DD202810A1

DD202810A1 - Vorrichtung zur trennung von fluessigkeitsdispersionen

Info

Publication number: DD202810A1
Application number: DD23555781A
Authority: DD
Inventors: Markus Kockert; Wolfgang Hieke; Walter Spielmann; Hans-Georg Griep; Thomas Staubach; Manfred Wittkopf; Joachim Bauch; Herbert Gentzsch
Original assignee: Petrolchemisches Kombinat
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1983-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschleunigung der Trennung von Fluessigkeitsdispersionen, vorzugsweise Fluessigkeitsdispersionen deren fluessige Komponenten helle Zwischenprodukte der Erdoelverarbeitung und waessrige Phasen sind. Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die einfach zu warten ist und durch einen geringen apparatetechnischen Aufwand sowie durch eine oekonomische Arbeitsweise charakterisiert ist. Das Ziel wird erreicht durch Streckmetallbleche definierter Zahl, Maschenlaenge und -breite, die in einem Winkel von 60-120 Grad zur Behaelterachse angeordnet sind. Zwischen den Streckmetallblechen befinden sich Packungen aus koaleszierendem Material.

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Trennung von FlüssigkeitBdiaperaionen

B Ü1 D 11/04

Anwendungsgebiet dejr Erfindung

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschleunigung der Trennung von Flüssigkeitsdispersionen, Vorzugsweise Flüssigkeitsdispersionen deren flüaaige Komponenten helle Zwischenprodukte der Erdölverarbeitung und wäßrige Phaaen sind.

Charakteristik der bekannten technischen LögujQ^eri

Pur die Trennung von Erdölprodukten und wäßrigen Phaaen werden in der erdölverarbeitenden Industrie Trennbehälter angewendet.

Zur Beschleunigung der Trennung von Flüssigkeitsdispersionen sind verachiedene Vorrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen durch Koaleazenz eine Tropfvergrößerung und damit eine Zunahme der Abaetzgeachwindigkeit erreicht wird. Die Abaetzgeachwindigkeit der Tropfen wächat quadratisch mit der Zunahme des Tropfendurchmessers·

So ist bekannt, daß Trennbehälter mit Packungen ausgerüstet sind, die das gesamte Volumen ausfüllen. Gemäß DE-AS 1442444 besteht diese Packung aus scharfkantigen Metalldrehspänen, deren Dimension in der einen Richtung mindestens dreimal so groß ist wie in der anderen Richtung·

In den Patentschriften US-PS 2122310 und 2747684, GB-PS 790789 und 809509, DE-OS 2452387 und 2350653 und DE-AS 2450103 werden ebenfalls Koaleszenzpackungen beschrieben.

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Sie unterscheiden sich vor allem im Packungsmaterial und dessen Anordnung in Fließrichtung. Entsprechend den Patentschriften GB-PS 790789 und 809509 sind die Packungen als Adsorptionsfilter ausgebildet.

Nach DE-AS 2164478 sind Packungen beschrieben, die so angeordnet sind, daß in Fließrichtung die erste Packung von der emulgierten Phase und die nachgeschaltete Pakkung von der kontinuierlichen Phase besetzt wird und die Packungen parallel zur Strömungsrichtung durch Trennwände unterteilt sind.

Gemäß DE-PS 2020305 und DE-OS 2136397 ist ein Phasenabscheider mit horizontal und vertikal angeordneten flachen Kästen, die mit Ablauföffnungen versehen sind, bekannt. In einem Abscheider können mehrere Gruppen kaskadenförmig gegeneinander versetzter Kästen angeordnet sein.

Entsprechend der DE-PS 2164476 wird der Trennbehälter mit Einbauten aus schichtweise übereinander angeordneten, gewellten oder zickzackförmigen Platten und einer Verteilereinrichtung ausgerüstet, wobei zwischen den Platten ein Packungsmaterial angeordnet ist, welches bevorzugt von der dispergierten Phase benetzt wird.

Weiterhin sind im DE-PS 1642852 Klappenlochbleche und im DE-GM 7407639 plattenförmige Elemente mit bestimmten Lochdurchmessern als Vorrichtungen zur Phasentrennung beschrieben.

Gemäß DE-OS 2922721 erfolgt die Phasentrennung durch zwei oder mehrere im Trennbehälter gegeneinander geneigt angeordnete Bleche, deren Länge und Neigungswinkel sich unterscheiden können.

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Die Kachteile der mit Packungen vollständig ausgefüllten Trennbehälter bestehen darin, daß für große Behälter ein entsprechend großes Füllvalumen benötigt wird, was wiederum einen hohen Materialeinsatζ zur Folge hat. Ein Wechsel der Packungen ist nur unter komplizierten Bedingungen zu realisieren. Eine Anpassung der Pakkungen an sich im Laufe des Betriebes ändernde Stoff- und Abscheideeigenschaften ist nicht möglich. Diese Trennbehälter mit Platten-, Kasten- und Blecheinbauten gestatten im Verhältnis zum Materialeinsatz und zum Grad der Kompliziertheit ihrer Konstruktion nur eine mäßige Erhöhung ihrer Belastbarkeit.

Bei der Trennung von Flüssigkeitsdispersionen heller Zwischenprodukte der Erdölverarbeitung und wäßriger Phasen können geringe Mengen gelegentlich mitgeschleppter feinster Feststoffe und/oder Spuren oberflächenaktiver Substanzen eine Verminderung o.der Aufhebung der Wirkung der Koaleszenzeinrichtungen verursachen. Die Erhaltung oder die schnelle und billige Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft und Leistungsfähigkeit der Koaleszenzvorrichtungen, die bei den meisten der beschriebenen Vorrichtungen kritik-würdig ist, ist eine unbedingt zu stellende Forderung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Beschleunigung der Trennung von Flüssigkeitsdispersionen, die mit einem geringen apparatetechnischen und niedrigem Arbeitsaufwand realisiert und gewartet werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Beschleunigung der Trennung von Flüssigkeitsdispersionen, deren Komponenten helle Zwischenprodukte der Erdölverarbeitung und wäßrige Phasen sind, zu schaffen.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aua einem liegenden oder stehenden Trennbehälter, in dessen Trennkammer Einbauten aus Streckmetallblech in einem Winkel von 60 - 120° zur Behälterachae und mindestens über den mit Flüssigkeit befahrenen Querschnitt des Behälters angeordnet sind.

Der Winkel zur Behälterachse, indem die Streckmetallbleche eingebaut sind, richtet sich nach dem jeweiligen Diapersionstyp. Der Winkel ist soweit der Senkrechten zur Behälterachse angepaßt, daß die Zwischenräume eine effektive Reinigung der Bleche und Packungen ermöglichen. Stellt die spezifisch schwerere Flüssigkeit die dispergierte Phase dar, ist der Winkelbereich von 60 - 90° am wirksamsten, andernfalls ist der Winkelbereich von 90 - 120 der günstigste. Damit wird gewährleistet, daß die an den Stegen abgeschiedene Flüssigkeit an den Blechen in Strömungsrichtung in die dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit entsprechende Zone ablaufen kann·

Für solche, in Produktionsanlagen angewendeten Behälter haben die Streckmetallbleche eine Maschenlänge im Bereich von -VTt bis -s-j«?7? des Behälterdurchmessers und eine Maschenbreite von -Iw bis -^Lj des Behälterdurchmes-

Die Stegbreite wird so ausgewählt, daß bei Gewährleistung der mechanischen Stabilität der Streckmetallbleche und Umlenkung der Dispersion ein möglichst großes Öffnungsverhältnis bei senkrechter Draufsicht auf das Streckmetallblech gegeben ist.

Mit zunehmender Größe der Feststoffteilchen, mit denen die Dispersion verschmutzt ist, sind im angegebenen Bereich Streckmetallbleche mit größerer Maschenlänge und -breite anzuwenden.

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In Abhängigkeit von der jeweiligen Trennaufgabe beträgt

1 1 der Abstand der Einbauten voneinander —^ bis ^ der Behälterlange, wobei bei großen Trennbehältern der Wert zu -^ tendiert und bei kleinen zu w. Die Einbauten, mindestens sechs, müssen dabei nicht über die gesamte Trennkammer verteilt sein. In den einzelnen, durch Einbauten entstandenen Sektionen, sind erfindungsgemäß Packungen aus koaleszierendem Material angeordnet.

Vorzugsweise bleibt dabei die erste Sektion vom Zulauf her, und mindestens eine Sektion nach jeder belegten Sektion, frei.

Das koaleszierende Material ist bevorzugt von der dispersen Phase benetzbar. Seine Art sowie seine Anordnung in Behälterlängsachse und -querschnitt richten sich nach den jeweiligen Erfordernissen, die an den Trennprozeß gestellt werden.

Als Packungen können auch Gewirke aus unterschiedlichem Material eingesetzt werden, die von der kontinuierlichen und der dispersen Phase benetzbar sind. Eine weitere Variante besteht darin, daß als koaleszierendes Material Streckmetallbleche gleicher oder unterschiedlicher Maschengröße angewendet werden. Die EinlaufSektion des Trennbehälters ist mit koaleszierendem Material gefüllt, welches von der dispersen Phase benetzt wird.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der einfachen technischen und wenig material- und arbeitsaufwendigen Gestaltung.

Bei Anwendung der Vorrichtung wird gegenüber den in der Raffinerietechnik üblichen Trennbehältern eine bedeutende Beschleunigung und Verbesserung bei der Trennung von Flüssigkeitsdispersionen erreicht, woraus eine Qualitätsverbesserung der Produkte und eine Durchsatzerhöhung der Anlagen resultiert.

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Bei Auftreten üblicher Verschmutzungen können notwendige Reinigungsarbeiten ohne Demontage durchgeführt werden.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mittels einer Zeichnung näher charakterisiert. I

Der liegende Behälter 1 ist in eine EinlaufSektion 2, eine Trennkammer 3» eine Kammer für das Erdölprodukt 4 und eine Kammer für die wäßrige Phase 5 unterteilt. In die EinlaufSektion 2 wurde eine Schüttung aus koaleszierendem Material 6 eingebracht.

In der Trennkammer 3 wurden 7 Einbauten aus Streckmetallblechen 7-13 angeordnet.

Zwischen den Streckmetallblechen 8 und 9, sowie 11 und sind Packungen 14,15 angeordnet.

Das zu trennende Produkt, eine in seinem Dispersionsgrad unterschiedlich hohe Flüssigkeitsdispersion wird in die mit koaleszierendem Material 6 gefüllte EinlaufSektion gepumpt. Hier erfolgt eine Vorkoaleszenz der großen Tröpfchen, die Feindispersion läuft über das Wehr 16 in die mit Streckmetallblechen 7-13 versehene Trennkammer 3 des Behälters 1. Hierbei durchläuft die Dispersion die Maschen der Streckmetallbleche 7 - 13, wobei die sich am Blech koaleszierende Phase an den Stegen der Streckmetallbleche 7-13 nach unten oder oben entsprechend der Dichte zur kontinuierlichen Phase bewegt. Feinstdispersionen werden zusätzlich in den Packungen 14, 15 koalesziert, die zwischen den Streckmetallblechen 8 und 9 sowie 11 und 12 angeordnet sind.

Claims

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Er f in dun g s an sp rüch e

1, Vorrichtung zur Beschleunigung der Trennung von Flüssigkeit sdiapersionen, vorzugsweise Flüssigkeitsdispersionen, deren Komponenten helle Zwischenprodukte der Erdölverarbeitung und wäßrige Phasen sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Einlaufsektion (2) gegebenenfalls mit koaleszierendem Material gefüllt ist und in der Trennkammer (3) dea Behälters (1) mindestens sechs Streckmetallbleche, deren Maschen-

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länge rr-φ - τ;« und Maschenbreite -wq- - "öqTj des Behälterdurchmessers beträgt und deren Stegbreite so gewählt ist, daß eine Umlenkung der Flüssigkeit und bei senkrechter Draufsicht auf das Streckmetallblech ein möglichst großes Öffnungsverhältnis gegeben ist, in einem Winkel von 60 - 120 zur Behälterachse angeordnet sind und sich zwischen den Streckmetallblechen koaleszierendes Material befindet, wobei die erste Sektion der Trennkammer (3) und mindestens eine Sektion nach jeder mit koaleszierendem Material belegten Sektion frei bleibt.
2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

daß die EinlaufSektion (2) mit koaleszierendem Material (6) gefüllt ist, das von der dispersen Phase benetzt wird.

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3. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das koaleszierende Material in der Trennkammer (3) von der dispersen Phase benetzt wird.
4. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das koaleszierende Material in der Trennkammer (3) aus einem Gewirk von zwei unterschiedlichen Materialien besteht, wobei ein Material bevorzugt von der dispersen Phase und das andere bevorzugt von der kontinuierlichen Phase benetzt wird.
5. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das koaleszierende Material in der Trennkammer (3) aus mehreren Lagen Streckmetallblech oder Füllkörperpackungen besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung