DE3133723A1 - Process for gasifying carbonaceous raw materials - Google Patents
Process for gasifying carbonaceous raw materialsInfo
- Publication number
- DE3133723A1 DE3133723A1 DE19813133723 DE3133723A DE3133723A1 DE 3133723 A1 DE3133723 A1 DE 3133723A1 DE 19813133723 DE19813133723 DE 19813133723 DE 3133723 A DE3133723 A DE 3133723A DE 3133723 A1 DE3133723 A1 DE 3133723A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reaction
- salt
- catalytically active
- pressure
- reaction space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/482—Gasifiers with stationary fluidised bed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/52—Ash-removing devices
- C10J3/523—Ash-removing devices for gasifiers with stationary fluidised bed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/57—Gasification using molten salts or metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/78—High-pressure apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0973—Water
- C10J2300/0976—Water as steam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0983—Additives
- C10J2300/0986—Catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1246—Heating the gasifier by external or indirect heating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Verfahren zum Vergasen von kohlenstoffhaltigenProcess for gasifying carbonaceous
Rohstoffen ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~ Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergasen von kohlenstoffhaltigen Rohstoffen, insbesondere von Kohle oder Erdöl, durch Behandeln dieses Rohstoffes in einem Reaktionsraum4n Gegenwart von katalytisch wirksamem Salz mit H20.Raw materials ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~ The invention relates a process for the gasification of carbonaceous raw materials, in particular of Coal or petroleum, by treating this raw material in a reaction space in the presence of catalytically active salt with H20.
Ern solches Verfahren ist insbesondere aus den Seiten 137 bis 139 aus t'Energy Research", Vol. 4, 137 - 147 (1980) bekannt. Nach diesem Verfahren wird auf aus gemahlener Kohle bestehendem Rohstoff eine wässrige Lösung von Kaliumkarbonat als katalytisch wirksames Salz gesprüht. Sodann wird die Kohle getrocknet und in den Reaktionsraum eines Wirbelschichtreaktors eingespeist.Such a method is in particular from pages 137 to 139 from t'Energy Research ", Vol. 4, 137-147 (1980). According to this method an aqueous solution of potassium carbonate is made on raw material consisting of ground coal sprayed as a catalytically active salt. Then the charcoal is dried and in fed into the reaction chamber of a fluidized bed reactor.
In diesen Wirbelschichtreaktor wird ferner H20 in Form von Wasserdampf eingeleitet, so daß bei einem Reaktionsdruck von 35 bar und einer Reaktionstemperatur von 700"C eine Vergasung von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff nach der Bruttoreaktionsgleichung C+H2O = CO+H2, eine Konvertierung von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasserstoff nach der Bruttoreaktionsgleichung CO+H2O = CO2+H2 und schließlich eine Methanisierung von CO zu Methan und Wasser nach der Bruttoreaktionsgleichung CO+3H2 = CH4+HvO ablaufen. Das als Katalysator wirksame Kaliumkarbonat beschleunigt hierbei nicht nur die Vergasung, sondern auch die Einstellung des Konvertierungs- und des Methanisierungsgleichgewichtes.In this fluidized bed reactor is also H20 in the form of water vapor initiated so that at a reaction pressure of 35 bar and a reaction temperature of 700 "C after the gasification of carbon to carbon monoxide and hydrogen Gross reaction equation C + H2O = CO + H2, a conversion of carbon monoxide to Carbon dioxide and hydrogen according to the gross reaction equation CO + H2O = CO2 + H2 and finally, a methanation of CO to methane and water according to the gross reaction equation CO + 3H2 = CH4 + HvO drain. Potassium carbonate, which acts as a catalyst, accelerates the process not only the gasification, but also the setting of the conversion and the methanation equilibrium.
Den Wirbelschichtreaktor verlassen die Produktgase Wasscrstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und ethan sowie das nicht umgesetzte Wasser. Aus diesem Gemisch kann zunächst Kohlendioxid z. B. durch eine Monoäthanolaminwäsche entfernt werden. Aus dem Restgemisch läßt sich sodann Methan mittels Tieftemperaturdestillation abtrennen. Das verbleibende WasserstoffjKohlenmonoxid-Gemisch kann wieder mit Wasserdampf vermischt, auf Reaktionstemperatur aufgeheizt und in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt werden.The product gases hydrogen, carbon monoxide, Carbon dioxide and ethane as well as that unreacted water. For this Mixture can initially carbon dioxide z. B. removed by a monoethanolamine wash will. Methane can then be extracted from the residual mixture by means of low-temperature distillation split off. The remaining hydrogen / carbon monoxide mixture can be removed with water vapor mixed, heated to reaction temperature and returned to the fluidized bed reactor will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reaktionsgeschwindigkeit der Vergasung noch weiter zu erhöhen und dadurch entweder bei gleicher Reaktionstemperatur eine erhöhte Erzeugungsrate von Produktgas oder bei gleicher Erzeugungsrate eine verringerte Reaktionstemperatur zu erzielen.The invention is based on the object of the reaction rate to increase the gasification even further and thereby either at the same reaction temperature an increased production rate of product gas or one with the same production rate to achieve reduced reaction temperature.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Rohstoff im Reaktionsraum in einer flüssigen wässrigen Lösung des katalytisch wirksamen Salzes suspendiert bzw.To solve this problem, a method is that mentioned at the beginning Type according to the invention characterized in that the raw material in the reaction chamber in suspended or suspended in a liquid aqueous solution of the catalytically active salt
emulgiert und daß Menge des katalytisch wirksamen Salzes und Druck im Reaktionsraum so bemessen werden, daß die flüssige Phase der wässrigen Lösung erhalten bleibt.emulsified and that amount of catalytically active salt and pressure be dimensioned in the reaction chamber so that the liquid phase of the aqueous solution preserved.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß im Reaktionsraum stets Wasser in der flüssigen Phase vorhanden ist, in dem das katalytisch wirksame Salz echt ionogen gelöst und dadurch leicht beweglich ist und deshalb besonders die Vergasung von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff nach der Bruttoreaktionsgleichung C+H20 = CO+H2 ganz erheblich beschleunigen kann. Vergleichsmessungen ergaben gegenüber der Vergasung nach dem bekannten Verfahren eine dreifache Reaktionsgeschwindigkeit.This ensures that there is always water in the reaction space is present in the liquid phase in which the catalytically active salt is genuine is dissolved in an ionogenic manner and is therefore easy to move, and therefore especially the gasification from carbon to carbon monoxide and hydrogen according to the gross reaction equation C + H20 = CO + H2 can accelerate quite considerably. Comparative measurements showed opposite the gasification according to the known process a three-fold reaction speed.
Zur Verringerung von Korrosion insbesondere durch schmelzflüssige Chloride am Reaktionsgefäß ist es günstig, eine Reaktionstemperatur untcrhalb der Schmclztcmpcratur des katalytisch wirksamen Salzes bei im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes herrschendem Druck zu wählen.To reduce corrosion, especially from molten liquids For chlorides on the reaction vessel, it is advantageous to keep a reaction temperature below Melting temperature of catalytically active salt in the reaction chamber to choose the pressure prevailing in the reaction vessel.
Damit die Vergasung des Rohstoffes ausreichend schnell abläuft, wird günstigerweise eine Reaktionstemperatur oberhalb der kritischen Temperatur (ca. 3750C) von reinem H20 gewählt.So that the gasification of the raw material takes place sufficiently quickly, is a reaction temperature above the critical temperature (approx. 3750C) selected from pure H20.
Eine ausreichend katalytisch wirksame wäßrige Salzlösung bei nicht zu hohem Druck im Reaktionsraum liegt vor, wenn in vorteilhafter Weise der Druck im Reaktionsraum unterhalb dem Wert gehalten wird, oberhalb dem sich keine Phasengrenzfläche zwischen gasförmiger und flüssiger Phase des Systems H20/Salz mehr ausbildet.A sufficiently catalytically effective aqueous salt solution if not The pressure in the reaction space is too high if the pressure is advantageous is kept in the reaction space below the value above which there is no phase interface between the gaseous and liquid phase of the H20 / salt system.
Zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Vergasungsprozesses ist es günstig, wenn der Druck im Reaktionsraum durch einen Zustrom von H20 aufrechterhalten wird.To maintain a continuous gasification process is it is favorable if the pressure in the reaction space is maintained by an inflow of H20 will.
Dieser Zustrom von H20 kann vorteilhafterweise in Form von flüssigem Wasser erfolgen, das katalytisch wirksames Salz enthält.This influx of H20 can advantageously be in the form of liquid Water that contains catalytically active salt.
In Weiterbildung der Erfindung ist es günstig, als katalytisch wirksames Salz ein Salzgemisch zu verwenden. Hierdurch ist es möglich, mit verhältnismäßig geringem Druck im Reaktionsraum zu arbeiten, so daß auch die Kompressionsarbeit zur Förderung des H20 in den Reaktionsraum zur Aufrechterhaltung von wäßriger Salzlösung in der flüssigen Phase verhältnismäßig gering ist.In a further development of the invention, it is advantageous as a catalytically active one Salt to use a salt mixture. This makes it possible to use proportionately to work low pressure in the reaction space, so that the compression work to convey the H20 into the reaction chamber to maintain aqueous salt solution is relatively low in the liquid phase.
Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung, die sciern;it 1 scll cinc l,inri(-htung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, an zwe 1 Aii Ausführungsbeispielen näher erläutert: In der Zeichnung ist ein Vorratsgefäß 1 für Wasser über eine Wasserpumpe 2 mit dem Eingang eines elektrisch beheizten Durchlaufdampferzeugers 3 verbunden. Der Dampfaustritt dieses Durchlaufdampferzeugers 3 ist mittels einer Dampfleitung 4 am Boden eines druckfest verschlossenen, hohlzylinderförmigen Reaktionsgefäßes 5 angeschlossen. Dieses Reaktionsgefäß 5 kann insbesondere beim Anfahren des Verfahrens elektrisch beheizt werden. In der Nähe seines Bodens weist es seitlich einen Ascheaustrag 6 und in der Nähe seines Deckels einen Stutzen 7 zum Einspeisen von Rohstoff, z. B. gemahlener Kohle, auf. Zwischen dem Deckel des Reaktionsgefäßes 5 und diesem Stutzen 7 befindct sich im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5 ein Sieb 8.The invention and its advantages are based on the drawing that sciern; it 1 scll cinc l, inri (-htung for carrying out the method according to the invention shows, explained in more detail using two 1 Aii exemplary embodiments: In the drawing is a storage vessel 1 for water via a water pump 2 with the input of a electrically heated once-through steam generator 3 connected. The steam outlet this Continuous steam generator 3 is pressure-resistant by means of a steam line 4 at the bottom of a closed, hollow cylindrical reaction vessel 5 connected. This reaction vessel 5 can be heated electrically, in particular when starting the process. In the Near its bottom it has an ash discharge 6 on the side and near its Cover a nozzle 7 for feeding raw material, for. B. ground coal on. Between the lid of the reaction vessel 5 and this nozzle 7 is located in Reaction space of the reaction vessel 5, a sieve 8.
Am Deckel des Reaktionsgefäßes 5 ist eine Ableitung 9 für die Reaktionsprodukte einschließlich des nicht umgesetzten Wasserdampfes angeschlossen. In dieser Ableitung 9 befindet sich ein regelbarcs Entspannungsventil 10 mit einem Regler 11, dem ein nicht näher dargestellter, dem Entspannungsventil 10 vorgeschalteter Druckfühler in der Ableitung 9 zugeordnet ist. Dem Entspannungsventil 10 ist in der Ableitung 9 ferner ein Kühler 12 und diesem wiederum ein Wasserabscheider 13 mit einem Wassersammelgefäß 14 nachgeschaltet. Am Wasserabscheider 13 ist eine Ableitung 15 für das Produktgas angeschlossen.On the lid of the reaction vessel 5 is a discharge line 9 for the reaction products including the unreacted water vapor connected. In this derivation 9 is a controllable relief valve 10 with a regulator 11, the one Pressure sensor, not shown, upstream of the expansion valve 10 in the derivation 9 is assigned. The expansion valve 10 is in the drain 9 also a cooler 12 and this in turn a water separator 13 with a water collecting vessel 14 downstream. At the water separator 13 is a discharge line 15 for the product gas connected.
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel befindet sich im Reaktionsraum im Reaktionsgefäß 5 nach der Zeichnung Suspension von gemahlenem Steinkohlenkoks mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 85 Gew % in einer flüssigen wäßrigen Lösung von Kaliumkarbonat. Pro Gramm Steinkohlenkoks enthält der Reaktionsraum 1, 8 Gramm Kaliumkarbonat. Die Korngröße des gemahlenen Steinkohlenkokses beträgt zwischen 1 und 4 mm. Die Reaktionstemperatur im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5 beträgt 650°C, der Druck in diesem Reaktionsraum 250 bar. Der Koks, der spezifisch leichter als das salzhaltige Wasser ist, wird durch das Sieb 8, welches ein wenig in die flüssige wäßrige Kaliumkarbonatlösung im Reaktionsrauil des Reaktionsgefäßcs 5 eintaucht, am Aufschwimmen gehindert. Die im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5 vorhandene Menge K'liumkarbonat ist so hoch bemessen, daß der Spiegel der flüssigen wäßrigen Salzlösung sich zwischen dem Sieb 8 und dem Deckel des Reaktionsgefäßes 5 befindet.According to a first embodiment, it is located in the reaction space in the reaction vessel 5 according to the drawing, a suspension of ground hard coal coke with a carbon content of about 85% by weight in a liquid aqueous solution of potassium carbonate. The reaction space contains 1.8 grams per gram of hard coal coke Potassium carbonate. The grain size of the ground hard coal coke is between 1 and 4 mm. The reaction temperature in the reaction space of the reaction vessel 5 is 650 ° C, the pressure in this Reaction space 250 bar. The coke that is specifically lighter than the salty water, is through the sieve 8, which a little into the liquid aqueous potassium carbonate solution in the reaction chamber of the reaction vessel 5 immersed, prevented from floating up. The one in the reaction chamber of the reaction vessel 5 existing amount of K'liumkarbonat is so high that the level of the liquid aqueous salt solution between the sieve 8 and the lid of the reaction vessel 5 is located.
Durch die Wasserpumpe 2 wird im Durchlaufdampferzeuger 3 erzeugter Wasserdampf, dessen Temperatur von 6500C und dessen Druck von 250 bar im überkritischen Bereich des reinen H20 liegt, durch die Dampfleitung 4 in das Reaktionsgefäß 5 an dessen Boden eingespeist. Dieser Wasserdampf durchströmt die flüssige wäßrige Salzlösung im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5, in der der gemahlene Steinkohlenkoks suspendiert ist. Am Deckel des Reaktionsgefäßes 5 werden die Reaktionsprodukte einschließlich des nicht umgesetzten Wasserdampfes durch die Ableitung 9 abgezogen.The water pump 2 generates 3 in the once-through steam generator Water vapor, its temperature of 6500C and its pressure of 250 bar in the supercritical Area of the pure H20 is present through the steam line 4 into the reaction vessel 5 fed into the soil. This water vapor flows through the liquid aqueous salt solution in the reaction chamber of the reaction vessel 5, in which the ground coal coke is suspended is. On the lid of the reaction vessel 5, the reaction products are inclusive of the unconverted water vapor is withdrawn through the discharge line 9.
Mit Hilfe des regelbaren Entspannungsventiles 10 wird der Druck im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5 konstant auf 250 bar gehalten. Aus dem Ascheaustrag 6 kann Asche aus dem Reaktionsgefäß 5 abgezogen und durch den Stutzen 7 frischer gemahlener teinkohlenkoks in das Reaktionsgefäß 5 gefördert werden. Durch Zumischen von Kaliumkarbonat zu diesem durch ellen Stutzen 7 geförderten Steinkohlenkoks können gegebenenfalls durch das Abführen von Asche aus dem Stutzen () entstehende Kaliumkarbonatverluste im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5 ausgeglichen werden. Auf diese Weise ist ein kontinuierlicher Betrieb der Anlage möglich.With the help of the controllable relief valve 10, the pressure in the The reaction space of the reaction vessel 5 is kept constant at 250 bar. From the ash discharge 6, ash can be drawn off from the reaction vessel 5 and fresher through the nozzle 7 Ground coal coke is conveyed into the reaction vessel 5. By mixing of potassium carbonate to this hard coal coke conveyed through ellen stubs 7 Potassium carbonate losses possibly caused by the removal of ash from the nozzle () be balanced in the reaction chamber of the reaction vessel 5. That way is continuous operation of the system is possible.
Die das Reaktionsgefäß 5 durch die Ableitung 9 verlassen- den Reaktionsprodukte einschließlich des nicht umgesetzten Wasserdampfes werden im Kühler 12 gekühlt. Das hierbei kondensierte Wasser wird im Wasserabscheider 13 in das Wassersammelgefäß 14 abgcschieden. Die Produktgase werden durch die Ableitung 15 aus dem Wasserabscheider 13 abgezogen.Which leave the reaction vessel 5 through the discharge line 9- the Reaction products including the unreacted water vapor are stored in the cooler 12 chilled. The water condensed in this way is in the water separator 13 in the water collecting vessel 14 separated. The product gases are discharged from the water separator through the discharge line 15 13 deducted.
Bei den angegebenen Betriebsbedingungen wird eine Vergasungsgeschwindigkeit im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5 von 0,3 Gew. % Kohlenstoff pro Minute erzielt. Die Zur sammensetzung des in der Ableitung 15 abgezogenen Produktgases beträgt 16 Vol. t CH4(Methan), 1 Vol. % CO, 36 Vol.At the specified operating conditions, there is a gasification rate Achieved in the reaction chamber of the reaction vessel 5 of 0.3 wt.% Carbon per minute. The composition of the product gas withdrawn in the discharge line 15 is 16 Vol. T CH4 (methane), 1 vol.% CO, 36 vol.
% CO2 und 46 Vol. % H2.% CO2 and 46 vol.% H2.
Wird gemahlener Steinkohlenkoks gleicher Korngröße, der im gleichen Mengenverhältnis von Kaliumkarbonat zu Kohlenstoff mit Kaliumkarbonat getränkt und danach getrocknet wurde, zu Vergleichszwecken im Reaktionsraum des Reaktiongefäßes 5 lediglich in Wasserdampf ohne Gegenwart einer flüssigen wäßrigen Kaliumkarbonatlösung bei einer Reaktionstemperatur von 6500C und einem Druck von 100 bar behandelt, so ergibt sich eine Reaktionsgeschwindigkeit von nur 0,1 Gew. t Kohlenstoff pro Minute. In Gegenwart einer flüssigen wäßrigen Kaliumkarbonatlösung verläuft die Vergasung der Kohle also dreimal schneller.If ground hard coal coke of the same grain size is used in the same Quantity ratio of potassium carbonate to carbon soaked with potassium carbonate and was then dried, for comparison purposes in the reaction space of the reaction vessel 5 only in steam without the presence of a liquid aqueous potassium carbonate solution treated at a reaction temperature of 6500C and a pressure of 100 bar, so the result is a reaction rate of only 0.1 wt. t carbon per minute. The gasification takes place in the presence of a liquid aqueous potassium carbonate solution the coal three times faster.
Wird nach einem weiteren Ausführungsbeispiel im Reaktionsraum des Reaktionsgefäßes 5 nach Fig. 1 eine flüssige wäßrige Lösung von einem Gemisch aus Kaliumchlorid und Natriumchlorid (60 Gew. % KCl und 40 Gew. es NaCl) zum Behandeln des gleichen Steinkohlenkokses wie beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet, so erhält man bei einer Reaktionstemperatur von 6500C und einem Druck von 170 bar im Reaktionsraum des Rekationsgefäßes 5 an der Ableitung 15 ein Produktgas, welches 19 Vol. % CH4(Methan), 1 Vol.Is according to a further embodiment in the reaction chamber of the Reaction vessel 5 according to FIG. 1, a liquid aqueous solution of a mixture Potassium chloride and sodium chloride (60 wt% KCl and 40 wt% NaCl) for treatment the same coal coke as used in the first embodiment, so is obtained at a reaction temperature of 6500C and a pressure of 170 bar im Reaction chamber of the reaction vessel 5 at the discharge line 15, a product gas which 19 vol.% CH4 (methane), 1 vol.
CO, 30 Vol. °O CO2 und 49 Vol. °O EX, enthält. Die Reaktionsgeschwindigkeit im Reaktionsraum beträgt hier 0,06 Gew. % Kohlenstoff pro Minute.CO, 30 vol. ° O CO2 and 49 vol. ° O EX. The speed of response in the reaction space is here 0.06 wt% carbon per minute.
Die zur Verwendung kommenden katalytisch wirksamen Salze sind nach dem Gesichtspunkt auszuwählen, daß sie mit 20 ein System bilden, das bei den für die Vergasung des kohlenstoffhaltigen Rohstoffes infrage kommenden Reaktionstemperaturen eine flüssige Phase der wäßrigen Salzlösllng ausbilden kann.The catalytically active salts used are according to with the point of view that with 20 they form a system that is compatible with the for the gasification of the carbonaceous raw material possible reaction temperatures can form a liquid phase of the aqueous salt solution.
Die flüssige Phase einer wäßrigen Salzlösung unterscheidet sich hierbei von einer schmelzflüssigen Phase des Salzes dadurch, daß in ihr bei Uberschreiten einer Sättigungskonzentration des Salzes stets ausgeschiedenes festes Salz existieren kann, was in der schmelzflüssigen Phase außer am Tripelpunkt des Salzes nicht möglich ist.The liquid phase of an aqueous salt solution differs here of a molten phase of the salt in that when it is exceeded At a saturation concentration of the salt, there are always excreted solid salt can, which is not possible in the molten phase except at the triple point of the salt is.
Damit sich eine schmelzflüssige Phase der wäßrigen Salzlösung ausbilden kann, muß die Salzkonzentration im Reaktionsraum höher sein als die Sättigungskonzentration des Salzes in der Gasphase bei der Vergasungstemperatur. Oberhalb eines bestimmten kritischen Druckes, der von der Vergasungstemperatur abhängig ist, kann im Reaktionsraum keine Phasengrenzfläche zwischen flüssiger und gasförmiger Phase existieren.So that a molten phase of the aqueous salt solution is formed can, the salt concentration in the reaction space must be higher than the saturation concentration of the salt in the gas phase at the gasification temperature. Above a certain critical pressure, which is dependent on the gasification temperature, can be in the reaction chamber there is no phase boundary between the liquid and gaseous phase.
Besonders geeignet als katalytisch wirksames Salz sind neben Kaliumkarbonat(K2CO3) noch die Salze KOH, KHCO3, KCl, NaCl, KBO2, K4P207, Na2B207 und CaCl2.In addition to potassium carbonate (K2CO3), particularly suitable catalytically active salts are nor the salts KOH, KHCO3, KCl, NaCl, KBO2, K4P207, Na2B207 and CaCl2.
9 Patentansprüche 1 Figur Leerseite9 claims 1 figure Blank page
Claims (9)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813133723 DE3133723C2 (en) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | Process for gasifying carbonaceous raw materials with superheated steam |
| US06/402,850 US4500323A (en) | 1981-08-26 | 1982-07-29 | Process for the gasification of raw carboniferous materials |
| AU87598/82A AU555890B2 (en) | 1981-08-26 | 1982-08-25 | Gasification of raw carboniferous materials in liquid solution |
| CA000410119A CA1220340A (en) | 1981-08-26 | 1982-08-25 | Process for the gasification of raw carboniferous materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813133723 DE3133723C2 (en) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | Process for gasifying carbonaceous raw materials with superheated steam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3133723A1 true DE3133723A1 (en) | 1983-03-31 |
| DE3133723C2 DE3133723C2 (en) | 1984-03-29 |
Family
ID=6140141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813133723 Expired DE3133723C2 (en) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | Process for gasifying carbonaceous raw materials with superheated steam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3133723C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989008613A1 (en) * | 1988-03-15 | 1989-09-21 | Battelle Memorial Institute | Method for catalytic destruction of organic materials |
| US5630854A (en) * | 1982-05-20 | 1997-05-20 | Battelle Memorial Institute | Method for catalytic destruction of organic materials |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE539891C (en) * | 1930-06-18 | 1931-12-03 | Ludwig Kaiser Dr | Process for the production of water gas |
| DE576134C (en) * | 1931-03-22 | 1933-05-08 | Metallgesellschaft Ag | Process for the production of strong gas and by-products by gasifying bituminous fuels or degassing residues by means of steam under higher pressure |
| DE2530600A1 (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-27 | Peter Siegfried | Gasification of fossil fuels at elevated temp. and pressure - with high pressure steam contg. dissolved catalyst |
-
1981
- 1981-08-26 DE DE19813133723 patent/DE3133723C2/en not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE539891C (en) * | 1930-06-18 | 1931-12-03 | Ludwig Kaiser Dr | Process for the production of water gas |
| DE576134C (en) * | 1931-03-22 | 1933-05-08 | Metallgesellschaft Ag | Process for the production of strong gas and by-products by gasifying bituminous fuels or degassing residues by means of steam under higher pressure |
| DE2530600A1 (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-27 | Peter Siegfried | Gasification of fossil fuels at elevated temp. and pressure - with high pressure steam contg. dissolved catalyst |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5630854A (en) * | 1982-05-20 | 1997-05-20 | Battelle Memorial Institute | Method for catalytic destruction of organic materials |
| WO1989008613A1 (en) * | 1988-03-15 | 1989-09-21 | Battelle Memorial Institute | Method for catalytic destruction of organic materials |
| GR890100158A (en) * | 1988-03-15 | 1990-01-19 | Battelle Memorial Institute | Method for catalytic destruction of organic materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3133723C2 (en) | 1984-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3222653C1 (en) | Process for converting carbonaceous fuel into a combustible product gas | |
| DE2461153C3 (en) | Process for the reduction of iron ore by means of reducing gas in a shaft furnace | |
| DE2120315C3 (en) | Process for the production of synthesis gas containing hydrogen and carbon oxides from solid, organic waste | |
| DE2949588C2 (en) | ||
| DE2449531A1 (en) | PROCESS FOR HYDRATING COAL | |
| DE2312350A1 (en) | TWO-STAGE GASIFICATION OF PRE-TREATED COAL | |
| DE3503455C2 (en) | Production process for a reducing gas | |
| DE2657598A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A CARBON-MONOXY-THICK GAS | |
| DE2750006C2 (en) | ||
| DE2735090C2 (en) | Process for cleaning and cooling process gases containing hydrogen and carbon oxide | |
| DE2335659A1 (en) | PROCESS FOR GENERATING A GAS CONTAINING METHANE | |
| DE3133723A1 (en) | Process for gasifying carbonaceous raw materials | |
| DE2314804C3 (en) | Process for generating methane-containing gases from hydrocarbons | |
| DE2914806A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A METHANE RICH GAS | |
| DE2460919A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A METHANE RICH GAS | |
| DE2460792A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A METHANE RICH GAS | |
| DE3133670A1 (en) | Process for gasifying carbonaceous raw materials | |
| DE2053487C3 (en) | Process for the production of urea from the gaseous decomposition products of melamine high-pressure synthesis | |
| DE1543108A1 (en) | Process for the production of 1,2-dichloroethane | |
| DE2943356A1 (en) | Combined ammonia and methanol synthesis - from air and hydrocarbon(s), using high purity hydrogen and nitrogen | |
| DE3031469A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING CARBONYL SULFIDE | |
| AT119928B (en) | Process for the production of hydrogen. | |
| DE1018183B (en) | Method and device for producing oil gas | |
| DE850604C (en) | Process for the production of hydrogen-containing gases | |
| DE1917314C3 (en) | Process for the production of synthesis gas and heating gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS AG, 1000 BERLIN UND 8000 MUENCHEN, DE |
|
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |