124929. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázkeverékek, különösen kokszkemencegázok szétbontására

2 124929. letve az ammoniákszintézishez való hidrogén-nitrogén elegy előállításáról van szó, gyakorlatilag nullával kell egyenlőnek lennie. Ha metán elpárologtatása P, =1 5 atm-nál, megy végbe, akkor A~ 2.5-0

/0' azaz a metán párolgási hőjének 40°/o-a elvész; ugyanez áll a többi alkatrészre is. Eddigelé a kokszkemencegáznak ipari 10 szétbontása csak 20—30 atm. nyomáson és annak a hidegfejlesztő eljárásnak alkalmazásával volt lehetséges, melynél a hidrogént expanziós gépben fesztelenítik. Ennek az eljárásnak azonban tudvalevőleg 15 számos hátránya van. A jelen találmány célja, hogy lehetővé tegye gázkeverékek, pl. kokszkemencegáz szétbontását tetszőleges alacsony nyomáson a hidrogéndús alkatrésznek azonos nyomáson történő, egy-20 idejű kinyerése mellett, mimellett azonban a tulajdonképpeni szétbontáshoz szükséges energiaszükséglet igen lényegesen csökken. Ezt a célt azzal érjük el, hogy sajátos hidegátvivő-folyamatot létesítünk, segéd-25 gáz, pl. nitrogén felhasználásával, amely az elpárologtatandó alkatrészben (metán), aránylag magas hőmérsékletem, megfelelő nyomáson kondenzál és tetszőleges alacsony "hőmérsékleten történő fesztelenítés 30 után, ismét elpárolog és emellett megközelítőleg ugyanannyi hideget képes fejleszteni, mint amennyi a metán elpárologtatásának felel meg. A találmány szerinti eljárást a rajzok 35 nyomán, pl. kokszkemencegáz szétbontásával kapcsolatban -ismertetjük. A pl. 10 átm. (nyomásra komprimált, szénsavtól, kénhidrogéntől és vízgőztől megszabadított kokszkemencegáz .I-nél- lép be az ellen-40 áramú (10) hőkicserélőbe, amelyben az ellenkező irányban áramló gázok lehűtik oly hőmérsékletre, amely azonban oly magas, hogy a kokszkemencejgázokből nagyobb mennyiségű metánnak kondenzáló lása, eltekintve a magasabban forró alkatrészekben etilénben, etánban stb. oldott, aránylag csekély mennyiségű alkatrészektől, még nem megy végbe. A metán tulajdonképpeni kondenzációja a (4) tartályban 50 elnelyezett_(3) hűtőspirálisban kezdődik és a (6) tartály (5) hűtőspirálisában fejeződik be, melyben alacsony hőmérsékletű járulékos hűtőközeg (pl. 1 atm. alatt forró nitrogén) van jelen. Mint fent kifejtettük, a ;55 (4) tartályban annak a cseppfolyósított metánnak csak törtrésze (a legkedvezőbb esetben 60o/o-a) párologtatható el, melyet a (7) elválasztóból a (8) szelep fesztelenít. A metán tökéletes elpárolgásának lehetővé tételére, llnnél gázalakú, komprimált mit- 60 rogént vezetünk be, mely a (10) ellenáramkészülékben előhűttetik és a (12) spirálisban cseppfolyóssá válik. Ehhez képest annak a nyomásnak, mely alatt ez a nitrogén áll, meg kell haladnia a párolgási nyomást 65 a forró metán hőmérsékleténél, az adott példában tehát a 16 atm-át. A nitrogén mennyiségét úgy választjuk meg, hogy a cseppfolyós metánnak egész fölöslege elpárologjon. A cseppfolyósított nitrogént a 70 (13) szelep légköri nyomásra feszteleníti és ekkor a (6) tartályban a kokszkemenoegáznak előbb ismertetett hűtését létesítheti metánnak, valamint a CO zömének tökéletes kondenzállásáig, úgyhogy 9-nél 75 vízdús gáz távozik, mely métámtól mentes. Ez a gáz a (10) elllenáram-készülékben újonnan belépő gáznak adja lie hidegét. A kilépő hidrogén nyomása gyakorlatilag egyenlő a bellépő kokszkemencegáz nyoma- 80 sával. Ha a kokszkemencegázból metánon kívül szénoxidtól is messzemenőéin mentes hidrogén-nitrogén elegyet óhajtunk leválasztani, amilyent az ammoniák-szintézíjs 85 céljaira Inagy mértékben alkalmaznak, akkor a (9) levállasztóból kilépő hidrogént még utókezelésnek kell alávetni, mely célra a folyékony nitrogénné]! való mosás, alacsony hőmérsékleten, rendkívüli hatásosnak 90 bizonyult. A találmány szerinti eljárás már most a mosási eljárással rendkívül egyszerűen és célszerűen egyesíthető oly módom, hogy ugyanazt a nitrogént, amely a találmány szerint a hidegnek elpárologta- 95 tott részekre való átvitellére használtatik fel, a gáz mosására és tisztítására is 'felhasználjuk. E célból a kokszkemenicegázt, az ismertetett előkezelés, tehát a metánnak komdemzálása stb. útján, a lleválasztóból 100 9nnél még egy oszlopba alulról bevezetjük, amelybein folyékony nitrogénnel való mosással, az utolsó széndioxid- és metánmyomoktól megszabadul, majd az oszlop fejéből a (10) ellenáramú készüléken át is- 105 mét visszaveaettétik. A 2. ábra szerint a (12) spirálisban cseppfolyósított nitrogén, az oszlopban uralkodó nyomásra való fesztelenít és után ahelyett, hogy mint az 1. ábrán közvetlenül a (6) tartályba vezettetnék, 110 előbb az oszlopba vezettetik és csak az oszlop alsó végén elvételezeit, szénoxiddal szennyezett folyadék vezettetik be a (6) tartályba. A 2. ábra szerinti megoldásinál továbbá (27) leválasztó van elrendezve, 115 amelyből] a metántartályban kondenzált kö-