DD288393A5

DD288393A5 - Verfahren zur aufarbeitung von gaswaessern

Info

Publication number: DD288393A5
Application number: DD33363889A
Authority: DD
Inventors: Lutz Groeschel; Roland Weber; Horst Burkhardt; Johannes Slabik; Frank Schaefer; Joachim Heynisch; Gerhard Richter; Andrea Poeschk
Original assignee: Veb Gaskombinat "Fritz Selbmann",De
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1991-03-28

Abstract

Verfahren zur Aufarbeitung von Gaswaessern. Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Festbettdruckvergasung von Braunkohle. Die erfindungsgemaesze Loesung besteht darin, dasz der Hauptprozesz der Festbettdruckvergasung direkt mit den Nebenprozessen zur Gaswasseraufbereitung unter Verfahrensdruck gekoppelt wird. Das Teer-Staub-Verhaeltnis im zu entspannenden Kondensat betraegt gleich/groeszer 1,4. Im Waschkuehlersumpf faellt immer ein trennfaehiges Produkt an.{Festbettdruckvergasung; Gaswasser; Aufarbeitung; Gaswasseraufbereitung; Teer-Staub-Verhaeltnis; trennfaehiges Produkt; Waschkuehlersumpf}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Festbettdruckvergasung, besonders auf die Verarbeitung der beim Prozeß der Braunkohlendruckvergasung anfallenden Gaskondensate und auf die Bereitstellung von Waschwasser.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Bei der Festbettdruckvergasung von Braunkohle entstehen aus dem Wassergehalt der Einsatzkohlen und aus dem als Temperaturmoderator notwendigen Dampf im Vergasungsmittel dampfförmige Bestandteile des Rohgases, die beginnend Im Waschkühler kondensieren und ausgeschleust werden. Je nach Art der Kühlung (direkt oder indirekt) fallen Kondensate mit unterschiedlicher Zusammensetzung und Temperatur an. Üblicherweise werden alle Kondensate bis zu einer Temperaturstufe von 130⁰C gemischt, in offenen Becken segmentiert und

dabei Gaswasser für die Waschkühler der Rohgaserzeugung rückgefördert und das Überschußgaswasser einer

Entphenolungsanlage zugeführt. Die Kondensate kleiner 13O⁰C werden nach Ölabscheidung gleichfalls in der Entphenolungsanlage weiter aufgearbeitet. Die angewandten Verfahren sind mit zahlreichen Nachteilen versehen, wobei durch die Entspannung der Kondensate auf Normaldruck hoher Verschleiß, starke Umweltbelastungen in offenen Becken, Energie- und Exergieverluste, Bildung von Ablagerungen sowie schwer aufschließbaren Emulsionen auftreten. Teillösungen, wie sie z. B. in DD-WP 150158 in einem Waschkreislauf beschrieben werden, haben nicht zu einer wesentlichen Verbesserung des Gesamtsystems beigetragen. Gleiches gilt für den indirekten Wärmeaustausch zwischen Kondensaten höherer und niederer Temperaturstufe, wobei die

maschinentechnischen Probleme die Betriebsweise stark beeinflussen.

Rundeindicker nach DD-WP 48834 arbeiten ebenfalls unter atmosphärischem Druck und haben Nachteile in einer nicht

umweltfreundlichen Technologie.

In DD-WP 240560,240561 und 240562 werden Verfahren beschrieben, die unter Druck arbeiten, aber die Bildung von Emulsionen bei der Gaswassermischung nicht verhindern und damit Ablagerungen in Pumpen und Transportsystemen

verursachen.

Mit allen genannten Verfahren können die genannten Mängel nicht beseitigt werden. Die technischen Mängel der bekannten Verfahren bestehen darin, daß die Aufarbeitung der Kondensate losgelöst vom Vergasungsprozeß der Festbettdruckvergasung erfolgt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung Ist es, eine Lösung zu finden, die es gestattet, Gaswasser aus der Festbettdruckvergasung so aufzuarbeiten, daß Waschwasser, sowohl qualitativ als auch quantitativ, unter Verfahrensdruck aufgearbeitet werden kann und die im Rohgas enthaltenen Bestandteile Teer, Staub und Mittelöl so fraktioniert gewonnen werden können, daß eine abproduktenfreie Recyclingtechnologie ermöglicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Lösung zu finden, nach der sicher die EmHsionsbildung in der Gaswasseraufbereitungsanlage verhindert wird, auftretende Schwankungen im Staubgehalt des Rohgaskondensates beherrscht und die Ausbildung von regelungstechnisch beeinflußbaren Trennschichten gesichert wird. Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß der Hauptprozeß der Festbettdruckvergasung mit den nachgeschalteten Nebenprozessen zur Gaswasseraufbereitung verfahrenstechnisch dirokt gekoppelt wird. Dabei wird die Waschwasserbereitstellung unter Verfahrensdruck und die Erzeugung von Teer-Staub-Gemischen zur weiteren stofflichen Nutzung so gesteuert, daß die Veränderung des den Hauptprozeß bestimmenden Staubgehaltes im Rohgas eine gleiche Veränderung des Teergehaltes im Waschwasser bedingt, so daß ein Teer-Staub-Verhältnis im zu entspannenden Kondensat von gleich/größer 1,4 erzielt und die Waschwassertemperatur in Abhängigkeit der verfügbaren Kühlkapazität eingestellt wird. Die separate Entspannung der mit dem größten Staubgehalt beladenen Waschkühlerprodukte nach vorhergegangener Gasabscheidung ist dann vorzunehmen, wenn sich ein Teer-Staub-Verhältnis von gleich/größer 1,4 im Waschkühler-Sumpf einstellt.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird die Erhöhung des Teergehaltes auch dadurch erreicht, daß von einer separaten Entspannung der Waschkühlerprodukte problemlos auf eine Mischfahrweise mit Kondensaten niederer Temperaturstufe umgestellt werden kann, wobei das Prinzip der Gasabscheidung vor der Entspannung und der Einhaltung eines ökonomischen Tear-Staub-Verhältnisses von gleich/größer 1,4 beibehalten wird.

Die bisherigen bekannten technischen Anwendungen haben das Problem der Ablagerung bei Mischung von Gaswässern höherer mit niederer Kondensationstemperatur nicht gelöst. Das ist aber immer dann notwendig, wenn der mit dem Rohgas ausgetragene Teergehalt sinkt und somit das Teer:Feststoff-Verhältnis im zu entspannenden Produkt auf kleiner 1,4 abfällt. Um die damit im Zusammenhang stehenden Transportprobleme nach der Entspannungsstufe zu lösen, werden erfindungsgemäß die Kondensate niederer Kondensationstemperatur nach erfolgter Gasabscheidung auf die Saugseite der Waschwasserpumpen direkt aufgeschaltet. Demzufolge erhöht sich der Teer/Öl-Ariteil im Waschkühler und das TeenFeststoff-Verhältnis steigt auf größer/gleich 1,4 an.

Zusätzlich werden damit auftretende Emulsionen im Waschwassertransportsys em gebrochen und behindern nicht die weitere Aufarbeitung der Kondensate.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Das im Festbettdruckvergaser 1 erzeugte Rohgas 2 wird im Waschkühler 3 mit Hilfe des Waschwassers 4 auf ca. 200 ⁰C abgekühlt.

In der Abhitzestation 5 wird das Rohgas indirekt auf ca. 165°C und in den Kondensationskühlern 6 auf ca. 2O⁰C gekühlt.

Das Rohgas 2 gelangt nun zur Gasreinigungsanlage.

Das aus dem Waschkühler 3 ausgeschleuste Staub-Dickteer-Produkt 7 gelangt entweder separat oder gemeinsam mit den Kondensaten der Abhitzestation 8 und/oder mit den Kondensaten der Kondensationskühler 9 in die Gasabscheider/ Pumpenvorlage 10. Hier wird mitgerissenes Rohgas von der Flüssigphase getrennt und in ein vorhandenes Dämpfegassystem 11 abgeführt. Je nach Zusammensetzung der Sumpfphase des Wasachkühlers 3 wird dieses Kondensat nach der Gasabscheidung separat in die Entspannungsstufe 12 geführt und erst nach der Entspannung auf quasi Normaldruck mit den anderen Kondensaten gemischt.

Der dazu erforderlich geringe Staubgehalt im Rohgas und der Ölgehalt im Waschwasser 4 sichern die weitere, sichere Aufarbeitung dieses Kondensates.

Be! Unregelmäßigkeiten in der Fahrweise der Generatoren verbunden mit einem erhöhten Staubgehalt im Rohgas 2 wird das aus dem Waschkühler ausgeschleuste Kondensat 7 vor der Entspannung mit dem Kondensat der Abhitzedampfstation 8 und bei weiter erhöhten Staubgehalten mit dei η Kondensat der Kondensationskühler 3 gemischt.

Damit wird die weitere Aufarbeitung ur.d Trennung des Gaswassers in wiederverwendungsfähige Produkte und in qualitativ sauberes Gaswasser ermöglicht. Dabei ist es aus Ölbilanzgründen vorteilhaft, das Kondensat eines Kondensationsstranges zuzumischen im Vergleich mit der Zumischung aller Kondensate der Eingangskondensationskühler.

Eine weitere Möglichkeit der Sicherung der Aufarbeitung der Gaskondensate ist die Zumischung von Öl 13 zum Waschwasser 4, um bei erhöhten Staubgehalten das Teer:Staub-Verhältnis Im Waschkühlersumpf von gleich/größer 1,4:1 zu gewährleisten. Die entspannten Kondensate 14 werden einer nachgeschalteten Wasseraufbereitungsanlage zugeführt.

Zur Vermeidung von Ablagerungen im Waschwassertransportsystem werden bei Notwendigkeit die Kondensate der Kondensationskühler 9 direkt auf die Saugseite der Waschwasserpumpe 15 geschaltet.

Eine Reduzierung des Kühlwasserverbrauchs in den Kondensationskühler 6 mit gleichzeitiger Erhöhung der Niederdruckdampferzeugung wird immer dann erreicht, wenn die Waschwassertemperatur des Waschwassers 4 durch Nutzung eines maximalen Anteils an geklärtem Waschkühlerkondensat 7 erhöht wird. Dabei ist die Priorität des Staub-Teer-Verhältnises des Waschkühlerkondensates 7 zu beachten.

Claims

1. Verfahren zur Aufarbeitung von Gaswässern der Festbettdruckvergasung unter Verwendung herkömmlicher Gasabscheider, Pumpenvorlage und Entspannen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptprozeß der Festbettdruckvergasung über den Staubgehalt des Rohgases mit den nachgeschalteten Nebenprozesser zur Gaswasseraufbereitung über die Höhe des Teergehalts im Waschwasser direkt gekoppelt wird und dabei die Waschwasserbereitstellung und die Herstellung von Teer-Staub-Gemischen unter Verfahrensdruck so erfolgt, daß steigende Staubgehalte steigende Teergehalte im Waschwasser und umgekehrt bedingen, so daß ein Teer-Staub-Verhältnis im zu entspannenden Waschkühlerkondensat von gleich/größer 1,4 erreicht wird und die Waschwassertemperatur in Abhängigkeit von der verfügbaren Kühlkapazität eingestellt wird und daß dabei im Waschkühlersumpf immer ein trennfähiges Produkt anfällt.

2. Verfahnn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Verarbeitung der Waschkühlerkondensate auch bei steigenden Staubgehalten durch Erhöhung des Ölgehaltes im Waschwasser ermöglicht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung des Ölgehaltes im Waschwasser sowohl durch dieZumischungvo'n Kondensaten niederer aber ölhaltiger Kondensate als auch durch die direkte Zumischung von Öl vor den Waschwasserpumpen erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur emulsionsfreien Fahrweise des Waschwassers Kondensate niederer Temperatur direkt auf die Saugseite der Waschwasserpumpe geschaltet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung des Kühlwasserbedarfs und Erhöhung der Niederdruckdampferzeugung der Anteil des aus dem Waschkühler ausgeschleusten Kondensats im Waschwasser erhöht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das separat geführte Waschkühlerprodukt vor der Entspannung in einem Gasabscheider von mitgerissenen und/oder gelösten Gasbestandteilen getrennt wird.