CS218331B1 - A method for producing a generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation - Google Patents

A method for producing a generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation Download PDF

Info

Publication number
CS218331B1
CS218331B1 CS937580A CS937580A CS218331B1 CS 218331 B1 CS218331 B1 CS 218331B1 CS 937580 A CS937580 A CS 937580A CS 937580 A CS937580 A CS 937580A CS 218331 B1 CS218331 B1 CS 218331B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
soot
amount
water
partial oxidation
carbon black
Prior art date
Application number
CS937580A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jaromir Posival
Rudolf Kubicka
Frantisek Necesany
Pavel Brzobohaty
Vratislav Domalip
Original Assignee
Jaromir Posival
Rudolf Kubicka
Frantisek Necesany
Pavel Brzobohaty
Vratislav Domalip
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 Jaromir Posival, Rudolf Kubicka, Frantisek Necesany, Pavel Brzobohaty, Vratislav Domalip filed Critical Jaromir Posival
Priority to CS937580A priority Critical patent/CS218331B1/en
Publication of CS218331B1 publication Critical patent/CS218331B1/en

Links

Landscapes

  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Vynález se týká výroby generátorového plynu s regulovatelným množstvím sazí parciální oxidací ropných a dehtových surovin v rozmezí b. v. atmosférického a vakuového ropného zbytku. Surovina, ke které se případně přidává voda nebo vodný roztok draselných solí, se parciálně oxiduje směsí kyslíku a vodní páry ve výhodnějších pomě­ rech než dosud. Proces je regulovatelný a energeticky méně náročný.The invention relates to the production of producer gas with a controllable amount of soot by partial oxidation of petroleum and tar raw materials in the range of b. v. atmospheric and vacuum petroleum residue. The raw material, to which water or an aqueous solution of potassium salts is optionally added, is partially oxidized with a mixture of oxygen and water vapor in more favorable proportions than before. The process is controllable and less energy-intensive.

Description

Vynález se týká výroby generátorového plynu s regulovatelným množstvím sazí parciální oxidací ropných a dehtových surovin v rozmezí b. v. atmosférického a vakuového ropného zbytku. Surovina, ke které se případně přidává voda nebo vodný roztok draselných solí, se parciálně oxiduje směsí kyslíku a vodní páry ve výhodnějších poměrech než dosud. Proces je regulovatelný a energeticky méně náročný.The invention relates to the production of producer gas with a controllable amount of soot by partial oxidation of petroleum and tar raw materials in the range of b. v. atmospheric and vacuum petroleum residue. The raw material, to which water or an aqueous solution of potassium salts is optionally added, is partially oxidized with a mixture of oxygen and water vapor in more favorable ratios than before. The process is controllable and less energy-intensive.

Vynález se týká výroby generátorového plynu s regulovatelným množstvím sazí parciální oxidací ropných a dehtových surovin v rozmezí b. v. atmosférického a vakuového ropného zbytku. Při parciální oxidaci ropných a dehtových surovin kyslíkem a vodní párou se získává generátorový plyn, který je výchozí surovinou pro výrobu technického vodíku a syntézních plynů pro výrobu metanolu, oxonaci olefinů a další syntézy. Při zplyňování ropných surovin je obvyklou surovinou atmosférický a vakuový ropný zbytek, přídavek kyslíku je 0,775 mn 3O2 a vodní páry 0;,531 kg na 1 kg suroviny.The invention relates to the production of producer gas with a controllable amount of soot by partial oxidation of petroleum and tar raw materials in the range of atmospheric and vacuum petroleum residue. During partial oxidation of petroleum and tar raw materials with oxygen and steam, producer gas is obtained, which is the starting material for the production of technical hydrogen and synthesis gases for methanol production, olefin oxonation and other syntheses. In the gasification of petroleum raw materials, the usual raw material is atmospheric and vacuum petroleum residue, the addition of oxygen is 0.775 m n 3 O2 and water vapor 0 ; .531 kg per 1 kg of raw material.

Vedlejším produktem při parciální oxidaci jsou saze, které se z vyrobeného generátoru plynu vypírají tlakovou vodou. Tak vzniká sazová voda, která obvykle obsahuje 8 až 20 g sazí na litr. Saze se ze sazové vody oddělují tzv. peletizací, při které se obsažené saze převádějí pomocí benzinu, petroleje, mazutu nebo jiných ropných frakcí do formy dobře oddělitelných kuliček (peleťek).The by-product of partial oxidation is soot, which is washed out of the produced gas generator with pressurized water. This creates soot water, which usually contains 8 to 20 g of soot per liter. The soot is separated from the soot water by so-called pelletization, in which the soot contained is converted into the form of easily separable balls (pellets) using gasoline, kerosene, fuel oil or other petroleum fractions.

Při obvyklém režimu parciální oxidace vzniká na 1 t zplyněného mazutu podle dlouhodobého hodnocení 18,4 až 21,7 kg sazí, tedy asi 2 % hmot.In the usual partial oxidation regime, according to long-term evaluation, 18.4 to 21.7 kg of soot is produced per 1 ton of gasified fuel oil, i.e. about 2% by weight.

Nyní bylo zjištěno, že lze množství vznikajících sazí podle potřeby regulovat a to úpravou pracovního režimu parciální oxidace a to bez větších úprav a na již instalovaných tlakových generátorech pro parciální oxidaci.It has now been found that the amount of soot produced can be regulated as needed by adjusting the operating mode of partial oxidation without major modifications and on already installed pressure generators for partial oxidation.

Způsob výroby generátorového plynu a regulovatelného množství sazí parciální oxidací ropných a dehtových surovin v rozmezí b. v. atmosférického a vakuového ropného zbytku spočívá podle vynálezu v tom, že surovina, ke které se případně přidá voda nebo vodný roztok draselných solí, např. uhličitan draselný, v množství 0,5 až 5 % hmot., výhodně 1 až 2 % hmot., se parciálně oxiduje přídavkem kyslíku v množství 0,7 až 0,75 mn 3O2 a vodní páry v množství 0,33 až 0,51 kg, počítáno na 1 kg suroviny.The method for producing producer gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation of petroleum and tar raw materials in the range of atmospheric and vacuum petroleum residue consists, according to the invention, in that the raw material, to which water or an aqueous solution of potassium salts, e.g. potassium carbonate, is optionally added in an amount of 0.5 to 5% by weight, preferably 1 to 2% by weight, is partially oxidized by adding oxygen in an amount of 0.7 to 0.75 m n 3 O2 and water vapor in an amount of 0.33 to 0.51 kg, calculated per 1 kg of raw material.

Při snaze snížit podíl vznikajících sazí je žádoucí k dávkované vodě přidávat soli draslíku, s výhodou uhličitan draselný, a to v množství do 100 mg uhličitanu draselného na 1 kg zplynovaného mazutu..In an attempt to reduce the proportion of soot produced, it is desirable to add potassium salts, preferably potassium carbonate, to the dosing water in an amount of up to 100 mg of potassium carbonate per 1 kg of gasified fuel oil.

Lze pracovat v rozmezí 1300 až 1400 °C, s výhodou při 1320 až 1350 °C, což je podmíněno kvalitou ochranné vyzdívky zplynovacích generátorů. Vynález je demonstrován následujícími příklady.It is possible to operate in the range of 1300 to 1400 °C, preferably at 1320 to 1350 °C, which is conditioned by the quality of the protective lining of the gasification generators. The invention is demonstrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Výsledky provedených pokusů byly srovnány s obvykle nastavenými pracovními podmínkami parciální oxidace mazutu, při kterých se do generátoru recyklovaly vzniklé saze z asi 50 %. Výsledky zkoušek jsou uve děny v tabulce č. 1.The results of the experiments were compared with the usual working conditions of partial oxidation of fuel oil, in which about 50% of the soot produced was recycled to the generator. The test results are given in Table 1.

Je zřejmé, že se dařilo výtěžek sazí regulovat a dosahovat výtěžek sazí i dvojnásobně vyšší než obvykle. Při uvedených podmínkách se získávalo asi 28 000 mn 3/h generátorového plynu o obvyklém složení tj.It is clear that the soot yield was controlled and achieved a soot yield twice as high as usual. Under the above conditions , about 28,000 m3 /h of producer gas of the usual composition, i.e.

obsah CO2 % obsah CO % obsah Ha % obsah CH4 °/o obsah Na + Ar % obsah H2S a COS %CO2 content % CO content % Ha content % CH4 content °/o Na + Ar content % H2S and COS content %

obj. obj. 4,8 4.8 - 5,4 - 5.4 obj. obj. 45,2 45.2 — 46,2 — 46.2 obj. obj. 46,9 46.9 — 48,5 — 48.5 obj. obj. 0,17 0.17 — 0,35 — 0.35 obj. obj. 1,2 1.2 - 1,8 - 1.8 obj. obj. 0,5 0.5 — 0,6 — 0.6

Vodu přidávanou navíc do zplynovaného mazutu lze přidávat do sání čerpadla, dávkujícího mazut do generátoru a/nebo až do potrubí, přivádějícího mazut přes předehřívač, ohřívající mazut na 200 až 250 °C do rozstřikovací trysky v generátoru parciální oxidace.Water added additionally to the gasified fuel oil can be added to the suction of the pump dosing the fuel oil to the generator and/or to the pipeline feeding the fuel oil through the preheater heating the fuel oil to 200 to 250 °C to the spray nozzle in the partial oxidation generator.

Při recirkulaci sazí např. z 25 nebo 50 % se osvědčilo dávkovat vodu do generátoru tím, že výsledná suspenze sazí a mazutu obsahovala 1 až 2,5 % vody.When recirculating soot, for example, by 25 or 50%, it has proven effective to dose water into the generator so that the resulting soot and fuel oil suspension contains 1 to 2.5% water.

V případě, že je zájem o snížení množství vznikajících sazí pod obvyklou hodnotu tj. asi 145 až 180 kg sazí za hodinu při zplynění 9,5 t mazutu, je žádoucí místo samotné vody dávkovat zředěný roztok uhličitanu draselného nebo jiné draselné soli. Jestliže množství dávkovaného uhličitanu draselného nepřekročilo 100 mg/kg zplynovaného mazutu, nebyly pozorovány při parciální oxidaci žádné potíže.If there is an interest in reducing the amount of soot produced below the usual value, i.e. about 145 to 180 kg of soot per hour when gasifying 9.5 tons of fuel oil, it is desirable to dose a diluted solution of potassium carbonate or other potassium salt instead of water alone. If the amount of potassium carbonate dosed did not exceed 100 mg/kg of gasified fuel oil, no problems were observed during partial oxidation.

Tabulka č. 1Table No. 1

Výsledky provozních zkoušek, při kterých bylo regulováno množství odpadajících sazíResults of operational tests in which the amount of soot falling off was regulated

Množství mazutu t/hAmount of fuel oil t/h

Recykl sazí ý/oCarbon black recycling

Teplota v generátoru °CTemperature in the generator °C

TlakPressure

MPaMPa

Množství dávkované vody kg/hAmount of water dosed kg/h

Množství sazí přešlých do sazové vody kg/hAmount of soot transferred to soot water kg/h

Zplynované kyslík mn 3 kg suroviny poměry Pára kg/kg surovinyGasified oxygen m n 3 kg raw material ratios Steam kg/kg raw material

Obvyklé 9,42 Usual 9.42 podmínky parciální partial conditions oxidace: 3,50 oxidation: 3.50 147 147 0,754 0.754 0,531 0.531 50 50 1320 1320 Pokusné podmínky: Experimental conditions: 10,18 10.18 50 50 1350 1350 3,60 3.60 150 150 335 335 0,747 0.747 0,510 0.510 9,73 9.73 žádný none 1350 1350 3,45 3.45 170 170 269 269 0,725 0.725 0,502 0.502 10,01 10.01 25 25 1350 1350 3,58 3.58 90 90 372 372 0,739 0.739 0,468 0.468 10,18 10.18 25 25 1320 1320 3,58 3.58 150 150 280 280 0,698 0.698 0,500 0.500 10,18 10.18 25 25 1400 1400 3,58 3.58 150 150 243 243 0,747 0.747 0,334 0.334 9,61 9.61 50 50 1350 1350 3,50 3.50 120 120 280 280 0,728 0.728 0,500 0.500 10,32 10.32 žádný none 1350 1350 3,62 3.62 žádné none 201 201 0,736 0.736 0,508 0.508 10,00 10.00 žádný none 1400 1400 3,58 3.58 150 150 230 230 0,748 0.748 0,350 0.350 10,10 10.10 žádný none 1350 1350 3,60 3.60 160 160 290 290 0,745 0.745 0,438 0.438 10,10 10.10 žádný none 1350 1350 3,60 3.60 160 obs. 160 people 90 90 0,747 0.747 0,510 0.510 0,7 kg 0.7 kg K2CO3 K2CO3 9,68 9.68 žádný none 1320 1320 3,48 3.48 100 100 289 289 0,730 0.730 0,490 0.490 Příklad 2 Example 2 lovýměnné plochy v kotli na odpadní heat exchange surfaces in a waste heat boiler a and to umožňuje this allows prodloužit extend pracovní · working ·

V tabulce č. 2 jsou uvedeny údaje o množství vzniklých sazí i údaje o provozních podmínkách. Při pracovním režimu, při kterém vzniká méně sazí, se pomaleji zanášejí tepcykly mezi čištěním teplovýměnných ploch; tak bylo možné prodloužit pracovní cyklus z např. 700 hodin na 1000 hodin.Table 2 shows the amount of soot produced and the operating conditions. In an operating mode where less soot is produced, the heat exchangers become clogged more slowly between cleanings; this made it possible to extend the operating cycle from, for example, 700 hours to 1000 hours.

Tabulka č. 2Table No. 2

Údaje o snížené a zvýšené produkci sazíData on reduced and increased soot production

Současný stav Nově navrhovaný stav méně sazí více sazíCurrent status Newly proposed status less soot more soot

teplota v generátoru °C temperature in the generator °C 1320 — 1340 1320 — 1340 1400 1400 1350 1350 tlak v generátoru, MPa pressure in the generator, MPa 3,58 3.58 3,58 3.58 3,58 3.58 množství dávkovaného kyslíku ra,,5 na kg mazutu amount of dosed oxygen ra,, 5 per kg of fuel oil 0,754 0.754 0,7 0.7 until 0,75 0.75 0,728 0.728 množství procesní páry kg na kg mazutu amount of process steam kg per kg of fuel oil 0,531 0.531 0,445 0.445 0,520 0.520 0,480 0.480

množství vody dávkované do generátoru % hmot. 1,5 1,5 množství vody dávkované do generátoru + množství vody v recyklu sazí % hmot. 2,5 2,5 celkové množství páry a vody dávkované do generátoruamount of water dosed into the generator % by weight 1.5 1.5 amount of water dosed into the generator + amount of water in the soot recycle % by weight 2.5 2.5 total amount of steam and water dosed into the generator

kg/kg mazutu kg/kg of fuel oil 0,54 0.54 0,471 0.471 0,504 0.504 množství sazí vzniklých na 1 amount of soot produced per 1 tunu mazutu kg ton of fuel oil kg 18,4 až 21,7 18.4 to 21.7 13,2 až 15,9 13.2 to 15.9 29,7 29.7

Zájem o produkci většího množství sazí jako vedlejšího produktu parciální oxidace je tehdy, jestliže se saze ze sazové vody účelově oddělují a dále zhodnocují.The interest in producing a larger amount of carbon black as a by-product of partial oxidation is when the carbon black is purposefully separated from the carbon black water and further utilized.

Vyisolované saze o povrchu 600 až 1500 m2/g lze použít k dočišťování odpadních vod, k výrobě elektrod, jako plnidlo do umělých hmot např. polyetylénu a polypropylenu, jako elektrovodivé saze apod.Isolated carbon black with a surface area of 600 to 1500 m2 /g can be used for wastewater treatment, for the production of electrodes, as a filler for plastics such as polyethylene and polypropylene, as electrically conductive carbon black, etc.

Pokud není isolace sazí provozně zavedena, anebo je odbyt jen pro část odpadajících sazí, je žádoucí produkci sazí snížit a snížit tak specifickou spotřebu mazutu či vakuového ropného zbytku.If soot isolation is not operationally implemented, or only a portion of the soot is sold, it is desirable to reduce soot production and thus reduce the specific consumption of fuel oil or vacuum oil residue.

Claims (1)

PŘEDMĚTSUBJECT Způsob výroby generátorového plynu a regulovatelného množství sazí parciální oxidací ropných a dehtových surovin v rozmezí bodu varu atmosférického a vakuového ropného zbytku za přídavku kyslíku a vodní páry, vyznačený tím, že surovina, ke které se případně přidá voda nebo vodný rozYNÁLEZU tok draselných solí, například uhličitanu draselného v množství 0,5 až 5 % hmot., výhodně 1 až 2 o/0 hmot., se parciálně oxiduje přídavkem kyslíku v množství 0,7 až 0,75 mn 5O2 a vodní páry v množství 0,33 až 0,51 kilogramu počítáno na 1 kg suroviny.A method for producing generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation of petroleum and tar feedstocks within the boiling range of atmospheric and vacuum oil residues with the addition of oxygen and water vapor, characterized in that the feedstock to which water or water is optionally added potassium carbonate in an amount of 0.5 to 5 wt.%, preferably about 1-2 / 0 wt., are partially oxidized by adding oxygen in an amount of 0.7 to 0.75 m N 5 O 2 and water vapor at 0.33 to 0,51 kilograms per 1 kg of raw material.
CS937580A 1980-12-29 1980-12-29 A method for producing a generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation CS218331B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS937580A CS218331B1 (en) 1980-12-29 1980-12-29 A method for producing a generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS937580A CS218331B1 (en) 1980-12-29 1980-12-29 A method for producing a generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS218331B1 true CS218331B1 (en) 1983-02-25

Family

ID=5444280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS937580A CS218331B1 (en) 1980-12-29 1980-12-29 A method for producing a generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS218331B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3222653C1 (en) Process for converting carbonaceous fuel into a combustible product gas
US11667856B2 (en) Process to prepare a char product and a syngas mixture
DE3685559T2 (en) TWO-STAGE CARBON GASIFICATION PROCESS.
US5435940A (en) Gasification process
US4588850A (en) Process for the production of acetylene and synthesis or reduction gas from coal in an electric arc process
US4872886A (en) Two-stage coal gasification process
US5250083A (en) Process for production desulfurized of synthesis gas
US4781731A (en) Integrated method of charge fuel pretreatment and tail gas sulfur removal in a partial oxidation process
US11149221B2 (en) Thermochemical conversion of biomass
DE2532198C3 (en) Process for generating gases with high calorific value
DE2822862C2 (en) Process for the production of gas mixtures containing hydrogen and carbon monoxide by gasifying carbon-containing, ash-forming fuels
DE2532197C3 (en) Process for the production of synthesis gases
GB725635A (en) Improvements in or relating to process and apparatus for the production of fuel and synthesis gases
US4692172A (en) Coal gasification process
US4556402A (en) Process of gasifying solid fuels in a moving bed and in a fluidized bed
CS218331B1 (en) A method for producing a generator gas and a controllable amount of carbon black by partial oxidation
EP0059772B1 (en) Crude oil cracking using partial combustion gases
JPS54117504A (en) Gasification of coal
US4089659A (en) Process for producing a lean gas by the gasification of a fuel mainly in lump form
DE3035715C2 (en) Process for the production of synthesis gas from solid fuels by means of an electric arc
US20130326954A1 (en) Process for producing synthesis gas
GB671490A (en) Synthesis of hydrocarbons
GB1598060A (en) Method of obtaining ethane
GB2025453A (en) Recovery of ungasified solid fuel particles from suspension in water
CS234796B1 (en) A method for producing a generator gas