DE10257577A1 - Processing of decomposable gases, especially acetylene, by countercurrent scrubbing with a liquid in a packed column comprises cooling the liquid during recycle - Google Patents

Abstract

Processing of decomposable gases by scrubbing with a liquid in a packed column comprises supplying the gas under pressure to the lower part of the column and supplying the liquid at a lower temperature than the gas to the upper part of the column, the liquid being cooled during recycle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung zerfallsfähiger Gase, insbesondere Acetylen, bei dem die Gase durch eine Füllkörper oder eine Packung enthaltende Stoffaustauschkolonne hindurchgeleitet und im Gegenstrom mit einer Flüssigkeit gewaschen werden.The invention relates to a method for processing more decayable Gases, especially acetylene, in which the gases through a packing or a mass-containing column containing a packing is passed through and countercurrent with a liquid getting washed.

Bei zerfallsfähigen Gase müssen sowohl bei den abgebenden als auch bei den abnehmbaren Anlagen Zerallsperren vorgesehen werden, um das Ausbreiten deflagrativer Zerfälle von der Anlage in das Rohrleitungsnetz sowie vom Rohrleitungsnetz in die Anlage zu verhindern. Als Zerfallssperren dienen dabei Füllkörperschüttungen, die entsprechend derjeweiligen Verordnungen dimensioniert sein müssen. In vielen Fällen enthält das in einer chemischen Anlage benötigte zerfallsfähige Gas störende; kondensierbare Verunreinigungen, die eine Aufbereitung des Gases erforderlich machen. Hierzu wird das Gas in einem meist mit Sole betriebenen Gaskühler gekühlt und das sich bildende Kondensat entfernt. Aufgrund des schlechten gasseitigen Wärmeübergangs müssen große und teure Gaskühler eingesetzt werden. Häufig ist der Wirkungsgrad solcher Gaskühler unbefriedigt.With decomposable gases both with the dispensing as well as with the detachable systems be provided to prevent the spread of deflagrative decays from the system into the pipeline network and from the pipeline network into the Prevent plant. Packings are used as disintegration barriers, which must be dimensioned in accordance with the respective regulations. In many cases contains the decayable gas required in a chemical plant disturbing; condensable impurities that require a treatment of the gas make necessary. For this, the gas is usually in a brine operated gas cooler chilled and removes the condensate that forms. Because of the bad gas side heat transfer must be large and expensive gas cooler be used. Frequently the efficiency of such gas coolers is unsatisfied.

Weiterhin ist aus der DE-A 25 18 878 ein Verfahren zum Kontaktieren eines Gases mit einer Flüssigkeit bekannt, bei dem das Gas von untern nach oben durch eine Kontaktzone geführt wird, die lose mit leichten Füllkörpern bepackt ist. Die Füllkörper sind auf einem Gitter angebracht und werden von oben oder von unten mit einer Flüssigkeit beaufschlagt. Durch die nach oben gerichtete Strömung des Gases geraten die Füllkörper in Bewegung, so das nur ein geringfügiger Kontakt zwischen dem Gas und der Flüssigkeit stattfindet. Um diesen Mangel zu beseitigen ist ein erheblicher apparativer Aufwand notwendig.Furthermore, from the DE-A 25 18 878 a method for contacting a gas with a liquid is known, in which the gas is passed from the bottom up through a contact zone, which is loosely packed with light packing. The packing elements are attached to a grid and a liquid is applied from above or from below. Due to the upward flow of the gas, the packing gets into motion, so that there is only a slight contact between the gas and the liquid. In order to remedy this deficiency, a considerable expenditure on equipment is necessary.

Zur Abscheidung partikelförmiger und/oder tropfenförmiger Bestandteile im submikronen Größenbereich aus staubhaltigen und/oder aerosolhaltigen Gasströmen wird nach der DE-C 195 27 395 der Gasstrom in einer innerhalb einer Kolonne befindlichen Schüttung aus Füllkörpern, Packungen oder Drahtgestricken im Gegenstrom mit einem in eine Vielzahl von Teilströmen unterteilten Flüssigkeitsstrom gemischt. An der Eintrittsstelle des Gasstromes in den Flüssigkeitsstrom besteht ein deutlicher Unterschied zwischen der Temperatur des Gasstromes und der des Flüssigkeitsstromes, so dass es an den Partikeln und/oder Tröpfchen durch heterogene Kondensation zur Bildung vergrößerter Tropfen kommt, die ausgeschieden werden. Nachteilig dabei ist jedoch dass die Verunreinigungen beim Eintritt in die Kolonne partikelförmig oder aber bereits auskondensierte Tröpfchen sein müssen.For the separation of particulate and / or drop-shaped components in the submicron size range from dust-containing and / or aerosol-containing gas streams, according to the DE-C 195 27 395 the gas stream in a bed of packing, packed or knitted wire mesh within a column is mixed in countercurrent with a liquid stream divided into a plurality of partial streams. At the point of entry of the gas stream into the liquid stream, there is a clear difference between the temperature of the gas stream and that of the liquid stream, so that enlarged droplets are formed on the particles and / or droplets due to heterogeneous condensation, which are separated out. The disadvantage here, however, is that the impurities have to be particulate or have already condensed out when they enter the column.

Mit der Erfindung soll ein einfaches und preisgünstiges Verfahren zur Aufbereitung zerfallsfähiger Gase geschaffen werden, um bei Anlagen, die zerfallsfähige Gase verwenden, die Anlagensicherheit hinsichtlich der Ausbreitung eines deflagrativen Zerfalls der Gase zu erhöhen und gleichzeitig die Aufbereitung des zerfallsfähigen Gases kostengünstig zu bewerkstelligen.The invention is intended to be a simple one and inexpensive Processes for the treatment of decayable gases are created order for plants that are decayable Use gases, the plant safety with regard to the spread a deflagrative decay of the gases and at the same time the treatment of the decayable Gases inexpensively to accomplish.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3.This task is carried out by the measures of the Claim 1 solved. Appropriate further training of the method according to the invention are the subject of the subclaims 2 and 3.

Unter Aufbereitung zerfallsfähiger Gase im Sinne der Erfindung wird im wesentlichen die Kühlung der Gase mit gleichzeitigem Auskondensieren der im Gas enthaltenen Verunreinigungen verstanden, wodurch ein deflagrativer Zerfall im Rohrleitungsnetz oder in der Anlage verhindert bzw. bereits in der Stoffaustauschkolonne gelöscht wird. Dazu werden die Gase unter erhöhtem Druck von im allgemeinen ...... bar bis .... bar in das untere Ende der Stoffaustauschkolonne eingeführt und durch die in der Kolonne enthaltenen Füllkörper oder Packungen hindurchgeleitet. Die Zufuhr der Flüssigkeit/Waschflüssigkeit, vorzugsweise Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und Ethylenglykol mit einer im Verhältnis zur Temperatur des Gases erniedrigten Temperatur erfolgt am oberen Ende der Stoffaustauschkolonne. Insgesamt hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Waschflüssigkeit bei einer Temperatur von –10°C bis +10°C von oben und/oder von der Seite in die Stoffaustauschkolonne zu fördern. Die Waschflüssigkeit wird in einer Kreislaufführung gefördert; sie nimmt dabei das Kondensat auf und erwärmt sich entsprechend der erforderlichen Kühlleistung auf der Gasseite. Vom Sumpf der Füllkörper oder eine Packung enthaltenden Kolonne wird die Waschflüssigkeit abgezogen und im Rücklauf durch einen mit Sole betriebenen Kühler geführt, der in der Regel als kleiner, preiswerter Plattenwärmetauscher ausgeführt sein kann, da hier ein guter Wärmeübergang zwischen zwei Flüssigkeiten stattfindet. Ein sich ggf. einstellender Flüssigkeitsüberschuss kann am Sumpf der Kolonne kontinuierlich entfernt werden.With the processing of decomposable gases essentially the cooling of the Gases with simultaneous condensation of the impurities contained in the gas understood, causing a deflagrative decay in the pipeline network or prevented in the plant or already in the mass transfer column deleted becomes. To do this, the gases are generally under increased pressure ...... bar to .... bar in the lower end of the mass transfer column introduced and passed through the packing or packing contained in the column. The supply of the liquid / washing liquid, preferably water or a mixture of water and ethylene glycol with one in relation to Temperature of the gas low temperature occurs at the top the mass transfer column. Overall, it has proven to be useful the washing liquid at a temperature of –10 ° C to + 10 ° C from above and / or to promote from the side into the mass transfer column. The Washer fluid in a circuit promoted; it takes up the condensate and heats up according to the required cooling capacity on the gas side. From the sump the packing or a package containing The column becomes the washing liquid subtracted and returned led by a cooler operated with brine, which is usually smaller, cheaper Plate heat exchanger accomplished can be because there is good heat transfer here between two liquids takes place. A possible excess of liquid can occur at the bottom of the Column are removed continuously.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is described below Reference to the drawing in more detail explained.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Stoffaustauschkolonne (1) besteht aus einem zylindrischen Behälter (2) mit wenigstens einem als Lochplatte ausgebildeten Boden (3) zur Aufnahme der Füllkörper (4), beispielsweise Raschig-Ringe, Kugeln oder auch geordnete Packungen, wie z.B. Mellapack^®. Mit (5) und (6) sind ein Gaszuführrohr oberhalb des Kolonnensumpfes (7) und ein Gasabführungsrohr am Kolonnenkopf bezeichnet. Das Gas wird zwischen Kolonnensumpf (7) und der Füllkörperschüttung (4) in die Kolonne eingeleitet und während des Durchströmens der Füllkörperschüttung gekühlt. Hierzu wird entsprechend des geforderten Reinheitsgrades des Gases Waschflüssigkeit im Gegenstrom von oben nach unten durch die Schüttung geleitet. Das Zuführrohr (8) für die in einer Kreislaufführung geförderte Waschflüssig keit ist seitlich am oberen Ende des Behältermantels angeschlossen. Das durch Kühlung entstehende Kondensat wird von der Waschflüssigkeit aufgenommen und im Kolonnensumpf (7) gesammelt. Die Waschflüssigkeit erwärmt sich dabei leicht, entsprechend der aus dem Gas abzuführenden Wärmemenge. Vom Kolonnensumpf wird die Waschflüssigkeit mit Hilfe einer im Rücklauf angeordneten Pumpe (9) durch einen mit Sole betriebenen Kühler (10) gefördert, gekühlt und bei (8) wieder in die Kolonne eingespeist. Der Kolonnensumpf enthält zudem eine Einrichtung (11) für das Entfernen überschüssiger Waschflüssigkeit.The mass transfer column shown schematically in the drawing ( 1 ) consists of a cylindrical container ( 2 ) with at least one base designed as a perforated plate ( 3 ) to accommodate the packing ( 4 ), for example Raschig rings, balls or even ordered packs, such as Mellapack ^® . With ( 5 ) and ( 6 ) are a gas feed pipe above the column bottom ( 7 ) and a gas discharge pipe at the top of the column. The gas is between the column bottom ( 7 ) and the packed bed ( 4 ) introduced into the column and cooled while flowing through the packed bed. For this purpose, washing liquid is passed through the bed in countercurrent from top to bottom in accordance with the required degree of purity of the gas. The feed pipe ( 8th ) for the washing liquid conveyed in a circuit is on the side connected to the upper end of the container jacket. The condensate created by cooling is absorbed by the washing liquid and in the column bottom ( 7 ) collected. The washing liquid heats up slightly in accordance with the amount of heat to be removed from the gas. The washing liquid is removed from the bottom of the column using a pump arranged in the return ( 9 ) by a cooler operated with brine ( 10 ) promoted, cooled and at ( 8th ) fed back into the column. The column sump also contains a device ( 11 ) for removing excess washing liquid.

Claims (3)

Verfahren zur Aufbereitung zerfallsfähiger Gase, insbesondere Acetylen, bei dem die Gase durch eine Füllkörper oder eine Packung enthaltende Stoffaustauschkolonne hindurchgeleitet und im Gegenstrom mit einer Flüssigkeit gewaschen werden, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gase unter erhöhtem Druck dem unteren Ende der Stoffaustauschkolonne und die Waschflüssigkeit unter im Verhältnis zur Temperatur der Gase erniedrigter Temperatur am oberen Ende der Stoffaustauschkolonne zugeführt werden, wobei die Waschflüssigkeit in einer Kreislaufführung gefördert und im Rücklauf gekühlt wird.A method for treating decay capable gases, in particular acetylene, in which the gases passed through a packing or a packing material exchange column containing and washed in countercurrent with a liquid, characterized in that the gases under elevated pressure to the lower end of the mass transfer column and the washing liquid under in relation to the temperature of the gases, the temperature is reduced at the upper end of the mass transfer column, the washing liquid being conveyed in a circuit and cooled in the reflux. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Waschflüssigkeit Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und Ethylenglykol verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that as a washing liquid Water or a mixture of water and ethylene glycol is used. Verfahren nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschflüssigkeit bei einer Temperatur von –10°C bis +10°C von oben und/oder von der Seite in die Stoffaustauschkolonne gefördert wird.Method according to claims 1 and 2, characterized in that that the washing liquid at a temperature of –10 ° C to + 10 ° C from above and / or is promoted from the side into the mass transfer column.