DE102009015027A1 - Green petroleum coke desulfurization involves performing calcination of petroleum coke in vertical muffle using hydrogen in temperature zone and producing hydrogen by reaction of steam with calcined petroleum coke in high-temperature zone - Google Patents

Green petroleum coke desulfurization involves performing calcination of petroleum coke in vertical muffle using hydrogen in temperature zone and producing hydrogen by reaction of steam with calcined petroleum coke in high-temperature zone Download PDF

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Abstract

Green petroleum coke desulfurization involves performing calcination of petroleum coke in a vertical muffle (1) by using hydrogen in a temperature zone at 800-1050[deg] C. Hydrogen is produced by reaction of steam with calcined petroleum coke in a high-temperature zone at 1000-1250[deg] C. An independent claim is also included for an apparatus for desulfurization and calcination of green petroleum coke, which comprises a recuperator for heat transfer from hot exhaust gas to combustion air, steam generator, a washing tower for the absorption and removal of sulfur dioxide from the exhaust gas, a filter system for liberation of exhaust gas from dust and an exhauster for entire extraction and suction of gases.

Description

Gegenstand und Ziel des Verfahrens ist die teilweise oder weitgehende Entfernung von Schwefel aus Kohlenstoff-Rohmaterialien, die nach ihrer thermischen Vorbehandlung, der sogenannten Calcinierung, vorwiegend als Rohstoffe für die Herstellung von Kohlenstoff- oder auch Graphitelektroden dienen. Das Entfernen oder Austreiben des Schwefels aus den Kohlenstoff-Rohmaterialien wie beispielsweise aus grünen Petrolkoksen, Rohanthrazit, Pechkoks oder metallurgischen Koksen erfolgt mit Hilfe von Wasserstoff, der während des Calcinationsprozesses erzeugt und wieder verbraucht wird.object and the aim of the procedure is the partial or extensive removal of sulfur from carbon raw materials, according to their thermal Pre-treatment, the so-called calcination, mainly as raw materials for the Production of carbon or also graphite electrodes serve. Removing or expelling the Sulfur from the carbon raw materials such as from green Petroleum cokes, raw anthracite, pitch coke or metallurgical cokes takes place with the help of hydrogen, during the calcination process is generated and consumed again.

Grüner Petrolkoks wird in den Erdölraffinerien nach dem Delayed Coking Verfahren oder ähnlichen, verwandten Verfahren aus den Rückstandsölen der Erdöldestillation gewonnen. Die Welterzeugung an grünem Petrolkoks beträgt derzeit rd. 100 × 106 t pro Jahr. Von dieser Menge wird nur etwa ein Viertel calciniert. Der größte Teil des calcinierten Petrolkokses (ca. 20 × 106 t/a) wird von den Aluminiumhütten für die Herstellung von Kohlenstoffanoden für die Aluminium-Reduktionselektrolyse verbraucht. Der Schwefelgehalt der calcinierbaren und für die Anodenproduktion geeigneten Petrolkokse liegt sowohl im grünen als auch im calcinierten Zustand bei ca. 1–4%, im Mittel jedoch zwischen 2,5 und 3%. Diese Schwefelgehalte gehen mit dem Petrolkoks als Füllermaterial fast unverändert in die gebrannten Kohlenstoffanoden über und werden in der Schmelzflusselektrolyse des Aluminiums bei einem Nettoverbrauch von etwa 400–430 kg Anoden pro t Aluminium als Schwefeldioxid oder SO2 entbunden. Die resultierenden SO2-Mengen werden mit dem Abgas aus den Elektrolyseanlagen emittiert. Da die Abgasvolumina der Aluminiumelektrolyse relativ groß sind, wird das SO2 im Abgas bis auf Werte von 100 bis 500 mg/m3 stark verdünnt. Trotzdem sind die ausgestoßenen SO2-Mengen nicht unerheblich und können je nach Schwefelgehalt der Kohlenstoffanoden 10 bis 30 kg/t Aluminium betragen. Die behördlichen Auflagen für die SO2-Emission der Aluminiumhütten wurden seit längerem in den Industriestaaten verschärft und nun auch mehr oder weniger streng auf viele andere Aluminium erzeugende Länder ausgedehnt. Der Bau und Betrieb von Anlagen zur SO2-Absorption in Aluminiumhütten ist recht kostspielig. Aus diesem Grunde haben die Aluminiumhütten bisher fast ausnahmslos versucht, die von den Umweltbehörden begrenzte SO2-Emission durch Beschaffung niedrigschwefliger Petrolkokse zu erfüllen.Green petroleum coke is recovered in oil refineries by the delayed coking process or similar related processes from the residual oils of petroleum distillation. World production of green petroleum coke currently amounts to approx. 100 × 10 6 t per year. Of this amount, only about a quarter is calcined. Most of the calcined petroleum coke (about 20 × 10 6 t / a) is consumed by the aluminum smelters for the production of carbon anodes for the aluminum reduction electrolysis. The sulfur content of the calcinable and suitable for the anode production petroleum cokes is in both the green and in the calcined state about 1-4%, but on average between 2.5 and 3%. These sulfur contents are almost unchanged with the petroleum coke filler material in the burned carbon anodes and are released in the fused-salt electrolysis of the aluminum at a net consumption of about 400-430 kg anodes per t of aluminum as sulfur dioxide or SO 2 . The resulting SO 2 amounts are emitted with the exhaust gas from the electrolysis plants. Since the exhaust gas volumes of the aluminum electrolysis are relatively large, the SO 2 in the exhaust gas is greatly diluted to values of 100 to 500 mg / m 3 . Nevertheless, the quantities of SO 2 emitted are not insignificant and, depending on the sulfur content of the carbon anodes, can amount to 10 to 30 kg / t aluminum. The regulatory requirements for the SO 2 emissions of aluminum smelters have been tightened for some time in the industrialized countries and now also more or less strictly extended to many other aluminum producing countries. The construction and operation of SO 2 absorption facilities in aluminum smelters is quite costly. For this reason, aluminum smelters have so far almost without exception attempted to meet the SO 2 emissions limited by the environmental authorities by procuring low-sulfur petroleum cokes.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll dieser umweltrelevanten Entwicklung Rechnung tragen. Die SO2-Konzentration im Abgas des erfindungsgemäßen Verfahrens ist um mehr als das Hundertfache höher als im Abgas der Aluminiumhütten und daher kostengünstiger absorbierbar und verwertbar. Dieses für Petrolkoks aufgezeigte Beispiel gilt sinngemäß auch für andere aschearme Kohlenstoffmaterialien, die eventuell für die Anodenproduktion eingesetzt werden.The method according to the invention is intended to take account of this environmentally relevant development. The SO 2 concentration in the exhaust gas of the method according to the invention is more than a hundred times higher than in the exhaust of the aluminum smelters and therefore more cost-effective absorbable and recoverable. This example shown for petroleum coke applies mutatis mutandis to other low-ash carbon materials that may be used for anode production.

Die Calcinierung von grünem Petrolkoks wird heutzutage hauptsächlich in Drehrohr- oder auch Drehherdöfen mit Jahreskapazitäten von 100 000 bis 300 000 t durchgeführt. Bei der Erzeugung von grünen Petrolkoksen werden Endtemperaturen von 450 bis 550°C angewendet. Die grünen Petrolkokse enthalten noch allgemein 8–12 Gewichts-% Flüchtige Bestandteile. Etwas niedrigere oder höhere Anteile an Flüchtigen Bestandteilen im Roh- oder Grünzustand der für die Calcinierung vorgesehenen Kohlenstoffmaterialien sind möglich.The Calcination of green Petroleum coke is nowadays mainly in rotary kiln or rotary hearth furnaces annual capacity from 100,000 to 300,000 t. In the production of green Petroleum cokes are used at final temperatures of 450 to 550 ° C applied. The green Petroleum cokes still generally contain 8-12% by weight of volatile ingredients. Somewhat lower or higher Shares of fugitives Ingredients in raw or green state the for Calcination carbon materials are possible.

Schachtöfen für die Calcinierung von Grünkoksen enthalten eine schmale langgestreckte, meist rechteckige Vertikalkammer oder Vertikalmuffel, die über die beiden längeren Wände des Querschnitts durch Feuerzüge indirekt beheizt wird. Das Calciniergut durchwandert den Schacht von oben nach unten relativ langsam im Vergleich zu den mehrfach schnelleren Calciniergeschwindigkeiten in den Drehrohr- oder Drehherdöfen. Die ausgetriebenen Flüchtigen Bestandteile werden am oberen Ende der Vertikalmuffel abgezogen und anschließend für die Außenbeheizung der Muffel verwendet, entweder direkt ohne Zwischenreinigung oder nach Zwischenschaltung eines Waschaggregates. Im stationären Betriebszustand reicht in der Regel die Verbrennung der anfallenden Flüchtigen Bestandteile aus, den Wärmebedarf für die Calcinierung bis zu Koksendtemperaturen von etwa 1200°C zu decken. Es ist ferner üblich, das heiße Abgas aus den Feuerzügen für die Vorwärmung der Verbrennungsluft regenerativ oder rekuperativ zu nutzen. Mehrere Calcinierkammern können in Parallelanordnung zu einer Batterie vereinigt werden.Shaft furnaces for calcination of green cokes contain a narrow elongated, usually rectangular vertical chamber or vertical muffle, over the two longer ones Walls of the Cross section through flues is indirectly heated. The calcined material passes through the shaft from top to bottom relatively slow compared to the multiple faster calcining speeds in the rotary kiln or rotary hearth furnaces. The expelled volatile components are removed at the upper end of the vertical muffle and then for external heating the muffle used, either directly without intermediate cleaning or after interposition of a washing unit. In steady state operation As a rule, the incineration of the resulting fugitives is sufficient Components, the heat requirement for the Calcination to cover Koksendtemperaturen of about 1200 ° C. It is also common the hot Exhaust from the flues for preheating the Combustion air regenerative or recuperative use. Several Calcination chambers can be combined in parallel with a battery.

In Deutschland waren bis in die sechziger Jahre des vorigen Jahrhunderts die Calcinierschachtöfen der Firmen Koppers und Riedhammer bekannt. Für die Calcinierung von grünem Petrolkoks wurden diese Ofentypen hauptsächlich aus Kapazitätsgründen durch Drehrohröfen verdrängt. In China haben sich derartige Schachtöfen für die Calcinierung von grünem Petrolkoks und Rohanthrazit bis in die Gegenwart gehalten und wurden sogar in jüngster Zeit für enorm gesteigerte Durchsatzmengen gebaut. Es wird geschätzt, dass in China gegenwärtig pro Jahr ca. 5 Millionen Tonnen Petrolkoks in Vertikalschachtöfen calciniert werden und mit einer weltweiten Ausweitung dieses Verfahrens gerechnet werden kann.In Germany was until the sixties of the last century the calcination shaft kilns known to the companies Koppers and Riedhammer. For the calcination of green petroleum coke were these oven types mainly for capacity reasons rotary kilns repressed. In China, such shaft furnaces for the calcination of green petroleum coke and crude anthracite were kept to the present and even became in the most recent time for built enormously increased throughputs. It is estimated that currently in China per Approximately 5 million tonnes of petroleum coke calcined in vertical shaft furnaces and worldwide expansion of this procedure can be.

Der an sich bekannte Vertikalschachtofen wurde nun als Vorbild genommen, um in einem solchen Aggregat die Entschwefelung von grünen Petrolkoksen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren während der Calcinierung durchzuführen.The well-known vertical shaft furnace was now taken as a model to the desulfurization of green Pe in such an aggregate trolkoksen by the method according to the invention during the calcination.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll an Hand der 1 näher beschrieben werden.The inventive method is to hand the 1 be described in more detail.

Kernstück des Calcinierschachtofens ist die Vertikalmuffel 1. Zum Bau der dichten Muffelwand werden traditionsgemäß vorwiegend Silikasteine verwendet. Die im Vertikalschnitt schematisch dargestellte Muffel hat in horizontaler Richtung, d. h. senkrecht zur Darstellebene, einen rechteckigen Querschnitt. 1 zeigt die kürzere Seite des Rechtecks. Zu beiden Seiten der Muffel befinden sich die Feuerzüge 2, die mit horizontalen Umlenkwänden für einen längeren Strömungsweg der Heizgase ausgestattet sind. Die Muffel wird an ihrem oberen Ende durch die Chargiervorrichtung 3 portionsweise mit grünem Petrolkoks 5 gefüllt, wobei die Verschlussglocke 4 soweit angehoben wird, dass dabei das Kokszuführungsrohr dicht verschlossen wird. Es können auch andere in der Technik bekannte Aufgabevorrichtungen, die ein Einströmen von Luft in die Muffel unterbinden, verwendet werden.The heart of the calcination kiln is the vertical muffle 1 , Silicate stones are traditionally used to build the dense muffle wall. The muffle shown schematically in vertical section has a rectangular cross-section in the horizontal direction, ie perpendicular to the Darstellebene. 1 shows the shorter side of the rectangle. On both sides of the muffle are the Feuerzüge 2 , which are equipped with horizontal baffles for a longer flow path of the hot gases. The muffle is at its upper end by the charging device 3 in portions with green petroleum coke 5 filled, with the shutter bell 4 is raised so far that while the coke feed tube is sealed. Other feed devices known in the art which inhibit the inflow of air into the muffle may also be used.

Wenn der Grünkoks die Muffel von oben nach unten durchwandert, werden folgende Zonen durchlaufen: die Vorwärmzone A, die Hauptentgasungs- und Verflüchtigungszone B, die Hauptentschwefelungszone C, die Hochtemperaturzone Zone D der Endcalcinierung des Petrolkokses und der Wassergaserzeugung sowie der Kühlzone E.If the green coke the muffle goes through from top to bottom, going through the following zones: the preheating zone A, the main degassing and devolatilizing zone B, the main desulphurisation zone C, the high-temperature zone Zone D of the final calcination of petroleum coke and water-gas production and cooling zone E.

Die Kühlzone E ist eine Fortsetzung des Muffelschachtes mit dem Wasserkühlkasten 8. Der calcinierte Petrolkoks 6 wird im Abschnitt der Wasserkühlung von der maximalen Calciniertemperatur von ca. 1200°C bis auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Am unteren Ende des Wasserkühlkastens wird der calcinierte Petrolkoks durch die zwei Zellenwalzen ausgetragen. Die Zellenwalzen sorgen dafür, dass keine oder zumindest nur sehr wenig Falschluft in die Muffel eintritt. Auch für die Ausschleusung des Kokses gibt es verschiedene verfahrenstechnische Möglichkeiten. Über die Drehzahl der Zellenwalzen wird die Durchsatz- bzw. Austragmenge an Petrolkokskalzinat geregelt.The cooling zone E is a continuation of the muffle shaft with the water cooling box 8th , The calcined petroleum coke 6 is cooled in the water cooling section from the maximum calcination temperature of approx. 1200 ° C to ambient temperature. At the lower end of the water cooling box, the calcined petroleum coke is discharged through the two cell rollers. The cell rollers ensure that no or at least only very little false air enters the muffle. Also for the discharge of the coke, there are various procedural possibilities. About the speed of the cell rollers, the flow rate or discharge of petroleum coke calcinate is regulated.

In der Vorwärmzone A werden Temperaturen von 400–500°C erreicht. In der Entgasungszone B wird im Temperaturbereich zwischen etwa 500 und 800°C die Hauptmenge der Flüchtigen Bestandteile aus dem grünen Petrolkoks entbunden. Die Flüchtigen Bestandteile sowie die in den höheren Temperaturbereichen freiwerdenden Gase verlassen die Muffel durch die nach oben gerichteten Schrägschlitze 9 in der Muffelwand. Alle freigesetzten Gase 19 werden durch Unterdruck aus dem Muffelraum in die Feuerzüge 2 gesaugt.In the preheating zone A temperatures of 400-500 ° C are reached. In the degassing zone B in the temperature range between about 500 and 800 ° C, the majority of the volatiles is released from the green petroleum coke. The volatile components as well as the gases released in the higher temperature ranges leave the muffle through the upwardly directed slanted slots 9 in the muffle wall. All released gases 19 Become by vacuum from the muffle room in the Feuerzüge 2 sucked.

Der Schwefel ist im Petrolkoks nur zu einem sehr geringen Teil an die Begleitmetalle im Petrolkoks gebunden und liegt im Erdöl, in den Destillationsrückständen und schließlich im Grün- oder Halbkoks, vor allem bei hohen Gehalten, zum weitaus größten Teil in organischer Bindung vor. Es ist bekannt, dass sich der Schwefel mit Wasserstoff nach der einfachen Reaktion S + H2 = H2S bei Temperaturen oberhalb von etwa 700°C aus dem Koksgerüst entfernen lässt. Das geschieht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überwiegend in der Entschwefelungszone C zwischen etwa 800 und 1050°C unter reduzierenden Bedingungen. Für die Entschwefelungsgeschwindigkeit spielt die Korngröße des grünen Petrolkokses eine entscheidende Rolle. Es werden aber bezüglich der Korngrößenverteilung an das Aufgabegut keine besonderen Anforderungen gestellt. Marktübliche grüne oder calcinierte Petrolkokse haben eine Korngröße von 0 bis 30 mm, wobei der Anteil unter 1 mm Korngröße im Bereich von 20–35% liegt. Um das Maximum der gröberen Körnung von ca. 1–12 mm effektiv entschwefeln zu können, sind einerseits höhere Temperaturen und andererseits längere Verweilzeiten erforderlich. Bei den vorgesehenen Hauptentschwefelungstemperaturen von 800–1050°C ist das Porensystem des calcinierten Petrolkokses fast vollständig ausgebildet, im Durchschnitt zu etwa 95% offen und deshalb durch das Reaktionsgas Wasserstoff von außen her durch Porendiffusion zugänglich. Der zunächst grüne und dann calcinierte Petrolkoks durchläuft die Vertikalmuffel in 15 bis 45 Stunden, während die Durchlaufzeiten der Petrolkokse in den Drehrohr- und Drehherdöfen meist weniger als eine Stunde betragen. Die wesentlich längeren Verweilzeiten der zu calcinierenden und zu entschwefelnden Petrolkokse in der Vertikalmuffel des Schachtofens gewährleisten, dass auch bei gröberem Calciniergut die Schwefelgehalte im ausreichenden Maße reduziert werden.The sulfur is bound in petcoke only to a very small extent to the accompanying metals in petroleum coke and is present in petroleum, in the distillation residues and finally in green or semi-coke, especially at high levels, by far the greater part in organic bond. It is known that the sulfur can be removed from the coke scaffold with hydrogen after the simple reaction S + H 2 = H 2 S at temperatures above about 700 ° C. This is done by the novel process predominantly in the desulfurization zone C between about 800 and 1050 ° C under reducing conditions. For the desulfurization speed, the grain size of the green petroleum coke plays a decisive role. However, no special requirements are made with regard to the particle size distribution to the feed material. Commercially available green or calcined petroleum cokes have a grain size of 0 to 30 mm, the proportion below 1 mm grain size being in the range of 20-35%. In order to be able to effectively desulphurize the maximum of the coarser grain size of about 1-12 mm, on the one hand higher temperatures and on the other hand longer residence times are required. At the intended main desulphurization temperatures of 800-1050 ° C, the pore system of the calcined petroleum coke is almost completely formed, on average about 95% open and therefore accessible by the reaction gas from the outside hydrogen by pore diffusion. The initially green and then calcined petroleum coke passes through the vertical muffle in 15 to 45 hours, while the throughput times of the petroleum cokes in the rotary kiln and rotary hearth furnaces are usually less than one hour. The significantly longer residence times of the petroleum cokes to be calcined and desulphurized in the vertical muffle of the shaft furnace ensure that the sulfur contents are reduced to a sufficient extent, even with coarser calcines.

Der für die Entschwefelung benötigte Wasserstoff wird erfindungsgemäß in der darunter folgenden Hochtemperaturzone bei Temperaturen von 1000–1250°C durch die bekannte Wassergasreaktion erzeugt: H2O + C = H2 + CO. Theoretisch wird für die Entfernung von 1 Mol Schwefel 1 Mol Kohlenstoff oder 1 Mol Wasserstoff verbraucht. Wegen der unterschiedlichen Mol-Gewichte von 12 für Kohlenstoff und 32 für Schwefel, sind theoretisch für die Vergasung von 1% Schwefel nur rd. 0,4% Kohlenstoff notwendig. Aus praktischer und kinetischer Sicht muss allerdings für eine effiziente Schwefelentfernung ein Überschuss an Wasserstoff vorhanden sein. Der gebildete Schwefelwasserstoff und die Überschussmengen an Wasserstoff und Kohlenmonoxid werden in den Feuerzügen als Heizgas für die Beheizung der Muffel genutzt. Eine geringe Menge Wasserstoff wird aus dem Petrolkoks während seiner Calcinierung bei Temperaturen oberhalb von 700°C abgegeben. Um Wasserstoff nach der Wassergasreaktion zu generieren, wird kurz unterhalb der Hochtemperaturzone D Wasserdampf über die Injektionslanzen 14 in das Petrolkoksbett eingedüst.The hydrogen required for the desulfurization is generated according to the invention in the subsequent high-temperature zone at temperatures of 1000-1250 ° C by the known water gas reaction: H 2 O + C = H 2 + CO. Theoretically, for the removal of 1 mole of sulfur, 1 mole of carbon or 1 mole of hydrogen is consumed. Because of the different molar weights of 12 for carbon and 32 for sulfur, theoretically for the gasification of 1% sulfur only approx. 0.4% carbon necessary. From a practical and kinetic point of view, however, there must be an excess of hydrogen for efficient sulfur removal. The hydrogen sulfide formed and the excess amounts of hydrogen and carbon monoxide are used in the flues as heating gas for heating the muffle. A small amount of hydrogen is released from the petroleum coke during its calcination at temperatures above 700 ° C. To generate hydrogen after the water gas reaction just below the high-temperature zone D, water vapor is injected via the injection lances 14 injected into the petroleum coke bed.

Wie bereits erwähnt, strömen die Flüchtigen Bestandteile und sonstigen brennbaren Gase 19 aus dem Reaktorraum der Muffel 1 durch die Wandschlitze 9 in die Feuerzüge 2. Zur Verbrennung der Heizgase wird den Feuerzügen über die Ringleitungen 10 und 11 und durch die Öffnungen 23 und 24 Heißluft 22 zugeführt. Der aus der Entschwefelung von Petrolkoks als Zwischenprodukt erhaltene Schwefelwasserstoff wird in den Heizzügen zu SO2 und Wasserdampf verbrannt. Die Heißluft 22 wird dem Rekuperator 15 entnommen. Das heiße Abgas 20 verlässt die Feuerzüge 2 durch die Öffnungen 13 und den Ringkanal 12 und wird zum Rekuperator 15 weitergeleitet. Im Wärmetauscher oder Rekuperator 15 wird die fühlbare Wärme des heißen Abgases 20 an die dem Rekuperator zugeführte Frischluft 21 übertragen, aus dem dann die Heißluft 22 entsteht. Ein kleiner Teil der Heißluft 22 wird zum Wasserdampferzeuger 29 abgezweigt, in dem das Frischwasser 30 in Heißdampf überführt wird.As already mentioned, the volatile components and other combustible gases flow 19 from the reactor room of the muffle 1 through the wall slots 9 in the flues 2 , For the combustion of the hot gases is the Feuerzügen over the ring lines 10 and 11 and through the openings 23 and 24 hot air 22 fed. The hydrogen sulfide obtained as an intermediate from the desulfurization of petroleum coke is burned in the heating trains to SO 2 and water vapor. The hot air 22 becomes the recuperator 15 taken. The hot exhaust 20 leaves the Feuerzüge 2 through the openings 13 and the ring channel 12 and becomes a recuperator 15 forwarded. In the heat exchanger or recuperator 15 becomes the sensible heat of the hot exhaust gas 20 to the recuperator supplied fresh air 21 transferred from the then the hot air 22 arises. A small part of the hot air 22 becomes a steam generator 29 branched off in which the fresh water 30 is converted into superheated steam.

Das herunter gekühlte Abgas 25 wird durch einen Waschturm 16 für die SO2-Absorption geleitet. Es gibt eine Reihe von Absorptionsverfahren für Schwefeldioxid, die insbesondere für die Entschwefelung der Abgase aus Kohlekraftwerken angewendet werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren wird ein trockenes Verfahren der SO2-Absorption bevorzugt, wobei das anfallende Produkt in der Form von Sulfiten, Gips, Elementarschwefel oder gar Düngemitteln weiter verwertet werden kann. Das SO2-freie Abgas 26 wird in der Staubfilteranlage 17 vom Feinstaub bis auf unter 5 mg/m3 befreit. Der Exhaustor 18 sorgt für die gesamte Absaugung und den Unterdruck in den Anlageeinheiten 1/2, 15, 16 und 17 und bläst das saubere Abgas 28 über einen Kamin in die Atmosphäre.The cooled down exhaust gas 25 is through a wash tower 16 directed for SO 2 absorption. There are a number of absorption methods for sulfur dioxide, which are used in particular for the desulphurization of waste gases from coal power plants. For the process according to the invention a dry process of SO 2 absorption is preferred, wherein the resulting product in the form of sulfites, gypsum, elemental sulfur or even fertilizers can be further utilized. The SO 2 -free exhaust 26 is in the dust filter system 17 From fine dust to less than 5 mg / m 3 freed. The exhauster 18 provides the entire suction and vacuum in the units 1/2, 15, 16 and 17 and blows the clean exhaust gas 28 over a fireplace in the atmosphere.

In 1 haben die Ziffern 1–30 folgende Bedeutung:In 1 the numbers 1-30 have the following meaning:

11
Vertikalmuffel des Schachtofensvertical muffle of the shaft furnace
22
Feuerzüge zur Beheizung der MuffelFireboxes for heating the muffle
33
Chargiervorrichtungcharging device
44
Aufgabe- und AbdichtglockeTask- and sealing bell
55
Grüner PetrolkoksGreen petroleum coke
66
Calcinierter Petrolkokscalcined petroleum coke
77
Zellenwalze für Austragcell roller for discharge
88th
WasserkühlkastenWater cooling box
99
Schrägschlitze in der Muffelwandoblique slots in the muffle wall
10/1110/11
Ringkanal für Heißluftannular channel for hot air
1212
Ringkanal für heißes Abgasannular channel for hot exhaust
1313
Öffnung in der Muffelwand für Austritt des AbgasesOpening in the muffle wall for Outlet of the exhaust gas
1414
Injektionslanzen für Wasserdampfinjection lances for water vapor
1616
Absorptionsturm für SO2 Absorption tower for SO 2
1717
Staubfilterdust filter
1818
Exhaustorexhauster
1919
Strömung der MuffelgaseFlow of muffle gases
2020
Heißes Abgas aus FeuerzügeHot exhaust from flues
2121
Zufuhr von Frischluftsupply of fresh air
2222
Heißlufthot air
23/2423/24
Heißluftzuführung in die FeuerzügeHot air supply in the flues
2525
Abgekühltes AbgasCooled exhaust gas
2626
SO2-freies AbgasSO 2 -free exhaust
2727
Staubfreies Abgasdust-free exhaust
2828
Gereinigtes Abgaspurified exhaust
2929
WasserdampferzeugerSteam generator

Claims (4)

Verfahren zum Entschwefeln von grünem Petrolkoks in einem Schachtofen mit vertikaler Muffel, dadurch gekennzeichnet, dass der Petrolkoks während seiner Calcinierung in der Vertikalmuffel mit Hilfe von Wasserstoff in einer Temperaturzone von 800–1050°C entschwefelt und der dafür benötigte Wasserstoff in einer darunter befindlichen Hochtemperaturzone von 1000–1250°C durch die Reaktion von Wasserdampf mit dem calcinierten Petrolkoks erzeugt wird.Process for desulfurizing green petroleum coke in a shaft furnace with vertical muffle, characterized in that the petroleum coke desulfurizes during its calcination in the vertical muffle with the aid of hydrogen in a temperature zone of 800-1050 ° C and the hydrogen required for it in an underlying high-temperature zone of 1000-1250 ° C is generated by the reaction of water vapor with the calcined petroleum coke. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle von grünem Petrolkoks andere Kohlenstoff-Rohstoffe wie z. B. Rohanthrazit, Pechkoks, Schwelkoks oder Acetylenkoks in gleicher oder ähnlicher Weise calciniert und entschwefelt werden.Method according to claim 1, characterized in that that instead of green Petroleum coke other carbon raw materials such. B. Rohanthrazit, pitch coke, Crude coke or Acetylenkoks in the same or similar calcined and be desulfurized. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Vertikalmuffel erzeugte Schwefelwasserstoffgas in den Feuerzügen vollständig verbrannt und dann das dabei entstehende Schwefeldioxid in einem Waschturm an eine Chemikalie zur Weiterverwertung gebunden wird.Method according to claim 1, characterized in that that the hydrogen sulfide gas generated in the vertical muffle in the fires Completely burned and then the resulting sulfur dioxide in one Washing tower is bound to a chemical for further utilization. Vorrichtung zum Entschwefeln und Calcinieren von grünem Petrolkoks in einem Schachtofen mit Vertikalmuffel, dadurch gekennzeichnet, dass für den Betrieb des Schachtofens noch folgende Aggregate angeschlossen sind: ein Rekuperator für die Wärmeübertragung von dem heißen Abgas auf die Verbrennungsluft, ein mit Heißluft beheizter Wasserdampferzeuger, ein Waschturm für die Absorption und Entfernung von Schwefeldioxid aus dem Abgas, eine Filteranlage für die Befreiung des Abgases von Staub und ein Exhaustor für die gesamte Absaugung und Durchsaugung der involvierten Gase.Device for desulfurizing and calcining green Petroleum coke in a shaft furnace with vertical muffle, characterized that for the operation of the shaft furnace still following units connected are: a recuperator for the heat transfer from the hot Exhaust gas to the combustion air, a heated with hot air steam generator, a wash tower for the absorption and removal of sulfur dioxide from the exhaust gas, a filter system for the liberation of the exhaust gas from dust and an exhaustor for the entire Extraction and suction of the gases involved.
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