WO2012059185A1 - Process for removing c2 to c5 aldehydes and other oxygen-containing organic components of chain length from c2 to c7 from a gas stream in a polyethylene plant - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a process and apparatus for the removal of C 2 to C 2 5 aldehydes and other oxygenated organic components of a
- Chain length of C 2 to C 7 from a gas stream in a polyethylene plant is distinguished, above all, by an extremely low-cost removal of these aldehydes.
- the purge gas In the usual purification of the purge gas is proceeded in three stages. With a basic wash, first the C0 2 is removed. In order to limit the consumption of NaOH here, the detergent is circulated and discharged only a small part. When propanal is in the purge gas, the propanal in that cycle accumulates until it is no longer absorbed and remains in the purge gas.
- the vaporized in the basic wash water is removed with a molecular sieve.
- a partial co-adsorption of the propane must be expected.
- the desorption which is carried out with hot ethylene at over 200 ° C, it may cause problems because the (wanted in the reactor) instability of the propane at high temperatures can cause polymerization.
- the dehydrated ethylene is purified in a cryogenic distillation, wherein the ethylene is obtained together with ethane as impurity as medium boilers in a side draw. Methane is removed overhead as low boilers, in the swamp fall to the high boilers such as propylene, propane, butane, etc. on. Since the stream contains valuable substances, it is often fed to a catalytic hydrogenation. The propanal would also end up in this stream, but it is considered a potent catalyst poison and should not be present in this stream.
- DE 2623463 A1 describes a method for removing formaldehyde from gas streams.
- the gas stream is brought into contact with water in countercurrent in an absorber and the formaldehyde-depleted gas and the formaldehyde-enriched water is removed separately from the absorber.
- the enriched water is then purified and recycled to part of the absorption stage. This purification is very complicated solved by distillation and aims to enrich the formaldehyde high.
- the detergent water is not intended to be completely rid of formaldehyde.
- Water is also used as absorbent in WO 2007/071921 A1.
- a gas stream reduced to oxygen-containing organic compounds and a water stream enriched in such compounds are discharged separately from the absorption column.
- the laden water stream is withdrawn from the absorption stage and a portion of this stream is brought into contact with a stripping gas for desorption, whereby the absorbed gas components are stripped off and on to them
- the purified water can be any suitable material.
- Components of depleted water flow is created.
- the purified water can be any suitable material.
- the loaded stripping gas is burned.
- the gases are air, nitrogen and steam
- the object is achieved by a process for the removal of C 2 - to C 5 - aldehydes and other oxygen-containing organic components of a chain length of C 2 to C 7 from a gas stream in a polyethylene plant, wherein the gas stream in
- At least one apparatus for carrying out an absorption is brought into contact with water and the aldehydes and / or the other oxygen-containing
- oxygen-containing organic components are washed out and an aldehydes and / or other oxygen-containing organic components discharged water flow and an enriched in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components stripping gas, both of which are removed from the at least one apparatus for performing the desorption, wherein Stripping gas in the at least one apparatus for performing the desorption different fuel gases of various compounds of elements C or H or mixtures thereof, preferably natural gas, are used and the enriched with aldehydes and / or other oxygen-containing organic components stripping gas is passed directly to a torch, in which it is burned.
- Pressure relief is achieved in that the at least one apparatus for carrying out the desorption is in direct communication with a torch, which is anyway present in a polyethylene plant and above controlled the pressure in the at least one apparatus for performing the desorption in a simple manner becomes.
- stripping gas various fuel gases of various compounds of elements C or H or mixtures thereof, preferably natural gas, are used in the at least one apparatus for performing the desorption desorption. It is important that the stripping gas does not cause any additional operating costs.
- a central flare is usually operated, which is operated with natural gas as a pilot gas.
- the quality of the natural gas is not essential, as long as no larger quantities of elements except C and H are registered.
- An enrichment of the gas with C 2 - to C 5 -aldehydes and / or with other oxygen-containing organic components and with water is unproblematic. Also mixtures of different
- Natural gas types up to highly hydrogen-containing gases are conceivable. Since the natural gas usually has a sufficient pressure, it can be used as a stripping gas and passed through the at least one apparatus for carrying out the desorption, before it burns as a pilot gas in the torch. The pressure of the apparatus for the
- Gas stream to be removed Among other oxygen-containing organic components having a chain length of C 2 to C 7 in this context are preferably meant butyl acrylate and similar components. It can be a mixture of different
- the discharged from the at least one apparatus for performing the absorption of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components discharged gas stream is then usually in a
- Polyethylene plant provided washing and purification steps supplied.
- the process is carried out in a pressure range of 10 to 50 bar, and preferably in a pressure range of 20 to 40 bar.
- the aldehyde to be removed is preferably propanal.
- the other oxygen-containing organic compound Preferably, the other oxygen-containing organic compound
- Component to butyl acrylate As another example of the other oxygen-containing organic component are comonomers, such as vinyl acetate.
- a partial stream of depleted of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components water stream is passed into the at least one apparatus for performing the absorption in which it is used again for absorption, and another partial stream of aldehydes and / or depleted in other oxygen-containing organic components water stream is removed from the process.
- the rejection of some of the depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components water is necessary to avoid concentration of residual, non-desorbable remaining in the water aldehydes and / or other oxygen-containing organic components, otherwise the absorption properties in the at least an apparatus for performing the absorption would be impaired.
- fresh water is introduced into the at least one apparatus for carrying out the desorption, which has a temperature of 0 ° C to 120 ° C, and preferably from 80 ° C to 100 ° C. Preference is given to from the
- Temperature increase in the at least one apparatus for carrying out the Desorption which optimizes the desorption.
- the energy input at the head of the at least one apparatus for performing the desorption improves the desorption, whereby water is recovered in high quality, which in turn to the
- Absorption can be used.
- cold water should be used to ensure optimal functioning in the absorption device.
- the volume flow of the stripping gas is kept constant at the inlet to the at least one apparatus for carrying out the desorption via a control device.
- the type of stripping gas, as described above, can vary as desired without
- the purpose of the stripping gas is to reduce the partial pressure of the C 2 to C 5 aldehydes and / or the other oxygen-containing organic components in the gas phase. Therefore, the volume flow of the gas when entering the at least one apparatus for performing the desorption is crucial. This must be set to a fixed value. The normally measured mass flow of the gas is insignificant. Even fluctuating pressures in the torch lead are automatically compensated in this way. Higher pressures cause smaller volume flows, the control valve opens, and the higher stripping gas flow compensates for the desorption worsened by the increased pressure. This is the
- Stripping gas volume flow related to the removal of the aldehydes and / or the other oxygen-containing organic components from the water the most sensitive
- the corresponding device for carrying out the method for the removal of C 2 - to C 5 -aldehydes and / or other oxygen-containing organic components from a gas stream in a polyethylene plant comprises at least one apparatus for performing an absorption at the head end a supply line for water and at the lower end a discharge for aldehydes and / or others oxygen-containing organic components enriched water and at the lower end a supply line for aldehydes and / or other oxygen-containing organic components enriched gas and at the head end a derivative of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components
- the at least one apparatus for carrying out the desorption comprises a feed line for the water added to aldehydes and / or other oxygen-containing organic components at the top end and at the lower end a discharge for water depleted in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components , And wherein at the lower end a supply line for fuel gas is provided, which rises in the at least one apparatus for performing the desorption upwards and at the head end a derivative is provided, the Mün in a torch det.
- Components of depleted water from the at least one apparatus for performing the desorption as a partial stream in the head of the apparatus for performing the absorption are provided.
- a separate water supply to the at least one apparatus for performing the desorption is provided.
- the at least one apparatus for carrying out the absorption as an absorption column or bubble column the at least one apparatus for carrying out the desorption as a desorption column or as a spray tower.
- the skilled person will use the most appropriate apparatus for removing the desired component. This selection is made by the expert on the basis of common knowledge. Any number of these devices can be combined with each other. This may be necessary especially when mixtures of different aldehydes or mixtures of aldehydes and other oxygen-containing organic components are to be removed from a gas stream of a polyethylene plant.
- a large stream of water as it is preferably necessary for the removal of butyl acrylate (see embodiment in Table 3), to a Deterioration of the desorption of propanal and thus to a worse result, while this large water stream allows the absorption of butyl acrylate first.
- the at least one apparatus for performing the desorption with a control device, for controlling the volume flow of the fuel gas, provided.
- FIG. 1 shows a simplified system diagram of a process for the removal according to the invention of C 2 to C 5 aldehydes and / or of other oxygenated organic components from a gas stream of a polyethylene plant.
- the absorption column 5 is fed to a gas stream 1 of a polyethylene plant, which is charged with C 2 - to C 5 -aldehydes and / or other oxygen-containing organic components of a chain length of C 2 to C 7 , In normal operation, this stream has a temperature of 45 ° C. and a pressure of 19 bar and enters the absorption column 5 at a mass flow rate of 500 kg / h.
- methane, ethane, propylene, propane, C0 2 and n-butane which are not removed via the pre-cleaning according to the invention or only in very small amounts from the gas stream.
- Water 2 is introduced.
- This water 2 has a pressure of 20 bar, a temperature of 33 ° C and a mass flow of 3006.6 kg / h and is flowed through by the gas stream 1.
- the water 2 absorbs the aldehydes contained in the gas stream 1 and / or the other oxygen-containing organic components and can be used as aldehydes and / or other oxygen-containing organic components
- gas stream 4 with a mass flow of 493.4 kg / h at 33 ° C and a pressure of 19 bar are discharged from the process.
- gas stream discharged to aldehydes and / or other oxygen-containing organic components is subjected to further purification stages such as basic scrubbing, molecular sieve treatment and / or subjected to a cryogenic distillation. That at aldehydes and / or at others
- Oxygenated organic components enriched water 3 which results from the absorption is discharged from the process at a temperature of 34 ° C, a pressure of 19 bar and a mass flow of 3006.6 kg / h.
- the absorption is practically complete when relatively large amounts of water are used and large areas are provided for mass transfer, resulting in the use of very slender, high columns.
- Components enriched water 3 occurs after it has been relaxed at the top of the desorption column 6 in this.
- water 3 is traversed with natural gas 8.
- the natural gas 8 has the task of reducing the partial pressure of the aldehydes dissolved in the water and / or the other oxygen-containing organic components. Therefore, the volume flow of natural gas 8 when entering the desorption column 6 is crucial and not the otherwise measured mass flow. This volume flow must be set to a fixed value.
- the pressure in the desorption column is reduced by the torch line, which has between 1 and 3 barabs. operated, determined.
- Desorption column 6 is in direct communication with the torch lead 7. Fluctuating pressures in the torch lead are also automatically compensated by the determination of the volume flow rate of the natural gas 8 when entering the desorption column 6. Higher pressures cause smaller flow rates, the control valve opens, and the higher
- Natural gas stream 8 compensates for the deterioration due to the increased pressure absorption again.
- the natural gas 8 thus absorbs the aldehyde dissolved in the water and / or the others
- oxygen-containing organic components enters the torch line 7 and is burned there.
- the depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components water 11 is then removed from the desorption column 6 and partially as stream 12 of the absorption column with a temperature of 33 ° C and a pressure of 20 bar, at a mass flow of 3000 kg / h fed again.
- Another substream 9 of the depleted in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components water 11 is discharged from the process to avoid accumulation of residual aldehydes in the circulation.
- the depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components water 11 is then removed from the desorption column 6 and partially as stream 12 of the absorption column with a temperature of 33 ° C and a pressure of 20 bar, at a mass flow of 3000 kg / h fed again.
- Another substream 9 of the depleted in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components water 11 is discharged from the process to avoid accumulation of
- Desorption column 6 a stream of fresh water 10 is supplied, which has a temperature of about 80 ° C and, for example, comes from a capacitor. This supports desorption in the desorption column. If necessary, several such apparatus sequences, as shown in Fig. 1 can be connected in series. This has the advantage that the respective amount of water for absorption can be adapted to the corresponding properties of the component to be removed. Thus, by variations of the apparatus sequence, the result of the
- Table 1 Normal operation of a plant according to FIG. 2 for the removal of C 2 to C 5 aldehydes
- Table 2 Maximum operation of a plant according to FIG. 2 for the removal of C 2 to C 5 aldehydes
- Table 3 shows a utilization case of a system in which the
- Table 3 Operation of a plant according to FIG. 2 for the removal of other oxygen-containing organic components
- the invention provides an extremely low-cost removal of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components from gases.
- the use of water for absorption saves the installation of additional infrastructure - a process that can be easily integrated into existing plants gs Schweizer Liste gas flow
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Abstract
Description
Verfahren zur Entfernung von C2- bis C5-Aldehyden und anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten einer Kettenlänge von C2 bis C7 aus einem Gasstrom in einer Polyethylenanlage [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von C2- bis C5-Aldehyden und anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten einer Process for the removal of C 2 to C 5 aldehydes and other oxygenated organic components having a chain length of C 2 to C 7 from a gas stream in a polyethylene plant The invention relates to a process and apparatus for the removal of C 2 to C 2 5 aldehydes and other oxygenated organic components of a
Kettenlänge von C2 bis C7 aus einem Gasstrom in einer Polyethylenanlage. Die Erfindung zeichnet sich vor allem durch eine extrem betriebskostenarme Entfernung dieser Aldehyde aus. Chain length of C 2 to C 7 from a gas stream in a polyethylene plant. The invention is distinguished, above all, by an extremely low-cost removal of these aldehydes.
[0002] Beispielsweise beim LDPE-Verfahren ist es notwendig, Propanal aus dem sich bildenden Ethylen-Purge-Gasstrom zu entfernen. Propanal ist der zurzeit am häufigsten verwendete Modifizierer und hat das üblicherweise eingesetzte Propylen weitgehend verdrängt. For example, in the LDPE process, it is necessary to remove propanal from the forming ethylene-purge gas stream. Propanal is currently the most commonly used modifier and has largely displaced the commonly used propylene.
[0003] Bei der üblichen Reinigung des Purge-Gases wird dreistufig vorgegangen. Mit einer basischen Wäsche wird zunächst das C02 entfernt. Um hier den Verbrauch an NaOH in Grenzen zu halten, wird das Waschmittel im Kreis gefahren und nur ein kleiner Teil ausgeschleust. Wenn Propanal im Purge-Gas ist, reichert sich das Propanal in diesem Kreis soweit an, bis es nicht mehr absorbiert wird und im Purge-Gas bleibt. In the usual purification of the purge gas is proceeded in three stages. With a basic wash, first the C0 2 is removed. In order to limit the consumption of NaOH here, the detergent is circulated and discharged only a small part. When propanal is in the purge gas, the propanal in that cycle accumulates until it is no longer absorbed and remains in the purge gas.
[0004] Im zweiten Schritt wird das bei der basischen Wäsche verdampfte Wasser mit einem Molekularsieb entfernt. Dabei muss mit einer teilweisen Co-Adsorption des Propanais gerechnet werden. Bei der Desorption, die mit heißem Ethylen bei über 200°C durchgeführt wird, kann es dadurch zu Problemen kommen, da die (im Reaktor gewollte) Instabilität des Propanais bei hohen Temperaturen zu Polymerisationserscheinungen führen kann. In the second step, the vaporized in the basic wash water is removed with a molecular sieve. In this case, a partial co-adsorption of the propane must be expected. The desorption, which is carried out with hot ethylene at over 200 ° C, it may cause problems because the (wanted in the reactor) instability of the propane at high temperatures can cause polymerization.
[0005] Im dritten Schritt wird das entwässerte Ethylen in einer Kryo-Destillation aufgereinigt, wobei das Ethylen zusammen mit Ethan als Verunreinigung als Mittelsieder in einem Seitenabzug anfällt. Über Kopf wird Methan als Leichtsieder abgenommen, im Sumpf fallen die Schwersieder wie Propylen, Propan, Butan usw. an. Da der Strom Wertstoffe enthält, wird er häufig einer katalytischen Hydrierung zugeführt. In diesem Strom würde auch das Propanal landen, das aber als starkes Katalysatorgift gilt und in diesem Strom praktisch nicht enthalten sein darf. In the third step, the dehydrated ethylene is purified in a cryogenic distillation, wherein the ethylene is obtained together with ethane as impurity as medium boilers in a side draw. Methane is removed overhead as low boilers, in the swamp fall to the high boilers such as propylene, propane, butane, etc. on. Since the stream contains valuable substances, it is often fed to a catalytic hydrogenation. The propanal would also end up in this stream, but it is considered a potent catalyst poison and should not be present in this stream.
[0006] Aus diesem Grund wird nach günstigen Alternativlösungen gesucht. Somit machen sich einige Schriften die Anwendung von Wasser als Absorptionsmittel zu Nutze. Wasser ist bekannt als eines der schlechtesten Absorptionsmittel überhaupt. Aus diesem Grund würde der Fachmann den Einsatz von Wasser als Absorptionsmittel in einem großindustriellen Verfahren eher vermeiden wollen und würde anderen Absorptionsmitteln den Vorzug geben. Beispielsweise Glykole würden die Absorption besonders einfach gestalten, allerdings wäre hier eine gesonderte Infrastruktur nur zu diesem Zweck erforderlich, was das Ganze sehr aufwendig macht. Ein Bedarf an Alternativen herrscht also vor und unterschiedliche For this reason, we are looking for low-cost alternative solutions. Thus, some writings take advantage of the use of water as an absorbent. Water is Known as one of the worst absorbents ever. For this reason, those skilled in the art would rather avoid the use of water as an absorbent in a large industrial process and would prefer other absorbents. For example, glycols would make the absorption particularly easy, but a separate infrastructure would be required only for this purpose, which makes the whole thing very expensive. There is a need for alternatives and different ones
Verfahren zum Einsatz von Wasser als Absoprtionsmittel wurden in der Vergangenheit etabliert. Methods of using water as an absorbent have been established in the past.
[0007] Die DE 2623463 A1 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen von Formaldehyd aus Gasströmen. Dabei wird der Gasstrom in einem Absorber mit Wasser im Gegenstrom in Kontakt gebracht und das an Formaldehyd abgereicherte Gas und das mit Formaldehyd angereicherte Wasser wird getrennt aus dem Absorber abgeführt. Das angereicherte Wasser wird anschließend gereinigt und zum Teil der Absorptionsstufe wieder zugeführt. Diese Reinigung ist über eine Destillation sehr aufwändig gelöst und zielt darauf ab das Formaldehyd hoch anzureichern. Ausserdem wird nicht angestrebt das Waschmittel Wasser vollständig von Formaldehyd zu befreien. DE 2623463 A1 describes a method for removing formaldehyde from gas streams. In this case, the gas stream is brought into contact with water in countercurrent in an absorber and the formaldehyde-depleted gas and the formaldehyde-enriched water is removed separately from the absorber. The enriched water is then purified and recycled to part of the absorption stage. This purification is very complicated solved by distillation and aims to enrich the formaldehyde high. In addition, the detergent water is not intended to be completely rid of formaldehyde.
[0008] Auch in der WO 2007/071921 A1 wird Wasser als Absorptionsmittel eingesetzt. Dabei wird ein an sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen reduzierter Gasstrom und ein an solchen Verbindungen angereicherter Wasserstrom aus der Absorptionskolonne getrennt ausgetragen. Der beladene Wasserstrom wird aus der Absorptionsstufe abgezogen und ein Teil dieses Stromes wird zur Desorption mit einem Strippgas in Kontakt gebracht, wobei die absorbierten Gaskomponenten ausgestrippt werden und ein an diesen Water is also used as absorbent in WO 2007/071921 A1. In this case, a gas stream reduced to oxygen-containing organic compounds and a water stream enriched in such compounds are discharged separately from the absorption column. The laden water stream is withdrawn from the absorption stage and a portion of this stream is brought into contact with a stripping gas for desorption, whereby the absorbed gas components are stripped off and on to them
Komponenten abgereicherter Wasserstrom entsteht. Das gereinigte Wasser kann Components of depleted water flow is created. The purified water can
anschließend wieder dem Waschprozess zugeführt werden. Das beladene Strippgas wird verbrannt. Allerdings werden als Strippgas die Gase Luft, Stickstoff und Dampf then be returned to the washing process. The loaded stripping gas is burned. However, as stripping gas, the gases are air, nitrogen and steam
vorgeschlagen, die wiederum zunächst mit einem Brennstoff vermischt werden müssen, um diese in einer anschließenden Verbrennung zu eliminieren, was aufwändig und proposed, which in turn must first be mixed with a fuel in order to eliminate them in a subsequent combustion, which is costly and
kostenintensiv ist. In dem Verfahren ist zudem vorgesehen, dass der mit sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen angereicherte Gasstrom mit einer Bisulfitlösung gewaschen wird, was das Verfahren ebenfalls wirtschaftlich aufwändig macht. is expensive. In the process, it is additionally provided that the gas stream enriched with oxygen-containing organic compounds is washed with a bisulfite solution, which also makes the process economically complicated.
[0009] Aus diesem Grund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Aldehyden dieser Art und von anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten einer Kettenlänge von C2 bis C7 aus einem Gasstrom bereitzustellen, wobei der Prozess äußerst betriebskostenarm sein soll. [0010] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Entfernung von C2- bis C5- Aldehyden und anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten einer Kettenlänge von C2 bis C7 aus einem Gasstrom in einer Polyethylenanlage, wobei der Gasstrom in For this reason, it is an object of the present invention to provide an alternative method and apparatus for removing aldehydes of this type and other oxygen-containing organic components of a chain length of C 2 to C 7 from a gas stream, the process being extremely low in cost should. The object is achieved by a process for the removal of C 2 - to C 5 - aldehydes and other oxygen-containing organic components of a chain length of C 2 to C 7 from a gas stream in a polyethylene plant, wherein the gas stream in
mindestens einer apparativen Einrichtung zur Durchführung einer Absorption mit Wasser in Kontakt gebracht wird und die Aldehyde und/oder die anderen sauerstoffhaltigen at least one apparatus for carrying out an absorption is brought into contact with water and the aldehydes and / or the other oxygen-containing
organischen Komponenten von Wasser absorbiert werden, wobei ein an Aldehyden und/oder anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherter Gasstrom und ein mit Aldehyden und/oder anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichter Wasserstrom entsteht, die beide aus der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Absorption abgeführt werden, und wobei der mit Aldehyden und/oder anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichte Wasserstrom in mindestens einer apparativen Einrichtung zur Durchführung einer Desorption mit einem Strippgas in Kontakt gebracht wird, wobei die Aldehyde und/oder die anderen are absorbed to organic components of water, wherein a depleted in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components gas stream and an aldehydes and / or other oxygen-containing organic components enriched water stream, both of which are removed from the at least one apparatus for performing the absorption, and wherein the water stream charged with aldehydes and / or other oxygen-containing organic components is contacted with a stripping gas in at least one apparatus for performing a desorption, the aldehydes and / or the others
sauerstoffhaltigen organischen Komponenten ausgewaschen werden und ein an Aldehyden und/oder anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereichter Wasserstrom und ein an Aldehyden und/oder anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichtes Strippgas entsteht, die beide aus der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption abgeführt werden, wobei als Strippgas in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption verschiedene Brenngase unterschiedlichster Verbindungen der Elemente C oder H oder Mischungen davon, vorzugsweise Erdgas, eingesetzt werden und das mit Aldehyden und/oder anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereicherte Strippgas direkt zu einer Fackel geleitet wird, in der es verbrannt wird. oxygen-containing organic components are washed out and an aldehydes and / or other oxygen-containing organic components discharged water flow and an enriched in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components stripping gas, both of which are removed from the at least one apparatus for performing the desorption, wherein Stripping gas in the at least one apparatus for performing the desorption different fuel gases of various compounds of elements C or H or mixtures thereof, preferably natural gas, are used and the enriched with aldehydes and / or other oxygen-containing organic components stripping gas is passed directly to a torch, in which it is burned.
[0011] Der Einsatz von Wasser zur Absorption in einer Polyethylenanlage zeichnet sich dadurch aus, dass Wasser leicht beschaffbar ist und Infrastrukturen für qualitativ The use of water for absorption in a polyethylene plant is characterized by the fact that water is easily obtainable and infrastructures for qualitative
hochwertiges Wasser an jedem Chemiestandort ohnehin bestehen und nicht erst installiert werden müssen. Die schlechten Absorptionseigenschaften des Wassers können durch den hohen Druck ausgeglichen werden, den ein aufzureinigender Purge-Gasstrom einer high-quality water at any chemical site anyway and do not need to be installed first. The poor absorption properties of the water can be compensated for by the high pressure that a purge gas stream to be purified
Polyethylenanlage automatisch mit sich bringt, wenn dieser zwischen zwei Polyethylene plant automatically brings when this between two
Kompressionsstufen entnommen wird. Die Absorption wird praktisch vollständig, wenn relativ große Mengen Wasser verwendet werden und zudem große Flächen für den Stoffaustausch zur Verfügung gestellt werden, was zum Einsatz von sehr schlanken, hohen apparativen Einrichtungen zur Absorption führt, die vorzugsweise in Kolonnen erfolgt. [0012] Die vollständige Entfernung der Aldehyde und/oder der anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten aus dem Wasser ist extrem wichtig für die erneute Verwendung des Wassers in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Compression levels is taken. The absorption is practically complete when relatively large amounts of water are used and also large areas are provided for the mass transfer, which leads to the use of very slender, high apparatus for absorption, which is preferably carried out in columns. The complete removal of the aldehydes and / or the other oxygen-containing organic components from the water is extremely important for the reuse of the water in the at least one apparatus for carrying out the
Absorption, um eine große treibende Partialdruckdifferenz im Absorber zur Verfügung zu haben. Dies ist bei einem schlechten Absorptionsmittel wie Wasser dadurch zu Absorption to have a large driving partial pressure difference in the absorber. This is the case with a poor absorbent such as water
bewerkstelligen, dass eine Druckentlastung und relativ geringe Mengen eines Strippgases in Kombination mit einer großen Stoffaustauschfläche zum Tragen kommen. Die accomplish that a pressure relief and relatively small amounts of a stripping gas in combination with a large mass transfer surface come to fruition. The
Druckentlastung wird dadurch erreicht, dass die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption in direkter Verbindung mit einer Fackel steht, die in einer Polyethylenanlage sowieso vorhandenen ist und darüber der Druck in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption auf einfache Art und Weise gesteuert wird. Pressure relief is achieved in that the at least one apparatus for carrying out the desorption is in direct communication with a torch, which is anyway present in a polyethylene plant and above controlled the pressure in the at least one apparatus for performing the desorption in a simple manner becomes.
[0013] Als Strippgas werden in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption verschiedene Brenngase unterschiedlichster Verbindungen der Elemente C oder H oder Mischungen davon, vorzugsweise Erdgas, eingesetzt. Dabei ist es wichtig, dass das Strippgas keine zusätzlichen Betriebskosten verursacht. An Polyethylen- Standorten wird in der Regel eine zentrale Fackel betrieben, die mit Erdgas als Pilotgas betrieben wird. Die Qualität des Erdgases ist dabei nicht wesentlich, solange keine größeren Mengen von Elementen außer C und H eingetragen werden. Eine Anreicherung des Gases mit C2- bis C5-Aldehyden und/oder mit anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten und mit Wasser ist dabei unproblematisch. Auch Mischungen von verschiedenen As stripping gas various fuel gases of various compounds of elements C or H or mixtures thereof, preferably natural gas, are used in the at least one apparatus for performing the desorption desorption. It is important that the stripping gas does not cause any additional operating costs. At polyethylene sites, a central flare is usually operated, which is operated with natural gas as a pilot gas. The quality of the natural gas is not essential, as long as no larger quantities of elements except C and H are registered. An enrichment of the gas with C 2 - to C 5 -aldehydes and / or with other oxygen-containing organic components and with water is unproblematic. Also mixtures of different
Erdgassorten bis hin zu stark wasserstoffhaltigen Gasen sind denkbar. Da das Erdgas meist einen hinreichenden Druck hat, kann man es als Strippgas verwenden und durch die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption leiten, bevor man es als Pilotgas in der Fackel verbrennt. Der Druck der apparativen Einrichtung zur Natural gas types up to highly hydrogen-containing gases are conceivable. Since the natural gas usually has a sufficient pressure, it can be used as a stripping gas and passed through the at least one apparatus for carrying out the desorption, before it burns as a pilot gas in the torch. The pressure of the apparatus for the
Durchführung der Desorption wird damit durch den Druck in der Fackelleitung bestimmt. Carrying out the desorption is thus determined by the pressure in the torch line.
[0014] Außer den C2- bis C5-Aldehyden und den anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten einer Kettenlänge von C2 bis C7 sind in einer Polyethylenanlage Except the C 2 to C 5 aldehydes and the other oxygen-containing organic components of a chain length of C 2 to C 7 are in a polyethylene plant
beispielsweise noch Methan, Ethan, Propylen, Propan, C02 und n-Butan enthalten, die über die erfindungsgemäße Vorreinigung nicht oder nur in sehr kleinen Mengen aus dem For example, still methane, ethane, propylene, propane, C0 2 and n-butane, which do not or only in very small amounts from the
Gasstrom entfernt werden. Unter anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten einer Kettenlänge von C2 bis C7 sind in diesem Zusammenhang bevorzugt Butylacrylat und ähnliche Komponenten gemeint. Es kann sich um eine Mischung aus verschiedenen Gas stream to be removed. Among other oxygen-containing organic components having a chain length of C 2 to C 7 in this context are preferably meant butyl acrylate and similar components. It can be a mixture of different
Aldehyden oder einem Aldehyd einer einzigen Kettenlänge handeln, das es zu entfernen gilt oder um andere sauerstoffhaltige organische Komponenten einer Kettenlänge von C2 bis C7 oder beliebige Mischungen daraus. Aldehydes or an aldehyde of a single chain length, which is to be removed or other oxygen-containing organic components having a chain length of C 2 to C 7 or any mixtures thereof.
[0015] Der aus der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Absorption resultierende an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereichte Gasstrom wird dann den üblicherweise in einer The discharged from the at least one apparatus for performing the absorption of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components discharged gas stream is then usually in a
Polyethylenanlage vorgesehen Wasch- und Aufreinigungsschritten zugeführt. Polyethylene plant provided washing and purification steps supplied.
[0016] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Absorption in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Absorption in einem Temperaturbereich von 20°C bis 50°C, und vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 35°C bis 40°C, durchgeführt. Mit Vorteil wird das Verfahren in einem Druckbereich von 10 bis 50 bar, und vorzugsweise in einem Druckbereich von 20 bis 40 bar, durchgeführt. [0017] Bevorzugt handelt es sich bei dem zu entfernenden Aldehyd um Propanal. In an advantageous embodiment of the invention, the absorption in the at least one apparatus for performing the absorption in a temperature range of 20 ° C to 50 ° C, and preferably in a temperature range of 35 ° C to 40 ° C, performed. Advantageously, the process is carried out in a pressure range of 10 to 50 bar, and preferably in a pressure range of 20 to 40 bar. The aldehyde to be removed is preferably propanal.
[0018] Bevorzugt handelt es sich bei der anderen sauerstoffhaltigen organischen Preferably, the other oxygen-containing organic
Komponente um Butylacrylat. Als weiteres Beispiel der anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponente seien Comonomere, wie Vinylacetat angeführt. Component to butyl acrylate. As another example of the other oxygen-containing organic component are comonomers, such as vinyl acetate.
[0019] In bevorzugter Ausführung wird ein Teilstrom des an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherten Wasserstroms in die mindestens eine apparativen Einrichtung zur Durchführung der Absorption geleitet, in der es erneut zur Absorption genutzt wird, und ein weiterer Teilstrom des an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherten Wasserstroms wird aus dem Prozess abgeführt. Die Verwerfung eines Teils des an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherten Wassers ist nötig, um eine Aufkonzentrierung an restlichen, nicht desorbierbaren im Wasser verbleibenden Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten zu vermeiden, da sonst die Absorptionseigenschaften in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Absorption beeinträchtigt würden. In a preferred embodiment, a partial stream of depleted of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components water stream is passed into the at least one apparatus for performing the absorption in which it is used again for absorption, and another partial stream of aldehydes and / or depleted in other oxygen-containing organic components water stream is removed from the process. The rejection of some of the depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components water is necessary to avoid concentration of residual, non-desorbable remaining in the water aldehydes and / or other oxygen-containing organic components, otherwise the absorption properties in the at least an apparatus for performing the absorption would be impaired.
[0020] Optional wird in die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption Frischwasser eingeleitet, das eine Temperatur von 0°C bis 120°C, und vorzugsweise von 80°C bis 100°C aufweist. Bevorzugt wird dazu aus der Optionally, fresh water is introduced into the at least one apparatus for carrying out the desorption, which has a temperature of 0 ° C to 120 ° C, and preferably from 80 ° C to 100 ° C. Preference is given to from the
Polyethylenherstellung anfallendes Kondensat verwendet. Dies bewirkt eine Polyethylene produced condensate used. This causes a
Temperaturerhöhung in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption, was die Desorption optimiert. D. h. der Energieeintrag am Kopf der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption verbessert die Desorption, wodurch Wasser in hoher Qualität zurück gewonnen wird, das wiederum erneut zur Temperature increase in the at least one apparatus for carrying out the Desorption, which optimizes the desorption. Ie. the energy input at the head of the at least one apparatus for performing the desorption improves the desorption, whereby water is recovered in high quality, which in turn to the
Absorption eingesetzt werden kann. Zum Anfahren des Prozesses sollte kaltes Wasser verwendet werden, um eine optimale Funktionsweise in der Absorptionseinrichtung zu gewährleisten. Absorption can be used. To start the process, cold water should be used to ensure optimal functioning in the absorption device.
[0021] In bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Volumenstrom des Strippgases am Eintritt in die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption über eine Regeleinrichtung konstant gehalten. Dadurch kann die Art des Strippgases, wie oben beschrieben, beliebig variieren, ohne dass In a preferred embodiment of the method according to the invention, the volume flow of the stripping gas is kept constant at the inlet to the at least one apparatus for carrying out the desorption via a control device. As a result, the type of stripping gas, as described above, can vary as desired without
Neueinstellungen des Prozesses notwendig werden. Das Strippgas hat die Aufgabe, den Partialdruck der C2- bis C5-Aldehyde und/oder der anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten in der Gasphase zu verringern. Daher ist der Volumenstrom des Gases beim Eintritt in die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption entscheidend. Dieser muss auf einen festen Wert eingestellt werden. Der normalerweise gemessene Massenstrom des Gases ist unwesentlich. Auch schwankende Drücke in der Fackelleitung werden auf diese Weise automatisch ausgeregelt. Höhere Drücke bewirken kleinere Volumenströme, das Regelventil öffnet, und der höhere Strippgasstrom gleicht die durch den erhöhten Druck verschlechterte Desorption wieder aus. Damit ist der Recruitment of the process will be necessary. The purpose of the stripping gas is to reduce the partial pressure of the C 2 to C 5 aldehydes and / or the other oxygen-containing organic components in the gas phase. Therefore, the volume flow of the gas when entering the at least one apparatus for performing the desorption is crucial. This must be set to a fixed value. The normally measured mass flow of the gas is insignificant. Even fluctuating pressures in the torch lead are automatically compensated in this way. Higher pressures cause smaller volume flows, the control valve opens, and the higher stripping gas flow compensates for the desorption worsened by the increased pressure. This is the
Strippgasvolumenstrom bezogen auf die Entfernung der Aldehyde und/oder der anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten aus dem Wasser die empfindlichste Stripping gas volume flow related to the removal of the aldehydes and / or the other oxygen-containing organic components from the water the most sensitive
Regelgröße für den erfindungsgemäßen Prozess. Controlled variable for the process according to the invention.
[0022] Dadurch, dass sämtliche Einrichtungen, die hier vorteilhaft ausgenutzt werden, in einer Polyethylenanlage ohnehin vorhanden sind, entstehen keine zusätzlichen The fact that all facilities that are advantageously exploited here, are present in a polyethylene plant anyway, there are no additional
Betriebskosten. Auch durch den optionalen Einsatz von heißem Kondensat entstehen nur marginal Betriebskosten, weil Wasser dem Dampfsystem des Standortes entzogen wird. Darüber hinaus entstehen Betriebskosten nur noch durch die notwendige Energie der Pumpen. Operating cost. Also, the optional use of hot condensate only marginal operating costs, because water is removed from the steam system of the site. In addition, operating costs are only due to the necessary energy of the pumps.
[0023] Die entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Entfernung von C2- bis C5-Aldehyden und/oder anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten aus einem Gasstrom in einer Polyethylenanlage nach Anspruch 1 umfasst mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung einer Absorption, die am Kopfende eine Zuleitung für Wasser und am unteren Ende eine Ableitung für an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichtes Wasser aufweist und die am unteren Ende eine Zuleitung für an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichtes Gas und am Kopfende eine Ableitung für an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten The corresponding device for carrying out the method for the removal of C 2 - to C 5 -aldehydes and / or other oxygen-containing organic components from a gas stream in a polyethylene plant according to claim 1 comprises at least one apparatus for performing an absorption at the head end a supply line for water and at the lower end a discharge for aldehydes and / or others oxygen-containing organic components enriched water and at the lower end a supply line for aldehydes and / or other oxygen-containing organic components enriched gas and at the head end a derivative of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components
abgereichertes Gas aufweist und eine Überleitung vorgesehen ist, durch die an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichertes Wasser aus der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Absorption in Fluid- leitender Verbindung mit einer mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung einer Desorption steht, wobei die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption eine Zuleitung für das an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichte Wasser am Kopfende aufweist und am unteren Ende eine Ableitung für an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereichertes Wasser vorgesehen ist, und wobei am unteren Ende eine Zuleitung für Brenngas vorgesehen ist, das in der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption nach oben steigt und am Kopfende eine Ableitung vorgesehen ist, die in einer Fackel mündet. has depleted gas and a transfer is provided by the aldehydes and / or other oxygenated organic components enriched water from the at least one apparatus for performing the absorption in fluid-conducting connection with at least one apparatus for performing a desorption, wherein the at least one apparatus for carrying out the desorption comprises a feed line for the water added to aldehydes and / or other oxygen-containing organic components at the top end and at the lower end a discharge for water depleted in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components , And wherein at the lower end a supply line for fuel gas is provided, which rises in the at least one apparatus for performing the desorption upwards and at the head end a derivative is provided, the Mün in a torch det.
[0024] In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mündet die Ableitung des an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen In a further embodiment of the device according to the invention, the derivative of the leads to aldehydes and / or other oxygen-containing organic
Komponenten abgereicherten Wassers aus der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption als Teilstrom in das Kopfende der apparativen Einrichtung zur Durchführung der Absorption. Components of depleted water from the at least one apparatus for performing the desorption as a partial stream in the head of the apparatus for performing the absorption.
[0025] Mit Vorteil wird eine separate Wasserzuleitung an der mindestens einen apparativen Einrichtung zur Durchführung der Desorption vorgesehen. Advantageously, a separate water supply to the at least one apparatus for performing the desorption is provided.
[0026] Bevorzugt ist die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Absorption als Absorptionskolonne oder Blasensäule, die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption als Desorptionskolonne oder als Sprühturm ausgeführt. Dabei wird der Fachmann den jeweils am besten geeigneten Apparat zur Entfernung der gewünschten Komponente einsetzen. Diese Auswahl trifft der Fachmann anhand des gängigen Fachwissens. Es können auch beliebig viele dieser Einrichtungen miteinander kombiniert werden. Dies kann vor allem dann erforderlich werden, wenn Mischungen verschiedener Aldehyde, bzw. Mischungen aus Aldehyden und anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten aus einem Gasstrom einer Polyethylenanlage, entfernt werden sollen. Beispielsweise führt ein großer Wasserstrom, wie er vorzugsweise zur Entfernung von Butylacrylat nötig ist (s. Ausführungsbeispiel in Tabelle 3), zu einer Verschlechterung der Desorption von Propanal und damit zu einem schlechteren Ergebnis, während dieser große Wasserstrom die Absorption von Butylacrylat erst ermöglicht. In einem solchen Fall würde man entweder die Erdgaszufuhr zur Desorption erhöhen oder vorteilhaft die einzelnen Stoffe nacheinander in separaten hintereinandergeschalteten Einrichtungen absorbieren und desorbieren. D.h. es wäre pro zu entfernendem Stoff eine Preferably, the at least one apparatus for carrying out the absorption as an absorption column or bubble column, the at least one apparatus for carrying out the desorption as a desorption column or as a spray tower. The skilled person will use the most appropriate apparatus for removing the desired component. This selection is made by the expert on the basis of common knowledge. Any number of these devices can be combined with each other. This may be necessary especially when mixtures of different aldehydes or mixtures of aldehydes and other oxygen-containing organic components are to be removed from a gas stream of a polyethylene plant. For example, a large stream of water, as it is preferably necessary for the removal of butyl acrylate (see embodiment in Table 3), to a Deterioration of the desorption of propanal and thus to a worse result, while this large water stream allows the absorption of butyl acrylate first. In such a case, one would either increase the natural gas supply for desorption or, advantageously, sequentially absorb and desorb the individual substances in separate cascaded devices. That is, it would be one for each substance to be removed
Absorptionseinrichtung und eine Desorptionseinrichtung notwendig. Absorption device and a desorption necessary.
[0027] In bevorzugter Ausführung ist die mindestens eine apparative Einrichtung zur Durchführung der Desorption mit einer Regeleinrichtung, zur Regelung des Volumenstroms des Brenngases, versehen. In a preferred embodiment, the at least one apparatus for performing the desorption with a control device, for controlling the volume flow of the fuel gas, provided.
[0028] Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Figuren 1 und 2 näher beschrieben werden. Fig. 1 : Ein vereinfachtes Anlagenschema eines Verfahrens zur erfindungsgemäßen Entfernung von C2- bis C5-Aldehyden und/oder von anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten aus einem Gasstrom einer Polyethylenanlage. [0029] Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage wird der Absorptionskolonne 5 ein Gasstrom 1 einer Polyethylenanlage zugeführt, der mit C2- bis C5-Aldehyden und/oder mit anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten einer Kettenlänge von C2 bis C7 belastet ist. Dieser Strom weist bei Normalbetrieb eine Temperatur von 45°C und einen Druck von 19 bar auf und tritt mit einem Massenstrom von 500 kg/h in die Absorptionskolonne 5 ein. Außer den C2- bis C5-Aldehyden und/oder den anderen sauerstoffhaltigen organischen The invention will be described in more detail with reference to Figures 1 and 2. 1 shows a simplified system diagram of a process for the removal according to the invention of C 2 to C 5 aldehydes and / or of other oxygenated organic components from a gas stream of a polyethylene plant. In the plant shown in Fig. 1, the absorption column 5 is fed to a gas stream 1 of a polyethylene plant, which is charged with C 2 - to C 5 -aldehydes and / or other oxygen-containing organic components of a chain length of C 2 to C 7 , In normal operation, this stream has a temperature of 45 ° C. and a pressure of 19 bar and enters the absorption column 5 at a mass flow rate of 500 kg / h. Except the C 2 to C 5 aldehydes and / or the other oxygen-containing organic
Komponenten sind im Gasstrom 1 beispielsweise noch Methan, Ethan, Propylen, Propan, C02 und n-Butan enthalten, die über die erfindungsgemäße Vorreinigung nicht oder nur in sehr kleinen Mengen aus dem Gasstrom entfernt werden. Am Kopfende der Components in the gas stream 1, for example, still contain methane, ethane, propylene, propane, C0 2 and n-butane, which are not removed via the pre-cleaning according to the invention or only in very small amounts from the gas stream. At the head of the
Absorptionskolonne 5 wird Wasser 2 eingeleitet. Dieses Wasser 2 hat einen Druck von 20 bar, eine Temperatur von 33°C und ein Massenstrom von 3006,6 kg/h und wird von dem Gasstrom 1 durchströmt. Dabei absorbiert das Wasser 2 die im Gasstrom 1 enthaltenen Aldehyde und/oder die anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten und kann als an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten Absorption column 5, water 2 is introduced. This water 2 has a pressure of 20 bar, a temperature of 33 ° C and a mass flow of 3006.6 kg / h and is flowed through by the gas stream 1. In this case, the water 2 absorbs the aldehydes contained in the gas stream 1 and / or the other oxygen-containing organic components and can be used as aldehydes and / or other oxygen-containing organic components
abgereichter Gasstrom 4 mit einem Massenstrom von 493,4 kg/h bei 33°C und einem Druck von 19 bar aus dem Prozess abgeführt werden. Vorteilhaft wird der an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereichte Gasstrom 4 weiteren Reinigungsstufen wie einer basischen Wäsche, einer Molekularsiebbehandlung und/oder einer Kryo-Destillation unterzogen. Das an Aldehyden und/oder an anderen discharged gas stream 4 with a mass flow of 493.4 kg / h at 33 ° C and a pressure of 19 bar are discharged from the process. Advantageously, the gas stream discharged to aldehydes and / or other oxygen-containing organic components is subjected to further purification stages such as basic scrubbing, molecular sieve treatment and / or subjected to a cryogenic distillation. That at aldehydes and / or at others
sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichte Wasser 3, das bei der Absorption entsteht, wird aus dem Prozess mit einer Temperatur von 34°C, einem Druck von 19 bar und einem Massenstrom von 3006,6 kg/h abgeführt. Die Absorption wird praktisch vollständig, wenn relativ große Mengen Wasser verwendet werden und zudem große Flächen für den Stoffaustausch zur Verfügung gestellt werden, was zum Einsatz von sehr schlanken, hohen Kolonnen führt. Oxygenated organic components enriched water 3, which results from the absorption is discharged from the process at a temperature of 34 ° C, a pressure of 19 bar and a mass flow of 3006.6 kg / h. The absorption is practically complete when relatively large amounts of water are used and large areas are provided for mass transfer, resulting in the use of very slender, high columns.
[0030] Das mit Aldehyden und/oder mit anderen sauerstoffhaltigen organischen The aldehydes and / or with other oxygen-containing organic
Komponenten angereicherte Wasser 3, tritt, nachdem es entspannt wurde, am Kopf der Desorptionskolonne 6 in diese ein. Im Gegenstrom wird das mit Aldehyden und/oder mit anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereicherte Wasser 3 mit Erdgas 8 durchströmt. Dabei hat das Erdgas 8 die Aufgabe, den Partialdruck der im Wasser gelösten Aldehyde und/oder der anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten zu verringern. Daher ist der Volumenstrom des Erdgases 8 beim Eintritt in die Desorptionskolonne 6 entscheidend und nicht der sonst gemessene Massenstrom. Dieser Volumenstrom muss auf einen festen Wert eingestellt werden. Der Druck in der Desorptionskolonne wird durch die Fackelleitung, die zwischen 1 und 3 barabs. betrieben wird, bestimmt. Die Components enriched water 3, occurs after it has been relaxed at the top of the desorption column 6 in this. In countercurrent enriched with aldehydes and / or other oxygen-containing organic components water 3 is traversed with natural gas 8. The natural gas 8 has the task of reducing the partial pressure of the aldehydes dissolved in the water and / or the other oxygen-containing organic components. Therefore, the volume flow of natural gas 8 when entering the desorption column 6 is crucial and not the otherwise measured mass flow. This volume flow must be set to a fixed value. The pressure in the desorption column is reduced by the torch line, which has between 1 and 3 barabs. operated, determined. The
Desorptionskolonne 6 steht in direkter Verbindung mit der Fackelleitung 7. Schwankende Drücke in der Fackelleitung werden durch die Festlegung des Volumenstroms des Erdgases 8 beim Eintritt in die Desorptionskolonne 6 ebenfalls automatisch ausgeregelt. Höhere Drücke bewirken kleinere Volumenströme, das Regelventil öffnet, und der höhere Desorption column 6 is in direct communication with the torch lead 7. Fluctuating pressures in the torch lead are also automatically compensated by the determination of the volume flow rate of the natural gas 8 when entering the desorption column 6. Higher pressures cause smaller flow rates, the control valve opens, and the higher
Erdgasstrom 8 gleicht die durch den erhöhten Druck verschlechterte Absorption wieder aus. Das Erdgas 8 nimmt also das im Wasser gelöste Aldehyd und/oder die anderen Natural gas stream 8 compensates for the deterioration due to the increased pressure absorption again. The natural gas 8 thus absorbs the aldehyde dissolved in the water and / or the others
sauerstoffhaltigen organischen Komponenten auf, gelangt in die Fackelleitung 7 und wird dort verbrannt. Das an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherte Wasser 11 wird anschließend aus der Desorptionskolonne 6 abgeführt und teilweise als Strom 12 der Absorptionskolonne mit einer Temperatur von 33 °C und einem Druck von 20 bar, bei einem Massenstrom von 3000 kg/h wieder zugeführt. Ein weiterer Teilstrom 9 des an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherten Wassers 11 wird aus dem Prozess abgeführt, um eine Anreicherung an Restaldehyden im Kreislauf zu vermeiden. Mit Vorteil wird der oxygen-containing organic components, enters the torch line 7 and is burned there. The depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components water 11 is then removed from the desorption column 6 and partially as stream 12 of the absorption column with a temperature of 33 ° C and a pressure of 20 bar, at a mass flow of 3000 kg / h fed again. Another substream 9 of the depleted in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components water 11 is discharged from the process to avoid accumulation of residual aldehydes in the circulation. Advantageously, the
Desorptionskolonne 6 ein Strom Frischwasser 10 zugeführt, das eine Temperatur von ca. 80°C aufweist und z.B. aus einem Kondensator stammt. Damit wird die Desorption in der Desorptionskolonne unterstützt. [0031] Bei Bedarf können mehrere derartige apparative Abfolgen, wie in Fig. 1 gezeigt hintereinandergeschaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass die jeweilige Wassermenge zur Absorption den entsprechenden Eigenschaften der zu entfernenden Komponente angepasst werden kann. Somit kann durch Variationen der Apparateabfolge das Ergebnis der Desorption column 6, a stream of fresh water 10 is supplied, which has a temperature of about 80 ° C and, for example, comes from a capacitor. This supports desorption in the desorption column. If necessary, several such apparatus sequences, as shown in Fig. 1 can be connected in series. This has the advantage that the respective amount of water for absorption can be adapted to the corresponding properties of the component to be removed. Thus, by variations of the apparatus sequence, the result of the
Aufreinigung positiv beeinflusst werden. Purification be positively influenced.
[0032] Nachfolgend soll die Erfindung anhand dreier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. [0033] Die Beispiele wurden anhand der Anlage, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, durchgeführt. Die angeführten Bezugszeichen in den Tabellen entsprechen ebenfalls den Bezugszeichen aus Fig. 1. The invention will be explained in more detail with reference to three embodiments. The examples were based on the plant, as shown in Fig. 1, performed. The cited reference numerals in the tables also correspond to the reference numerals of FIG. 1.
[0034] In Tabelle 1 ist ein Normalbetrieb einer derartigen Anlage dargestellt, wobei die Massenströme und deren jeweilige Beladung mit einem C2- bis C5-Aldehyd, für das beispielhaft Propanal verwendet wurde, zu entnehmen ist. In Table 1, a normal operation of such a system is shown, wherein the mass flows and their respective loading with a C 2 - to C 5 -aldehyde, has been used for the example Propanal.
Tabelle 1 : Normalbetrieb einer Anlage nach Fig. 2 zur Entfernung von C2- bis C5-Aldehyden Table 1: Normal operation of a plant according to FIG. 2 for the removal of C 2 to C 5 aldehydes
Daraus ergibt sich eine Reduzierung der Propanalbeladung von 1 ,55 kg/h im Gasstrom 1 auf 8,5*10"3 kg/h im Propanal abgereicherten Gasstrom 4. Es handelt sich also um eine This results in a reduction of the Propanalbeladung of 1, 55 kg / h in the gas stream 1 to 8.5 * 10 "3 kg / h in Propanal depleted gas stream 4. It is therefore a
Reduzierung der Propanalbeladung um 99,45 %. Reduction of propanal loading by 99.45%.
[0035] In Tabelle 2 ist ein maximaler Auslastungsfall einer Anlage dargestellt, wobei auch hier die Massenströme und deren jeweilige Beladung mit Propanal zu entnehmen ist. In Table 2, a maximum utilization case of a system is shown, in which case the mass flows and their respective loading with propanal is also shown here.
Tabelle 2: Maximalbetrieb einer Anlage nach Fig. 2 zur Entfernung von C2- bis C5-Aldehyden Table 2: Maximum operation of a plant according to FIG. 2 for the removal of C 2 to C 5 aldehydes
Bezugszeichen Massenstrom (kg/h) Propanalanteil des Propanalanteil Reference numeral mass flow (kg / h) propanal content of Propanalanteil
aus Fig. 2 Massenstroms (kg/h) (kg/kg) from FIG. 2 mass flow (kg / h) (kg / kg)
Daraus ergibt sich eine Reduzierung der Propanalbeladung von 4,03 kg/h im Gasstrom 1 auf 0,03 kg/h im Propanal abgereicherten Gasstrom 4. Es handelt sich also um eine This results in a reduction of the Propanalbeladung of 4.03 kg / h in the gas stream 1 to 0.03 kg / h in the propanal depleted gas stream 4. So it is a
Reduzierung der Propanalbeladung um 99,26 % im Maximalbetrieb. Reduction of propanal loading by 99.26% in maximum operation.
[0036] In Tabelle 3 ist ein Auslastungsfall einer Anlage dargestellt, bei dem die Table 3 shows a utilization case of a system in which the
Massenströme und deren jeweilige Beladung mit einer anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponente einer Kettenlänge von C2 bis C7, wobei beispielhaft Butylacrylat verwendet wurde, zu entnehmen ist. Mass flows and their respective loading with another oxygen-containing organic component of a chain length of C 2 to C 7 , wherein butyl acrylate was used as an example, can be seen.
Tabelle 3: Betrieb einer Anlage nach Fig. 2 zur Entfernung von anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten Table 3: Operation of a plant according to FIG. 2 for the removal of other oxygen-containing organic components
Daraus ergibt sich eine Reduzierung der Butylacrylatbeladung von 0,652 kg/h im Gasstrom 1 auf 0,0035 kg/h im Butylacrylat abgereicherten Gasstrom 4. Es handelt sich also um eine Reduzierung der Butylacrylatbeladung um 99,47 %. This results in a reduction of the butyl acrylate loading from 0.652 kg / h in the gas stream 1 to 0.0035 kg / h in the butyl acrylate-depleted gas stream 4. This therefore represents a reduction of the butyl acrylate loading by 99.47%.
[0037] Vorteile, die sich aus der Erfindung ergeben sind: durch Ausnutzung der in einer Polyethylenanlage sowieso vorhandenen Ressourcen stellt die Erfindung eine extrem betriebskostenarme Entfernung von Aldehyden und/oder von anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten aus Gasen dar. die Nutzung von Wasser zur Absorption spart die Installation weiterer Infrastruktur - ein leicht in bestehende Anlagen zu integrierender Prozess gszeichenliste Gasstrom Advantages arising from the invention: by exploiting the resources available anyway in a polyethylene plant, the invention provides an extremely low-cost removal of aldehydes and / or other oxygen-containing organic components from gases. The use of water for absorption saves the installation of additional infrastructure - a process that can be easily integrated into existing plants gszeichenliste gas flow
Wasser water
an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten angereichertes Wasser water enriched in aldehydes and / or other oxygen-containing organic components
an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherter Gasstrom gas stream depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components
Absorptionskolonne absorption column
Desorptionskolonne desorption column
Fackelleitung torch line
Erdgas natural gas
Teilstrom des an an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherten Wasser Partial stream of depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components water
Frischwasser fresh water
an Aldehyden und/oder an anderen sauerstoffhaltigen organischen Komponenten abgereicherten Wassers depleted in aldehydes and / or other oxygenated organic components
Strom electricity
Claims
Applications Claiming Priority (2)
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