CZ293464B6 - Způsob úpravy popela vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovin - Google Patents

Způsob úpravy popela vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovin Download PDF

Info

Publication number
CZ293464B6
CZ293464B6 CZ19951220A CZ122095A CZ293464B6 CZ 293464 B6 CZ293464 B6 CZ 293464B6 CZ 19951220 A CZ19951220 A CZ 19951220A CZ 122095 A CZ122095 A CZ 122095A CZ 293464 B6 CZ293464 B6 CZ 293464B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
ash
carbon
water
partial oxidation
filter cake
Prior art date
Application number
CZ19951220A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ122095A3 (en
Inventor
Kowallikáwolfgang
Maazáhansájürgen
Soyezáwerner
Original Assignee
Texacoádevelopmentácorporation
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 Texacoádevelopmentácorporation filed Critical Texacoádevelopmentácorporation
Publication of CZ122095A3 publication Critical patent/CZ122095A3/cs
Publication of CZ293464B6 publication Critical patent/CZ293464B6/cs

Links

Classifications

    • 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
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G31/00Compounds of vanadium
    • C01G31/02Oxides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Způsob úpravy popelaŹ vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovinŹ zahrnující kroky zplynováníŹ parciální oxidaci a odstranění uhlíku při vzniku sazových vodních kalů obsahujících nespálený uhlík a popel a filtraci sazových vodních kalů za vzniku filtračního koláče z uhlíku a popeleŹ přičemž se filtrační koláč suší pomocí fluidního lože a suchý filtrační koláč se spaluje při teplotách mezi @ @degree@C a �@ @degree@Cŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu úpravy popela vznikajícího oxidací, a to parciální oxidací uhlovodíkové suroviny a zahrnuje tvorbu sazové vodné suspenze, která obsahuje nespálený uhlík a popel, jakož i filtraci sazové vodné suspenze za tvorby filtračního koláče uhlíku a popela.
Ve své podstatě se vynález týká zlepšení postupu, při němž je vodná suspenze sazí a popela zpracována takovým způsobem, že výsledný produkt může být přímo použit pro získání vanadu.
Dosavadní stav techniky
Postupy parciální oxidace uhlovodíkových surovin byly vyvinuty a komerčně vyvinuty v 50. letech dvacátého století. Nejznámější postupy, jako jsou zplynovací procesy firem Shell a Texaco, byly využity v mnoha průmyslových závodech.
Takové zplynovací postupy, užívající uhlovodíkovou surovinu, běžně zahrnují tři základní kroky:
- Zplynování, ve kterém se surovina převádí na surový syntézní plyn za přítomnosti kyslíku a vodní páry.
- Odpadní teplo z horkých plynů opouštějících reaktor je užito pro přípravu vysokotlaké páry.
- Zbývající uhlík, obsažený ve vystupujícím reaktorovém plynu, je odstraňován vícestupňovým vypínáním vodou.
Nespálený uhlík ze zplynování je převeden na uhlíkový kal, tj. vodnou suspenzi obsahující saze a významné množství popela v závislosti na druhu suroviny. Tento kal je dále zpracováván a recyklován.
Významnou nevýhodou takových postupů je to, že určité množství suroviny je konvertováno na saze, které rovněž obsahují významné množství popela z těžkých uhlovodíků suroviny.
Tradičně jsou saze zpracovány dvěma alternativními postupy:
1. Uhlík je získán granulací, při níž je k aglomeraci uhlovodíkových částic použit destilát nebo zbytkový topný olej. Aglomeráty jsou pak snadno odděleny od vody a recyklovány do reaktoru nebo spáleny v peci na minerální olej.
2. V druhém postupu je uhlíkový kal v extraktoru přiveden do styku s naftou, čímž se vytvoří aglomeráty ropy se sazemi. Tyto aglomeráty se následně dekantují nebo oddělují sítem a po přeměnění na čerpatelné směsi se spolu se surovinou vracejí do reaktoru.
Když jsou saze hodně kontaminovány popelem, pak směsi saze/popel mohou způsobit vážné problémy pro tyto zplynovací procesy v důsledku vzniku usazenin v recyklačních potrubích.
Možnost oddělit směs saze/popel filtrací a použít ji přímo se jeví jako přitažlivé řešení, nebylo však aplikováno pro zpracování velkých množství.
Ve zvláštních případech byla filtrace užita k získání sazí pro speciální aplikace, jako je aktivní uhlí, vodivý uhlík a plynová saze. Avšak takové aplikace neřeší problémy velkokapacitního zplynovacího provozu. Kal popel/saze ze stupně, v němž se odděluje uhlík, běžně obsahuje 0,5 až
-1 CZ 293464 B6 % hmotnostní nespáleného uhlíku a 0,1 až 2 % hmotnostní popela. Popel obsahuje významné množství Ni, Fe a V. Filtrování takové suspenze je neobyčejně obtížné. Odstraňuje-li se voda, pak se suspenze postupně mění na mazlavou pastu, která je velmi obtížně zpracovatelná běžnými filtračními postupy. Konečně obsah vody ve filtračním koláči je 85 % nebo vyšší a pastovitá konzistence takového filtračního koláče jej činí nevhodným pro další zpracování.
V důsledku spalovacích teplot potřebných ke spálení sazí má obsah popela tendenci způsobovat nadměrnou korozi, tvořit slepence nebo strusku a kontaminovat prostředí.
Pro překonání těchto problémů bylo navrženo přidat k suspenzi jiný tuhý materiál. Podle DE-A4003242 je suspenze sazové vody smíchána s vyčeřeným kalem a nadbytečná voda pak může být daleko snadněji odstraněna ze směsi. Potom může být takto získaný tuhý kal skladován, avšak postup neřeší obsah těžkých kovů a jiných kontaminujících látek ani problémy s manipulací.
Na druhé straně je uhlovodíková surovina rovněž užívána v oxidačních postupech, při němž vzniká značné teplo, jaké jev bojlerech a parních generátorech. Je možné tato zařízení vybavit elektrickými filtry nebo podobnými jednotkami pro kouřový plyn, který po průchodu zmíněným filtrem je podroben běžnému desulfuračnímu stupni. V elektrickém filtru se vysráží tzv. kapalný popel, který je směsí nespáleného uhlíku a popela. Tento typ popela je použitelný jako surovina pro shora popsaný postup.
Obecněji lze říci, že jakýkoliv popel vznikající při oxidaci minerálních olejů nebo zbytků a obsahující významné množství uhlíku včetně sloučenin těžkých kovů v něm obsažených je vhodný k užití jako surovina pro způsob podle tohoto vynálezu.
Vynález si klade za úkol zvýšit tepelnou účinnost způsobu a prakticky zamezit emisím nebezpečných látek.
Dalším předmětem vynálezu je modifikace podmínek spalovacího postupu, která podstatně zamezí usazování strusky na vnitřní stěně hořáku.
Specifickým předmětem vynálezu je návrh oxidačního procesu bez recirkulace popela a nespáleného uhlíku, aby se zlepšila celková účinnost zplynovacího procesu.
Podstata vynálezu
Podstatu vynálezu tvoří způsob úpravy popela vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovin, zahrnující kroky zplynování, parciální oxidaci a odstranění uhlíku při vzniku sazových vodních kalů, obsahujících nespálený uhlík a popel a filtraci sazových vodních kalů za vzniku filtračního koláče z uhlíku a popela. Postupuje se tak, že filtrační koláč se suší pomocí fluidního lože a suchý filtrační koláč se spaluje při teplotách mezi 600 °C a 1000 °C.
Ve výhodném provedení se postupuje tak, že fluidní lože je vytvořeno pomocí fluidizačního plynu, jako N2, pára, CO2 nebo vzduch s nízkým obsahem O2.
Další výhodné provedení spočívá vtom, že teplota plynu fluidizačního lože je alespoň 150 °C a suchý filtrační koláč se spaluje při teplotách mezi 700 °C a 900 °C.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 je znázornění zjednodušeného průtokového schématu způsobu parciální oxidace uhlovodíkové suroviny, v němž může být aplikován postup podle vynálezu.
-2CZ 293464 B6
Obr. 2A-2D je znázornění průtokového schématu systému, užitého pro zpracování popela/sazí podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
V následujícím popisu jsou všechny procentuální údaje hmotnostní, není-li uvedeno jinak.
Jak je znázorněno na obr. 1, směs uhlíkové suroviny, tj. olej, kyslík a vodní pára jsou převáděny potrubím 1, 2 a 3 do reaktoru 4, v němž dochází k parciální oxidaci. Tato parciální oxidace zpravidla probíhá při 1350 °C a za tlaku 4 až 8 MPa.
Běžné složení plynných reakčních produktů je 48 % obj. H2, 48 % obj. CO, 2,5 % obj. CO2 a 1,5 % obj. H2S.
Teplo uvolňované při parciální oxidaci je získáváno ve výměníku 5 tepla a ekomizéru 6, načež jsou reakční produkty transportovány do vodního chladicího zařízení 7. Zde jsou reakční produkty promývány vodou, přiváděnou potrubím 8, čímž je popel separován od plynných reakčních produktů.
Plynné reakční produkty jsou vedeny potrubím 9 do dalšího ekomizéru 10, načež jsou přiváděny do pračky 11. v níž jsou vypírány podruhé vodou přiváděné potrubím 12 a vracenou potrubím 13.
Plynné reakční produkty jsou následně zavedeny k odstranění H2S do stanice 14. z níž mohou být plynné reakční produkty dodávány ke konečnému užití, jako je plynová turbína nebo pro chemický postup, jako je výroba amoniaku.
Kapalné fáze vystupující z vodního chladicího zařízení 7 a obsahující hlavně popel, saze a vodu je zaváděna potrubím 15 do tanku 16, sloužícího jako mezizásobník pro další zpracování směsi popel, saze, voda.
V podstatě se další zpracování vodné fáze skládá z těchto kroků: filtrace, sušení a spalování, po kterých je popel připraven pro další zpracování v metalurgickém závodě pro získání vanadu.
Jak je patrné z obr. 1, je vodná fáze obsahující popel a saze vedena potrubím 17 do filtračního systému 18, kteiý bude detailně popsán dále.
Ve filtračním systému 18 je směs popel/saze vysušena na hmotnostní poměr 20/80 % tuhá fáze/kapalina. Voda oddělená z vodné směsi je částečně vracena potrubím 8 do vodního chladicího zařízení 7 a její zbytek je veden potrubím 19 do zařízení 20 pro odstranění HCN z vypouštěné vody. Z tohoto zařízení 20 může být voda vypouštěna potrubím 21 do běžného kanalizačního systému.
Množství vody navrácené do vodního chladicího zařízení 7 potrubím 8 může být např. 80 % hmotn. opouštějící filtrační systém 18, což znamená, že přibližně 20 % hmotn. vody je přiváděno potrubím 19 do zařízení 20 k odstranění HCN.
Jak je patrno z obr. 1, potrubí 12 a 13, která dodávají vodu do pračky 11, jsou obě spojeny s potrubím 8, takže pračka 11 pracuje s vodou pocházející přímo z filtračního systému 18.
Směs popel/saze opouštějící filtrační systém 18 potrubím 22 je dodávána do sušicí stanice 23, jak bude popsáno detailněji dále, poněvadž směs popel/saze je sušena na přibližně 100% tuhou látku. Po sušení je směs popel/saze zaváděna potrubím 24 do spalovacího zařízení 25. v němž je uhlík, přítomný ve směsi popel/saze, spálen, čímž je obsah snížen na 3 až 5 % hmotnostních. K samotnému spalování dochází za řízených podmínek, např. při teplotě 800 a 850 °C a vhodné době
-3CZ 293464 B6 kontaktu, tedy takových, které mohou zabránit tvorbě V2O5. Spálená směs popel/saze je odebírána potrubím 26 a může být transportována k metalurgickému postupu pro získání obsaženého vanadu.
Na obr. 2A je znázorněno průtokové schéma zařízení pro filtraci směsi popel/saze/voda. Sazová voda je dodávána do tanku 16 potrubím 15. Sazová voda může např. obsahovat 4 g/1 tuhé fáze. V tanku 16 je sazová voda vyhřívána na teplotu asi 120 °C. Sazová voda je pak čerpána čerpadlem 30 a potrubím 31 a 32 do výměníku 33 tepla, kde je ochlazena na teplotu asi 45 °C. Teplo je převáděno na vodu, přiváděnou potrubím 34 a vznikající pára může být užita v dalších místech postupu, např. pro předehřívání vzduchu.
Je nutno mít na paměti, že při nízké teplotě může docházet k vysrážení uhličitanu vápenatého na vnitřních stěnách potrubí a výměníku 33 tepla. Tomu může být zabráněno přidáním disperzního činidla potrubím 35.
Z výměníku 33 teplaje sazová voda zaváděna potrubím 36 do filtrační jednotky 40. Pro zlepšení filtrace může být do sazové vody přidáván vločkovací přípravek (flokulent). Je vhodné přidávat kationtový a aniontový flokulent do sazové vody potrubím 37, resp. 38.
Filtrační jednotka 40 sestává z prvního pásového filtru 41 a tlakového filtru 42. Pásový filtr 41 je tvořen nekonečným sítovým pásem vedeným dvěma válečky. Tuhá fáze zůstává na pásovém sítu a voda je odstraňována gravitací. Obsah tuhé fáze v odfiltrované hmotě na páru bude přibližně 3 % hmotnostní.
Filtrát jímaný žlábkem pod pásovým sítem obsahuje méně než 40 mg/1 tuhé fáze. Ten může být přímo vracen do postupu jako prací voda.
Emulze sazí, zůstávající na pásovém filtru 41, padá dolů na tlakové síto 42, které je tvořeno dvěma nekonečnými sítovými pásy 45 a 46, pohybujícími se kolem válečků, které jsou v kontaktu jeden s druhým alespoň v části jejich transportních drah.
Tento druh tlakové filtrace je v podobných případech obvyklý. Saze jsou zde sušeny převážně v tlakové zóně, kde dva sítové pásy běží paralelně. Saze pak obsahují nad 80 % hmotn. tuhé fáze a opouští filtraci potrubím 50.
Typické sloužení sazí po filtraci může být v % hmotnostních.
voda 80 % tuhá fáze 20 %
Tabulka I
Složení (% hmotnostní)
Fe Ni
V
Mo alkalické kovy kovy alkalických zemin Si anionty
65,0
1,7
1,4
2,1
15,3
0,3
0,3
1,0
0,5 zbytek (12,4)
-4CZ 293464 B6
Je možné, že uhličitan vápenatý, přítomný v sazích, se bude během filtrace srážet a zanášet tak filtrační síta. Z tohoto důvodu jsou povrchy sít diskontinuálně máčeny v kyselině octové, přiváděné potrubím 55 pomocí čerpadla 56 a ta je pak vracena potrubím 57 do zásobníku 58. Množství kyseliny octové v zásobníku 58 je udržováno přidáváním kyseliny octové a vody potrubím 59 a 60.
Hlavní proud filtrátu je odváděn potrubím 65 do zásobníku 66. Odtud je filtrát recyklován do zplynovacího procesu (potrubí 69), aby sloužil opět jako prací a chladicí voda a byl na závěr opět použit při zpracování sazí. Vedlejší proud je mimo zásobník 66 čerpán čerpadlem 67 potrubím 68 do filtrační jednotky 40, kde slouží jako zkrápěcí voda pro filtrační pás. Další boční proud jímaný z dolní části filtrační jednotky 40 je veden potrubím 61 do zásobníku 62. Odtud je voda čerpána čerpadlem 63 a potrubím 64 zaváděna do vstupu směsi saze/voda do filtrační jednotky 40.
V dalším kroku tohoto postupu, který je podrobněji znázorněn na obr. 2B, je filtrační koláč dále sušen pro zlepšení spalování, tedy pro získání většího množství tepla. Během sušení uvolňující se H2S je absorbován prací vodou a vracen do postupu, aby obsah síry v suchých sazích nebyl dotčen.
Z filtrační jednotky 40 je filtrační koláč, obsahující přibližně 20 % hmotn. tuhé fáze, zaváděn potrubím 50 do mezizásobníku 100. Ze dna mezizásobníku 100 je filtrát odváděn potrubím 101 do granulační jednotky 102, ve které je filtrát přeměňován na granule se stálými rozměry (tj. válcovité částice s průměrem 3 mm a délkou 3 mm).
Granulační stupeň je prováděn tak, aby byly získány jednotné částice, které zaručují po sušení jednotný konečný produkt.
Sušicí aparatura 103 je typu fluidního lože a sestává ze tří částí, plynové části 104, která má sítu podobné stěny 105 pro rovnoměrnou distribuci plynu, střední část 106, kde jsou připojeny vyhřívací trubky 107 a kde se ve skutečnosti vytváří fiuidní lože. Třetí částí je sací hlava 108.
Fluidizační plyn, jako je N2, CO2, vzduch s nízkým obsahem O2, je přiváděn potrubím 110, zahříván v tepelném výměníku 111 a potrubím 112 je veden do plynové části 104 sušicí aparatury 103. Saze jsou plynem fluidizovány a sušeny v toku plynu horkým plynem a teplem dodávaným trubkou 107. Filtrát sám je podáván trubkou 112 z granulačního zařízení 102 do sušicího zařízení 103, na obrázku 2B levá část. Částice spadu shora na vrstvě fluidizačního lože jsou postupně dopravovány na pravou stranu (jak je vidět na obrázku 2B), kde se částice nechají usadit. Malé částice filtrátu, které představují asi 20 až 25 % hmotnosti filtrátu, jsou neseny fluidizačním plynem a opouštějí fluidizační lože zařízení trubkou 114 do cyklonu 115. kde se jemné částice oddělují z fluidizačního plynu. Fluidizační plyn opouští cyklon 115 potrubím 116, jemné částice potrubím 117.
Ostatní suché částice, které nejsou dosti těžké, se nedopravují fluidizačním plynem, opouštějí fluidizační lože potrubím 118. Jsou drceny v mlýnu 119 a vzniklé malé částice nebo prach jsou shromažďovány v nádobě 120. do které je také veden pevný prach z cyklonu 115 potrubím 117. Velikost částic je z 85 % hmotnostních menší než 90 pm.
Zpracování fluidizačního plynu přicházejícího z cyklonu 115 a ještě obsahujícího malé částice filtrátu se provádí způsobem, znázorněným na obr. 2C. Fluidizační plyn je veden potrubím 116 do Venturiho promývací jednotky 132, kde je zpracován vodou přivedenou potrubím 130.
Současně je směs ochlazena na teplotu do 100 °C, např. 35 °C, tak že 80 % hmotn. vody zkondenzuje. Směs plyn/voda obsažená ve Venturiho zařízení 132 je vedena potrubím 121 do cyklonu 122, kde se podstatně odstraní voda ze směsi a shromáždí se na dně, ze kterého je vracena do Venturiho zařízení čerpadlem 123 a potrubím 124. Plynná fáze z cyklonu 122 je
-5i vedena trubkou 126 do promývací jednotky 134. Zde je plyn opět promyt, buď vodou dodanou potrubím 135 nebo recyklovanou promývací vodou s nízkým obsahem sazí dodanou potrubím
136.
Promývací voda se shromažďuje na dně zařízení a částečně se vrací čerpadlem 137 a potrubím 136 a částečně se přivádí jako zásobní voda pro Venturiho promývací jednotku 132 potrubím 137 a 130. Plynná fáze se shromažďuje v horní části promývacího zařízení 134 a vrací se do jednotky s fluidním ložem.
Dalším stupněm postupu je hoření směsi saze/popel, stejně tak suchého prachu obsaženého v nádobě 120. Tato část postupu je předvedena na obr. 2D. Předmětem hoření je snížení obsahu uhlíku, aby vznikl popel vhodný pro zpětné získání 15 % hmotnostních vanadu v něm obsaženého.
Hoření samo probíhá v reaktoru 200, do kterého je popel dopraven prostřednictvím spalovacího vzduchu, který je míšen s práškovými sazemi. Hoření musí probíhat zadobře řízených podmínek, takže je možno se vyhnout vzniku oxidu vanadičného. Z tohoto důvodu se provádí částečná oxidace, 95 až 98 % hmotn. uhlíku se spálí, takže 2 až 5 % hmotnostních uhlíku je ještě přítomno v popelu po hoření. Parciální tlak kyslíku se proto udržuje na ΙΟ'2,10’3 Pa při teplotě mezi 600 °C a 1000 °C, takže se nemůže stát, že by vznikal oxid vanadičný.
Výhodnější teplota se udržuje mezi 700 až 850 °C, takže většina vanadu se transformuje jen do oxidačního stupně IV, jehož konečný produkt má vysokou teplotu tání (nad 1300 °C).
Reaktor 200 sám je projektován jako odstředivý hořák. Směs saze/popel jde do dvou úrovní 210 a 211 přímými štěrbinami, které jsou tangenciálně orientované s ohledem k válcové spalovací komoře. Mimoto množství tangenciálních vzduchových štěrbin 213 je nastaveno tak, že se tvoří vzduchový polštář mezi stěnou a hořícím popelem. Nastartování hoření se provádí plynovým hořákem 215. Teplota stěny může být udržována pod 300 °C. Forma hoření je po šroubovici. Spálený plyn opouští hořák při teplotách 800 až 850 °C potrubím 220 k napájení ohřívače vody 225.
V ohřívači vody se spálené plyny ochladí na přibližně 200 °C, aby se tvořila pára. Důležité zde je vyvarovat se usazování vanadového popele na stěnách ohřívače vody. Ohřívač vody sestává ze tří částí 227, 228 a 229. Části 227 a 228 jsou sálací části, částic 227 se sestupujícím plynem a část 228 se vzestupujícím spáleným plynem a stěny jsou dvojité s přirozeným tokem vody pro předehřívání vody, jak je ukázáno vstupním otvorem 235 a výstupním otvorem 236. Vyprodukovaná pára má tlak 1,9 MPa a teplotu pod 300 °C, takže zde není žádný sklon k usazování popela na stěnách. Ve směšovací části 229 ie shořelý plyn ve styku s topnou trubkou 233 pro přenos tepla voda/pára, která tedy přes topné trubky napájí vodou zásobník 240.
Popel nesený spálenými plyny je oddělován a nechá se padat dolů a shromažďuje se v zásobnících 241 a 242. Shromážděný popel může být použit přímo pro zpětné získání vanadu jako takového nebo substituovaného.
Výsledky
V zařízení výše popsaného typu a za použití sazí se sloužením podle tabulky I, konečné výsledky byly následující:
- složení popele
- plynné emise asi 5 až 6 hmotn. množství po filtraci
analýza % hmotnostní
C 2,0
S 0,5
Fe 4,1
Ni 6,2
V 46,2
Mo 1,0
alkalické kovy 1,0
alkalických zemin 3,2
Si 1,5
anionty 34,4
h2o 0,55 % objemových
co2 6,81 % objemových
o2 13,89 % objemových
n2 78,65 % objemových
Žádná odpadní voda. Kladem je produkce páiy.
Třebaže byl patent popsán podrobněji vzhledem ke zpracování popele vznikajícího parciální oxidací/zplynovacím procesem, je jasné, že patent není omezen na popel, ale ostatní zdroje z dalších oxidačních procesů mohou být použity stejně dobře při opatřeních u surovin, které obsahují méně než 60 % hmotnostních uhlíku.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob úpravy popela vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovin, zahrnující kroky zplynování, parciální oxidaci a odstranění uhlíku při vzniku sazových vodních kalů obsahujících nespálený uhlík a popel a filtraci sazových vodních kalů za vzniku filtračního koláče z uhlíku a popele, vyznačující se tím, že filtrační koláč se suší pomocí fluidního lože a suchý filtrační koláč se spaluje při teplotách mezi 600 °C a 1000 °C.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že fluidní lože se vytvoří pomocí fluidizačního plynu jako N2, pára, CO2 nebo vzduch s nízkým obsahem O2.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že teplota plynu fluidizačního lože je alespoň 150 °C.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se t í m , že teplota plynu fluidizačního lože je alespoň 180 °C.
  5. 5. Způsob podle jednoho z předešlých nároků, vyznačující se tím, že suchý filtrační koláč se spaluje při teplotách mezi 700 °C a 900 °C.
    -7CZ 293464 B6
  6. 6. Způsob podle jednoho z předešlých nároků, vy zn a čuj í c í se t í m, že suchý filtrační koláč se spaluje při teplotách mezi 750 °C a 850 °C.
  7. 7. Způsob podle jednoho z předešlých nároků, vyznačující se tím, že hoření za 5 takových okolností zanechává v konečném produktu 2 až 5 % hmotnostních uhlíku.
  8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se kaly po parciální oxidaci uhlovodíkových surovin před spalováním suší v procesu na fluidním loži při teplotě alespoň 150 °C využitím fluidizačních plynů jako N2, pára, CO2 nebo vzduch s nízkým obsahem O2.
  9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se saze z parciální oxidace uhlovodíkových surovin, obsahující 5 až 15% hmotnostních vanadu spalují při teplotě mezi 700 a 850 °C.
CZ19951220A 1994-05-11 1995-05-11 Způsob úpravy popela vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovin CZ293464B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP94201329 1994-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ122095A3 CZ122095A3 (en) 1996-03-13
CZ293464B6 true CZ293464B6 (cs) 2004-05-12

Family

ID=8216869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19951220A CZ293464B6 (cs) 1994-05-11 1995-05-11 Způsob úpravy popela vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovin

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5670061A (cs)
CN (1) CN1048038C (cs)
AT (1) ATE198865T1 (cs)
CZ (1) CZ293464B6 (cs)
DE (1) DE69519961T2 (cs)
ES (1) ES2154316T3 (cs)
SK (1) SK281217B6 (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19622153A1 (de) * 1996-06-01 1997-12-04 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Erzeugung eines metallurgischen Rohstoffs
WO2002079351A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to dewater a soot water slurry obtained in a gasification process
US6733672B2 (en) * 2001-10-19 2004-05-11 Basf Corporation System and method for the treatment of soot-laden water
DE10152686B4 (de) * 2001-10-19 2004-09-23 Lurgi Ag Verfahren zur thermischen Behandlung von Vanadium enthaltenden Rückständen
US8349046B2 (en) * 2009-04-30 2013-01-08 Enerjetik Llc Method of making syngas and apparatus therefor
US20120061618A1 (en) * 2010-09-11 2012-03-15 James Santoianni Plasma gasification reactors with modified carbon beds and reduced coke requirements
CN102477492A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 一种处理含钒烟尘的方法
US8277766B2 (en) * 2010-12-27 2012-10-02 Hnat James G Methods for the concentration of vanadium from carbonaceous feedstock materials
US10041667B2 (en) 2011-09-22 2018-08-07 Ensyn Renewables, Inc. Apparatuses for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material and methods for the same
EP3565664A4 (en) 2016-12-29 2020-08-05 Ensyn Renewables, Inc. LIQUID BIOMASS DEMETALLIZATION
EP3438042A1 (de) 2017-08-03 2019-02-06 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Russabtrennung bei der synthesegaserzeugung
EP3792216B1 (de) 2019-09-12 2022-06-15 L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Wärmeintegration bei der synthesegaserzeugung durch partialoxidation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2949286A1 (de) * 1979-12-07 1981-06-11 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur entfernung von russ aus waessrigen suspensionen
DE3005246A1 (de) * 1980-02-13 1981-08-20 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur herstellung eines filterhilfsmittels
US4839022A (en) * 1984-12-03 1989-06-13 Atlantic Richfield Company Method and apparatus for treating oil-water-solids sludges and refinery waste streams
CN85102378A (zh) * 1985-04-01 1987-01-31 成都科技大学 雾化钒渣一次焙烧水浸提钒
US5156749A (en) * 1989-01-12 1992-10-20 Williams Jack R Dewatering system for sludge removal
US5181956A (en) * 1990-03-08 1993-01-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for purifying TiO2 ore
DE4213328A1 (de) * 1991-11-13 1993-10-28 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Behandeln eines vanadiumhaltigen Rückstands
CN1079259A (zh) * 1992-05-26 1993-12-08 廖科君 加氢氧化钙的提钒工艺
KR960009388B1 (ko) * 1992-11-30 1996-07-18 최훈 슬러지 건조 고형분 처리방법
US5462676A (en) * 1993-06-28 1995-10-31 Envirowaste Systems, Inc. Process and system for treating solid and liquid waste

Also Published As

Publication number Publication date
ES2154316T3 (es) 2001-04-01
CN1048038C (zh) 2000-01-05
CN1118370A (zh) 1996-03-13
DE69519961T2 (de) 2001-06-13
CZ122095A3 (en) 1996-03-13
ATE198865T1 (de) 2001-02-15
SK60695A3 (en) 1995-12-06
DE69519961D1 (de) 2001-03-01
US5670061A (en) 1997-09-23
SK281217B6 (sk) 2001-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2389660C (en) Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash
US20020048545A1 (en) Synthesis gas production and power generation with zero emissions
AU2006201957B2 (en) Process and plant for producing char and fuel gas
KR20140072109A (ko) 환원 영역에서 애시 및 미세물들의 제거를 통한 화학적 순환식 연소 방법 및 그 방법을 사용하는 설비
JPH02290406A (ja) 循環流動層反応器における固体炭質材料のガス化または燃焼用装置
CA2929976C (en) Process and apparatus for cleaning raw product gas
CN108358407B (zh) Pta氧化残渣及污泥综合利用系统及方法
JPH08109004A (ja) 移送部分酸化処理装置ならびに低価値の炭化水素の低温での転化法
JPS6048119A (ja) 廃ガスからの汚染物質の分離方法
CZ293464B6 (cs) Způsob úpravy popela vznikajícího parciální oxidací uhlovodíkových surovin
JP2022536997A (ja) ガス化反応器およびガス化方法
CZ314897A3 (cs) Způsob tepelného zpracování odpadních látek a zařízení k jeho provádění
CA3113577A1 (en) Process of treating carbonaceous material and apparatus therefor
FI73756B (fi) Metod och anordning foer regenerering av pappersindustrins avlut.
CN102232007A (zh) 具有改善的资源利用度的生产硅的系统
US5628911A (en) Filtration of soot/ash water slurries and improved partial oxidation process for hydrocarbon feedstocks
EA017444B1 (ru) Способ и установка для производства полукокса и горючего газа
CN107208173A (zh) 从工业过程废料特别是炼油厂废料中回收金属和/或金属氧化物的设备和方法
CA2442542C (en) Process to dewater a soot water slurry obtained in a gasification process
CZ285991B6 (cs) Způsob tepelného zpracování odpadového materiálu a zařízení k jeho provádění
CN109956485B (zh) 一种副产氯化钠盐中有机物杂质的脱除装置及其方法
US4854861A (en) Process for calcining limestone
EP0686598B1 (en) Process for the partial oxidation of a hydrocarbon feedstock
US6193941B1 (en) Process for producing a metallurgical raw material from oil containing heavy metals
EP4086328A1 (en) Method and apparatus for industrial production of renewable synthetic fuels

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 19950511