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Verfahren zur Auffrischung und Neuherstellung von Waschöl Bei der
Auswaschung von niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen aus Gasen mittels. Waschölen,
namentlich bei der Benzol- und Benzingewinnung, tritt die Schwierigkeit auf, daß
sich. die benutzten Waschöle im Laufe der Zeit verdicken, d. h., daß sich zufolge
des Waschprozesses in ihnen zur Auswaschung ungeeignete, meist höhersiedende Bestandteile,
wie Asphaltstoffe, Pech u. dgl., auch Naphthalin, anreichern. Demzufolge ist zur
ordnungsmäßigen Weiterführung des Betriebes die regelmäßige Auffrischung des Waschöles,
d. h. die Entfernung der schädlichen hochsiedenden Bestandteile und ihre Ersetzung
durch gutes Waschöl erforder.l.ich.
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Nach einem bekannten Verfahren wird die Auffrischung des kreisenden
Waschöls in Verbindung mit dem Betrieb der Leichtölgewinnung derart durchgeführt,
daß,ein aus dem Waschölkreislauf abgezweigter beschränkter Teilstrom in einer Verdampferkolonne
unter unmittelbarer Einwirkung von frischem Wasserdampf in Waschöl als Destillat
und in schwersiedenden Rückstand zerlegt und das abziehende Dämpfegemisch von Waschöl
und Wasserdampf in die Abtreibekolonne eingeleitet
wird. Hierbei
enthält der schwersiedende Rückstand der Verdampferkälonne die zumeist pechartigen
Verdickungsstoffe, welche damit aus dem Betrieb herausgeschafft werden, und das
als Destillat abziehende, wasserdampfhaltige Dämpfegemisch ergibt mit seinen. Waschölbestandteilen
das aufgefrischte Waschöl in Dampfform, welches dann beim Durchströmen durch die
Waschölabtreibe= kolonne zufolge der namentlich in deren oberen Partien herrschenden
verhältnismäßig niedrigen Temperatur verdichtet wird und damit in den Strom des
abgehenden abgetriebenen Waschöls und so wieder in den Waschölkreislauf gelangt.
Zugleich wirkt der neben den Waschöldämpfen vorhandene Wasserdampf als Brausedampf
in der Abtreibekolonne.
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Da bei diesem bekannten Verfahren der ihm als Ausgangsstoff zu unterwerfende
Waschölteilstrom aus dem Waschölkreislauf, im allgemeinen aus dem vom. Abtreiber
abziehenden, abgetriebenen Waschöl entnommen wird, so besteht er, wie gewöhnliches
Waschöl, zur Hauptsache aus schwersiedenden, z. B. bei der Benzolgewinnung größtenteils
bis etwa 300° siedenden Bestandteilen, außerdem wesentlich aus denherauszuschaffenden,
nochhöhersiedenden Verdickungsstoffen. Nun ist aber ein im Waschöl unerwünschter
Bestandteil das Naphthalin, und solches ist auch noch in dem durch die Leichtölabtreibung
gegangenen Waschöl enthalten, da das Naphthalin durch den Ahtreibevorg.ang normalerweise
nur zum Teil aus dem Waschöl in das Destillat, das Leichtöl, übergeht. Bekanntlich
hat Naphthalin einen Siedepunkt von 2r8°, und deshalb geht es keinesfalls in den
oberhalb etwa 300° siedenden, herauszuschaffenden Verdampferkolonnenrückstand, d.
h. in die Verdickungsstöffe, mit hinein. Es läßt sich also durch die bekannte Auffrischungsbehandlung
nicht aus dem Waschölkreislauf herausschaffen.
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Hier setzt die Erfindung ein, die in einer Verbesserung des geschilderten,
bekannten Auffrischungsverfahrens besteht. Zu deren Verständnis ist zu beachten,
daß gutes regeneriertes Waschöl auch gewisse leichtestsiedende und im allgemeinen
als wertvollst betrachtete Bestandteile enthält, welche einen noch niedrigeren Siedepunkt
als das bei 2i8° siedende Naphthalin besitzen. Sie reichen im allgemeinen von der
Siedelage 2oo° an aufwärts und umfassen sogenanntes Schwerbenzol und niedrigstsiedende
Waschölanteile. Es wird nun erfindungsgemäß zur Durchführung der besagten verbesserten
Auffrischung der aufzufrischende Waschölteilstrom vor seinem Aufgeben in die zur
Waschölverdampfung dienende Fraktionierkolonne durch eine vorgeschaltete erste Fraktionierkolonne
geleitet und in beiden Kolonnen derart zerlegt, daß die erste Kolonne als Kopfdestillat
wesentlich Schwerbenzol und/oder ni.edrigstsiedende Waschöltanteile und als Seitenabzugsfraktion
Naphthalin liefert, während die zweite Kolonne als Kopfdestillat aufgefrischtes
Waschöl -und als schwersiedenden Rückstand die aus dem Waschöl herauszuschaffenden
pechartigen Verdickungs.stoffe ergibt. Man erzielt durch diese erfindungsgemäße
Mitherausschaffung des Naphthalins ein aufgefrischtes Waschöl, welches nicht nur
von den schädlichen Verdickungsstoffen, sondern auch von dem nichterwünschten Naphthalin
befreit ist; außerdem werden bei diesem Auffrischungsverfa:hren die noch niedriger
als Naphthalin siedenden wertvollen Waschölbestandtefle isoliert und können, getrennt
von dem, Naphthalin, zusammen; mit dem regenerierten Waschöl dem Betrieb erhalten
bleiben. Dieses Ergebnis ist schon deshalb wertvoll, weil dadurch im Beharrungszustand
ein praktisch naphthälinfreies Waschöl für die erneute Gaswaschung verfügbar gemacht
und dadurch ain Ende ein hochgradig von Naphthalin befreites Endgas geschafft wird.
Bekanntlich legt die neuzeitliche Praxis wegen der häufigen Verwendung von Ausgangsgasen:
der hier betrachteten Art für die Ferngasversorgung erheblichen Wert auf weitgehende
Naphthalinfreiheit solcher Gase, und. jeder Schritt in dem vorherliegendenVerarbeitungsverfahren,
welcher ihren Naphthalingehalt verringert, schafft in dieser Beziehung einen erheblichen
Nutzen auch dann, wenn am, Ende eine besondere Fertigreinigung von Naphthalin angeschlossen
werden muß.
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Bei der Durchführung des, Verfahrens kann dem aufzufrischenden Waschölteilstrom
eine gewisse Menge von fremden Ausgangsstoffen zugesetzt werden; z. B. verbrauchtes
Waschöl anderer Anlagen, rohe oder entwässerte Teere verschiedener Herkunft, rohe
oder verarbeitete Öle, Syntheseöle oder Hydrieröle oder auch Fraktionen aller vorgenannten
Stoffe bzw. auch andere geeignete fremde Öle usw. Hiermit kann die aus dem kreisenden
Waschöl bei der Auffrischung abgehende und somit aus dem Betrieb gänzlich entfernte
Anteilmenge an schwersiedenden oder verdickenden Stoffen durch eine entsprechende
Menge von aufgefrischtem Waschöl ersetzt und damit die Gesamtmenge des kreisenden
Waschöls ständig auf gleicher Höhe gehalten werden.
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Bei der üblichen Benutzung einer Fraktionierkolonne für das abgetriebene
rohe Leichtöl, d. h. für das Destillaterzeugnis der Waschöl-Abtreibevorrichtung,
kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal der hochsiedende naphthalinhaltige Rückstand
dieser Fraktionierkolonne ganz oder teilweise dem aufzufrischenden Waschölteilstrom
zugemischt werden. Auf diese Weise wird das bei der besagten Leichtölfraktionierung
als Rückstand abfallende Naphthalin, das aus dem Gas durch das Waschöl mit ausgewaschen
worden war, in der von dem aufzufrischenden Waschölteilstrom durchströmten ersten
Fraktionierkolonne zusammen mit dem unmittelbar von ihm eingebrachten Naphthalin
als eine isolierte Fraktion -mit gewonnen. In gleicher Weise können dem aufzufrischenden
Waschölteilstrom außerdem andere. naphthalinhaltige Rückstände oder sonstige Rückstände
von Zwischen- und Enderzeugnissen, wie sie im Betrieb einer Benzolgewinnungs-und
-verarbeitungsanlage anfallen, zugemischt werden. Die in solchen Zusatzstoffen enthaltenen
Bestandteile werden, indem sie durch die Auffrischungsbehandlung
des
Waschöls gehen, in einerseits aufgefrischtes Waschöl, andererseits wegzuschaffende
höhersiedende oder pechartige, unerwünschte Verdickungsstoffe zerlegt. Durch solche
Vornahmen kann die gewinnbare Menge an Naphthalin wie auch an Auffrischungswaschöl
erhöht und dadurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert werden.
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Das Verfahren ist in Fällen der Gewinnung beliebiger niedrigsiedender
Kohlenwasserstoffe durch Absorption mittels Waschöl aus allen solchen Ausgangsgasen,
welche Naphthalin. enthalten, anwendbar, also z. B. bei der Gewinnung von. Benzol-,
Benzin- und Gaskohlenwasserstoffen aus. den dafür in Betracht kommenden Gasen, etwa
Kohlendestillationsgase aus Stein- und Braunkohle, Hydrierabgas, Spaltgas usw.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Einrichtung schematisch in einer Aufrißansicht
dargestellt.
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In dieser Gesamteinrichtung bedeuten i eine übliche Kolonne mit Aufsatzkolonne
2 zum Abtreiben des bei der Gaswaschung angereicherten Waschöls, 3 einen an sie
angeschlossenen, mit Kondensatscheider 4 versehenen Destillatkühler, 5 einen der
Kolonne i vorgeschalteten dampfbeheizten Waschölerhitzer, 6 eine Fraktionierkolonne
für das bei der Waschölabtreibung erhaltene, im Kühler 3,4 verdichtete Leichtöl,
7 einen zur Fraktionierkolonne 6 zugehörigen Destillatkühler, 8 die erste und 9
die zweite Kolonne für die Auffrischungsbehandlung, io einen Mischbehälter für das
in den Kolonnen 8 und 9 zu behandelnde Ausgangsgut, i i einen zwischen den Behälter
io und die Kolonne 8 geschalteten Hochbehälter zur gleichmäßigen Beschickung, 12
eine Gruppe von Naphthalin-Pfannen zum Auskühlen und Abtrennen der erhaltenen Naphthalinfrak
tion. Der innerhalb der Anlage für die sämtlichen erwähnten Kolonnen erforderliche
unmittelbar einwirkende Wasserdampf wird aus einer Hauptrohrleitung 13 entnommen
und einer Verteilungsrohrleitung 14 zugeführt. Von dieser sind abgezweigt eine Zufuhrrohrleitung
15 mit Absperrventilen 16, 17 für die Abtreibekolonne i, eine Zufuhrrohrleitung
18 mit Absperrventil ig für die Fraktionierkolonne6, eine Zufuhrrohrleitung2o mit
Absperrventir 2i für die Kolonne8 und eine weitere Zufuhrrohrleitung 22 mit Absperrventil
2,3 für die Kolonne 9. Die Waschölabtreibekolonne 1, 2 ist durch die Dämpferohrleitung
24 an den Destillatkühler 3 angeschlossen. Die Destillatdämpfeleitung 25 der Kolonne
9 und die entsprechende Destillat dämpfelei.tung 26 der Kolonne 8 münden in die
Dämpferohrlei.tung 27, welche an die Zufuhrrohrleitung 15 für Brausedampf der Abtreibekolonne
i zwischen den Absperrventilen 16 und 17 angeschlossen ist. Ferner ist von der Dämpfeabgangsleitung26
der Kolonne 8 eine Verbindungsleitung 28
nach der Dämpfeabgangsleitung 24
der Abtreibekolonne 1, 2 hingeführt. Durch Vorsehung der Absperrventile 29, 30 können
die durch die Destillatdämpfeleitung 26 abgehenden Destillatdämpfe der Kolonne 8
in beliebiger Aufteilung nach den Dämpfeleitungen 27 oder 24 hingeleitet werden.
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Der Betrieb des Verfahrens wird nachstehend für das Ausführungsbeispiel
der Benzolgewinnung aus Gasen, etwa Koksofengas, erläutert: Das mitBenzol angereicherte
Waschöl wird aus der Rohrleitung 32 durch die Pumpe 33 über deren Druckleitung 34
und verschiedene übliche, in der Zeichnung nicht berücksichtigte Wärmeaustauscher
in den dampfbeheizten Röhrenerhitzer 5 eingeführt, verläßt diesen mit einer Temperatur
von etwa i,5o bis 16o° durch die Abgangsleitung 35 und wird über den Topf 36 auf
den obersten Boden der Abtreibekolonne i aufgegeben. Dem im Fußteil dieser Kolonne
angesammelten heißen Waschöl wird durch die Brause 37 aus der Zufuhrrohrleitung
15 und der daran angeschlossenen Dämpfeleitung 27 teils Frischdampf aus der Verteilungsleitung
14, teils ein Gemisch von Waschöldämpfen und Wasserdampf als Brausedampf zugeführt.
Das abgetriebene Waschöl gelangt aus dem Fußteil der Kolonne i bei 38 heraus und
wird durch die Rohrleitung 39 in heißem Zustand abgeführt. Es wird schließlich durch
die üblichen Wärmeaustauscher und Schlußkühler bis auf gewöhnliche Temperatur abgekühlt
und gelangt in diesem Zustand in die Gaswaschung zurück. Das in der Kolonne 1, 2-
abgetriebene Destillat, das rohe Leichtöl, gelangt nach Verdichtung durch den Kühler
3, 4 und Wasserabscheidung über die Rohrleitung 43 in die Leichtölfraktionierkolenne
6, in der es unter der Einwirkung der Dampfbrause 45 und der Heizschlange 44 sowie
des Dephlegmators 46 in hochprozentiges Benzolvorerzeugnis als Destillat, welches
nach dem Kühler 7 übertritt, und in Rückstand zerlegt wird. Der schwersiedende flüssige
Rückstand der Leichtölfraktionierkolonne 6, welcher aus Waschölbestandteilen, Naphthalin
und pechartigen Verdickungssto fen besteht, fließt am Kolonnenfuß durch das Abgangsrohr
5o ab und wird entweder durch das Fortsetzungsrohr 51 in den Mischbehälter io übergeführt
oder vorher ganz oder teilweise durch da: Abzweigrohr 52 entfernt. In diesem Fall
wird der Rückstand gewöhnlich in das Waschöl der Anlage zurückgegeben, mitunter
auch dem anfalle ndenRohteer zugemischt.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun von. dem
durch die Abtreibeanlage und die Gaswascher kreisenden Waschölstrom an einer geeigneten
Stelle ein Teilstrom beschränkter Größe, dessen Menge in der Größenanordnung von
etwa i % des Hauptstromes liegen kann, abgezweigt und der erfindungsgemäßen Behandlung
in den Kolonnen 8, 9 unterzogen. Die Abzweigungsstelle kann grundsätzlich ein beliebiger
Punkt des Kreislaufs des Hauptstromes sein. Zweckmäßig wird aber der Teilstrom an
einer Stelle entnommen, wo dieser Waschölstrom eine hohe Temperatur hat, also beispielsweise
am Abgang oder Eingang des Abtreibers, d. h. aus der Abgangsleitung 39 oder aus
der vom Waschölerhitzer 5 herkommenden Rohrleitung 35. Im ersten Fall dient zur
Abzweigung die Rohrleitung 55, im zweiten Fall die Rohrleitung 56,
welche
mit ihrer Fortsetzung 57 an die erwähnte Rohrleitung 55 angeschlossen ist. Diese
Rohrleitung 55 mündet in den schon erwähnten Mischbehälter io ein. Ferner ist noch
die Rohrleitung 58 an den Behälter io angeschlossen, durch welche, wie schon oben
erwähnt, die in das Verfahren gegebenenfalls miteinzuführenden Blasen- und sonstigen
Rückstände :und/oder die gegebenenfalls zuzusetzenden Fremdöle der eingangs erwähnten
Art von außen her zugeführt werden können. Aus dem Behälter io entnimmt die Pumpe
6o durch die Saugleitung 59 die für den Betrieb der Kolonne 8 erforderliche Menge
an aufzufrischendem Waschöl, befördert es durch 53 in einen die gleichmäßige Zufuhr
der Kolonne 8 sichernden Hochbehälter i i, aus dessen Überlauf ständig der Überschuß
durch die Rohrleitung 61, 62 in den Mischbehälter io zurückfließt. Da die in den
Behälter io hineingelangten, Stoffe durchweg heiß sind und in der Kolonne 8 heiß
verarbeitet werden, müssen der Mischbehälter io, der Hochbehälter i i und die verbindenden
Rohrleitungen wärmeisoliert sein. Aus dem Hochbehälter i i gelangen die gemischten
Ausgangsstoffe, d.-h. Waschöle, Destillations- und Blasen- und sonstige Rückstände,
Naphthalin und pechartige Verdic'kungsstoffe durch: die Fallrohrleitung 63 in die
erste Zerlegungskolonne 8 in deren mittlere Höhenlage hinein. Diese Kolonne wird
teils durch die in ihrem Fußteil angeordnete Dampfheizschlange 65 beheizt, teils
durch die Brause 66 von der Zufuhrleitung 2o her mit unmittelbar einwirkendem Wasserdampf
beschickt. Die Fraktionierung in dieser Kolonne 8 unter Zuhilfenahme ihres Dephlegmators
67 wird nun so geführt, daß als Kopfdestillat durch die Dämpfeleitung 26 nur die
n.iedrigstsiedenden Stoffe, in der Hauptsache Schwerbenzol und niedrigsiedende Waschölanteile,
nicht aber Napht'halinöle und Naphthalin, übergehen. Es kann daher aus dem passend
angeordneten Seitenabzug 68 durch die Rohrleitung 69 eine Fraktion abgezogen werden,
die in der Hauptsache Naphthalin von höherer Konzentration darstellt. Sie wird in
die Naphthalinpfannen 12 abgelassen und erstarrt hier zu Rohnaphthalin. Das als,
Kopfdestillat durch 26 abgezogene Dämpfegemisch, das den durch die Brause 66 eingeleiteten
Wasserdampf enthält, wird im allgemeinen durch die Dämpfeleitung 27 und von da aus
über 15, 16 in die Brause37 des Abtreibers i übergeführt. Die öligen Dampfbestandteile
stellen neben Schwerbenzol die leichtestsiedenden und daher wertvollsten Waschölanteile
dar. Die als Rückstand der Kolonne 8 verbleibenden, höher als Naphthalin siedenden
Öle und schwerstsiedenden Waschölbestandteile, die auch die pechartigen Verdickungsstoffe
enthalten, werden am Fußteil der Kolonne 8 durch den Abzug 70 und die Rohrleitung
7 1 der zweiten Zerlegungskolonne 9 in mittlerer Höhe zugeführt. Diese Kolonne
9 wird teils durch die in ihrem Fußteil angeordnete Dampfheizschlange 72 beheizt,
teils durch. die -Brause 73 von der Zufuhrleitung 22 her mit unmittelbar einwirkendem
Wasserdampf beschickt. Die Fraktionierung in dieser Kolonne, 9 unter Zuhilfenahme
ihres Dephlegmators 74 wird nun so geführt, daß als Kopfdestillat durch die Dämpfeleitung
25 alle als Waschöl brauchbaren Bestandteile ohne die höchstsiedenden pechartigen
Verdickungsstoffe dampfförmig abgehen. Das Gemisch von diesen mit dem durch die
Brause 73 zugeführten Wasserdampf gelangt ebenfalls in die Dämpfeleitung 27 hinein
und wird schließlich durch 15, 16 der Brause 37 des Abtreibers 1,:2 zugeführt. Der
flüssige Rückstand der Kolonne 9 wird aus ihrem Fußteil bei 75 abgeführt und stellt
die aus dem Waschöl entfernten höchstsiedenden und' unerwünschten Verdickungs- und
Pechstoffe von höchsten Siedepunkten dar. Die durch den Ro'hrleitungsweg 27, 16,
15 der Brause 37 des Abtreibers i zugeführten Wasserdampfmengen wirken in diesem
als: Brausedampf genau wie der aus der Speiseleitung 13 über die Verteilungsleitung
14 ebenfalls nach 15 und 16 zusätzlich zugeführte Frischdampf. Die gleichzeitig
durch 27 in die Kolonne i eingeführten, wesentlich höher als Wasser und Leichtöl
siedende Waschöldämpfe gelangen mit dem Strom des abgetriebenen Leichtöls. in die
Aufsatzkolonne 2, worin erfahrungsgemäß die Temperatur bis: zum Kopf auf nahezu
ioo bis i?-o°, hauptsächlich durch die Luftkühlung, heruntergeht. Bei dieser in
2 herrschenden Temperaturlage werden die als Dampf von unten her zugeführten Waschölanteile
ebenso kondensiert wie sonstige in die Kolonne 2 aufgestiegenen, höher als Leichtöl
siedenden Waschölanteile. Auf diese Weise gelangt also die durch eine Destillation
aufgefrischte, in Dämpfeform erhaltene Waschölteilmenge in den Wasc'hölhauptstrom
zurück, ohne vorher abgekühlt und kondensiert worden zu sein. Wenn in dieses Auffrischungsverfahren
durch die Rohrleitung 58 auch Fremdöle der geschilderten Art eingeführt werden,
so besteht die Möglichkeit, auf diesem Wege die durch die Auffrischuung eintretende
Mengenverminderung des kreisenden Waschöls auszugleichen, ohne daß fertiges frisches
Waschöl angeschafft und dem Betrieb. zugeführt werden muß.