CS258843B1 - A method for deactivating pyrophoric substances in coke oven purification plants - Google Patents
A method for deactivating pyrophoric substances in coke oven purification plants Download PDFInfo
- Publication number
- CS258843B1 CS258843B1 CS867864A CS786486A CS258843B1 CS 258843 B1 CS258843 B1 CS 258843B1 CS 867864 A CS867864 A CS 867864A CS 786486 A CS786486 A CS 786486A CS 258843 B1 CS258843 B1 CS 258843B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- vol
- max
- less
- scrubber
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Industrial Gases (AREA)
Abstract
Vynález řeší způsob účinné desaktivace pyroforických sirníků přítomných v zařízeních pro zpracování a čištění průmyslových plynů, zejména benzolových praček v hutních i důlních koksovnách v nichš se z koksárenského plynu vypírá bentol pracím olejem. Pračka se propařuje vodní parou o teplotě min. 200 °C a tlaku 0,2 až 2,0 MPa do té doby, až analýza par odcházejících z pračky a ochlazených na teplotu 25 až 35 °C vykáže složeni: kyslík ... min. 18 % obj. vodík ... máx. 0,1 % obj. metan ... max · 0,1% obj. vyšší homology benzenu ... max. 20 mg.m-2 oxid uhelnatý ... max. 0,1 % obj. oxid uhličitý ... max. 0,1 % obj. oxid siřičitý ..· méně než 5 ppm a teplota kteréhokoliv místa pračky 24 hodiny po skončeném propařování je menší než 29 °C. Popis vynálezu je doplněn jedním příkladem praktického provedení.The invention solves a method of effective deactivation of pyrophoric sulfides present in devices for processing and cleaning industrial gases, especially benzene scrubbers in metallurgical and mining coke ovens in which bentol is scrubbed from coke oven gas with scrubber oil. The scrubber is steamed with water vapor at a temperature of min. 200 °C and a pressure of 0.2 to 2.0 MPa until the analysis of the vapors leaving the scrubber and cooled to a temperature of 25 to 35 °C shows the composition: oxygen ... min. 18 vol. % hydrogen ... max. 0.1% vol. methane ... max · 0.1% vol. higher homologues of benzene ... max. 20 mg.m-2 carbon monoxide ... max. 0.1% vol. carbon dioxide ... max. 0.1% vol. sulfur dioxide ..· less than 5 ppm and the temperature of any place in the washing machine 24 hours after the end of steaming is less than 29 °C. The description of the invention is supplemented by one example of a practical embodiment.
Description
Vynález řeší způsob účinné desaktivace pyroforických sirníků přítomných v zařízeních pro zpracování a čištění průmyslových plynů, zejména benzolových praček v hutních i důlních koksovnách, v nichž se z koksárenského plynu vypírá benzol pracím olejem.The present invention provides a method for effectively deactivating pyrophoric sulfides present in industrial gas treatment and purification plants, in particular benzene scrubbers, in metallurgical and mine coking plants, in which benzene is washed out of coke oven gas by scrubbing oil.
Koksárenský plyn zbavený dehtu a čpavku a ochlazený v koncových chladičích se přivádí do pracích věží, kde se z něj pracím olejem vypírají benzenové uhlovodíky. Tyto benzolové pračky jsou válcové nádoby o průměru okolo 5 a výšce asi 24 metry, které jsou rozděleny po výšce na několik, pater, sekcí na nichž je uložena výplň, dříve lísková, pouzdějl Raschigovy, Bialeckého nebo Pall-kroužky nebo kovové spirály. Výplň má velký povrch na objemovou jednotku a zajištuje dokonalý styk plynu s kapalinou a tím absorpci benzolu pracím olejem. Benzolové pračky jsou shora zkrápěny pracím olejem, plyn se přivádí do spodní části praček. Některé benzolové pračky mají navíc vnitřní recirkulaci pracího oleje a bývají obvykle propojeny v sérii za sebou v počtu dvou .nebo tří praček. Očelem cele operace je v první fázi absorpce benzolu přítomného v plynu do pracího oleje a poté následná absorpce benzolu z nasyceného pracího oleje teplem a vodní parou. Při dlouhodobém provozování benzolových praček vzniká v důsledku koroze, polymerace a polykondenzace přítomných látek ke vzniku pevných či polotuhých úsad, které kladou zvýšený hydrodynamický odpor průchodu plynu. Vzroste-li tento odpor nad technologicky únosnou mez, je nutno přistoupit k odstranění a výměně náplně praček, protože propařování parou ani proplaoh horkým pracím olejem či čpavkovou vodou již není účinný. V provozní praxi to znamená, že pračka se musí zaslepit a propařuje se parou o tlaku 0,45 MPa a teplotě okolo 130 °C tak dlouho, až se odpaří veškeré těkavé podíly přítomné na výplni a stěnách pračky. Avšak i po více než šestiměsíčním propařování a následném otevření průlezu a vniknutí atmosférického kyslíku do vnitřního prostoru pračky dochází ke vzniku silně exotermické reakce v různých místech pračky a'k tak silnému zahřátí, že se eeškvařuje vnější nátěr pláště pračky. Proto se vzniklý otvor musí okamžitě uzavřít a znovu započít s propařováním, které trvá dalších několik měsíců. Výrobní ztráty rostou a náhradní provoz není možný, protože podle zkušeností vydrží pračky mnoho let a proto se nestavějí pro ně žádná rezervní zařízení.The tar and ammonia-free coke oven gas and cooled in the end coolers are fed to scrubbers where benzene hydrocarbons are scrubbed with scrubbing oil. These benzene scrubbers are cylindrical containers with a diameter of about 5 and a height of about 24 meters, which are divided in height over several floors, sections on which the filling, formerly hazel, is placed, Raschig, Bialecka or Pall-rings or metal spirals. The filler has a large surface area per volume unit and ensures perfect contact of the gas with the liquid and thus absorption of benzene by the wash oil. Benzol scrubbers are sprinkled with washing oil from above, and the gas is fed to the bottom of the scrubbers. In addition, some benzene scrubbers have internal scrubbing oil recirculation and are typically connected in series with two or three scrubbers. The purpose of the operation is to first absorb the benzene present in the gas into the scrubbing oil and then absorb the benzol from the saturated scrubbing oil with heat and steam. Long-term operation of benzene scrubbers results in the formation of solid or semi-solid deposits due to corrosion, polymerization and polycondensation of the substances present, which impart increased hydrodynamic resistance to gas passage. If this resistance rises above the technologically acceptable limit, the washing machine load must be removed and replaced, as steam steaming or washing with hot washing oil or ammonia water is no longer effective. In practice, this means that the washing machine must be blinded and steamed at a pressure of 4 bar and a temperature of about 130 ° C until all volatile components present on the filler and the walls of the washing machine have evaporated. However, even after more than six months of vaporization and subsequent opening of the manhole and atmospheric oxygen ingress into the interior of the washing machine, a strongly exothermic reaction occurs at various locations in the washing machine and becomes so hot that the exterior coating of the washing machine is rendered uncoated. Therefore, the opening must close immediately and restart steaming, which takes a few more months. Production losses are increasing and substitute operation is not possible, as experience shows that the washing machines will last many years and therefore no spare facilities are built for them.
Bezprostřední příčinou vzniku těchto exotermických reakcí je přítomnosti sirovodíku, vodní páry a kyslíku, které spolu s vyššími teplotami mají za následek koroze, namnoze i interkrystalické a to i u velmi ušlechtilých ocelí a ke vzniku pyroforických sirníků. Tyto sirníky mají submikroskopický rozměr obvykle v rozmezí 1 až 100 nm a jsou katalyticky aktivní vznikají většinou reakcí kysličníků kovů se sirovodíkem nebo sirnými sloučeninami za přítomnosti vodní páry a kyslíku. Stoupne-li obsah kyslíku, například při otevření pračky, nad určitou mez, probíhá oxidace sirníků'spontánně, je provázena velkým vývinem tepla a lokálními teplotami obvykle převyšujícími teploty vznícení přítomných hořlavých složek plynu nebo par. Nachází-li se výbušná směs plynu s kyslíkem v prostoru, kde jsou přítomny aktivní kovové sirníky, je velmi pravděpodobné, že během krátké doby nastane vzníceni směsi a exploze. Vzhle· dem k tomu, že ani dlouhodobé propařování praček parou 0,45 MPa nezajišťuje desaktivaci pyroforických sirníků a je tedy neúčinné, byly vypracovány jiné návrhy postupů výměny náplně zatopením pračky vodou a postupného snižování její hladiny v nádobě pračky za současného vyjímání náplně po vrstvách za stálého kropení. Tato metoda je však spekulativní, protože tlak vodní náplně na dno a stěny korozí oslabené pračky by mohl vést k její destrukci. Alternativou je dosud nezkoušené metoda inertizací prostoru pračky plynným dusíkem, oxidem uhličitým nebo spalinami.The immediate cause of these exothermic reactions is the presence of hydrogen sulphide, water vapor and oxygen, which, together with higher temperatures, result in corrosion, often intercrystalline, even in very high-grade steels and pyrophoric sulfides. These sulfides have a submicroscopic dimension usually in the range of 1 to 100 nm and are catalytically active formed mostly by the reaction of metal oxides with hydrogen sulfide or sulfur compounds in the presence of water vapor and oxygen. If the oxygen content rises above a certain threshold, for example when the scrubber is opened, the oxidation of the sulfides proceeds spontaneously, accompanied by a large amount of heat generation and local temperatures usually above the ignition temperatures of the flammable gas or vapor components present. If an explosive gas-oxygen mixture is present in an area where active metal sulfides are present, it is very likely that the mixture and the explosion will ignite within a short time. Considering that even long-term steaming of 0.45 MPa steam does not inactivate pyrophoric sulphides and is therefore ineffective, other proposals have been made to replace the load by flooding the machine with water and gradually reducing its level in the machine while removing the load in layers. permanent sprinkling. However, this method is speculative because the pressure of the water charge on the bottom and walls of the corrosion-weakened washing machine could lead to its destruction. An alternative is the previously unexplored method of inerting the washing machine space with nitrogen gas, carbon dioxide or flue gas.
Uvedené problémy a nedostatky řeší způsob desaktivace pyroforických látek v zařízeních pro čištění koksárenského plynu, například v benzolových pračkách v nichž se provádí absorpce benzolu pracím olejem, propařováním vodní parou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pračka se propařuje vodní parou o teplotě min. 200 °C a tlaku 0,2 až 2,8 MPa do té doby, až analýza par odcházejících z pračky a ochlazených na teplotu 25 až 35 °C vykáže složení:The above-mentioned problems and drawbacks are solved by a method of deactivating pyrophoric substances in coke oven gas cleaning plants, for example in benzol scrubbers in which benzol is absorbed by washing oil by steam steaming according to the invention. . 200 ° C and a pressure of 0.2 to 2.8 MPa until the analysis of the vapors leaving the machine and cooled to 25 to 35 ° C shows the composition:
kyslík vodík metan vyšší homology benzenuoxygen hydrogen methane higher benzene homologues
oxid uhelnatý ... max. 0,1 % obj: oxid uhličitý ... max. 0,1 % obj. oxid siřičitý ... méně rtež 5 ppm a teplota kteréhokoliv místa pračky 24 hodiny po skončeném propařování je nižší než 28 °C.carbon monoxide ... max. 0.1% by volume: carbon dioxide ... max. 0.1% by volume sulfur dioxide ... less 5 ppm and the temperature of any point in the washing machine 24 hours after the steaming is less than 28 ° C.
Výhoda popsaného způsobu desaktivace pyroforických látek v benzolových pračkách ve srovnání se známými způsoby spočívá především ve velmi výrazném Zkráceni intervalu této operace z více než sedmi mésíců na dobu sedmi týdnů. Kromě nejistých a riskantních výsledků dřívějších propařovacích metod splňuje tento způsob s absolutní zárukou bezpečnosti rychlý a dokonalý průběh desaktivace pyroforů, jakož i polymerizačního a polykondenzačního procesu, po němž lze bez dalšího rizika přistoupit k postupnému odstraňování staré výplně pračky.The advantage of the described method of deactivating pyrophoric substances in benzene scrubbers compared to the known methods consists mainly in a very significant shortening of the interval of this operation from more than seven months to seven weeks. In addition to the uncertain and risky results of previous steaming methods, this method, with absolute safety assurance, fulfills the rapid and perfect process of pyrophoric deactivation as well as the polymerization and polycondensation process, after which the old washing machine filler can be gradually removed.
Podstata způsobu podle vynálezu a sled jednotlivých operací při tomto způsobu prováděných dokumentuje následující praktický přiklad.The following practical example illustrates the nature of the process according to the invention and the sequence of individual operations carried out in this process.
Benzolová pračka se po 21 roku provozu odstavila vypuštěním pracího oleje a všechny přívody plynu a oleje se uzavřely a vnitřní prostor pračky se tak odpojil od vnějšího prostředí. Otevřel se odtok kondenzátu a do pračky se vpustila pod tlakem 0,45 MPa pára o teplo tě 130 °C a otevřel se vzdušník. Tato nízkotlaká pára uvolnila zbytky pracího oleje, který je zpočátku ve velkém množství unášen s parním kondenzátem. Tato fáze propařování trvala 7 dnů a postačila k vyprázdnění pračky od pracího oleje a poté se do paty benzolové pračky zavedla pára o teplotě 200 °C a tlaku 1,8 MPa. Výpary z benzolové pračky se vedly přes konco vý chladič a po čtyřech týdnech propařování vysokotlakou parou měly následující složeni:After 21 years of operation, the petrol scrubber was shut down by draining the scrubbing oil, and all gas and oil supplies were closed and the scrubber was disconnected from the outside. The condensate drain was opened and steam at a temperature of 130 ° C was admitted to the washer under a pressure of 0.45 MPa and an air tank opened. This low-pressure steam released scrubbing oil residue, which is initially entrained in large quantities with steam condensate. This steaming stage lasted 7 days and was sufficient to empty the scrubber from the wash oil, and then steam at 200 ° C and a pressure of 1.8 MPa was introduced into the foot of the scrubber. The vapors from the benzene scrubber were passed through an end cooler and after four weeks of steaming with high pressure steam had the following composition:
kyslík: · vodík:oxygen: · hydrogen:
metan:methane:
benzen:benzene:
naftalen:naphthalene:
vyšší homology benzenu:higher homologues of benzene:
oxid uhelnatý:carbon monoxide:
oxid uhličitý:carbon dioxide:
oxid siřičitý:sulfur dioxide:
nejvyšší teplota v prac. prostoru benz. pračky:highest working temperature prostor benz. washing machines:
% obj.% vol.
» obj.»Obj.
méně než 0,5 % obj. -3 mg:m _3 mg.mless than 0.5% v / v -3 mg: m = 3 mg.m
420 mg.m méně než 0,1 % obj. méně než 0,1 % obj.420 mg.m less than 0,1% vol. Less than 0,1% vol.
ppm °Cppm ° C
Po dalším týdnu propařování vysokotlakou parou vykazovaly výpary z pračky toto složení:After the next week of steaming with high pressure steam, the fumes from the washing machine showed the following composition:
vyšší homology benzenu: 310 mg.m nejvyšší teplota v prac. prostoru benz. pračky: 26 °Chigher benzene homologs: 310 mg.m prostor benz. washing machines: 26 ° C
Za další týden, tedy šest týdnů po zavedeni páry do benzolové pračky mělo její ovzduší toto složení:Over the next week, six weeks after the introduction of the steam into the benzol scrubber, its air composition was as follows:
kyslík:oxygen:
vodík:hydrogen:
20,0 » obj.20,0 »Vol.
méně než 0,2 % obj.less than 0,2% vol.
vyšší homology benzenu: 85 mg.m-J nejvyšší teplota v prac. prostoru benz. pračky: 27 °Chigher benzene homologs: 85 mg.m -J prostor benz. washing machines: 27 ° C
Za sedm týdnů po zavedení páry do benzolové pračky klesla koncentrace vyšších homologů pod 20 mg.m-3, ostatní složky ovzduší pračky zůstaly nezměněny. Za tohoto stavu a složení atmosféry v pračce se přívod páry zastavil a přikročilo se k vychlazování pračky otevřením vzdušníku a horního průlezu ve víku pračky. Protože obsah oxidu siřičitého byl stále pod 5 ppm a teplota uvnitř pračky nebyla vyšší než 28 °C, přistoupilo se k odvíkování bočních průlezů nejvyššího patra a k vyhrabávání náplně pračky přičemž se průběžné kontrolovala teplota uvnitř pračky a obsah výše uvedených složek.Seven weeks after the introduction of steam into the benzole scrubber, the concentration of higher homologues dropped below 20 mg.m -3 , the other components of the scrubber remained unchanged. Under this condition and the composition of the atmosphere in the machine, the steam supply stopped and the machine was cooled by opening the air tank and the upper hatch in the machine lid. Since the sulfur dioxide content was still below 5 ppm and the temperature inside the washing machine was not higher than 28 ° C, the side hatches of the top floor were uncoiled and the washing machine was rinsed, continuously checking the temperature inside the washing machine and the contents of the above components.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS867864A CS258843B1 (en) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | A method for deactivating pyrophoric substances in coke oven purification plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS867864A CS258843B1 (en) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | A method for deactivating pyrophoric substances in coke oven purification plants |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS786486A1 CS786486A1 (en) | 1988-01-15 |
| CS258843B1 true CS258843B1 (en) | 1988-09-16 |
Family
ID=5428523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS867864A CS258843B1 (en) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | A method for deactivating pyrophoric substances in coke oven purification plants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS258843B1 (en) |
-
1987
- 1987-02-10 CS CS867864A patent/CS258843B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS786486A1 (en) | 1988-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8287625B2 (en) | Systems and methods for treating landfill gas using landfill leachate | |
| US1422007A (en) | Method of stripping the illuminants from and of purifying coal gas by means of charcoal | |
| US4305809A (en) | Fixed sulfur petroleum coke fuel and method for its production | |
| US4479804A (en) | Fixed sulfur petroleum coke fuel and method for its production | |
| DE1770308A1 (en) | Process for the production of fuel oil with low sulfur content | |
| Palmer et al. | Selective oxidation pretreatments for the enhanced desulfurization of coal | |
| US4215095A (en) | Process for the incineration of chlorinated organic materials | |
| US4235585A (en) | Process and composition for neutralization of acidic combustion products and for boiler cleaning | |
| US3798308A (en) | Method for treating coke oven gas | |
| CS258843B1 (en) | A method for deactivating pyrophoric substances in coke oven purification plants | |
| WO1988000571A1 (en) | Catalytic removal of hydrogen sulphides from liquid sulphur | |
| Parmar et al. | Desulfurization of oil sands coke | |
| US3537843A (en) | Process for recovering mercury from an inactive mercuric chloride/active carbon-catalyst | |
| CS195667B2 (en) | Process for the selective desulphurization of gases | |
| Snow | Conversion of coal sulfur to volatile sulfur compounds during carbonization in streams of gases | |
| GB697727A (en) | Improvements relating to the catalytic desulphurisation of petroleum hydrocarbons | |
| CA1093823A (en) | Process for prevention of condensation during transport of hot, crude coke-oven gas to its place of use | |
| US3236046A (en) | Monopropellant and method of using same | |
| WO1995022588A1 (en) | Process for reducing coking of heat exchange surfaces | |
| JP2003201488A (en) | Wet desulfurization method | |
| Hughes | The generation of pyrophoric material in the cargo tanks of crude oil carriers | |
| US4407701A (en) | Apparatus for treating gases produced from coal | |
| JP2000273473A (en) | Coke oven treatment method | |
| US1281597A (en) | Extraction and recovery of vaporous and gaseous constituents from coal-gas. | |
| US2511290A (en) | Method of impregnating activated carbon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20010210 |