wird -durch das im Gasweg nachfolgende Aufgeben
von frischer Alkalilauge eine Nacherfassung der innerhalb des Laugeumlaufs nicht
absorbierten Säureanteile gesichert. Andererseits sichert die am Ende des Gasweges
erfolgende Zufuhr des Lösungsöls nicht nur in diesem obersten Kolonnenabschnitt
die Entfernung der Paraffinnebel und unangegriffen gebliebenen Reste von Fettsäuren,
sondern auch in den tieferen Kolonnenabschnitten, in die das Öl danach gelangt,
seine Mitwirkung als Waschmittel, neben der Alkalilauge, auf die in ihm lösbaren
Bestandteile "des Gases.
Verschiedene Ausgestaltungen des Verfahrens
im einzelnen betreffen die Durchführung der nebenher gehenden Kühlung des zu verarbeitenden
.Gases. Hierzu gehört das Kühlen des Gases etwa vom Wassertaupunkt bis zu gewöhnlicher
Temperatur durch unmittelbare Einwirkung einer ständig im Umlauf gehaltenen und
rückgekühlten Alkalilauge, die man wegen der mit erfolgenden starken Verdünnung
durch ständig sich ausscheidendes Kondenswasser des Gases von vornherein nur schwach
an Alkali hält und mit den aufgenommenen Säuren, ohne diese zu gewinnen, verlorengibt.
Diese und andere weiteren Einzelheiten ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen
verschiedener beispielsweiser Ausführungsformen.
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In den Zeichnungen stellen die Abb. i, 2 und 3 schematisch gehaltene
Aufrißansichten, teils im Schnitt, von verschiedenen Einrichtungen zur Durchführung
des Verfahrens der Erfindung als Ausführungsbeispiele dar. Für die nachstehende
Erläuterung dieser Zeichnungsbeispiele wird durchweg angenommen, daß als Ausgangsgas
Rohgas der Benzinsynthese nach Fischer - T r o p s c h von etwa dem Temperatur-
und Druckzustand, wie es aus den Syntheseöfen herkommt, zu verarbeiten ist. Derartiges
Ausgangsgas enthält neben beträchtlichen Mengen von Wasserdampf die durch Synthese
erzeugten verschiedenartigsten Kohlenwasserstoffe von den tiefstsiedenden, normalerweise
gasförmigen und den Benzin-Kohlenwasserstoffen an bis hinauf zu den höchstsiedenden,
normalerweise festen Paraffinen, außerdem organische Säuren, insbesondere Fettsäuren,
davon ebenfalls die niedrigsten der Fettsäurereihe und höhere bis zu hochsiedenden,
paraffinähnlichen Körpern, und als gasförmiges weiteres Syntheseerzeugnis ansehnliche
Mengen von Kohlensäure. Deren Anwesenheit läßt die Benutzung von Ätzalkalilaugen
nicht erwünscht erscheinen.
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In Abb. i sind die Hauptteile der Einrichtung eine Gaswaschkolonne
i, ein mittelbar wirkender Gaskühler 2 und je ein an die Abläufe dieser beiden Vorrichtungen
angeschlossener Flüssigkeitsscheider 3 und q.. Das zu verarbeitende Gas tritt durch
die Rohrleitung 5 mit einer Temperatur von beispielsweise i8o° und einem Druck von
9 atü in den Fußteil der Waschkolonne i ein und verläßt dieselbe an ihrem Kopf durch
die Rohrleitung 6 mit einer Temperatur von etwa i35°, die noch oberhalb des Wassertaupunktes
des Gases liegt. Das Gas gelangt weiter in den unteren Teil des Gaskühlers 2 und
verläßt diesen am oberen Teil durch die Rohrleitung 7, bis auf die gewöhnliche Temperatur
von etwa 25° abgekühlt. Dieser Gaskühler 2 ist nach der Zeichnung ein stehender
Röhrenkühler, bei dem das am Fuß bei 8 zutretende Kühlwasser durch die Rohre hindurchzieht
und am Kopf bei 9 austritt, während das Gas die Kühlrohre von außen -umströmt. Bei
dieser Kühlung des Gases scheidet sich sein gesamter Wassergehalt und ein großer
Teil der von ihm im Rohzustand herangeführten, bei gewöhnlicher Temperatur flüssigen
Kohlenwasserstoffe als Kondensate aus. Dieses Flüssigkeitsgemisch gelangt durch
die Rohrleitung io in den Flüssigkeitsscheider q. und wird in der durch die Trennwand
13 abgeteilten Scheidekammer desselben in Wasser, das sich unten sammelt, und in
Kondensatöl, das obenauf schwimmt, geschieden. Das Wasser wird durch die Abgangsrohrleitung
I I weggeführt. Das Öl läuft über die Oberkante der Trennwand 13 in eine Seitentasche
über, wird von hier über die Rohrleitung r2 von der Pumpe 1q. entnommen und über
deren Druckleitung 15 auf den obersten Boden der Waschkolonne i gefördert. In dieser
Kolonne, die vorliegendenfalls als eine Glockenkolonne mit beispielsweise neun Böden
angenommen wird, vollzieht sich die erfindungsgemäße Entfernung der organischen
Säuren und Paraffinnebel aus dem Gas. Hierzu wird, außer dem auf den obersten, also
neunten Boden auflaufenden Kondensatöl, auf den sechsten Boden durch die Rohrleitung
16 frische Sodalauge mit einem Gehalt von etwa 1q. Gewichtsprozent Nag C 03 in einer
Menge j e Zeiteinheit, die zur Bindung der im ganzen zugetragenen organischen Säuren
gut ausreicht, und auf den vierten Boden durch die Rohrleitung 17 ein Teil der von
der Kolonne abgelaufenen Sodalauge, die in ständigem Umlauf gehalten wird, aufgegeben.
Die sämtlichen durch die Kolonne i gelaufenen Flüssigkeiten werden an ihrem Fuß
durch die Rohrleitung 18 in den Flüssigkeitsscheider 3 übergeführt und in der durch
die Trennwand i9 abgeteilten Scheidekammer desselben in Sodalauge, die sich unten
sammelt, und in Öl, das obenauf schwimmt, geschieden. Die Sodalauge wird am Fuß
durch die Rohrleitung 2o von der Pumpe 21 entnommen und über deren Druckleitung
22 zunächst durch eine mittelbar wirkende Rückkühlvorrichtung 23 und weiter über
die Rohrleitung 17 zurück in die Kolonne i befördert. Von der Rohrleitung 22 zweigt
die mit einer Absperr- und Regelvorrichtung 25 versehene Rohrleitung 24 ab, durch
welche stetig oder absatzweise in der Zeiteinheit eine solche Menge von abgesättigter
Sodalauge abgeführt wird, die der durch die Rohrleitung 16 der Kolonne i
zugeführten Menge an Frischlauge gleich ist. Eine Vermehrung der Laugemenge in der
Kolonne findet nicht statt, weil, infolge der Temperaturlage durchweg oberhalb des
Taupunktes, keine Wasserkondensation auftritt. Es kann daher eine starke Alkalikonzentration
angewendet werden, die zu einer das Aufarbeiten lohnenden Stärke der Erzeugnislösung
führt. Die Menge der je Zeiteinheit zugeführten Frischlauge ist, entsprechend dem
niedrigen Gehalt des Rohgases an organischen Säuren, im allgemeinen ziemlich klein.
Die durch die Rohrleitung 17 in der Zeiteinheit aufgegebene Umlaufmenge an
Lauge ist um ein Vielfaches größer, und deshalb ist ihre Rückkühlung in der Vorrichtung
23, wodurch ihre Absörptionsfähigkeit verbessert wird, zugleich ein wirksames Mittel,
um dem in die Kolonne i eingetretenen Rohgas einen großen Teil seines Wärmeinhaltes
zu entziehen und die im Beispiel genannte Temperaturerniedrigung desselben herbeizuführen.
Das auf den obersten Boden der Kolonne i aufgegebene Kondensatöl wäscht bei seinem
Durchgang durch dieselbe nicht nur die zu entfernenden Paraffinnebel und
Reste
von nicht durch die Alkalifauge gelösten organischen Säuren, sondern vor allem auch
erhebliche Mengen der höher- und höchstsiedenden Schweröle aus, die durch das Herabkühlen
des Gases verdichtet werden. Die hieraus entspringende Zuwachsmenge an Ölen fließt
zusammen mit dem höhersiedenden Anteil des aufgegebenen Lösungsöls in den Flüssigkeitsscheider
3 über die Oberkante.der Trennwand i9 in die Seitentasche über und von dieser durch
die Rohrleitung 28 als ein Schweröl nach außen weg, ist also auch ein Erzeugnis
des Verfahrens. Das durch die Rohrleitung io aus dem Gaskühler 2 mit abgelaufene
Kondensatöl, von dem ein ansehnlicher Anteil aus hierin verdichteten, von der Kolonne
i herübergetragenen Oldämpfen besteht, ist infolge des dauernden 1"Teuanfalls an
Menge größer, als für die Waschung in der Kolonne -i benötigt wird. Demgemäß wird
von der Druckleitung 15 der Pumpe 14 die mit der Regel-und Absperrvorrichtung 26
versehene Rohrleitung 27 abgezweigt, um einen Teil dieses Kondensatöls nach außen
wegzuführen. Diese Teilmenge von Kondensatöl, die zusammen mit dem durch die Rohrleitung
28 aus dem Flüssigkeitsscheider 3 abgezogenen Schweröl die Gesamterzeugung der Anlage
an solchen Ölen des Ausgangsgases, die durch seine Kühlung bis auf gewöhnliche Temperatur
gewonnen sind, darstellt, kann beliebiger Verwendung zugeführt werden. Besonders
vorteilhaft ist es, dieses Kondensatöl, da es ausschließlich durch Kühlung des Ausgangsgases
in der Vorrichtung 2, wo dieses Gas von organischen Säuren und Paraffinnebeln bereits
befreit ist, gewonnen und dadurch hochgradig rein ist, als frisches Waschöl einer
Gewinnungsanlage für auswaschbare Gasbestandteile, insbesondere flüchtige Kohlenwasserstoffe,
zuzuführen, in welcher das nach dem Verfahren behandelte Gas oder auch irgendein
anderes Gas verarbeitet wird. Im ersteren Falle sind innerhalb der besagten Gewinnungsanlage
durch die Vorschaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl das zu verarbeitende
Gas als auch das anzuwendende Waschöl völlig frei von den aus dem Gas entfernten
Paraffinnebeln und organischen Säuren, so daß im Betrieb dieser Gewinnungsanlage
Störungen durch solche Stoffe ausgeschlossen sind..
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In Abb. 2 sind die Hauptteile der Einrichtung eine Gaswaschkolonne
i nebst unten angeschlossenem Flüssigkeitsscheider 3, die den gleichbezifferten
Vorrichtungen in Abb. i völlig entsprechen, ein der Kolonne im Gasweg vorgeschalteter,
mittelbar wirkender Gaskühler 30 und ein der Kolonne nachgeschalteter, unmittelbar
wirkender Gaskühler 31 mit unten angeschlossenem Flüssigkeitsscheider 4. Alle sonst
noch in Abb. i und 2 einander entsprechenden oder übereinstimmenden Vorrichtungen
und Teile sind beidemal mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der mittelbar wirkende
Gaskühler 30 ist ein stehender Röhrenkühler, bei dem das am Fuß bei 32 zutretende
Kühlmittel durch die Rohre hindurchzieht und am Kopf bei 33 austritt, während das
zu verarbeitende, von den Synthesekontaktöfen herkommende Gas, das -den Kühler durch
die Rohrleitung 34 betritt und durch die Rohrleitung 35. verläßt, die Kühlrohre
von außen umströmt. Im Beispiel der Abb. 2 ist angenommen, daß als Kühlmittel das
frische, den Synthesekontaktöfen zugehende Ausgangsgas verwendet und dadurch vorgewärmt
wird. In dem die Kühlrohre umgebenden Gasraum ist oben die Verteilbrause 36 angeordnet,
welche durch die anschließende Rohrleitung 37 Lösungsöl zugeführt erhält und in
den Gasstrom hineinrieseln läßt. Am Bodenteil des Gasraumes ist die Abgangsrohrleitung
38 angeordnet, durch welche das gebildete Gemisch von oben zugeführtem Kondensatöl
und von allem aus dem Gas durch die Kühlung kondensierten, zumeist schwerer siedendem
Öl nach außen wegfließt. Der unmittelbar wirkende Gaskühler 31 ist ein Berieselungsturm
mit einem inneren Füllwerk 39, etwa von Raschigringen. Oberhalb dieser Füllung ist
die Brause 4o angeordnet, durch welche das Kühlmittel, z. B. Kühlwasser, auf das
Füllwerk gerieselt wird. Vom Fuß des Kühlturms 31 werden die abgelaufene Kühlflüssigkeit
im Gemisch mit den gebildeten wäßrigen und öligen Kondensaten durch die Rohrleitung
41 abgelassen und in den Flüssigkeitsscheider 4 übergeführt. Das hierin abgeschiedene
Wasser wird am unteren Teil des Scheiders 4 durch die Rohrleitung 42 von der Pumpe
43 entnommen, über deren Druckleitung 44 zunächst durch eine Rückkühlvorrichtung
45 geschickt und im abgekühlten Zustand durch die Rohrleitung 46 nach der Berieselungsbrause
4o geführt, um im Kreislauf ständig als Kühlmittel wiederverwendet zu werden. Der
in diesem Kreislauf auftretende überschuß aus Kondenswasser des Gases wird durch
die von der Pumpendruckleitung 44 abzweigende Rohrleitung 47 nach außen weggeschafft.
Bei dieser Einrichtung nach Abb. 2 wird das durch die Benzinsynthese erhaltene Reaktionsgas,
das durch die Rohrleitung 34 mit einer Temperatur von etwa 18o° und einem Druck
von beispielsweise 8 atü zutritt, zunächst in dem vorgeschalteten Gaskühler 3o durch
Syntheseausgangsgas mittelbar bis auf eine Temperatur von beispielsweise i2o° herabgekühlt,
die nahezu dem Wassertaupunkt des Gases entspricht, und gelangt in diesem vorgekühlten
Zustand durch die anschließende Rohrleitung 35 in die Waschkolonne i hinein. Da
es hier schon den Zustand nahe der Wassertaupunktlage besitzt, der für die Waschung
innerhalb der Kolonne i insbesondere mit Alkalilauge bestehen soll, wird in der
Kolonne i .eine nennenswerte Abkühlung des Gases, abgesehen von der unvermeidlichen
Luftkühlung, nicht vorgenommen. Es tritt daher am Kopf der Kolonne i mit einer Temperatur
von etwa 115° aus und gelangt durch die Rohrleitung 48 in den unteren Teil des Kühlturms
31. In diesem wird es durch das übergerieselte Kühlwasser bis auf gewöhnliche Temperatur
von etwa 25° abgekühlt, mit der es oben durch die Rohrleitung 49 abzieht. Bei dieser
Kühlung des Gases in dem Kühlturm 31, die der Kühlung in dem mittelbar wirkenden
Gaskühler 2 der Abb. i entspricht, scheiden sich ebenso wie dort sein gesamter Wassergehalt
und ein größer Teil der von ihm im
kohzustand herangeführten, bei
gewöhnlicher Temperatur flüssigen Kohlenwasserstoffe als Kondensate aus und mischen
sich dem übergerieselten Kühlwasser bei. Nach der Scheidung dieses Flüssigkeitsgemisches
in dem Flüssigkeitsscheider q. wird das erhaltene Kondensatöl durch die Rohrleitung
12 abgeführt, von der Pumpe 14 aufgenommen und durch deren Druckleitung 15 hochgefördert.
Diese Rohrleitung 15 verzweigt sich oben in. die schon erwähnte Zufuhrrohrleitung
37 der Brause 36 für den Gaskühler 30 und in die Zufuhrrohrleitung 5o, die
auf den obersten Boden der Waschkolonne i ausmündet. Regel- und Absperrvorrichtungen
51, 52 in diesen beiden Rohrleitungen sorgen für die richtige mengenmäßige Verteilung
der beiden' Ölströme. Auf diesem Wege werden sowohl der Gasraum des Gaskühlers 3o
als auch die Waschkolonne i mit dem Kondensatöl beschickt, das aus der Gaskühlung
in dem Kühlturm 31 herrührt. Der für die Gaswaschungen nicht benötigte Teil des
Kondensatöls wird von der Pumpendruckleitung 15 durch die Rohrleitung 27 abgezweigt
und nach außen weggeführt. Der Betrieb der Waschkolonne i spielt sich in wesentlich
gleicher Weise ab, wie es für die entsprechende Kolonne i der Abb. i beschrieben
ist, und demzufolge sind auch die Wirkungen die gleichen. Es finden also ebenso
einerseits die Zufuhren von Kondensatöl, andererseits die Zufuhr von frischer Alkalilauge,
im vorliegenden Beispiel wiederum von starker Sodalauge, durch die Rohrleitung 16
und von Umlauflauge durch die Rohrleitung 17 nach den tieferen Partien der Kolonne
i hin statt, wobei jedoch der in diesen Umlauf eingefügte Wärmeaustauscher 23 als
Erhitzer betrieben wird, um Verdünnungen der Umlauflauge zu vermeiden. Ebenso erfolgt
das Ableiten des Flüssigkeitsgemisches am Fuß der Kolonne i durch die Rohrleitung
18 in den Scheider 3, die Rückführung der Umlauflauge durch die Rohrleitungen 22,
17 und das Wegleiten der Überschußlauge durch die Rohrleitung 2q. in gleicher Weise
wie bei Abb. i. Da in der Kolonne i höchstens eine unerhebliche Temperaturerniedrigung
des hindurchziehenden Gases eintritt, sind auch die in dieser Kolonne auftretenden
Abscheidungen von Ölen und öligen Körpern aus dem Gase gering; sie beschränken sich
auf die in ihr auszuwaschenden Paraffinnebel und höheren Fettsäureanteile sowie
etwaige sonstige vom Gas als Schwebestoffe zugeführte ölige Anteile. Durch die Vorschaltung
der mittelbaren Gaskühlung im Kühler 30 und den darin vor sich gehenden zusätzlichen
Austausch des durch die Brause 36 zugeführten Lösungsöls mit dem Gas wird die nachfolgende
Kolonne i sowohl hinsichtlich der Kühlung als auch der sich in ihr vollziehenden
Waschung so weit, wie diese Vorgänge in den Gaskühler 3o hineinverlegt werden, entlastet.
Da die Betriebstemperatur in der Waschkolonne i wesentlich konstant und im ganzen
durchschnittlich niedriger als bei Abb. i ist, werden die Auswaschungsvorgänge verbessert
und wirksamer gemacht. Schließlich besitzt auch das im vorgeschalteten Gaskühler
3o ausgeschiedene, durch die Rohrleitung 38 abfließende Schweröl eine stärker konzentrierte
Beschaffenheit, d. h. eine geringere Beimengung an Kondensatöl als das im Beispiel
der Abb. i erhaltene, aus der Waschkolonne abgehende Schweröl; dementsprechend wird
eine größere Menge an eigentlichem Kondensatöl als Überschuß erhalten, der durch
die Rohrleitungen 27 und 28 nach außen abgeht. Das im unmittelbar wirkenden Gaskühler
31 ausgeschiedene Kondensatöl wird in dem Füllwerk 39, bevor es diesen Kühler verläßt,
mit dem Gas in nachhaltigen Austausch gebracht und trägt hierdurch dazu bei, die
letzten Reste von den durch dieses Öl auswaschbaren Stoffen, die etwa aus der Kolonne
i in den Kühler 31 noch herübergetragen worden sind, d. h. von Paraffinnebeln und
höheren Fettsäuren, aus dem Gas zu entfernen.
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In Abb. 3 sind die Hauptteile der Einrichtung ein vom Gas zuerst betretener,
mittelbar wirkender Gaskühler 30- und ein nachfolgender Berieselungsturm
55, der zugleich als unmittelbar wirkender Gaskühler und als Gaswascher benutzt
wird. An diesem Turm 55 ist unten der Flüssigkeitsscheider ¢ angeschlossen. Alle
sonst noch in Abb. 2 und 3 einander- entsprechenden oder sonst übereinstimmenden
Vorrichtungen und Teile sind beidemal mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der
Gaskühler 30 enthält wiederum im oberen Teil des Gasraumes die Verteilbrause 36
mit der Zufuhrrohrleitung 37 für Lösungsöl und am Bodenteil die Abgangsrohrleitung
38 zur Abführung des gebildeten Gemisches von Lösungsöl und öligen Gaskondensaten.
Der Turm 55 enthält einen unteren, den größeren Teil seiner Höhe einnehmenden Abschnitt
57 und einen oberen, kleineren Abschnitt 58, die beide mit Füllwerk, etwa Raschigringen,
ausgesetzt sind. Oberhalb der Füllung 57 ist die Brause q.o angeordnet, durch welche
eine gleichzeitig als Kühlmittel und als Waschlauge dienende wäßrige Lösung auf
das Füllwerk gerieselt wird. Diese Lösung ist eine schwach konzentrierte Sodalauge,
die nach ihrem Ablaufen durch die am Fuß des Turmes angeordnete Rohrleitung ¢1 und
ihrem Durchgang durch den angeschlossenen Scheider q. ständig im Kreislauf verwendet
wird. Oberhalb der Füllung 58 ist die Brause 56 angeordnet, durch welche mittels
der Zufuhrrohrleitung 5o Lösungsöl auf das Füllwerk gerieselt wird. Das Reaktionsgas
der Benzinsynthese wird durch die Rohrleitung 34 mit einer Temperatur von etwa 2oo°
und einem Druck von beispielsweise io atü dem Kühlraum des mittelbar wirkenden Gaskühlers
30 unten zugeführt, in demselben durch die Kühlwirkung des bei 32 unten zugeführten
und bei 33 oben abgeführten Kühlwassers, das die Kühlrohre durchzieht, mittelbar
bis auf eine Temperatur von beispielsweise 13o° abgekühlt, die etwa dem Wassertaupunkt
des Gases entspricht, und gelangt in diesem vorgekühlten Zustand durch die anschließende
Rohrleitung 35 in den untersten Teil des Berieselungsturmes 55 hinein. In diesem
Turm wird das Gas durch die Kühlwirkung hauptsächlich der über den unteren Abschnitt
57 durch die Brause 40 gerieselten kalten Kühllauge und daneben auch des über den
oberen Abschnitt 58 durch die Brause
56 gerieselten kalten Lösungsöls
bis auf -gewöhnliche Temperatur von etwa 25° abgekühlt, mit der es aus dem Kopf
des Turmes 55 durch die Rohrleitung 49 abzieht. Bei dieser unmittelbaren Kühlung
des Gases in dem Turm werden, ebenso wie in dem Kühlturm 31 der Abb. 2, der gesamte
Wassergehalt des Gases und ein großer'Teil der von ihm im Rohzustand herangeführten,
bei gewöhnlicher Temperatur flüssigen Kohlenwasserstoffe als Kondensate abgeschieden
und mischen sich der übergerieselten Flüssigkeit, d. h. dem Lösungsöl und der Kühllauge,
bei. Nach der Scheidung dieses Flüssigkeitsgemisches in dem Flüssigkeitsscheider
4 wird das abgeschiedene Wasser am unteren Teil des Scheiders durch die Rohrleitung
42 von der Pumpe 43 entnommen, über deren Druckleitung 44 zunächst durch eine Rückkühlvorrichtung
45 " geschickt und in abgekühltem Zustand durch die Rohrleitung 46 nach der Berieselungsbrause
4o geführt, um im Kreislauf ständig wiederverwendet zu werden. Da diese Berieselungsflüssigkeit
eine wenn auch schwache Alkalilauge, im Beispiel Sodalösung ist, wirkt sie in dem
Berieselungsabschnitt 57 auf die sauren Bestandteile des Gases genau sowie die in.
Abb. i und 2 durch die dortige Waschkolonne i geführte Alkalilauge ein, d. h. sie
absorbiert die organischen Säuren lind entfernt sie größtenteils aus dem Gas. Zugleich
aber kühlt diese Lauge das Gas auf unmittelbarem Wege und vermehrt sich hierbei
durch das aus dem Gas ausfallende Kondenswasser. Der im Kreislauf hierdurch auftretende
Überschuß wird durch die Abzweigrohrleitung 47 weggeführt. Da nur eine an Alkali
schwach konzentrierte Kühllauge Verwendung findet, die sich wegen dieser Beschaffenheit
und ihrer ständig neuen Verdünnung zur Aufarbeitung und Gewinnung der organischen
Säuren ohnehin nicht eignet, -wird dieser abgeführte Überschuß und damit auch dessen
Gehalt an Alkali und aufgenommenen Säurebestandteilen ins Abwasser gegeben. Die
im Scheider 4 abgeschiedene ölige Flüssigkeit, die aus einem Gemisch des über den
Turm 55 gerieselten Lösungsöls und des in ihm aus dem Gase neu abgeschiedenen Kondensatöls
besteht, fließt aus dem Scheider 4 durch die Rohrleitung 12, ab, wird von der Pumpe
14 aufgenommen und durch deren Druckleitung 15 hochgefördert, die sich oben in die
schon erwähnte Zufuhrrohrleitung 37 der Brause 36 zu dem Gaskühler 30 und in die
Zufuhrrohrleitung 50 für die Brause 56 des Berieselungsturmes 55 verzweigt.
Auf diesem Wege werden daher, wesentlich entsprechend den Vorgängen in den gleichbezeichneten
Teilen der Abb. 2; sowohl der Gasraum des Gaskühlers 3o als auch der obere Abschnitt
58 des Rieselturmes 55 mit dem Köndensätöl beschickt, das aus der Gaskühlung in
dem Turm 55 herrührt. Da das im Kreislauf durch den Türm 55 und den Scheider 4 geführte
Kondensatöl aus der Gaskühlung warm abläuft, was bei seiner Wiedereinführung in
den Turmabschnitt 58 die im Turm beabsichtigte Gaskühlung beeinträchtigen würde,
so wird in die Pumpendruckleitung, i5 die Rückkühlvorrichtung 59 'eingeschaltet,
die das warme Öl bis wesentlich auf gewöhnliche Temperatur wieder abkühlt. Der in
diesem Ölkreislauf auftretende Überschuß an Kondensatöl wird ebenso wie nach Abb.
2 durch die Rohrleitung z7 nach außen weggeführt. Das auf den oberen Abschnitt des
Berieselungsturmes aufgegebene Kondensatöl wirkt hier ebenso wie das in Abb. 2 auf
den obersten Boden der Kolonne- i entsprechend aufgegebene Lösungsöl, d. h. es wäscht
aus dem Gas die zu entfernenden Paraffinnebel und Reste von nicht durch die Alkalilauge
gelösten organischen Säuren sowie etwaige sonstige, vom Gas als Schwebestoffe herangeführte
ölige Bestandteile aus. Diese Waschwirkung des zugeführten Kondensatöls wird noch
durch das im Turm-55 aus dem Gas frisch ausgeschiedene Kondensatöl, während es in
den Füllwerksräumen 57 und 58 mit dem Gas in Austausch gebracht wird, fühlbar verstärkt
und verbessert.