WO1997002085A1

WO1997002085A1 - Verfahren zur senkung der korrosion und erosionskorrosion zum auswaschen saurer gase aus gasgemischen

Info

Publication number: WO1997002085A1
Application number: PCT/EP1995/002631
Authority: WO
Inventors: Erwin Czempik; Günther EHRLICH
Original assignee: Reicon Wärmetechnik Und Wasserchemie Leipzig Gmbh
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1997-01-23

Abstract

Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen aus Gasgemischen mittels einer wässrigen Aminolösung. Das Verfahren sieht ein Waschmedium mit dem Zusatz von nichtionogenen und/oder kationenaktiven Mono-Fettaminen der Kettenlänge > C15 als Emulsion oder in nicht emulsierter Form in einer Konzentration von > 1 mg/kg und < 1 g/kg vor und läuft in einem Temperaturbereich von 50 °C bis 1300 °C ab. Das Verfahren gewährleistet, die Passivierung aller in der Sauergaswäsche eingesetzten Anlagenmaterialien, und deren Reinigung sowie die Verhinderung der Bildung von Inkrustationen und somit den Schutz der Anlagen vor dem Angriff von Schadstoffen sowie die Effektivitätserhöhung der Gaswäsche, wodurch die allgemeine, lokale und Erosionskorrosion minimiert wird und durch die geringen Einsatzmengen der Amine eine wirtschaftliche industrieweite Anwendung gegeben ist.

Description

Verfahren zur Senkung der Korrosion und Erosions- korrosion zum Auswaschen saurer Gase aus Gasgemischen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Es ist bekannt, daß zur Entfernung von sauren Gasen besonders von Schwefeloxiden, Schwefelwasser¬ stoffen, Kohlendioxiden und Stickoxiden aus Gasgemischen wie Rauchgasen, Abgasen, Erdgasen, Dämpfen etc. sowie deren Reinigung von Schadstoffen Wasser als Waschmedium mit verschiedenen Zusätzen als Absorptionsmittel verwendet wird. Wie in der Patentschrift DE 22 26 619 C2 beschrieben, werden Alkanolamine, zum Beispiel Mono-, Di- und Triäthanolamine zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im technischen Maßstab sowie der Waschwirkung für die Entfernung von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid aus Gasgemischen verwendet. Mit der gleichen Zielstellung werden auch Polyamine mit mindestens vier Äminogruppen wie in der Patentschrift DE 28 15 447 Bl oder Triaminopropan wie in der Offenlegungsschrift DE-OS 05 19 51 751 beschrieben eingesetzt. Der Einsatz dieser Stoffe hat den besonderen Nachteil, daß die Korrosionsfähigkeit von Stahl, die in Sauergaswaschverfahren bereits erheblich ist, weiter erhöht wird.

Zur Verringerung der Korrosionsgeschwindigkeit setzt man beispielsweise Seitenstromsammelvorrichtungen zur Entfernung korrodierender Abbauprodukte ein oder es werden besonders korrosionsfeste Konstruktions- materialien verwendet, was wiederum einen höheren apparativen Aufwand sowie einen kostenaufwendigen Materialeinsatz erfordert. Die bekannten Verfahren sind nicht nur kosten- und materialaufwendig, sie

ORIGINALUNTERLAGEN erfordern auch einen hohen Kontrollaufwand zur Überwachung der Verfahrensbedingungen. Es wurden dem Waschmedium aber auch Korrosionsinhibitoren zugesetzt. So beschreibt die Patentschrift DE 21 34 798 C3 den Zusatz von Vanadat- und Antimonylsalzen. Der Einsatz dieser Inhibitoren hat jedoch keine industrieweite Aufnahme gefunden, da mit diesen Mitteln in Verbindung mit Wirtschaftlichkeitserwägungen kein andauernder Schutz nachgewiesen werden konnte.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, daß einen dauerhaften Schutz der für das Verfahren eingesetzten Anlagen vor allgemeiner -, lokaler - und Erosionskorrosion gewährleistet.

Die Aufgabe wird bei einem mit wässrigen Aminolösungen arbeitenden Sauergaswaschverfahren gemäß Anspruch 1 und 3 dadurch gelöst, daß dem Waschmedium nichtionogene und/oder kationenaktive Mono- Fettamine der Kettenlänge > C^s als Emulsion oder in nicht emulsierter Form innerhalb eines Temperaturbereiches von 50 °C bis 1 300 °C beigegeben sind. Durch die Grenzflächenaktivität des mit den nichtionogenen und/oder kationenaktiven Mono- Fettaminen angereicherten Waschmediums wird an der Materialoberfläche der Anlagenteile der pH- Wert auf einen Wert > 7 erhöht, wodurch auf der Materialoberfläche aus den im Waschmedium enthaltenen allgemein bekannten Bestandteilen und/oder dem Anlagenmaterial selbst eine Schutzschicht gebildet wird. Dabei passiviert die Konzentration der nichtionogenen und/oder kationenaktiven Mono- Fettamine im Waschmedium gemäß Anspruch 2, im Bereich von > 1 mg/kg und < 1 g/kg alle in der Se :gaswäsche eingesetzten Anlagenmaterialien und sichert dadurch deren Schutz vor dem Angriff von Schadstoffen auch im pH- Wert-Bereich < 3. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet so den Schutz aller Anlagenmaterialien vor Korrosion jeglicher Art und die Effektivitätserhöhung der Gaswäsche.

Die Möglichkeit gemäß Anspruch 4, daß die Zugabe der Emulsion an beliebiger Stelle in den Sauergaswaschkreislauf erfolgen kann, vereinfacht die Anwendung des Verfahrens und macht es diesbezüglich anlagenunabhängig.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen:

Fig. 1/2 Diagramm des Erosionsabtrags einer sauren Rauchgaswäsche,

Fig. 2/2 Schematische Darstellung einer sauren Rauchgaswäsche bei einer Bodenaufbereitung

Das Diagramm Fig. 1/2 enthält Meßergebnisse aus einer sauren Rauchgaswäsche. Die Kurve zeigt, daß bei einem Emulsionszusatz von 16 mg/l Waschmedium der Erosionsabtrag gegen 0 läuft. Das Verfahren erweist sich somit auch hinsichtlich der Materialeinsatzmenge besonders durch seine industrieweite Anwendbarkeit als sehr wirtschaftlich.

Bei einer Bodenaufbereitung gemäß Verfahrensschema Fig. 2/2 werden die Schadstoffe von Rauchgasen mittels Waschwasser mit einem pH- Wert von vorzugsweise 2,2 bis 2,8 in einem Absorbtionskanal 1 ausgewaschen. Dabei wird das Waschwasser mit einer Zirkulationspumpe 2 mit beispielweise einer Durchsatzmenge von 17 - 25 m /h über Rohrleitungen 3 und Düsen 4 in einen Rauchgaskanal 5 eingesprüht, wodurch die in den Rauchgaskanal 5 einströmenden

Rauchgase, die eine Temperatur von beispielsweise

1 200 °C aufweisen, gewaschen und gekühlt werden. Das Waschwasser fließt im Rauchgaskanal 5 nach unten und über Rohleitungen 6 in einen Sumpf 7 von beispielsweise 50 irr Inhalt. Dem Sumpf 7 wird eine

Menge nichtionogener und/oder kationenaktiver Mono-

Fettamine der Kettenlänge > C^5 im Bereich von > 1 mg/kg und < 1 g/kg als Emulsion oder in nicht emulsierter Form zugegeben. Ein Teil des Waschwassers wird über die Rohrleitung 8 mit Pumpe 9 zur Kühlung des aufbereiteten Bodens genutzt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen aus Gasgemischen mittels einer wässrigen Aminolösung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Waschmedium nichtionogene und/oder kationenaktive Mono- Fettamine der Kettenlänge > C^₅ als Emulsion oder in nicht emulsierter Form beigegeben sind.

2. Verfahren nah Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an nichtionogenen und/oder kationenaktiven Mono- Fettaminen im Waschmedium > 1 mg/kg und < 1 g/kg ist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei Temperaturen im Bereich von 50°C bis 1 300 °C durchführbar ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtionogenen und/oder kationenaktiven Mono- Fettamine als Emulsion oder in nicht emulsierter Form dem Sauergaswaschkreislauf an beliebiger Stelle zuführbar sind.