<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Reinigung von Pyrolysegasen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Kohlenstaub, Teer und andern Kohlenwasserstoffen mit relativ hohem Molgewicht aus Pyrolysegasen.
Die Herstellung von Olefinen oder Mischungen aus Olefinen und Acetylen durch thermische Zersetzung von Kohlenwasserstoffen bei 800 - 18000C wird verbreitet durchgeführt. Dabei wird das in den Py-
EMI1.1
Das Pyrolysegas besteht aus Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Dampf und gasförmigen Kohlenwasserstoffen mit 1-20 Kohlenstoffatomen (C-C) und enthält als Nebenprodukte Teer und Kohlenstaub. Ein Pyrolysegas, welches diese Komponenten enthält, wird gewöhnlich zuerst in einer ersten
EMI1.2
stoffe abgetrennt und gereinigt werden. Zyklische Kohlenwasserstoffe (etwa C-C), die bei Normaltemperatur fest werden, und ungesättigte Kohlenwasserstoffe (etwa C-C), die unter Bildung von Teer polymerisieren, Kohlenstaub und Teer usw.. müssen daher vorher nach geeigneten Verfahren entfernt werden.
Zu diesem Zweck erfolgte das Waschen des aus dem Pyrolysebrenner kommenden Gases mit Wasser oder Öl, wodurch ein gleichzeitiges Abkühlen des Gases möglich war.
Das Verfahren der direkten Waschung des Pyrolysegases mit Wasser ist jedoch nicht nur schwierig für die hinreichende Entfernung von Staub und Teer für die folgende Reinigung der niedrigeren Kohlenwasserstoffe, sondern es treten auch insofern Nachteile auf, dass Stoffe angesammelt werden, welche koksähn- lich werden und Verstopfungen verursachen, weil sie viskos sind und polymerisierbare Komponenten enthalten.
Anderseits werden durch direktes Waschen des vom Pyrolysebrenner kommenden Gases mit relativ heissem Öl ein Teil der Nachteile des direkten Waschens mit Wasser ausgeschaltet. Wird jedoch das Pyrolysegas nach dem Waschen mit heissem Öl durch indirektes Kühlen auf Normaltemperatur gebracht, so sammelt sich der zurückbleibende Staub im Kühler an, während eine Verdampfung von Öl erfolgt und es unmöglich wird, eine vollständige Kondensation und Trennung zu erreichen. Es ist daher schwierig, mit der Anlage längere Zeit stabil zu fahren.
Wenn das Kühlen durch direkte Ölwäsche erfolgt, wird das Waschöl bei gleichzeitiger Entfernung eines Teiles davon im Kreis geführt. Dies bedeutet einen Verlust an relativ stabilen und nützlichen zy- klischen Kohlenwasserstoffen, die in einem solchen Öl kondensiert und gelöst sind. Auch wenn solche zyklische Kohlenwasserstoffe isoliert werden, ist dies unwirtschaftlich, da sie im Waschöl verdünnt wer-
<Desc/Clms Page number 2>
den. Darüber hinaus erfolgt in solchen Fällen im Waschöl eine Emulsionsbildung, da eine grosse Menge Dampf in dem zu kühlenden Gas enthalten ist. Es ist dann sehr schwierig, das Öl vom Wasser abzutrennen. Es ist auch ein zusätzliches Verfahren notwendig, um das Waschöl für die sekundäre Kühlung zu regenerieren.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden Kohlenstaub, Teer und schwere Kohlenwasserstoffe (C und höher) aus dem Pyrolysegas einfach und wirkungsvoll entfernt, ohne dass die oben erwähnten Nachteile, nämlich Schwierigkeiten durch Verstopfung, Abnahme des Reinigungseffektes durch Ölver- dampfung und schwierige Trennung von Wasser und Öl durch Emulsionsbildung usw., auftreten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Erstellung eines Verfahrens zur Isolierung nützlicher zyklischer, aromatischer Verbindungen, die in den schweren Kohlenwasserstoffen (Cs und höher) enthalten sind.
Erfindungsgemäss wird das Pyrolysegas mit einem heissen Kohlenwasserstofföl gleichzeitig gewaschen und gekühlt und dann bei hoher turbulenter Strömung direkt mit Wasser gewaschen und gleichzeitig auf Normaltemperatur gekühlt. Hierauf wird das Pyrolysegas, um nötigenfalls den Gehalt an -bis Clo-Koh- lenwasserstoffen weiter zu vermindern, mit einer geringen Menge von frischem Kohlenwasserstofföl weiter gewaschen. Aus dem Waschwasser, welches Kohlenstaub und kondensiertes Öl enthält, wird der Kohlenstaub und das Öl abgetrennt und das kondensierte Öl in die Waschzone, in der das Waschen mit relativ heissen Kohlenwasserstoffen erfolgt, zurückgeführt und ein Teil davon verworfen.
Das Wgschöl, welches nach der Behandlung mit Wasser verwendet wird, wird zu der Zone zurückgebracht, wo die anfängliche Waschung des Pyrolysegases erfolgt.
EMI2.1
0, fiBeim erfindungsgemässen Verfahren wird das Pyrolysegas mit Waschöl (Petroleum-Leichtöl oder Anthrazenöl) bei relativ hoher Temperatur gewaschen und zum Teil gekühlt. Dieses Waschen kann einfach im Gegenstrom in einem Wäscher erfolgen. Das Verfahren wird jedoch gewöhnlich und vorzugsweise so ausgeführt, dass das Waschöl bei ziemlich hoher Temperatur in das Gas verdüst wird, wobei ein Pyrolysegas entsteht, welches Waschöldampf enthält, worauf der Gasstrom in eine Destillationskolonne geführt wird, in der der Waschöldampf kondensiert wird. Während der Waschölbehandlung werden die ungesättigten Komponenten der schweren Kohlenwasserstoffe in beträchtlichem Ausmass zu Teer und Staub polymerisiert, welche aus dem Gas zusammen mit dem grössten Teil des vom Beginn an vorhandenen Staubs entfernt werden.
Der Grossteil der andern Komponenten der schweren Kohlenwasserstoffe, die vorwiegend aus weniger polymerisierbaren zyklischen Kohlenwasserstoffen bestehen, können zusammen mit dem Gas aus der Waschzone herausgeführt werden, indem der Siedebereich des Waschöls und die Arbeitsbedingungen in der Waschzone geregelt werden.
Das Waschöl ist im allgemeinen ein Petroleum-Leichtöl, welches ein Paraffin- oder Anthrazenöl sein kann, deren anfänglicher Siedepunkt vorzugsweise höher als 150 C ist. Sind die zu isolierenden Kompo- nenten zyklische C9 - bis Cit-Kohlenwasserstoffe, so wird vorzugsweise ein Öl angewendet, dessen anfänglicher Siedepunkt mehr als 1800C beträgt und von dem 901a herausdestillieren, bevor die Temperatur 300 bis 400 C erreicht.
Nach dem Waschen des Pyrolysegases wird das Waschöl zur Wiederverwendung zurückgeführt, wobei jedoch der Gehalt an suspendierten Stoffen und die Viskosität durch Ansammlung von Kohlenstaub und Teer und durch Polymerisation absorbierter, ungesättigter Verbindungen zunehmen. Es ist daher Vorsorge zu treffen, diese Stoffe auf niedriger Konzentration zu halten, z. B.'den Gehalt an suspendierten Stoffen unterhalb 10 g pro Liter und die Viskosität auf weniger als 15 Centipoise. Die Entfernung der suspendierten Stoffe erfolgt durch einen Sedimentations- oder Zentrifugalabscheider, der in den Waschölkreislauf eingebaut ist, und die Regelung der Viskosität erfolgt durch Zufuhr von teerfreiem Waschöl in den Wasch- ölkreislauf.
Die erforderliche Menge an frischem Waschöl variiert gemäss den Pyrolysebedingungen und dem Kohlenwasserstoff-Einsatzprodukt. Sie beträgt im allgemeinen 0, 03-0, 15 l pro Nm Pyrolysegas und die Waschölmenge mit höherer Viskosität, welche aus dem Kreislauf abgeführt wird, ist gleich der eingesetzten Menge an frischem Waschöl.
Nach der Behandlung mit dem Waschöl enthält das Pyrolysegas Dampf, Waschöldampf, weniger polymerisierbare schwere Kohlenwasserstoffe, die vorwiegend aus zyklischen Kohlenwasserstoffen bestehen und eine sehr kleine Menge Kohlenstoffstaub.
Dieses Pyrolysegas, welches nach der erwähnten Behandlung eine Temperatur von etwa 100 bis 150 C aufweist, wird dann direkt mit Wasser gewaschen und gekühlt. Es ist wichtig, dass die Bildung eines Ne-
<Desc/Clms Page number 3>
bels aus dem Öldampf, der im Pyrolysegas enthalten ist, verhindert wird. Dieser Nebel wird durch den üblichen Staubabscheider kaum entfernt und bewirkt nicht nur einen Waschölverlust, sondern verursacht auch Schwierigkeiten bei den nachfolgenden Reinigungsstufen. Um die Bildung eines solchen Nebels zu verhindern, den Öldampf zu kondensieren und den Staub vollständig zu entfernen, ist es notwendig, das Pyrolysegas unter turbulenter Strömung mit Wasser zu waschen. Es ist z.
B. vorteilhaft, einen Turm mit perforierten Platten anzuwenden, wobei alle Durchlässe'Prallbleche aufweisen, so dass die Gasgeschwindigkeit in den Durchlässen mehr als 5 m pro Sekunde beträgt.
Es wurde festgestellt, dass durch direkte Wasserwäsche bei stark turbulenter Strömung der Kohlen stoffgehalt im Pyrolysegas auf unter 10 mg pro NmS Trockengas gesenkt werden kann. Der Kohlenstaub sammelt sich an der Grenzfläche zwischen Wasser und Öl an und die Apparatur wird durch Ansammlung von Feststoffen nicht verlegt. Das kondensierte 51 lässt sich vom Waschwasser ohne Emulsionsbildung trennen. Diese Ergebnisse können durch herkömmliches Waschen mit Wasser nicht erreicht werden, sondern nur unter stark turbulenten Bedingungen nach der ersten Waschölbehandlung bei relativ hoher Temperatur.
EMI3.1
lenwasserstoffe) wird zusammen mit Kohlenstaub und Waschwasser aus der Waschzone herausgeführt und vom Wasser und Staub abdekantiert.
Dies ist deshalb möglich, weil der teerfreie Staub vom kondensierten Öl leicht abgetrennt und an der Grenzfläche zwischen Wasser und Öl auf Grund des Unterschiedes der spezifischen Gewichte gesammelt werden kann.
Dieses kondensierte Öl besteht aus Waschöl und schwerem Kohlenwasserstofföl, wobei das letztere viele stabile zyklische Kohlenwasserstoffe enthält, während die instabilen ungesättigten Kohlenwasser stoffe bei der vorangehenden Behandlung in Teer übergeführt werden. Im erwähnten kondensierten Öl
EMI3.2
B. 6-14%Kohlenwasserstoffe enthalten. Dieses kondensierte Öl wird gewöhnlich in die Waschölzone gebracht, ein Teil davon wird jedoch herausgenommen, um daraus verwendbare zyklische Kohlenwasserstoffe nach irgendeinem üblichen Verfahren, z. B. durch Kristallisation, zu gewinnen.
Durch diese zweite Waschung werden Kohlenstoff und Teer aus dem Pyrolysegas bis zu einem Gehalt von weniger als 10 mg pro Nm3 Trockengas entfernt. Im Pyrolysegas verbleiben jedoch etwa 400-500 ppm C-bisCl-Kohlenwasserstoffe. Die Menge dieser Kohlenwasserstoffe hängt vom Pyrolyseverfahren und von der Zusammensetzung der pyrolysierten Kohlenwasserstoffe ab.
Die verbleibenden Ca - bis C10 -Kohlen wasserstoffe können bei der nachfolgenden Abtrennung und Rei- nigung von. den C-Kohlenwasserstoffen bei niedriger Temperatur Verstopfungen verursachen. Ein separates Waschsystem zur Entfernung dieser Komponenten ist möglich, aber unwirtschaftlich.
Erfindungsgemäss wird zur Überwindung dieses Problems das Pyrolysegas nach dem Waschen mit Was-
EMI3.3
Fig. 1 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Verhältnis Flüssigkeit-Gas und der Absorptionsmenge der C-bisC-Komponenten, wenn das Pyrolysegas nach der Wasserwäsche mit leichtem Petroleumöl (Siedebereich 200-360oC, spezifisches Gewicht 0, 83/20oC, Viskosität 3 Centipoise bei 200C) behan- delt wird.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, werden fast allen höheren Komponenten als C und der Grossteil der C- Komponenten bei einem Flüssigkeits-Gasverhältnis im Bereich von 0, 03 bis 0, 15 1 pro Nms entfernt. Zurück bleiben 100 - 300 ppm C, welche bei der nachfolgenden Reinigung nicht stören.
Zur Erhöhung des Wascheffektes wird das verwendete Waschöl vorzugsweise in den oberen Teil der erwähnten Wasserwaschzone eingeführt. Das aus dieser Zone entnommene Waschöl wird nach dem Abtrennen vom Wasser dem Waschöl für die erste Waschzone, ohne Entfernen der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe, zugegeben.
Von den Kohlenwasserstoffen, die im Pyrolysegas enthalten sind, welches die erste Waschzone verlässt, bestehen einige vorwiegend aus C-bis C-Kohlenwasserstoffen. Ein Teil dieser Kohlenwasserstoffe kann durch Kondensation mittels eines indirekten Kühlers, der zwischen der ersten und zweiten Waschzone liegt, entfernt werden. Wenn kein indirekter Kühler angebracht werden kann, werden diese Komponenten dadurch entfernt, dass ein Teil des Kondensats nach der zweiten Waschzone verworfen wird.
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
- 0,Nm3 Trockengas und 7-13 g schwere Kohlenwasserstoffe (einschliesslich Teer) Nm3 Trockengas enthält, gelangt vom Pyrolysebrenner 1 über die Leitung 2 zum Waschölverdampfer 3, welcher sich nahe dem Brenner befindet.
Ein Teil des Waschöls aus der Destillationskolonne wird über das Rohr 15 in den Waschölverdampfer 3 eingesprüht und das Pyrolysegas geht über die Leitung 4 in Form einer Mischphase mit Waschöldampf und nicht verdampftem Öl in das untere Ende der Destillationskolonne 5. In
EMI4.2
bracht, um Schwierigkeiten in den Rohren später zu verhindern. Die Temperatur des eingeführten Wasch- öls hängt von der Temperatur des aus dem Pyrolysebrenner kommenden Gases und auch von der Tempe- ratur von Gas und Öl nach der Verdampfung ab. Es ist jedoch zweckmässig, die Temperatur so zu wäh- len, dass 30-601o des Öls verdampfen. Bei Anwendung von Waschöl mit einem Siedebereich von 200 bis
3500C soll die Temperatur des aus dem Waschölverdampfer kommenden Stromes 130 - 1800C betragen.
Die Temperatur in der Destillationskolonne 5 beträgt oben 90 - 1500C und unten 100-170 C. Der
Grossteil des Waschöls wird darin kondensiert.
Staub, Teer und ein Teil der im Pyrolysegas enthaltenen schweren Kohlenwasserstoffe werden vom kondensierten und rückgeführten Öl und in jenem Waschöl, welches dem oberen Teil der Destillations- kolonne 5 über die Leitung 13 zugeführt wird, absorbiert oder gelöst.
Das dem Boden der Destillationskolonne 5 entnommene Waschöl enthält 2 - 5 g Staub pro 1 und gelangt über die Leitung 6 in den Absetzbehälter 7, in dem ein Teil der unlöslichen Stoffe abge- schieden wird. Dann wird ein Teil des Öls, nachdem es durch die Leitung 9 und die Pumpe 11 gegangen ist, über den Wärmeaustauscher 14 und die Leitung 15 in den Waschölverdampfer 3 zurückgeführt, während der Rest über den Wärmeaustauscher 12 und die Leitung 13 oben auf die De-" stillationskolonne 5 aufgebracht wird. Aus dem Absetztank 7 wird über die Leitung 8 Waschöl entnommen, welches viel unlösliche Stoffe enthält, während eine gleiche Menge frisches Öl über die Leitung 10 zugesetzt wird.
Die unlöslichen Stoffe müssen nicht unbedingt nur durch Absetzen entfernt werden, sondern es können auch Filter oder Zentrifugalabscheider zusätzlich oder an Stelle des Absetztankes 7 verwendet werden. Der Wärmeaustauscher 12 sollte dann angewendet werden, wenn die Temperatur des aus dem Pyrolysebrenner kommenden Gases und auch die Temperatur des aus der Pumpe 11 kommenden Öles hoch sind. Der Wärmeaustauscher erzeugt Dampf und erlaubt auch die Einstellung der Temperatur des Öles, welches oben. auf die Destillationskolonne 5 gepumpt wird, auf 100-150 C.
Die Temperatur des zurückgeführten Öles wird durch den Wärmeaustauscher 14 so eingestellt, dass 30 - 6Cf1/o des Öles, welches in den Verdampfer 3 eingeführt wird, verdampfen. Dieser Wärmeaustauscher wirkt im allgemeinen als Dampferzeuger, wenn die Temperatur des Pyrolysegases hoch ist und als Dampferhitzer, wenn sie niedrig ist.
Das aus der Destillationskolonne 5 kommende Pyrolysegas enthält 0, 05 - 0, 1 g Staub pro Nm3 Trockengas, ferner schwere Kohlenwasserstoffe (vorwiegend zyklische Kohlenwasserstoffe) und Waschöldampf. Dieses Gas gelangt über die Leitung 16 in den unteren Teil des Wasserwäschers 17. Dort erfolgt die Waschung und Abkühlung- bei stark turbulenter Strömung, wobei das Wasser über die Leitung 18 zugeführt wird.
Im Wasserwäscher 17 werden Waschöldämpfe und schwere Kohlenwasserstoffe kondensiert und auch feiner Staub niedergeschlagen. Vom Boden des Wasserwäschers werden diese Substanzen als Mischphase mit Wasser entfernt.
Der Wasserwäscher 17 besteht vorzugsweise aus einer perforierten Kolonne, deren Aufbau eine Berührungsgeschwindigkeit von mehr als 5 m pro Sekunde erlaubt, um den feinen Staub abzuscheiden, den Dampf wirksam zu kondensieren und Nebelbildung zu verhindern.
Nach der Wasserwäsche ist der Gehalt des Pyrolysegases an C-und höheren Kohlenwasserstoffen gering, während der Staubgehalt weniger als 10 mg pro Nu Trockengas beträgt. Das Gas wird über die Leitung 19 vom Wasserwäscher abgeführt, es weist Normaltemperatur auf und gelangt zur weiteren Reinigung von niedrigeren Kohlenwasserstoffen.
Dämpfe von schweren Kohlenwasserstoffen und vom Waschöl werden im Wäscher 17 kondensiert und gelangen zusammen mit den geringen Staubmengen über die Leitung 20 in die Dekantiervorrich- tung 21, in der das Öl vom Wasser getrennt wird. Das Wasser wird über die Leitung 22 entleert, während das überfliessende kondensierte Öl über die Leitung 24 entnommen wird.
<Desc/Clms Page number 5>
Der im Wasserwäscher angesammelte Staub besteht vorwiegend aus Kohlenstoff, der praktisch keinen Teer mehr enthält und sich an der Grenzfläche zwischen Öl und Wasser sammelt.
Auf diese Weise kann der Staub, der Wasser und Öl enthält, aus dieser Grenzfläche, die sich in der Dekantiervorrichtung 21 bildet, leicht entfernt werden. Dieser Staub wird'nötigenfalls über die Leitung 23 abgeführt.
Das aus der Leitung 24 kommende Öl gelangt über die Pumpe 25 und die Leitung 26 auf die Destillationskolonne. Von den höheren Kohlenwasserstoffen, die im Pyrolysebrenner erzeugt werden, polymerisieren instabile ungesättigte Kohlenwasserstoffe während der beschriebenen Reinigung zu teerigen Substanzen. Daher sammeln sich in der Leitung von der Destillationskolonne 5 zum Wäscher 17 vorwiegend stabile zyklische Kohlenwasserstoffe und ebenso in der Leitung, die in umgekehrter Richtung führt. Aus der Destillationskolonne wird das Öl herausdestilliert und gelangt nach der Kondensation im Wasserwäscher wieder in diese zurück.
Da diese zyklischen Kohlenwasserstoffe besonders wertvolles Xylol, Styrol, Inden, Naphthalin usw. enthalten und das Kreislauföl diese in höherer Konzentration enthält, wird ein Teil des Kreíslauföles. über die Leitung 2'1 entnommen und zur Isolierung der zyklischen Koh- lenwasserstoffe gebracht. Das nach der Abtrennung der zyklischen Kohlenwasserstoffe zurückbleibende Öl gelangt über die Leitung 28 wieder in den Kreislauf.
Aus Fig. 3 erkennt man, dass das im Brenner 1 erzeugte Pyrolysegas über die Leitung 2 in den Mischer 3 geht. Wie in Fig. 2 gelangt dann das Gas zum Boden der Destillierkolonne 5, welche mit Waschöl beschickt wird. Das mit Staub und Teer angereicherte Waschöl geht über die Leitung 6 in den Tank 7, in dem ein Teil des Kohlenstaubs und des Teers ausfällt und über die Leitung 8 zusammen
EMI5.1
in dem die suspendierten Stoffe so weit abgeschieden werden, dass das Waschöl beim Transport zum Ölmischer 3 und zur Destillationskolonne 5 keine Schwierigkeiten verursacht. Der Gehalt an suspendierten Stoffen beträgt weniger als 10 g pro 1. Die hier entnommene Waschölmenge beträgt etwa 0, 03 bis 0, 15 1 pro Nm3 Pyrolysegas.
Das gereinigte Waschöl wird nach der Pumpe 11 in zwei Ströme unterteilt. Der eine geht über den Wärmeaustauscher 14 und das Rohr 15 zum Ölmischer 3 und der andere, nachdem er mit der gleichen Waschölmenge versetzt wurde, wie sie vorher über die Leitung 8 entnommen wurde, über den Wärmeaustauscher 12 und die Leitung 13 in den Mittelteil der Kolonne 5.
Wie in Fig. 2 wird das Pyrolysegas aus der Kolonne 5 herausgeführt und über die Leitung 16 dem Wärmeaustauscher 31 und die Leitung 39 dem Wasserwäscher 17 zugeführt. Im Wärmeaustauscher 31 wird das Pyrolysegas indirekt auf Normaltemperatur oder bis etwa 600C abgekühlt, wobei der. Grossteil des Wasser- und des Öldampfes kondensiert und abgeschieden wird. Bei dieser Abkühlung kann sich an den verbleibenden Kohlenstaubteilchen,. die Kondensationskeime darstellen, feiner Nebel bilden, der schwierig zu entfernen ist. Um diese Nachteile auszuschalten, muss die Temperaturdifferenz zwischen dem zu füllenden Gas und dem Kühlmedium möglichst klein sein. Das im Wärmeaustauscher 31 anfallende Kondensat gelangt über die Leitung 32 zur Trennvorrichtung 33.
Das abgeschiedene Wasser wird über die Leitung 34 entfernt, während das Öl über die Leitung 35, die Pumpe 36 und die Leitung 37 zur Kolonne 5 zurückgeführt wird. Ein Teil des erwähnten Öles, der der Menge des angesammelten Öles entspricht, wird über die Leitung 38 herausgenommen.
Die Wasserwäsche in Kolonne 17 erfolgt wie in Fig. 2 beschrieben. Um jedoch die geringen Mengen an schweren Kohlenwasserstoffen zu entfernen, wird etwas frisches Waschöl über die Leitung 40 an einer höheren Stelle, als die Wasserzufuhr durch Leitung 18 erfolgt, in den Wäscher 17 gebracht.
Das den Wäscher über die Leitung 19 verlassende, gereinigte Gas ist nun so weit gereinigt, dass
EMI5.2
abwärts und wird zusammen mit Wasser in die Trennvorrichtung 21 gebracht, die ähnlich jener ist. die in Fig. 2 beschrieben wurde.
Mit dem beschriebenen, erfindungsgemässen Verfahren werden Kohlenstaub, Teer und Kohlenwasserstoffe mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen, die im Pyrolysegas enthalten sind, nahezu vollständig entfernt.
Da eine Raffination des Waschöles in der letzten Stufe nicht erforderlich ist, ist das beschriebene Verfahren sehr wirtschaftlich. Darüber hinaus können die in der zweiten Waschzone absorbierten C-bis C- Komponenten zusammen mit dem im Kühler, der in der Gasleitung nach der ersten Waschzone angebracht sein kann, kondensierten Öl entfernt werden.
<Desc/Clms Page number 6>
Beispiel l : (AnlagenachFig. 2) IA-ichtesPetroleumölmiteinemSiedebereichvon180bis3500C und einem Staubgehalt von 4, 3 g pro l wurde in einer Menge von 500 l pro Stunde in 47 Nms pro Stunde Pyrolysegas von 240 C im Mischer und Ölverdampfer 3 eingeführt. Das Pyrolysegas enthält 10 g pro Nm Trockengas schwere Kohlenwasserstoffe mit 8 und mehr C-Atomen, die au relativ instabilen ungesättigten und aus praktisch stabilen zyklischen Kohlenwasserstoffen bestehen, 0,2 g Staub pro Nms Trokkengas und 1, 6 kg Dampf pro kg Trockengas. Das ölhaltige Pyrolysegas gelangt in den Boden der Destillierkolonne 5, die in der Mitte mit 200 l pro Stunde des oben erwähnten Öles beschickt wird.
Die Temperaturen in der Kolonne betragen 1400C am Boden und 1600C an der Spitze. Über die Leitung 6 werden 700 1 Öl pro Stunde entnommen, von dem ein Teil verworfen und durch frisches Öl ersetzt wird.
Der Ölstrom wird dann unterteilt in einen von 500 1 pro Stunde und in einen zweiten von 200 1 pro Stunde. Der erste wird bis 160 C im Austauscher 14 erhitzt und in den Verdampfer 3 zurückgeführt, während der andere durch den Austauscher 12 auf 1200C gekühlt wird und in den Mittelteil der Kolonne 5 zurückgeht.
Das oben aus der Kolonne 5 austretende Gas, welches etwa 60 mg Kohlenstaub pro Nms Trockengas, jedoch praktisch keine klebrige Substanz enthält, wird in den unteren Teil des Wasserwäschers 17 geführt, in dem perforierte Platten und Prallbleche so angeordnet sind, dass die Fliessgeschwindigkeit des Gases durch die Löcher etwa 15 m pro Sekunde beträgt. Das Gas wurde mit Wasser (1000 l pro Stunde) direkt gekühlt, welches über die Leitung 18 dem oberen Teil des Kühlers zugeführt wurde.
Schwere Kohlenwasserstoffe und Waschöldampf wurden während der erwähnten Kühlung kondensiert und zusammen mit Kohlenstaub abgetrennt. Das gereinigte Gas wurde aus dem Wasserwäscher mit etwa 300C entnommen und über die Leitung 19 zur Reinigung von den niedrigeren Kohlenwasserstoffen gebracht.
Schwere Kohlenwasserstoffe und das aus dem Gas stammende kondensierte Öl wurden vom Boden des Wäschers 17 zusammen mit Kohlenstaub und Wasser mit etwa 600C entnommen und in die Dekantiervorrichtung 21 gebracht. Das kondensierte Öl wurde nach Abtrennung vom Wasser über die Leitung 26 zur Kolonne 5 in einer Menge von 15 1 pro Stunde zurückgeführt. Über die Leitung 27 wurden 0, 3 l Öl pro Stunde, das 2% Styrol, 6% Inden, 15% Naphthalin und 7% Methylnaphthalin enthielt, entnommen.
Durch die Leitung 28 wurde zur Ergänzung 11 frisches Öl pro Stunde zugeführt.
Unter den angegebenen Verfahrensbedingungen konnten 55% des im Pyrolysebrenner erzeugten Naph- thalins ausgebracht werden.
EMI6.1
2 :380oC, ein spezifisches Gewicht von 0, 85 (bei 200C) und eine Viskosität von 6 Centipoise (bei 20 C) aufwies, vermischt. Das Waschöl bestand vorwiegend aus leichtem Petroleumöl, enthielt durch Pyrolyse erzeugtes Öl und Teer, welche während der vorangehenden Waschung aufgenommen worden waren. Das Pyrolysegas und der Waschöldampf wurden dann in die Destillierkolonne 5 gebracht, der auch Wasch- öl der oben beschriebenen Qualität zugeführt wurde.
Die Temperatur der Kolonne betrug oben 105 C und unten 150 C. In der Kolonne wurden der Teer, der Hauptteil der schweren Kohlenwasserstoffe mit mehr als 13 C-Atomen und 601o des im Pyrolysegas enthaltenen Kohlenstaubs, entfernt. Vom Waschöl, das der Kolonne unten entnommen wurde, wurden 5 1 pro Stunde mit 10 g suspendierten Teilchen pro Liter über den Tank 7 und 11 pro Stunde mit 30 g suspendierten Teilchen pro Liter über das Filter 29 abgeführt.
Im Wärmeaustauscher 31 wurde das Pyrolysegas aus der Destillierkolonne auf 400C gekühlt, wobei 27 1 pro Stunde Öl kondensiert wurden. 26, 7 l des erwähnten Öles wurden pro Stunde in die Kolonne 5 zurückgeführt, und die restlichen 0, 3 1 pro Stunde als Nebenprodukt isoliert. Das Pyrolysegas gelangte dann in den Wäscher 17 mit perforierten Platten und wurde dort mit 500 1 Wasser pro Stunde und dann mit 6 1 leichtem Petroleumöl pro Stunde, welches an der Spitze des Wäschers 17 über die Leitung 40 zugeführt wurde, gewaschen. Das genannte Öl hatte folgende Eigenschaften :
Siedebereich 200-360 C
Spezifisches Gewicht (20 C) 0, 83
Viskosität (20 C) 3 Centipoises.
Nach der Waschung wird das Öl vom Wasser abgetrennt und der Destillationskolonne 5 oben aufgegeben.
<Desc/Clms Page number 7>
Das dem Wäscher 17 entnommene Gas war gereinigt und enthielt 150 ppm 40ppm Cg-, we- eiger als 5 ppm C -Kohlenwasserstoffe und 8 mg Kohlenstaub und Teer pro Nm3.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung von Pyrolysegas durch Entfernen von Kohlenstaub, Teer und von Kohlenwasserstoffen mit relativ hohem Molgewicht mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen, d adu r c h g e ke nn - zeichnet, dass das Pyrolysegas mit praktisch nicht pyrolisierbarem Kohlenwasserstoffol bei relativ hoher Temperatur gleichzeitig gewaschen und teilweise gekühlt wird, worauf das Pyrolysegas durch Berührung mit Wasser bei stark turbulenter Strömung auf Normaltemperatur gekühlt wird, wonach das kondensierte Öl und der Kohlenstaub, die vom Waschwasser aufgenommen wurden, vom Waschwasser abgetrennt werden, ein Hauptteil des kondensierten Öles in die Zone zurückgebracht wird, in der das Pyrolysegas bei relativ hoher Temperatur mit dem Kohlenwasserstofföl gewaschen wild,
während ein kleinerer Teil des kondensierten Öles herausgenommen wird, um die darin enthaltenen zyklischen Kohlenwasserstoffe zu gewinnen.
EMI7.1