DE1571648A1 - Verfahren zum Herstellen von schwefelarmem Koks - Google Patents

Description

H 1 - 60

Hüttenwerk Oberhausen Aktiengesellschaft, Oberhaueen / RhId₀

Verfahren zum Herstellen von achwefelarmem Koks.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herateilung von sohwefelarmem Koks ο Der Schwefelgehalt des Kokses beeinflußt dessen Verwendbarkeit sehr nachteilig, besondere wenn der Koks für metallurgische Zwecke verwendet werden soll. Bei Hochofenkoks mit einem Sehwefelgehalt von mehr als 1,7 % S hat eine weitere Erhöhung des Sohwe felge hai tee im Koks um 0,1 %<, eine Erhöhung des Koksverbrauches um 2₉5 % und eine Verringerung der Erzeugungalelstung des Hochofens bis zu 2„4 # zur folge. Selbst bei niedrigen Schwefelgehalten im Koks von weniger als 1,7 % S kann der Koksverbrauch im Hochofen durch jede weitere Senkung des Schwefelgehaltea um 0,1 <f> noch um »ehr als 1 £ vermindert werden. Da bei metallurgischen Prozessen, besonders beim Hochofen prozess, bereits geringe Verminderungen des KoksVerbrauches und

0-0 98&2/0Ü 18 BADORlGiNAL

geringfügige Erhöhungen der Ofenleistung wirtsehaftlich von sehr großer Bedeutung slnd₉ liegt bereits ©ine beträchtliche Anzahl von Vorschlägen zur Hersteilung von schwefelarmem Koke vor, die jedoch sämtlich ₉ wenn eine ausreichende Verminderung des Schwefelgehaltes im Koks erzielt werden soll, beträchtliche Aufwendungen erfordern oder sonstige Nachteile aufweisen.

Es ist bekannt, daß der Schwefel in Kohlen zum überwiegenden Teil als organisch gebundener Schwefel vorliegt, während ein kleinerer Teil des Schwefels in Form von Sulfatsohwefel und Sulfidschwefel vorliegt« Der organische Schwefel wird während des Verkokungsvorganges zunächst von den organischen Verbindunges abgeschieden, jedoch geht diese Abscheidung nur bis ssu einer Temperatur von etwa 50O⁰G vor siöh und bei höheren Temperaturen 1st wiederum eine Absorption des Schwefels durch eine sekundäre Re ti β. ti on des gebildeten Schwefelwasserstoffes mit dem Koks festzustellen, so daß eine Entschwefelung nur in sehr begrenz· tem Maße möglioh ist.

Um die Sekundärreakt:ior< des gebildeten Schwefelwasserstoffes mit dem Koks zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, während der Verkokung in die Kammer Wasserstoff, waeserstoffhaltigee Koksofengas oder andere Gase mit reduzierend wirkenden Bestandteilen, ZiBo auch Erdgas, einzuleiten. Dieser Vorschlag erfordert einen beträchtlichen zusätzlichen Kostenaufwand und führt bei der Verwendung kohlenwasserstoffhaltiger Oaββ zur Ab-

BAD ORIGINAL

009852/0018

lagerung von Ruß durch thermische Zersetzung.

Weiterhin ist vorgeschlagen worden, in Kammeröfen aufeinanderfolgende Schichten von zu verkokender Kohle und entschwefelnd wirkenden Zuschlagstoffen, beispielsweise Kalkstein, einzubringen, so daß der während des Verkokungsvorganges freigesetzte Schwefelwasserstoff weitgehend an die Zuschlagstoffe gebunden wird und die Sekundärreaktion mit dem Koks nur in vermindertem Umfang stattfindet. Hierbei entstehen jedoch erhebliche Kosten für die Zuschlagstoffe selbst, das schichtweise Einfüllen des Gutes in die Kammer und für das Trennen der Zusatzstoffe vom Koks nach dem Ausdrucken des Kokses aus der Kammer«

Schließlich ist es auch bekannt, durch den aus der Koksofenkammer ausgedrückten glühenden Koks Koksofengas, das reduzierend wirkende Bestandteile enthält, hindurohzudrücken, das Gas anschließend zu kühlen, vom Schwefel zu reinigen und in den Kreislauf zurückzuschicken. Auch dieses Verfahren erfordert, wie leicht erkennbar ist, einen beträchtlichen wirtschaftlichen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines einfachen Verfahrens ohne nennenswerten zusätzlichen Aufwand an Vorrichtungen oder Betriebsmitteln den für den jeweiligen Verwendungszweck erforderlichen Snteohwefelungsgrad des Kokeββ zu erreichen.

BAD ORtG¹NAt

0098S2/0018

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von schwefelarmem Koke durch Erhitzen von Kohle unter Luftabschluß, das sich dadurch kennzeichnet, daß die Koksendtemptratur und/ oder die Verkokungegeeohwindigkeit eo hoch bemessen werden, daß dae Endprodukt die gewünschte Verminderung des Sohwefelgehaiteβ aufweist.

Der Erfindung liegt die Überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die oben beschriebene oberhalb von etwa 500⁰C stattfindende Sekundärreaktion, bei der der entstandene Schwefelwasserstoff mit der Kohlensubstanz erneut umgesetzt wird, oberhalb einer Kokeendtemperatur, die höher liegt als die bisher in Koksofenbatterien übliche Kokeendtemperatur und oberhalb einer Verkokungsgesohwindigkeit, die höher liegt, als die in Kokaofenbatterien meist übliche Verkokungegeeohwindigkeit ηloht mehr oder nur noch in stark vermindertem Umfange auftritt. Oberhalb einer Koksendtemperatur und/oder Verkokungegeeohwindigkeit, die im wesentlichen von der verwendeten Vorrichtung abhängen, in Kokeofenbatterien meist über 1050⁰C bzw. 15 mm/h liegt, wird die Sekundärreaktion soweit und bei Aneteigen der genannten Werte zunehmend unterbunden, daß durch Erhöhung der Koksendtemperatür und/oder der Verkokungegeeohwindigkeit eine von diesen Werten abhängige Verminderung des Sohwefelgehaltee des Kokses erzielt wird, so daß man es in der Hand hat, duroh geeignete Wahl dieser Werte den gewUnechteη Sohwefelgehalt im Koks zu erreichen.

BAD ORIGINAL 009852/0018

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

Es wurde in allen Fällen eine Einsatzkohle mit einem Gesamtschwefelgehalt von etwa 1,1 fi verwendet, in dem der Anteil an organischem Schwefel etwa 60 % ausmachte.

Diese Einsatzkohle wurde im Koksofen bei einer Heizzugtemperatur von etwa 1300⁰C und einer Verkokungstemperatür in etwa 19 Stun= den verkokt, wobei sich eine Koksendtemperatur von etwa 1050⁰C ergab und die Verkokungsgeschwindigkeit etwa 12 mm/h betrug. Der erhaltene Koks hatte einen Sohwefelgehalt von 0,86 ?6.

Bei Anwendung einer Heizzugtemperatur von etwa 155O⁰G und einer Verkokungszelt von etwa 13 1/2 Stunden, betrug die Koksendtemperatur etwa 1200° G und die Verkokungsgesohwlndigkeit etwa 17 mm/h. Der erhaltene Koks hatte einen Sohwefolgehalt von 0,77#<

In einem Kleinversuch wurcUein als Verkokungegefäß dienendes Laboratoriumsgefäß auf etwa 170O⁰C erhitzt, so daß sieh eine zwischen 1600 und 170O⁰G liegende Koksendtemperatur ergab. Der fertige Koke hatte einen Schwefelgehalt von 0,60 36.

Durch die Erhöhung der Koksendtemperatur und/oder der Varkokunga geschwindigkeit wird nach den der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnissen bewirkt, daß die Verweilzeit der schwefe!wasser-

BAD RIG¹NAL

009852/0018

stoffhaltigen Gase in der Koksaubetanz verringert und daa Gleichgewicht der chemischen Keakfcion zwischen Schwefelwasserstoff und den organiach gebundenen Kohlenstoff der Kokssubstanz zu Gunsten des Schwefelwasserstoffs verschoben wird» was zur Folge hat, daß die Bildung organisch gebundenen Schwefels im fertigen KokB herabgesetzt wird ο Außerdem wird der an Eisen gebundene Schwefel durch Zersetzung abgespalten. Schließlich hat die Anwendung höherer besondere über 1500⁰G liegender Kokaendtemperaturen zu« sätzliüh den Vorteil, daß anstelle kohlenwertstoffhaltigen Kokaofengasee, dessen Verwendung Schwierigkeiten bereitet, ein Gaa erhalten wird, deaaen Zusammensetzung etwa dem Synthesegas entspricht, daa also keine oder nur wenige bei normalen Temperatu*= ren flüssige oder feste Kohlenwasserstoffe enthält und das mit wirtschaftlichem Gewinn verwertet werden kann ο Der höhere Wasserstoff ge halt dieses Gases begünstigt dazu die Entschwefelung der Einsatzkohle während der Verkokimg.

Patentansprüche:

- 7 BAD ORIGINAL

009852/00 18

Claims (1)

1. H 1 - 60

   Patentansprüche

   1« Verfahren zum Herstellen von 8ohwefeiarmem Koke durch Erhitzen von Kohle unter Luftabschluß_Ρ dadurch g e kennze lehnet , daß die Koksendtemperatür und/oder die Verkokungsgeechwindigkeit so hoch bemessen werden, daß das Endprodukt die gewünschte Verminderung des Schwefelgehaltes aufweist.

   2, Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet» daß die Koksendtemperatur und/oder die Verkokungegeschwindigkeit mehr als 1050⁰C bzw 15 mm/h beträgt«

   ο Verfahren nach Anspruch 1 und 2_S gekennzeichnet durch die Durchführung in Koksofenkammern·

   BAD ORIGINAL 0098S2/0018