DE972725C

DE972725C - Verfahren zur Reinigung von Kohlendestillationsgasen, die nach ihrer Kuehlung verdichtet und nochmals gekuehlt werden

Info

Publication number: DE972725C
Application number: DEB26811A
Authority: DE
Inventors: Otto Dr Grosskinsky; Georg Dr Huck; Walter Dr Klempt
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1953-08-02
Filing date: 1953-08-02
Publication date: 1959-09-10

Description

Verfahren zur Reinigung von Kohl endestillations gasen, die nach ihrer Kühlung verdichtet und nochmals gekühlt werden Zur Reinigung von Kohlendestillationsgasen wird nach neueren Vorschlägen das von der Vorlage kommende heiße Rohgas in mehreren Kühlern auf Außentemperatur gekühlt, sorgfältig entteert und daraufhin komprimiert. Nach nochmaliger Kühlung erfolgt unter erhöhtem Druck die Auswaschung des Schwefelwasserstoffs mit Ammoniakwasser unter Einhaltung kurzer Berührungszeiten zwischen Gas und Waschflüssigkeit und anschließend die Auswaschung des im Gas verbliebenen Ammoniaks mit verdünntem Ammoniakwasser oder Frischwasser.
Da die Kompressionskosten um so niedriger liegen, je kleiner das Volumen eines Gases ist, hat man bislang die Kompression des Rohgases nach seiner Kühlung und Entteerung bei etwa 200 vorgenommen. Dabei fällt hinter der Kompressionsstufe bei nochmaligem Kühlen ein etwa 5 bis IoO/C Ammoniak enthaltendes sogenanntes Kompressorkondensat an, dagegen in den Kühlern bis zur Verdichtung des Gases ein Wasser mit nur etwa I bis 2 O/o Ammoniak. Die Zusammensetzung beider Kondensate ist merklich abhängig von der Temperatur, bis zu der das Gas vor der Kompression gekühlt wird, d. h. aber von der jeweiligen Außentemperatur. Bei der Verwendung der verschiedenen Kondensate bei der Auswaschung des Schwefelwasserstoffs kann es jedoch für den Waschvor- gang erschwerend sein, mit Ammoniakwässern stets schwankender Zusammensetzung arbeiten zu müssen. Die Erfindung komprimiert daher zur Abstellung dieses dübels das Rohgas bereits bei einer etwa zwischen 30 und 700, vorzugsweise 40 bis 600 liegenden Temperatur. Man erhält dann hinter dem Kompressor, unabhängig von der Außentemperatur bzw. der Jahreszeit, ein Ammoniakwasser, das eine bestimmte Konzentration von etwa 4 bis 5 O/o. Ammoniak enthält. Darüber hinaus hat das neue Verfahren den Vorteil, daß man bei der Errichtung einer erfindungsgemäß arbeitenden Anlage einen Teil der Gaskühler einsparen kann.
Vor der Kompression ist eine gute Entteerung angebracht. Da es möglich ist, die elektrische Entteerung bei Temperaturen oberhalb 200 vorzunehmen, so sind für die Kolben- oder Turbokompressoren keine Schwierigkeiten durch Bildung von Ansätzen zu befürchten.
Im allgemeinen wird auf etwa 6 bis I2 atü verdichtet und hierzu mehrstufig komprimiert. Man kann hierbei nach der ersten Verdichtungsstufe das Gas stark kühlen und erhält am Ablauf des Kühlers bereits den größten Teil des Ammoniakwassers, während bei der nächsten Stufe, z. B. einer solchen von 3 auf 9 atü, nur ein kleiner Rest auskondensiert. Man kann aber auch das Gas nach der ersten Kompression lediglich auf etwa 40 bis 600 kühlen, so daß ein noch verhältnismäßig heißes, für die Entsäuerung besonders vorteilhaftes Kondensat anfällt, und erhält dann einen beträchtlichen Teil des zu erwartenden Ammoniakwassers hinter der zweiten bzw. letzten Kompressionsstufe.
Zur Kühlung des komprimierten Gases ist noch zu bemerken, daß der Ablauf aus der anschließenden Schwefelwasserstoffwäsche und Ammoniakwäsche im allgemeinen entsäuert oder abgetrieben wird. Die Erfindung schließt nun die Maßnahme ein, diese Abläufe zur Kühlung des durch die Kompression erhitzten Gases heranzuziehen. Für die Entsäuerung hat man dann z. B. den Ablauf vom Schwefelwascher bereits beträchtlich vorgewärmt, so daß bei nochmaligem Wärmetausch mit frisch entsäuertem Ammoniakwasser eine außerordentlich wirtschaftliche lintsäuerung zustande kommt. Im übrigen kann man bei der indirekten Kühlung das komprimierte heiße Gas gleichzeitig mit Kohlenwasserstoffe lösenden Mitteln berieseln, so daß neben Ammoniakwasser in verstärktem Maße Benzol u. dgl. bereits an dieser Stelle anfallen und eine spätere Wäsche entlasten.
Das Kompressorkondensat enthält etwa 4 bis 5 °/o Ammoniak und ist zufolge seiner Konzentration und Menge vorzüglich zur Unterstützung der Auswaschung des Schwefelwasserstoffs geeignet. Wird nach der bevorzugten Arbeitsweise verfahren, nach welcher ein Ammoniakwasser bestimmter Konzentration im Kreislauf über Schwefelwasserstoffwascher und Entsäurer geführt wird, so ist nämlich eine Auffrischung dieses Kreislaufammoniakwassers notwendig, da bei der Wäsche und bei der Entsäuerung fortwährend geringe Ammoniakverluste eintreten} im übrigen aber eine Anreicherung des Kreislaufwassers mit Cyansalzen stattfindet, der entgegengewirkt werden muß. Da das Kompressorkondensat reich an Kohlensäure ist, wird es vor der Aufgabe auf den Schwefelwasserstoffwascher jedenfalls entsäuert.
Die Kompression des Gases bei etwa 40 bis 60c hat überdies zur Folge, daß in den vorausgehenden Kühlern ein verhältnismäßig dünnes Ammoniakwasser anfällt, das an sich nicht mehr verarbeitungswürdig ist. Man kann jedoch diese Kondensate, gegebenenfalls zusammen mit dem Ablauf des Ammoniakwaschers der Druckstufe auf die Vorlage geben. Dadurch werden diese Wässer von Ammoniak weitgehend befreit; der Ammoniakgehalt des Gases wird dabei etwas erhöht und ein Wasser erhalten, das nur noch fixe Ammoniaksalze enthält und somit, falls erwünscht, erforderlichenfalls nach einer Aus lüftung in den Vorfluter abgelassen werden kann.
Das neue Verfahren sei an Hand der Zeichnung näher erläutert: Das heiße Koksofengas durchströmt, von der Vorlage I kommend, den Kühler 2 und wird auf etwa 500 gekühlt. Mit dieser Temperatur gelangt es nach elektrischer Entteerung 3 in den Kompressor 4, den Zwischenkühler 5, den zweiten Kompressor 6 und schließlich in den Kühler 7, in welchem es auf Außentemperatur gekühlt wird. Die wäßrigen Kondensate der Kühler 5 und 7 werden über die Leitungen 8 und 9 zum Entsäurer IO geführt und von diesem, zusammen mit vom Schwefelwasserstoffwascher 11 dem Entsäurer über Leitung 12 zugeführten Waschwasser, über Leitung 13 dem Schwefelwasserstoffwascher II zugeleitet. Das zwischen dem Wascher II und dem Entsäurer IO kreisende Wasser vermehrt sich durch die Zugabe der Kompressorkondensate fortwährend, so daß ein Teil des entsäuerten Wassers über Leitung I8 diesem Kreislauf kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit entnommen werden muß.
Das Gas strömt nun vom Kühler 7 durch Leitung I4 zunächst zum Schwefelwasserstoffwascher II und anschließend durch den Ammoniakwascher 15, der mit Wasser beaufschIagt wird und dessen Ablauf über Leitung 16 auf die Vorlage gegeben wird. Das Kondensat aus dem Kühler 2 kann ebenfalls auf die Vorlage gegeben, statt dessen aber auch nach Neutralisation oder Entlüftung als verarbeitungsunwürdig abgelassen werden.
Wird nun ein Rohgas mit IO g Ammoniak/Ncbm wie üblich auf Außentemperatur gekühlt und anschließend in zwei Stufen auf & atü komprimiert, so erhält man vor der Kompression etwa o,6 1 Gaswasser/Ncbm mit etwa 10 g NH3fl, während hinter dem Kompressor nach erneuter Kühlung ein Kondensat von durchschnittlich o,o3 I/Ncbm mit 80 g Ammoniak anfällt.
Wird dagegen das gleiche Rohgas nur auf 50° gekühlt, so erhält man vor dem Kompressor 0,52 1 Gaswasser/Ncbm mit nur 6,5 g Ammoniakll, andererseits aber nach der Kompression auf 2 atü im Kühler 5 o,o51/Ncbm eines 600 heißen Gas- wassers mit 30 g Ammoniak/l, die noch heiß, nach Abscheidung der Kohlenwasserstoffe im Sammelbehälter I7, dem Entsäurer zugeführt werden.
Nach anschließender Kompression auf 8 atü und Kühlung auf 200 fallen im Kühler 7 noch o,o6 l/Ncbm mit 6o g Ammoniak/l an, die ebenfalls dem Entsäurer, zweckmäßig über Kopf, zugeführt werden. Man erhält also nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Ammoniakwasser konstanter Zusammensetzung, nämlich O,II l/Ncbm mit 4,5 °/o Ammoniak, welches nach seiner Entsäuerung eine ausgezeichnete Waschflüssigkeit für die Auswaschung von Schwefelwasserstoff darstellt und zur Auffrischung des im Kreislauf über einen Entsäurer geführten Waschwassers dienen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Reinigung von Kohlendestillationsgasen, die nach ihrer Kühlung verdichtet und nochmals gekühlt werden, um anschließend zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs mit vorzugsweise im Kreislauf über einen Entsäurer geführtem Ammoniakwasser und daraufhin mit Wasser zur Entfernung des Ammoniaks gewaschen zu werden. dadurch gekennzeichnet, daß man das Kohlendestillationsgas vor der Verdichtung lediglich auf eine etwa zwischen 30 und 700 liegende Temperatur kühlt, die nach der Verdichtung bei erneuter Kühlung des Gases anfallenden ammoniakhaltigen Kondensate entsäuert und zur Auswaschung des Schwefelwasserstoffs in der Druckstufe heranzieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei mehrstufiger Kompression auf etwa 6 bis 12 atü das Gas vor der letzten Stufe nicht unter 40 bis 600 kühlt.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ammoniakgehalt des unverdichteten Rohgases durch Rückführung von Gas wasser und/oder des Ablaufs des Ammoniakwaschers der Druckstufe auf die Vorlage erhöht.
4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas nach der Kompression indirekt mit dem Ablauf des Schwefelwasserstoffwaschers und/oder des Ammoniakwaschers kühlt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 462 t86, 543 005, 545251, 565 948, 668759, 814 632; französische Patentschriften Nr. 848 83 I, 893 ovo5; deutsche Patentanmeldnngen 0 443 IVb/26 d (bekanntgemacht am 4. 12. I952); H 66oo IVb/26d (bekanntgemacht am 3I.
5. I95I); Handbuch der Kokerei von Gluud, In28, S. II3ff.; Chemische Technik, In50, S. 2g7ff.; Wasser und Gas, I930, S. 442 bis 446; Glückauf, I942, 5. 7651766.