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Verfahren zur Auffrischung und Neuherstellung von Waschöl Bei der
Auswaschung von niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen aus Gasen mittels Waschöl tritt
die Schwierigkemt auf, daß sich die benutzten Waschöle (Absorptionsöle) im Laufe
der Zeit verdicken, d. h. daß sich infolge des Waschprozesses zur Auswaschung ungeeignete,
meist höhersiedende Bestandteile, Asphaltstoffe, Pech u. dgl" im Waschöl anreichern.
Auch entsteht häufig eine für den Waschprozeß unvorteilhafte Anreicherung von Naphthalin
im Waschöl. Demzufolge ist zur ordnungsmäßigen Weiterführung des Betriebes die regelmäßige
Auffrischung des Waschöls, d. h. die Entfernung der schädlichen ,hochsiedenden Bestandteile
und ihre Ersetzung durch gutes Waschöl erforderlich.
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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 Waschö lkreisllauf abgezweigter beschränkter Teilstrom in einer
Verdampfervorrichtung, die auch eine Kolonne sein kann, unter unmittelbarer Einwirkung
von frischem Wasserdampf in Waschöl als Destillat und in schwersiedenden Rückstand
zerlegt und das abziehende Dämpfeggemisch von Waschöl und Wasserdampf in die Abtreibekolonne
eingeleitet wird. Hierbei enthält der schwersiedende Rückstand der Verdampferkolonne
die zumeist pechartigen Verdickungslstoffe des Waschöls, welche damit aus dem Betrieb
herausgeschafft werden, und das als Destillat abziehende wasiserdampfhaltige Dämpfegemisch
ergibt mit seinen Waschölbestandteilen das aufgefrischte Waschöl in Dampfform, welches
dann beim Durchströmen der Waschölabtreibekolonne
durch die namentlich
in deren oberen Partien herrschende, verhältnismäßig niedrige Temperatur verdichtet
wird und damit in den Strom des abgehenden abgetriebenen Waschöls und so wieder
in den Waschölkreislauf der Gaswaschung gelangt.
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Bei jeder Auffrischung von Waschöl wird durch die Entfernung- der
Verdickungsstoffe seine in der Anlage kreisende Menge verringert. Mit der Erfindung
werden, -um zunächst diese Verringerung auszugleichen, bei dem vorstehend geschilderten
bekannten Verfahren dem aufzufrischenden, in die Verdampferkolonne einzuführenden
Waschölteilstrom fremde ölige oder teerige Stoffe mit höhersiedenden, als Waschöl
geeigneten Anteilen zugesetzt, s.o daß also in der Verdampferkolonne ein Ölgemisch,
das aus. dem eingeführten Waschölteilstrom und den fremden öligen oder teerigen
Stoffen besteht, verarbeitet wird. Die Anwendung dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise
innerhalb des zugrunde liegenden bekannten Verfahrens ergibt den Vorteil, daß das
dabei stattfindende Aufarbeiten der Zusatzstoffe ebenso wie die beabsichtigte Waschölauffrischung
kostenlos und auf einfachstem Wege erfolgt,, da lediglich frischer Wasserdampf einzuleiten
ist, der später in der Waschölabtreibung wieder ausgenutzt wird und hier eine sonst
notwendige entsprechende Frischdampfmenge erspart, und den weiteren Vorteil, daß
dieses Ergänzen der Menge des Kreislaufwaschöls vollkommen seeiig und ohne irgendwelche
Eingriffe in den Waschölkreislauf der Gaswaschung vor sich geht. Als zuzusetzende
fremde ölige oder teerige Stoffe kommen verbrauchtes Waschöl anderer Anlagen, rohe
oder entwässerte Teere verschiedener Herkunft, verschiedenerlei rohe oder verarbeitete
Öle und andere. geeignete Stoffe in Betracht. Sie enthalten im allgemeinen neben
den als, Waschölersatz geeigneten öligen Bestandteilen mieisit auch höhersiedende
Bestandteile, welche den aus dem kreisenden Waschöl zwecks Auffrischung zu entfernenden
Verdickungsstoffen gleichgeartet oder verwandt sind. Es findet dann also innerhalb
des Verfahrens auch eine der Waschölauffrischung gleichgeartete Aufarbeitung dieser
Zusatzöle ohne besondere Kosten und Betriebsaufwendungen statt. Dies bedeutet aber
nicht nur eine fühlbare Verbilligung, sondern auqh eine Vereinfachung, da man ja
.keinerlei gesonderte, außerhalb des gewöhnlichen Waschölbetriebs vorzusehende Einrichtungen
und Verfahrensmittel zur Mitaufarbeitung und Mitverwertung der fraglichen Zusa zstoffe
benötigt. Dies. unterscheidet vorteilhaft die Erfindung von den sonst in der Praxis
üblichen Aushilfsmitteln, wobei zusätzliches Waschöl aus geeigneten Ausgangsstoffen
in besonderen Einrichtungen oder Anlagen, z. B. in Teerdestillationen od. dgl.,
hergestellt und nach Bedarf, meistens absatzweise, dem Waschölkreislauf der Anlage
zugesetzt wird.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorgesch.ilderten
Eifindung wird ihr Auffrischungsverfahren in den Betrieb der Fraktionierung des
abgetriebenen Leichtöls eingefügt und dadurch diese Fraktionierung vergünstigt und
verbessert. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß ein Teil des Dämpfegemiisches
von Wasserdampf und Waschölbestandteilen, das aus. der für die Auffrischung dienenden
Verdampferkolonne abzieht, in die Frakbionierkolonne für das. abgetriebene Leichtöl
eingeleitet und daß dabei sowohl deren Kolonnenrückstand als auch das Rückstandsöl
ihrer zur Kristallisation gebrachten Naphthalinfraktion dem in den Ölkreislauf der
Gaswaschung zurückgeführten Waschöl zugemischt werden. Diese Leichtölfraktionierkolonne
hat immer die Aufgabe, eine Fraktionierung des in :sie eingeführten, bei der vorherigen
Abtreibung gewonnenen Leichtöls in mindestens ein -Kopfdestillat als leichtestsiedende
und in eine Naphthalinfraktion als schwerstsiedende Fraktion herbeizuführen. . Wenn
man in diese Leichtölfraktionierkolonne, bei Durchführung der dem Verfahren zugrunde
liegenden Auffritschungsbehandlung von Waschöl in einer Verdampferkolonne, ein Dämpfegemisch
von Waschöl und Wasserdampf am Fußteil einleitet, so findet in ihr ein gleichartiger-Vorgang
wie in der Waschölabtreityekolonne statt, indem die aus den dampfförmig eingeführten
Waschölanteilen bestehenden Dämpfe in der Kolonne durch die übliche, wegen des Fraktionierens
immer vorgesehene Rücklaufkühlung niedergeschlagen und als zusätzliche Rücklaufflüssigkeit
durch die Kolonne, namentlich durch deren unteren Teil hindurchgehen. Dies entspricht
in der Durchführung und Wirkung einem vermehrten Kolonnenrücklauf, und dies wiederum
erhöht und verbessert das Fraktionierungs-ergebnis. Es findet daher eine Verbesserung
der Fraktionierung namentlich in den unteren Teilen der Kolonne, d. h. in denjeniben
Partien statt, wo die als aufgefrischtes Waschöl bzw. als zusätzlich zum Waschöl
zu verwertenden Rückstandsölanteile der Fraktionierkolonne in flüssiger Form gesammelt
werden. Dabei verfolgen diese zusätzlichen Vorgänge in der Fraktionierkolonne, ebenso
wie in der Abtreibekolonne, durch Ersparung von überhaupt notwendigem Brausedampf
kostenlos, ja sogar darüber hinaus unter zusätzlicher Wärmezufuhr zur Kolonne aus
den in sie eingeleiteten Mischdämpfen, was gegenüber dem ganzen Verfahrensbetrieb
auch keine zusätzlichen Aufwendungen erfordert. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung
des Verfahrens ergibt sich daher in der Leichtölfraktionierkolonne aus. dem Hine-inleiten
des Dämpfegemisches von Waschölanteilen und Wasserdampf sowohl eine Verbilligung
als auch eine Verbesserung ihres Betriebes.
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Das Verfahren ist in Fällen der Gewinnung aller beliebigen niedrig
siedenden Kohlenwasserstoffe, wofür die Absorption mittels Waschöl angewendet wird,
anwendbar, also z. B. bei der Gewinnung von Benzol-, Benzin- und Gasolkohlenwasserstoffen
aus aDlen dafür .in Betracht kommenden Gasen, etwa KohIendiestilliationsgas von
Stein- und Braunkohlen, Erdgas, Synthese- und. Hyd@riergas, Krackgas, Öldestill;ationsabgase
verschiedenster Art.
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In der Zeichnung ist ads Ausführungsbeispiel eine zur Durchfü?hru.ng
des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete Einrichtung schematisch
in einer Aufrißansicht dargestellt.
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Die Hauptteile dieser Einrichtung sind eine Waschölabtreibekolönne
i mit Röhrenerhitze-rofen 2 und zugehörigem Destillatküh-ler 3, eine Leichtölfralctionierkolenne
4 mit Röhrenerhitzerofen 5 und zugehörigem Destillatkühler 6 und eine Verdampferkolonne
7 für das aufzufrischende Waschöl. Die Röhrenöfen 2 und 5 könnten durch andere übliche
Erhitzungsvorrichtungen, etwa dampfbeheizte Erhitzer, Kolonnenaufkocheinrichtungen
u. dgl.., ersetzt werden. Der für alle drei vorgenannten Kolonnen erforderliche,
unmittelbar einwirkende Wasserdampf wird: aus einer Hauptrohrleitung 8 entnommen
und in eine Verteilungsrohr-' leiturig 9 übergeführt. Von dieser Leitung 9 sind
eine Leitung io mit Absperr- und Regelungsventil 15 nach der Dampfbrause 13 im Fußteil
des Abt.reibers i, eine weitere Rohrleitung i i mit Absperr-und Regelungsventil
16 nach der Dampfbrause 17 im Fußteil der Fraktionierkolonne 4, eine Rohrleitung
12 mit Absperr- und Regelungsventil Ll. nach der Dampfbrause i9 .im Fuß der Verdarnpferkolonne
7 und schließlich eine Rohrleitung 18 zur Speisung der Seitenkolonnen der Fraktionierkolonne
4. abgezweigt. Die Dämpfeabgangsleitung 2o der Verdampferkolonne 7 verzweigt sich
in zwei Rohrleitungen 21 und 22 mit Absperr- und Regelventillen 23 bzw. 24, von
denen die erstgenannte Leitung 2i in die zur Dampfbrause 17 der Fraktionierkolonne
4 führende Rohrleitung i i hinter dem Ventil 16 und die zweitgenannte Leitung 22
in die zurr Dampfbrause 13 der Waschölabtreibekolönne i führende Rohrleitung io
hinter dem Ventil 15 einmündet. Ferner ist noch im Fußteil der V erdampferkolonne
7 die Beheizungsroh.rschlange 25 vorgesehen, die aus einer besonderen Dampfhauptrohrleitung
26 über die Rohrleitung 27 mit genügend hochgespanntem gesättigtem Wasserdampf versorgt
wird und in dem Kondenstopf 28 endigt.
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Der Betrieb des Verfahrens wird nachstehend für das Ausführungsbeispiel
der Benzolgewinnung aus Gasen, etwa aus Koksofengas, mit Berücksichtigung eine=r
Kolonnenfraktionierung des Benzolleichtöls erläutert.
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Das aus der Gaswaschung durch die Rohrleitung 3o ankommende, mit Benzol
angereicherte Waschöl wird durch die Pumpe 31 in die Rohrschlange 32 des Röhrenofens
:2 übergeführt und über die Abgangsleitung 33, in der sich das Regelungsventil 34
b e -finde -t, in die Abtreibekolonne i in mittlerer Höhe derselben eingeleitet.
Man kann hierbei in der Rohrschlange 32 durch das Ventil 34 erwünschtenfalls, jedoch
nicht notwendigerweise einen mäßigen Überdruck aufrechterhalten, während der Abtreiber
i bei wesentlich atmosphärischem Druck betrieben wird und das vorerhi.tzte Waschöl
mit einer Temperatur von beispielsweise etwa igo° C empfängt. In der Kolonne i findet
in üblicher Weise die Abtreibung des angereicherten Waschöls unter unmittelbarer
Einwirkung des in ihrem Fußteil durch die Brause 13 eingeleiteten, größtenteils
aus Wasserdampf bestehenden Dämpfegemisches statt. Die Abtreibedämpfe ziehen durch
die Dämpfeabgangsleitung 35 ,in den Röhrenkühler 3 ab, worin sie zu Wasser und Leichtöl
verdichtet werden, die sich im Fußteil des Kühlers 3 scheiden. Das Wasser fließt
durch den Auslaß 36 als Abwasser weg. Das obenauf schwimmende ölige Destillat, d'as
rohe Leichtöl, fließt durch den Auslaß 37 in den Sammelbehälter 38 ab.
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Das abgetriebene Waschöl fließt aus dem Fußteil der Kolbnne i mit
einer Temperatur gemäß dem Beispiel` von etwa i8o° C durch die Rohrleitung 40, welche
das Regelungsventil 41 enthält, in den Sammelbehälter 42 ab. Vor dem Ventil 41 ist
die Rohrleitung 43 abgezweigt, die das Regelungsventil 44 enthält. Gemäß der als
bekannt vorausgesetzten Arbeitsweise wird der durch die Leitung 43 abgenommene Waschölteilstrom
in den Oberteil der Verdampferkolonne 7 eingeleitet und drin wie nachstehend beschrieben
verarbeitet. Die Größe dieses Teilstromes beträgt, bei einer als Beispiel anzunehmenden
Erzeugung von 2500 kgfh rohen Leichtöls, etwa 8o kg/h. Zur Durchführung der
Erfindung wird vor dem Eintritt der Leitung 43 in die Kolonne 7 die Rohrleitung
45 mit dem Regelungsventil 46 angeschlossen, welche die Druckleitung einer Pumpe
47 ist. Durch diese Pumpe wird eine zusätzliche Menge von fremdem Ausgangsstoff
zugeführt, welcher der Neuherstellung von Waschöl im Verfahren dient. Die Kolonne
7 wird, ebenfalls bei wesentlich atmosphärischem Druck betrieben. Sie empfängt durch
die Brause i9 aus der Rohrleitung 12 überhitzten, von der Hauptleitung 8 hergeführten
frischen Wasserdampf, dessen Menge durch das Entspannungsventil 14 geregelt wird.
Dieser Dampf hat beispielsweise einen Druck von io atü und eine Überhitzungstemperatur
von 36o° C; mit annähernd dieser Temperatur tritt er in die Kolonne 7 ein. Durch
die Dämpfeabgangsleitung 2o zieht das Gemisch von Destillatdämpfen und Wasserdampf
bei. einer Temperatur von etwa i8o bis igo° C ab. Unter diesen Bedingungen gibt
der eingeführte Wasserdampf .einen Teil seiner Wärme an das Destilliergut ab und
zerlegtes in aufgefrischtes Waschöl als dampfförmiges Destillat und in höhersiedenden
flüssigen Rückstand', der die herauszuschaffenden schädlichen Vexdickungsstoffe
enthält und durch die Rohrleitung 48 mit dem Absperrventil 49 abgelassen wird, was.
stetig oder auch, wegen der sehr geringen Menge je Zeiteinheit, absatzweise geschehen
kann. Die notwendige Menge des zuzuführenden Wasserdampfes beträgt für die Verhältnisse
des vorgeschilderten Zahlenbeispiels etwa 75 kg/h; sie würde bei niedrigeren Verarbeitungstemperaturen
entsprechend größer sein. Die mittelbare Beheizung 25 im Fußteil der Kolonne 7 ist
im allgemeinen dadurch erforderlich, daß durch die Pumpe 47 zusätzliches Ausgangsgut
in den Betrieb der Kolonne 7 eingeführt wird.
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Die aus der-#Terdampferkolonne7 durch dieRohrleitung2o abgehenden
Destillate werden nachderErindung entweder allein durch dieAbzweigleitung 22
in
die Dampfleitung io, welche die Dampfbrause 13 der Abtreibekolonne i mit dem erforderlichen,
durch das Ventil 15 entspannten und geregelten Frischdampf speist, oder zu einem
beliebigen Teil d'urc'h die Abzweigleitung 2 1 in die Dampfleitung i i und damit
in die Dampfbrause 17 der Leichtölfraktionierkol'onne. 4 eingeleitet; diese Aufteilung
kann durch die Absperr- und Regelungsventile 23 und 24 nach Wunsch eingestellt werden.
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Beim Betrieb der Fraktionierkolonne 4 für das ihr aus dem Behälter
38 durch den Röhrenerhitzer 5 heiß zugeführte Leichtöl wird mindestens eine KopfdestiMatfraktion,
welche durch die Dämpfeleitung 56 in den eingangs erwähnten Kühler 6 abzieht und
einen oben bei 55 aufzugebenden Rücklauf ergibt, und ferner eine durch die Seitenkotbnne
69 abzuziehende Naphthalinfraktion sowie sdhl:ießlich ein durch 79 abgehender Kolonnenrückstand
erzeugt. Das Kopfdestillat ist in diesem einfachsten Fall ein hochprozentiges Benzolvorerzeugnis.
Die aus der Seitenkolonne69 unter Zuhilfenahme der Brau.sedampfzufuhr 72 erhaltene
Naphthalinfraktion wird in einem der beiden KühlbehIlter 76 auskristallisiert und
das hierbei abgeschiedene Rückstandsöl durch die Rohrleitung 77 in den S ammelbehälter
78 abgeleitet. In denselben Behälter wird auch der Kolonnenrückstand aus dem Fußteil
durch die Abgangsleitung 79 ein.gefüh:#t. Dieses im Behälter 78 gesammelte Erzeugnis
besteht aus den leichten Waschölänteilen des in die Kollbnne 4 eingeführten Leichtöls
und mindestens einem Teil des imVerfahren gewonnenen aufgefrisch.tenWaschöls; es
wird noch heiß durch die Abgangsd@itung 8o in die zum Sammelbehälter 42 einmündende
Abgangsrohrleitung 4o der Waschölabtreibekolonne r eingefühTt. Durch diese Zusammenmischung
ist die Auffrischung des im Betriebe kreisenden Waschöls und zugleich der mengenmäßige
Waschö:lersatz vollständig erreicht. Das nach -der Erfindung fertig aufgefrischte
und vervollständigte Waschöl wird aus dem Behälter 42 durch die Rohrleitung 8i abgelassen
und den üblichen Vorrichtungen zum Wärmeaustausch. und zu seiner Abkühlung bis auf
die Gebrauchstemperatur zugeleitet; um von neuem in den Kreislauf der Gaswaschung
einzutreten.
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Die Kolonnen i, 4 und 7 können, statt wie im Beispiel unter wesentlich
atmosphärischem Druck, auch unter höherem oder niedrigerem Druck betrieben werden,
der aber in den einzelnen Kolonnen untereinander immer, wegen .ihrer gegenseitigen
Kupplung und Hintereinanderschaltung, im wesentlichen gleich hoch sein muß. Höherer
als atmosphärischer Druck kann namentlich für solche Fälle in Betracht kommen, wo
verhältnismäßig niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe aus dem Gas auszuwaschen sind
und demzufolge schon das Waschöl selbst eine verhältnismäßig niedrige Siedelage,
d. h. eine starke Flüchtigkeit unter atmosphärischem Druck besitzt. Die Betriebstemperaturen
in den Kolonnen richten seich ebenfalls nach der Siedelage der darin zu behandelnden
Stoffe und außerdem nach der verhältnismäßigen Menge des unmittelbar einwirkenden
Wasserdampfes.