DD219640A3

DD219640A3 - Verfahren zur aufbereitung hochviskoser und/oder feststoffhaltiger kohlenwasserstoffe

Info

Publication number: DD219640A3
Application number: DD24416282A
Authority: DD
Inventors: Peter Kunze; Thomas Krumsdorf; Udo Rausch; Bernd Kulbe; Klaus Hoppe; Werner Kubick; Heiner Mueller
Original assignee: Grotewohl Boehlen Veb
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1985-03-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung hochviskoser und/oder feststoffhaltiger, vorzugsweise aus der Hydrierung der Kohle oder aus der Erdoelverarbeitung stammenden Kohlenwasserstoffen durch Aufheizung unter Druck und nachfolgender stufenweiser Reduzierung des Druckes mit dem Ziel der Produkttrennung. Erfindungsgemaess werden die Kohlenwasserstoffrueckstaende vor dem Vorheizer mit wasserstoffreichem Ueberschussgas gemischt, die den Vorheizer verlassenden Produkte zweistufig in einer Vorflashkolonne und einer Vakuum-Flash-Kolonne getrennt, das in der Vorflashung abgetrennte Gas-Dampf-Gemisch teilweise kondensiert und der Fluessigkeitsanteil als prozesseigener Strippdampf in der Vakuum-Flash-Kolonne bzw. im zirkulierendem Umlauf der Vakuum-Flash-Kolonne eingesetzt.

Description

Verfahren zur Aufbereitung hochviskoser und/oder feststoffhaltiger Kohlenwasserstoffe Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung hochviskoser und/oder feststoffhaltiger Kohlenwasserstoffe. Es kann bevorzugt zur destillativen Aufarbeitung des Abschlammes dienen, der bei der Hydrierung von Kohle oder von Erdölrückständen im Heißabscheider als Sumpfprodukt anfällt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Hydrierung von Kohle oder Erdölrückständen fallen im Sümpf des Heißabscheiders hochviskose und/oder feststoffhaltige Kohlenwasserstoffe an, die einer sinnvollen Weiterverarbeitung und Verwertung unterzogen werden müssen. , -

Früher wurden diese Produkte durch Zentrifugieren vom Feststoff befreit und der Zentrifugenrückstand danach in Schwelöfen weiter verarbeitet. In der neueren Literatur wird von einer Feststoff-Flüssigprodukt-Trennung in Vakuumkolonnen berichtet. Bei letztgenanntem Verfahren muß aber das feststoffhaltige und hochviskose Medium in Vorheizern wieder aufgeheizt werden. Diese hochviskosen und/oder feststoffhaltigen Kohlenwasserstoffe neigen aber stark zur Verkokung und Ablagerung in den Rohren der Vorheizer. Deshalb wird z. B. in den Vorheizern bei der direkten Kohlehydrierung Wasserstoff zugesetzt, der der Verkokung entgegenwirkt. ~

Bei anderen Röhrenofen wird Wasserdampf dem Produkt zugesetzt, um die Koksbildung zu verhindern.

Weiterhin wurden bei den Verfahren zur Feststoff-Flüssigprodukt-Trennung mittels Vakuum-Kolonne die aufgeheizten Produkte direkt nach dem Vorheizer in die Vakuum-Kolonne entspannt, wobei in der Kolonne starke Erosions-und Turbulenzerscheinungen auftreten, da keine Vorentgasung erfolgt.

Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zur Aufarbeitung feststoffhaltiger Abschlämme der Kohlehydrierung bei dem die Heißabscheiderrückstände ohne Aufheizung nach Entspannung in einer Vakuumdestillation eingesetzt werden. Dabei wird das feststoffhaltige Sumpfprodukt der Vakuumdestillation nach Vermischen mit wasserstoffhaltigen Überschußgasen auf Drücke von 5-10MPa verdichtet und einer Aufheizung unterworfen. Nach der Aufheizung wird das Produkt entspannt und eine weitere Feststoffanreicherung im Rückstand erzielt (Entspannungsverdampfung). Mit den aufgezeigten technologischen Lösungen können Abschlämme der Heißabscheider bei Hydrierprozessen aufgearbeitet werden. Sie haben aber den Nachteil, daß entweder aufwendige Technologien zum Einsatz kommen, wie z. B.' beim Zentrifugieren und Abschwelen, oder störanfällige Lösungen vorgeschlagen werden, wie z. B. die Feststoff-Flüssigprodukt-Trennung mittels Vakuum-Kolonne, wo nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit die Vorheizer zur Entkokung außer Betrieb genommen werden müssen, bzw. teurer Wasserstoff zugesetzt werden muß und wo durch die starke Turbulenz und Erosion in der Vakuum-Kolonne Störungen auftreten.

Bei der Aufarbeitung über Vakuum-Kolonne und anschließender Entspannungsverdampfung treten durch den relativ hohen Feststoffgehalt des erneut zu verdichtenden und wieder zu entspannenden Sumpfproduktes der Vakuum-Kolönne'eine Vielzahl von Störungen durch Erosion auf.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen und damit eine ökonomische und störungsfreie Aufarbeitung des Abschlammes der Hydrierung von Kohle bzw. Erdölrückständen zu ermöglichen, die Verkokung der Vorheizerrohre und die Erosion in der Kolonne zu verhindern und gleichzeitig eine Neubildung niedrigsiedender Kohlenwasserstoffe vorzunehmen.

Darlegung des Wesens der Erfindung '

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Aufarbeitung des Abschlammes der Hydrierung von Kohle bzw. Erdölrückständen technischökonomisch in einer zweistufigen Vakuum-Flash-Kolonne zu ermöglichen, die Verkokung der hochviskosen und/oder feststoffhaltigen Kohlenwasserstoffe in den Rohren des Vorheizers zu verhindern und gleichzeitig die Neubildung von niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen zu ermöglichen, um damit den Anteil an niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen des Gesamtprozesses der Hydrierung von Kohle, Kohleöl oder Erdölprodukten zu erhöhen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß diese hochviskosen und/oder feststoffhaltige/i, vorzugsweise aus dem Heißabscheider der Hydrierung von Kohle und/oder Erdölrückständen stammenden Kohlenwasserstoffrückstände mit wasserstoffreichem Überschußgas gemischt, unter Druck in einem Vorheizer erhitzt und die den Vorheizer verlassenden Produkte zweistufig in einer Vorflashkolonne und einer Vakuum-Flash-Kolonne entspannt und getrennt werden, wobei das in der Vorflashung abgetrennte Gas-Dampf-Gemisch teilkondensiert und der Flüssiganteil entweder zur Weiterverarbeitung abgegeben bzw. nach Verdampfung als prozeßeigener Strippdampf in der Vakuum-Flash-Kolonne eingesetzt wird.

Dabei kann die Verdampfung entweder in einem separaten Verdampfer oder direkt durch das Einsatzprodukt der Vakuum-Flash-Kolonne erfolgen. Eine weitere Möglichkeif des Einsatzes des teilkondensierten Flüssigproduktes der Vorflashkolonne besteht in der Aufgabe dieses Produktes in den zirkulierenden Umlauf (Rücklauf) der Vakuum-Flash-Kolonne.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles und an der Prinzipskizze, Fig. 1, näher erläutert werden.

Beispiel

Nach Fig. 1 werden die hochviskosen und/oder feststoffhaltigen Kohlenwasserstoffe (Abschlamm) mit Hilfe der Produktpumpe 17 in die Produktleitung 16 mit max. 5,0MPa gedruckt und mit wasserstoffreichem Gas des Hydrierprozesses nach einer Entspannung mittels Entspannungsmaschine 6 bzw. Entspannungsventil 7 auf Betriebsdruck über die , Übe/schußgasleitung 18 vor dem, Vorheizer 1 mit dem Kohlenwasserstoffprodukt gemischt. In den Rohren des Vorheizers 1 wird durch den Zusatz des wasserstoffreichen Überschußgases die Verkokung der hochviskosen und/oder feststoffhaltigen Kohlenwasserstoffe verhindert und gleichzeitig neben der Erwärmung bis auf 450°C durch die katalytische Wirkung der Feststoffe im hochviskosen Medium eine Neubildung von niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen gefördert.. Das erhitzte Produkt gelangt aus dem Vorheizer 1 in die Vorflashkolonne 2, wo das Produkt auf 0,25MPa entspannt wird. Dabei entweichen am Kopf der Vorflashkolonne 2 die gas- und dampfförmigen Produkte in die Dämpfeleitung 9, werden im Kondensator 3 kondensiert und im Flüssigproduktabscheider 4 in Überschußgas und Flüssigprodukte getrennt. Das Überschußgas kann jetzt entweder zur weiteren Gasaufbereitung abgegeben werden oder nach Verdichtung auf Betriebsdruck durch Verdichter 5 wieder jm Kreislauf in die Überschußgasleitung 18 zurückgefördert werden. Das Sumpfprodukt der Vorflashkolonne 2 wird über die Eirispritzleitung 10 in die Vakuumkolonne 8 entspannt. Das Flüssigprodukt des Produktabscheiders 4 wird wahlweise

1. über die Rohrleitung 11 gemeinsam mit dem Sumpfprodukt der Vorflashkolonne 2 in die Vakuum-Flash-Kolonne 8 entspannt und dabei verdampft,

2. über die Rohrleitungen 15 und 12 einem Prodüktverdampfer 13 zugeführt und vori dort als prozeßeigener Strippdampf in die Kolonne entspannt,

3. über die Rohrleitungen 1.5 und 14 nach der Umlaufpumpe 19 in den zirkulierenden Umlauf der Vakuum-Flash-Kolonne aufgegeben.

Auch eine Kombination dieser Varianten ist möglich. _;

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Aufbereitung hochviskoser und/oder feststoffhaltiger Kohlenwasserstoffe durch Aufheizung unter Druck und nachfolgender stufenweiser Reduzierung des Druckes, wobei die Kohlenwasserstoffrückstände vor dem Vorheizer mit wasserstoffreichem Überschußgas gemischt und die den Vorheizer verlassenden Produkte zweistufig in einer Vorflashkolonne und einer Vakuum-Flash-Kolonne getrennt werden, gekennzeichnet dadurch, daß das in der Vorflashung abgetrennte Gas-Dampf-Gemisch teilweise kondensiert und der Flüssigkeitsanteil als prozeßeigener Strippdarnpf in der Vakuum-Flash-Kolonne eingesetzt wird. .
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verdampfung der teilkondensierten Flüssigkeitsanteile aus der Vorflashung direkt durch das Einsatzprodukt für die Vakuum-Flash-Kolonne erfolgt.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das in der Vorflashung abgetrennte Teilkondensat zur Einstellung des Siedeverlaufes im zirkulierenden Umlauf der Vakuum-Flash-Kolonne eingesetzt wird.

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