DE1669326B - Verfahren zur Reinigung von Kokerei-Rohgasen - Google Patents

Description

I 669 326

'jreicht, bei dem man das zu entfernende Ammoniak Gemisch aus Ammoniak-Roh-

zur gleichzeitigen Entfernung des Schwefelwasserstof- wasser (Kondensat) und ara-

fes benutzt, das gekühlte und entteerte Rohgas von moraakhaltigem Ablaufwasser

unten nach oben durch einen mehrstufigen Gaswa- auf die dritte Waschstufe etwa 0,851/Nm³ Rohgas

scher leitet und dessen oberste Waschstufe mit dem 5 c „ ·· _* ν ■ ι *. *

i W hh "^e9k-^l"^{lulc lwl} "^cm ° Entsäuertes Kreislaufwasser auf

erfindungsgemäße Verfahren ist dabei dadurch ge- Welche der beiden Verfahrensvarianten zur Ankennzeichnet, daß man das Ablaufwasser dieser (drit- wendung gelangt, dürfte — wie bereits gesagt—in erten) Waschstufe auf den Kopf der untersten (ersten) io ster Linie von wirtschaftlichen Gesichtspunkten ab-Waschstufe aufgibt, während die mittlere (zweite) hängig sein, wobei die Preise für das erzeugte Am-Waschstufe mit entsäuertem Kreislaufwasser betrie- monsulfat, für die erzeugte und verbrauchte Schwefelben wird, wobei die in der ersten und zweiten Wasch- säure sowie der Dampfselbstkostenpreis die entscheistufe anfallenden Ablaufwässer getrennt einer mit Bö- denden Faktoren sein dürften,
den versehenen Abtreiberkolonne zugeführt werden, 15 Die erfindungsgemäße Arbeitsweise soll an Hand und zwar in der Weise, daß das in der ersten Wasch- des in der Abbildung dargestellten Fließschemas noch stufe anfallende, im Verhältnis zum Aramoniakgehalt näher erläutert werden. Dieses Fließschema enthält stärker mit sauren Bestandteilen angereicherte Ab- zur besseren Übersicht nur die für die Durchführung laufwasser in den oberen Teil der Abtreiberkolonne des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlichen Eineinseleitet wird, während man das relativ mit weniger 20 richtungen; Nebeneinrichtungen, wie Wärmeaustausauren Bestandteilen beladene Kreislaufwasser der scher. Pumpen usw., sind daher nicht aufgeführt, zweiten Waschstufe dem unteren Teil der Abtreiber- Ebenso sind alle im Gasweg vor- und nachgeschaltekolonne zuführt und nach wenigstens teilweiser Ent- ten Einrichtungen weggelassen worden,
sliuerung wieder in die zweite Waschstufe zurück- Das gekühlte und entteerte Rohgas gelangt durch

pumpt, und daß man das aus dem dreistufigen Gaswa- 25 die Leitung 1 von unten in den dreistufigen Gaswäscher austretende Gas in einem nachgeschalteten Wa- scher 2. dessen einzelne Stufen durch die Trennscher mit Wasser oder saurer Ar moniumsulfatlösung wände 3 und 4 gasdurchlässig, aber flüssigkeitsdicht behandelt. voneinander abgetrennt sind. Am Kopf des Gaswa-

Das aus dem dreistufigen Gaswäscher austretende schers wird durch die Leitung 5 das bei der vorherge-G as weist noch einen Restammoniakgehalt von etwa 30 henden Kühlung des Gases anfallende Kondensat 0.8 bis l,0gNH₃/Nm^s Gas auf. Dieser Wert muß (Ammoniak-Rohwasser) aufgegeben. Dieses fließt an noch weiter bis auf etwa 0,01 g NH₃ZNm¹'Gas abge- den Einbauten der obersten (dritten) Waschstufe senkt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren er- herab und wird am Boden dieser Waschstufe durch laubt es hierbei, zwei Verfahrensvarianten zur An- die Leitung 6 abgezogen, durch die es auf den Kopf wendung zu bringen, um dieses Ziel zu er- 35 der untersten (ersten) Waschstufe gelangt. Hier fließt reichen. es ebenfalls wieder an den Einbauten herab und wird

Bei der ersten Variante wird dabei das aus dem schließlich durch die Leitung 7 der Abtreiberkodreistufigen Gaswäscher austretende Gas in einem lonne 8 zugeführt. Diese Kolonne, die direkt oder innachgeschalteten Wascher mit saurer Ammonsulfat- direkt mit Dampf beheizt wird und die mit Böden 9 lösung bis zur gewünschten Absenkung des Ammo- 40 versehen ist, hat die Funktion eines kombinierten Abniakwertes behandelt. Die dabei anfallende Waschlö- treiber-Entsäurers. Der obere Teil wirkt dabei alsEntsung wird sodann in einem Sättiger unter Zugabe von säurer und der untere Teil als Abtreiber. Die Kolonne weiterem Ammoniak zu Ammonsulfat weiterverarbei- wird dabei in an sich bekannter Weise mit Dampf ditet. rekt oder indirekt beheizt. Da das durch die Leitung 7

Bei Anwendung dieser Verfahrensvariante liegt die 45 fließende Ablaufwasser der ersten Waschstufe im mittlere Aufgabemenge des Ammoniak-Rohwassers Verhältnis zu seinem Ammoniakgehalt stärker mit auf die dritte Waschstufe bei etwa 0,51/Nm³ Rohgas sauren Bestandteilen (CO₂, H₂S und HCN) angerei- und die des entsäuerten Kreislaufwassers auf die chert ist, wird es auf den oberen Teil (Entsäurer) der zweite Waschstufe bei etwa 0,91/Nm³ Rohgas. Abtreiberkolonne 8 geführt.

In neuerer Zeit hat sich jedoch gezeigt, daß die 5° Das sich am Boden der zweiten Waschstufe sambeim Verkauf des Ammonsulfates erzielten Erlöse oft melnde Kreislaufwasser weist dagegen einen relativ nicht kostendeckend sind. Es kann daher aus wirt- niedrigen Gehalt an sauren Bestandteilen auf und schaftlichen Gründen sinnvoll sein, auf die Erzeugung wird daher durch die Leitung 10 auf den unteren Teil von Ammonsulfat als Nebenprodukt ganz zu verzieh- (Abtreiber) der Kolonne 8 gefördert, in dem eine Ernten. 55 säurung des Kreislaufwassers erfolgt. Das wenigstens

Diesem Gesichtspunkt trägt die zweite Verfahrens- teilweise entsäuerte Kreislauf wasser wird etwa acht Variante Rechnung. Dabei wird das aus dem dreistufi- Böden unterhalb des Zuflusses durch die Leitung 11 gen Gaswäscher austretende Gas in einem nachge- abgezogen und wieder auf die zweite Waschstufe aufschalteten Wascher mit Wasser bis zur Absenkung des gegeben. Durch die Leitung 12 wird Dampf in die Ammoniakgehaltes auf den gewünschten Endwert be- 60 Kolonne 8 eingeführt, während gleichzeitig durch die handelt. Das dabei anfallende Ablaufwasser, das we- Leitung 13 Wasser mit einem Ammoniakgehalt von gen seines Ammoniakgehaltes nicht abgestoßen wer- etwa 40 mg/1 abfließt, das nach Wärmeaustausch und den kann, wird dem Ammoniak-Rohwasser (Konden- Kühlung als Abwasser abgestoßen oder auch andersat) zugegeben und mit diesem zusammen der dritten weitig verwendet werden kann. Die in der Kolonne 8 Waschstufe des Gaswäschers zugeführt. Bei dieser Ar- 65 aufsteigenden Brüden, die insbesondere Ammoniak beitsweise wird jedoch die Menge des entsäuerten und Schwefelwasserstoff enthalten, werden durch die Kreislaufwassers reduziert, so daß sich hierbei fol- Leitung 14 abgezogen und in an sich bekannter Weise gende mittlere Aufgabenmengen ergeben: einer weiteren Verwertung zugeführt.

Das Gas tritt nach Passieren des dreistufigen Waschers 2 oben durch die Leitung 15 aus und gelangt in den nachgeschalteten Wascher 16, in dem der Ammoniakgehalt des Gases bis auf einen Restwert von etwa 0,01 g/Nm³ Gas erniedrigt werden soll. Je nach Betriebsweise wird dabei durch die Leitung 17 saure Ammonsulfatlösung oder Wasser aufgegeben. Das gereinigte Gas verläßt den Wascher 16 durch die Leitung 18, durch die es zwecks weiterer Reinigung zum nicht mehr dargestellten Benzolwascher gelangt. Die mit Ammoniak angereicherte Waschlösung fließt durch Leitung 19 aus dem Wascher 16. Wurde dabei saure Ammonsulfatlösung als Waschlösung verwendet, so wird der Dreiwegehahn 20 so eingestellt, daß die abfließende Lösung durch die- Leitung 21 zum Sättiger 22 gelangt, in dem unter Zugabe von weiterem Ammoniak die Ausfällung des Ammonsulfates erfolgt, das bei 24 aus dem Prozeß gezogen wird.

Wird der Wascher 16 dagegen mit Wasser betrieben, so wird der Dreiwegehahn 20 so eingestellt, daß das durch die Leitung 19 abfließende Ablaufwasser in die Leitung 25 gelangt, die ihrerseits in die Leitung S mündet. Das bedeutet, daß das Ablaufwasser mit dem

ίο Ammoniak-Rohwasser (Kondensat) vereinigt und der dritten Waschstufe des Gaswäschers 2 zugeführt wird. Abschließend soll die erfindungsgemäße Arbeitsweise noch an zwei Beispielen demonstriert werden, die jeweils die Reinigung von 1000 Nm³ im Rohgas betreffen.

Beispiel 1

betrifft das Verfahren, bei dem der Wascher 16 mit saurer Ammonsulfatlösung betrieben wird und die ablaufende Waschlösung im Sättiger 22 zu Ammonsulfat weiterverarbeitet wird. Tabelle 1 gibt dabei die Gaszusammensetzung in den verschiedenen Stufen des Verfahrens an, während Tabelle 2 die Zusammensetzung der einzelnen Prozeßwässer betrifft.

Tabelle 1

	NH3	H2S g/Nm3	HCN	CO2 Volumprozent
Rohgas vor dem Wascher 2	8,0 3,5	10,0 7,0	1,5 1,1	2,5
Gas nach erster Waschstufe	3,5 1,0	2,0 1,0	0,4 0,3
Gas nach zweiter Waschstufe	0,01	1,0	0,3	=
Gas nach dritter Waschstufe .... ....	—
Gas nach dem Wascher 16

Tabelle 2

NHj

H₂S

HCN

&/1

CO₂

1/Nm^s

NHg-Rohwasser in Leitung 5

NH₃-Rohwasser in Leitung 6

NHj-Rohwasser in Leitung 7

Entsäuertes Kreislaufwasser in Leitung 11

Angereichertes Kreislauf wasser in Leitung 10..

3,5

8,5

17,5

20,0

20,0 0,6
2,6
8,6

2,5
8,1

0,3
1,1
0,6
1,4

2,5 3,5 6,2 2,6 6,0

0,5 0,5 0,5 0,9 0,9

Beispiel 2

behandelt das Verfahren, bei dem der Wascher 16 mit Wasser betrieben wird und das Ablaufwasser zusammen mit dem Ammoniak-Rohwasser der dritten Waschstufe des Gaswäschers 2 zugeführt wird. Tabelle 3 gibt dabei wieder die Gaszusammensetzung an den verschiedenen Punkten des Verfahrens an, während Tabelle 4 die Zusammensetzung der einzelnen Prozeßwässer betrifft

Tabelle

H₅S

g/TSfm»

HCN

CO,

Volumprozent

Rohgas vor dem Wascher 2 ..
Gas nach erster Waschstufe ..
Gas nach zweiter Waschstufe
Gas nach dritter Waschstufe .
Gas nach dem Wascher 16 ...

8,0	10,0
3,0	6,0
3,5	2,5
0,8	1,2
0,01	1,0

1.5

1,0 0,5 0,4 0,3

2,5

on illen

ie- ;iß in ;5 :m er d. Isa, as

Tabelle 4

Frischwasser vor dem Wascher 16

Ablauf durch Leitung 25

Zulauf durch Leitung 5

Ablauf durch Leitung 6

Ablauf durchLeitung7

Entsäuertes Kreislaufwasser in Leitung 11

Angereichertes Kreislaufwasser in Leitung 20..

NH₈

H₂S

HCN

COj

l/Nm»

0,0

2,3

3,0

6,2

12,1

19,8

19,1

0,0 0,6 0,6 2,1 6,8 2,3 7,3

0,0
0,3
0,2
0,3
0,9
0,6
1,3

0,0 1,5 2,1 3,0 5,0 2,6 6,0

0,35 0,35 0,85 0,85 0,85 0,70 0,70

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

"209539/467

Claims (5)

.4 Patentansprüche: Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren vzur Reinigung von Kokerei-Rohgasen nach dem Pnn-

1. Verfahren zur Reinigung von Kokerei-Roh- zip der Ammoniakkreislaufwäsche, wobei das zu entgasen nach dem Prinzip der Ammoniakkreislauf- lernende Ammoniak zur gleichzeitigen Entfernung wäsche, bei dem man das zu entfernende Ammo- 5 des Schwefelwasserstoffes benutzt wird.

niak zur gleichzeitigen Entfernung des Schwefel- Die bisher gebräuchlichste Arbeitsweise ist dabei,

Wasserstoffes benutzt, das gekühlte und entteerte daß das Rohgas zunächst in einem sogenannten Rohgas von unten nach oben durch einen mehr- Schwefelwasserstoffwascher unter Verwendung eines stufigen Gaswäscher leitet und dessen oberste ammoniakhaltigen Waschwassers von der Haupt-Waschstufe mit dem bei der vorhergehenden Küh- io menge des Schwefelwasserstoffes befreit wird, wobei lung des Gases anfallenden Rohwasser-Kondensat das ammoniakhaltige Waschwasser nach der Abtreibeschickt, dadurch gekennzeichnet, bung des aufgenommenen Schwefelwasserstoffes daß man das Ablaufwasser dieser (dritten) Wasch- (Entsäuerung) jeweils wieder in den Schwefelwasserstufe auf den Kopf der untersten (ersten) Wasch- stoffwascher zurückgeführt wird. Das im Rohgas entstufe aufgibt, während die mittlere (zweite) 15 haltene Ammoniak wird bei diesem Verfahren in Waschstufe mit entsäuertem Kreislaufwasser be- einem dem Schwefelwasserstoffwascher nachgeschaltrieben wird, wobei die in der ersten und zweiten teten Wascher mit Wasser ausgewaschen, wobei dieses Waschstufe anfallenden Ablaufwässer getrennt Waschwasser sodann in einem Abtreiber vom aufgeeiner mit Böden versehenen Abtreibet kolonne zu- nommcnen Ammoniak und dem gleichzeitig noch mit geführt werden, und zwar in der Weise, daß das in so ausgewaschenen Schwefelwasserstoff und CO₂ befreit der ersten Waschstufe anfallende, im Verhältnis wird, so daß es zum Vorfluter gegeben werden kann, zum Ammoniakgehalt stärker mit sauren Bestand- Die Brüden vom Entsäurer (Schwefelwasserstoffabteilen angereicherte Ablaufwasser in den oberen treiber) und vom Ammoniakabtreiber werden dabei Teil der Abtreiberkolonne eingeleitet wird, wäh- im allgemeinen in einen Sättiger gegeben, in dem mit rend man das relativ mit weniger sauren Bestand- 25 Hilfe von Schwefelsäure das Ammoniak zu Ammonteilen beladene Kreislaufwasser der zweiten sulfat umgesetzt wird. Die aus dem Sättiger austreten-Waschstufe dem unteren Teil der Abtreiberko- den Gase, die sehr viel Schwefelwasserstoff enthalten, lonne zuführt und nach wenigstens teilweiser Ent- können vorteilhaft zu Schwefelsäure aufgearbeitet Säuerung wieder in die zweite Waschstufe zurück- werden.

pumpt, und daß man das aus dem dreistufigen 30 Aus der deutschen Patentschrift 351 633 ist ferner Gaswäscher (2) austretende Gas in einem nachge- ein Verfahren bekannt, bei dem die beiden Schwefelschalteten Wascher (16) mit Wasser oder saurer wasserstoffwascher mit dem aus dem Ammoniakab-Ammoniumsulfatlösung behandelt. treiber gewonnenen Kondensat berieselt werden. Die

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- aus den Schwefelwasserstoff- und Ammoniakwäkennzeichnet, daß das aus dem dreistufigen Gas- 35 schern ablaufenden Waschwässer werden dabei gewascher (2) austretende Gas im nachgeschalteten meinsam abgezogen und zunächst einem Entsäurer Wascher (16) mit saurer Ammonsulfatlösung be- und daran anschließend dem Ammoniakabtreiber handelt wird, bis der Ammoniakgehalt des Gases zwecks Gewinnung der ammoniakhaltigen Kondenbis auf einen Wert von etwa 0,01 g/Nm⁸ Gas abge- sate zugeleitet.

sunken ist, wobei die dabei anfallende, mit Am- 40 Aus der Zeitschrift »Chemische Technik«, Bd. 2, moniak beladene Waschlösung in einem Sättiger Nr. 9, S. 300, ist es weiterhin bekannt, bei einem der-(22) unter Zugabe von weiterem Ammoniak zu artigen Verfahren, bei dem das zu entfernende Am-Ammonsulfat weiterverarbeitet wird. moniak zur gleichzeitigen Entfernung des Schwefel-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Wasserstoffes benutzt wird, einen mehrstufigen Wagekennzeichnet, daß die mittlere Aufgabemenge 45 scher zu verwenden. Dabei erfüllt die oberste Waschdes Ammoniak-Rohwassers auf die dritte Wasch- stufe des Waschers zwei Funktionen, nämlich die Bcstufe bei etwa 0,51/Nm³ Rohgas und die des ent- handlung des Gases mit dem in der Vorkühlstufe gesäuerten Kreislaufwassers auf die zweite Wasch- wonnenen Ammoniak-Rohwasser von der Mitte der stufe bei etwa 0,91/Nm⁸ Rohgas liegt. Waschstufe aus und die Nachwaschung des Gases mit

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 50 Frischwasser im oberen Teil dieser Waschstufe,
kennzeichnet, daß das aus dem dreistufigen Gas- Der Nachteil der bekannten Arbeitsweisen liegt in wascher (2) austretende Gas im nachgeschalteten ihrem relativ hohen Dampfverbrauch zur Entsäue-Wascher (16) mit Wasser behandelt wird, bis der rung und zum Abtrieb des Ammoniaks. Dadurch wird Ammoniakgehalt des Gases bis auf einen Wert die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren stark belastet, von etwa 0,01 g/Nm³ Gas abgesunken ist, wobei 55 insbesondere dann, wenn kein billiger Dampf zur Verdas anfallende, mit Ammoniak beladene Ablauf- fügung steht.

wasser (etwa 0,351/Nm³ Gas) dem Ammoniak- Die vorliegende Erfindung verfolgt daher das Ziel,

Rohwasser zugesetzt und zusammen mit diesem den Dampfverbrauch möglichst niedrig zu halten und der dritten Waschstufe des Gaswäschers (2) züge- damit die Wirtschaftlichkeit der Reinigung von Kokeführt wird. 60 rei-Rohgasen zu verbessern. Um dieses Ziel zu errei-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- chen, soll dabei mit möglichst kleinen Waschmittelkennzeichnet, daß die mittlere Aufgabemenge mengen gearbeitet werden, was bei der Schwefelwasdes Gemisches aus Ammoniak-Rohwasser und serstoffauswaschung eine hohe Selektivität und bei ammoniakhaltigem Ablaufwasser auf die dritte der Ammoniakauswaschung eine hohe Intensität er-Waschstufe bei etwa 0,851/Nm³ Rohgas und die 65 fordert.

des entsäuerten Kreislaufwassers auf die zweite Das gesteckte Ziel wird durch das erfindungsge-

Waschstufe bei etwa 0,7 1/Nm³ Rohgas liegt. mäße Verfahren zur Reinigung von Kokerei-Rohga-

______ sen nach dem Prinzip der Ammoniakkreislaufwäsche