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Verfahren zur Entfernung von Naphthalin aus Gasen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Entfernung von Naphthalin aus Gasen unter erhöhtem Druck, insbesondere
unter dem für Fernleitung benutzten Druck durch Auswaschung mittels Anthrazenöl
od. dgl., und zwar für den Fall, daß das beladene Waschöl zwecks erneuter Benutzung
in der Gaswaschung durch Abtreibung wiederbelebt wird. Dieses Abtreiben und Wiederbeleben
führt auf erhebliche Verumständlichungen und Betriebsschwierigkeiten, wenn die abgetriebenen
Naphthalindämpfe durch Kühlung bis auf gewöhnliche Temperatur verdichtet werden
sollen, weil dann, wie bekannt, das Naphthalin zu einer festen Masse erstarrt, welche
die Kühlerelemente verstopft und besondere Vorkehrungen notwendig macht, um das
erhaltene Naphthalin aus den Kühlersammelräumen zu entfernen. Das Neue der Erfindung
besteht darin, daß bei Anwendung einer Wiederbelebung des in der Gaswaschung mit
Naphthalin. beladenen Waschöls durch Abtreibung die aus Naphthalin- und Waschölanteilen
bestehenden Abtreiberdämpfe in die Rohgaskühler eingeleitet werden, wobei sie durch
die in diesen vorhandenen Kühlelemente gekühlt und verdichtet werden. Durch diesen
erfindungsgemäßen Schritt werden zunächst eine besondere, zum Verdichten des Naphthalins
dienende Kühlereinrichtung und die Umständlichkeiten ihres Betriebes völlig erspart
und dadurch auch die damit in Verbindung stehenden Störungsgefahren mit einem Schlag
beseitigt. Das erfindungsgemäße Einleiten der Naphthalin-Abtreiberdämpfe in die
Rohgaskühler schafft auf einfachstem Wege eine Beseitigung und Unschädlichmachung
des in ihnen enthaltenen
Naphthalins, ohne daß dieses .letztere
verlarengeht. In den Rohgaskühlern wird nämlich im Verlauf ihres Betriebes das auf
ihren Kühlrohrflächen abgesetzte Naphthalin durch die im Gasraum fallenden teerigen
und öligen Kondensate auf= gelöst bzw. gelöst gehalten, und dieses flüssige oder
schmierige Naphthalin-Teer-Gemisch gelangt aus dem Innenraum der Kühler nach außen,
von wo aus es z. B. dem Rohteer der Anlage beigegeben werden kann. Diese Wirkung
des besagten Auflösens von Naphthalinansätzen in den Kühlerräumen. tritt mit verstärkter
Sicherheit dann ein, wenn. die Rohgaskühler mit Querrohren, durch welche das Kühlwasser
geht, ausgebildet werden und wenn der Durchgang der Gase von oben nach unten erfolgt.
Unter diesen Voraussetzungen: fallen die vom Gas ausgeschiedenen Teer- und Ölkondensate
zusammen mit dem Gasstrom in die kälteren Partien der Gasräume und berieseln die
Querrohre, auf welche sie fallen, wobei die Naphthalinansätze gelöst bzw. in Lösung
gehalten werden. Es kommt dann ,also tatsächlich das Naphthalin in flüssiger, d.
h. gelöster Form zusammen mit Teer und Öl (auch Kondenswasser) nach außen heraus.
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Eine Eigentümlichkeit der Naphthalinauswaschung mittels öliger Waschmittel
besteht allgemein darin, daß wegen der sehr niedrigen Dampfspannung des Naphthalins
und seiner sehr geringen, im gekühlten Gas enthaltenen Mengen nur sehr kleine Wäschmittelmengen
benötigt werden. Dadurch besteht beim einfachen Durchgang des waschenden Öls durch
die Gaswaschvorrichtung nur ein sehr langsames Strömen von Waschöl durch dieselbe,
bei den meist gebräuchlichen Glockenbödenkolonnen fast ein Stagnieren des Öls. in
den Böden. Dies schafft aber gewisse Mängel und Unzuträglichkeiten der Abtreibung.
Das Waschöl wird nur ungleichförmig mit Naphthalin beladen, und dadurch wird mindestens
eine erhöhte Waschölmenge benötigt und der Abtreibungsbetrieb verteuert. Diese vermehrte
Abtreibungsmenge des Waschöls ergibt auch eine Vergrößerung der in die Rohgaskühlung
eintretenden Mengen von Waschölanteilen, welche für den weiteren Betrieb der Gaswaschung
verlorengehen. Zur Behebung dieser Unzulänglichkeiten empfiehlt es sich, der Gaswaschvorrichtung,
z. B. einer Glockenbödenkolonne, am Kopf das wiederbelebte Waschöl und an einer
tiefer gelegenen Stelle einen zusätzlichen Kreislaufstrom von Waschöl zuzuführen,
welcher am unteren Ablauf der Waschvorrichtung abgenommen wird. Diese im Kreislauf
stattfindende Vermehrung des Waschmittels sorgt für ein genügend intensives Durchströmen
desselben durch die Gaswaschvorrichtung und beseitigt dadurch die gerügten Mängel,
ohne daß die zur Wiederbelebung ,gelangende Ölmenge vermehrt wird.
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In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete Einrichtung schematisch im Aufriß und teilweise im senkrechten Schnitt
dargestellt. -Das in der Einrichtung zu behandelnde Rohgas, z. B. einer Kokereianlage,
tritt durch die Rohrleiturig i bei gewöhnlichem Atmosphärendruck in ein Paar von
parallel geschalteten Gaskühlern 2 an deren Kopfteilen ein und an deren Fußteilen
durch die Abgangsrohrleitung 3 aus. Die beiden Gaskühler sind als sogenannte Querrohrkühler
mit liegenden Bündeln von Wasserkühlrohren q. versehen, in welche das Kühlwasser
unten bei 5 zutritt und oben bei 6 austritt. Die bei der Gaskühlung gebildeten teerigen
und wäßrigen Kondensate werden durch die Abfallrohrleitung 7 nach außen abgelassen.
In diesen beiden Kühlern wird das Rohgas bis auf gewöhnliche Temperatur abgekühlt
und mit dieser Temperatur aus der Abgangsrohrleitung 3 von dem Kompressor 8, der
etwa ein Turbokompressor sein kann, auf beispielsweise den Fernleitungsdruck gebracht,
der je nach den bestehenden Verhältnissen etwa i bis 8 -atü betragen kann, und gelangt
unter diesem erhöhten Druck durch. die Kompressordruckleitung 9 in den mittelbar
wirkenden Kühler io hinein, welcher beispielsweise ebenfalls ein Querrohrkühler
von derselben Bauart wie die Rohgaskühler sein kann. In diesem Kühler wird die durch
die Kompression erhöhte Temperatur des Gases wieder auf gewöhnlichen Grad heruntergebracht,
womit es durch die Abgangsrohrleitung i i weiterzieht. In den Gaskühlern 2 wird
der Naphthalingehalt des Rohgases sowohl durch die Temperatur-Erniedrigung als auch
durch die stattfindende Berieselung mit teerigen und öligen Kondensaten auf eine
Konzentration verringert, die, bei Atmosphärendruck gerechnet, einem tiefer als
diese Gastemperatur liegenden Naphthalin-Taupunkt entspricht. In dem die Kompressionswärme
beseitigenden Gaskühler io wird die Naphthalinkonzentration entsprechend der eingetretenen
Drucksteigerung und Volumenverkleinerung wesentlich erhöht. Trotzdem findet jedoch
eine Naphthalinausscheidung im Kühler io nicht statt, weil durch den erhöhten Druck
zugleich auch Anteilmengen des Benzolgehaltes des Gases kondensiert werden, welche
die ausfallenden Naphthalinmengen in Lösung halten. Dieses naphthalinhaltige Kondensat
wird am Fuß des Gaskühlers io durch das Abgangsrohr 12 entfernt. Das durch die Rohrleitung
ii ankommende komprimierte naphthalinhaltige Gas wird nun bei 13 in den Gaswascher
1q. am Fuß eingeleitet, der zum Auswaschen des Naphthalins dient. Das oben durch
die Rohrleitung 15 abgehende Gas ist naphthalimfrei und wird z. B. der Ferngasverbeilungsanlage
zugeleitet. Das in dieser Rohrleitung 15
sitzende Ventil 16 sorgt auf jeden
Fall für Aufrechterhaltung des Gasdruckes in der Waschvorrichtung 1G1. Diese Waschvorrichtung
ist in der Zeichnung als eine Glockenbödenkolonne dargestellt, könnte aber auch
irgendein anderer Gegenstromwascher sein. Die Kolonne wird am obersten Boden durch
die Rohrleitung 17 mit einer passenden Menge von kühlem Waschöl, zweckmäßig Anthrazenöl,
berieselt. Das in die Kolonne aufgegebene und durch sie hindurchlaufende Öl wird
an ihrem Fuß durch die Abgangsrohrleitung i8 weggeführt. An diese Rohrleitung 18
schließt sich die Saugleitung i9 einer Umlaufpumpe 2o an, deren Druckleitung
21
in den oberen Teil der Kolonne auf einen Boden einmündet, welcher tiefer als der
oberste, von der Rohrleitung 17 beschickte Boden liegt. Durch diese Anordnung wird
ein zusätzlicher, am unteren Ende der Waschvorrichtung abgenommener Kreislaufstrom
vom Waschöl in die Waschkolonne 14 eingeleitet und überlagert sich dem durch die
Rohrleitung 17 zugeführten einfachen Durchlaufstrom des Waschöls. Als Beispiel für
die Waschölmengen sei angeführt, daß für einen Gasdurchgang von je iooo m3 Gas/Stunde
durch die oberste Zufuhrrohrleitung 17 etwa 0,025 m3 = 25 1 Anthrazenöl und
durch die Rohrleitung 21 das zwei- bis dreifache davon der Kolonne 14 aufgegeben
werden. Dies bedeutet also, daß der gesamte, durch die Kolonne hindurchgehende Waschölstrom,
der aus dem Zulauf 17 und dem Kreislauf 21 besteht, das drei- bis vierfache der
vorgenannten Zahl ausmacht. Unterhalb der Abzweigstelle der für den abgenommenen
Kreislaufstrom dienenden Pumpensaugleitung i9 fließt durch die Anschlußleitung 22
die einfache, aus dem Zulauf 17 herrührende Durchlaufmenge in den Ablaufbehälter
23 ab. Aus diesem wird durch die Saugleitung 24 der Förderpumpe 25 die zur Gaswaschung
und Wiederbelebung vorgesehene Waschölmenge entnommen und durch die Pumpendruckleitung
26 dem mit Heizdampf mittelbar beheizten Ölerhitzer 27 zugeführt, von dem aus das
erhitzte Öl durch die Verbindungsleitung 28 in den oberen Teil der Abtreiberkolonne
29 eingeleitet wird. Diese Kolonne ist im Innern mit Paketen von Raschigringen oder
anderen geeigneten Füllkörpern ausgesetzt, welche das durch 28 zugeführte Öl gehörig
verteilen. Gleichzeitig wird von unten her im Fußteil der Kolonne 29 durch die Brause
30 direkter Brausedampf zugeleitet. Durch diese Mittel wird die Wiederbelebung des
in. die Abtreibekolonne 29 eingeleiteten naphthalinhaltigen Waschöls in der Weise
herbeigeführt, daß durch die vom Kolonnenkopf abgehende Rohrleitung 4o Naphthalindämpfe
zusammen mit ebenfalls dampfförmigen Anteilen des Waschöls sowie auch mit Wasserdampf
flüchtig abziehen. Diese Dämpfe werden nun erfindungsgemäß durch die Abzweigleitungen
41 in die Kopfräume der Gaskühler 2 eingeleitet. Das in der Kolonne 29 abgetriebene
Waschöl wird nun am Fuß derselben durch die Pumpe 31 abgenommen und über deren Druckleitung
32 durch den mit Kühlwasser mittelbar gekühlten Ölkühler 33 geführt. Das Öl verläßt
diesen Kühler durch die Abgangsleitung 34 und gelangt in den Behälter 35 hinein.
Aus diesem Behälter 35 entnimmt die Pumpe 36 durch ihre Saugleitung 37 die im Umlauf
befindliche Waschölmenge und fördert sie durch die Pumpendruckleitung 38 nach der
Aufgabestelle 17 am Kopf der Waschölkolonne 14 hin. Wie man sieht, wird der Wiederbelebung
in der Abtreiberkolonne 29 nur die Ölmenge unterworfen, welche bei 17 auf den Kopf
der Kolonne aufgegeben wird und am Fuß derselben in den Behälter 23 abfließt.
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Da die benutzte Waschölmenge, wie die obengenannte Beispielszahl zum
Ausdruck bringt, sehr klein ist, kann in Betracht kommen, die Abtreibekolonne 29
nur mit Zeitunterbrechungen arbeiten zu lassen. Zu diesem Zweck würden die Behälter
23 und 35 mit genügend großem Speichervermögen auszubilden sein.
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Bei Anwendung einer Mehrzahl von Rohgaskühlern können dieselben, statt
wie im Zeichnungsbeispiel im Gasweg parallel geschaltet zu sein, auch hintereinandergeschaltet
werden. In diesem Fall empfiehlt es sich jedoch, die Reihenfolge der Rohgaskühler,
nach einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag, im Betrieb von Zeit
zu Zeit periodisch umzukehren. Hierdurch gelangt jeweils der im Gasweg bisher letzte
und daher kälteste und am stärksten mit Naphthalinansätzen beladene Rohgaskühler
nach der Umkehrung an den Anfang der Reihe, wo das Ausfallen von teerigen, naphthalinlösenden
Kondensaten am stärksten ist.