CS211769B1

CS211769B1 - A method for removing tar and tar deposits

Info

Publication number: CS211769B1
Application number: CS246080A
Authority: CS
Inventors: Jiri Zufnicek; Petr Buryan; Ludek Jelinek
Original assignee: Jiri Zufnicek; Petr Buryan; Ludek Jelinek
Priority date: 1980-04-09
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Způsob odstraňování usazenin dehtu „ a dehtovitých látek ze zařízení na zplynování Daliv. Účelem vynálezu je odstraňování dehtu k zabránění zanášení a ucpávání zařízení a potrubí pro zplynování paliv. Rozpouštědla dehtu a dehtovitých látek, například oleje, se nastřikují do vrstvy paliva a/nebo na tuto vrstvu a/nebo nad tuto vrstvu v generátoru. Dále je možno tato rozpouštědla nastřikovat do potrubí nebo zařízení, umístěných za generátorem.Method for removing tar deposits and tar-like substances from a gasification device Daliv. The purpose of the invention is to remove tar to prevent fouling and clogging of devices and pipes for gasification of fuels. Solvents of tar and tar-like substances, for example oils, are sprayed into the fuel layer and/or onto this layer and/or above this layer in the generator. Furthermore, these solvents can be sprayed into pipes or devices located downstream of the generator.

Description

Vynález se týká způsobu odstraňování usazenin dehtu a dehtovítých látek ze zařízení na zplyňování paliv pomocí jejich rozpouštědel.The present invention relates to a process for removing tar and tarry deposits from a fuel gasification plant using their solvents.

Při dosavadním provozu tlakových generátorů na zplynění uhlí pod tlakem za úěelem výroby hořlavých plynů, to je svítiplynu nebo syntézního plynu, nebylo dosud s úspěchem vyřešeno odstraňování závad v provozu, vyplývajících z usazování dehtovítých látek v generátoru samém a v potrubí a aparátech na něj navazujících. Je známo, že zplyněním uhlí se získá tak zvaný surový plyn, která vystupuje z lože generátoru s vysokou teplotou, takže dehet obsažený v plynu z rozkladu uhelné substance opouští lože paliva ve formě dehtových par, případně, zejména u vyšších frakci, ve tvaru kapiček. Protože i rychlost plynu ve vrstvě paliva je vysoká, strhuje s sebou odcházející plyn a prach z uhlí.Up to now, the operation of pressure generators for the gasification of coal under pressure for the production of combustible gases, i.e. coal gas or synthesis gas, has not yet been successfully solved by eliminating operational defects resulting from the deposition of tar-like substances in the generator itself and in the piping and apparatuses connected thereto. It is known that the coal gasification yields a so-called raw gas which exits the bed of the high temperature generator, so that the tar contained in the gas from the decomposition of the coal substance leaves the fuel bed in the form of tar vapor, possibly in droplet form, especially. Because the velocity of the gas in the fuel layer is also high, it entrains with it the outgoing gas and coal dust.

Tato směs odchází z generátoru k dalšímu čištění. Průchodem kopulí generátoru, která je chlazena, se na stěnách sráží nejtěžší podíly dehtu, které spolu s ulpěným prachem tvoří vrstvu, která zhoršuje průchod tepla, ucpává potrubí a snižuje výkon generátoru. Plyn odchází teplejší, čímž jsou přetěžovány dále zařazené aparáty a zvyšuje se nebezpečí i jejich zanášení a ucpávání.This mixture leaves the generator for further purification. The passage of the dome of the generator, which is cooled, precipitates on the walls the heaviest tar fractions, which together with the adhered dust form a layer that worsens the passage of heat, clogs the piping and reduces the power of the generator. The gas exits warmer, which overloads the downstream devices and increases the risk of clogging and clogging.

Tyto zjevy jsou příčinou odstavování generátorů z provozu, přičemž čištění od usazenin je velmi obtížné a nepříjemné. Odstavováním z provozu vznikají prostoje, jimiž se snižuje využití generátorů a ostatního technologického zařízení.These phenomena are the cause of the decommissioning of the generators and the cleaning of deposits is very difficult and unpleasant. Shutdowns result in downtime, which reduces the use of generators and other technological equipment.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob odstraňování usazenin dehtu a dehtoví tých látek ze zařízení na zplyňování paliv pomocí jejich rozpouštědel. Jeho podstata spočívá v tom, že se rozpouštědlo dehtu a dehtovítých látek, například oleje, nastřikují do vrstvy paliva a/nebo na tuto vrstvu a/nebo nad tuto vrstvu v generátoru, za případného jejich nastřikování do potrubí nebo zařízení na další úpravu plynu za generátorem, v množství potřebném podle provozní teploty a tlaku ke kondenzaci par rozpouštědla.According to the invention, the above-mentioned drawbacks are eliminated by a method for removing tar and tar deposits from the gasification apparatus using their solvents. It is based on spraying a solvent of tar and tar-like substances, for example oil, into and / or over and above the fuel layer in the generator, possibly injecting it into a pipeline or gas treatment device downstream of the generator. , in an amount required by the operating temperature and pressure to condense the solvent vapors.

Způsobem podle vynálezu se dosáhne vysokého rozpouštěcího efektu v místech, kde se usazeniny tvoří. Tvořící se a stékající kondenzát rozpouští a odplavuje usazeniny a umožňuje tak udržet teplosměnné plochy, potrubí, armatury a podobně ve stálé čistotě a provozně vyhovujícím stavu. Dosažení bodu kondenzace je ovšem různé podle teploty, tlaku a druhu použitého rozpouštědla. Dále záleží na tomjkam je rozpouštědlo nastřikováno.The process according to the invention achieves a high dissolution effect at the sites where deposits are formed. The formation and run-off condensate dissolves and washes away deposits, allowing the heat transfer surfaces, pipes, fittings and the like to be kept clean and operationally satisfactory. However, the condensation point reached differs depending on the temperature, pressure and type of solvent used. It also depends on the solvent being injected.

Podle vynálezu je možno vstřikovat rozpouštědlo i do zařízení, navazujícího na generátor, tedy například do potrubí, chladičů a podobně, případně lze to provádět i samostatně, bez současného vstřikování do generátoru. K tomu dochází tehdy, když použité rozpustidlo mé strmou destilační křivku, takže při dosažení určité teploty již v plynu není obsaženo dostatečné množství rozpustidla, které by mělo po vykondenzování spolehlivě odstranit usazeniny.According to the invention, it is also possible to inject the solvent into the downstream device, for example into pipes, coolers and the like, or it is also possible to do it separately without injecting it into the generator. This occurs when the solvent used has a steep distillation curve, so that when a certain temperature is reached, a sufficient amount of solvent is no longer contained in the gas which should reliably remove deposits after condensing.

V tomto případě je možné například kombinovat vstřikováni dehtu do generátoru se vstřikováním benzinu do kotle na odpadni teplo, nebo pouze vstřikovat lehké rozpustidlo do teplého plynu za generátorem.In this case, it is possible, for example, to combine the injection of tar into the generator with the injection of gasoline into the waste heat boiler, or simply inject the light solvent into the hot gas downstream of the generator.

Je třeba uvést, že při vstřikování lehkých rozpouštědel do plynu, ať již v generátoru nebo mimo něj, není sledován způsob účinné karburace plynu. Jako rozpouštědel je totiž možno použít každé rozpouštědlo dehtu a dehtovítých usazenin, tedy i takové, které je nehořlavé a nemá tedy v pravém slova smyslu karburační účinek, spočívající ve zvýšení výhřevnosti plynu. Je však také možné dosáhnout současně zvýšení výhřevnosti plynu i odstranění usaze nin a současně s odstraněním usazenin i snížit prašnost plynu.It should be noted that when injecting light solvents into the gas, either inside or outside the generator, the mode of efficient gas carburization is not followed. Indeed, any solvent which can be used is any solvent of tar and tar deposits, i.e. one which is non-flammable and thus has no carburetting effect in the sense of increasing the calorific value of the gas. However, it is also possible to achieve a simultaneous increase in the calorific value of the gas and the removal of sediment and, at the same time, to remove the deposits and to reduce the dustiness of the gas.

Všechny tyto průvodní zjevy jsou v logické vzájemné návaznosti a jejich větší či menší uplatnění je dáno především druhem použité látky pro vstřikování. Vlastní pojem vstřikování je možno redukovat až na vnášení, rozlévání» případně vtlačování daného rozpouštědla v těchto případech, kdy fyzikální stav nedovolí provést vstřikování v pravém slova smyslu.All these accompanying phenomena are logically interconnected and their greater or lesser application is given mainly by the type of substance used for injection. The actual concept of injection can be reduced to the introduction, spilling or injection of the solvent in these cases, when the physical state does not allow injection in the true sense.

Tento případ může nastat například při používání olejových a dehtových zbytků, které se dají jen obtížně rozstřikovat, popřípadě vůbec ne, jsou-li pastozní.This can be the case, for example, when using oil and tar residues which are difficult to spray, or not at all if they are pasty.

Dalším logickým důsledkem je dosažení změny měrné hmotnosti a viskozity kondenzátů ze zařízení. Vlivem přítomnosti rozpouštědla, které vykondenzuje z plynu souěasně s dehtem, případně vodou, dojde k lehčímu oddělování vodné fáze a ku snížení obsahu emulzí v této vodě. Při výběru vhodného rozpouštědla lze dosáhnout i snížení množství fenolů ve vodě. Snížením viskozity je možno dále z nevodných kondenzátů lehčeji oddělit prach a tak snížit opotřebení čerpadel. Volbou vhodného rozpouštědla, řízením jeho množství, místa a způsobu vstřikování, je možno dosáhnout kondenzace par rozpouštědla na předem určeném místě a v požadované intenzitě.Another logical consequence is to achieve a change in the density and viscosity of condensates from the device. Due to the presence of a solvent which condenses from the gas simultaneously with the tar or water, the aqueous phase is separated more easily and the emulsion content in the water is reduced. By selecting a suitable solvent, a reduction in the amount of phenols in water can also be achieved. Furthermore, by reducing the viscosity, dust can be more easily separated from the non-aqueous condensate and thus the wear of the pumps can be reduced. By selecting a suitable solvent, controlling its amount, location and injection method, condensation of solvent vapors can be achieved at a predetermined location and at the desired intensity.

Tím je možno dosáhnout spolehlivé funkce zařízení, čistoty vnitřních ploch, větší výměny tepla a ovládání tepelného i teplotního režimu v zařízení. To se projeví ve zvýšeném výkonu, zhospodárnění provozu a snížením oprav.This allows reliable operation of the device, cleanliness of internal surfaces, greater heat exchange and control of the thermal and temperature mode in the device. This translates into increased performance, streamlined operation and reduced repair.

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na několika příkladech provedení.The process according to the invention is described in more detail below on several exemplary embodiments.

Příklad 1Example 1

Do zkušební aparatury, napodobující provozní podmínky tlakového zplynění, bylo nad náplň nastřikováno při tlaku 2,5 MPa do proudu inertního plynu při teplotě 300 °C rozpouštědlo tvořené těžkým benzinem a naftou v množství 0,3 litru.m^-^.h^-'.In the testing apparatus, simulating the operating conditions of the gasification pressure, the cartridge was loaded at a pressure of 2.5 MPa in an inert gas stream at 300 ° C solvent composed of heavy petrol and diesel 0.3 litru.m ^- ^ .h ^- '.

Z tohoto množství kondenzovalo 18 % při teplotě 190 až 195 °C, odpovídající předchladiči generátoru, zbytek se vyloučil jako kondenzát v místech postupného ochlazování plynu na 170 °C, 140 °C, 120 °C a 30 °C. Ve všech těchto místech byly umístěny vzorky sestávající z těžkých uhlodehtových kalů. Během zkoušek byly dehtové substance kalů extrahovány a podstatně rozrušeny, přičemž maximum kondenzace nastávalo při teplotách 170 a 140 °C.Of this amount, 18% condensed at 190 to 195 ° C corresponding to the precooler of the generator, the residue was deposited as condensate at the gas cooling stages of 170 ° C, 140 ° C, 120 ° C and 30 ° C. Samples consisting of heavy coal sludge were placed in all these locations. During the tests, tar sludge substances were extracted and substantially disrupted, with maximum condensation occurring at temperatures of 170 and 140 ° C.

Příklad 2Example 2

Za stejných podmínek, jak uvedeno v příkladu 1, bylo na náplň zkušební aparatury nastřikováno rozpouštědlo sestávající ze směsi 0,13 litru těžkého dehtu a 0,28 litru lehkého benzinu na každý procházející 1 m^.h^-1 plynu.Under the same conditions as described in Example 1, a solvent consisting of a mixture of 0.13 liters of heavy tar and 0.28 liters of light gasoline was passed onto the test apparatus charge for each passing 1m 2 · h ^{-1 of} gas.

Bylo stanoveno, že dehet a olej se vyloučil při teplotách 195 °C, zatímco lehký benzin se začal vylučovat při teplotách 120 °C, maximum se vyloučilo při teplotě 30 °C a v plynu zbyla nepatrná část benzinových par, kondenzovatelná ochlazením na hluboké teploty.It was determined that tar and oil were eliminated at 195 ° C, while light gasoline began to precipitate at 120 ° C, the maximum was eliminated at 30 ° C, and a small portion of the gasoline vapor condensable by cooling to deep temperatures remained.

Claims

A method for removing tar and tar deposits from a fuel gasification apparatus using their solvents, characterized in that tar and tar solvents, for example oil, are injected into the pressure part of the apparatus.

Method according to claim 1, characterized in that the solvents of tar and tars are injected into and / or on the fuel layer and / or above the layer in the generator.

3. A method according to claim 1, characterized in that the tar and tar solvents are injected into the piping downstream of the generator or into the apparatus not further treating the gas downstream of the generator.

4. A process according to claim 1, characterized in that the solvents of the tar and the tar-like substances are injected into the generator and the piping downstream of the generator or into a gas treatment plant downstream of the generator.