CS250252B1

CS250252B1 - Způsob termické likvidace plynového kondenzátu

Info

Publication number: CS250252B1
Application number: CS947384A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Vodsedalek
Original assignee: Jaroslav Vodsedalek
Priority date: 1984-12-07
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Způsob se týká termické likvidace plynového kondenzátu ze surového plynu z tlakového zplyňování paliv při tlaku nejméně 0,4 MPa, vykondenzovaného ze surového plynu v průběhu jeho zchlazování až na teplotu 20 °C a řeší tento problém ekologicky 1 ekonomicky výhodně, např. využitím tepla spalin k výrobě páry. Podstatou vynálezu je, že se plynový kondenzát ve formě vodné emulze organických látek, např. 20 až 90 g dehtu v jednom litru plynového kondenzátu spaluje v ohništi s přídavným palivem v poměru nejméně 4,5 MJ tepelné energie v přídavném palivu na 1 kg plynového kondenzátu. Vynálezu je možno využít v palivářském průmyslu, zejména při tlakovém zplyňování tuhých paliv.

Description

5 02 5 2

Vynález se týká termické likvidace plynového kondenzátu ze surového plynu z tlakového zplyňování paliv při tlaku nejméně 0,4 MPa, vykondenzovaného ze surového plynu v průběhu jeho zchlazování až na teplotu 20 ^C|C a řeší tento problém ekologicky i ekonomicky výhodně, např. využitím tepla spalin k výrobě páry.

Plynový kondenzát ze surového plynu tvoří fenolová voda, dehet a těžký dehet. Tyto látky při chlazení surového plynu vykondenzovávají a společně s uhelným prachem unášeným z generátoru tvoří emulzi, která se dlouhodobým stáním rozdělí na dehet, fenolovou vodu a těžký dehet s obsahem uhelného prachu.

Je znám způsob likvidace plynového kondenzátu podle patentu NSR č. 2 853 989, který využívá entalpie surového plynu k přeměně fenolové vody z tohoto kondenzátu v páru, jež se spaluje v topeništi společně s přídavným palivem. Fenolová voda má v tomto případě funkci chladicího média, při chlazení surového plynu odpadá v přehřátém stavu a po redukci tlaku na atmosférický se mění zčásti v páru.

Nevýhodou způsobu likvidace plynového kondenzátu podle patentu NSR č. 2 853 989 je vysoká spotřeba elektrické energie vyplývající z nutnosti recirkulace značného množství fenolové vody, jež převyšuje až dvanáctinásobně její produkci, nutnost instalace zařízení pro redukci tlaku přehřáté fenolové vody a její oddělení od dehtu a neodpařené fenolové vody, zalepení výměnných ploch chladičů surového plynu polymerními látkami, vznikajícími z dehtu a fenolů vlivem mnohonásobné recirkulace fenolové vody před její úplnou přeměnou v páru. Další nevýhodou je doprava velkého objemu nízkotlaké páry do topeniště ke spálení, což reprezentuje při výrobě 100 000 m^.h'¹ surového plynu objem páry 132 000 m³ . ti'¹ o tlaku 0,11 MPa a teplotě 105 °C, pro jejíž dopravu při rychlosti 5 m.s^-1 je zapotřebí potrubí o průměru 3,4 m.

Jiný způsob likvidace fenolové vody je popsán v čs. AO číslo 230 413, podle kterého se fenolovou vodou napájí kotel na odpadní teplo pro chlazení surového plynu v množství převyšujícím produkci páry z tohoto kotle nejméně o 2 %, přičemž se přebytek vody nastřikuje do surového plynu. Pára z kotlů na odpadní teplo se spaluje v topeništi společně s přídavným palivem.

Nevýhodou způsobu podle čs. AO 230 413 je doprava velkého objemu nízkotlaké páry do zařízení, kde se spaluje, dále pak nutnost výstavby zařízení k dělení dehtu od fenolové vody.

Způsob podle čs. AO č. 249 670 navrhuje fenolovou vodu odpařovat v nízkotlaké, třístupňové odparce, vzniklý kondenzát využít k výrobě vysokotlaké páry pro zplyňování a neodpařený zbytek spálit.

Nevýhodou způsobu podle čs. AO číslo 249 670, který je méně energeticky náročný než způsob podle patentu NSR č. 2 853 989, pakož i způsob podle čs.. AO 320.413, je výstavba rozměrného, investičně náročného zařízení, nutnost jeho častého čištění od polymerních úsad a výroba páry s obsahem organických látek.

Podle čs. AO č. 240 113 se plynový kondenzát ze surového plynu rozdělí na fenolovou vodu a dehet, fenolová voda se pod tlakem 7 MPa přehřívá na teplotu 280 °C, poté expanduje na tlak 3,5 MPa a znovu se přivádí k ohřevu. Expanzí vzniklé pára se přehřívá a používá ke zplyňování.

Nevýhodou je v tomto případě opět vysoká spotřeba elektrické energie pro recirkulaci fenolové vody, výstavba náročného zařízení pro ohřev (resp. přehřev] fenolové vody a její expanzi, získání páry silně znečištěné organickými látkami, což znamená snížení bezpečnosti provozu při míšení této páry s kyslíkem na zplyňovací směs. Nezbytnou podmínkou je úplné oddělení dehtu od fenolové vody, což s sebou nese nutnost výstavby ještě dokonalejšího zařízení pro dělení dehtu od fenolové vody než v předchozích případech.

Způsob uvedený v čs. AO 228 054 likviduje plynový kondenzát ze surového plynu spalováním kyslíkem za tlaku 3,5 MPa, při současné výrobě zplyňovací směsi složené z vodní páry, kyslíku a kysličníku uhličitého.

Nevýhodou způsobu podle čs. AO 228 054, když s nízkou energetickou spotřebou, je nutnost výstavby tlakově i tepelně vysoce náročného zařízení, vyšší spotřebou kyslíku o 80 % ve spojení s jinými způsoby likvidace fenolové vody nebo plynového kondenzátu,

Nedostatky odstraňuje způsob podle vynálezu tím, že se plynový kondenzát ve formě vodné emulze organických látek, např. 20 až 90 g dehtu v jednom litru plynového kondenzátu, spaluje v ohništi s přídavným palivem v poměru nejméně 4,5 MJ tepelné energie v přídavném palivu na 1 kg plynového kondenzátu.

Výhody způsobu podle vynálezu tkví v tom, že není třeba recirkulovat veliké množství fenolové vody, odpadne nutnost výstavby zařízení pro redukci tlaku přehřáté fenolové vody a její separaci od neodpařené vody jako u patentu NSR č. 2 863 989 a čs. AO č. 240 113 — není třeba stavět zařízení pro dělení dehtu od fenolové vody — jako u patentu NSR č. 2 853 989, čs. AO č. 240 113, čs. AO 230 413, čs. AO č. 249 670 a čs. AO číslo 228 054, odstraní se nežádoucí technologická sazba mezi chlazením surového plynu a likvidací fenolové vody, nedochází k zanášení chladičů polymery a odpadnou potíže s dopravou velkých objemů nízkotlaké páry do zařízení — jako u patentu NSR č.

853 989 a čs. AO č. 230 413 —, protože se plynový kondenzát dopravuje do ohniště v kapalném stavu. Další výhodou je nízká in250252 vestiční náročnost, protože není nutná výstavba zařízení pro přehřev fenolové vody za vysokého tlaku jako u čs. AO č. 240 113, odpadne výstavba odparek včetně zařízení pro výrobu zplyňovaci páry z kondenzátu z fenolové vody — jako u čs. AO č. 249 670, není třeba instalace vysoce náročného zařízení pro spalování fenolové vody kyslíkem včetně vyšší výroby kyslíku — jako u čs. AO 228 054. Další výhoda spočívá v jednoduchosti provedení, při kterém se plynový kondenzát odvádí k likvidaci bezprostředně po jeho vykondenzování a bez dalšího zpracování, takže není nutno měnit osvědčenou základní technologickou koncepci závodu pro zplyňování uhlí. Dále je výhodné, že nedochází k separaci těžkého dehtu a úletu uhlí z generátoru, což je velmi obtížně likvidovatelný odpad, protože je společně s plynovým kondenzátem, ještě před jeho rozdělením na organickou a vodní fázi, spalován.

Způsob je možno podle vynálezu realizova také tak, že se plynový kondenzát před vstupem do ohniště ohřívá, např. entalpií surového plynu a nebo párou.

Výhodou je v tomto případě snížení spotřeby přídavného paliva pro spalování v ohništi.

Provedení vynálezu způsobem, že se plynový kondenzát před vstupem do ohniště zbavuje pevných látek, např. filtrací, má výhodu v tom, že se prodlouží provozní doba trysek, rozprašujících plynový kondenzát do ohniště. Jedná se o zachycení kousků uhlí, svou velikostí převyšujících průměr rozprašovacích trysek, které se v plynovém kondenzátu mohou vyskytnout, zejména při najíždění a jiných anomálních provozních stavech.

Způsob podle vynálezu je znázorněn v příkladu provedení zapojení podle vynálezu na připojeném obrázku. Zapojení sestává z kotle 1 na odpadní teplo, do kterého ústí potrubí 2 surového plynu, potrubí 3 napájecí vody a z něho vyúsťuje potrubí 4 zchlazeného surového plynu, potrubí 5 vyráběné páry a potrubí B plynového kondenzátu. Potrubí 6 plynového kondenzátu ústí do ohřívače 7, do kterého je zavedeno potrubí 8 topné páry a ze kterého je vyvedeno potrubí 9 parního kondenzátu a potrubí 19 plynového kondenzátu, které je zavedeno do filtru 11 a z něho vyús uje jako potrubí 3 2 do ohniště 13, do kterého je zaveden samostatný přívod 14 přídavného paliva.

Provedení způsobu podle vynálezu je následující. V kotli 1 je na odpadní teplo, kam se potrubím 2 přivádí a z něho potrubím 4 odvádí surový plyn, dochází k jeho zchlazení napájecí vodou, přiváděnou potrubím 3, za vzniku syté páry, která se odvádí potrubím 5. Plynový kondenzát, vzniklý zchlazením surového plynu v kotli 1, proudí potrubím 6 do ohřívače 7, kde se ohřívá parou, přiváděnou potrubím 8. Potrubím 9 se z ohřívače 7 odvádí parní kondenzát. Plynový kondenzát se z ohřívače 7 odvádí potrubím 10 do filtru 11, ze kterého proudí potrubím 12 do ohniště 13, do kterého se samostatným přívodem 14 přivádí přídavné palivo.

Příklad provedení

V závodě na zplyňování hnědého uhlí kyslíkem a vodní párou při tlaku 3,3 MPa, se vyrábí 315 000 m³. h '¹ surového plynu o teplotě 360 °C, ze kterého se po jeho ochlazení na teplotu 35 °C vyloučí 332,1 t plynového kondenzátu s obsahem 320 t vody, 10,8 tun dehtu a fenolu a 1,3 t čpavku o tlaku 2,5 MPa a průměrné teplotě 145 °C. Plynový kondenzát v uvedeném množství se ohřívá pomocí 22 t. iv¹ páry v ohřívači na teplotu 180 °C, filtruje se přes hrubý filtr, aby se odstranily pevné látky o velikosti nad 7 mm a přivádí se do ohniště o výkonu 775 t. h^_1páry o tlaku 13,9 MPa a teplotě 540 °C k termické likvidaci, ve kterém se spaluje práškové uhlí, jehož energetický příkon činí 2,56 TJ. Iv¹, tedy 7,71 MJ. kg^H plynového kondenzátu. V ohništi teplárny shoří organické látky obsažené v plynovém kondenzátu společně s práškovým uhlím při teplotě 950 °C, čímž je zaručena jejich ekologicky nezávadná likvidace.

Vynálezu je možno použít v palivářském průmyslu, zejména při tlakovém zplyňování tuhých paliv.

Claims

PREDMET

1. Způsob termické likvidace plynového kondenzátu ze surového plynu z tlakového zplyňování paliv při tlaku nejméně 0,4 MPa, vykondenzovaného ze surového plynu v průběhu jeho zchlazování až na teplotu 20 °C vyznačený tím, že se plynový kondenzát ve formě vodné emulze organických látek, např. 20 až 90 g dehtu v jednom litru plynového kondenzátu, spaluje v ohništi s přídavným palivem v poměru nejméně 4,5 MJ

VYNÁLEZU tepelné energie v přídavném palivu na 1 kg plynového kondenzátu.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se plynový kondenzát před vstupem do ohniště ohřívá, např. entalpií surového plynu a párou.
3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že se plynový kondenzát před vstupem do ohniště zbavuje pevných látek, např. filtrací.