DD235393A3

DD235393A3 - Verfahren zur herstellung von fluessigprodukten, insbesondere teer, aus organischen schuettguetern

Info

Publication number: DD235393A3
Application number: DD83258449A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Michel; Heinz Paul; Andreas Rummel; Gero Seher; Manfred Ossowski; Irmtrud Heberlein; Dieter Koestler; Frank Wilhelm
Original assignee: Wolfgang Michel; Heinz Paul; Andreas Rummel; Gero Seher; Manfred Ossowski; Irmtrud Heberlein; Dieter Koestler; Frank Wilhelm
Priority date: 1983-12-22
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1986-05-07
Also published as: GR81051B; ATA306184A; US4605487A; AT387583B; IN163402B; AU3686384A; AU572604B2; YU194284A; DE3434617A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem in Anlagen in einer oder mehreren Veredlungsstufen organische Schuettgueter in volkswirtschaftlich bedeutsame Grundstoffe veredelt werden, um daraus auf direktem oder indirektem Wege Vergaser- und Dieselkraftstoff zu erzeugen. Es besteht die technische Aufgabe, ein Wirbelmedium einzusetzen, mit dessen Hilfe es moeglich ist, in einem Reaktionsraum vermehrt Fluessigprodukte, insbesondere Teer, herzustellen. Erfindungsgemaess geschieht dies, indem ein methan- und wasserstoffhaltiges Gas als Wirbelmedium den einzelnen Veredlungsstufen zugefuehrt wird, wobei unter den jeweiligen Veredlungsbedingungen eine Verminderung des Methan- und Wasserstoffanteils und eine vergleichsweise Erhoehung des Fluessigproduktanteils, insbesondere des Teeranteils, erfolgt. Desweiteren ist der Anteil leichter siedender Komponenten, kurzkettiger Kohlenwasserstoffe, im hergestellten Fluessigprodukt bedeutend erhoeht.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigprodukten, insbesondere Teer, aus organischen Schüttgütern. Dabei ist das Verfahren in Anlagen mit einer oder mehreren Veredlungsstufen in der kohleverarbeitenden bzw. in einer ihr artverwandten Industrie vorgesehen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Verfahren zur vorrangigen Erzeugung von Teer bekannt, bei denen Koks und Gas als Nebenprodukte anfallen. So bezieht sich ein zweistufiges Verfahren zur Kurzzeitschwelung ballastreicher u η brikettierter fester Brennstoffe (DD — PS 48389) auf eine Anlage, die im wesentlichen aus einem Trockner und einem Schwelaggregat besteht und wobei in beiden Apparaten jeweils über einem Anströmboden eine homogene Wirbelschicht aufgebaut wird. Die Wirbelschichten erhalten ihre Wärmezufuhr dadurch, daß Schwelgas in einer Brennkammer zu Rauchgas verbrannt wird, wobei als Wirbelmedium für den Trockner ein Teil Trocknerbrüden und für das Schwelaggregat kaltes Schwelgas zugesetzt wird. Auf der Gasseite ist zwischen dem Trockner und dem Schwelaggregat ein Abscheider vorgesehen, der eine Entstaubung des aus dem Trockner ausgetragenen Brüden-Rauchgas-Gemisches vornimmt. Die ausgetragenen Stäube werden für ein Tauchrohr kurz oberhalb des Anströmbodens der Wirbelschicht des Schwelaggregates zugeführt.

Ein modifiziertes Verfahren, mit dem die Ausbeute an leichten Flüssigprodukten erhöht werden soll, sieht vor, schwerere Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Rückstandsöle, Asphalte und ähnliche in die Wirbelschicht des Schwelaggregates einzuspritzen.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, das aus dem Schwelaggregat ausgetragene Schwelgas wahlweise einem Abscheider oder einer Spaltapparatur zuzuführen, um eine Aufspaltung der Teerdämpfe vorzunehmen und Koksstaub abzuscheiden.

Im Anschluß daran wird das Schwelgas in Abhitzekesseln abgekühlt und einer Kondensations- und Entbenzinierungskammer zugeleitet. Das auf diese Weise behandelte Schwelgas findet als Heiz-und/oder als Spülgas Verwendung. Das Schwelgas aus der Spaltapparatur ist im Gegensatz zu dem Schwelgas aus dem herkömmlichen Verfahren dahingehend verändert, daß die Teerausbeute zugunsten von leichteren Produkten und Gas gesunken ist.

Als Nachteil erweist sich bei dem beschriebenen Verfahren, daß das Eintragen der Stäube aus dem Abscheider in die Wirbelschicht des Schwelaggregates zu einer Anreicherung des Staubgehaltes der sich dort bildenden Teerdämpfe führt, woraus ein ungünstiges Verhältnis von staubarmem Dickteer zu staubhaltigem Teer resultiert. Außerdem ist der Aufwand an Hilfsstoffen erhöht, da verfahrensbedingt schwerere Kohlenwasserstoffe in die Wirbelschicht eingespritzt werden, um die Teerausbeute zu erhöhen.

Des weiteren besteht in einem gesonderten Verfahrensschritt die Möglichkeit, eine Aufspaltung der Teerdämpfe durchzuführen und den Anteil der leichter siedenden Komponenten zu erhöhen. Dabei erfolgt die Veredlung des Schwelgases nacheinander in verschiedenen Reaktionsräumen, so daß der apparative und der anlagentechnische Aufwand vergleichsweise hoch ist.

Außerdem wurde ein Verfahren zur Schnellpyrolyse von Braunkohlen in der Wirbelschicht vorgeschlagen (WP C 10 B/2490798).

Hierbei besteht das Ziel, die drei Hauptprodukte Koks, Gas und Teer in hoher Qualität und Quantität zu erzeugen.

Das Verfahren arbeitet zweistufig mit einem Trockner und einem Pyrolysereaktor, wobei in jedem der beiden Apparate über einem Anströmboden eine Wirbelschicht aufgebaut wird. Dabei erfolgt die Wärmezufuhr zu den sich aufbauenden Wirbelschichten im Trockner durch ein spezifisches Mischgas (WP F 23 C/2530430) und im Pyrolysereaktor einmal direkt über das erwärmte Wirbelmedium und zum anderen indirekt über einen in der Wirbelschicht angeordneten Rohrbündelwärmeübertrager.

Als Wirbelmedium für den Pyrolsereaktor wurde ein der Pyrolyse artfremdes kohlenwasserstoffhaltiges Gas vorgeschlagen.

Ein besonderes Erfindungsmerkmal besteht darin, die Stäube aus dem Trockner nicht in den Pyrolysereaktor einzutragen, sondern sie dem eigentlichen Verfahrensablauf zu entziehen und in Nebenprozessen zu verwerten. Damit soll in der Teerbildungsphase das Gleichgewicht zugunsten von staubarmem Teer verschoben werden, der sich besonders zur Elektrodenkoksherstellung eignet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, organische Schüttgüter nach dem Wirbelschichtprinzip in Anlagen mit einer oder mehreren Stufen zu volkswirtschaftlich bedeutsamen Grundstoffen zu veredeln. Dabei soll der apparative und anlagentechnische Aufwand sowie der verfahrensbedingte Anteil an einzusetzenden Hilfsstoffen niedrig sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigprodukten, insbesondere Teer, aus organischen Schüttgütern nach dem Wirbelschichtprinzip zu entwickeln, bei dem ein Wirbelmedium Einsatz findet, das eine Veredlung des Eintraggutes zur vermehrten Herstellung von Flüssigprodukten bewirkt und wobei sich die Flüssigproduktbildungs- und -veredlungsphase in einem Reaktionsraum vollziehen. Die hergestellten Flüssigprodukte sollen besonders dazu geeignet sein, auf direktem oder indirektem Wege Vergaser-und Dieselkraftstoff zu erzeugen. Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß ein methan- und wasserstoffhaltiges Gas als Wirbelmedium den einzelnen Veredlungsstufen zugeführt und eine Pyrolyse unter einem geringen Überdruck und Reaktionstemperaturen von 550-600°C vorgenommen wird.

Eine weitere Ausbildung charakterisiert die Herstellung von Flüssigprodukten durch eine Veredlung in allen höheren Druckbereichen und den dazugehörigen Temperaturbedingungen sowie die Herstellung von Flüssigprodukten durch eine Veredlung im Unterdruckbereich mit den dazugehörigen Temperaturbedingungen, die im Normalbereich den Temperaturbedingungen von 550-600⁰C entsprechen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dazu, organische Schüttgüter in der Wirbelschicht zu veredeln, um daraus Flüssigprodukte, insbesondere Teer, herzustellen, aus dem auf direktem oder indirektem Wege Vergaser- und Dieselkraftstoff erzeugt werden kann. Das Verfahren ist für Anlagen mit einer oder mehreren Veredlungsstufen vorgesehen.

Die organischen Schüttgüter werden in bekannter Weise getrocknet und anschließend in der Wirbelschicht veredelt. Dabei ist vorgesehen, methan- und wasserstoffhaltiges Gas, insbesondere Erdgas, als Wirbelmedium einzusetzen.

Dabei können die Veredlungsbedingungen in den einzelnen Veredlungsstufen beliebig sein. Z. B. ist es möglich, eine Pyrolyse mit einem geringen Überdruck und Reaktionstemperaturen von 550°C-600°C vorzunehmen. Das Verfahren ist aber auch realisierbar, wenn die Veredlung in allen höheren Druckbereichen und bei Temperaturen durchgeführt wird, die unter Normalbedingungen den Temperaturen von 550°C-600°C entsprechen. Es ist auch nicht auszuschließen, eine Veredlung in Unterdruckbereichen mit den entsprechenden Reaktionstemperaturen durchzuführen.

Versuche haben gezeigt, daß unter spezifischen Veredlungsbedingungen eine Verminderung des Methan- und Wasserstoffanteils im Wirbelmedium auftritt und der Flüssigproduktanteil gegenüber herkömmlichen Verfahren ansteigt, wobei im Flüssigprodukt, insbesondere Teer, der Anteil der leichter siedenden Komponenten wiederum bedeutend erhöht wird.

Im Ergebnis der durchgeführten Versuche kann bestätigt werden, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens der Anteil der kurzkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen im entstandenen Teer bedeutend erhöht werden konnte.

Das Verfahren besitzt gegenüber herkömmlichen Verfahren den wesentlichen Vorteil, aus organischen Schüttgütern volkswirtschaftlich bedeutsame Grundstoffe herzustellen, um aus diesen auf direktem oder indirektem Wege Vergaser- und Dieselkraftstoff zu erzeugen. Dabei ist der Anteil einzusetzender Hilfsstoffe unwesentlich. Der apparative und anlagentechnische Aufwand wird gegenüber bekannten Verfahren deutlich verringert, da die Reaktionen in einem Reaktionsraum ablaufen, die bei anderen Verfahren nacheinander in verschiedenen Reaktionsräumen stattfinden.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Herstellung von Flüssigprodukten, insbesondere Teer, aus organischen Schüttgütern nach dem Wirbelschichtprinzip, gekennzeichnet dadurch, daß ein methan- und wasserstoffhaltiges Gas als Wirbelmedium den einzelnen Veredlungsstufen zugeführt und eine Pyrolyse unter einem geringen Überdruck und Reaktionstemperaturen von 550-600⁰C vorgenommen wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Flüssigprodukten nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Veredlung in allen höheren Druckbereichen und den dazugehörigen Temperaturbedingungen durchgeführt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Flüssigprodukten nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Veredlung im Unterdruckbereich und den dazugehörigen Temperaturbedingungen durchgeführt wird.