Flash-Trennverfahren

Sauerwasser aus Rohölanlagen, Hydrotreatern und Kokereien enthält gelöstes H₂S und Ammoniak bei Drücken von bis zu 30 bar. Wenn der Druck im Flash-Tank auf Atmosphärendruck absinkt, verdampfen etwa 30–50 % der gelösten Gase und scheiden sich ab. Dies entlastet die nachgeschalteten Stripping-Anlagen und ermöglicht die Rückgewinnung von konzentriertem Säuregas für die Schwefelrückgewinnung, anstatt es im Stripper zu verdünnen.

Schiffskonfiguration

Vertikale oder horizontale Trommel mit Hochdruck-Zulauf für saures Wasser, Dampfraum zur Gasabscheidung, Dampfauslass zur Säuregasbehandlung, Flüssigkeitsauslass zur Stripper-Zuführung und Füllstandsregelung zur Aufrechterhaltung des Vorrats. Durch Einlaufdrosseln werden Turbulenzen erzeugt, die die Dampfabgabe fördern. Tropfenabscheider verhindern den Flüssigkeitsmitreiß im Dampfstrom.

Auslegungsdruck

Der Einlassbereich ist für einen Eingangsdruck von typischerweise 5–30 bar ausgelegt. Der Flash-Bereich arbeitet bei nahezu atmosphärischem oder leicht erhöhtem Druck. Ein zweiteiliges Design mit einem druckmindernden Regelventil sorgt für den Übergang. Überdruckventile schützen beide Bereiche. Die Werkstoffe sind über den gesamten Temperatur- und Druckbereich hinweg beständig gegen H₂S-Korrosion.

Materialauswahl

Konstruktionen aus Kohlenstoffstahl mit Korrosionszugaben eignen sich für die meisten Anwendungen mit saurem Wasser. Edelstahl 316 für extreme Bedingungen mit hohem H₂S-, Chlorid- oder Cyanidgehalt. NACE-konforme Werkstoffe, sofern erforderlich. Optionen für Innenbeschichtungen zur Verlängerung der Lebensdauer in aggressiven Umgebungen.

Dampfrückgewinnung

Flash-Dampf, der 10–30 % H₂S und 20–40 % Ammoniak enthält, wird zur H₂S-Entfernung einer Aminbehandlung zugeführt. Das behandelte Gas wird als Brennstoff oder in die Fackel geleitet. In einigen Anlagen wird der Flash-Dampf direkt in den Verbrennungsöfen der Schwefelanlage verbrannt. Die Rückgewinnung von konzentriertem Gas ist wirtschaftlicher als die Behandlung von verdünntem Stripper-Overhead.

Flüssigkeitsbehandlung

Die teilweise entgaste Flüssigkeit fließt zum Sour-Water-Stripper, wobei der Gehalt an gelösten Gasen um 50–70 % geringer ist. Dadurch sinkt der Dampfverbrauch des Stripper-Reboilers und der Kolonnendurchmesser kann verringert werden. Die niedrigere H₂S-Konzentration verringert das Korrosionsrisiko an den Stripper-Einbauten und den Überkopfleitungen.

Betriebsbedingungen

Die Verdampfungstemperatur liegt typischerweise zwischen 95 und 120 °C, abhängig vom Vordruck und dem Wärmeinhalt. Eine Verweilzeit von 5 bis 10 Minuten ermöglicht das Erreichen des Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichts. Ein ausreichender Dampfraum verhindert Mitreißen. Die Temperatur- und Druckregelung optimieren den Verdampfungswirkungsgrad.

Anwendungen

Sauerwassersysteme in Raffinerien zur Aufbereitung von Wasser aus der Rohöldestillation, dem FCC-Prozess, der Kokerei, der Hydrobehandlung und dem katalytischen Reformieren. Senken die Betriebskosten der Stripper und verbessern gleichzeitig die Rückgewinnung von saurem Gas. Üblich in Raffinerien, die saures Rohöl verarbeiten oder Umwandlungsanlagen mit hoher Beanspruchung betreiben.

Pegelsteuerung

Der Füllstandsmessumformer regelt die Flüssigkeitszufuhr zum Stripper und sorgt so für die Aufrechterhaltung des Füllstands. Ein hoher Füllstand verhindert das Überfluten der Dampfleitung. Ein niedriger Füllstand schützt vor einem Gasdurchbruch zum Flüssigkeitsauslass. Das einfache Regelkonzept ist in den Betrieb des Strippers integriert.

Leistungsvorteile

Reduziert den Dampfverbrauch des Strippers durch Dampfvorabscheidung um 30–40 %. Konzentriert das saure Gas für eine effiziente Schwefelrückgewinnung. Geringerer Durchmesser des Strippers aufgrund der reduzierten Dampfbelastung. Geringere Korrosionsbelastung in den nachgeschalteten Anlagen. Schnelle Amortisation durch Energieeinsparungen.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII mit NACE-konformen Werkstoffen für den Einsatz in sauren Medien. Die Dimensionierung des Dampfauslasses verhindert, dass der Gegendruck die Effizienz des Flash-Prozesses beeinträchtigt. Vollständige Dokumentation mit Flash-Berechnungen und Werkstoffspezifikationen, die den sicheren Einsatz in korrosiven Medien gewährleisten.

ERGIL-Sauerwasser-Ausgleichsbehälter senken die Betriebskosten und verbessern die Rückgewinnung von saurem Gas in Abwasseraufbereitungsanlagen von Raffinerien.