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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Gasströmen,
die mit organischen Verbindungen verunreinigt sind, mittels Adsorption.
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Speziell
betrifft die Erfindung die Reinigung von Chlorwasserstoff enthaltenden
Prozessgasen.
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Aus
der
EP 233 773 B1 ist
ein Verfahren zur katalytischen Oxidation von HCl-Gas bekannt geworden,
bei dem ein mit organischen Verunreinigungen wie Benzol, Chlorbenzol
und ähnlichem verunreinigtes HCl-Gas für die Verwendung
einem Deacon-Verfahren (katalytische HCl-Oxidation mittels Sauerstoff) vorgereinigt
wird.
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Hierzu
wird Aktivkohle als Adsorber verwendet, die nach Gebrauch regeneriert
wird. Es wird weiter vorgeschlagen, den Adsorber bei höheren
Temperaturen oder unter vermindertem Druck und gegebenenfalls unter
Verwendung eines Inertgases zu regenerieren.
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Näheres über
die Ausgestaltung der Regeneration des Adsorbers ist der
EP 233 773 B1 nicht zu
entnehmen.
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Ein
Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der Produktionsprozess
und HCl-Reinigungsprozess zur Regeneration des Aktivkohlebettes
unterbrochen werden muss.
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Ein
weiterer Nachteil des Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Regeneration
thermisch oder bei vermindertem Druck betrieben wird, was energetisch ungünstig
ist, oder unter Verwendung eines Inertgases durchgeführt
wird, was kostspielig ist. Aufgabe der Erfindung ist es, ein energetisch
günstigeres Verfahren bereitzustellen, dass insbesondere
den Einsatz von kostspieligen Inertgasen bei der Aufarbeitung der
Adsorber reduziert und einen kontinuierlichen Prozess ermöglicht.
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Die
adsorptive Abscheidung vor allem organischer Komponenten aus Gasströmen
findet häufige Anwendung in der Prozessindustrie.
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Bei
der Regeneration wird das Adsorbens üblicherweise erhitzt
und mit einem Regenerationsgasstrom in Kontakt gebracht. Hierdurch
lösen sich die adsorbierten Komponenten in den Regenerationsgasstrom
und das Adsorbens wird entladen.
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Die
erzielbare Reinheit des Gasstromes hängt dabei im wesentlichen
von der konzeptionellen Gestaltung der Regeneration des beladenen
Adsorbens ab.
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Übliche
Regenerationsverfahren verwenden erhitztes Inertgas oder Wasserdampf
um gleichzeitig die erforderliche Wärmeenergie sowie den
erforderlichen Regenerationsgasstrom in das System einzubringen.
Dabei kann Wasserdampf nur in den Fällen eingesetzt werden,
in denen innerhalb des Prozesses Feuchtigkeit toleriert werden kann.
Im Falle der Aufarbeitung von Chlorwasserstoff-Rohgas versucht man
die Einbringung von Wasser über den. Wasserdampf zu vermeiden,
um die Korrosion der produktberührten Apparate zu verhindern.
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Bei
der Verwendung von inerten Gasen (z. B. Stickstoff, etc.) verursachen
jedoch die zur Verfügung zu stellenden Gasmengen bei der
einfachen Verwendung eines Inertenstromes hohe Kosten. Realisiert man
hingegen eine Kreislauffahrweise für den Regenerationsgasstrom,
so müssen die Schadkomponenten vor der Rückführung
soweit abgereichert werden, das nach der Regeneration im Adsorptionsbetrieb noch
die erforderlichen Prozessgasreinheiten erzielbar sind.
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Die
vorliegende Erfindung hat die Verringerung des Inertenverbrauches
regenerativer Adsorptionsverfahren in der Prozessgasreinigung von
mit organischen Verbindungen verunreinigten Gasströmen zum
Ziel.
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Gegenstand
der Erfindung ist ein regeneratives Adsorptionsverfahren zur Entfernung
organischer Komponenten aus einem gegebenenfalls heißen
Rohgasstrom mit den Schritten:
- A) Einstellung
des zu reinigenden Rohgasstroms auf eine Temperatur von höchstens
40°C;
- B) Kondensation mindestens eines Teils der organischen Komponenten
des Rohgasstroms bei einer Temperatur von höchstens 0°C;
- C) nachfolgende, mindestens teilweise Adsorption der nach der
Kondensation im vorgereinigten Gasstrom verbliebenen restlichen
organischen Komponenten an einem ersten Adsorptionsmedium;
- D) nachfolgender Wärmeaustausch zwischen dem aus der
Adsorption C) austretenden Gasstrom und dem in den Prozess eintretenden
Rohgasstrom;
- E) Bereitstellung des gereinigten Gasstromes; dadurch gekennzeichnet,
dass das unter C) genannte Adsorptionsmedium einer Regeneration
wird mit den folgenden Schritten unterzogen wird:
- F) Verbinden des Adsorptionsmediums mit einem Inertgaskreislauf
- G) Erhitzen eines ersten inerten Gases für einen Inertgaskreisstrom
auf eine Temperatur von mindestens 100°C, insbesondere
in einem Erhitzer;
- H) nachfolgendes Überleiten des erhitzten Inertgaskreisstromes über
das zu regenerierende Adsorptionsmedium;
- I) nachfolgendes Abkühlen des mit den organischen Komponenten
beladenen Inertgaskreisstromes auf eine Temperatur von höchstens
40°C;
- J) nachfolgende Kondensation mindestens eines Teils der organischen
Komponenten des Inertgaskreisstromes bei einer Temperatur von höchstens 0°C;
- K) nachfolgende Adsorption der nach der Kondensation J) im Inertgaskreisstrom
verbliebenen restlichen organischen Komponenten in einem zweiten
Adsorptionsmedium;
- L) gegebenenfalls nachfolgender Wärmeaustausch zwischen
dem aus der Adsorption K) austretenden Inertgaskreisstrom und dem
in die Kondensation J) eintretenden Inertgaskreisstrom;
- M) gegebenenfalls nachfolgende Druckerhöhung des gereinigten
Inertgaskreisstroms, insbesondere mit Hilfe eines Kreisgasverdichters
zur Überwindung eventueller Kreisgasdruckverluste;
- N) Rückführung des gereinigten Inertgaskreisstroms
in die Erhitzerstufe G).
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Als
Adsorptionsmittel kommen hierbei in der Regel Aktivkohle, Zeolithe,
Aluminiumoxid, Betonit, Kieselgel oder auch metallorganische Komplexe
zum Einsatz. Bevorzugt ist Aktivkohle. Gängige Apparatetypen
zur Herstellung eines intensiven Gas-Adsorbens Kontaktes sind einfache
Festbetten, Fließbetten, Wirbelbetten oder auch als ganzes
bewegbare Festbetten.
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Die
Vorteile der adsorptiven Entfernung von Komponenten aus Gasströmen
sind sehr hohe erreichbare Reinheiten des gereinigten Gasstromes sowie
bei regenerativen Adsorptionsprozessen die Möglichkeit
der Rückgewinnung der organischen Komponenten zur gezielten
Entsorgung oder zur Rückführung in den Prozess.
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Bevorzugt
ist ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Abkühlung
des Rohgasstroms zunächst in einem Kühler auf
eine Temperatur von höchstens 45°C erfolgt. Weiterhin
bevorzugt erfolgt die Abkühlung des Rohgasstroms in einem zweiten
Schritt, insbesondere in einem Rekuperator, auf eine Temperatur
von höchstens 40°C. In einer besonders bevorzugten
Variante erfolgt der Wärmeaustausch zwischen dem aus der
Adsorption C) austretenden Gasstrom und dem in den Prozess eintretenden
Rohgasstrom in einem Rekuperator. Bevorzugt erfolgt die Abkühlung
I) in einem ersten Schritt in einem Kühler auf eine Temperatur
von höchstens 45°C und in einem zweiten Schritt
in einem Rekuperator auf eine Temperatur von höchstens
40°C.
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Eine
besonders bevorzugte Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass das unter K) genannte weitere Adsorptionsmedium mit Hilfe eines
weiteren aufgeheizten Inertgasstromes regeneriert wird.
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Das
Verfahren wird besonders bevorzugt angewendet, wenn der zu reinigende
Rohgasstrom im wesentlichen aus Chlorwasserstoff und/oder das inerte
Gas für den Inertgaskreisstrom überwiegend aus Stickstoff
besteht. Die aus dem Rohgasstrom abzutrennenden organischen Komponenten
sind besonders bevorzugt im wesentlichen Kohlenwasserstoffe oder
halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere bevorzugt aromatische
Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylole und C6-C12-Aliphaten oder chlorierte Kohlenwasserstoffe
wie Phosgen, Tetrachlorkohlenwasserstoff, Vinylchlorid und Dichlorethan
oder chlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe wie Hexachlorbenzol,
Monochlorbenzol und Orthodichlorbenzol.
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Eine
weitere besonders bevorzugte Variante des Verfahrens ist dadurch
gekennzeichnet, dass die unter C) genannte Adsorption in wenigstens
zwei Adsorptionsstufen erfolgt. Insbesondere bevorzugt wird dabei
das Adsorptionsmedium der ersten Stufe C) mit Hilfe eines Teilstroms
des Rohgasstroms regeneriert und der beladene Rohgasteilstrom gegebenenfalls
mit dem in die Kondensation B) eintretenden Rohgassstrom vereinigt.
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Eine
bevorzugte Abwandlung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Adsorptionsmedium der ersten Stufe der Adsorption C) im Wechsel
zu der Regeneration mit dem Rohgasteilstrom von Zeit zu Zeit mittels
eines Inertgases, gegebenenfalls im einfachen Durchgang regeneriert
wird. Bei zwei oder mehrstufiger Adsorption wird besonders bevorzugt
zur Regeneration Inertgas ausgehend von der letzten Adsorptionsstufe über
die Kette der Adsorber bis über den ersten Adsorber geleitet.
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Das
Verfahren wird besonders bevorzugt angewendet, wenn der chlorwasserstoffhaltige
gereinigte Gasstrom in einem Produktionsverfahren zur Herstellung
von Chlor aus Chlorwasserstoff und Sauerstoff weiterverwendet wird,
insbesondere bei einer katalysierten Gasphasenoxidation von Chlorwasserstoff
mit Sauerstoff oder einer nicht-thermischen Umsetzung von Chlorwasserstoff
und Sauerstoff. Die Kopplung mit der katalysierten Gasphasenoxidation von
Chlorwasserstoff mit Sauerstoff (Deacon-Verfahren) ist besonders
bevorzugt.
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Bevorzugt
wird wie oben bereits beschrieben das als Deacon-Prozess bekannte
katalytische Verfahren in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt. Hierbei wird Chlorwasserstoff mit Sauerstoff in einer
exothermen Gleichgewichtsreaktion zu Chlor oxidiert, wobei Wasserdampf
anfällt. Die Reaktionstemperatur beträgt üblicherweise
150 bis 500°C, der übliche Reaktionsdruck beträgt
1 bis 25 bar. Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt,
ist es zweckmäßig, bei möglichst niedrigen Temperaturen
zu arbeiten, bei denen der Katalysator noch eine ausreichende Aktivität
aufweist. Ferner ist es zweckmäßig, Sauerstoff
in überstöchiometrischen Mengen zum Chlorwasserstoff
einzusetzen. Üblich ist beispielsweise ein zwei- bis vierfacher
Sauerstoff-Überschuss. Da keine Selektivitätsverluste
zu befürchten sind, kann es wirtschaftlich vorteilhaft sein,
bei relativ hohem Druck und dementsprechend bei gegenüber
Normaldruck längerer Verweilzeit zu arbeiten.
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Geeignete
bevorzugte Katalysatoren für das Deacon-Verfahren enthalten
Rutheniumoxid, Rutheniumchlorid oder andere Rutheniumverbindungen auf
Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid oder Zirkondioxid als
Träger. Geeignete Katalysatoren können beispielsweise
durch Aufbringen von Rutheniumchlorid auf den Träger und
anschließendes Trocknen oder Trocknen und Calcinieren erhalten werden.
Geeignete Katalysatoren können ergänzend zu oder
an Stelle einer Rutheniumverbindung auch Verbindungen anderer Edelmetalle,
beispielsweise Gold, Palladium, Platin, Osmium, Iridium, Silber, Kupfer
oder Rhenium enthalten. Geeignete Katalysatoren können
ferner Chrom(III)oxid enthalten.
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Die
katalytische Chlorwasserstoff-Oxidation kann adiabatisch oder bevorzugt
isotherm oder annähernd isotherm, diskontinuierlich, bevorzugt
aber kontinuierlich als Fließ- oder Festbettverfahren,
bevorzugt als Festbettverfahren, besonders bevorzugt in Rohrbündelreaktoren
an Heterogenkatalysatoren bei einer Reaktortemperatur von 180 bis
500°C, bevorzugt 200 bis 400°C, besonders bevorzugt
220 bis 350°C und einem Druck von 1 bis 25 bar (1000 bis 25000
hPa), bevorzugt 1,2 bis 20 bar, besonders bevorzugt 1,5 bis 17 bar
und insbesondere 2,0 bis 15 bar durchgeführt werden.
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Übliche
Reaktionsapparate, in denen die katalytische Chlorwasserstoff-Oxidation
durchgeführt wird, sind Festbett- oder Wirbelbettreaktoren.
Die katalytische Chlorwasserstoff-Oxidation kann bevorzugt auch
mehrstufig durchgeführt werden.
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Bei
der adiabatischen, der isothermen oder annähernd isothermen
Fahrweise können auch mehrere, also 2 bis 10, bevorzugt
2 bis 6, besonders bevorzugt 2 bis 5, insbesondere 2 bis 3, in Reihe
geschaltete Reaktoren mit Zwischenkühlung eingesetzt werden.
Der Sauerstoff kann entweder vollständig zusammen mit dem
Chlorwasserstoff vor dem ersten Reaktor oder über die verschiedenen
Reaktoren verteilt zugegeben werden. Diese Reihenschaltung einzelner
Reaktoren kann auch in einem Apparat zusammengeführt werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform einer für das
Verfahren geeigneten Vorrichtung besteht darin, dass man eine strukturierte
Katalysatorschüttung einsetzt, bei der die Katalysatoraktivität
in Strömungsrichtung ansteigt. Eine solche Strukturierung
der Katalysatorschüttung kann durch unterschiedliche Tränkung
der Katalysatorträger mit Aktivmasse oder durch unterschiedliche
Verdünnung des Katalysators mit einem Inertmaterial erfolgen.
Als Inertmaterial können beispielsweise Ringe, Zylinder oder
Kugeln aus Titandioxid, Zirkondioxid oder deren Gemischen, Aluminiumoxid,
Steatit, Keramik, Glas, Graphit oder Edelstahl eingesetzt werden.
Beim bevorzugten Einsatz von Katalysatorformkörpern sollte das
Inertmaterial bevorzugt ähnliche äußeren
Abmessungen haben.
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Als
Katalysatorformkörper eignen sich Formkörper mit
beliebigen Formen, bevorzugt sind Tabletten, Ringe, Zylinder, Sterne,
Wagenräder oder Kugeln, besonders bevorzugt sind Ringe,
Zylinder oder Sternstränge als Form.
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Als
Heterogenkatalysatoren eignen sich insbesondere Rutheniumverbindungen
oder Kupferverbindungen auf Trägermaterialen, die auch
dotiert sein können, bevorzugt sind gegebenenfalls dotierte Rutheniumkatalysatoren.
Als Trägermaterialen eignen sich beispielsweise Siliziumdioxid,
Graphit, Titandioxid mit Rutil- oder Anatas-Struktur, Zirkondioxid,
Aluminiumoxid oder deren Gemische, bevorzugt Titandioxid, Zirkondioxid,
Aluminiumoxid oder deren Gemische, besonders bevorzugt γ-
oder δ-Aluminiumoxid oder deren Gemische.
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Die
Kupfer- bzw. die Rutheniumträgerkatalysatoren können
beispielsweise durch Tränkung des Trägermaterials
mit wässrigen Lösungen von CuCl2 bzw.
RuCl3 und gegebenenfalls eines Promotors
zur Dotierung, bevorzugt in Form ihrer Chloride, erhalten werden.
Die Formgebung des Katalysators kann nach oder bevorzugt vor der
Tränkung des Trägermaterials erfolgen.
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Zur
Dotierung der Katalysatoren eignen sich als Promotoren Alkalimetalle
wie Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium, bevorzugt
Lithium, Natrium und Kalium, besonders bevorzugt Kalium, Erdalkalimetalle
wie Magnesium, Calcium, Strontium und Barium, bevorzugt Magnesium
und Calcium, besonders bevorzugt Magnesium, Seltenerdmetalle wie Scandium,
Yttrium, Lanthan, Cer, Praseodym und Neodym, bevorzugt Scandium,
Yttrium, Lanthan und Cer, besonders bevorzugt Lanthan und Cer, oder
deren Gemische.
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Die
Formkörper können anschließend bei einer
Temperatur von 100 bis 400°C, bevorzugt 100 bis 300°C
beispielsweise unter einer Stickstoff-, Argon- oder Luftatmosphäre
getrocknet und gegebenenfalls kalziniert werden. Bevorzugt werden
die Formkörper zunächst bei 100 bis 150°C
getrocknet und anschließend bei 200 bis 400°C
kalziniert.
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Der
Umsatz an Chlorwasserstoff im einfachen Durchgang kann bevorzugt
auf 15 bis 90%, bevorzugt 40 bis 85%, besonders bevorzugt 50 bis
70% begrenzt werden. Nicht umgesetzter Chlorwasserstoff kann nach
Abtrennung teilweise oder vollständig in die katalytische
Chlorwasserstoff-Oxidation zurückgeführt werden.
Das Volumenverhältnis von Chlorwasserstoff zu Sauerstoff
am Reaktoreintritt beträgt bevorzugt 1:1 und 20:1, bevorzugt
2:1 und 8:1, besonders bevorzugt 2:1 und 5:1.
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Die
Reaktionswärme der katalytischen Chlorwasserstoff-Oxidation
kann in vorteilhafter Weise zur Erzeugung von Hochdruck-Wasserdampf
genutzt werden. Dieser kann zum Betrieb eines Phosgenierungsreaktors
und oder von Destillationskolonnen, insbesondere von Isocyanat-Destillationskolonnen
genutzt werden.
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In
einem weiteren Schritt wird das gebildete Chlor abgetrennt. Der
Abtrennschritt umfasst üblicherweise mehrere Stufen, nämlich
die Abtrennung und gegebenenfalls Rückführung
von nicht umgesetztem Chlorwasserstoff aus dem Produktgasstrom der
katalytischen Chlorwasserstoff-Oxidation, die Trocknung des erhaltenen,
im wesentlichen Chlor und Sauerstoff enthaltenden Stroms sowie die
Abtrennung von Chlor aus dem getrockneten Strom.
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Die
Abtrennung von nicht umgesetztem Chlorwasserstoff und von gebildetem
Wasserdampf kann durch Auskondensieren von wässriger Salzsäure
aus dem Produktgasstrom der Chlorwasserstoffoxidation durch Abkühlung
erfolgen. Chlorwasserstoff kann auch in verdünnter Salzsäure
oder Wasser absorbiert werden.
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Das
Verfahren wird nachstehend anhand der Figuren beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Verfahrensfließbild der Rohgasreinigung mit Inertgaskreislauf
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2 ein
Verfahren wie in 1 mit je zwei seriellen Adsorbern
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Beispiele
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Beispiel 1
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren wird durch ein verbessertes
Verfahrenskonzept eine ebenfalls hohe Reinheit des Regenerationsgases
und damit ein hoher Regenerationsgrad des Adsorbers bei gleichzeitig
minimalem Inertgasverbrauch erzielt.
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Wie
in 1 dargestellt, wird im erfindungsgemäßen
Verfahren der Regenerationsgasstrom im Kreis geführt und
so der Inertenverbrauch minimiert.
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Das
Rohgas 1 (hier Chlorwasserstoffgas aus einer TDI-Produktion)
wird in einem Kühler 21 vorgekühlt und
durch den Rekuperator 22 geleitet. Organische Verunreinigungen
wie Hexachlorbenzol werden im Kondensator 23 kondensiert
und als Strom 8 abgeführt.
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Das
vorgereinigte Rohgas wird über ein Adsorberbett 24 aus
Aktivkohle geleitet und der gereinigte Gasstrom aus Chlorwasserstoff über
den Rekuperator 22 zum Wärmetausch mit eingehendem
Rohgas 1 geleitet und als Produktstrom 4 ausgeleitet
und in einem (nicht gezeichneten) Deacon-Verfahren zu Chlor oxidiert.
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Das
beladene Adsorberbett 24', das im Wechsel mit dem Adsorberbett 24 betrieben
wird, wird mit einem Inertgas 6 gereinigt, das aus frischem Inertgas 5 und
einem Rückstrom 10 zusammengesetzt ist und im
Wärmetauscher 25 erhitzt wird.
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Nach
Durchlaufen des Adsorbers 24' wird der beladene Regenerationsgasstrom
in einem Vorkühler 27 heruntergekühlt.
Anschließend erfolgt eine weitere Abkühlung in
einem Rekuperator 28. Anschließend wird der Regenerationsgasstrom
in einem Tieftemperaturkondensator weiter abgekühlt. Bei
dieser Abkühlung wird bereits ein wesentlicher Bestandteil
der im Regenerationskreisgas enthaltenen organischen Komponenten
abgeführt und mit dem Strom 8 vereinigt. Entsprechend
dem thermodynamischen Gleichgewicht wird jedoch immer noch ein dem
Dampfdruck der betreffenden organischen Komponenten entsprechender
Anteil an organischen Komponenten in der Gasphase verbleiben. Dieser Anteil
kann in Grenzen durch die Wahl entsprechend tiefer Temperaturen
bzw. hoher Prozessdrücke reduziert werden.
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Die
nach der Tieftemperaturkondensation 29 im Gasstrom verbliebenen
Restbestandteile an organischen Komponenten werden in einem nachfolgenden
Adsorberbett 30 abgeschieden. Anschließend findet
der Wärmetausch des gereinigten Inertgases 6' mit
dem beladenen, aus dem Vorkühler 27 austretenden
Inertgas im Rekuperator 28 statt. Der nach dem Rekuperator 28 vorliegende
gereinigte Inertgasstrom 9 wird nun einem Kreisgasverdichter 33 zugeleitet,
mit Hilfe dessen die Druckverluste im Rengenerationskreislauf überwunden
werden.
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Ist
der Kreisgasadsorber 30 beladen, so wird dieser mit dem
Adsorber 31 getauscht und in den Regenerationsbetrieb überführt.
Hierfür wird frisches Inertgas 13 erhitzt und
entgegen der Strömungsrichtung während der Beladungsphase
auf den Adsorber 31 geleitet. Der beladene Regenerationsgastrom 12 wird
aus dem System ausgeschleust.
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Damit
ermöglicht der erfindungsgemäße regenerative
Adsorptionsprozess zur Entfernung organischer Komponenten aus Gasströmen
einen reduzierten Inertgasverbrauch für die Regeneration
durch die Realisierung einer Kreisgasfahrweise für das
Regenerationsgas bei gleichzeitig hohen Regenerationsgraden bedingt
durch die Verwendung eines Kreisgasadsorbers und die dadurch erzielten
hohen Kreisgasreinheiten. Des weiteren wird durch die Verwendung
eines Kreisgasadsorbers eine Auschleusung von bei den Tieftemperaturkondensation
nicht kondensierbaren Komponenten ermöglicht und somit deren
Anreicherung im Prozess reduziert bzw. verhindert.
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Die
in 1 dargestellte Inertgaseinschleusung 5 in
den Regenerationskreislauf kann der Druckhaltung, der Anlagenspülung
oder auch dem Ausschleusen von sich ansonsten anreichernden Komponenten
dienen. Die Ausschleusung erfolgt über Strom 11.
Optional können Ein- und Ausschleusung jedoch auch an beliebigen
anderen Positionen im Regenerationsgaskreislauf erfolgen.
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Beispiel 2
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Eine
zusätzliche Möglichkeit der Einsparung von Inertgas
zur Regeneration besteht in der Verwendung von aufgeheiztem Prozessgas
zur Teilregeneration der Adsorber. Dies erfordert eine zweistufige, redundante
Adsorbereinheit 24, 26 bzw. 24', 26' wie in 2 dargestellt.
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Im
Adsorptionsmodus durchlauft auch hier das Rohgas die bereits oben
beschriebenen Kühl- und Kondensationsstufen 21, 22 und 23,
in denen bereits ein Teil der im Gasstrom enthaltenen organischen
Komponenten abgetrennt wird. Anschließend werden die verbliebenen
organischen Komponenten ganz oder teilweise in einer zweistufigen
Adsorption abgeschieden.
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Das
Konzept erfordert eine zweistufige Adsorption, da die erste Adsorptionsstufe 24' mit
aufgeheiztem Teilstrom 12 des Rohgases nur teilweise regeneriert
wird und erst in der zweiten Adsorptionsstufe 26' durch
einen erhöhten Regenerationsgrad die erforderlichen Reinheiten
im Prozessgas erzielt werden.
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Wie 2 verdeutlicht,
wird zur Regeneration der ersten Adsorptionsstufe ein Teil des noch
unbehandelten Rohgases erhitzt und auf die erste Stufe 24' der
Adsorption gegeben. Abhängig von der Temperatur und der
Organikbeladung des Prozessgases wird hierdurch die erste Adsorptionsstufe 24' teilweise
regeneriert. Eine vollständige Regeneration ist auf Grund
der Vorbeladung des Prozessgasstromes nicht möglich.
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Anschließend
wird der zur Teilregeneration genutzte beladene Teilstrom 13 des
Prozessgases wieder dem Rohgasstrom 1 zugemischt.
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Die
Regeneration der zweiten Adsorptionsstufe erfolgt mit Inertgas entweder
im einfachen Durchgang oder aber im Recycle (analog zu 1) wie
bereits oben beschrieben mittels Ausschleusung des beladenen Inertgases 11.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 233773
B1 [0003, 0005]