DE2557684B2 - Verfahren zur Reinigung von Synthesegas - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von SynthesegasInfo
- Publication number
- DE2557684B2 DE2557684B2 DE2557684A DE2557684A DE2557684B2 DE 2557684 B2 DE2557684 B2 DE 2557684B2 DE 2557684 A DE2557684 A DE 2557684A DE 2557684 A DE2557684 A DE 2557684A DE 2557684 B2 DE2557684 B2 DE 2557684B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- carbon
- liquid
- extractant
- water
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/049—Composition of the impurity the impurity being carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Synthesegas unter Kreislaufführung der im
Syntheseabgas enthaltenen Kohlenstoffteilchen.
Nach Verlassen des Synthesegasgenerators besteht das Syntheseabgas im wesentlichen aus CO, H2, CO2,
H2O und geringeren Mengen an mitgerissenen Kohlenstoffteilchen.
Es ist bekannt, daß die Kohlenstoffteilchen aus dem Abgas in einer Quench- und Waschzone
entfernt werden können. Der feinverteilte Kohlenstoff wird dabei mit Wasse- benetzt und bildet eine
Kohlenstoffteilchen/Wasser-Dispersion.
Um das Synthesegasverfahren wirtschaftlicher zu gestalten, empfiehlt es sich, aus der Kohlenstoff/Wasser-Dispersion
klares Wasser zur Wiederverwendung abzutrennen. Diese Abtrennung ist jedoch wegen der
sehr kleinen Teilchengrößen des Kohlenstoffs schwierig mit normalen Filtermethoden durchzuführen. Wegen
der sehr langen Absetzzeiten von etwa 1 bis 2 Tagen ist auch eine Schwerkraftabtrennung unwirtschaftlich.
Andere bekannte Verfahren, wie beispielsweise nach US-PS 29 92 906, benötigen große Extraktionsvolumina,
die wiederum eine umfangreiche Hilfsausrüstung für die Wiedergewinnungsanlage bedingen.
Andere bekannte Verfahren, die mit zusätzlichem Gas bei der Öl/Kohlenstoff-Dispersion arbeiten, sind
wegen der Neigung zur Emulsionsbildung störungsanfällig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die aus dem
Syntheseabgasstrom ausgewaschenen Kohlenstoffteilchen möglichst schnell und leicht aus der gebildeten
Kohlenstoffteilchen/Wasser-Dispersion abgetrennt werden können und so die getrennte Rückführung von
geklärtem Wasser und Kohlenstoffaufschlämmung in den Prozeß ohne größeren Aufwand ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zur Reinigung von Synthesegas, das neben H2, CO, CO2 und H2O auch mitgerissene
Kohlenstoffteilchen enthält, in einer Gaskühl- und -waschzone, wobei eine Kohlenstoff/Wasser-Dispersion
gebildet wird, die mit einem flüssigen organischen Extraktionsmitte! in einer Menge versetzt wird, die
ausreicht, um alle Kohlenstoffteilchen in der Dispersion zu hydrophobieren, worauf die Dispersion in einen
geklärten Wasserstrom, der ganz oder teilweise in die Gaswaschzone zurückgeführt wird, und in einen Strom
von im Extraktionsmittel dispergiertem Kohlenstoff zerlegt wird, dann die Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
durch Zentrifugieren in einen dickflüssigen Kohlenstoff-Extraktionsmittelanteil mit einem
Kohlenstoffgehalt von etwa 1 bis 10 Gew.-% und in einen dünnflüssigen Anteil mit einem Kohlenstoffgehalt
von etwa 0,05 bis 1,0 Gew.-% aufgeteilt wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der dünnflüssige
Zentrifugenstrom gegebenenfalls entgast und als Teil des organischen Extraktionsmittels für die
Kohlenstoff/Wasser-Dispersion in eine Mischzone zurückgeführt wird, wogegen der dickflüssige Zentrifugenstrom
nach Zumischen von frischem schweren Kohlenwasserstoffbrennstoff einer fraktionierten
Destillation unterworfen und die leichte flüssige Fraktion als Teil des organischen Extraktionsmittels für
die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion ebenfalls in die Mischzone zurückgeführt wird, wobei das Gewichtsverhältnis
von leichter flüssiger Fraktion zu dünnflüssigem Zentrifugenstrom in der Mischzone 0,05 bis 20 beträgt, »
und die als Bodenprodukt der fraktionierten Destillation verbliebene Kohlenstoffaufschlämmung abgepumpt
und dem Gasgenerator als Teil der Brennstoffeinspeisung zugeführt wird.
Das gereinigte Synthesegas kann beispielsweise bei r>
geeignetem Druck und ^/CO-Molverhältnis direkt in
eine Oxo- oder Oxylsynthese eingegeben werden.
Durch die an sich bekannte Waschung des Abgases können die mitgerissenen Kohlenstoffteilchen in Form
einer pumpfähigen Kohlenstoff/Wasser-Dispersion mit 0,5 bis 3 Gew.-% Kohlenstoff aus dem Abgas entfernt
werden. Die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion wird mit einem flüssigen, organischen Extraktionsmittel behandelt,
um den Kohlenstoff aus dem Wasser abzutrennen. Das Extraktionsmittel besteht vorzugsweise aus einem
leichten flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff mit einem Siedepunkt im Bereich von 37,8 bis 2600C, einer
Dichte Dg1 im Bereich von 0,61 bis 0,93 und einer
Kohlenstoffzahl im Bereich von 5 bis 16. Beispielsweise besteht es aus mindestens einem der folgenden Stoffe:
Butan, Pentan, Hexan, Gasolin, Kerosin, Naphtha, leichtes Gasöl. Vorzugsweise ist das Extraktionsmittel
eine Mischung eines flüssigen, organischen Beiprodukts aus der Oxo/Oxylsynthese.
Die Menge an flüssigem, organischem Extraktionsmittel soll so bemessen sein, daß alle Kohlenstoffteilchen
in der Kohlenstoff/Wasser-Dispersion hydrophobiert und in dem Extraktionsmittel aufgenommen
werden. Dabei bildet sich in der Regel eine pumpfähige Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion mit 0,5 bis 5 bo
Gew.-% Kohlenstoff. Im Dekanter trennt sich eine geklärte Wasserschicht ab, wird am Boden abgezogen
und in die Waschzone zurückgeführt. Die darüber befindliche Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
wird in einer Zentrifugen-Separationszone weiter t,-,
konzentriert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Teil des flüssigen Extraktionsmittels in einem
Überkopfstrom aus dem Dekanter abgezogen, wodurch die Größe und der Wärmebedarf des Extraktionsabstreifers
reduziert werden können. Gleichzeitig wird ein Zentrifugenstrom mit geringem Kohlenstoffanteil aus
der Zentrifuge abgezogen und in den Mischer oder Dekanter bzw. in beide zurückgeführt.
Das Zentrifugieren kann mittels bekannter Zentrifugen
vorgenommen werden. Verschiedene geeignete Zentrifugentypen sind in Perry's Chemical Engineers'
Handbook, 4. Aul· McGraw Hill, Kapitel 19, Seite
86-100 beschrieben.
Beispielsweise können Scheiber.zentrifugen mit 4000 bis 10 OOOfacher Schwerkraftwirkung betrieben werden.
Der Scheibendurchmesser beträgt 17,8 bis 81,5 cm, der Scheibenzwischenraum beträgt 0,381mm bis 1,27 cm,
und die Scheibenzahl variiert zwischen 30 und 130. Der Scheibenhalbwinkel liegt zwischen 35 und 50°.
Der schwere, dicke Zentrifugenstrom wird mit schwerem, flüssigem Kohlenwasserstoffbrennstoff vermischt
und die Mischung in einen üblichen Fraktionierturm eingegeben. Das Gewichtsverhältnis von schwerem
Kohlenwasserstoffbrennstoff zu leichter Extraktionsmittellösung
im Zentrifugenabstrom liegt im Bereich von 0,02 bis 40.
Das Gewichtsverhältnis von leichter, flüssiger Fraktion aus der Destillationszone (eingegeben in den
Dekanter) zu dünnflüssigem Zentrifugenstrom (enthaltend Kohlenstoff/Lösungsmittel-Dispersion) in der
Mischzont beträgt 0,05 bis 20. In einem Zwei-Stufen-Dekanterverfahren
wird vorzugsweise der gesamte dünnflüssige Zentrifugenstrom in der zweiten Stufe in
den Dekanter eingegeben. Jedoch wird ein kleinerer Teil, etwa bis zu 25 Gew.-% der gesamten Menge
zusätzlich in die Mischzone der ersten Stufe eingegeben unter Zusatz von leichter, flüssiger Fraktion. Der
dünnflüssige Zentrifugenstrom kann aber auch allein in die erste Stufe eingegeben werden.
Wenn die flüssige, organische Extraktionsmittellösung leichten Kohlenwasserstoffbrennstoff enthält,
setzt sich die pumpfähige Kohlenstoffaufschlämmung nach der Destillationszone aus Kohlenstoffteilchen und
unverdampftem schwerem Kohlenwasserstoffbrennstoff zusammen. Diese Kohlenstoffaufschlämmung kann
in den Synthesegasgenerator als Teil der Brennstoffeinspeisung eingegeben werden.
Für den Fall, daß die flüssige, organische Extraktionslösung eine Mischung aus flüssigem, organischem
Beiprodukt aus der Oxo/Oxylsynthese enthält, setzt sich die pumpfähige Kohlenstoffaufschlämmung nach der
Destillationszone aus Kohlenstoffteilchen, unverdampftem schwerem Kohlenwasserstoffbrennstoff und unverdampftem
leichtem organischem Beiprodukt aus der Oxo/Oxylsynthese zusammen. Diese Kohlenstoffaufschlämmung
kann ebenfalls in den Gasgenerator eingegeben werden.
Der schwere Kohlenwasserstoffbrennstoff enthält mindestens einen der folgenden Bestandteile: schwere
Destillate, Rückstandsbrennstofföl, Bunkeröl. Der Kohlenstoffgehalt der Bodenaufschlämmung beträgt 0,5
bis 25 Gew.-%. Flüssige organische Beiprodukte der Oxo/Oxylsynthese können in einer Menge von 1 bis 99
Gew.-% mit der Bodenaufschlämmung vermischt werden. Die Mischung wird in den Synthesegasgenerator
eingegeben oder als Brennstoff in einem Ofen verbrannt. Das geklärte Wasser aus der Separationszoi.e
kann gereinigt und in die Gas-Waschzone zur Waschung des Generatorabgases zurückgeführt werden.
Ein besonderer Vorteil des vorliegenden Verfahrens
besteht darin, daß die Mischung aus flüssigen, organischen Beiprodukten der Oxo/Oxylsynthese in
wirtschaftlicher Weise mit der Kohlensloffaufschlämmung in schwerem Kohlenwasserstoff aus der Destillationszone
vermischt und im Gasgenerator als Brennstoff zur Herstellung von zusätzlichen Synthesegas
eingesetzt werden kann. Die genaue Zusammensetzung der Mischung hängt von der Reaktion, der
Reaktandenart und dem Raffinationsverfahren ab. In Tabelle I am Ende der Beschreibung sind die möglichen
Zusammensetzungen solcher Mischungen zusammengestellt.
Der Ausdruck »Beiprodukte« schließt flüssige, organische Abfallprodukte aus der Oxo/Oxylsynthese ein,
die in der Zusammensetzung in den Tabellen 1 und 11 gezeigt sind. Die Zusammensetzung einer typischen
Mischung von flüssigen, organischen Beiprodukten aus der Oxosynthese ist in Tabelle III, die Elementaranalyse
einer solchen Mischung in Tabelle IV gezeigt.
Pumpfähige Aufschlämmungen des festen, kohlenstoffhaltigen Speisematerials bestehen aus Lignit,
Braunkohle und Anthrazitkohle in Wasser oder in einem flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff. In gleicher
Weise können die pumpfähigen Aufschlämmungen aus teilchenförmigem Kohlenstoffruß mit einem geeigneten
Trägermaterial aus flüssigem Kohlenwasserstoffbrennstoff oder dessen Rückständen oder flüssigen,
organischen Beiprodukten aus der Oxo/Oxylsynthese oder Restbeständen davon hergestellt werden.
Der teilchenförmige Kohlenstoff hat im allgemeinen eine Teilchengröße im Bereich von 0,01 bis 0,5 μ. Der
Kohlenstoffanteil im Ruß beträgt 92 bis 94 Gew.-°/o, 0,1 bis 4 Gew.-°/o sind Schwefel und 3 bis 5 Gew.-°/o Asche.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden die heißen Abgase aus der Reaktionszone des Synthesegasgenerators
schnell auf 89,2 bis 371 "C durch direktes
Quenchen in Wasser in einer Gas-Flüssig-Kontaktzone abgekühlt.
Der Kühlwasserkessel kann direkt hinter der Reaktionszone angeordnet sein. Ein Tauchrohr mit
großem Durchmesser beginnt am Fuß der Reaktionszone und endet unterhalb des Wasserniveaus in einer
Quenchkammer, die zwischen der Reaktionszone und der Quenchzone als Verbindungskammer angeordnet
ist und durch die heiße Produktgase geleitet werden. Die Verbindungskammer dient auch im wesentlichen, um
den Druck in den zwei Zonen auszugleichen. Ein konzentrisch um das Tauchrohr angeordnetes Saugrohr,
das zu beiden Enden offen ist, bildet einen Ring, durch den Mischungen des gequenchten Gases und Wassers
heftig aufsteigen und gegen die Führungsplatte des Reaktorbodens schlagen. Wasser und Gas werden dann
in der Quenchkammer außerhalb des Saugrohres abgetrennt. Die Wasserzirkulation durch das Saugrohr
bewirkt eine im wesentlichen konstante Wassertemperatur im gesamten Quenchsystem. Das Quenchwasser
aus dem Quenchkessel besitzt dieselbe Temperatur wie der gesättigte Dampf in der Quenchzone.
Kreislaufwasser aus der Kohlenstoffwaschzone wird üblicherweise durch einen Quenchring an der Spitze des
Tauchrohres eingeführt, um das Metall an diesem Punkt zu kühlen. Es werden große Dampfmengen im
Quenchkessel erzeugt, der mit einem Hochdruckkessel mit hohem Ausstoß verglichen werden kann.
Die turbulenten Bedingungen in der Quenchkammer, die durch die großen Gasvolumina im Ringraum erzeugt
werden, unterstützen den Waschvorgang. Feste Bestandteile werden aus dem Abgas herausgewaschen
und daraus eine Dispersion von nichtumgewandelten Kohlenstoffteilchen und Quenchwasser gebildet. Weiterhin
wird Dampf für nachfolgende Umwandlungsstufen über das Syntheseabgas während des Quenchens
aufgenommen. Solche Quenchkammern sind in US-PS 28 96 927 beschrieben. Alle restlichen festen Bestandteile
in dem gekühlten und gewaschenen Syntheseabgas können nach Verlassen der Quenchkammer mittels
eines üblichen Venturi- oder Düsenwäschers entfernt werden (siehe Perry's Chemical Engineers' Handbook,
4. Ausgabe McGraw Hill Comp. 1963, Kapitel 18, Seite 55-56).
Der heiße Abgasstrom aus der Reaktionszone des Synthesegasgenerators wird durch indirekten Wärmeaustausch
in einem Abhitzekessel auf eine Temperatur von 115,6 bis 371°C abgekühlt. Die mitgerissenen
Festkörperteilchen werden durch Kontakt und weitere Abkühlung mit Quenchwasser in einer Gas-Flüssigkeit-Kontaktzone
entfernt. Solche Kontaktsysteme bestehen beispielsweise in einem Tauchrohrquenchapparat,
in einem Sprühturm, in einer Venturidüse, in einem Düsenwäscher, einem Blasenkontaktor, einer
bepackten Kolonne oder in einer Kombination dieser Geräte, siehe z. B. US-PS 29 99 741.
Es ist erwünscht, die Konzentration der Kohlenstoffteilchen im Gaskühl- und -waschstrom im Bereich von
0,5 bis 3 Gew.-% und vorzugsweise unterhalb von 1,5 Gew.-% aufrechtzuerhalten. Dadurch bleibt die Dispersion
des Kohlenstoffs in Wasser leicht pumpfähig.
Die Temperatur in der Waschzone beträgt 82,2 bis 3710C und vorzugsweise 121,1 bis 288°C. Der Druck
beträgt 1 bis 250 atm, vorzugsweise mindestens 25 atm. Es ist vorteilhaft, wenn der Druck in der Waschzone
gleich dem Druck im Gasgenerator ist und damit kein Druckabfall in der Leitung auftritt.
In einer einstufigen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens werden die leichten, flüssigen Fraktionen
aus der Destillationszone mit einem dünnen Zentrifugenstrom und mit einer Kohlenstoff/Wasser-Dispersion
gleichzeitig vermischt, wobei der Kohlenstoff vom Wasser abgetrennt wird. Bei dieser
Ausführungsform wird vorzugsweise das flüssige, organische Extraktionsmittel mit der Kohlenstoff/Wasser-Dispersion
in einem Verhältnis vermischt, das etwa 10 bis 200mal, insbesondere 20 bis lOOmal, dem Gewicht
an teilchenförmigem Kohlenstoff in der Kohlenstoff/Wasser-Dispersion entspricht Diese Menge reicht
aus, um die Kohlenstoffteilchen hydrophob zu machen und eine Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion herzustellen.
Man erhält eine pumpfähige Dispersion, wobei die Extraktionsmittellösung etwa 0,5 bis 5
Gew.-% Kohlenstoff und vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% Kohlenstoff enthält.
Die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion kann mit dem flüssigen Extraktionsmittel in Berührung gebracht
werden, beispielsweise durch ein Mischventil, einen statischen Mischer, einen Prallmischer, eine Pumpe, eine
öffnung, eine Düse, einen Propellermischer oder einen Turbinenmischer. Mittels Hochdruck kann auch ein
Extraktionsmitte] eingesetzt werden, das einen niedrigeren Siedepunkt aufweist Hohe Temperaturen erleichtern
die Phasentrennung.
Der vermischte Strom wird in eine Phasenabtrennzone eingeleitet (Dekanter oder Tank), die eine relativ
ruhige Absetzzone enthält Hier sinkt das geklärte Wasser durch die Schwerkraft nach unten. Eine
Dispersion von Kohlenstoff in leichtem, flüssigen Extraktionsmittel wird auf dem geklärten Wasser
aufgeschlämmt. Das Tankvolumen sollte eine Verweilzeit von mindestens 2 Minuten und vorzugsweise etwa 5
bis 15 Minuten ermöglichen. Der Druck in der Absetzzone oder im Dekanter sollte ausreichen, um das
Extraktionsmittel und das Wasser in flüssiger Phase zu ■>
halten. Die Temperatur im Dekanter liegt unterhalb der Temperatur, mit der die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion
die Waschzone verläßt und die bei Raumtemperatur bis 371 ° C, vorzugsweise bei 93,3 bis 288° C, liegt.
Geklärtes Wasser wird aus dem Dekanter abgezogen in
und zumindest ein Teil im Kreislauf zur Waschzone zurückgeführt. Wahlweise kann zumindest ein Teil der
wasserlöslichen Bestandteile aus dem Extraktionsmittel vorher entfernt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfin- ι j
dungsgemäßen Verfahrens wird das in der ersten Stufe geklärte Wasser nach Expansion und Absenkung des
Druckes in eine Gas-Flüssigkeit-Abtrennzone eingegeben und die leichte, gasförmige Fraktion freigesetzt. Das
Gas wird unterhalb des Taupunktes gekühlt, um 2ii nichtkondensierte leichte Gase, Wasser und wasserlösliche,
flüssige kohlenwasserstoffhaltige Verbindungen voneinander zu trennen. Danach wird ein im wesentlichen
sauberer Wasserstrom aus der Gas-Flüssigkeit-Abtrennzone abgezogen und in eine Gas-Waschzone
zurückgeführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion in
einer ersten Stufe mit flüssigem, organischen Extraktionsmittel in Berührung gebracht, dann nach Spaltung jo
des Gemisches in einen Strom aus geklärtem Wasser und einen Strom aus Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
in einer zweiten Stufe das flüssige, organische Extraktionsmittel zu einer der Oberfläche
benachbarten Abtrennzone überführt.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Extraktionsmittel gleichzeitig in zwei
Stufen verwendet. In der ersten Stufe wird die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion in geklärtem Wasser
aufgenommen, wobei sich eine trockene, kohlenstoffhaltige Flockenschicht auf der Wasseroberfläche bildet.
Durch Zugabe von flüssigem Extraktionsmittel zur Kohlenstoff/Wasser-Dispersion in einer Menge, die
gerade ausreicht, um die Kohlenstoffbestandteile hydrophob zu machen, nicht jedoch, um eine Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
zu bilden, kann die Abtrennung verbessert werden. Die Kohlenstoffflocken
bilden auf dem Wasser eine trockene, nicht agglomerierte Rußschicht
Das flüssige Extraktionsmittel, das in die Mischzone der ersten Stufe eingegeben wird, besteht zu einem Teil
aus einer leichten, flüssigen Fraktion, die mit 0 bis 25 Gew.-% des dünnen Zentrifugenstroms vermischt
werden kann. Wahlweise kann zusätzliches Extraktionsmittel aus einer externen Quelle in die Mischzone
eingegeben werden.
Die erforderliche Menge an Extraktionsmittel kann an Hand des Schütteltests bestimmt werden. Das
Extraktionsmittel wird in kleinen Mengen zur Kohlenstoff/Wasser-Dispersion
zugegeben, bis sich Flocken bo auf der Oberfläche des geklärten Wassers bilden. Sobald
die Wasserphase klar ist und der Kohlenstoff sich in einer »trockenen« und flockigen Schicht abscheidet, ist
die zugesetzte Extraktionsmenge optimal. In der ersten Stufe beträgt die Menge etwa das 1- bis 3fache der
ölabsorptionszahl des teilchenförmigen Kohlenstoffs in der Kohlenstoff/Wasser-Dispersion. Dies entspricht
etwa 13 bis 10 kg Extraktionsmittel pro kg Kohlenstoff.
Der Bereich liegt eher zwischen 1,5 und unterhalb von 5 kg/kg.
In der zweiten Stufe wird die flockige Kohlenstolfschicht auf der Oberfläche des geklärten Wassers durch
horizontales Einleiten eines flüssigen Extraktionsmittels in die Zwischenzone zwischen geklärtem Wasser und
teilchenförmigen! Kohlenstoff abgespült, wobei der Kohlenstoff in der Zwischenphase in der leichten,
flüssigen Fraktion dispergiert wird. Zumindest ein Teil des Extraktionsmittels besteht aus einem dünnen
Zentrifugenstrom, wahlweise mit einem Teil der flüssigen, leichten Fraktion aus der Destillationszone
vermischt.
Der grundsätzliche Vorteil dieses Zweistufen- Extraktionsverfahrens
Hegt in der Vermeidung einer Emulsionsbildung.
In der ersten Stufe wird die Kohlenstoff-Wasser-Dispersion aufgelöst und der Kohlenstoff
unter Zugabe einer geringen Extraktionsmittelmenge an die Wasseroberfläche aufgeschwemmt. In der
zweiten Stufe wird ein zweites Extraktionsmittel zugesetzt in einer sehr viel größeren Menge und bei
geringer Vermischung mit Wasser, so daß eine Emulsionsbildung vermieden wird, auch wenn emulsionsbildende
Bestandteile anwesend sind.
Der Betrag an flüssigem Extraktionsmittel in der zweiten Stufe reicht aus, um eine Kohlenstoff-Extraktionsmittel-Dispersion
mit etwa 0,5 bis 5 Gew.-% Kohlenstoff zu bilden. Die Extraktionsmittelmenge kann etwa das lOfache der in der ersten Stufe benutzten
Menge betragen. Das geklärte Wasser wird aus dem Dekanter, wie vorher beschrieben, entfernt.
Die am Kopf des Dekanters abgezogene Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
kann in einer Zentrifuge angereichert unti in einen dickflüssigen und einen
dünnflüssigen Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersionsstrom aufgeteilt werden. Der dickflüssige
Strom hat einen Kohlenstoffgehalt von 1 bis 10 Gew.-°/o, vorzugsweise 4-7 Gew.-%. Der dünnflüssige Strom hat
einen Kohlenstoffgehalt von etwa 0,2 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-%.
Der dickflüssige Strom wird, vermischt mit etwa 0,02 bis 40 kg, vorzugsweise 0,1 bis 10 kg, frischem,
schwerem Kohlenwasserstoffbrennstoff pro kg Extraktionsmittel, in die Destillationskolonne eingegeben. Die
pumpfähige Mischung enthält etwa 0,02 bis 40 und vorzugsweise 0,1 bis 10 kg frischen, schweren Kohlenwasserstoffbrennstoff
pro kg Extraktionsmittel in dem dicken Zentrifugenstrom.
Bevor der dünnflüssige Zentrifugenstrom in die Misch- und Abtrennzone zurückgeführt wird, kann er
zur Entfernung von Abgasen in eine Gas-Flüssig-Trennanlage eingegeben werden. Die Temperatur und der
Druck im Dekanter und in der Zentrifugenabtrennzone sind in einer bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen
gleich.
Die pumpfähige Dispersion der Kohlenstoffteilchen im Extraktionsmittel enthält etwa 03 bis 5 Gew.-°/o
vorzugsweise 03 bis 3 Gew.-%, Kohlenstoff und wird
aus dem Dekanter abgezogen. Die Menge an zugesetztem schwerem Kohlenwasserstoffbrennstoff soll gerade
ausreichen, um eine pumpfähige Bodenaufschlämmung der Kohlenstoffteilchen in der Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
für die nachfolgende fraktionierte Destillation zu gewährleisten.
Die Bodenaufschlämmung kann etwa 03 bis 25
Gew.-% und vorzugsweise 4 bis 8 Gew.-% Kohlenstoff enthalten.
Wahlweise kann eine Mischung hergestellt werden.
die aus 0 bis 0,25 kg aufbereiteter Extraktionsmittellösung pro kg Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
plus schwerem Kohlenwasserstoffbrennstoff besteht. Diese Mischung wird vorzugsweise auf eine
Temperatur von 93,3 bis 316°C aufgeheizt und in die Destillationskolonne eingegeben, aus der eine leichte,
flüssige Extraktionsmittelfraktion mit einem Siedepunkt im Bereich von 37,8 bis 37 ΓC, insbesondere im Bereich
von 65,6 bis 316° C, über Kopf aus der Destillationskolonne
abgezogen wird.
Der Druck im Destillationsturm beträgt 1 bis 7,03 kg/cm2. Die Zustandsbedingungen werden so
gewählt, daß möglichst keine Fraktionierung des schweren Kohlenwasserstoffbrennstoffs stattfindet. Das
über Kopf abgezogene, leichte Fraktionsprodukt besteht entweder aus einem leichten Kohlenwasserstoffbrennstoff
oder aus leichtem, organischem Beiprodukt der Oxo/Oxylsynthese, die dann allein das flüssige,
organische Extraktionsmittel enthält. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Destillationskolonne so
eingestellt werden, daß das Überkopfprodukt aus 0,1 bis 25 Gew.-% des leichten Kohlenwasserstoffbrennsloffs
und der Rest aus flüssigen, organischen Beiprodukten der Oxo/Oxylsynthese besteht. In einer weiteren
Ausführungsform kann die im Kreislauf geführte leichte Fraktion aus einem flüssigen, organischen Extraktionsmittel der in den Tabellen I und II angegebenen
Zusammensetzung bestehen.
Die organische Fraktion wird aus dem Fraktionierturm abgezogen, gekühlt, verflüssigt und in die
Mischzone zurückgegeben.
Obgleich das vorliegende Verfahren besonders geeignet ist zur Entfernung der dispergierten Kohlenstoffteilchen
aus einer Kohlenstoff/Wasser-Dispersion, uie durch Waschen des Generatorabgases hergestellt
worden ist, kann es in ähnlicher Weise auch in vieien anderen Kohlenwasserstoff-Vergasungsverfahren verwendet
werden.
im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren an Hand von drei Beispielen und zwei Zeichnungen
näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt die schematische Wiedergabe einer zur Durchführung des Verfahrens
geeigneten Anlage, F i g. 2 das Fließschema einer weiteren Ausführungsform. Die Mengenangaben beziehen
sich auf stündlichen Durchsatz.
Der Dekanter 15 (siehe Fig. 1) wird in einem einstufigen Verfahren betrieben. Das Extraktionsmittel
besteht aus einem leichten Kohlenwasserstoffbrennstoff.
6540 kg einer Kohlenstoff/Wasser-Dispersion, die 65,4 kg teilchenförmigen Kohlenstoff aus einer
Gas-Waschzone enthalten, werden bei einer Temperatur von 121,10C durch Leitung 1 eingegeben und über
das Mischerventil 2 mit 4850 kg eines leichten Kohlenwasserstoffbrennstoffs aus Leitung 3 vermischt,
das etwa 1300 kg einer leichten Brennstoffreaktion aus Leitung 4 und 5 und 3550 kg eines dünnflüssigen
Zentrifugenstroms aus Leitung 10 enthält. Der leichte Kohlenwasserstoffbrennstoff besteht aus Naphtha
(ASTM D 288), der dünnflüssige Zentrifugenstrom enthält dispergierte Kohlenstoffteilchen.
Die Mischung wird durch Leitung 14 in den Dekanter 15 eingegeben. Bei 25 atm findet hier eine Trennung der
Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion vom geklärten Wasser statt Das Wasser setzt sich am Fuß des
Dekanters 15 ab und wird über Leitung 16 abgezogen. Falls erforderlich, wird in Leitung 16 das Wasser
gereinigt und zur Gaskühl- und -waschzone zurückgeführt. Ein Teil kann aus dem System abgezogen und
r, durch Frischwasser ersetzt werden. 4850 kg des leichten
Brennstoff-Extraktionsmittels werden zusammen mit 65,4 kg teilchenförmigem Kohlenstoff als Dispersion am
Kopf des Dekanters 15 über Leitung 17 abgezogen und in einen Zentrifugenseparator 18 vom Scheibentyp
κι eingegeben. Die Drehzahl des Zentrifugenseparators
beträgt etwa 9500 Umdrehungen pro Minute.
3550 kg eines dünnflüssigen Zentrifugenstroms aus leichtem Brennstoff-Extraktionsmittel und teilchenförmigem
Kohlenstoff wird aus der Zentrifuge 18 über
ι·) Leitung 19 abgezogen und in den Sammeltank 8
eingegeben. Abgas wird über Leitung 20 abgezogen.
137ökg eines dickflüssigen Zentrifugenstroms aus
65,4 kg teilchenförmigem Kohlenstoff und dem Rest aus Extraktionsmittel werden aus der Zentrifuge 18 über
_>o Leitung 24 abgezogen und in Leitung 25 mit 3710 kg
eines schweren Kohlenwasserstoffbrennstoffs, der eine Dichte Dk von 1,06, einen oberen Heizwert von
9910 kcal/kg und eine Elementaranalyse (in Gew.-%) von C 81,2; H 11,4; N 0,5; S 3,3; O 3,5 und Asche 0.2
2~> besitzt, aus Leitung 26 vermischt. Die Mischung wird aus
Leitung 25 in den Fraktionierturm 6 eingegeben.
Die Verfahrensbedingungen im Fraktionierturm 6
werden so gewählt, daß im wesentlichen kein schweres Heizöl mit der leichten Fraktion über Leitung 27
in abgezogen wird. Vielmehr wird im wesentlichen der
gesamte schwere Brennstoff am Fuß der Kolonne durch Leitung 28 als pumpfähige Kohlenstoffaufschlämmung
mit 65,4 kg Kohlenstoffteilchen abgezogen. Der Druck im Fraktionierturm beträgt etwa 1 kg/cm-.
r, Aus dem dickflüssigen Zentrifugenstrom wird der Anteil an leichtem Brennstoff-Extraktionsmittel in der
Destillationskolonne 6 verdampft und als kohlenstofffreier Strom durch Leitung 27 über Kopf abgezogen. Es
werden 1635 kg leichtes Brennstoff-Extraktionsmittel
■κι erhalten, die im Wärmeaustauscher 29 gekühlt, kondensiert
und durch Leitung 30 in einen Flüssig-Flüssig-Separator
31 eingegeben werden. Das Wasser wird vollständig durch Leitung 32 abgezogen. Die Mischung
aus leichtem Brennstoff-Extraktionsmittel wird über
r> Pumpe 33 in Leitung 35 gepumpt, wo 1300 kg der
Mischung über Leitung 4, 5 und 3 in die Mischzone 2 als Teil des im Einstufenverfahren eingesetzten Extraktionsmittels
zurückgeführt werden. Die restlichen 329 kg der Mischung werden durch Leitung 36 in die
,ι. Destillationskolonne 6 zurückgegeben. Das Kreislaufverhältnis
für die Destillationskolonne 6 beträgt 0,05 bis 0,5 kg Rückfluß in Leitung 36 pro kg Extraktionsmittel
bei der Kolonnenspeisung in Leitung 25.
Eir, Teilstrom aus der Kolonne 6 wird über Leitung 40
Vi durch Wiedererhitzer 41 geführt, wo die Temperatur
des Teilstroms auf die gewünschte Verdampfungstemperatur der Überkopffraktion angehoben wird. Der
Teilstrom wird dann in die Kolonne 6 durch Leitung 42 zurückgeführt
bo Die am Boden der Kolonne 6 befindliche Kohlenstoff/Öl-Aufschlämmung
besteht aus 3710 kg schwerem Heizöl und 65,4 kg teilchenförmigem Kohlenstoff, die
zusammen über Leitung 28 und Pumpe 43 in die Reaktionszone des Synthesegasgenerators als Teil des
hl Brennstoffs gefördert werden.
Es ist vorteilhaft, einen Teil der frischen Mischung eines flüssigen organischen Beiproduktes der Oxo/Oxylsynthese
in Leitung 53 durch Ventil 54 und Leitung 55 in
Leitung 45 einzugeben, wo es mit der Kohlenstoff/öl-Aufschlämmung
aus Leitung 44 vermischt wird. Diese verbesserte Brennstoffmischung wird dann durch
Leitung 46 und 48 in den Synthesegasgenerator als zumindest ein Teil der Einspeisung eingegeben.
Wahlweise wird ein Teil der Mischung in Leitung 45 in einen Ofen über Leitung 56, Ventil 57 und Leitung 58
eingegeben.
Auf diese Art und Weise werden 814 kg des organischen Beiproduktes aus der Oxosynthese aus
Leitung 53 in Leitung 45 mit 3770 kg einer Aufschlämmung von Kohlenstoff in schwerem Heizöl aus Leitung
44 vermischt. Die Mischung wird in den Synthesegasgenerator als Brennstoff eingegeben und mit 4350 kg
Sauerstoff (99,5 Mol-% O2) und 1980 kg Dampf
umgesetzt.
Ein flüssiges, organisches Extraktionsmittel mit der in
Tabelle III gezeigten Zusammensetzung wird in einen Synthesegasgenerator eingegeben und partiell oxydiert.
Nach Entfernung der wasserlöslichen Verbindungen hat das erhaltene Synthesegas folgende Zusammensetzung
(in Mol-%): CO 41,00; H2 42,22; CO2 4,39; H2O 11,26;
CH4 0,21; ArO1Il; N2 0,12; H2S 0,66 und COS 0,03. In
einer Reinigungsstufe werden Säuregase und Kohlenstoffteilchen entfernt und das Synthesegas verdichtet
zur Eingabe in die Oxosynthese.
Entsprechend F i g. 2 werden aus einer Waschzone 6540 kg einer Kohlenstoff/Wasser-Dispersion, die
65,4 kg Kohlenstoffteilchen enthält, bei einer Temperatur von 121.1°C durch Leitung ϊ eingegeben und über
ein Mischerventil 2 mit 4850 kg eines organischen Extraktionsmittels aus Leitung 5 vermischt. Das
organische Extraktionsmittel besteht aus 3550 kg eines dünnflüssigen Zentrifugenstroms und 1300 kg einer
leichten Überkopf-Fraktion aus einer Mischung von organischen Beiprodukten der Oxosynthese.
Diese Mischung wird durch Leitung 6 in einen Dekanter 7 eingeleitet, in dem eine Trennung der
Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion vom geklärten Wasser bei einem Druck von 25 atm stattfindet. Das
geklärte Wasser wird am Boden des Dekanters 7 über Leitung 8 abgezogen. 4850 kg Extraktionsmittel mit
65,4 kg Ruß werden aus dem Dekanter durch Leitung 9 abgezogen und in einer üblichen Zentrifuge 80 mit
9500 UpM zentrifugiert.
Man erhält 3550 kg eines dünnflüssigen Zentrifugenstroms, der über Leitung 81 in den Sammeltank 72
eingegeben wird, aus dem sich abscheidende Abgase über Leitung 82 abgezogen werden. Die Dispersion aus
Kohlenstoffteilchen und Extraktionsmittel wird durch Leitung 73 über Pumpe 74 und das Mischerventil 2
zurückgeführt.
Der erhaltene dickflüssige Zentrifugenstrom, der 65,4 kg Kohlenstoffteilchen und 1300 kg des organischen
Extraktionsmittels enthält, wird über Leitung 85 in Leitung 86 mit einer Mischung aus organischen
Beiprodukten der Oxosynthese vermischt. Die Beiprodukte werden über Leitung 15,87, Ventil 88 und Leitung
89 in das System eingespeist Die Mischung wird in Leitung 19 mit 3710 kg eines Kohlenwasserstoffbrennstoffs,
z. B. eines schweren Heizöles, das durch Leitung 20 eingegeben wird, vermischt und dann zur Destillationskolonne
21 überführt.
Die Verfahrensbedingungen in der Destillationskolonne 21 werden so gewählt, daß im wesentlichen
kein schwerer Kohlenwasserstoffbrennstoff in der leichten Fraktion des Überkopfproduktes gefunden
wird. Vielmehr wird im wesentlichen der gesamte schwere Brennstoff am Boden der Kolonne 21 als
pumpfähige Kohlenstoffaufschlämmung durch Leitung
44 abgezogen. Die pumpfähige Aufschlämmung enthält 65,4 kg Kohlenstoff und im wesentlichen keine unverdampften
Reste von organischen Beiprodukten der Oxosynthese. Der Druck in der Destillationskolonne
beträgt 1 atm. Es werden 1550 kg des organischen Extraktionsmittels in der Destillationskolonne 21
verdampft, über Kopf durch Leitung 22 abgezogen, im Wärmeaustauscher 23 abgekühlt und kondensiert und
durch Leitung 24 in einen Flüssig-Flüssig-Separator 25 eingegeben. Durch Leitung 34 wird Wasser und über
Pumpe 36 durch Leitung 37 das organische Extraktionsmittel abgepumpt. 1300 kg davon werden durch Leitung
38,39, 78 und 5 über das Mischerventil 2 in die Leitung 6 zurückgeführt. Der Rest wird aus Leitung 37 durch
Leitung 40 in die Destillationskolonne 21 zurückgeleitet. Das Kreislaufverhältnis für die Destillationskolonne 21
beträgt 0,05 bis 0,5 kg Rückfluß pro kg Kolonneneinspeisung.
Ein Teil wird über Leitung 41 aus der Kolonne 21 abgezogen, durch den Wiedererhitzer 42, wo der
Teilstrom auf die gewünschte Verdampfungstemperatur der Überkopffraktion erhitzt wird, und durch Leitung 43
in die Kolonne 21 zurückgeführt. Die am Boden der Kolonne 21 befindlichen 3770 kg Kohlenstoff/Öl-Aufschlämmung
werden über die Leitung 44 und die Pumpe
45 in die Reaktionszone des Synthesegasgenerators als Teil der Einspeisung eingegeben. Wahlweise wird ein
Teil der Mischung in Leitung 47 über Leitung 54, Ventil 55 und Leitung 56 als Brennstoff in einen Ofen
eingegeben.
Der Dekanter 7 wird in einem zweistufigen Verfahren betrieben. Im übrigen gelten die gleichen Verfahrensbedingungen
wie in Beispiel 2.
Entsprechend dem Fließschema in Fig. 2 werden
j-. 19,7 kg einer Mischung aus kohlenstofffreien, organischen
Beiprodukten aus der Oxosynthese als Teil der Überkopffraktion der Destillationskolonne 21 in den
Mischer 2 über Leitung 38, 39, 78 und 5 zusammen mit 6540 kg einer Kohlenstoff/Wasser-Dispersion aus Lei-
-,Ii tung 1 eingegeben. Die Menge an Extraktionsmittel
reicht aus, um die Kohlenstoffteilchen hydrophob zu machen und eine im wesentlichen trockene, flockige
Kohlenstoffschicht zu erhalten. In der zweiten Stufe werden 4850 kg Extraktionsmittel über Leitung 60 in
-,-, den Dekanter nahe der Kohlenstoff/Wasser-Trennschicht
eingegeben, wobei die Kohlenstoffteilchen unter Bildung einer Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion
aufgeschlämmt werden. Die Dispersion wird aus Leitung 9 abgezogen. Das flüssige Extraktionsmittel in
ho Leitung 60 enthält 1300 kg organische Beiprodukte der
Oxosynthese und 3550 kg eines dünnflüssigen Zentrifugenstroms. Wahlweise wird entweder ein dünnflüssiger
Zentrifugenstrom über Leitung 75 oder eine leichte Fraktion aus Leitung 38 über das Mischerventil 2 mit
b5 oder ohne Zumischung eines anderen Stroms in die
erste Stufe, die zweite Stufe oder in beide Stufen des Dekanters 7 gleichzeitig als zumindest ein Teil des
flüssigen organischen Extraktionsmittels eingegeben.
Bestandteile der flüssigen, organischen Beiprodukte der Oxo- oder Oxyl-Prozesse
Gruppe
KohlenstofT-bereich
Gew.-%
Alkohol
Ester
Aldehyde
Ketone
Äther
Säure
Olefin
gesättigte Kohlenwasserstoffe
Wasser
C, bis C16 C6 bis C8
C3 bis C16 C, bis C16
C6 bis C28 C3 bis C16
C5 bis C15 C5 bis C28
C5 bis C28
2 bis 75 5 bis 70 0 bis 25 0 bis 25 0 bis 50 0 bis 10 0 bis 50 0 bis 50
0 bis 15
Elementaranalyse der flüssigen, organischen Beiprodukte
der Oxo- oder Oxyl-Prozesse
Gew.-%
2(1
14
Zusammensetzung einer typischen Mischung von flüssigen, organischen Beiprodukten aus der
Oxo-Synthese
Gew.-% | |
Ester | 56 |
ίο Äther | 20 |
Aldehyde | 5 |
Ketone | 5 |
Säure | 5 und weniger |
gesättigte Kohlenwasserstoffe | 1 und weniger |
15 Olefine | 1 und weniger |
Alkohole | 5 |
Wasser | 2 |
Elementaranalyse einer typischen Mischung von flüssigen, organischen Beiprodukten aus der
Oxo-Synthese
Gew.-%
Kohlenstoff
Wasserstoff
Sauerstoff
Wasserstoff
Sauerstoff
etwa 55 bis 90 etwa 5 bis 17 etwa 3 bis 40 Kohlenstoff Wasserstoff
Sauerstoff
69,2 12,0 18,8
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Verfahren zur Reinigung von Synthesegas, das neben H2, CO, CO2 und H2O auch mitgerissene Kohlenstoffteilchen enthält, in einer Gaskühl- und -waschzone, wobei eine Kohlenstoff/Wasser-Dispersion gebildet wird, die mit einem flüssigen organischen Extraktionsmittel in einer Menge versetzt wird, die ausreicht, um alle Kohlenstoffteilchen in der Dispersion zu hydrophobieren, worauf die Dispersion in einen geklärten Wasserstrom, der ganz oder teilweise in die Gaswaschzone zurückgeführt wird, und in einen Strom von im Extraktionsmittel dispergiertem Kohlenstoff zerlegt wird, dann die Kohlenstoff/Extraktionsmittel-Dispersion durch Zentrifugieren in einen dickflüssigen Kohlenstoff-Extraktionsmittelanteil mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 1 bis 10 Gew.-% und in einen dünnflüssigen Anteil mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,05 bis 1,0 Gew.-% aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnflüssige Zentrifugenstrom gegebenenfalls entgast und als Teil des organischen Extraktionsmittels für die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion in eine Mischzone zurückgeführt wird, wogegen der dickflüssige Zentrifugenstrom nach Zumischen von frischem schweren Kohlenwasserstoffbrennstoff einer fraktionierten Destillation unterworfen und die leichte flüssige Fraktion als Teil des organischen Extraktionsmittels für die Kohlenstoff/Wasser-Dispersion ebenfalls in die Mischzone zurückgeführt wird, wobei das Gewichtsverhältnis von leichter flüssiger Fraktion zu dünnflüssigem Zentrifugenstrom in der Mischzone 0,05 bis 20 beträgt, und die als Bodenprodukt der fraktionierten Destillation verbliebene Kohlenstoffaufschlämmung abgepumpt und dem Gasgenerator als Teil der Brennstoffeinspeisung zugeführt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige, organische Extraktionsmittel mit der Kohlenstoff-Wasser-Dispersion in einem Verhältnis vermischt wird, das etwa 10 — 200mal dem Gewicht an teilchenförmigen! Kohlenstoff in der Kohlenstoff-Wasser-Dispersion entspricht.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vermischung der Kohlenstoff-Wasser-Dispersion mit dem flüssigen, organischen Extraktionsmittel und Spaltung in einen Strom aus geklärtem Wasser und einen Strom aus Kohlenstoff-Extraktionsmittel-Dispersion in einer ersten Stufe dann in einer zweiten Stufe das flüssige, organische Extraktionsmittel zu einer der Wasseroberfläche benachbarten Abtrennzone überführt wird.4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweistufigen Verfahren in der Mischzone im ersten Schritt ein organisches Extraktionsmittel eingesetzt wird, das aus einer leichten, flüssigen Fraktion in Zumischung von 0—25 Gew.-% des dünnflüssigen Zentrifugenstroms besteht, während im zweiten Schritt ein organisches Extraktionsmittel eingesetzt wird, das zumindest einen Teil des dünnflüssigen Zentrifugenstroms und weiterhin einen Teil der leichten Fraktion aus der fraktionierten Destillation enthält.■j. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Stufe geklärte Wasser nach Expansion und Absenkung des Druckes in eine Gas-Flüssigkeit-Abtre.inzone eingegeben und die leichte, gasförmige Fraktion freigesetzt wird, danach ein im wesentli- -chen sauberer Wasserstrom aus der Gas-Flüssigkeit-Abtrennzone abgezogen und in eine Gas-Waschzone eingegeben wird.j) 6. Verfahren nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige, organische Extraktionsmittel aus einem leichten, flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff mit einem Siedepunkt im Bereich von 37,8 bis 2600C, einer Dichte D° im Bereich von 0,61 bis 0,93 und einer Kohlenstoffzahl im Bereich von 5 bis 16 besteht.7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Extraktionsmittel eine Mischung eines flüssi-4-, gen, organischen Beiproduktes aus der Oxo/Oxylsynthese ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/535,605 US3980590A (en) | 1974-12-23 | 1974-12-23 | Recovery of particulate carbon from synthesis gas |
US05/535,607 US3980592A (en) | 1974-12-23 | 1974-12-23 | Recovery of particulate carbon from synthesis gas |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2557684A1 DE2557684A1 (de) | 1976-07-01 |
DE2557684B2 true DE2557684B2 (de) | 1979-01-11 |
DE2557684C3 DE2557684C3 (de) | 1979-08-30 |
Family
ID=27064869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2557684A Expired DE2557684C3 (de) | 1974-12-23 | 1975-12-20 | Verfahren zur Reinigung von Synthesegas |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS537173B2 (de) |
BR (1) | BR7508523A (de) |
DE (1) | DE2557684C3 (de) |
DK (1) | DK143695C (de) |
ES (1) | ES443769A1 (de) |
FR (1) | FR2295910A1 (de) |
GB (1) | GB1497171A (de) |
IN (1) | IN142492B (de) |
IT (1) | IT1051863B (de) |
NL (1) | NL7514567A (de) |
NO (1) | NO145407C (de) |
SE (1) | SE417084B (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4134740A (en) * | 1977-12-14 | 1979-01-16 | Texaco Inc. | Method for energy utilization in producing synthesis gas and recovering unconverted carbon |
CN103764547B (zh) * | 2011-07-29 | 2016-08-10 | 欧季亚股份有限公司 | 改良的羰氢化制程以及从废油制造合成气体的方法 |
CN112439414A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-05 | 南京东焱氢能源科技有限公司 | 一种基于微反应器的高活性氢氧化钯碳的制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2346742C3 (de) * | 1972-12-29 | 1979-02-01 | Texaco Development Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) | Verfahren zur Entfernung von Kohlenstoffpartikeln aus einer wäßrigen Dispersion |
-
1975
- 1975-09-30 JP JP11734275A patent/JPS537173B2/ja not_active Expired
- 1975-10-29 GB GB44762/75A patent/GB1497171A/en not_active Expired
- 1975-11-05 IN IN2114/CAL/75A patent/IN142492B/en unknown
- 1975-12-05 FR FR7537282A patent/FR2295910A1/fr active Granted
- 1975-12-08 NO NO754139A patent/NO145407C/no unknown
- 1975-12-15 NL NL7514567A patent/NL7514567A/xx not_active Application Discontinuation
- 1975-12-18 SE SE7514363A patent/SE417084B/xx unknown
- 1975-12-20 DE DE2557684A patent/DE2557684C3/de not_active Expired
- 1975-12-22 DK DK587675A patent/DK143695C/da active
- 1975-12-22 IT IT30652/75A patent/IT1051863B/it active
- 1975-12-22 BR BR7508523*A patent/BR7508523A/pt unknown
- 1975-12-22 ES ES443769A patent/ES443769A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2557684C3 (de) | 1979-08-30 |
DE2557684A1 (de) | 1976-07-01 |
NO754139L (de) | 1976-06-24 |
IT1051863B (it) | 1981-05-20 |
JPS5175705A (de) | 1976-06-30 |
NL7514567A (nl) | 1976-06-25 |
DK587675A (da) | 1976-06-24 |
DK143695B (da) | 1981-09-28 |
DK143695C (da) | 1982-03-08 |
NO145407C (no) | 1982-03-17 |
FR2295910B1 (de) | 1981-06-19 |
AU8641175A (en) | 1977-05-12 |
ES443769A1 (es) | 1977-10-01 |
NO145407B (no) | 1981-12-07 |
BR7508523A (pt) | 1976-08-24 |
JPS537173B2 (de) | 1978-03-15 |
GB1497171A (en) | 1978-01-05 |
FR2295910A1 (fr) | 1976-07-23 |
SE417084B (sv) | 1981-02-23 |
SE7514363L (sv) | 1976-06-24 |
IN142492B (de) | 1977-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2654635A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenwasserstoffoelen durch spaltende kohlehydrierung | |
DE60006783T2 (de) | Integriertes lösungsmittelentasphaltierungs- , vergasungs- und wasserstoffbehandlungsverfahren | |
DE2536249A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von heizgas und synthesegas aus festen, kohlenstoffhaltigen brennstoffen | |
EP0073355B1 (de) | Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe | |
DE2910218A1 (de) | Integriertes verkokungs- und vergasungsverfahren | |
DE1135892B (de) | Verfahren zur Herstellung von normalerweise gasfoermigen Olefinen | |
DE2265325B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Reduktionsgasmischung | |
DE1812122C3 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Ruß aus Synthesegas | |
DE2851358C2 (de) | ||
DE1470628A1 (de) | Verfahren zur Befreiung von Kohlenwasserstoffoelen von Verunreinigungen | |
DE2728455A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum pyrolysieren von kohlenstoffhaltigem material | |
DE2557684C3 (de) | Verfahren zur Reinigung von Synthesegas | |
DE2834712C2 (de) | Verfahren zur Rückführung des bei der Herstellung von Synthesegas in wäßriger Suspension anfallenden Rußes in den Gasgenerator | |
DE69927062T2 (de) | Verfahren zur abfallentsorgung durch ein verkokungsprozess | |
DE2346742C3 (de) | Verfahren zur Entfernung von Kohlenstoffpartikeln aus einer wäßrigen Dispersion | |
DE2853366A1 (de) | Verfahren zur aufbereitung von bei der kohleveredlung anfallenden, nicht destillierbaren feststoffhaltigen kohlenwasserstofffraktionen | |
DE2210954A1 (de) | Verfahren zum Gewinnen organischer Flüssigkeiten aus Kohleverflüssigungsprodukten | |
DE2041227A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gasen | |
DE3407476C2 (de) | ||
DE2916199A1 (de) | Verfahren zur vergasung eines festen, kohlenstoffhaltigen brennstoffs | |
DE1088642B (de) | Verfahren zur Hydrierung von fluessigen Kohlenwasserstoffen | |
DE2929316A1 (de) | Kontinuierliches verfahren zur hydrierung von kohle | |
DE3877540T2 (de) | Verfahren zur aufbereitung von kohle durch selektive agglomerierung. | |
DE3438330C2 (de) | Verfahren zum Verflüssigen von Kohle | |
DE712311C (de) | Verfahren zur Druckhydrierung kohlenstoffhaltiger Stoffe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |