CS211360B2 - Method of treating the raw gas from the gasification of solid fuels - Google Patents

Method of treating the raw gas from the gasification of solid fuels Download PDF

Info

Publication number
CS211360B2
CS211360B2 CS796228A CS622879A CS211360B2 CS 211360 B2 CS211360 B2 CS 211360B2 CS 796228 A CS796228 A CS 796228A CS 622879 A CS622879 A CS 622879A CS 211360 B2 CS211360 B2 CS 211360B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
gasification
gas
raw gas
hydrogenation catalyst
process according
Prior art date
Application number
CS796228A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Gerhard Baron
Carl Hafke
Paul Rudolph
Herbert Bierbach
Friedrich W Moeller
Original Assignee
Metallgesellschaft Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallgesellschaft Ag filed Critical Metallgesellschaft Ag
Publication of CS211360B2 publication Critical patent/CS211360B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/0475Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/048Composition of the impurity the impurity being an organic compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/0485Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/0495Composition of the impurity the impurity being water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

A crude gas, produced by the gasification of solid fuel under a pressure of 5 to 150 bars with gasifying agents comprising free oxygen and water vapour flowing in countercurrent to the fuel and having a temperature of 350 to 800 DEG C, is reacted under pressure in the presence of a hydrogenating catalyst. Various hydrogenating catalysts are described. In a preferred embodiment, substantially no oxygen is required to initiate cracking of the hydrocarbons in the crude gas, resulting in little loss of calorific value by partial oxidation of said gas. Also, most sulphur compounds are converted to hydrogen sulphide, rendering desulphurisation of the treated gas before methanation simple.

Description

Vynález -se- týká způsobu úpravy surového. plynu ze zplynování tuhých paliv, zejména ' uhlí.The present invention relates to a process for treating crude. gas from solid gasification, in particular coal.

Z německých zveřejňovacích' spisů . číslo 25 32 197 a 25 32 198 jakož i z příslušných patentů USA č. 4 056 483 a 4' -082 520 je již znám způsob dodatečného zplynování uhlovodíků. Při tomto způsobu se dodatečné zplynování provádí v reaktoru, který - obsahuje pevné lože z inertních tuhých -látek - nebo . i z katalyzátorového materiálu, avšak za přidávání kyslíku. Tento kyslík způsobuje částečnou -oxidaci jednotlivých -složek surového' plynu, čímž dochází ke zvýšení teploty a ' ke zplynovacím a krakovým reakcím. Výsledný ' plyn z dodatečného zplynování - je ve značné míře prost dehtu, fenolů, mastných- kyselin a čpavku.From German publications' writings. Nos. 25 32 197 and 25 32 198 as well as the corresponding U.S. Pat. Nos. 4,056,483 and 4'082,520 disclose a method for post-gasification of hydrocarbons. In this process, the post-gasification is carried out in a reactor which comprises a solid bed of inert solids or. from catalyst material, but with the addition of oxygen. This oxygen causes a partial oxidation of the individual components of the raw gas, thereby raising the temperature and causing gasification and cracking reactions. The resulting post-gasification gas is largely free of tar, phenols, fatty acids, and ammonia.

Tlakové zplynování uhlí v rozmezí - od - 0,5 do 15 MPa -s popelovinami zůstávajícími v tuhém stavu je známo z četných publikací, například z patentů USA číslo - 3 540 867 aThe pressure gasification of coal in the range of - 0.5 to 15 MPa with solids ash is known from numerous publications, for example U.S. Pat. Nos. 3,540,867 and

854 895, jakož i z německého zveřejňovacího spisu č. 2 201 278. Zrnité uhlí je ' přitom uspořádáno v pevném loži a zplynovací prostředky proudí tímto- pevným ložem zdola nahoru. Uhlí v zrnité podobě -nebo v - podobě shluků o velikosti zrn v rozmezí - například od 3 do 30 mm' -se plní do tlakového reaktoru, kde postupně prochází větším počtem nepříliš zřetelně od sebe- ' oddělených zón - se - stále- vyšší - teplotou. Jako zplynovacích prostředků -se používá - většinou kyslíku a vodní páry, je - však navíc - možno použít i - - kysličníku uhličitého:854 895 and German Offenlegungsschrift 2,201,278. The granular coal is arranged in a fixed bed and the gasification means flows from the fixed bed from bottom to top. Coal in granular form - or in the form of agglomerates of grain size in the range - for example from 3 to 30 mm - is fed into a pressure reactor, where it gradually passes through a plurality of not very clearly separated zones - becoming increasingly higher - temperature. - mostly oxygen and water vapor, but - in addition - carbon dioxide may also be used:

Z ' britských patentů č. 1 507 905, 1 508 681 a 1- 512- 677 je známa obměna- tlakovéhozpynování - uhlí, při níž se v- zásadě pracuje stejným- způsobem, avšak popeloviny se odvádějí v - kapalném stavu. Surový plyn získávaný při této obměně zplynování, má vyšší obsah - kysličníku uhelnatého a ' nižší ' obsah vodní páry ve- srovnání s plynem, který se zí-ská - zplynováním, při němž popeloviny zůstávají v tuhém stavu.British Patent Nos. 1,507,905, 1,508,681, and 1,512,677 disclose a variation of pressure blasting - coal, which essentially operates in the same manner, but the ash is removed in a liquid state. The raw gas obtained in this gasification variation has a higher carbon monoxide content and a " lower " water vapor content as compared to the gas obtained by gasification in which the ash remains solid.

Kromě vodní páry ' obsahuje -surový- plyn, z tlakového zplynování - uhlí především vodík a kysličníky - uhlíku, jakož i -methan. ' Jsou v něm obsaženy v malých množstvích četné další ' látky, tak například kondezovatelnéuhlovodíky, - zejména aromáty, parafiny - ' a nafteny různých - destilačních ' rozmezí a různého - složení.In addition to water vapor, the raw gas, from gasification under pressure - coal mainly hydrogen and oxides - contains carbon as well as methane. Numerous other substances, such as condensable hydrocarbons, in particular aromatics, paraffins and naphthenes of different distillation ranges and different compositions, are contained in small amounts.

Úkolem vynálezu je - zbavit surový -plyn jednoduchým' a - hospodárným způsobem - zejména v- něm obsažených - kondenzovatelných uhlovodíků, čímž - - se podstatně ' ulehčí - čištění plynu' a - plynové vody. ' Tak je potom' ' například - možné, přivádět plynovou - vodu po- jednoduchém dodatečném zpracování, napří211360SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to de-purify the crude gas in a simple and economical manner, especially the condensable hydrocarbons contained therein, thereby making the gas cleaning and gas water considerably easier. For example, it is then possible, for example, to supply gas water with a simple aftertreatment, e.g.

2113 Βϋ klad odplyjiěním nebo částečným odsolením, znovu do- tlakového zplynování. K regulování., obsahu soli je , možno část zkondenzované plynové vody odvádět bez jakéhokoliv čištění do· veřejného toku. I ve stupni ' čištění plynu je možno použít , jednodušších zapojení. Těchto výhod se podle vynálezu dosáhne- - tím, že- se -surový plyn za tlaku dodatečně zplyní v přítomnosti hydrogenačního katalyzátoru. Výhodně se dodatečné zplynování provádí za tlaku -o při teplotě, která přibližně -odpovídá tlaku a teplotě -surového- plynu.2113 example by degassing or partial desalination, re-gasification. To control the salt content, part of the condensed gas water can be discharged into the public flow without any purification. Simpler wiring can also be used in the gas purification stage. According to the invention, these advantages are achieved by additionally gasifying the raw gas under pressure in the presence of a hydrogenation catalyst. Preferably, the post-gasification is carried out at a pressure at a temperature approximately equal to the pressure and the temperature of the raw gas.

Předmětem vynálezu je tedy způsob úpravy surového plynu ze zplynování tuhých paliv, zejména uhlí, za tlaku v rozmezí od 0,5 do 15 MPa zplynovacími prostředky vedenými v protiproudu k palivu a obsahujícími volný kyslík - á vodní páru, při němž se surový plyn, přicházející ze zplynování s teplotou v rozmezí od 350 do 800 °C, podrobí s veškerým svým obsahem uhlovodíků a vodní páry dodatečnému zplynování, vyznačující se tím, že se surový plyn bezprostředně po zplynění dodatečně zplynuje bez přidání kyslíku za - tlaku v přítomnosti hydrogenačního katalyzátoru.Accordingly, the present invention provides a process for treating raw gas from the gasification of solid fuels, in particular coal, at a pressure in the range of 0.5 to 15 MPa by gasification means countercurrent to the fuel and containing free oxygen and water vapor, wherein the raw gas coming from gasification at a temperature ranging from 350 to 800 ° C, with all its hydrocarbon and water vapor content, is subjected to a subsequent gasification, characterized in that the gas immediately after gasification is subsequently gasified without adding oxygen under pressure in the presence of a hydrogenation catalyst.

Při způsobu podle vynálezu je - důležité, aby se k dodatečnému zplynování obvykle nepřidávalo k -' surovému plynu podstatnější množství plynů obsahujících - volný - kyslík, kteréžto- plyny by způsobovaly částečnou oxidaci. Touto částečnou -oxidací za přivádění kyslíku by -se -totiž - nevýhodně přeměňovala značná část uhlovodíků o vysoké výhřevnosti v kysličník uhličitý a vodu, a tím by se- snižovala výhřevnost - vyráběného plynu. Proto· -se' - - při - způsobu podle vynálezu pracuje bez p-odstatnějšího - -přídavku.· kyslíku při dodatečném zplynování. Při -nízkých teplotách - .-surového plynu, odcházejícího z tlakového zplynovače, by popřípadě mohlo - být nutné přidávat malé množství - kyslíku, aby se teplota ' surového- plynu zvýšila na hodnotu, při níž -je - katalyzátor účinný.In the process according to the invention, it is important that the post-gasification does not normally add a substantial amount of free oxygen-containing gases to the raw gas, which gases would cause partial oxidation. Indeed, this partial oxidation with oxygen supply would disadvantageously convert a significant portion of the high calorific hydrocarbons into carbon dioxide and water, thereby reducing the calorific value of the produced gas. Therefore, in the process according to the invention, it works without additional oxygen addition during the subsequent gasification. At low temperatures of the raw gas leaving the pressure gasifier, it may be necessary to add a small amount of oxygen in order to raise the temperature of the raw gas to a value at which the catalyst is effective.

Jako katalyzátory, které jsou schopny hydrogenačně - krakovat -dehty obsažené v surovém - plynu, - - se ukázaly použitelnými látky,používané - při rafinační technice - pro hydrogenační krakování. Použitelný hydrogenační katalyzátor - obsahuje například 3 -až - 10 hmotnostích - % kobaltu. Kromě toho může obsahovat ještě 5 až 15 hmotnostních % molybdenu. Aktivní látky- jsou -s výhodou naneseny na - pórovitém nosiči, například z kysličníku - - hlinitého, - - avšak vhodný je i zeolit. Zná· mým - provedením- tohoto- typu - katalyzátoru jsou tak zvané Cornox-katalyzátory -o - specifickém- .povrchu větším než 80- m2/g.Catalysts capable of hydrotreating - the tars contained in the raw - gas - have proved to be useful substances used - in refining techniques - for hydrotreating. A useful hydrogenation catalyst comprises, for example, 3-10% by weight cobalt. It may additionally contain 5 to 15% by weight of molybdenum. The active substances are preferably applied to a porous support, for example of alumina, but zeolite is also suitable. A known embodiment of this type of catalyst is the so-called Cornox catalysts having a specific surface area of more than 80 m 2 / g.

Jako hydrogenační katalyzátory přicházejí v úvahu i známé -niklové katalyzátory, - jak jsou známy - například -pro - výrobu bohatého plynu z odpařených kapalných - uhlovodíků nebo pro methanizaci. Tyto katalyzátory se výhodně vyznačují 5 - až 40%- hmotnostním obsahem niklu, -naneseného na nosiči. Ukázalo se také velmi účelným, přidávat kata lyzátorům kysličníky křemíku, hořčíku, vápníku, železa, sodíku, - draslíku a wolframu. Reakci podporuje také mo-ntm-orrillonit, na nějž bylo působeno zředěnou -kyselinou. I koksu je možno- použít jako hydrogenačního katalyzátoru . nebo i jako nosiče.Suitable hydrogenation catalysts are also known nickel catalysts, as is known, for example, for producing a rich gas from vaporized liquid hydrocarbons or for methanization. These catalysts are advantageously characterized by 5- to 40% by weight of supported nickel. It has also proved to be very useful to add silicon, magnesium, calcium, iron, sodium, potassium and tungsten oxides to the lysators. The reaction is also supported by the mono-orrillonite treated with the dilute acid. Coke can also be used as a hydrogenation catalyst. or even as carriers.

Dodatečné zplynování se provádí v jednom nebo- několika reaktorech, v nichž je hydrogenační katalyzátor nebo katalyzátory v - pevném - nebo vířivém loži. V zóně dodatečného- - zplynování panuje tlak v rozmezí od -0,5 do 15 MPa a - je účelné, přivádět surový - plyn- z tlakového zplynování do zóny pro dodatečné - zplynování bez podstatného snížení tlaku.The post-gasification is carried out in one or more reactors in which the hydrogenation catalyst or catalysts are in a fixed or fluidized bed. In the post-gasification zone, the pressure is in the range of -0.5 to 15 MPa, and it is expedient to feed the raw gas from the pressure gasification to the post-gasification zone without substantially reducing the pressure.

Mezi reaktory pro tlakové zplynování paliva, zejména uhlí, a pro dodatečné zplynování surového plynu je účelné zařazení zařízení k odstraňování hrubého- nebo jemnéhoprachu ze surového plynu. Toto -odstraňování hrubého -nebo jemného -prachu se může provádět například v cyklónech nebo tkaninových filtrech.Among the reactors for pressure gasification of fuel, in particular coal, and for subsequent gasification of the raw gas, it is expedient to include a device for removing coarse or fine dust from the raw gas. This removal of coarse or fine dust can be carried out, for example, in cyclones or fabric filters.

K -surovému - plynu, vedenému k dodatečnému zplynování, - je možno ještě přidávat kapalné, nejlépe jemně rozptýlené uhlovodíky a/nebo- prášková paliva, například uhelný prach, - o- zrnění menším než 2 mm.Liquid, preferably finely divided, hydrocarbons and / or pulverized fuels, for example coal dust, can also be added to the raw gas to be subjected to post-gasification, grain size less than 2 mm.

Vyrobený plyn, odcházející z dodatečného zplynování, prakticky již -neobsahuje žádné uhlovodíky kondenzovatelné za -teploty okolí, nanejvýš jsou možné jen stopy uhlovodíků o - destilačním rozmezí - benzinu. Obsah methanu ve vyrobeném plynu je vyšší než v primárně- vyrobeném surovém, -plynu. Zvýšení obsahu -methanu závisí ve značné míře na obsahu dehtu zplynovaného- uhlí -a na případných přídavcích -odpařitelných uhlovodíků k surovému plynu. Obsah methanu lze ovládat - v širokém rozmezí.The gas produced from the post-gasification practically no longer contains any hydrocarbons condensable at ambient temperature, at most only traces of hydrocarbons having a distillation range of gasoline are possible. The methane content of the produced gas is higher than that of the primary raw gas produced. The increase in the methane content depends to a large extent on the tar content of the gasified coal and on the possible additions of evaporable hydrocarbons to the raw gas. The methane content can be controlled - in a wide range.

Na hydrogenačním katalyzátoru., - použitém při - dodatečném- zplynování, se sloučeniny síry - - v surovém plynu -prakticky úplně přemění v - sirovodík. Z mnoha důvodů je většinou nezbytné vzniklý sirovodík před použitím - vyrobeného plynu jakožto topného plynu, redukčního· plynu nebo syntézního plynu- zcela nebo do značné míry odstranit. Toho je - možno- - dosáhnout o sobě známým chemickým nebo fyzikálním praním nebo adsorpcí, - například - na aktivním uhlí nebo, kysličníku hlinitém. - Odstranění -sirovodíku je nutné i v případě, kdy se vyrobený plyn má následně ještě katalyticky -methanizovat, aby se jeho· výhřevnost ještě zvýšila, takže jím lze nahradit zemní plyny.On the hydrogenation catalyst used in the aftergassing, the sulfur compounds in the raw gas are virtually completely converted into hydrogen sulfide. For many reasons, it is usually necessary to completely or largely remove the hydrogen sulphide formed before use - the produced gas as fuel gas, reducing gas or synthesis gas. This can be achieved by known chemical or physical scrubbing or adsorption, for example on activated carbon or aluminum oxide. The removal of the hydrogen sulphide is necessary even in the case where the produced gas is subsequently to be catalytically methanized in order to increase its calorific value so that it can be replaced by natural gases.

Způsob podle vynálezu je blíže objasněn dále uvedenými příklady.The process according to the invention is illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

V zařízení pro- tlakové zplynování uhlí o sobě známé konstrukce (zplynovač Lurgi) o středním průměru 2,6 m. se každou hodinu zplyní 15 t uhlí o dolní mezi výhřevnostiIn a pressurized gasification plant of a known construction (Lurgi gasifier) with an average diameter of 2.6 m, 15 tons of coal with lower calorific values are gasified every hour

275 kj/kg a o· tomto složení:275 kj / kg and having the following composition:

C 57,6 hmot. %C 57.6 wt. %

..... H 4,0· hmot % ...... H 4.0% by weight.

. O 5,9 · hmot. % ·.. .· .. O 5.9 · wt. % · ... ·.

N 1,1 hmot. %N, 1.1 wt. %

S · · · 2,1 · · hmot % popeloviny · · 29,3 ·hmot. %% · Ash · · 29.3 · wt. %

Do · · 'zplynovače, · v · němž se ' udržuje tlak 2 MPa, se jakožto · zplyňovací prostředek přivádí · kyslík v · · · množství 270 Nm3/uhlí a vodní pára · v množství 4,9 ' kg/Nm3 kyslíku.Oxygen in the amount of 270 Nm @ 3 / coal and water vapor in the amount of 4.9 kg / Nm @ 3 of oxygen are introduced as gasification means into the gasifier in which a pressure of 20 bar is maintained.

Získá se· surový . plyn v množství 1420 Nm3/ /t uhlí o složení · (vztaženo na suchý stav):Crude is obtained. 1420 Nm3 / / t coal with composition · (dry basis):

CO2 27,5 objemových % CO ·· 23,1 objemových '% Ha 37,5· objemových % CH4 9,9 objemových %.CO2 27.5 vol% CO ·· 23.1 vol% Ha 37.5 vol% CH4 9.9 vol%.

.....CnHm 0,6 objemových · °/o · N? · 0,6 objemových ·% ...... CnHm 0.6 vol. · ° / o · N? · 0.6 vol. ·%.

HaS 0,8 objemových % ·. 'HaS 0,8% vol. '

Kromě toho· obsahuje tento plyn · 0,64 Nm3 vodní · páry na 1 Nm3 suchého surového plynu a .odchází ze zplynovače s teplotou 650 stupňů Celsia. · Kdyby se tento surový plyn ochladil · na. teplotu 25 c, získaly by se v kondenzátu na ·1000' · Nm? suchého surového plynu kromě vody tyto složky:In addition, it contains 0.64 Nm3 of water vapor per 1 Nm 3 of dry raw gas and leaves the gasifier at a temperature of 650 degrees Celsius. If this raw gas was cooled. temperature 25 C, would be obtained in the condensate to · 1000 '· Nm? dry raw gas, excluding water, the following components:

dehet tar 34,3 kg 34.3 kg olej oil 15,5 kg 15,5 kg benzin benzine 6,4 kg 6,4 kg fenoly phenols 4.8' kg 4.8 'kg mastné fatty kyseliny acid 0,7 kg 0.7 kg čpavek ammonia 4.9 kg 4 . 9 k g

Vzniklý plyn sc bez ochlazení a prakticky,', bez · tlakové ztráty vede do reaktoru pro dodatečné zplynování, který je asi z · poloviny naplněn komerčně dostupným katalyzátorem Comox, obsahujícím 6 hmotnostních % kobaltu a 10· ' hmotnostních · % · molybdenu ' na nosiči z kysličníku hlinitého v podobě · tablet ' o· velikosti 6X6 · · mm. . Průměr · šachtovitého· reakčního . prostoru · je 2 m· a sypná výška katalyzátorového materiálu činí 4 m.The resulting gas sc without cooling and practically, without pressure loss, leads to a post-gasification reactor which is about half filled with a commercially available Comox catalyst containing 6% by weight of cobalt and 10% by weight of molybdenum on the support. of alumina in the form of 6X6 · mm tablets. . Diameter · shaft · reaction. and the bulkhead height of the catalyst material is 4 m.

Při · reakci vzniká · plyn . · tohoto' ' složení ' (vztaženo na suchý stav).:The reaction produces gas. · 'Composition' (on a dry basis) .:

CO2 45,8 objemových %CO2 45,8% vol.

CO 10,4 o.bbemových %CO 10,4 percentage points

H2 28,3 obbemových % ;H2 28.3% by volume;

CHi ·' 14,4 otye-inových %CHi · '14.4 otye-in%

H2S 0,1 obЬлпО'УУсЬ '%H2S 0,1 obЬлпО'УУсЬ '%

N2 + ' Ar. 1,0 objemových % který odchází· - · z · reaktoru · pro dodatečné zplynování s teplotou 670 °C a neobsahuje již žádné vyšší uhlovodíky. Obsah vodní páry v plynu je 0,7 Nm3/Nm3 suchého surového plynu. Po odstranění kysličníku uhličitého a vodní páry se získá topný plyn o· složeníN2 + Ar. 1.0% by volume leaving the reactor for post-gasification at a temperature of 670 ° C and no longer containing any higher hydrocarbons. The water vapor content of the gas is 0.7 Nm3 / Nm 3 of dry raw gas. After removal of carbon dioxide and water vapor, a fuel gas of composition is obtained

CO 19,:2 objemových %CO 19, 2 volume%

..... H2 5t^,,2 objemových %..... H2 5t ^ 2 volume%

CHi 26,6 objemových'%CHi 26.6 vol%

HaS 0,2 objemových %HaS 0,2 vol%

N2 + Ar 1,8 objemových °/o s ' dolní ' mezí · výhřevnosti 17 540 kJ/Nm3. Příklad 2N2 + Ar 1.8 vol. / Axis 'lower' limit · calorific value 17 540 kJ / Nm 3 . Example 2

Při uspořádání jako v příkladu 1 a· za jinak stejných podmínek se zplynuje uhlí o složeníIn the arrangement as in Example 1 and under otherwise the same conditions, the composition coal is gasified

C 63,9 hrní. %C 63.9 hrs. %

H 4,1 hmot %H 4.1 wt%

O 7,3 hmot %7.3% w / w

N Щ hmot %N Щ wt%

S !4 МпЯ. % popeloviny 22,3 · hmot'%.S! 4 МпЯ. % ash, 22.3% by weight.

s dolní mezí výhřevnosti 25 120 kj/kg, vzduchem · v · množství 1500 Nm3/t uhlí a vodní párou ' v množství 0,42 kg/Nm3 vzduchu za tlaku 2 MPa.with a lower calorific value of 25,120 kj / kg, air at 1500 Nm3 / t coal and water vapor at 0.42 kg / Nm 3 air at a pressure of 2 MPa.

Vznikne 2 700 Nm3 surového· plynu/t uhlí2,700 Nm 3 of crude gas / t coal is produced

0 teplotě 585 °C ·a složení (vztaženo na su- Temperature 585 ° C · and composition (based on chý stav) good status) CO2 CO2 10,6 objemových % 10,6% by volume CO WHAT 21,3 objemových % 21,3% by volume H2 H2 19,8' objemových % 19,8 'vol% . CH . CH 4,2 objemových % 4.2% by volume CnHm CnHm 0,3 objemových % 0,3% vol N2 N2 43,5 objemových % 43,5% by volume HžS HžS 0,3 objemových % 0,3% vol a kromě toho 0,11 and in addition 0.11 Nm3 vodní páry/Nm3 Nm 3 water vapor / Nm 3 su- su- chélio surového chélio raw plynu. Při ochlazení gas. When cooling na on

teplotu 25 °C by se na 1 t uhlí získaly tyto vedlejší produkty:a temperature of 25 ° C would yield the following by-products per tonne of coal:

dehet, olej a · plynový (karbonizacní) benzin 37,1 kg fenoly 2,6 kg mastné kyseliny 0,6 kg čpavek 3,3 kgtar, oil and gas (carbonization) gasoline 37.1 kg phenols 2.6 kg fatty acids 0.6 kg ammonia 3.3 kg

Tento plyn se jako v příkladu 1 vede bez ochlazení přímo do šachtovitého reaktoru pro· dodatečné zplynování a tam se dodatečně zplynuje. ' Jako· katalyzátoru se používá komerčně dostupného niklového katalyzátoru, obsahujícího 25 hmotnostních % niklu na · nosiči tvořeném kysličníkem křeničitýn v podobě tablet o velikosti 6X6 mm. Vznikne· · plyn, · který neobsahuje vyšší uhlovodíky a ' má toto složení:This gas, as in Example 1, is fed without cooling directly to the shaft gasification reactor for subsequent gasification and is subsequently gasified there. The catalyst used is a commercially available nickel catalyst containing 25% by weight of nickel on a silica-based carrier in the form of 6X6 mm tablets. A gas is produced which does not contain higher hydrocarbons and has the following composition:

CO2 13,8 'objemových %CO2 13.8 'vol%

CO 17,9 objemových %CO 17,9%

Η2 16,0 objemových °/o162 16.0% vol / o

СН4 9,8 objemových %СН4 9.8% vol.

Na 42,2 objemových %At 42.2% by volume

HzS 0,3 objemových %;HzS 0.3 vol%;

kromě toho ještě obsahuje 0,1 Nm3 vodní páry/Nm3 suchého plynu. Po odstranění kysličníku uhličitého a vodní páry se získá topný plyn níže uvedeného složeníit also contains 0.1 Nm 3 of water vapor / Nm 3 of dry gas. After removal of carbon dioxide and water vapor, a fuel gas of the following composition is obtained

CO 20,8 objemových %CO 20,8% by volume

Hz 18,6 objemových °/oHz 18.6% vol / o

CH4 11,4 objemových %CH4 11.4% by volume

Na 48,9 objemových %At 48.9% by volume

H2S 0,3 objemových % s dolní mezí výhřevnosti 8680 kJ/Nm3.H2S 0,3% vol. With a lower calorific value of 8680 kJ / Nm 3 .

Příklad 3Example 3

Do tlakového zplynovače s odváděním kapalné strusky o středním průměru 1,8 m, v němž se udržuje tlak 2,5 MPa, se hodinově vnáší 17 t uhlí. Uhlí má níže uvedené složení, vztaženo na suchý stav po odečtení popelovin:17 tons of coal are introduced per hour into a pressure gasifier with liquid slag evacuation with a mean diameter of 1.8 m, which maintains a pressure of 2.5 MPa. The coal has the following composition, based on the dry state after deduction of ash:

C 78,99 hmotnostních %C 78.99% by weight

H 5,25 hmotnostních %H 5,25% by weight

O 8,75 hmotnostních %8,75% by weight

N 1,37 hmotnostních %N 1.37% by weight

S 0,43 hmotnostních %With 0.43% by weight

Cl 0,38 hmotnostních !%.Cl 0.38 wt . %.

Dolní mez výhřevnosti tohoto uhlí je 29 490 kj/kg, obsah popelovin činí 4,83 hmotnostních 0/0.The lower calorific value of this coal is 29 490 kj / kg, the ash content is 4.83 weight 0/0.

Jako zplyňovací prostředky se do zplynovače přivádí na 1 t uhlí 350 Nm3 kyslíku a na 1 Nm3 kyslíku 1,1 kg vodní páry. Vyrobený surový plyn, který se získává v množství 1890 Nm3/h (počítáno na suchý stav), má toto složení:350 g / m 3 of oxygen and 1 kg / m 3 of oxygen are supplied to the gasifier per 1 ton of coal as gasification means. The raw gas produced, which is obtained in an amount of 1890 Nm 3 / h (calculated on a dry basis), has the following composition:

CO2 2,3 objemových %CO2 2,3 vol%

CO 58,2 objemových %CO 58,2% vol

H2 29,3 objemových %H2 29,3% by volume

CH4 6,8 objemových %CH4 6.8% vol

CnHm 0,6 objemových %C n H m 0,6% vol

H2S 0,1 objemových °/oH2S 0.1 vol

N2 + Ar 2,7 objemových %.N2 + Ar 2.7 volume%.

Kromě toho obsahuje ještě 0i,12 Nm3 vodní páry na 1 Nim3 suchého plynu. Surový plyn odchází ze zplynovače s teplotou 650 °C.In addition, it also contains 0, 12 Nm 3 of water vapor per 1 Nm of 3 dry gas. The raw gas leaves the gasifier at a temperature of 650 ° C.

Při ochlazení surového plynu na teplotu 25 °C by se na 1 000 Nm3 suchého surového plynu získaly tyto vedlejší produkty:By cooling the raw gas to 25 ° C, the following by-products would be obtained per 1000 Nm 3 of dry raw gas:

dehet tar 39,0 kg 39,0 kg olej oil 8,3kg 8,3kg benzin benzine 9,8 kg 9.8 kg čpavek ammonia 2,7 kg 2.7 kg fenoly phenols 2,3 kg 2.3 kg mastné kyseliny fatty acids 3,4 kg 3.4 kg

psaném v příkladu 1, se surový plyn nechá bez ochlazení reagovat s vodní párou v množství 0,76 kg/Nm3 surového plynu. Reaktor je přibližně z poloviny naplněn aktivním koksem o středním průměru 30 mm. Průměr reakčního prostoru je 2 m a sypná výška koksového katalyzátoru činí 4 m.as described in Example 1, the raw gas is reacted without cooling with water vapor in an amount of 0.76 kg / Nm 3 of the raw gas. The reactor is approximately half filled with active coke with a mean diameter of 30 mm. The reaction chamber diameter is 2 m and the coke catalyst bulk height is 4 m.

Plyn, odcházející, z dodatečného zplynování, má-teptotu 670 eC a toto složení:The gas leaving the post-gasification has a temperature of 670 e C and has the following composition:

CO2 33,8 objemových %CO2 33.8 vol%

CO 10,8 objemových %CO 10,8% by volume

Ha 32,0 objemových %Ha 32.0% vol

CH4 21,0 objemových %CH4 21.0% by volume

H2S 0,1 objemových %H2S 0.1 vol%

N2 + Ar 2,5 objemových % dolní mez výhřevnosti 12 730 kJ/Nm3.N2 + Ar 2.5 vol% lower heating value 12 730 kJ / Nm 3 .

Tento výsledný plyn neobsahuje kondenzovatelné uhlovodíky; V kotlích na odpadních teplo a v chladičích se tento plyn 0chladí až na teplotu 30 °C a potom se při teplotě přibližně —25 °C odsíří praním kapalným methanolem, přičemž se odstraní i kysličník uhličitý. Takto zpracovaný plyn má výhřevnost 19 160 kJ/Nm3 při tomto složení:This resulting gas does not contain condensable hydrocarbons; In waste heat boilers and chillers, the gas is cooled down to 30 ° C and then desulfurized by washing with liquid methanol at a temperature of about -25 ° C, removing carbon dioxide. The gas treated in this way has a calorific value of 19 160 kJ / Nm 3 with the following composition:

CO 16,3 objemových %CO 16,3%

H2 48,2 objemových %H2 48,2% by volume

CH4 31,7 objemových %CH4 31.7% by volume

N2 -f- Ar 3,8 objemových %N2 -f- Ar 3.8% by volume

Tento plyn se použije pro syntézu methanolu.This gas is used for methanol synthesis.

Příklad 4Example 4

Opakuje se tlakové zplynování uhlí, popsané v příkladu 3. К surovému plynu, který přitom vzniká, se navíc na 1 Nm3 přidává 0,28 Nm3 kyslíku a 0,8 kg vodní páry, к tomu uhelný prach v množství 300 kg na 1 tunu kusového paliva z tlakového zplynování uhlí a o zrnění v rozmezí od 0,03 dO' 0,3 mm. Elementární analýza uhelného prachu odpovídá elementární analýze uhlí v příkladu 3.Repeats pressure gasification of coal as described in Example 3. The crude К gas that arises, in addition to 1 Nm 3 is added 0.28 Nm 3 oxygen and 0.8 kg water vapor к the coal dust in an amount of 1 300 kg tonnes of lump fuel from compressed gasification of coal with a grain size ranging from 0.03 dO 'to 0.3 mm. The elemental analysis of the coal dust corresponds to the elemental analysis of the coal in Example 3.

Surový plyn, kyslík, vodní pára a uhelný prach se nechají reagovat v dodatečném zplynování, jak jej bylo použito i v příkladu 3. Hydrogenační katalyzátor však sestává ze 3,5 hmotnostního % kobaltu á 10 hmotnostních % molybdenu na nosiči, tvořeném kysličníkem hlinitým., a má tvar kuliček o velikosti přibližně 5 mm.The crude gas, oxygen, water vapor and coal dust were reacted in the post-gasification as used in Example 3. However, the hydrogenation catalyst consisted of 3.5 wt% cobalt and 10 wt% molybdenum on an alumina support. and has a ball shape of approximately 5 mm.

Vyrobený plyn odchází z dodatečneno zplynování S teplotou 950 °C a má toto složeni:The product gas leaves the aftergassing with a temperature of 950 ° C and has the following composition:

CO2 20,7 objemových %CO2 20.7 vol%

CO 32,2 objemových %CO 32,2 vol%

Нз 45,0 objemových %Нз 45,0% vol

CH4 0,4 objemových %CH4 0,4% vol

H2S 0,1 objemových %H2S 0.1 vol%

N2 -f- Ar 1,6 objemových %N2 -f- Ar 1.6% by volume

V reaktoru pro dodatečné zplynování, po211360In post-gasification reactor, po211360

Aby se z takto vyrobeného plynu, získaného jako meziprodukt, vyrobil syntézní plyn, podrobí se· dalšímu zpracování, jak je popsáno v příkladu 3.In order to produce synthesis gas from the intermediate gas thus produced, it is subjected to further processing as described in Example 3.

Claims (12)

1. Způsob úpravy surového plynu ze zplynování tuhých paliv, zejména uhlí, za tlaku v rozmezí od 0,5 do· 15 MPa zplynovacími prostředky vedenými v protiproudu k! palivu a obsahujícími volný kyslík a vodní páru, při němž se surový plyn, přicházející ze zplynování s teplotou v rozmezí od 350 do 800 °C, podrobí s veškerým svým obsahem uhlovodíků a vodní páry dodatečnému zplynování, vyznačující se tím, že se surový plyn bezprostředně po zplynění dodatečně zplynuje bez přidání kyslíku za tlaku v přítomnosti hydrogenačního katalyzátoru.Process for treating raw gas from gasification of solid fuels, in particular coal, at a pressure in the range of from 0.5 to 15 MPa by gasification means conducted in countercurrent to the gas flow . fuel and containing free oxygen and water vapor, wherein the raw gas coming from the gasification at a temperature in the range of 350 to 800 ° C is subjected, with all its hydrocarbon and water vapor content, to post-gasification, characterized in that the raw gas is immediately after gasification, it is subsequently gasified without the addition of oxygen under pressure in the presence of a hydrogenation catalyst. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že k dodatečnému zplynování se k surovému plynu přidají plyny prosté volného kyslíku.2. The process according to claim 1, characterized in that free oxygen-free gases are added to the raw gas for post-gasification. 3. Způsob podle· bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hydrogenační katalyzátor je upraven v pevném loži.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrogenation catalyst is provided in a fixed bed. 4. Způsob podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hydrogenační katalyzátor je ve vířivé vrstvě.4. The process of claim 1 wherein the hydrogenation catalyst is in a fluidized bed. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že· se· použije hydrogenačního katalyzátoru •obsahujícího· 3 až 10 hmotnostních procent kobaltu.5. A process as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein a hydrogenation catalyst containing 3 to 10 weight percent cobalt is used. 6. Způsob podle bodu 5, vyznačující se tím, že se· použije hydrogenačního katalyzátoru 6. Process according to claim 5, characterized in that a hydrogenation catalyst is used EDMĚT VYNALEZU obsahujícího kromě nejméně · jedné aktivní složky i 5 až 15 hmotnostních % molybdenu.BACKGROUND OF THE INVENTION containing, in addition to at least one active ingredient, 5 to 15% by weight of molybdenum. 7. Způsob podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že se použije hydrogenačního· katalyzátoru, sestávajícího z kysličníku křemíku, hořčíku, vápníku, železa, sodíku, draslíku a wolframu nebo· obsahujícího jako· základní látku koks nebo sestávajícího z koksu.7. A process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a hydrogenation catalyst consisting of silicon, magnesium, calcium, iron, sodium, potassium and tungsten or containing coke as the basic substance or consisting of coke is used. 8. Způsob podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že se použije· katalyzátoru, k němuž se přidá 'montmorrinonit, na nějž bylo působeno zředěnou kyselinou.8. A process as claimed in any one of claims 1 to 7, wherein a catalyst to which montmorrinonite treated with a dilute acid is added is used. 9. Způsob podle· bodů ·1 až 8, vyznačující se tím, že se· použije hydrogenačního· katalyzátoru obsahujícího jako aktivní složku nikl, s výhodou v množství od 5 do 40 hmotnostních ·%.9. Process according to Claims 1 to 8, characterized in that a hydrogenation catalyst containing nickel as active ingredient is used, preferably in an amount of from 5 to 40% by weight. 10. Způsob podle· bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že se z· vyrobeného plynu po· dodatečném· zplynování odstraní sloučeniny síry, zejména sirovodík.Process according to Claims 1 to 9, characterized in that sulfur compounds, in particular hydrogen sulfide, are removed from the gas produced after the subsequent gasification. 11. Způsob podle bodů 1 a 10, vyznačující se tím, že se vyrobený plyn z dodatečného zplynování po odstranění síry methanizuje.11. The process of claims 1 and 10, wherein the gas produced from the post-gasification is methanized after removal of the sulfur. 12. Způsob podle bodů 1 až 11, vyznačující se tím, že se k surovému plynu před dodatečným zplynováním přimísí uhlovodíky a/ /nebo· prášková paliva o zrnění menším než 2 mm.Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that hydrocarbons and / or pulverized fuels having a grain size of less than 2 mm are admixed with the raw gas before the subsequent gasification.
CS796228A 1978-09-22 1979-09-14 Method of treating the raw gas from the gasification of solid fuels CS211360B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782841182 DE2841182A1 (en) 1978-09-22 1978-09-22 METHOD FOR TREATING A RAW GAS FROM THE GASIFICATION OF SOLID FUELS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS211360B2 true CS211360B2 (en) 1982-02-26

Family

ID=6050081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS796228A CS211360B2 (en) 1978-09-22 1979-09-14 Method of treating the raw gas from the gasification of solid fuels

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5545784A (en)
AU (1) AU5099179A (en)
BR (1) BR7905797A (en)
CS (1) CS211360B2 (en)
DD (1) DD150475A5 (en)
DE (1) DE2841182A1 (en)
GB (1) GB2031016A (en)
PL (1) PL218373A2 (en)
ZA (1) ZA793774B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN153794B (en) 1979-03-06 1984-08-18 Aeci Ltd
JPS6029948U (en) * 1983-08-04 1985-02-28 バンドー化学株式会社 Multi-projection belt
DE3443902A1 (en) * 1984-12-01 1986-06-05 Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen Process and apparatus for treating and converting gases
JPH0237311Y2 (en) * 1985-03-04 1990-10-09

Also Published As

Publication number Publication date
AU5099179A (en) 1980-03-27
ZA793774B (en) 1980-07-30
DE2841182A1 (en) 1980-04-03
BR7905797A (en) 1980-06-17
JPS5545784A (en) 1980-03-31
GB2031016A (en) 1980-04-16
PL218373A2 (en) 1980-06-02
DD150475A5 (en) 1981-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4211538A (en) Process for the production of an intermediate Btu gas
CA2840123C (en) Method for adjusting hydrogen to carbon monoxide ratio in synthesis gas
US4118204A (en) Process for the production of an intermediate Btu gas
US3993457A (en) Concurrent production of methanol and synthetic natural gas
US4046523A (en) Synthesis gas production
US4082520A (en) Process of producing gases having a high calorific value
JP2012514039A (en) Generation method of methane rich gas
KR20090086635A (en) Process for producing a purified synthesis gas stream
EP2569397A1 (en) Method of producing a hydrocarbon composition
JPH04502340A (en) Improved method for producing coal by short residence time hydrogen disproportionation
US4056483A (en) Process for producing synthesis gases
CA2837418C (en) Method of producing a hydrocarbon composition
GB2101152A (en) Coal liquefaction process
US3927998A (en) Production of methane-rich gas stream
US3927999A (en) Methane-rich gas process
US3928001A (en) Production of methane
US3927997A (en) Methane-rich gas process
US4137298A (en) Production of a hydrogen-rich gas from a hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide-containing fuel gas
EP0120590A1 (en) Production of pipeline gas from sulfur containing raw or synthesis gas
US4260472A (en) Process of producing hydrocarbons from coal
GB1584584A (en) Coal liquefaction process employing carbon monoxide
CS211360B2 (en) Method of treating the raw gas from the gasification of solid fuels
WO2008083601A1 (en) An integrated coal liquefaction process
CN103897747B (en) Treatment of water gas from gasification plants
US3977843A (en) Purification process for coal gas methanation