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DE1140926B - Verfahren zur Zerlegung aethanarmer Gase in AEthylengewinnungsanlagen - Google Patents

Verfahren zur Zerlegung aethanarmer Gase in AEthylengewinnungsanlagen

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Publication number
DE1140926B
DE1140926B DEG27767A DEG0027767A DE1140926B DE 1140926 B DE1140926 B DE 1140926B DE G27767 A DEG27767 A DE G27767A DE G0027767 A DEG0027767 A DE G0027767A DE 1140926 B DE1140926 B DE 1140926B
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DE
Germany
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ethane
low
decomposition
raw gas
hydrocarbons
Prior art date
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Pending
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DEG27767A
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English (en)
Inventor
Dr Rer Nat Hermann L Dipl-Phys
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ZWEIGNIEDERLASSUNG HOELLRIEGEL
Linde GmbH
Original Assignee
ZWEIGNIEDERLASSUNG HOELLRIEGEL
Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
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Publication date
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Priority to US50760A priority patent/US3091095A/en
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Description

Die Verarbeitung äthanarmer, jedochgegebenenfalls C3-reicher Kohlenwasserstoffgase in Äthylenanlagen stößt auf gewisse Schwierigkeiten. Wegen des geringen Gehaltes an Äthan fehlt es nämlich in der Vorkühlung meist an genügend C2-haltiger Rücklaufflüssigkeit, um die C3-Kohlenwasserstoffe möglichst vollständig auszuscheiden. Als äthanarm haben insbesondere Öl- und Leichtbenzin-Spaltgase zu gelten, die für die Gewinnung von Äthylen und Propylen erzeugt werden. Die Folge davon ist, daß sie in den Tieftemperaturteil mitgeführt werden, dort im Sumpf der Äthylensäule erscheinen und sich in unzulässig hohen Mengen in der Äthanfraktion ansammeln. Außerdem steigt durch den erhöhten Gehalt der Äthanfraktion an C3-Kohlenwasserstoffen die Sumpftemperatur der Äthylen-Äthan-Trennkolonne an, was für den Betrieb der Anlage außerordentlich lästig ist. Hierbei ist an Konzentrationen von mindestens 4 oder 5 Volumprozent bis zu etwa 15 oder 20 Volumprozent Q-Kohlenwasserstoffe gedacht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zu verhindern, daß wegen eines zu geringen Äthangehaltes des Rohgases C3-Kohlenwasserstoffe aus der Vorkühlung in den Tieftemperaturteil mitgeführt werden. Es soll also in der durch die Vorkühlung vorgenommenen Abtrennung der C3-Kohlenwasserstoffe von den C1- und Q-Kohlenwasserstoffen die (^-Ausbeute in solchen Fällen vergrößert und die Äthanreinheit verbessert werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Teil des als reines Zerlegungsprodukt gewonnenen Äthans vor dem Rohgaskompressor in die Rohgasleitung eingeführt wird. Eine optimale Wirkung wird hierbei erreicht, wenn ein solcher Teil des reinen Zerlegungsproduktes rückgeführt wird, daß im stationären Zustand die Äthankonzentration des der Zerlegungsapparatur zugeführten Gases etwa 5 bis 10 Volumprozent beträgt.
An Hand des in der Zeichnung dargestellten Blockschemas sollen das Verfahren nach der Erfindung und die dadurch erzielbaren Vorteile näher erläutert werden.
Das Rohgas wird zunächst unter Entfernung von CO2 und H2S auf etwa 30 ata komprimiert (Stufe 1) und dann auf etwa 23O0K vorgekühlt (Stufe 2). Dabei scheiden sich die C3- und höheren Kohlenwasserstoffe sowie die den Gleichgewichtsbedingungen entsprechenden Mengen an C1- und C2-Kohlenwasserstoffen ab. Dieses Vorkühlungskondensat gelangt in die bei 20 ata betriebene C2/C3-Säule (Stufe 5), aus der die C3- und höheren Kohlenwasserstoffe als Sumpfflüssigkeit abgezogen werden. Die Rücklaufflüssigkeit dieser Säule besteht hauptsächlich aus Äthan. Ist Verfahren zur Zerlegung äthanarmer Gase
•in Äthylengewinnungsanlagen
Anmelder:
Gesellschaft für Linde's Eismaschinen
Aktiengesellschaft,
Zweigniederlassung Höllriegelskreuth,
Höllriegelskreuth bei München
Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Hermann Linde,
München-Solln,
ist als Erfinder genannt worden
dessen Menge im Rohgas bzw. im Vorkühlungskondensat zu gering, so können die C3-Kohlenwasserstoffe aus dem Kopfprodukt der C2/C3-Säule nicht genügend vollständig ausgewaschen werden und sie gelangen zusammen mit dem abziehenden Methan, Äthan und Äthylen in die Methansäule (Stufe 6), in die auch die aus dem C3-freien Rohgasstrom durch Tiefkühlung auf 155 0K (Stufe 4) ausgeschiedene Hauptmenge an CH4, C2H4, C2H6 und C2H2 eingespeist wird. Nach der Abtrennung des Methans strömen die C2-Kohlenwasserstoffe zusammen mit den eventuell vorhandenen Verunreinigungen an C3-Kohlenwasserstoffen in die Äthylensäule (Stufe 7),
wo das Äthan als Flüssigkeit abgeschieden wird. Bei der Verarbeitung von äthanarmen Gasen reichern sich hier im Sumpf der Äthylensäule alle C3-Kohlenwasserstoffe an, die infolge des Mangels an C2-haltiger Rücklaufflüssigkeit in der C2/C3-Säule mit in den Tieftemperaturteil eingeschleppt worden sind. Dadurch wird einerseits die Ausbeute an C3-KohlenwasserstofFen vermindert und andererseits die Reinheit des gewonnenen Äthans stark beeinträchtigt.
Gemäß der Erfindung wird nun vorgeschlagen, bei der Zerlegung von äthanarmen Gasen einen Teil des aus der Anlage zurückkommenden reinen Äthans zusammen mit dem eintretenden Rohgas wieder dem Rohgaskompressor (Stufe 1) zuzuführen. Durch diese Maßnahme erhöht sich der Äthangehalt des der Vorkühlung zugefübrten Rohgases. Auf diese Weise besteht nun die Möglichkeit, stark C2-haltiges Kondensat am Kopf der C2/C3-Säule zu bilden, wodurch die
209 747/339
C3-Auswaschung begünstigt wird. Aus diesem Grunde und auch deshalb, weil nun die aus dem Sumpf der Äthylensäule abgezogene Äthanfraktion durch die Äthanrückführung vergrößert wird, verringert sich der C3-Gehalt im Sumpf der Äthylensäule. Die dadurch hervorgerufene Erniedrigung der Sumpftemperatur bringt nochmals eine erhebliche Erleichterung für den Betrieb der Anlage mit sich.
Im folgenden soll noch ein zahlenmäßiges Ausführungsbeispiel angeführt werden, aus dem der mit der Erfindung erzielbare technische Fortschritt hervorgeht. Dieses Beispiel ist insofern etwas vereinfacht, als vorausgesetzt wird, daß das Rohgas nur aus fünf Hauptkomponentep, Wasserstoff (H2), Methan (CH4), Äthylen (C2H4), Äthan (C8H6) sowie Propylen und höheren Kohlenwasserstoffen (C3H6+), besteht. In Wirklichkeit kann das Gas auch geringe Mengen anderer niedrigsiedender Gase, wie Stickstoff (N2), Kohlenoxyd (CO), enthalten, die dann zur H2-Fraktion zu rechnen wären. Außerdem kann im Gas Azetylen vorhanden sein, welches zum Großteil in der Äthylenfraktion zu finden ist; höhere Kohlenwasserstoffe als Propylen werden zur C3He-Fraktion gerechnet.
Beim Ausführungsbeispiel wird das Rohgas, dessen Bestandteile in der ersten Spalte der Tabelle genannt sind und dessen Zusammensetzung in den folgen den beiden Spalten in Nm3/h bzw. in °/o aufgeführt ist, zerlegt in eine Fraktion, die Propylen und höhere Kohlenwasserstoffe enthält und die der in der Zeichnung mit 5 bezeichneten C2ZC3-SaUIe, und in eine Äthanfraktion, die der mit 7 bezeichneten Säule entnommen wird.
Die folgende Tabelle A gibt die Menge und Zusammensetzung der Fraktionen an, die ohne das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Die Tabelle B gibt die Zusammensetzung und Menge dieser Fraktionen an, wenn zum Rohgas erfindungsgemäß 421 Nm3/h Äthan (C2Hg) zurückgeführt werden, so daß die Äthankonzentration im Rohgas 6,7 °/o beträgt.
Tabelle A
Verfahren ohne Äthanrückführung
Bestandteile
Rohgas Nm3/h ι »/„ Zusammensetzung
Fraktion C3H6 + höhere
Nms/h 1 °/o
Fraktion C2H6
Nm3/h
H2 ....
CH4 ...
C2H4...
C2H6 ..
C3H6+
1900
2 800
3 500 300
1500
19 28 35 3 15 3
1451
10 000
100 1454
0,2
99,8
297 49
2,0 84,1 13,9
100
353
100
Tabelle B
Verfahren mit der erfindungsgemäßen Äthanrückführung
Bestandteile
Rohgas Nma/h I
Fraktion C3H6 + höhere
Nm'/h I °/ Zusammensetzung
Fraktion C2H6
Nm3/h I «/0
C2H6
Produktion Nm=Vh
C2H6
Rückführung Nm3/h
H2 ....
CH4 ...
C2H4 ,.
C2H6 ..
C3H6+
1900
2 800
3 508
700
1513
18,2 26,9 33,7 6,7 14,5
3 1491
14
697
22
1,9
95,1
3,0
297 9
400 13
10 421
100
1494
100 733
100
312
421
Ein Vergleich beider Tabellen zeigt, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren die Reinheit des Äthans höher und die Ausbeute an Propylen und höheren Kohlenwasserstoffen entsprechend größer ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH:
    Verfahren zur Zerlegung äthanarmer Gase in Äthylengewinnungsanlagen durch Tieftemperaturrektifikation, dadurch gekennzeichnet, daß eir Teil des als reines Zerlegungsprodukt gewonnenen Äthans in solcher Menge vor dem Rohgaskompressor in die Rohgasleitung eingeführt wird, daß im stationären Zustand die Äthankonzentration des der Zerlegungsanlage zugeführten Gases etwa 5 bis 10 Volumprozent beträgt.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    © 209- 747/339' 12.62
DEG27767A 1959-08-21 1959-08-21 Verfahren zur Zerlegung aethanarmer Gase in AEthylengewinnungsanlagen Pending DE1140926B (de)

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