BRPI0822577B1 - Process to change coal classification - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA ALTERAR A CLASSIFICAÇÃO DE CARVÃO". ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção: [001] A presente invenção refere-se ao campo de tratamento de biomassa para melhorar o seu valor ou a sua classificação. Mais particularmente, a invenção refere-se a um processo para o tratamento de biomassa, especial mente carvão, para converter com eficiência o estoque de alimentação selecionado de uma baixa classificação em um combustível de alto grau capaz de maior liberação de calor por unidade de combustível. Isto é realizado em parte expulsando a maior parte da umidade aprisionada no carvão de baixo grau, O processo simultaneamente elimina os poluentes ou as impurezas do carvão, muitos dos quais são produtos orgânicos voláteis, que também são denominados subprodutos.

[002] Estes subprodutos são em sua maioria combustíveis e podem fornecer a energia térmica necessária para operar o processo da invenção depois do início do funcionamento de uma maneira similar àquela da refinação de um óleo bruto de refinaria de petróleo para produzir combustíveis limpos. Os subprodutos removidos são reciclados em produtos tais como alcatrão para cobertura de telhados e estoques de alimentação químicos. Os produtos orgânicos voláteis são hidrocarbonetos leves que podem ser usados como combustíveis gasosos, primeiro para fornecer energia ao processo depois do início do funcionamento, com os produtos orgânicos voláteis restantes sendo processados separadamente para outras aplicações. O processo também transforma o carvão em um combustível que gera pouca fumaça para tornar o seu uso mais aceitável para finalidades domésticas tais como cozinhar e aquecimento do lar. Finalmente o processo da invenção reduz o peso do carvão, que reduz o custo para o transporte do carvão tratado até o local em que ele é queimado como combustível.

[003] O processo é uma medida de conservação de energia em diversos níveis diferentes. O processo melhora a classificação do carvão tornando-o um combustível mais eficaz, remove a umidade, usa os subprodutos removidos do estoque de alimentação para acionar o processo da invenção, produz os subprodutos tratados para outras aplicações tais como combustíveis gasosos que contêm energia mais útil e reduz o peso do carvão para reduzir o consumo de energia no transporte do carvão para o seu local de combustão. O processo também recicla o calor também para diminuir o consumo de combustível na operação do processo. O processo da invenção é projetado principalmente para uso com carvão sub-betuminoso e lignítico, porém pode ser aplicado igual mente à biomassa tai como sucata de madeira, conchas, cascas de vegetais e outro material combustível de origem orgânica. 2. Descricão da Técnica Anterior: [004] Biomassa é uma das maiores e mais facilmente disponíveis fontes de energia conhecidas do ser humano. A biomassa é encontrada em formas imaturas, tais como madeira, conchas, cascas e turfa. Grandes quantidades de biomassa também estão disponíveis na forma de lignito, de carvão sub-betuminoso, betuminoso e antracito. O ser humano tem liberado a energia aprisionada nestes materiais desde que ele descobriu os mesmos e foi capaz de controlar o fogo. A liberação ineficaz destas vastas reservas de energia, entretanto, resultou em uma degradação da qualidade da atmosfera e do ambiente e umas pessoas acreditam que isto contribui significativamente para o aquecimento global. A crescente demanda de energia, criada pelo apetite insaciável do ser humano pelos produtos tornados disponíveis por uma sociedade industrializada, criou uma necessidade de liberar esta energia de uma maneira segura, limpa e ambientalmente responsável.

[005] É sabido tratar carvão com a aplicação de calor em um ambiente controlado para aumentar a sua classificação. A presente invenção é real mente uma melhoria significativa de acordo com Hunt, Patente U.S. N° 6.447,559. Hunt ensina tratar o carvão em uma atmosfera inerte para melhorar a sua classificação, Na presente invenção, o carvão é primeiro aquecido até uma temperatura de 20410 (4001=) em uma atmosfera inerte para produzir o carvão que possui apenas 2 - 5 % de umidade, então aquecido em uma atmosfera inerte até 816*0 (15001=) para produzir o carvão que possu a apenas 1 - 2 % de umidade e uma redução de massa de até 30 %, para produzir o carvão que tenha menos do que 2 % de umidade e um teor de voláteis de menos do que 25 %, então resfriando o carvão em uma atmosfera livre de oxigênio e seca e finalmente coletando o mesmo.

[006] A técnica anterior a Hunt tinha reconhecido que o aquecimento do carvão remove a umidade e melhora a classificação e o conteúdo de BTU do carvão. Também foi reconhecido anteriormente que esta atividade de pirólise alterava os hidrocarbonetos complexos presentes no carvão para um conjunto de hidrocarbonetos mais simples. Esta transformação molecular resulta va em um carvão mais facilmente combustível, porém em um produto instável. Os processos anteriores levaram diversas horas para serem completados, o que os tornou lentos e onerosos tanto em custos de capitalização como de produção. Hunt abreviou bastante o tempo de processamento da técnica anterior a Hunt.

[007] Porém Hunt não reconhece nem o uso de subprodutos para fornecer energia ao processo nem a capacidade de "cultivar" um grande número de subprodutos para uso produtivo fora do processo. O processo de Hunt também é um processo horizontal, ao passo que a presente invenção é um processo vertical que pode tirar vantagens de certos pontos de gravidade que é o transporte do carvão de uma zona para outra. A conservação de energia é conseguida pelo presente processo em múltiplos níveis e a conservação ambiental é conseguida tanto na instalação do processo como pela combustão de carvão mais limpa após ter sido processado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] Lembrando o que se viu anteriormente, um principal objetivo da presente invenção é melhorar os processos de beneficiamento de carvão da técnica anterior que utilizam calor e pressão para remover a umidade e a matéria volátil do carvão pela minimização da criação de produtos instáveis que sejam propensos á reabsorção da umidade, da degradação do tamanho e da combustão espontânea, [009] Um outro objetivo principal da presente invenção é melhorar a classificação de carvão de baixo grau pela conversão do mesmo em um combustível de alto grau capaz de maior liberação de calor por unidade de combustível e agindo assim com os subprodutos do processo tais como produtos orgânicos voláteis que são hidrocarbonetos leves que são combustíveis para fornecer energia ao processo depois do início do funcionamento.

[0010] Um outro objetivo da presente invenção é melhorar a classificação do carvão de baixo grau utilizando um processo que seja conservador de energia em diversos níveis, isto é, a melhor classificação do carvão torna-o um combustível mais eficaz, remove a umidade, usa os subprodutos removidos do estoque de alimentação para fornecer energia ao processo da invenção, produz subprodutos tratados para outras aplicações tais como combustíveis gasosos que contenham mais energia útil e reduz o peso do carvão para reduzir o consumo de energia no transporte do carvão ao seu local de combustão.

[0011] Um outro objetivo da invenção é produzir um carvão limpo para combustão por remoção dos poluentes de modo que a combustão do carvão minimize a poluição do ar tornando o carvão um com- bustível mais aceitável ambientalmente.

[0012] Um objetivo adicional da presente invenção é tornar o carvão um combustível que gere pouca fumaça para tornar o seu uso mais aceitável para fins domésticos tais como cozimento e aquecimento doméstico por remoção de poluentes tóxicos.

[0013] Um outro objetivo da presente invenção é reduzir a liberação ineficaz de reservas de energia na forma de biomassa tal como carvão para, por sua vez, reduzir a degradação da qualidade da atmosfera e do ambiente e reduzir o aquecimento global.

[0014] Um outro objetivo da presente invenção é liberar energia de biomassa de uma maneira segura, limpa e ambientalmente responsável.

[0015] Um objetivo adicional da invenção é fornecer a locais no mundo como a China que tenham necessidades de energia cada vez maiores uma maneira de utilizar os seus depósitos significativos de carvão de uma maneira que possua um impacto positivo para outras nações preocupadas com a poluição do ar e o aquecimento global.

[0016] Um objetivo relacionado da invenção é fornecer a nações como a China que já usam carvão para aquecimento e cozinha em lares uma maneira de melhorar a saúde de seus cidadãos minimizando a fumaça e a exposição a poluentes por ocasião da combustão de carvão em um lar.

[0017] Outros objetivos e vantagens serão evidentes aos versados na técnica pela referência às seguintes descrições e desenhos, [0018] De acordo com seus objetivos e vantagens que serão evidentes para os versados na técnica por referência às descrições e desenhos a seguir.

[0019] De acordo com um aspecto principal da presente invenção, um processo produz um combustível de combustão limpa partindo de carvão de baixo grau. Este combustível limpo é similar ao carvão, re- sistente à umidade, estável e possui um maior valor calorífico por unidade de massa, em comparação ao estoque de alimentação de carvão. O combustível limpo de carvão pode ser manipulado e queimado como carvão em plantas de energia que usam a combustão de carvão, caldeiras industriais e lares; no entanto, este produz menos ou nada das emissões de poluentes prejudiciais ao ar que estão com um ente associados com dispositivos para combustão de carvão. O processo da invenção trata carvão antes da sua combustão e remove em torno de 90 porento dos poluentes inerentes ao carvão que são responsáveis pela formação de fumaça com neblina {“smog”) e ar insalubre.

[0020] Estes poluentes são removidos dentro de 6 a 18 minutos, muitos dos quais podem ser reciclados a produtos tais como alcatrão para cobertura de telhados, estoques de alimentação químicos e hi-drocarbonetos leves que podem ser usados como combustíveis gasosos. 0 produto final é opcionalmente formado em briquetes para uso em lares onde é usado carvão para cozimento e aquecimento. Por causa de suas características de combustão limpa, o uso destes briquetes melhora significativamente a saúde das pessoas que tinham sido expostas anteriormente a fumaças tóxicas provenientes da combustão de carvão impuro em seus lares.

[0021] De acordo com um aspecto secundário da presente invenção, o processo usa uma abordagem diferente em que usa um processo de aquecimento em multiestágio para aquecer gradualmente o carvão sob tempos de residência e atmosferas controlados para produzir um produto estável com um maior teor de BTU - este é um aspecto deste processo sem comparação e diferenciado em relação aos seus concorrentes. A mistura de gases em cada zona é patenteada para o processo da invenção e garante que o carvão perca a sua matéria volátil sem que seja ele próprio submetido à combustão para produzir um combustível de carvão limpo.

[0022] O aparelho é compreendido de três câmaras, cada uma das quais é considerada uma zona. O carvão é aquecido gradual mente nas primeiras duas câmaras (zonas) e então resfriado na última câmara (zona). Cada zona de aquecimento pode ser considerada como uma câmara de gaseificação parcial isolada. O carvão é aquecido sob temperaturas controladas, tempo de residência e pressão ambiente enquanto ele progride através de cada zona. As variáveis do processo em cada zona são ajustadas para se adequarem às especificações desejadas do produto final.

[0023] O estoque de alimentação de carvão é moído até uma distribuição de tamanho típico para instalação de carvão e alimentado à Zona 1. A temperatura e o tempo de residência nesta zona são suficientes para remover a umidade da superfície do carvão. O carvão se move para a segunda zona onde são mantidos a temperatura e o tempo de retenção para remover alguma umidade remanescente e produtos voláteis de baixo e de alto ponto de ebulição, substâncias tóxicas no ar (inclusive mercúrio, arsênio e alguns óxidos de enxofre) são removidas. A terceira zona é uma zona de resfriamento onde o carvão é resfriado em uma atmosfera controlada, O resfriamento é conduzido a uma velocidade que não comprometa a integridade estrutural do carvão. Depois de sair da zona 5, o produto carvão tipicamente tem um teor de umidade < 2 % e um teor de produto volátil entre 5-15 %. Estes dois parâmetros podem ser variados para se adequar aos requisitos de utilidade por alteração das condições de processamento, [0024] Uma tubulação para coleta de gás em cada câmara captura toda a umidade e a matéria volátil liberada do carvão durante o processamento. Um separador de gás separa os hidrocarbonetos leves que são dirigidos de volta para os queimadores que aquecem as zonas. Os gases mais pesados separados dos gases mais leves são coletados em um recipiente separado para venda subsequente ou con- versão nos combustíveis sintéticos e nos estoques de alimentação químicos, [0025] A planta de processamento foi projetada para melhorar a qualidade do carvão extraído por aproximadamente 30 %, dependendo da qualidade do carvão de entrada. Isto é conseguido pela remoção tanto da umidade da superfície como da umidade inerente mais matéria volátil de dentro do carvão.

[0026] Esta matéria volátil contém a maioria dos contaminantes e, uma vez removida, sais do carvão que fica para queimar de forma limpa. O processo é projetado para utilizar uma quantidade mínima de energia e de tempo para melhorar o carvão de uma maneira segura e coerente.

[0027] A instalação inclui uma capacidade de armazenagem de sete dias de carvão em ambas as pilhas de carvão bruto e acabado. O estoque de alimentação de carvão é liberado para a instalação e transportado da instalação por caminhão ou por via férrea. Os caminhões ou os vagões que entram prosseguem para uma estação de descarga em que o conteúdo é despejado para um depósito. O carvão do depósito é transportado para uma empilhadeira onde o carvão é distribuído e compactado em uma pilha de armazenagem.

[0028] Um recuperador de carvão coleta carvão da pilha de armazenagem e transporta o mesmo para uma transportadora / desengate localizado acima dos silos de armazenagem no processo. Os silos de armazenagem guardam aproximadamente o valor de 2,5 horas de carvão para cada unidade de processamento. A transportadora / o desengate libera carvão para os silos em uma base contínua. Depois que o carvão é processado, é liberado para a transportadora de carvão processado a uma temperatura de 93Ό (20017) e tran sportado para a empilhadeira com produto acabado onde é compactado e armazenado na pilha de carvão processado. Da pílha de carvão processado, o car- vão é recuperado e transportado para vagões para o transporte.

[0029] Todos os gases gerados pelas diferentes unidades do processo são enviados para uma unidade central de processamento de gás onde são separados os hidrocarbonetos pesados e condensados em um: líquido que é armazenado e transportado por via férrea para uma refinaria de petróleo para processamento adicional. Os gases restantes são separados e são geradas quatro correntes principais. A primeira corrente gasosa é dióxido de carbono que é reciclado de volta para as unidades de processamento de carvão; a segunda corrente consiste em metano e etano e é enviada de volta para as unidades de processamento de carvão e usada como um combustível para aquecer o carvão. A terceira corrente é propano que é condensado e armazenado como um líquido tanto para o início do funcionamento do processo da invenção como para retornar para o sistema combustível gasoso. Um misturador de propano / ar produz uma mistura com BTU equivalente a uma mistura combustível gasosa. A quarta corrente gasosa consiste em pentanos e hidrocarbonetos mais pesados e é condensada e transportada para uma refinaria por um caminhão para processamento adicional ou venda.

[0030] A instalação inclui um equipamento para manipulação de carvão para receber, armazenar e recuperar o carvão de uma pilha de estoque de alimentação de carvão para processamento. O carvão é liberado para depósitos de armazenagem no processo localizados acima do equipamento para processamento. Dos depósitos de armazenagem o carvão escoa por gravidade para o equipamento do processo e é alimentado em rampas por uma série de transportadoras em parafuso que liberam uma camada de largura total de carvão para o equipamento de processamento. O equipamento de processamento consiste em uma série de alimentadores vibratórios que transportam um leito de aproximadamente 10 cm (4 polegadas) de profundidade de carvão através das duas câmaras ou zonas de aquecimento e da câmara ou zona de resfriamento como descrito acima.

[0031] Na primeira câmara de aquecimento, o carvão é de preferência aquecido desde a temperatura ambiente até 204Ό (400^) ou mais. O aquecimento ocorre sob uma camada de dióxido de carbono. O dióxido de carbono quente é fornecido para a primeira câmara de aquecimento através de um leito fluidízado construído no leito do ali-mentador vibratório. O dióxido de carbono absorve a umidade e alguns hidrocarbonetos gasosos e libera os mesmos para um módulo de limpeza de gás para a separação da poeira e da umidade e para processamento adicional.

[0032] O carvão é liberado para a segunda câmara de aquecimento onde os aquecedores acesos a gás aquecem o carvão de desde 20413 (40011} até 81613 (15001^) ou mais. O dióxido de carbono é alimentado acima do leito do alimentador vibratório. O dióxido de carbono absorve a umidade adicional e uma maior quantidade de hidrocarbonetos gasosos. A mistura gasosa é liberada para o módulo de limpeza de gás para processamento adicional.

[0033] A câmara de resfriamento consiste em um alimentador vibratório que move o carvão de uma extremidade do alimentador vibratório para a outra enquanto está sendo exposta a uma corrente de dióxido de carbono frio que foi alimentada para a unidade. O dióxido de carbono é recuperado do processo no módulo de limpeza de gás.

[0034] O dióxido de carbono reciclado e resfriado proveniente da primeira câmara de aquecimento que foi resfriado e desumidificado é fornecido para esta câmara de resfriamento através de um leito fluidi-zado construído no leito do alimentador vibratório. Os gases de exaustão provenientes da câmara de resfriamento são aquecidos e recircu-lados para a primeira câmara de aquecimento, desse modo reciclando o calor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0035] Vários outros aspectos da invenção tornar-se-ão evidentes para aqueles versados na técnica pela discussão a seguir considerada em associação com os desenhos anexos em que: [0036] a figura 1 é um diagrama esquemático primário do processo que apresenta o fluxo do produto através da instalação, a circulação parcial de dióxido de carbono através do processo e a unidade de separação de gás que recebe e separa os subprodutos do processo.

[0037] a figura 2 é uma vista da seção transversal da primeira câmara ou zona de aquecimento.

[0038] afigura 3 é uma vista da seção transversal da segunda câmara ou zona de aquecimento.

[0039] a figura 4 é uma vista da seção transversal da câmara ou zona de resfriamento.

[0040] a figura 5 é o diagrama esquemático secundário que apresenta o trajeto térmico do dióxido de carbono através da instalação do processo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0041] Como necessário, as modalidades detalhadas da presente invenção são descritas neste caso; no entanto, precisa ser entendido que as modalidades descritas são meramente exemplos da invenção que podem ser incorporadas de várias formas. Portanto, os detalhes estruturais e funcionais específicos descritos neste caso não precisam ser interpretados como limitativos, porém meramente como uma base para as reivindicações que estarão anexas a seguir e como uma base representativa para o ensinamento de um versado na técnica para empregar de forma variável a presente invenção virtualmente em qualquer estrutura detalhada apropriadamente.

[0042] Será feita referência neste caso aos desenhos em que características e aspectos similares da presente invenção apresentados nas várias figuras são designados pelos mesmos numerais de referência.

[0043] O aparelho inclui três câmaras, cada uma das quais é considerada uma zona. O carvão é aquecido gradualmente nas primeiras duas câmaras (zonas) e então resfriada na última câmara (zona). Cada zona de aquecimento pode ser considerada como uma câmara de gaseificação parcial sem auxílio. O carvão é aquecido sob temperaturas controladas, tempo de residência e pressão ambiente enquanto ele trafega através de cada zona. As variáveis do processo em cada zona são ajustadas para se adequar às especificações desejadas do produto final.

[0044] O carvão é primeiro triturado e classificado usando máquinas para trituração convencionais, isto é, um triturador do tipo McCIa-nahan para reduzir o estoque de alimentação até uma média de 90 % que passam por aproximadamente 5 cm (2 polegadas). Este é então peneirado para remover qualquer material de 63 mm (¼ de polegada) e transferido por uma transportadora de cesto para a zona 1. A zona 1 contém um leito vibratório que move o carvão junto a uma velocidade controlada para combinar com o tempo de residência para esta zona. O leito vibratório é aquecido com dióxido de carbono quente que é alimentado desde o fundo do leito. A temperatura da zona 1 é mantida em tomo de 204Ό (400^), que remove a maior parte da umidade da superfície do carvão.

[0045] Na extremidade do leito, o carvão é depositado sobre o segundo leito vibratório (zona 2) por uma calha que utiliza a gravidade para economizar energia. Enquanto o carvão entra na zona 2, ele é aquecido por aquecedores a gás que mantêm a temperatura da zona em torno de 816^ (1500^). O carvão passa através desta zona durante alguns minutos para remover qualquer umidade remanescente e qualquer matéria volátil de baixo ponto de ebulição do carvão. O tem- po de retenção do carvão nas zonas 1 e 2 varia dependendo da umidade inicial e do teor de produto volátil da alimentação de carvão e do teor desejado de umidade/ produto volátil do produto final- Os tempos de residência típicos são da ordem de 3 - 5 minutos por zona.

[0046] O carvão na segunda câmara de aquecimento (zona 2) é aquecido por uma série de aquecedores a gás até temperaturas tão altas quanto 8160 (1500T). O dióxido de carbono alimentado para a zona 2 absorve a umidade adicional e os gases voláteis mais pesados remanescentes do carvão. Esta mistura gasosa é eventualmente liberada para a seção de separação de gás. Entre as zonas 1, 2 e 3, o carvão perde o grosso de sua matéria volátil e sofre algum encolhimento, pois ele perde uma parte de sua massa. Tipicamente, a perda de peso está na faixa de 15-35 % da massa inicial do carvão, porém a perda de peso é amplamente dependente das características do carvão da alimentação, da temperatura da zona, do tempo de residência e de outros fatores. Estes fatores influentes estão integrados ao sistema de controle total do processo que monitora estes parâmetros e ajusta os mesmos consequentemente para obter o produto final desejado.

[0047] O controle da mistura gasosa dentro de cada zona é crítico para a operação bem-sucedida do processo. Quando o carvão é aquecido até as temperaturas mencionadas acima, a sua umidade e a matéria volátil são expulsas do maceral do carvão. A expansão da matéria volátil por aumento da temperatura cria fissuras e espaços vazios dentro da estrutura do carvão. Se a expansão for demasiadamente rápida, estas fissuras podem dividir o carvão o todo o carvão sofre degradação de tamanho. Outras características indesejáveis são reab-sorção da umidade e combustão espontânea depois que o carvão atinge a temperatura ambiente. No entanto, o processo da invenção monitora a mistura gasosa dentro de cada zona de aquecimento para controlar a velocidade de remoção destes elementos voláteis, [0048] Isto é realizado criando um equilíbrio na fase dinâmica entre as formas sólida / líquida e gasosa da matéria volátil dentro do carvão por uma atmosfera inerte criada em parte pelos materiais volátili-zados provenientes do carvão e a introdução de um gás inerte externo, não oxidante tal como dióxido de carbono ou nitrogênio. As câmaras são dotadas de orifícios de entrada e de saída para a admissão e retorno de tais gases, O tempo de residência, o tipo e as quantidades individuais de gases circuladas dentro de cada zona são predeterminados para cada carvão da alimentação e usados como parâmetros de controle no processo. O teor de oxigênio dos gases dentro de cada zona é tipicamente menor do que 2 % de oxigênio.

[0049] Um outro efeito da atmosfera fornecido dentro de cada zona é garantir que o carvão mantenha a maioria de sua integridade natural e resista à tendência de se desintegrarem finos (partículas menores do que 63 mm (¼ de polegada), mesmo se o carvão possa ser mais frágil devido a alguma perda de massa. O carvão processado está pronto para transferência através de uma calha que usa uma alimentação por gravidade para a zona de resfriamento (zona 3). A alimentação por gravidade economiza energia. Na zona 3, o carvão é resfriado por exposição a um gás inerte seco que esteja livre de oxigênio. No projeto do processo, a câmara de resfriamento (zona 3) consiste em um alimentador vibratório que move o carvão de uma extremidade do alimentador vibratório para a outra enquanto está sendo exposta a uma corrente de dióxido de carbono frio que foi recuperado do processo na seção de separação de gás. Este dióxido de carbono é reciclado da zona 1 depois de ter sido resfriado e desumidificado e fornecido à zona 3 através de um leito fluidizado construído no leito do alimentador vibratório. Os gases de exaustão provenientes da seção de resfriamento são aquecidos e recircuiados para a zona 1. Os siste- mas de controle garantem que a corrente de resfriamento de dióxido de carbono contém apenas de 0,25 até 0,75 % de oxigênio, em volume, com um teor de umidade menor do que 1 % em peso e escoa em contracorrente para a direção do fluxo do carvão.

[0050] Da zona 3, o carvão está agora pronto para o transporte para a instalação e para os mercados industriais. Se necessário, os finos podem ser removidos do carvão por peneiração de modo que o produto acabado tenha uma faixa de tamanho de desde 63 mm (¼ de polegada) até em torno de 5 cm (2 polegadas).

[0051] Os finos são opcionalmente convertidos em briquetes para uso doméstico ou usados como combustível para fornecer calor para o processo. Alternativamente, os finos são comercializados para terceiros para processamento em briquetes para uso doméstico. O resultado final é a produção de combustão limpa, briquetes de carvão com pouca fumaça que possuam forte constituição estrutural, resistentes à umidade, longo prazo de validade e que sejam eficazes em relação ao custo.

[0052] O que se segue é uma descrição das peças individuais do equipamento. Os alimentadores vibratórios são, em sua maioria, peças padronizadas de equipamento projetadas para mover produtos sólidos por vibração por indução sobre um leito plano. Por causa das altas temperaturas envolvidas no processo, os leitos vibratórios são revestidos com materiais refratários. O leito vibratório está montado em molas e a vibração é gerada por um braço excêntrico montado sobre um eixo e acionado por um motor elétrico. O motor elétrico é controlado por um impulso de frequência variável para modular a velocidade da transportadora. O alimentador de leito vibratório é dotado de uma borda de metal que está imersa em uma vedação de areia para evitar que a atmosfera de dióxido de carbono escape de dentro do recinto.

[0053] Os aquecedores compreendem queimadores de gás mon- tados sobre as paredes da câmara, A mistura de combustível / ar é controlada para manter uma temperatura de saída constante, Como a quantidade de gás combustível produzido pelo processo aumenta dentro da câmara, a alimentação externa do gás para o queimador é reduzida e o ar de combustão ê controlado para manter a combustão e manter a temperatura de saída do gás. Quaisquer hidrocarbonetos em excesso que sejam gerados pelo processo são realizados pelo dióxido de carbono para a seção de substância química para processamento, [0054] O calor, de fontes externas, é fornecido ao processo em três localizações independentes, Todas as localizações de adição de calor utilizam propano como o combustível de início do funcionamento, produzida pela planta de gás instalada como uma parte do processo, 0 propano é armazenado na instalação, [0055] A primeira localização de adição de calor é o aquecedor aquecido com C02 que eleva a temperatura da corrente de C02 que vai para a primeira câmara de aquecimento. Este aquecedor aceso eleva o C02 de uma temperatura de entrada de 272Ό (522Ψ) par a uma temperatura de descarga de C02 de 503C (938T). Um queimador que utiliza propano / etano - metano como o combustível do queimador fornece o calor necessário. O queimador é equipado tanto com um Sistema de Controle de Combustão (“Combustion Control System (CCS)’1} como com um Sistema de Controle de Queimador (“Burner Management System (BMS)'1) fornecidos pelo vendedor, [0056] O perfil de temperatura do queimador e consequentemente a liberação de calor pelo queimador são escolhidos tal que se possa conseguir a elevação de temperatura de C02 necessária. Dada a temperatura de entrada de C02 relativamente alta, a temperatura de exaustão do gás de chaminé expulso do queimador aceso também é elevada. É instalado um trocador de calor de gás de chaminé para ar de combustão para preaquecer o ar de combustão do queimador com o gás de chaminé que sai do aquecedor aceso para reduzir a demanda de combustível do queimador Uma pilha de meíai não isolado é instalada a jusante do preaquecedor de ar de combustão para descarregar o gãs de chaminé para o ambiente.

[0057] A segunda localização para adição de calor é o aquecedor que usa queima de gás que aquece o carvão que vai para a segunda câmara. Este aquecedor aceso eleva a temperatura do carvão que entra proveniente da primeira câmara até uma temperatura de descarga de carvão de 816Ό (1500T). Os queimadores que usam o combustível de propano / etano - metano fornecem o calor necessário. Os queimadores também são equipados com um Sistema de Controle de Combustão fGombustion Control System (CCS)”) e BMS fornecidos pelo vendedor. O perfil de temperatura do queimador e consequentemente a liberação de calor pelo queimador são escolhidos tal que se possa conseguir a elevação de temperatura de C02 necessária. Dada a alta temperatura de saída do gás de chaminé, o sistema inclui um gás de chaminé para o trocador de calor do ar de combustão para elevar a temperatura do ar de combustão. Uma pilha de metal não isolado é instalada a jusante do preaquecedor de ar de combustão para descarregar o gás de chaminé para o ambiente. Uma das principais vantagens do processo é que ele recicla 100 % do calor removido do carvão durante o processo de resfriamento para aquecer a primeira seção de aquecimento do processo.

[0058] Sopradores centrífugos são utilizados para mover o gás do processo através do sistema. Os sopradores são do tipo de pás radiais e, em alguns casos, são feitos de metais exclusivos para manipulação de altas temperaturas e da natureza corrosiva dos gases que estão sendo transportados.

[0059] O coletor de poeira é utilizado para separar qualquer poeira proveniente do gás do processo e do vapor de água que é gerado na primeira câmara de aquecimento. O coletor de poeira é do tipo de sacos e os sacos são feitos de material adequado para temperaturas de até 204“C (400F). Normalmente, é utilizado ar comp rimido para agitar os sacos, porém neste caso é utilizado dióxido de carbono para manter a atmosfera carente de oxigênio no processo. Por causa do ambiente quente, úmido e corrosivo, todas as peças internas em contato com a corrente do processo são feitas de aço inoxidável.

[0060] O separador de água consiste em uma serpentina com ale-tas para água com uma grande cuba de drenagem que condensa a umidade proveniente da corrente gasosa do processo e drena a mesma. Â água de resfriamento para a serpentina é fornecida por um sistema de condensação de água que consiste em torres de resfriamento e bombas de circulação.

[0061] As torres de resfriamento são do tipo em contracorrente e são dimensionadas para resfriar a água de desde 46eC (115F) até 29,410 (85 F) em um bulbo úmido ambiente de 25,6Ό (78F). O sistema de condensação de água promove o resfriamento para o processamento do carvão da mesma forma que do lado de processamento de gás do sistema. Os sopradores da torre de resfriamento utilizam relés para reversão elétrica para promover a rotação reversa nos sopradores no caso de congelamento durante o inverno.

[0062] As bombas para condensação de água são do tipo de turbina vertical e estão localizadas em um poço úmido na estrutura da torre de resfriamento onde é coletada a água resfriada pelas torres. As bombas descarregam água para um sistema de tubulação que transporta a água para as serpentinas de resfriamento e para os trocadores de calor por toda a instalação. As bombas são controladas por comandos com velocidades variáveis para controlar a quantidade de água que escoa através do sistema e minimiza o consumo de energia no inverno.

[0063] As rampas de metal que transportam o carvão de uma área do processo para outra estão revestidas com materiais refratérios adequados para a manipulação do carvão assim como das temperaturas geradas pelo processo. Os alimentadores vibratórios estão contidos em recintos refratérios que estão sob uma pressão ligeiramente negativa gerada pelos sopradores que expulsam os gases do recinto. A atmosfera de dióxido de carbono evidentemente evita que o carvão entre em combustão na presença de oxigênio acima de 204^ (400Έ).

[0064] Os subprodutos gasosos provenientes de câmaras de aquecimentos do carvão consistem daqueles materiais contidos nas correntes combinadas que saem da primeira e da segunda câmara. Estes são os produtos voláteis provenientes do carvão a vários níveis de temperatura e o gás que está sendo usado como um meio de transferência de calor está sendo usado para aquecer e esfriar o carvão em vários estágios. O gás para a transferência de calor é o dióxido de carbono, porém também é considerado o nitrogênio.

[0065] No baixo nível de temperatura, isto é, a 204"C (400 'F), as substâncias voláteis consistem principalmente na umidade da superfície. A 816Ό (ISOOF) as substâncias voláteis consistem em umidade no interior do carvão e em hidrocarbonetos leves, hidrogênio, dióxido de carbono, monóxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e amônia. Às temperaturas mais altas, os hidrocarbonetos líquidos mais pesados são expulsos. Grande parte dos hidrocarbonetos é deficiente em hidrogênio, consistindo em alquenos e aromáticos. Além dos hidrocarbonetos, as substâncias voláteis consistem em tais contaminantes inorgânicos que são liberados a temperaturas mais altas, isto é, a 1093Ό (2,000Έ). Tais contaminantes inorgânicos co nsistem em cloro, mercúrio, arsênio etc.

[0066] A finalidade do módulo de gás é remover contaminantes e separar vários componentes em produtos que possam ser comerciali- zados e transportados. Estes produtos serão discutidos na seção de produtos. Uma outra finalidade importante é a separação de dióxido de carbono para reciclar de volta para a seção de secagem de carvão para uso do mesmo como um meio de aquecimento. De importância crítica para o projeto da planta de gás é a composição dos voláteis retirados do carvão a vários estágios do processo de limpeza.

[0067] Os seguintes são os produtos provenientes da planta de gás.

[0068] Gás combustível. Este consiste em C4~ material, isto é, metano, etano, etileno, butanos e butilenos. É usado nos queimadores da planta de carvão como gás combustível. Este gás é tratado com amina e é relativamente livre de H2S.

[0069] Propano, propilenos. A planta de carvão requer uma fonte de combustível para o início do funcionamento. Por esta razão, são fornecidas separação e armazenagem de C3s. O excesso de C3s acima do necessário para o início do funcionamento da planta de carvão é comercializado, tal como um estoque de alimentação da refinaria para uma unidade de alquilação da refinaria.

[0070] Butanos, butilenos. É uma corrente de produto líquido e são fornecidas instalações para armazenagem. É opcionalmente usada como combustível ou como um produto a ser comercializado, tal como um estoque de alimentação da refinaria para uma unidade de alquilação da refinaria.

[0071] Líquido Pesado, Cõ mais líquido. É descrito com mais detalhe a seguir.

[0072] Enxofre. Descrito a seguir.

[0073] C02. O C02 é uma composição para o gás inerte que é usado como um meio de aquecimento na seção de limpeza de carvão.

[0074] CO. O monóxido de carbono é amplamente usado na indústria química como o material para produzir poliuretana ou policar- bonato.

[0075] Os processos individuais são: [0076] Remoção de contaminantes.

[0077] Os adsorventes sólidos removem contaminantes de vapor tal como mercúrio proveniente de gãs até níveis muito baixos. Isto é realizado com dois ou mais recipientes para adsorvente, Como um recipiente para adsorvente foi cheio com contaminantes, este é colocado fora de linha para ter o adsorvente esgotado substituído por adsorvente novo. Os contaminantes sólidos tais como arsênio são removidos dos líquidos por filtração.

[0078] Tratamento do hidrocarboneto.

[0079] A remoção de H2S de gãs combustível é realizada por tratamento com amína. Neste processo, o H2S é adsorvido do gás em uma coluna de adsorção por um tipo específico de amína. O gás purificado é então enviado para um processamento adicional ou usado como gãs combustível. O H2S absorvido pela amina então é enviado para uma coluna de extração onde o H2S é expulso como uma corrente concentrada. A amina limpa é então reciclada de volta para o absorvente. O H2S extraído da amina é enviado então para uma unidade de recuperação de enxofre.

[0080] Remoção de C02. A remoção de C02 é por separação de amina no 2° Estágio. A amina que foi usada para re moção de H2S era seletiva para H2S, deixando C02 no gás.

[0081] Remoção de CO. O monóxido de carbono é capturado em um processo que envolve absorção / dessorção usando um solvente que contém cloreto de alumínio cuproso em tolueno.

[0082] Remoção de água.

[0083] A água é coletada de vários locais dentro da planta de gás. Estes incluem os secadores adsorventes, tanques de água dos separadores. A água é ácida e consequentemente é tratada em um equi- pamento para extração de água ácida. O H2S e a amônia dissolvidos na água são extraídos e combinados com um gás ácido proveniente do equipamento de tratamento com amina e juntos enviados para a recuperação de enxofre.

[0084] O gás tratado que contém C4 menos material é enviado para a seção de separação de gás livre. Nesta seção, 0 metano / eta-no é primeiro separado usando um processo refrigerado J-T. Este inclui um resfriador desidratador adsorvente, um resfriador com propano, um separador a frio e uma coluna de eliminação de etano que opera a - 34,4Ό (- 30^). O produto do fundo proveniente d o eliminador de etano é enviado para um despolarizador e desbutanizador onde são separados os propanos / propílenos e os butanos / butilenos, respectivamente. O produto do fundo proveniente do desbutanizador contém os hidrocarbonetos superiores a C5 que se combinam com o separador de líquido principal e enviados para armazenagem de produto líquido para venda subsequente, [0085] O líquido pesado (material superior a C5) consiste em um material com ampla faixa de ebulição na faixa de desde a nafta leve até diesel e produtos mais pesados. É deficiente em hidrogênio e altamente aromático. Contém hidrocarbonetos que contêm oxigênio tais como éteres, aldeídos, ésteres e cetonas. É um material estabilizado adequado para armazenagem e transporte para uma refinaria de petróleo / petroquímica para processamento adicional. Para evitar a formação de goma, este é armazenado em um ambiente relativamente livre de ar, que é um tanque para armazenagem isolado, protegido com camada gasosa.

[0086] Um subproduto final é 0 enxofre. Este é capturado do H2S que é produzido no equipamento para extração de água ácida e nas unidades de amina da planta de gás e processado em uma unidade de Claus para produzir enxofre elementar. A uma unidade de Claus pro- duz enxofre por reação de H2S sobre um catalisador com ar. Â reação é altamente exotérmíca, resultando na produção de vapor d!água a alta pressão gerado em uma caldeira que usa calor reciclado. Este vapor d1água é integrado em outras seções da planta de gás e usado para aquecimento, O excesso de vapor d'água também podia ser usado com uma turbina para gerar eletricidade.

[0087] O enxofre é armazenado e transportado tanto como um líquido como um sólido. É um sólido quando resfriado e moldado em briquetes que são mais facilmente transportados para instalações para processamento adicional, isto é, fertilizante, ácido sulfúrico etc, [0088] Voltando finaimente para o desenho, a figura 1 é um diagrama esquemático principal do processo que apresenta o fluxo do produto, através da instalação, circulação parcial de dióxido de carbono através do processo e da unidade de separação de gás que recebe e separa os subprodutos do processo.

[0089] O esquema do processo é apresentado geralmente em 10. O carvão 12 bruto que já foi triturado e classificado alhures na instalação {que não aparece na figura) é carregado a um depósito / alimenta-dor 14. É então alimentado a 16 para a câmara da primeira zona 18 onde é aquecido até 204Ό (400*Ρ) usando dióxido de carbono gasoso quente que entra na câmara 18 em 20. Isto expulsa a umidade, que é transportada para fora da câmara 18 pelo dióxido de carbono que sai em 22.

[0090] O carvão a uma temperatura de 204Ό (400Έ) então s ai da câmara 18 em 24 e se move para a câmara da segunda zona 26. Ali é aquecido até 816Ό (1500Έ) usando queimadores a gá s descritos em conexão com a figura 3. A esta temperatura, os subprodutos são expulsos do carvão na forma de matéria volátil. A matéria volátil passa para uma unidade de separação de gás 28 em 30. É transportada pelo dióxido de carbono que entra na câmara da segunda zona 26 em 32, [0091] Na unidade de separação de gás 28, vários subprodutos são separados e descarregados em diferentes correntes. A primeira tal corrente é de metano e etano em 34. O metano e o etano são reciclados em 36 de volta para a câmara da segunda zona 26 onde são queimados em queimadores a gás para aquecer o carvão até 816Ό (15001^) em um ambiente livre de oxigênio. Desse modo o primeiro subproduto pelo menos parcialmente serve de combustível para o processo da invenção, o que não foi ensinado por Hunt, a principal referência da técnica anterior. A segunda corrente é de propano a 38. Pelo menos parte do propano produzido pelo processo é armazenada na instalação porque esta é usada para aquecimento no início do funcionamento, As quantidades que restam podem ser comercializadas como um subproduto do processo. A próxima corrente é de carbonos pesados a 40 que podem ser vendidas a outros para estoques de alimentação químicos, A penúltima corrente é de pentano e de hidrocarbone-tos mais pesados a 42, também que pode ser vendida para outros. A corrente final 44 precisa ser separada do veículo dióxido de carbono para reciclagem de volta em 32 para a câmara da segunda zona 26.

[0092] O carvão aquecido até 816*0 (1500F) na câmara da s e-gunda zona 26 sai da câmara em 46 e passa para a câmara da terceira zona 48, onde ela é resfriada em um ambiente seco e livre de oxigênio. O dióxido de carbono que expulsa a umidade da câmara da primeira zona 18 em 22 é dirigido para o módulo para limpeza de gás 50, onde o dióxido de carbono é desumidificado. Depois de algumas etapas descritas em associação com a figura 5, o dióxido de carbono entra na câmara da terceira zona 48 em 52, onde é usado para esfriar o carvão até em torno de 93Ό (200Έ). Então o carvão limpo é descarregado em 54 do processo para armazenagem e liberação aos usuários. O dióxido de carbono, que é aquecido pelo resfriamento do carvão na câmara da terceira zona 48 sai daquela câmara em 56 e é retornado em 20 para a câmara da primeira zona 18 para ali aquecer o carvão até 204*C (400*F) como descrito anteriormente.

[0093] A figura 2 é uma vista da seção transversal da primeira câmara de aquecimento ou da zona 18. O carvão 12 entra na câmara 18 em 16 e é movido para um alimentador vibratório 58 que inclui um leito fluidizado 60. O dióxido de carbono quente entra em 20 e é alimentado para o leito fluidizado 60 para aquecer o carvão e absorver a umidade. O carvão seco aquecido até 204*C (400*F) então sai da câmara da primeira zona 18 em 24 em direção à câmara da segunda zona 26 como observado na figura 3. A combinação de dióxido de carbono e de umidade sai em 22 em direção do módulo de limpeza de gás 50 como observado na figura 1.

[0094] A figura 3 é uma vista da seção transversal da segunda câmara de aquecimento ou zona 26 na qual o carvão 12 entra em 24 e é movido no alimentador vibratório 58 que inclui leito fluidizado 60, Nesta câmara, o carvão 12 é aquecido até 816*C (ΙδΟΟΈ) pelos queimadores a gás 62. O dióxido de carbono entra na câmara 26 em 32, absorve os subprodutos expulsos pelo carvão 12 pela temperatura de 816*0 (1500*F) e sai da zona 26 em 64 em direção à unidade de separação de gás 28 apresentada na figura 1, O carvão à temperatura de 816*0 (1500*F) sai da zona 26 em 46 em direção à terceira zona 48 apresentada na figura 4.

[0095] A figura 4 é uma vista da seção transversal da câmara de resfriamento ou terceira zona 48, O carvão a uma temperatura de 8160 (15000) entra na terceira zona 48 em 46. O carvão 12 é movido para o alimentador vibratório 58 que inclui o leito fluidizado 60. O dióxido de carbono, que foi resfriado pelo aparelho descrito em associação com a figura 5, entra na zona 3 em 52. O dióxido de carbono resfriado é alimentado ao leito fluidizado 60 e resfria o carvão 12 até 93*C (200*F), em cuja temperatura a combustão não p ode ocorrer quando o carvão for de novo exposto a oxigênio. O carvão 12 então saí da zona de resfriamento 48 em 54 para armazenagem e transporte para os usuários. O dióxido de carbono» evidentemente, é aquecido durante o resfriamento do carvão» atingindo uma temperatura de 272 °C (522^), O carvão aquecido saí da zona de resfri amento 48 em 56.

[0096] A figura 5 é um diagrama esquemático secundário que apresenta o trajeto térmico do dióxido de carbono através da instalação do processo. O dióxido de carbono aquecido até 272 °C {522"F) na zona de resfriamento 48 sai daquela zona em 56. É então dirigido a um queimador que usa C02 gasoso 66 que eleva a temperatura do C02 até 50313 (938^). O queimador que usa CO 2 gasoso 66 utiliza propano / etano - metano como o combustível para o queimador. O dióxido de carbono a uma temperatura de 50313 (938° F), então é dirigido para 20 para a primeira zona 18 onde é usado para aquecer o carvão 12 bruto de entrada até 20413 (4001=) como descrito anteriormente em conexão com a figura 2. Isto resulta na conservação de energia porque uma quantidade substancial do caior do processo obtido pelo resfriamento do carvão na zona de resfriamento 48 é reciclada para o carvão bruto que entra para aquecimento na primeira zona 18.

[0097] O dióxido de carbono depois disso sai da primeira zona 18 em 22 e então é enviado para um coletor de poeira 68 para ser limpo para ficar livre de poeira para uso posterior no processo. O dióxido de carbono sai do coletor de poeira em 70 usando o soprador centrífugo 72 e é enviado para um troca dor de calor em contracorrente 74 que entra em 76. O trocador de calor 74 é usado para resfriar o dióxido de carbono para uso posterior na zona de resfriamento 48.

[0098] O trocador de calor 74 recebe água resfriada de uma torre de resfriamento 78. A água resfriada é mantida em um reservatório 80 e é enviada para um trocador de calor 74 que usa a bomba 82. A água resfriada entra no trocador de calor em 84 e saí em 86. A água é aquecida no trocador de calor 74 por resfriamento do dióxido de carbono. A água aquecida é então dirigida para a torre de resfriamento 78 onde ela passa através dos bocais do spray 88 e pelo limpador 90 para ser resfriada de novo. Então retorna ao reservatório 80. O dióxido de carbono resfriado sai do trocador de calor 74 em 92 e é enviado por uso do soprador centrífugo 94 para a zona de resfriamento 48 que entra em 52 para resfriar o carvão de 816Ό (1500“Ρ) até 93Ό (200“F) como descrito anteriormente em conexão com a figura 4.

[0099] Embora a invenção tenha sido descrita, divulgada, ilustrada e apresentada em vários termos ou em certas modalidades ou modificações que se supôs na prática, nâo se pretende que o âmbito da invenção seja limitado pelas mesmas e tais outras modificações ou modalidades como pode ser sugerido pelos ensinamentos aqui são particularmente reservados especialmente quando elas ficam dentro da amplitude e do âmbito das reivindicações anexas neste caso.

REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. Processo para alterar a classificação de carvão incluindo a etapa de aquecer o carvão em uma atmosfera inerte, caracterizado pelo fato de que a etapa de aquecer compreende aquecer o carvão em uma atmosfera substancialmente livre de oxigênio em pelo menos uma zona para remover a umidade e expulsar subprodutos para aumentar a classificação do carvão; e pelo fato de compreender ainda as etapas de: - resfriar o carvão em uma atmosfera substancialmente livre de oxigênio em uma outra zona; - coletar o carvão resfriado; e - reciclar alguns dos subprodutos como combustível para aquecer o carvão e conservar energia.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda dividir o aquecimento do carvão em duas zonas, o primeiro aquecimento até aproximadamente 204*0 (400*F) para remover a umidade da superfície e o segundo aquecimento até aproximadamente 8160 (1500*F) para remov er mais umidade e subprodutos.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de separar os subprodutos não reciclados e coletar os mesmos para uso produtivo alhures.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o resfriamento do carvão é realizado com dióxido de carbono resfriado usando uma torre de resfriamento e a reciclagem do calor removido do carvão para aquecer o carvão que entra na primeira zona para remover a umidade da superfície.

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os subprodutos compreendem metano e etano, propano, carvões pesados, pentano e hidrocarbonetos mais pesados, sendo que o processo também compreende: - reciclar o metano e o etano proveniente de uma unidade de separação de gás para uma zona de aquecimento para serem usados como combustível no aquecimento do carvão depois do início do processo; e - reciclar o propano produzido anteríormente pelo processo para uso como combustível no Início do processo.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a utilização de dióxido de carbono como gás inerte para criar a atmosfera substancial mente livre de oxigênio.

7. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dióxido de carbono é usado como um carreador para arrastar umidade e para arrastar os subprodutos na fase de aquecimento para transportá-los para uma unidade de separação de gás na qual ele é separado dos subprodutos, desumidificado em um módulo de limpeza de gás, passa através de um trocador de calor para ser resfriado usando-se a água proveniente de uma torre de resfriamento, usado na zona de resfriamento para resfriar o carvão em que ele é aquecido agindo desta maneira e é reciclado de volta para a fase de aquecimento para auxiliar de novo a entrada do carvão no aquecimento.

8. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a expulsão dos subprodutos por aquecimento do carvão reduz o peso do carvão enquanto aumenta a sua classificação, em que o peso reduzido do carvão reduz os custos de energia no transporte do carvão aprimorado para um usuário desse modo conservando energia.

9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a expulsão dos subprodutos reduz a liberação de poluentes quando o carvão é submetido a uma combustão.

10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a expulsão dos subprodutos reduz a quantidade de fumaça produzida pela combustão do carvão.

11. Processo para alterar a classificação de carvão incluindo a etapa de aquecer o carvão em uma atmosfera inerte, caracterizado pelo fato de que a etapa de aquecer compreende o aquecimento do o carvão em uma atmosfera inerte substancialmente livre de oxigênio em uma primeira zona até aproximadamente 204*0 (4001=7) para remover a umidade da superfície e o aquecimento do carvão em uma atmosfera inerte substancial mente livre de oxigênio em uma segunda zona até aproximadamente 816*0 (1500*F) para expuls ar mais umidade e para expulsar os subprodutos, para incrementar a classificação do carvão; e pelo fato de compreender ainda as etapas de: - resfriar o carvão em uma atmosfera inerte substancialmente livre de oxigênio em uma terceira zona; - coletar o carvão resfriado; - reciclar alguns dos subprodutos como combustível para aquecer o carvão e conservar energia; - separar os subprodutos restantes do carvão e entre si; - coletar os subprodutos separados para usos produtivos alhures; e - reciclar o calor removido do carvão na terceira zona para a primeira zona para aquecer o carvão até 204*0 (400*F) e conservar energia.

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que qu os subprodutos compreendem metano e eta-no, propano, carvões pesados, pentano e hidrocarbonetos mais pesados e o processo também compreende: - reciclagar o metano e o etano de uma unidade de separa- ção de gás para a zona 2 para uso como combustível no aquecimento do carvão até aproximadamente 816*0 (1500*F) depois do início do processo;e - reciclar o propano produzido anteriormente pelo processo para uso como combustível na partida do processo.

13. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender o uso de dióxido de carbono como a atmosfera inerte substancial mente livre de oxigênio.

14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dióxido de carbono é usado como um veículo para arrastar a umidade na primeira zona, passa através de um coletor de pó para remover o pó acumulado na primeira zona, é desumidificado em um módulo de limpeza de gás, é reciclado para a zona 2 para arrastar os subprodutos para transportá-los para uma unidade de separação de gás em que este é separado dos subprodutos, passa através de um trocador de calor para ser resfriado usando-se a água proveniente de uma torre de resfriamento, usado na zona de resfriamento para resfriar o carvão onde é aquecido agindo dessa maneira e com calor suplementar adicionado é reciclado de volta para a zona 1 para aquecer o carvão que entra e arrastar de novo a umidade.

15. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a expulsão dos subprodutos por aquecimento do carvão até aproximadamente 816*C (1500*F) na zona 2 reduz o peso do carvão enquanto aumenta a sua classificação, em que o peso reduzido do carvão reduz os custos de energia no transporte do carvão aprimorado para um usuário desse modo conservando energia.

16. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a expulsão dos subprodutos reduz a liberação de poluentes quando o carvão é submetido a uma combustão,,

17. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracteri- zado pelo fato de que a expulsão dos subprodutos reduz a quantidade de fumaça produzida pela combustão do carvão.

18. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a alteração na classificação do carvão é realizada com um tempo de processamento de seis a dezoito minutos.