DD269394A1 - Verfahren zur herstellung und gewinnung fluider produkte bei der kohledruckvergasung von braunkohle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Gewinnung fluider Produkte bei der Kohledruckvergasung von Braunkohle. Die Erfindung bezieht sich auf die Prozessstufe Gesamtaufbereitung bei der Kohledruckvergasung von Braunkohle. Die Erfindung wird dadurch verwirklicht, dass die im Verfahren anfallenden Kondensate in zwei Temperaturstufen, in eine direkte Kondensationsstufe, Temperaturbereich groesser oder gleich 200C, und in eine indirekte Temperaturstufe, Temperaturbereich 185C-120C, getrennt werden, und dass die Kondensate der indirekten Kondensationsstufe ohne Auftrennung unter Systemdruck in die direkte Kondensationsstufe eingeleitet werden. Nach Bildung des fluiden Produktes in der direkten Kondensationsstufe erfolgt in einer Sedimentationsanlage nach Entspannung bei Umgebungsdruck und Temperaturen zwischen 95C-100C die Abtrennung vom ueberschuessigen Gaswasser. Mit der erfindungsgemaess dargestellten Loesung ist gleichzeitig eine bedeutende Erhoehung der Mitteloelgewinnung im Prozess der Festbettdruckvergasung von Braunkohle verbunden.
Description
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Gewinnung eines fluiden Produktes in der Prozeßstufe Gasaufbereitung, wobei sich dieses Produkt aus wechselnden Anteilen Gaswasser, Teerölen und Feststoff, insbesondere Kohlenstoffstaub, zusammensetzt.
Bei der Kühlung des bei der Festbettdruckvergasung von Braunkohlen erzeugten Rohgases fallen in den verschiedenen Temperaturstufen Kondensate an, die durch wechselnde Antei'e an Gaswasser, kohlenwasserstoff haltigen ölen, nachfolgend als Teeröle bezeichnet, und Feststoffen gekennzeichnet sind.
Gegenwärtig wird großtechnisch so verfahre·!, daß die Kondensate der Temperaturstufen 2000C-ISB0C und die Kondensate der Temperaturstufen 185°C-120°C separat entspannt und gemeinsamen Sammelbehältern zugeführt werden, von wo sie in offene Absetzbecken gefördert werden. In diesen Absetzbecken erfolgt eine sedimentative Trennung des Teeröl-Fests'.off-Gaswasser-Gemisches in ein Teerschlammprodukt mit einem hohen Feststoffanteil, welches mechanisch entfernt werden muß, in ein flüssiges Teeröl-Feststoff-Gaswasser-Gemisch mit einem geringeren Feststoffgehalt, das als stabile Phase vorliegt und in geklärtes Gaswasser.
Das Gaswasser wird zur Entphenolung gefördert, wobei ein Teil nach einer Druckerhöhung wieder in die Kondensationsstufe 2000C als Waschwasser eingespeist wird. Das als stabile Phase anfallende Teeröl-Feststoff-Gaswasser-Gemisch wird energetisch genutzt. Die im Temperaturbereich kleiner 120°C anfallenden Kondensate werden in der Mittelölscheidung aufgearbeitet, wobei diese Kondensationsstufe nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Das vorstehend genannte Verfahren ist mit verfahrenstechnischen, energetischen und ökologischen Nachteilen verbunden. Es gelingt z. B. nicht, einen in seiner Zusammensetzung definierten fluiden Rückstand, bestehend aus Teeröl, Feststoff und Wasser, als einheitliche, pumpfähige Phase herzustellen und diesen exakt vom Gaswasser zu trennen.
Es gibt patentierte Lösungen und Verfahrensvorschläge, die einige Nachteile des derzeitigen Standes der Technik beseitigen. Sie sind aber nicht dazu geeignet, unter den Bedingungen der Festbettdruckvergasung von Weichbraunkohlen in den dem Generator (.achgeschalteten Prozeßstufen Kondensation und Teerabscheidung ein* exakte Trennung in nur zwei pumpfähige Phasen, und zwar in Gaswasser und in einen fluiden Rückstand, welcher sich aus Teeröl, Feststoff und Wasser in festgelegten Mengenanteilen zusammensetzt, zu gewährleisten.
So wird z. B. nach DD-WP 156711 ein Verfahren zur Kühlung und Entstaubung von Druckvergasungsgasen beschrieben, für das die separate Gewinnung und der separate Einsatz eines Teeröles zur Gasentstaubung charakteristisch ist. Entsprechend DD-WP 150758 wird ein Waschwjsserkreislauf beschrieben, bei dem staubbeladenes Waschkühlerwasser und staubfreies Kondensat getrennt verarbeitet werden sollen. Nach beiden vorstehend genannten Verfahren ist die Herstellung eines fluiden, pumpfähigen Rückstandes, der exakt von Gaswasser getrennt werden kann, unter den praktischen Bedingungen der Festbettdruckvergasung nicht möglich. Dies hängt mit den Qualitätsschwankungen der eingesetzten Kohlen und den unterschiedlichen Dampf/Sauerstoffbelastungen der einzelnen Gaserzeuger zusammen, in deren Folge der Staubaustrag aus dem Gaserzeuger zwischen 5g bis über 20g/m3 i. N. Rohgas schwanken I ann.
durch geeignete Temperaturführung Wasserdampf auf vorhandenen Wassertropfen austondenslert, wodurch eine
bekannt.
ersten Stufe (Temperatur 200°C-165"C) und einer zweiten Stufe (Temperatur 165"C-130oC) separat behandelt werden. Diese
technische Lösung sichert keinen stabilen Betrieb der Kondensation, wenn große Feststoffmengen (über 20g/m3 i. N. Rohgas) ausgetragen werden, da dann ein feststoffhaltiges Kondensat anfalle, das durch Pumpen nicht mehr förderfähig ist.
bis 13O0C zu trennen und sie in getrennten Anlagen aufzuarbeiten, wobei ein Teerölabzug vorgesehen ist und ein Teil der
pumpfähiger Rückstand anfällt. Das Prinzip eines in sich geschlossenen technologischen Systems, welches aus Sicht
anfallenden Kondensates entspannt wird, aus dem eine wäßrige Phase abgezogen und als Kühlmedium für Rohgas wiederverwendet wird. Die Entspannung ist energetisch nachteilig, Aussagen zum Staubaustrag aus dem Gaserzeuger werden nicht gemacht.
werden, wobei ein Teil des vom Staub und Teer befreiten Kondensates der Temperaturstufe bis 1850C als Waschwasser wieder in dieser Temperaturstufe eingesetzt wird. Nachteilig ist hier zu vermerken, daß bei den in Praxis auftretenden hohen
gekennzeichnet ist, daß der kondensierte Teer mittels Waschen des gekühlten Kondensates mit einer kohlenwasserstoffhaltigen
ungeeignet, weil die Teerölkomponente in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt innerhalb des fluiden Rückstandes entscheidend für die Förderfähigkeit dieses Rückstandes ist und auf keinen Fall vorher abgetrennt werden darf. Entsprechend Patent
getrennt wird, wobei danach aus der schweren Fraktion die Feststoffteilchen mit einem Durchmesser größer 2 mm ausgchalten werden und eine Rückführung in den Generator erfolgt. Nachteilig ist hier zu vermerken, daß sich unter den Bedingungen der
im Gemisch, wobei gerade die Festlegung der zulässigen Schwankungsbreite die entscheidende Voraussetzung zur Herstellung eines fließ- und pumpfähigen Rückstandes ist.
hergestellt wird. Zur Gasreinigung werden speziell konstruierte Waschapparate wie z.B. Zyklone und Venturiwäsche verwendet.
Ziel der Erfindung ist ein kontinuierliches, ökonomisch günstiges und umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung und Abtrennung eines fluiden Produktes im Prozeß der Gasaufbereitung von Rohgasen, wobei das Rohgas durch Festbettdruckvergasung von Weichbraunkohlen erzeugt wird und sich das fluide Produkt aus wechselnden, aber in definierten Grenzen festgelegten Anteilen an Teeröl, Wasser und Feststoff zusammensetzt, wodurch eine exakte Trennung des Teeröl-Feststoff-Wasser-üemisches vom überschüssigen Gaswasser erreicht wird.
nachgeschalteten Prozeßstufe Kondensation ein fluides, pumpfähiges Produkt herzustellen, das sich aus festgelegten Anteilen von Teeröl, Feststoff und Wasser zusammensetzt, dieses Produkt exakt vom Gaswasser zu trennen und anschließend ökonomisch vorteilhaft energetisch oder stofflich zu verweiten.
die Teeröl, Feststoff und im Überschuß Gaswasser enthalten, ohne Abtrennung als Waschwasser in die direkte Kühlstufe,
bis 12O0C ausgedehnt werden muß, um genügend Teeröl zur Bildung des fluiden Produktes bereitzustellen.
gröberen Staubteilchen, sondern auch die Feinststäube vollständig mit Teeröl benetzt werden, wodurch eine weitestgehende
erhöhten Staubaustrag aus dem Generator gesichert. Dieser Vorgang findet gleichzeitig mit der Rohgaskühlung und der
fluiden, feststoff-, teeröl- und wasserhaltigen Phase. Die fluide Phase, nachfolgend Teeröl-Feststoff-Wasser-Gemlsch genannt, liegt bereits in der direkten Kühlstufe bei einem Systemdruck von 2,0-3,0MPa auf Grund der sich einstellenden Partialdrücke der eingespeisten Medien in flüssiger Form vor, sie ist aber im überschüssigen Gaswasser tröpfchenförmig verteilt.
verhindert. Das gesamte Kondensationsgemisch der direkten Kühlstufe wird gemeinsam über einen Entspanner geleitet und in einer Sedimentationsstufe bei maximal 10O0C in fluidos Teeröl-Feststoff-Wasser-Gemisch und Gaswasser getrennt. Die
fluide Phase, auch fluides Produkt genannt, wird am Boden des Sedimentationsgef'ißes abgezogen, wonach sie energetisch oder stoffwirtschaftlich genutzt werden kann.
destillativ aufgearbeitet. Die Menge des überschüssigen Teeröles schwankt in Abhängigkeit des rHt dem Rohgas ausgetragenen
in der direkten Kühlstufe unter Systemdruck 2,0MPa-3,0MPa bis zur Sedimentationsstufe, ein- oder zweistufig, gelingt die
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein entsprechendes Verfahrensschema. Alle Mengenangaben beziehen sich auf 1000m3 i. N. Rohgas. Das Rohgas, welches an Verunreinigungen Feststoff, Teeröl und Gaswasser enthalt, verläßt den Festbettdruckvergaser 1 mit einer Temperatur von 450°C und einem Druck von 2,4 MPa und tritt in die direkte Kühlstufe 2 ein, wo eine Abkühlung auf 2000C durch Einspeisung des Kondensatgemisches der Temperaturstufe 1850C bis 120°C, welche eins indirekte Kühlstufe 3 ist, erfolgt. Aus dem Festbettdruckvergaser 1 werden 1000kg Gaswasser, 58 kg Teer- und Mittelöl und 10kg Feststoff ausgetragen. Das ungetrennte Kondensat der indirekten Kühlstufe 3, das aioh aus 1200 kg Gaswasser, 16kg Teeröl bzw. Mittelöl und 1 kg Feststoff zusammensetzt und unter Systemdruck von 2,4MPa steht, wird in einer Vorlage 4 gesammelt und über eine Pumpe in die direkte Kühlstufe 2 eingespeist. In der direkten Kühlstufe 2 kommt es zur Bildung des erfindungsgemäß beschriebenen fluiden Produktes, welches in verteilter Form im überschüsssigen Gaswasser vorliegt. Das gesamte Kondensatgemisch der direkten Kühlstufe 2 wird im Entspanner 5 auf Umgebungsdruck entspannt und in einer Sedimentationsstufe 6, die ein geschlossener Behälter ist, erfolgt auf Grund der Dichteunterschiede eine Trennung in fluides Teeröl-Feststoff-W jssergemisch, welches sich im unteren Teil der Sedimentationsstufe abscheidet, und in Gaswasser. Die Temperaturen betragen in der Sedimentationsstufe 96-980C, die Verweilzeit zur Abscheidung des fluiden Produktes beträgt 0,5-1 Stunde.
Am Boden der Sedimentationsstufe werden kontinuierlich 35 kg fluides Teeröl-Feststoff-Wassergemisch mit einer Dichte größer 1 g/cm3 mittels Pumpe abgezogen und energetisch oder stofflich verwertet. Die Zu ;ammensetzung des fluiden Produktes beträgt 54,d Ma.-% Teeröl, 28,6Ma.-% Feststoff und 17,1 Ma.-% Wasser. Als obere Phase fallen 1950kg Gaswasser, welches 5 Kg Teeröl enthält, an, das zur Entphenolung abgepumpt wird.
Für den Fall einer nicht ausreichenden Abscheidung des fluiden Produktes in der ersten Sedimentationsstufe 6 ist eine zweite Sedimentationsstufe 7 nachzuschalten, in der die restliche Menge an fluidem Teeröl-Feststoff-Wassergemisch abgeschieden und diskontinuierlich in die erste Sedimentationsstufe zurückgepumpt wird
Verfahrensschema: Anlage
Claims (3)
1 26b 394 Patentanspruch:
1. Verfahren zur Herstel'ung und Gewinnung fluider Produkte bei der Kohledruckvergasung von Braunkohle, gekennzeichnet dadurch, daß die bei der Kühlung des Rohgases unter Systemdruck anfallenden Kondensationsprodukte, die sich aus Gaswasser, Teeröl und Feststoff in unterschiedlichen Mengenanteilen zusammensetzen, in zwei Temperaturstufen getrennt werden, in die Temperaturstufe größer oder gleich 2000C, welche eine direkte Kühlstufe ist, und in die Temperaturstufe kleiner 2000C, vorzugsweise 1850C bis 12O0C, die eine indirekte Kühlstufe ist und daß die in der indirekten Kühlstufe anfallenden Kondensate als Gemisch, ohne Auftrennung und ohne Entspannung als Waschwaf ser in die direkte Kühlstufe eingespeist werden, wobei es durch Vermischung der Kondensate beider Temperaturstufen unter Systemdruck zur Bildung des fluiden, pumpfähigen Produktes kommt, welches zusammen mit dem im Überschuß vorliegenden Gaswasser über eine Druckentspannungsstufe in eine Sedimentationsanlage geleitet wird, in der die Abtrennung des fluiden Produktes als einheitliche Phase, Dichte größer 1 g/cm3, vom Gaswasset bei Umgebungsdruck und Temperaturen zwischen 950C-IOO0C erfolgt und von wo aus eine kontinuierliche Abförderung dieses fluiden Produktes, das eine Zusammensetzung von 8-30 Ma.-% Gaswasser, 30-65 Ma.-% Teeröl und 10-40Ma.-% Feststoff aufweist, mittels Pumpen zur energetischen oder stofflichen Verwertung durchgeführt und gleichzeitig geklärtes Gaswasser zur Entphenolung gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in Abhängigkeit des Feststoffaustrages aus dem Generator auch ein Temperaturbereich der indirekten Kühlstufe festgelegt werden kann, welcher innerhalb des Bereiches 1850C bis 12O0C liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Sedimentationsanlage wahlweise ein- oder zweistufig ausgelegt werden kann.
Hierzu 1 Seite Zeichnung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Priority Applications (1)
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DD31262288A DD269394A1 (de) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | Verfahren zur herstellung und gewinnung fluider produkte bei der kohledruckvergasung von braunkohle |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DD269394A1 true DD269394A1 (de) | 1989-06-28 |
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Family Applications (1)
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DD31262288A DD269394A1 (de) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | Verfahren zur herstellung und gewinnung fluider produkte bei der kohledruckvergasung von braunkohle |
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1988
- 1988-02-03 DD DD31262288A patent/DD269394A1/de not_active IP Right Cessation
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