DE1190429B

DE1190429B - Horizontal chamber furnace for the production of coke and gas

Info

Publication number: DE1190429B
Application number: DEO8103A
Authority: DE
Inventors: Dr Hubert Schmitt; Gustav Starke; Wilhelm Schuchert
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1961-06-16
Filing date: 1961-06-16
Publication date: 1965-04-08

Description

Horizontalkammerofen zur Erzeugung von Koks und Gas Man hat schon seit langer Zeit in Kammeröfen zur Erzeugung von Koks und Gas, insbesondere bei den Öfen auf Gaswerken, gegen Ende der Garungszeit Dampf in die Kammern eingeleitet und dabei eine Überhitzung des Dampfes in dem zwischen den Heizzügen und den Ofenkammern liegenden Mauerwerk vorgenommen, insbesondere hat man bei Horizontalkammeröfen im Mauerwerk der Kammersohlenpartie liegende waagerechte Kanäle für die Verteilung des Dampfes über die ganze Länge der Kammer benutzt und an diese in der Läuferwand aufsteigende Ausblaseleitungen angeschlossen.Horizontal chamber furnace for the production of coke and gas One already has for a long time in chamber furnaces for the production of coke and gas, especially at the ovens on gasworks, steam is introduced into the chambers towards the end of the cooking time and thereby overheating of the steam in that between the heating flues and the furnace chambers made lying masonry, in particular one has in horizontal chamber furnaces in Masonry of the chamber sole section, horizontal channels for distribution of the steam used over the entire length of the chamber and to this in the runner wall ascending discharge lines connected.

Bei den Gaswerken besteht in neuerer Zeit in stärkerem Maße der Wunsch, wohlfeile öle und andere Mischungen flüssiger Kohlenwasserstoffe einem Zersetzungsvorgang zu unterwerfen, der zu einer Erhöhung der Gasausbeute der Kammeröfen führt. Dabei soll die mit festem Brennstoff gefüllte Ofenkammer selbst als Umsetzungsraum dienen. Für das umzusetzende Gemisch von Kohlenwasserstoffen kommt naturgemäß eine viel geringere Vorwärmtemperatur in Frage, andererseits ist es wünschenswert, ein Svstem von Rohren in das Mauerwerk einzubauen, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der umzusetzenden Kohlenwasserstoffe über die Ofenkammer zu erzielen. Dabei ist insbesondere darauf zu achten, daß die Erhitzung nicht zu weit geht, weil dann Spaltprodukte auftreten könnten, die sich in Form von Ruß, Naphthalin oder Flüssigprodukten in den Rohren abscheiden und diese verstopfen würden. Mit solchen Verstopfungen muß auch dann gerechnet werden, wenn man den umzusetzenden Kohlenwasserstoffen einen gewissen Prozentsatz an überschüssigem Dampf beimischt.In recent times there has been a greater desire among gasworks to Inexpensive oils and other mixtures of liquid hydrocarbons undergo a decomposition process to subject, which leads to an increase in the gas yield of the chamber furnaces. Included the furnace chamber, which is filled with solid fuel, is intended to serve as a conversion space itself. There is naturally a lot for the mixture of hydrocarbons to be converted lower preheating temperature in question, on the other hand it is desirable to have a Svstem of pipes to be installed in the masonry in order to ensure that the distribution is as even as possible of the hydrocarbons to be converted via the furnace chamber. It is In particular, make sure that the heating does not go too far, because then decomposition products could occur in the form of soot, naphthalene or liquid products in separate the pipes and clog them. With such blockages must can also be reckoned with if the hydrocarbons to be converted are one mixed in with a certain percentage of excess steam.

Die zu spaltenden Produkte sind ziemlich hitzeempfindlich, und dadurch unterscheidet sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe von dem Problem, die Gasausbeute dadurch zu erhöhen, daß hochsiedende Stoffe wie Teer in die Ofenkammer eingeführt werden, ein Problem, das man löste, indem man Teer, gegebenenfalls in Mischung mit Wasserdampf, in den Gassammelraum der Ofenkammern einleitete, nachdem die Temperatur des Kammerinhalts durch vorheriges alleiniges Einblasen von Wasserdampf unter 900' C gesunken war.The products to be cleaved are quite sensitive to heat, and therefore the problem underlying the invention differs from the problem to increase the gas yield by bringing high-boiling substances such as tar into the furnace chamber introduced, a problem that was solved by adding tar, if necessary in Mixture with steam, introduced into the gas collecting space of the furnace chambers after the temperature of the chamber contents by previously blowing in water vapor alone had dropped below 900 ° C.

Das Ziel der Erfindung ist, einen batterieweise angeordneten Horizontalkammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks mit Einrichtungen zur gleichzeitig,:n oder wahlweisen Zuführung und Erhitzung von @ 'asserdampf und spaltbaren Kohlenwasserstoffen zu versehen und dabei den besonderen Bedingungen Rechnung zu tragen, die bei der Umsetzung von Wasserdampf allein einerseits und der Umsetzung von gegen Überhitzung empfindlichen Kohlenwasserstoffen, gegebenenfalls in Mischung mit Wasserdampf andererseits, zu beachten sind.The aim of the invention is to provide a horizontal chamber furnace arranged in batteries for the production of gas and coke with facilities for simultaneous,: n or optional Feeding and heating of water vapor and fissile hydrocarbons provided, taking into account the special conditions that apply during implementation of water vapor alone on the one hand and the implementation of overheating sensitive On the other hand, hydrocarbons, optionally mixed with water vapor are to be observed.

Gemäß der Erfindung sind bei einem Horizontalkammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks Einrichtungen zur gleichzeitigen oder wahlweisen Zuführung und Erhitzung von Wasserdampf und spaltbaren Kohlenwasserstoffen zwecks Erhöhung der Gasausbeute in der Weise angeordnet, daß in dem Mauerwerk der Kammersohlen einerseits an sich bekannte waagerechte Verteilungsleitungen für den Wasserdampf in der Längsmittelebene der Kammer angeordnet und an im mittleren Kammerteil in der Läuferwand aufsteigende, in die Ofenkammern mündende Ausblaseleitungen angeschlossen sind, andererseits auf den Bereich der Ofenköpfe beschränkte, beiderseits der erstgenannten Leitungen liegende Verteilungsleitungen mit dicht über der Kammersohle liegenden Ausströmöffnungen für die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe vorgesehen sind. Die letztgenannten Verteilungsleitungen können dabei mit Katalysatorkörpern gefüllt sein.According to the invention are in a horizontal chamber furnace for production of gas and coke facilities for simultaneous or optional supply and Heating of water vapor and fissile hydrocarbons to increase the Gas yield arranged in such a way that in the masonry of the chamber soles on the one hand known horizontal distribution lines for the water vapor in the longitudinal center plane arranged in the chamber and in the middle part of the chamber in the runner wall, Blow out lines opening into the furnace chambers are connected, on the other hand limited the area of the furnace heads, lying on both sides of the first-mentioned lines Distribution lines with outflow openings located just above the chamber floor are intended for the hydrocarbons to be split. The latter distribution lines can be filled with catalyst bodies.

Mit dieser Anordnung, bei der der Weg, auf dem eine Vorwärmung erfolgt, für den Wasserdampf lang, für das Flüssiggas kürzer ist, gelingt eine kräftige Überhitzung des zu Wassergas umzusetzenden Wasserdampfes und eine schonende Behandlung der Kohlenwasserstoffe. Auch ist ein derartiger Ofen nicht nur für die gleichzeitige Einführung von Wasserdampf und Kohlenwasserstoffen geeignet, er ist vielmehr auch brauchbar, wenn ausschließlich Wasserdampf eingeblasen oder nur Kohlenwasserstoffe zur Erhöhung der Gasausbeute benutzt werden sollen. Da die Verteilungsleitungen für die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe nur ein kleines Stück in das Mauerwerk hineinragen, kann man im mittleren Kammerteil beiderseits der Verteilungsleitungen für den Wasserdampf besondere Seitenkanäle vorsehen und durch eine Reihe von Öffnungen mit der mittleren Leitung verbinden; von diesen Seitenkanälen zweigen die Ausblaseleitungen ab und sind vorzugsweise mit mehreren in bekannter Weise schräg abwärts gerichteten Dampfaustritten versehen. Durch die Zwischenschaltung der Seitenkanäle und die dadurch bedingte mehrfache Richtungsänderung des mit hoher Geschwindigkeit einströmenden Dampfes ergibt sich eine gleichmäßigere Verteilung des Dampfes über die gesamte Länge der Kammer.With this arrangement, in which the path on which preheating takes place, For the steam long, for the liquid gas is shorter, a strong overheating succeeds of the water vapor to be converted into water gas and gentle treatment of the hydrocarbons. Such an oven is also not only for the simultaneous introduction of water vapor and hydrocarbons suitable, it is rather also useful, if only Steam blown in or just hydrocarbons to increase the gas yield should be used. As the distribution lines for those to be split Hydrocarbons can only protrude a little bit into the masonry in the middle part of the chamber on both sides of the distribution lines for the steam Provide special side channels and through a series of openings with the middle one Connect line; the blow-out lines branch off from these side channels and are preferably with several steam outlets directed obliquely downwards in a known manner Mistake. Through the interposition of the side channels and the resulting Multiple changes in direction of the steam flowing in at high speed results in a more even distribution of the steam over the entire length of the Chamber.

In den Zeichnungen ist die Sohlenpartie eines waagerechten Kammerofens dargestellt, und zwar ist F i g. 1 ein senkrechter Schnitt in der Längsmittelebene einer Ofenkammer entsprechend der Schnittlinie 1-I von F i g. 3; F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die Ofensohle mit einem waagerechten Schnitt durch das Ofenmauerwerk entsprechend der Schnittlinie 11-II von F i g. 1; F i g. 3 ist ein senkrechter Schnitt in der Längsrichtung der Ofenbatterie, und zwar auf der linken Hälfte durch einen Heizzug im mittleren Teil des Ofens entsprechend der Schnittlinie A -A von F i g. 2, auf der rechten Hälfte durch einen Kopfheizzug entsprechend der Schnittlinie B-B von F i g. 2.In the drawings, the sole part of a horizontal chamber furnace is shown, namely F i g. 1 is a vertical section in the longitudinal center plane of a furnace chamber corresponding to the section line 1-I in FIG. 3; F i g. 2 is a plan view of the furnace base with a horizontal section through the furnace masonry according to section line 11-II of FIG. 1; F i g. 3 is a vertical section in the longitudinal direction of the furnace battery, specifically on the left half through a heating flue in the central part of the furnace, corresponding to the section line A -A of FIG. 2, on the right half by a head heater according to the section line BB of FIG. 2.

Die waagerechten Ofenkammern 10 sind beiderseits begrenzt von den Läuferwänden 11, welche zusammen mit den Binderwänden 12 die Heizzüge umschließen. Die mittleren Heizzüge sind mit 13, die Kopfheizzüge mit 14 bezeichnet. Sämtliche Heizzüge sind durch schräg aufsteigende Kanäle 15 mit dem unterhalb der Ofenkammern liegenden Regeneratorräumen 16 verbunden. Verschleißfeste Sohlsteine 19 bilden die Kammersohle, welche durch das Ausdrücken des garen Kokses einer erheblichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist.The horizontal furnace chambers 10 are bounded on both sides by the rotor walls 11 which, together with the truss walls 12, enclose the heating flues. The central heating flues are denoted by 13 and the head heating flues by 14 . All heating flues are connected to the regenerator spaces 16 located below the furnace chambers by inclined channels 15. Wear-resistant base blocks 19 form the chamber base, which is exposed to considerable mechanical stress due to the squeezing out of the cooked coke.

Für die Verteilung des Wasserdampfes und seine Aufheizung ist ein System von Verteilungsleitungen 20 vorgesehen, die in der senkrechten Mittelebene der Ofenkammer in dem unterhalb der Kammersohle befindlichen Mauerwerk verlaufen. Im mittleren Teil der Kammer sind die Leitungen 20 über Öffnungen 22 mit einem beiderseits der @ Mittelebene liegenden Paar von Seitenkanälen 21 verbunden. Von den Kanälen 21 steigen Ausblaseleitungen 23 im Läufermauerwerk 11 auf und münden in mehrere schräg abwärts gerichtete Dampfaustritte 24. Inder Längsrichtung der Kammer betrachtet, sind die Leitungen 23, wie aus F i g. 2 erkennbar, gegeneinander versetzt, wodurch eine bessere Verteilung des Dampfes über die Kammerlänge erzielt wird.For the distribution of the water vapor and its heating, a system of distribution lines 20 is provided, which run in the vertical center plane of the furnace chamber in the masonry located below the chamber floor. In the middle part of the chamber, the lines 20 are connected via openings 22 to a pair of side channels 21 lying on both sides of the central plane. Blow-out lines 23 rise from the channels 21 in the stretcher masonry 11 and open into several obliquely downwardly directed steam outlets 24. Viewed in the longitudinal direction of the chamber, the lines 23 are as shown in FIG. 2 can be seen, offset from one another, whereby a better distribution of the steam over the length of the chamber is achieved.

Für die Verteilung der umzusetzenden Kohlenwasserstoffe sind waagerechte Leitungen 26 bestimmt, die parallel zu der Leitung 20 verlaufen, aber sich nur über den Kopfteil des Sohlenmauerwerks erstrecken. Sie sind in besonderen Steinen 25 untergebracht und mit einem Katalysatorkörper 27 gefüllt. An die Leitungen 26 sind Steigleitungen 28 angeschlossen und münden in dicht oberhalb der Kammersohle liegenden Austritten 29.For the distribution of the hydrocarbons to be converted, horizontal lines 26 are intended, which run parallel to the line 20 , but only extend over the head part of the base masonry. They are housed in special stones 25 and filled with a catalyst body 27. Risers 28 are connected to the lines 26 and open into outlets 29 located just above the chamber floor.

Für den Anschluß der Leitungen 20 und 26 sind Rohre 17 bzw. 18 vorgesehen, die durch die metallische Verkleidung 30 des Mauerwerks hindurchgeführt sind. Man kann also wahlweise entweder Dampf durch die Leitungen 20 oder Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls in Mischung mit Dampf, durch die Leitungen 26 einführen oder beide Medien in einem beliebigen Verhältnis zur Erhöhung der Gasausbeute benutzen.For the connection of the lines 20 and 26 pipes 17 and 18 are provided, which are passed through the metallic cladding 30 of the masonry. So you can either introduce steam through the lines 20 or hydrocarbons, optionally mixed with steam, through the lines 26 or use both media in any ratio to increase the gas yield.

Claims

Claim: Horizontal chamber furnace for the production of coke and gas with devices for the simultaneous or optional supply and heating of water vapor and fissile hydrocarbons for the purpose of increasing the gas yield, characterized in that in the masonry of the chamber soles on the one hand per se known horizontal distribution lines (20) for the are water vapor arranged in the longitudinal center plane of the chamber (10) and connected to ascending in the central chamber part in the rotor wall (11) in the furnace chambers (10) which opens exhaust lines (23), on the other hand, limited to the region of the furnace heads, both sides of the first-mentioned lines ( 20) lying distribution lines (26) with outflow openings (29) for the hydrocarbons to be split are provided, which are located just above the chamber floor (19). Considered publications: German Patent Specifications No. 610 232, 578 993; German Auslegeschrift No. 1037 643; British Patent No. 375195.