DE4412496A1 - Verfahren zur verbesserten Rückgewinnung von Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen in mit Druckkondensation und/oder Druckabsorption arbeitenden Anlagen zur Abluftreinigung - Google Patents
Verfahren zur verbesserten Rückgewinnung von Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen in mit Druckkondensation und/oder Druckabsorption arbeitenden Anlagen zur AbluftreinigungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem die Rückgewinnung von
Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen in mit Druckkondensation und/oder
Druckabsorption arbeitenden Anlagen zur Abluftreinigung verbessert
werden soll.
Bekanntlich werden bei Umschlagvorgängen, z. B. beim Umschlag an
Tankwagen-Füllbühnen, bei Kesselwagen-Einlagerungen in Binnentank
lägern und bei Schiffseinlagerungen in Tanklägern, Benzin- und
Lösemitteldämpfe in großen Mengen freigesetzt. Ihre möglichst vollstän
dige Rückgewinnung aus der Abluft ist aus wirtschaftlichen Gründen
sowie aus Gründen des Umweltschutzes dringend geboten. Man ist
daher sehr daran interessiert, neue Lösungswege zu finden, um in
wirtschaftlich vertretbarer und technisch möglichst effizienter Weise
die Anlagen und Verfahren zur Abluftreinigung weiter zu verbessern.
Dies gilt auch für technische Abluftreinigungsanlagen, bei denen für
die Rückgewinnung von Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen Druckkon
densations- und/oder Druckabsorptionsvorrichtungen eingesetzt werden,
wie z. B. bei den in jüngster Zeit entwickelten sogenannten Membran
anlagen zur Benzindampfrückgewinnung. Derartige Membranverfahren
zur Abtrennung organischer Dämpfe werden z. B. von K. Ohlrogge et
al., Filtrieren und Separieren 6 (1992), Seiten 67 bis 75 beschrieben.
Allen diesen Benzindampf-Rückgewinnungsanlagen ist gemeinsam, daß
sie ein oder mehrere Gastrennmodule enthalten, in denen Kohlenwasser
stoff/Luftgemische in eine mit Kohlenwasserstoffdämpfen angereicherte
Phase (= Permeat) und in eine an Kohlenwasserstoffdämpfen verarmte,
d. h. abgemagerte Phase (= Retentat) getrennt werden. Ähnliche Mem
branverfahren und -anlagen werden auch im Tagungsbericht 9303 der
DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und
Kohle e.V., herausgegeben im September 1993, in den Beiträgen von
R. Pelzer, Seiten 11 bis 30, K. Ohlrogge et al., Seiten 31 bis 40 und
M. Nitsche, Seiten 83 bis 184, sowie in Erdöl, Erdgas, Kohle 105
(1989), Seite 463 und 108 (1992) Seite 233 beschrieben.
Im Prinzip arbeiten diese Anlagen in der Weise, daß die beim
Umschlag von Benzin, organischen Lösemitteln u. dgl. aus Tanks,
Tankwagen, Füllbühnen u. dgl. freigesetzten Benzin- und Lösemittel
dämpfe entweder direkt oder über Gasspeicher als Zwischenstation
einer Kompressionsvorrichtung zugeführt werden, in der das Kohlenwas
serstoff/Luftgemisch auf z. B. 4 oder 8 bar verdichtet wird. Das
verdichtete Kohlenwasserstoff/Luftgemisch wird einer Direktkondensation
oder mit Hilfe eines geeigneten Waschmediums einer Absorption unter
Druck unterworfen, wobei ein wesentlicher Teil der in der Abluft
vorhandenen Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen aus der Abluft auskon
densiert bzw. ausgewaschen und in flüssiger Form zurückgewonnen
wird. Der so behandelte, einen Restgehalt an Benzin- oder Lösemittel
dämpfen aufweisende Abluftstrom wird in eine Membranstufe, die aus
einem oder mehreren Gastrennmodulen besteht, geleitet, in der eine
weitere Abtrennung von Benzin- oder Lösemitteldämpfen aus der Abluft
erfolgt. Die so gereinigte Abluft wird, gegebenenfalls nach einer
weiteren Behandlung (Feinreinigung) durch eine zweite Membranstufe,
eine katalytische Oxidation oder Adsorption, durch die der Gehalt an
Benzin- oder Lösemitteldämpfen in der Abluft erforderlichenfalls weiter
gesenkt werden kann, als Reingas in die Atmosphäre abgegeben.
Bei allen Abluftreinigungsverfahren, bei denen die Druckkondensation
und/oder Druckabsorption eine wesentliche Verfahrensstufe bei der
Rückgewinnung von Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen darstellen,
wie beispielsweise bei den oben beschriebenen Membrananlagen, fallen
die aus der Abluft unter Druck zurück gewonnenen Benzin- und/oder
Lösemittelmengen in flüssiger Form in einem geeigneten Waschmedium
gelöst an. Das Waschmedium mit dem darin aufgenommenen Benzin
und/oder Lösemittel wird unter Aufrechterhaltung des Druckes in ein
geeignetes Tanklager geleitet, wo der Druck abgebaut wird, beispiels
weise bis auf Atmosphärendruck. Bei der Druckkondensation oder
Druckwäsche wird eine erhebliche Luftmenge in dem verflüssigten
Benzin oder Lösemittel bzw. in dem verwendeten Waschmedium gelöst.
Durch die Druckentspannung wird diese Luftmenge, die im Gleichge
wicht mit Benzin oder Lösemittel beladen ist, freigesetzt und aus dem
Tankentlüftungsstutzen emittiert. Dadurch wird eine zusätzliche Emis
sion erzeugt, d. h. die Emission wird von der VRU zum Tanklager
verlagert. Bei einer Verdichtung während der Druckkondensation oder
Druckwäsche auf 4 bar lösen sich z. B. in 1 t Waschbenzin ca. 1,8
bis 2 kg Luft. Steigert man den Druck auf 8 bar, so lösen sich ca.
4 kg Luft in 1 t Waschbenzin. Bei der Entspannung im Tanklager
tritt die freigesetzte Luft benzingesättigt aus dem Tank. Aus 10 t
Waschbenzin bei 4 bar werden während des Druckabbaus ca. 18 kg
Luft freigesetzt, die eine Emission von ca. 68 kg Benzindämpfe
verursachen. Nach einer Verdichtung auf 8 bar erhöht sich bei
gleichbleibender Menge Waschbenzin die während der Entspannung
freigesetzte Luftmenge auf 40 kg/10 t Waschbenzin, das entspricht bei
Benzinsättigung der Luft einer Emission von ca. 160 kg Benzindämpfe
oder ca. 16 kg Benzindämpfe/t Waschbenzin im Umlauf. Diese zusätz
lich erzeugte schadstoffhaltige Abluft muß über ein aufwendiges Gas
pendelsystem zur Reinigungsanlage (VRU) zurückgeführt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zu schaffen, mit dem die durch das Auftreten zusätzlicher Emissionen
im Tanklager verbundenen Nachteile der bekannten Verfahren ganz
oder zumindest weitgehend vermieden werden können, so daß das
aufwendige Gaserfassungs- und Gasrückführungssystem vom Tanklager
zur Benzindampfrückgewinnungsanlage entfallen kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur verbesser
ten Rückgewinnung von Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen in mit
Druckkondensation und/oder Druckabsorption arbeitenden Anlagen zur
Abluftreinigung, das im Oberbegriff des Hauptpatentanspruchs näher
bezeichnet ist, mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptpatent
anspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen
des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen charak
terisiert.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Zwischenschaltung einer Druck
entspannung und einer Trennung der durch die Druckentspannung
freigesetzten, mit Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen bis zur Sätti
gung beladenen Luft von dem Waschmedium nach Verlassen der Konden
sations- oder Absorptionsanlage und vor dem Eintreten des das
zurück gewonnene Benzin und/oder Lösemittel enthaltenden Waschmediums
in das Tanklager wird bewirkt, daß das Tanklager nicht mehr wie
bei den bekannten Verfahren mit der unter Druck in dem Waschmedium
gelösten Luft belastet wird, die im Tanklager bei der Druckentspan
nung freigesetzt und als benzin- bzw. lösemittelgesättigte Luft für
eine beträchtliche zusätzliche Emission im Tanklager verantwortlich
ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht man vielmehr, daß
dem Tanklager im wesentlichen nur noch das druckentspannte und
daher kaum noch gelöste Luft enthaltende Waschmedium mit darin
gelöstem, zurückgewonnenem Benzin und/oder Lösemittel zugeleitet
wird, wodurch zusätzliche Emissionen durch mit Benzin- und/oder
Lösemitteldämpfen beladene Luft vermieden werden. Dies ist ein wesent
licher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere auch
deshalb, weil dadurch auch auf das aufwendige Gaspendelsystem
verzichtet werden kann. Das bei dem Druckabbau freigesetzte Ben
zin/Luft- und/oder Lösemittel/Luft-Gemisch wird aufgrund des erfin
dungsgemäßen Verfahrens in einem zwischengeschalteten Gas-Separator
von dem Benzin und/oder Lösemittel enthaltendem Waschmedium abge
trennt und auf möglichst kurzem Weg in die Benzindampfrückgewin
nungsanlage zurückgeführt. Damit wird vermieden, daß beträchtliche
Mengen an Benzin bzw. Lösemittel mit der freigesetzten Luft in die
Atmosphäre abgehen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich
daher sowohl durch material- und kostensparende Vorteile als auch
durch umweltschonende Maßnahmen aus.
Die Erfindung wird anhand von zwei Zeichnungen weiter erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen, bevorzugten Aus
führungsform des erfindungsgemäßen Verfahren.
Die mit Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene Abluft wird, wie
aus Fig. 1 ersichtlich, von einem Gasspeicher über eine Rohgas
leitung 1 einem Verdichter 2 zugeführt. Die beladene Abluft wird hier
komprimiert, beispielsweise auf 4 oder 8 bar. Die komprimierte belade
ne Abluft wird anschließend über die Leitung 3 in die Kondensations-
oder Absorptionsanlage 4 eingeleitet, in der die beladene Abluft
einer Direktkondensation oder Absorption unter Aufrechterhaltung des
vorgegebenen Druckes unterworfen wird. Das Waschmedium, das vorteil
haft aus dem Tanklager entnommen wird, wird über den Stutzen 5 am
Kolonnenkopf in die Anlage 4 eingegeben. Hierbei wird ein Teil der
in der Abluft vorhandenen Benzin- und/oder Lösemitteldämpfe mit
Hilfe des Waschmediums aus der Abluft ausgewaschen bzw. auskonden
siert und in flüssiger Form vom Waschmedium aufgenommen. Das mit
dem ausgewaschenen bzw. auskondensierten Benzin und/oder Lösemittel
beladene und luftgesättigte Waschmedium sammelt sich im Sumpf am
Boden der Kondensations- oder Absorptionsanlage 4 und tritt durch
den Stutzen 6 aus der Anlage 4 aus, während die so behandelte
Abluft mit einem Restgehalt an Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen
unter Druck in eine geeignete weitere Reinigungsstufe geführt wird,
beispielsweise in eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Membranstu
fe aus ein oder mehreren Gastrennmodulen als Teil der VRU, die oben
bereits beschrieben wurde. Hier findet eine weitere Abtrennung von
Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen aus der Abluft statt, die dann,
gegebenenfalls nach einer weiteren Feinreinigungsbehandlung, als Re
tentat oder Reingas in die Atmosphäre abgegeben wird.
Die in der Membranstufe zurück gewonnenen Benzin- und/oder Lösemittel
dämpfe werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich, als Permeat, d. h. eine
mit Kohlenwasserstoffdämpfen angereicherte Phase, über Leitung 14,
Vakuumpumpe 15 und Leitung 17 entweder in den Gasspeicher oder in
die Rohgasleitung 1 zurückgeführt.
Erfindungsgemäß wird das aus der Kondensations- oder Absorptions
anlage 4 über einen Stutzen 6 abgezogene, unter Druck stehende, mit
den auskondensierten bzw. ausgewaschenen Benzin- und/oder Lösemittel
dämpfen beladene und luftgesättigte Waschmedium über Leitung 7 in
eine Entspannungsvorrichtung 8 geführt, in der der Druck entspannt
wird, beispielsweise bis auf Atmosphärendruck. Die Entspannungsvor
richtung 8 kann z. B. eine Regelarmatur oder eine Blende sein. Das
aus der Entspannungsvorrichtung 8 austretende Gemisch aus freigesetz
ter Luft und flüssigem Waschmedium mit darin gelöstem Benzin
und/oder Lösemittel wird in einen Gas-Separator 9 geführt, in dem
die freigesetzte, mit Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene
Luft von dem Benzin und/oder Lösemittel enthaltenden Waschmedium
abgetrennt wird. Das entspannte Waschmedium mit dem darin gelösten
Benzin und/oder Lösemittel wird über Leitung 10 zum Tank gefördert
und dort gesammelt. Die freigesetzte, mit Benzin- und/oder Lösemittel
dämpfen beladene Luft verläßt den Gas-Separator 9 über einen Stutzen
11 und wird über die Leitung 12 in die Rohgasleitung 1 oder einen
Gasspeicher vor dem Verdichter 2 zurückgeführt. In geeigneten Fällen
wird das Verfahren im Gas-Separator vorteilhaft mit Unterdruck
durchgeführt.
Wie ebenfalls in Fig. 1 schematisch angezeigt, wird die Druckentspan
nung in der Vorrichtung 8 über eine Druckkontrolle PC gesteuert.
Ebenso wird der Abfluß des entspannten Waschmediums aus dem
Gas-Separator 9 über die Leitung 10 in den Tank über einen
Niveaustandsschalter LIS gesteuert.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die aus dem Gas-Separator 9 über den Stutzen 11 austretende,
mit Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene Luft über die Leitun
gen 12 und 13 in die Permeatsaugleitung 14 vor der Vakuumpumpe 15
eingeleitet und über Leitung 17 in die Rohgasleitung 1 oder einen
Gasspeicher vor dem Verdichter 2 zurückgeführt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird
die aus dem Gas-Separator 9 über den Stutzen 11 austretende, mit
Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene Luft über die Leitungen
12 und 16 in die Permeatdruckleitung 17 hinter der Vakuumpumpe 15
eingeleitet und in die Rohgasleitung 1 oder einen Gasspeicher vor
dem Verdichter 2 zurückgeführt.
Diese vorteilhaften Ausführungsformen, bei denen die mit Benzin
und/oder Lösemitteldämpfen beladene Luft in verschiedener Weise zur
Rohgasleitung 1 zurückgeführt wird, sind in Fig. 1 durch die
gestrichelt gezeichneten Leitungen 13 und 16 dargestellt.
In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens schematisch dargestellt, bei der die Vorgänge der Kondensa
tion oder Absorption unter Druck in der Anlage 4 und die Vorgänge
der Druckentspannung in der Vorrichtung 8 sowie die Vorgänge der
Gas/Flüssigkeitstrennung in dem Gas-Separator 9 in einer integrierten
Anlageneinheit durchgeführt werden.
Vorzugsweise besteht das Waschmedium wenigstens zum Teil aus dem
in der Kondensations- oder Absorptionsanlage 4 zurück gewonnenen
Benzin und/oder Lösemittel.
Claims (6)
1. Verfahren zur verbesserten Rückgewinnung von Benzin- und/oder
Lösemitteldämpfen in mit Druckkondensation und/oder Druckabsorp
tion arbeitenden Anlagen zur Abluftreinigung, bestehend aus einer
Kompression der mit Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladenen
Abluft, einer daran anschließenden Kondensation oder Absorption
mittels eines geeigneten Waschmediums unter Aufrechterhaltung der
Druckverhältnisse, wobei ein Teil der in der Abluft vorhandenen
Benzin- und/oder Lösemitteldämpfe in flüssiger Form aus der Abluft
zurückgewonnen wird, sowie Weiterleiten der so behandelten Abluft
mit einem Restgehalt an Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen unter
Druck in eine geeignete weitere Reinigungsstufe, in der eine
weitere Abtrennung von Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen aus
der Abluft erfolgt, die, gegebenenfalls nach einer weiteren Fein
reinigungsbehandlung, als Reingas in die Atmosphäre abgegeben
wird, während die zurückgewonnenen Benzin- und/oder Lösemittel
mengen in ein Tanklager zurückgeführt werden, dadurch gekenn
zeichnet, daß das aus der Kondensations- oder Absorptionsanlage
(4) über einen Stutzen (6) abgezogene, unter Druck stehende, mit
den auskondensierten bzw. ausgewaschenen Benzin- und/oder Löse
mitteldämpfen beladene und luftgesättigte Waschmedium über Leitung
(7) in eine Entspannungsvorrichtung (8) geführt wird, in der der
Druck entspannt wird, daß das aus der Entspannungsvorrichtung
(8) austretende Gemisch aus freigesetzter Luft und flüssigem Wasch
medium mit darin gelöstem Benzin und/oder Lösemittel in einen
Gas-Separator (9) geführt wird, in dem die freigesetzte, mit
Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene Luft von dem Benzin
und/oder Lösemittel enthaltenden Waschmedium getrennt wird, und
daß die mit Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene Luft
über einen Stutzen (11) aus dem Gas-Separator (9) entfernt und
über die Leitung (12) in die Rohgasleitung (1) oder einen Gasspei
cher vor dem Verdichter (2) zurückgeführt wird, während das
zurückgewonnene flüssige Benzin und/oder Lösemittel zusammen mit
dem Waschmedium über Leitung (10) in das Tanklager geleitet
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus
dem Gas-Separator (9) über den Stutzen (11) austretende, mit
Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene Luft über die Leitun
gen (12) und (13) in die Permeatsaugleitung (14) vor der Vakuum
pumpe (15) eingeleitet und über Leitung (17) in die Rohgasleitung
(1) oder einen Gasspeicher vor dem Verdichter (2) zurückgeführt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus
dem Gas-Separator (9) über den Stutzen (11) austretende, mit
Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen beladene Luft über die Leitun
gen (12) und (16) in die Permeatdruckleitung (17) hinter der
Vakuumpumpe (15) eingeleitet und in die Rohgasleitung (1) oder
einen Gasspeicher vor dem Verdichter (2) zurückgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß im Gas-Separator (9) während der Luftabtrennung ein
Unterdruck aufrechterhalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Vorgänge der Kondensation oder Absorption in der
Anlage (4) und die der Druckentspannung in der Vorrichtung (8)
und der Gas/Flüssigkeitstrennung in dem Gas-Separator (9) in
einer integrierten Anlageneinheit durchgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Waschmedium wenigstens zum Teil aus dem in der
Kondensations- oder Absorptionsanlage (4) zurück gewonnenen Benzin
und/oder Lösemittel besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944412496 DE4412496C2 (de) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Verfahren zur verbesserten Rückgewinnung von Benzin- und/oder Lösemitteldämpfen in mit Druckkondensation und/oder Druckabsorption arbeitenden Anlagen zur Abluftreinigung |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4412496A1 true DE4412496A1 (de) | 1995-10-19 |
DE4412496C2 DE4412496C2 (de) | 1998-07-23 |
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