DE2200607A1 - PROCESS FOR DIRECT COOLING OF RAW COOKING GAS - Google Patents
PROCESS FOR DIRECT COOLING OF RAW COOKING GASInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/04—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
Description
Dr. F/Bra 4„ Januar 19 72Dr. F / Bra 4 "January 19 72
der
Firma Carl Still, Recklinghausenthe
Carl Still company, Recklinghausen
Verfahren zur direkten Kühlung von rohem Kokereiqas Process for the direct cooling of raw coke oven gas
Das aus den Steigerohren der Verkokungsöfen im Durchschnitt mit etwa 700 - 800° C austretende rohe Kokereigas wird bekanntlich in die Teer-Gas-Vorlage überführt und dort mittels im Kreislauf geführten, durch Düsen feinverteilten Wassers unter etwa 95 %-iger AufSättigung mit Wasser berieselt und auf 90 bis 100° C abgekühlt. Die weitere Abkühlung und Aufsättigung des Kokereigases erfolgt in der Gassaugleitung. Dieses 'Kreislaufwasser ist 70 bis 80° C warm und schwach ammoniakalisch. Es wird als geklärtes Wasser der im Zuge der Aufarbeitung des Rohgases angeordneten Teer-Wasser-Scheidung in einer Menge von 3 bis 4 m pro Tonne trockene zu verkokende Kohle entnommen. Für die Teer-Wasser-Scheidung sind Teer-Wasser-Scheider, die ohne besonderen Druck arbeiten, und auch solche, die einen Vorklärer und eine Druck-Trennstufe enthalten, bekannt. Im ersten Falle wird das Wasser für diesen primären Kühlkreislauf dem Teer-Wasser-Scheider direkt und im anderen Falle einem dem Vorklärer im Wasserweg nachgeschalteten Spülbehälter entnommen. Nach dieser ersten Kühlung wird das Kokereigas durch eine weitere, meistens ebenfalls direkte Kreislaufkühlung auf 25 bis 35° C abgekühlt. Es ist bekannt, das Kühlwasser für diesen sekundären Kreislauf ebenfalls aus der Teer-Wasser-Scheidung9 also aus dem Teer-Wasser-Scheider oder dem Spülbehälter„ in einer Menge von 3 bis 4 ιώ zu entnehmen. Dabei wird dieses sekundäre Kühlwasser nach Durchlaufen eines Kühlers und des bzw. der Gaskühler ebenfalls wiederAs is well known, the raw coke oven gas exiting the riser pipes of the coking ovens at an average of around 700 - 800 ° C is transferred to the tar-gas receiver, where it is sprinkled with water under approximately 95% saturation by means of circulating water that is finely distributed through nozzles cooled to 90 to 100 ° C. Further cooling and saturation of the coke oven gas takes place in the gas suction line. This' circulating water is 70 to 80 ° C warm and weakly ammoniacal. It is taken as clarified water from the tar-water separation arranged in the course of the processing of the raw gas in an amount of 3 to 4 m per ton of dry coal to be coked. For tar-water separation, tar-water separators that work without special pressure and also those that contain a primary clarifier and a pressure separation stage are known. In the first case the water for this primary cooling circuit is taken directly from the tar-water separator and in the other case from a rinsing tank downstream of the primary clarifier in the waterway. After this first cooling, the coke oven gas is cooled to 25 to 35 ° C by a further, usually also direct, circuit cooling. It is known, so from the tar-water separator or "purge vessel in an amount of 3-4 ι refer ώ the cooling water for this secondary circuit also from the tar-water separation. 9 This secondary cooling water is also returned after passing through a cooler and the gas cooler (s)
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in den Teer-Wasser-Scheider bzw. den Vorklärbehälter zurückgeführt. In den Gaskühlern werden nun in dem Kühlwasser außer NH-, COp und etwas H^S Kohlenwasserstoffe wie Benzole, Naphthaline und Teere, in einer Menge gelöst, die seiner Temperatur von ca. 60 bis 70° C entspricht, und es emulgiert darüberhinaus die organischen Stoffe.returned to the tar-water separator or the primary clarification tank. In the gas coolers, in addition to NH-, COp and some H ^ S hydrocarbons such as benzenes and naphthalenes are now in the cooling water and tars, dissolved in an amount corresponding to its temperature of about 60 to 70 ° C, and it also emulsifies the organic matter.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese gelösten und emulgierten Stoffe bei dem Kreislauf durch den Teer-Wasser-Scheider bzw. durch den Vorklärer und Spülbehälter und zurück in den bzw. die Gaskühler und die damit verbundenen Temperaturänderungen nicht in genügendem Maße abgeschieden v/erden. Die Folge davon ist, daß die Stoffe in die Gaskühler zurückgetragen werden und daß dort eine Anreicherung von Teeren und Naphthalinen stattfindet, die zu Verkrustungen der Inneneinbauten der Gaskühler, insbesondere der Verteileinrichtungen, Kühlflächen und Ablauf- und Sammeleinrichtungen führt. Man hat vergebens versucht, diesem Mißstand abzuhelfen, indem man besondere Abscheider in die Kühlwasserleitung eingebaut hat, und auch die Aufgabe eines aus der Teerscheidung kommenden Teer-Wasser-Gemisches auf die Gaskühler hat keine entscheidende Besserung gebracht. Durch die Verschmutzung wird die Wirkung der Gaskühler beeinträchtigt und die erforderliche Gasaustrittstemperatur von 25 bis 35° C nicht mehr erreicht. Das wiederum macht ein häufiges kostenaufwendiges Außerbetriebnehmen und Reinigen der Gaskühler notwendig.It has now been shown that these dissolved and emulsified Substances in the cycle through the tar-water separator or through the primary clarifier and rinsing tank and back into the or the gas cooler and the associated temperature changes are not sufficiently separated. The consequence of this is that the substances are carried back into the gas cooler and that there an accumulation of tars and naphthalenes takes place that lead to encrustations of the internal fittings of the gas cooler, in particular of the distribution devices, Leads to cooling surfaces and drainage and collection facilities. One has tried in vain to remedy this situation by special separators have been built into the cooling water line, and also the task of one coming from the tar separation The tar-water mixture on the gas cooler did not bring any significant improvement. The pollution will the effect of the gas cooler is impaired and the required gas outlet temperature of 25 to 35 ° C is no longer achieved. This, in turn, makes it necessary to frequently and costly shutdown and clean the gas cooler.
Es wurde nun gefunden, daß man rohes Kokereigas mit einem primären und einem sekundären über die Teer-Gas-Vorlage sowie die Teer-Wasser-Scheidung geführten Kühlwasserkreislauf direkt kühlen kann, ohne daß die vorbeschriebenen Schwierigkeiten auftreten.It has now been found that crude coke oven gas can be supplied with a primary and a secondary via the tar gas template as well as the tar-water separation guided cooling water circuit can directly cool without the above-described Difficulties arise.
Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre Kühlkreislauf von der Teer-Wasser-Scheidung, dieThe new method is characterized in that the secondary cooling circuit from the tar-water separation, the
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ein Teer-Wasser-Scheider bekannter Bauart sein oder aus einem System von Vorklärer und etwa mit Dampf beheizten Druckscheider bestehen kann, über eine Kühlung in die Gaskühlung und, im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem das Kühlwasser auf seinem weiteren Weg direkt in die Teer-Wasser-Scheidung zurückgeführt wird, zunächst in die Teer-Gas-Vorlage und erst von dort in die Teer-Wasser-Scheidung zurückgeleitet wird«,be a tar-water separator of known design or from a system of primary clarifier and heated for example with steam Pressure separator can consist of a cooling in the gas cooling and, in contrast to the known method, at which the cooling water is returned directly to the tar-water separation on its further path, initially to the Tar-gas template and only from there is returned to the tar-water separation «,
Es hat sich gezeigt, daß bei dem Umweg über die Teer-Gas-Vorlage günstige Verhältnisse für die Klärung und Reinigung des aus der Gaskühlung kommenden verschmutzten Kühlwassers geschaffen werden« Emulsionen werden, wahrscheinlich aufgrund der höheren Temperatur in der Teer-Gas-Vorlage, vollständig gebrochen und der heiße kondensierende Teer nimmt aus dem verdüsten Kühlwasser gelöste und emulgierte Teere und Naphthaline auf und trennt sich in der Folge spätestens in der Teer-teJasser-Scheidung sauber und vollständig von dem Wasser, das nun nach Kühlung gefahrlos in die Gaskühlung gepumpt werden kann9 ohne daß dort Verkrustungen und Verlegungen stattfinden«It has been shown that the detour via the tar-gas receiver creates favorable conditions for the clarification and purification of the polluted cooling water coming from the gas cooling system. Emulsions are complete, probably due to the higher temperature in the tar-gas receiver broken and the hot condensing tar absorbs dissolved and emulsified tars and naphthalenes from the atomized cooling water and subsequently separates cleanly and completely from the water, at the latest in the tar-teJasser separation, which can now be safely pumped into the gas cooling system after cooling 9 without encrustations and relocations taking place there "
Die Kühlung des von der Teer»Wasser-Scheidung zur Gaskühlung gehenden Kühlwassers wird indirekt9 meistens durch Wassers auf etwa 25° C vorgenommen»The cooling of the "of the tar water separation for gas cooling continuous cooling water is indirectly nine mostly made by water s to about 25 ° C"
Wenn Kohle mit der üblichen Feuchtigkeit von 7 bis 10 Pro= zent verkokt wird, findet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne zusätzliche Einrichtung eine einwandfreie Wasserklärung und Reinigung statt»If coal with the usual humidity of 7 to 10 pro = cent is coked, finds a flawless according to the inventive method without additional equipment Water clarification and purification instead of »
Staubhaltiges rohes Kokereigas, das %» E0 bei der Verkokung von vorgetrockneter mit etwa bis zn i Prozent Feuchtigkeit ent-Raw coke oven gas containing dust, which is % » E 0 during the coking of predried coke oven gas with up to zn i percent moisture.
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haltender Kohle anfällt, wird vor der Kühlung mit Wasser gewaschen. Holding charcoal accumulates, is washed with water before cooling.
Dazu wird die Gas-Kondensat-Scheidung zu einem Wascher ausgestaltet und das geklärte Waschwasser hierfür ebenfalls der Teer-Wasser-Scheidung entnommen und gekühlt oder ungekühlt auf den Wascher aufgegeben. Das mit Staub angereicherte Waschwasser geht in die Teer-Wasser-Scheidung zurück. Wenn eine Dickteerabscheidung der Teer-Wasser-Scheidung vorgeschaltet ist, wird es zweckmäßig in diese eingeführt.For this purpose, the gas-condensate separation is designed as a washer and the clarified washing water for this purpose is also taken from the tar-water separation and cooled or uncooled abandoned the washer. The washing water enriched with dust goes back into the tar-water separation. When a Thickener separation is connected upstream of the tar-water separation, it is expediently introduced into this.
Das durch diese Waschung von Staub befreite Gas strömt in die Gaskühlung. Die Gaskühlung kann eine direkte oder auch eine indirekte sein. Sie bleibt bei der erfindungsgeraäßen Führung des Waschkreislaufes von Verkrustungen frei.The gas freed from dust by this washing flows into the gas cooling system. The gas cooling can be direct or also be an indirect one. It remains free of incrustations in the management of the washing cycle according to the invention.
Das neue Verfahren wird durch die Schemata 1 und 2 näher erläutert·The new procedure is explained in more detail by schemes 1 and 2
Das Rohgas tritt durch den Stutzen 1 in die Teer-Gas-Vorlage 2 ein und wird dort mit Wasser aus den Leitungen 3 bis 6 mit den Sprühdüsen 7 und 8 besprüht und zur Kondensation gebracht. Ein Gemisch von Teer, Wasser und Gas wird durch Leitung 9 abgezogen und im Gas-Kondensat-Scheider 10 in eine flüssige und eine gasförmige Phase geschieden.The raw gas enters the tar-gas template 2 through the nozzle 1 and is there with water from the lines 3 to 6 sprayed with the spray nozzles 7 and 8 and brought to condensation. A mixture of tar, water and gas is made withdrawn through line 9 and separated in the gas-condensate separator 10 into a liquid and a gaseous phase.
Teer und Wasser gehen durch Leitung 11 in den Dickteerabscheider 12 und der Dickteer wird daraus durch Leitung 13 abgezogen. Teer und Wasser strömen durch Leitung 14 in den Teer-Wasser-Scheider 15, aus dem der Rohteer durch Leitung 16 entnommen wird. Überschußwasser fließt durch Leitung 17 ab. Durch Leitung 3 wird das Berieselungswasser des primären KUhlkreislaufes entnommen und über Leitung 4 und Düsen 7 in die Teer-Gas-Vorlage zurückgeführt. Durch Leitung 18Tar and water go through line 11 into the thickener separator 12 and the thicker is withdrawn therefrom through line 13. Tar and water flow into the through line 14 Tar-water separator 15, from which the raw tar is removed through line 16. Excess water flows through line 17 away. The sprinkling water of the primary cooling circuit is taken through line 3 and through line 4 and nozzles 7 returned to the tar-gas template. Through line 18
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wird das Kühlwasser für den sekundären Kühlkreislauf entnommen, in dem Kühler 19 gekühlt und durch Leitung 20 auf den direkten Gaskühler 21 aufgegeben. Der Gaskühler 21 enthält die Verteil- und Kühlstufen 22 und 23 sowie einen internen Kühlkreislauf, der aus den Leitungen 24 und 26, der Pumpe 25 und der Sprühdüse 27 besteht. Das zu kühlende Gas tritt durch Leitung 28 in den Gaskühler ein und verläßt ihn wieder durch Leitung 29. Das Kühlwasser sammelt sich unten in dem Gaskühler 21 und fließt durch Leitung 30 in den Rücklaufsammelbehälter 31 und von dort durch die Leitungen 5 und 6 zurück zur Teer-Gas-Vorlage und wird darin durch die Sprühdüse 8 versprüht. Für die Spülung des Gaskühlers 21 mit einem Teer-Wasser-Gemisch wird dem Teer-Wasser-Scheider durch Leitung 32 mit Ventil 33 ein Teer-Wasser-Gemisch entnommen, im Spülwasserbehälter 34 gesammelt und durch Leitung 35 auf den Gaskühler 21 über der obersten Verteilung 22 aufgegeben.the cooling water for the secondary cooling circuit is removed, cooled in the cooler 19 and opened through line 20 abandoned the direct gas cooler 21. The gas cooler 21 contains the distribution and cooling stages 22 and 23 as well as one internal cooling circuit, which consists of lines 24 and 26, pump 25 and spray nozzle 27. The one to be cooled Gas enters the gas cooler through line 28 and leaves it again through line 29. The cooling water collects down in the gas cooler 21 and flows through line 30 into the return collection tank 31 and from there through the lines 5 and 6 back to the tar gas template and is sprayed through the spray nozzle 8 therein. For flushing the gas cooler 21 with a tar-water mixture is the tar-water separator through line 32 with valve 33, a tar-water mixture taken, collected in the flushing water tank 34 and through line 35 to the gas cooler 21 above the top distribution 22 abandoned.
Für vorgetrocknete Kohle ist im Schema 2 der Scheider 10 zu dem Staubwäscher 36 ausgestaltet worden» Das Waschwasser wird durch die Leitungen 18 und 37 dem Teer-Wass'er-Scheider 15 am Fuße entnommen,*und es fließt mit dem Teer-Wasser-Gemisch aus Leitung 9 in den Diekteerabscheider 12 und von dort durch Leitung 14 in den Teer-Wasser-Scheider 15 zurück.For pre-dried coal, the separator 10 has been designed as the dust washer 36 in scheme 2 "The washing water is through the lines 18 and 37 to the tar-water separator 15 taken at the foot, * and it flows with the tar-water mixture from line 9 into the tar separator 12 and from there back through line 14 into the tar-water separator 15.
Die Mengen und Temperaturen sind in die Schemata eingetragen. The quantities and temperatures are entered in the schemes.
• durch die Sprühdüse 38 versprüht • sprayed through the spray nozzle 38
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