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Verfahren zum Reinigen von Kohlendestillationsgasen von Naphthalin
In dem Hauptpatent 584 048 ist ein Verfahren zur Reinigung von in üblicher Weise
gereinigten Kohlendestillationsgasen von Naphthalin, insbesondere von den schwer
zu beseitigenden Naphthalinnebeln, bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck durch Behandlung
mit Lösungsmitteln für Naphthalin (ölen) beschrieben, das darin besteht, daß das
Gas bei Temperaturen über 40' C durch das Lösungsmittel vorzugsweise als eine Tauchwäsche
hindurchtritt und daß die hierbei aufgenommenen Lösungsmitteldämpfe durch darauffolgende
Kühlung des Gases niedergeschlagen werden. Die in der Kühlstufe niedergeschlagenen
Waschölanteile können hierauf in die Waschstufe zurückgeführt werden und werden
durch Erhöhung ihrer Temperatur zur neuerlichen Aufnahme von Naphthalin usw. aus
dem zugeführten zu reinigenden Gas fähig. Derart gelingt es, die Kohlendestillationsgase
vollständig vom Naphthalin zu befreien.
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Als geeignete Waschöle wurden in diesem Hauptpatent in erster Linie
niedrig siedende Öle mit einer Siedegrenze von etwa 16o bis 22o° C vorgeschlagen.
In dem Zusatzpatent 594 115 ist vorgeschlagen, höher und hoch siedende Öle zu gleichem
Zweck zu verwenden.
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Es hat sich nun gezeigt, daß gewisse Ölgemische mit besonderem Vorteil
zum Waschen der Kohlendestillationsgase verwendet werden können. Diese Ölgemische
bestehen zum überwiegenden Teil aus hoch, insbesondere oberhalb 250' C siedenden
ölen, wie z. B. scharf abgetriebenem Benzolwaschöl, Anthracenöl und ähnlichen, denen
gewisse niedrig siedende öle mit einer Siedegrenze von etwa 16o bis 220'C,
wie z. B. Solvent-Naphtha 2, Naphthalinölvorlauf, abgetropftes Rückstandsöl der
Rohdestillation von Leichtöl und ähnliche, zugegeben werden.
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Beschickt man bei Durchführung der Erfindung die Tauchstufe mit einem
solchen Ölgemisch, so belädt sich das eintretende zu reinigende Gas bei erhöhter
Temperatur, vorteilhaft ioo ° C und höher, und erhöhtem Druck mit den in diesem
Ölgemisch befindlichen leicht siedenden Ölanteilen. Eine künstliche Temperaturerhöhung
wird regelmäßig nicht notwendig sein, weil das Gas durch seine Kompression auf erhöhte
Temperatur gebracht wird. Die derart in das Gas in Dampfform übergegangenen leicht
siedenden Ölanteile werden in der Kühlstufe des. Gases kondensiert, ergeben regelmäßig
eine Art feinsten Nebels, der alle im Gas befindlichen Naphthalinanteile leicht
und vollständig in Lösung nimmt und zusammen mit dem Naphthalin ausfällt. Dieses
kondensierte Waschöl wird vom Gasstrom getrennt und nach Abscheidung vom Wasser
in die Tauchstufe zurückgeführt. Hierbei vermischt es sich mit den in der Tauchstufe
befindlichen hoch siedenden Ölen, gibt an diese hierbei einen Teil seines Naphthalingehaltes
ab
und kann als Lösungsmitteldampf wiederum in das die Tauchstufe
durchstreichende zu reinigende Gas übertreten, wodurch ein neuer Kreislauf erfolgt,
in dessen Verlauf beim Übergang aus dem dampfförmigen in den tropfbar flüssigen
Zustand die besonders wirkungsvolle Waschwirkung auftritt.
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In Durchführung der Erfindung werden die regelmäßig den geringeren
Teil des Ölgemisches ausmachenden niedrig siedenden Öle zwischen der Tauch- und
der Kühlstufe im Kreislauf geführt, und hierbei wird eine Art Restwäsche des Gases
erzielt, während die hoch siedenden Öle, regelmäßig der größere Anteil des Ölgemisches,
in der Tauchstufe verbleiben und in allmählich wachsendem Maße mit Naphthalin angereichert
werden. Je nach den Temperaturverhältnissen, dem Naphthalingehalt des Gases erfolgt
deren Anreicherung überwiegend durch Aufnahme von Naphthalin aus dem Gase oder aber
durch Übertragung aus den niedrig siedenden in die Tauchaus der Kühlstufe zurücklaufenden
kondensierten Ölanteilen.
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Das Verhältnis von niedrig und höher siedenden Ölen der Mischung sowie
die absolute Menge des eingesetzten Ölgemisches in Abhängigkeit von der durchgehenden
Gasmenge und deren Naphthalingehalt sowie den zur Anwendung gelangenden erhöhten
Temperaturen (regelmäßig über 40 ' C) gewählt werden. Man kann bei hinreichend großer
absoluter Menge des Ölgemisches das hoch siedende Öl gleichsam als Naphthalinspeicher
erheblicher Mengen Naphthalins betrachten, so daß der Gehalt des Öles an Naphthalin
und somit dessen Tension aus dem Öl stets derart gehalten werden können, daß ein
restlos von Naphthalin befreites Gas die Gesamtapparatur verläßt.
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Die Höhe der Beladbarkeit dieser Ölgemische mit Naphthalin ist abhängig
von dem Charakter der verwandten Öle und dem gegenseitigen Mengenverhältnis, iri
dem sie in der Mischung zusammeng--geben werden. Die geeignetste Ölmischung und
damit die höchstmögliche Beladbarkeit des Ölgemisches mit Naphthalin sind je nach
den obwaltenden Verhältnissen durch Versuche festzustellen. Selbstverständlich bestehen
die verschiedensten Übergänge und Zwischenstufen in der dargelegten Wirkungsweise
der im ständigen Kreislauf zwischen Tauch- und Kühlstufe befindlichen Ölanteile
des Gemisches. So kann insbesondere auch ein mehr oder minder großer Teil der höher
siedenden Öle dampfförmig in das Gas übertreten und sich am Kreislauf beteiligen.
Umgekehrt können gewisse Mengen der niedrig siedenden Öle in der Tauchstufe verbleiben
und das Lösungsvermögen der hoch siedenden Öle erhöhen.
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Die Tension des Naphthalins aus dem Öl der Tauchstufe wird je nach
den Bedingungen der Temperatur, der Beladung des Öles mit Naphthalin usw. in den
verschiedenen Perioden des Reinigungsprozesses verschieden sein, so daß je nach
dem Naphthalingehalt des zu reinigenden Gases bereits in der Tauchstufe eine Abgabe
von Naphthalin. aus dem Gas an das 01 erfolgen kann. Ebenso kann eine Naphthalinabgabe
aus dem Gas an das Öl unterbleiben, oder schließlich können auch die aus den Ölen
der Tauchstufe austretenden niedrig siedenden Dämpfe gewisse Mengen Naphthalin enthalten.
Für den Erfolg und die Eigenart des Verfahrens besitzen die sich zwischen der Tauchstufe
und der Kühlstufe abspielenden Vorgänge nicht die geringste Bedeutung; entscheidend
ist, daß das die Gesamtapparatur schließlich verlassende Gas völlig frei von Naphthalin
ist.
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Die Verwendung der Ölgemische hat weiterhin den bedeutenden Vorteil,
daß deren Aufnahmevermögen für Naphthalin bedeutend höher ist als dasjenige der
hoch siedenden Öle allein, während der Dampfdruck der Mischung und damit die möglichen
Ölverluste geringer sind als diejenigen der niedrig siedenden Öle allein.
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Die Regeneration der mit Naphthalin hinreichend beladenen Ölgemische
erfolgt mit den im Betrieb zur Verfügung stehenden Mitteln auf die denkbar einfachste
und billigste `Veise dadurch, daß die Ölgemische z. B. auf den Abtreiber für das
angereicherte Benzolwaschöl gegeben werden. Man erhält hier aus dem scharf abgetriebenen
Waschöl den naplithalinfreien, hoch siedenden Anteil für das zur Naphthalinwäsche
benötigte Ölgemisch, dem man in dem als zweckmäßig erkannten Verhältnis als niedrig
siedenden Anteil das bei der Rohdestillation des Leichtöles anfallende Schwerbenzol
oder den verbleibenden Blasenrückstand hinzufügt, der, nach Abkühlung auf Raumtemperatur
und Ausschleudern des auskristallisierten Naphthalins, nunmehr bei Raumtemperatur
mit Naphthalin gesättigt und bei erhöhter Temperatur in der Tauchstufe der Naplithalinreinigung
im Ölgemisch zu erneuter Naphthalinaufnahme befähigt ist.
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Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, das je nach der Einstellung
der Wasserkühler mit einer Temperatur von etwa 25 bis etwa ,45 ° C die Naphthalinreinigung
verlassende naphthalinfreie Gas noch einer Kühlung mit kaltem Wasser von z. B. 5
° zu unterwerfen. Diese weitere Tiefkühlung des Gases hat nichts mit seiner Befreiung
von Naphthalin zu tun, weil das'Gas bereits beim Verlassen der Naphthalinreinigung
bei etwa :25 bis 45' C naphthalinfrei ist. Die zweite Tiefkühlung des Gases hat
vielmehr den Zweck, etwa im Gas befindliche Reste von Öldämpfen niederzuschlagen
und zurückzugewinnen, vor allem aber eine weitgehende Trocknung des Gases zu erzielen.
Man erreicht bei einer Kühlung mit gekühltem Wasser unschwer eine Endtemperatur
des Gases von
z. B. 12' C, die als Jahresdurchschnittstemperatur
zu betrachten ist. Mithin entsendet man auf diese Weise ein völlig kondensatfreies
Gas in das Rohrleitungsnetz, hat also ein Gas von einer bisher nirgends erreichten
Güte zur Verfügung. Die Bereitung eines derart chemisch wie physikalisch auf das
allerfeinste und höchste gereinigten Gases wird bei der Reinigung größter Gasmengen
besonders wirtschaftlich, also in Anwendung auf Gasmengen, wie diese in den zentralisierten
großen Gaserzeugungsstätten der Kohlenreviere, kaum aber in den dezentralisierten,
im Vergleich zu den Zentralkokereien der Kohlenreviere kleinen Gaswerken zur Verfügung
stehen.
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Die zusätzliche Tiefkühlung lediglich zwecks Trocknung des Gases kann
im übrigen auch bei Ölwäsche mit niedrig (etwa 16o bis 22o' C) oder höher (vornehmlich
über 250'C) siedenden Ölen allein Anwendung finden..