PL51777B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 27.VIII.1960 Holandia 51777 KI. 26 d, 14 MKP C 10 k */ft Opublikowano: 5.X.1966 Wlasciciel patentu: Stamicarbon N.V., Heerlen (Holandia) Sposób usuwania NO z gazów przemyslowych Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania tlenku azotu z gazów przemyslowych np. z gazów pokrakingowych z gazu generatorowego i gazu koksowniczego. Jak wiadomo tlenek azotu w "nis¬ kich stezeniach takich, jak np. w gazie koksowni¬ czym, po utlenieniu do dwutlenku azotu, reaguje z wystepujacymi w gazie weglowodorami nienasy¬ conymi, które zawieraja jeden lut) wiecej ukladów sprzezonych podwójnych wiazan jak cyklopenta- dien lub "butadien-1,3. W wyniku reakcji powstaja substancje zywicowate. Substancje te sa przyczyna powaznego zanieczyszczania gazowej sieci zasila¬ jacej i urzadzen do frakcjonowania gazu, w któ¬ rych gaz koksowniczy rozdziela sie przez chlodze¬ nie na poszczególne frakcje. Zywicowate substancje ze wzgledu na ich eksplozywhy charakter stano¬ wia ponadto stale niebezpieczenstwo.Znane jest przyspieszanie tworzenia substancji zywicowatych przez podwyzszenie stezenia weglo¬ wodorów obecnych w gazie w wyniku dodatkowego wprowadzania odpowiednich zwiazków. W takim przypadku tworzenie (substancji zywicowatych na¬ stepuje znacznie szybciej i istnieje wówczas mozli¬ wosc usuniecia ich zanim gaz wprowadzi sie do sieci zasilajacej, wzglednie do urzadzenia do frak¬ cjonowania gazu (brytyjski opis patentowy nr 483706).Jakkolwiek przyspieszenie tworzenia sie substan¬ cji zywicowatych wymaga nieznacznego podwyz¬ szenia stezenia wymienionych weglowodorów nie- 10 15 30 nasyconych — w przypadku cyklopentadienu np. z 1,0 g/Nm* do 2—5 g/Nm* — dodatek ten ozna¬ czalby jednak znaczne zuzycie wymienionych we¬ glowodorów nienasyconych, biorac pod uwage du¬ za objetosc gazu produkowanego przez przecietne urzadzenia koksownicze.Wynalazek dotyczy sposobu, który umozji^ia^od- zysk dodawanego cyklopentadienu i powtórne za¬ stosowanie.Znany jest sposób, objety holenderskim paten¬ tem nr 95937 wedlug którego NÓ usuwa sie z mie¬ szaniny gazów przez przemywanie gazu ciecza, zawierajaca cyklopentadien lub inne nienasycone weglowodory o sprzezonych podwójnych wiaza¬ niach. Jako ciecz rozpuszczajaca moze byc uzyta benzyna, ropa naftowa, tetrolina i solvent nafta.Sposób wedlug wynalazku rózni isie od tego zna¬ nego sposobu tym, ze tworzenie sie substancji zy¬ wicowatych nastepuje nie w cieczy, lecz w samym gazie. W sposobie wedlug wynalazku wykorzy¬ stuje sie okolicznosc, ze gaz ze wzgledu na znacz¬ na odleglosc doprowadzania go do miejsca zapo¬ trzebowania, lub w celu rozfrakcjonowania poddaje sie sprezaniu np. do 7—15 atm.Jezeli sprezony gaz przemywa sie olejem plucz¬ kowym, wówczas olej absorbuje wiekszosc! zawar¬ tego w gazie cyklopentadienu. Cyklopentadien mozna desorbowac z Oleju w gazie przed spreze¬ niem gazu. W wyniku takiego postepowania po¬ trzebna ilosc cyklopentadienu znajduje sie stale 517773 51777 4 w obiegu, a trzeba dodawac tylko nieznaczne ilosci cyklopentadienu dla wyrównania ewentualnych strat.W przypadku gazu koksowniczego, sposób we¬ dlug wynalazku mozna korzystnie laczyc ze zna¬ nym otrzymywaniem benzenu z gazu koksowni¬ czego przez przemywanie Olejeni.Na rysunku schematycznie przedstawiono sposób 'wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia sposób bez otrzymywania benzenu, a fig. 2 — spo¬ sób skojarzony z otrzymywaniem benzenu.Wedlug fig. 1 gaz przechodzi przewodem 1 do pluczki 2, w której gaz desorbuje z oleju pluczace¬ go duza czesc cyklopentadienu; gaz wzbogacony w cyklopentadien spreza sie za pomoca kompreso¬ ra 3.W sposobie wedlug wynalazku tworzenie sie subtancji zywicowych nastepuje w fazie gazowej, a mianowicie przed przemywaniem w kolumnie 4, co wynika z ponizszej tablicy, w której podano wyniki pomiarów wykonanych przy usuwaniu NO z gazu koksowniczego dla róznych zawartosci cyk¬ lopentadienu w gazie.Liczby tablicy podaja srednie wartosci otrzy¬ mane z 6—10 pomiarów.Zawartosc cyklo¬ pentadienu w ga¬ zie po przejsciu przez pluczke 2 w g/Nm* 1 W 3,5 Stezenie tlenków azotu (N0+N02) w ml/Nm' przy wejsciu do kompre¬ sora 3 0,89 0,44 przy wyjsciu z kompre¬ sora 3 0,69 0,08 przy wejsciu do kolumny pluczkowej 4 0,55 0,06 przy wyjsciu z kolumny pluczkowej 4 0,28 0,05 Reakcja NO z cyklopentadienem zawartym w ga¬ zie przebiega w tym miejscu gdzie istnieja ko¬ rzystne warunki dla reakcji, mianowicie wysoka temperatura, wysokie stezenie dwuolefin i wyso¬ kie stezenie tlenu. Warunki te wystepuja zaraz za otworem wylotowym kompresora 3.Analizy potwierdzily rzeczywiscie, ze laczenie sie NO z cyklopentadienem nastepuje wewnatrz kompresora i w przewodzie miedzy kompresorem 3 i kolumna pluczkowa 4. Równoczesnie z kon¬ densatem obecnej w gazie pary wodnej, powsta¬ lym w kompresorze i w przewodzie, który odpro¬ wadza sie z ukladu poprzez syfony nieuwidocz- nione na rysunku, odprowadza sie utworzony dwu¬ tlenek azotu i wiekszosc powstalych substancji zywicowatych.Gaz przemywa sie pod cisnieniem w pluczkowej kalumnie 4 olejem ubogim w zawartosc cyklopen¬ tadienu doprowadzanym za pomoca pompy 6 z jpluczki 2. W kolumnie 4 olej absorbuje z gazu (pozostala ilosc cyklopentadienu i ponadto jeszcze reszte substancji zywicowatych, po czym olej wpro¬ wadza sie znowu do górnej czesci pluczki 2. Gaz, który jest teraz wolny od NO calkowicie lub pra¬ wie calkowicie odprowadza sie przewodem 5.Sposób wedlug fig. 2 odpowiada funkcjonalnie sposobowi wedlug fig. 1 i rózni sie od niego tym, ze olej ubogi w cyklopentadien odprowadzany z pluczki 2 poddaje sie w kolumcie destylacyjnej 8 desorbcji w celu usuniecia benzenu, po czym pary benzenu odprowadza sie przewodem 9.Ze wzgledu na to, ze do przemywania gazu spre¬ zonego potrzeba mniej oleju anizeli do przemywa¬ nia gazu niesprezonego, olej pochodzacy z desorbcji benzenu rozdziela sie na dwie czesci; jedna czesc przechodzi pompa 6 do kolumny pluczkowej 4, a druga doprowadza sie poprzez pompe 7 z powro¬ tem do pluczki 2.Usuwanie NO sposobem wedlug wynalazku moz¬ na prowadzic tylko za pomoca cyklopentadienu.Nie nadaja sie do stosowania takie weglowodory, jak butadien-1,3 i inden, poniewaz butadien nie zostaje wymyty podczas przemywania olejem w kolumnie 4, a inden skrapla sie w^ czasie spreza¬ nia lub pózniej, ze stezenie tych dienów w danym gazie jest za niskie, aby mozna bylo wywolac szybka reakcje powstawania substancji zywico¬ wych. 4,3 0,49 0,11 0,06 0,04 | Stezenie cytklopentadienu w gazie przed kolum- 20 na 4 jest zasadniczo równe stezeniu cyklopentadie¬ nu za pluczka 2, poniewaz stezenie jego w gazie wielokrotnie przekracza ilosc potrzebna do reago¬ wania go z NO. Na przyklad, gdy zawartosc NO w gazie wynosi 1 ml/Nm8 i stezenie cykloipentadie- 25 nu za pluczka 2 jest 1 g/Nm8 wtedy stosunek mo¬ lowy ilosci NO i cyklopentadienu jest 1:340. Stad ilosc cyklopentadienu, która jest usunieta przez reakcje z NO obecnym w gazie, moze byc pomi¬ nieta. Stezenie cyklopentadienu zmienia sie przez 30 zmiane stosunku ilosci gazu do ilosci oleju plucz¬ kowego w pluczce 2.Oczyszczony w ten sposób gaz, zawierajacy tlen¬ ku azotu okolo 0,04 ml/Nm8, doprowadza sie do urzadzenia do frakcjonowania gazu. Przy przepro- 35 wadzaniu gazu przez przewód laczacy zawartosc w gazie tlenku azotu jeszcze bardziej zmniejsza* sie wskutek skraplania pary wodnej w przewodzie; stezenie wiec tlenku azotu w gazie przy jego wej¬ sciu do urzadzenia do frakcjonowania gazu wy- 40 nosi mniej, niz 0,02 ml/Nm8.Do usuniecia z gazu tlenku azotu zawartosc cy¬ klopentadienu potrzebnego do oczyszczania gazu przed wejsciem do kompresora wynosi nieznacznie wiecej niz 1 g/Nm8; zadawalajace usuniecie tlenku 45 azotu uzyskuje sie juz przy zawartosci cyklopen¬ tadienu 1,5—1,8 g/Nm8.Przyklad. 65 000 m8 gazu koksowego, zawie¬ rajacego 1 g/m8 cyklopentadienu i 2 ml/m8 NO (2 cz. na milion )przemywa sie w ciagu godziny 50 w pluczce 2 35 000 kg oleju odprowadzanego z pluczkowej kolumny 4, zawierajacego 130 kg cy¬ klopentadienu. Czesc cyklopentadienu uchodzi do gazu i gaz uchodzacy z pluczki 2 zawiera okolo 2 g/m8 cyklopentadienu. Olej odprowadzany z 55 z pluczki 2, zawierajacy okolo 65 kg cyklopenta¬ dienu, poddaje sie desorbcji w kolumnie destyla¬ cyjnej 8 i nastepnie jest uzywany w kolumnie 4 w celu usuniecia zawartych w gazie cyklopenta¬ dienu i innych weglowodorów, po czym olej za- 60 wraca sie do pluczki 2.Zawartosc NO w gazie przy wlocie do kompreso¬ ra 3 wynosi jeszcze 2 ml/m8, a po sprezeniu gazu, jako wynik reakcji zachodzacej miedzy NO i cyklo¬ pentadienem, zawartosc NO zostaje zmniejszona 65 do 0,02—0,10 ml/m8. Ta zawartosc NO jest mastep- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6051777 nie nieco zmniejszana przez wymywanie olejem w 'kolumnie 4 tak, iz zawartosc NO w gazie odpro¬ wadzanym przez przewód 5 jest rzedu 0,02— 0,05 ml/m3. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób usuwania NO z gazów przemyslowych przez zlokalizowanie tworzenia substancji zywico- 6 watych za pomoca cyklopeintadienu, znamienny tym, ze w celu utrzymywania w oczyszczonym gazie odpowiednio wysokiego stezenia wymienio¬ nych weglowodorów, gaz spreza sie i nastepnie 5 przemywa olejem, który absorbuje cyklopentadien zawarty w gazie, po czym olej ten poddaje sie znowu desorbcji za pomoca jeszcze nie sprezonego gazu przeznaczonego do oczyszczania.KI. 26 d, 14 51777 MKPCIOk 2H t L*. Ha iz—+.^~a FIG.

2. ZiG ,,Ruch" W-wa, zam. 865-66 naklad 260 egz. 1 PL