DE2225998A1

DE2225998A1 - Verfahren zum Calcinieren von grünem Petralkoks

Info

Publication number: DE2225998A1
Application number: DE19722225998
Authority: DE
Inventors: Harry Richard Lamb Gerald Donald Ponca City OkIa Janssen (V St A )
Original assignee: Continental Oil Co , Ponca City, OkIa (V St A )
Priority date: 1971-06-04
Filing date: 1972-05-29
Publication date: 1972-12-14
Also published as: AU458824B2; ES403291A1; GB1364797A; CA968736A; AU4216772A; NL7207582A; BR7203510D0; IT958127B; FR2140187A1; BE819828Q; ZA723357B

Description

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Continental Oil Company P.O. Dra\*er 1267
Ponca City, Oklahoma

Verfahren zum Calcinieren von grünem Petrolkoks

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Calcinieren von grünem Petrolkoks, bei dem der Petrolkoks in das obere Ende eines Drehofens eingeführt und im Gegenstrom zu den in das untere Ende des Drehofens eingeführten Treibgasen und Luft geführt wird, wobei die Luft und der Treibstoff sich miteinander vereinigen und die erforderliche Menge an flüchtigen Stoffen aus dem Petrolkoks herausbrennen.

Beim Calcinieren von Petrolkoks wird der grüne Koks gewöhnlich durch ein Beschickungsrohr im Innern des Oberteils eines Drehofens in diesen eingeführt. Die Koksteilchen gelangen in den oberen Teil des Drehofens und in das gegenüberliegende Ende des Drehofens werden Treibgas und Luft eingeführt. Das Treibgas und die Luft vereinigen sich unter Bildung der Wärme zum Calcinieren und zum Verbrennen der erforderlichen Menge an flüchtigen Stoffen in dem Petrolkoks, wenn sich die Koksteilchen im Gegenstrom zu den Gasen bewegen. Die erforderliche Luftmenge ist eine ganz bestimmte Menge, die durch das Wärmegleichgewicht des Drehofens bestimmt wird. Die Luftmenge beträgt etwa 1,09 . kg (2,4 pounds) Luft pro 0,4-54 kg (1 pound) grüner. Koksbeschikkung. Die heißen Gase treten-mit einer Temperatur von etwa

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982 bis etwa 1O95°C (1800 bis 2000⁰F) aus dem Drehofen aus. Normalerweise werden diese heißen Gase durch eine Veraschungsanlage und durch einen Heizkessel geführt, in der die in dem Gas mitgerissenen Koksfeinteile und irgendwelche noch verbliebenen brennbaren Stoffe verbrannt und zur Rückgewinnung der Wärme Wasserdampf erzeugt wird.

Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Kokscalcinierverfahren anzugeben, das höhere Ausbeuten an einem qualitativ guten Koks bei geringerem Treibstoffverbrauch liefert, und das in einem Drehofen mit einem geringeren Durchmesser durchgeführt werden kann.

Es wurde nun gefunden, daß dieses Ziel dadurch erreicht werden kann, daß man beim Calcinieren von grünem Petrolkoks die mit dem Treibgas in den Drehofen eingeführte Luft außerhalb des Drehofens vorerwärmt, um den Treibstoffverbrauch des Drehofens herabzusetzen.

Die vorliegende Erfindung geht nun von einem Verfahren zum Calcinieren von grünem Petrolkoks der eingangs geschilderten Art aus. und ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der in den Drehofen eingeführten Luft vorerwärmt wird.

Durch das orfindungsgemäße Verfahren zum Calcinieren von grünem Petrolkoks wird die Ausbeute an calciniertem Koks erhöht, wenn man die mit dem Treibgas gemischte Luft vorerwärmt,. um die flüchtigen Bestandteile aus dem grünen Petrolkoks innerhalb eines Drehofens herauszubrennen, wobei der grüne Petrolkoks im Gegenetrom zu der Luft und dem Treibgas in dem Drehofen geführt wird.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete. Luft kann durch Wärmeaustausch mit den den Drehofen verlassenden heißen Abga-

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sen oder unter Verwendung eines befeuerten Hilfserhitzera vorerwärmt werden. .

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Figuren 1 und 2. der beiliegenden Zeichnung.

Die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Vorwärmsystem, bei dem die Luft durch Wärmeaustausch mit den heißen Abgasen des Drehofens vorerwärmt wird;

die Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung zeigt, ebenfalls in schematischer Darstellung, ein Vorwärmsystem, bei dem die Luft mittels eines befeuerten Hilfserhitzers vorerwärmt wird.

In der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung ist ein Drehofen 1 mit einem oberen und einem unteren Ende dargestellt. Der grüne Koks wird in das obere Ende des Drehofens eingeführt. An dem gegenüberliegenden Ende des Drehofens werden Luft und Treibstoff eingeführt, die sich miteinander vereinigen und die erforderlichen flüchtigen Bestandteile aus dem grünen Koks herausbrennen. Die Luft/Treibstoff-Mischung strömt im Gegenstrom zu der Bewegung des Kokses durch den Drehofen. Einige Koksfeinteile werden in die den Drehofen verlassenden heißen Gase mitgerissen und diese Koksfeinteile und andere brennbare Bestandteile in den heißen Gasen werden in einer Veraschungsan lage 3 verbrannt zur Erzeugung von weiterer Wärme.--Ein Teil der heißen Gase etrömt aus der Veraschungsanalge in den Vorwärmer 7» in dem ein Wärmeaustausch zwischen den heißen Gasen-und Luft stattfindet. Die übrigen heißen Gase werden in einen Heizkessel 5 eingeführt, in dem ihnen durch Bildung von Wasserdampf Wärme entzogen wird. Die aus dem Heizkessel austretenden Gase strömen durch ein (nicht dargestelltes) Abzugsrohr aus und werden verworfen· Die in dem Vorwärmer 7 erhitzte Luft wird in das untere Ende des Drehofens 1 eingeführt, in dem sie sich mit dem in den Drehofen

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eintretenden Treibgas mischt.

In der Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung ist ein System dargestellt, das dem in Fig. 1 gezeigten System ähnelt. Die heißen Gase aus dem Drehofen 1 strömen in die Veraschungsanlage 3i in der die brennbaren Bestandteile verbrannt v/erden, und die Abgase aus der Veraschungsanlage strömen in den Heizkessel 5» in dem ihnen durch Bildung von Wasserdampf Wärme entzogen wird. Die aus dem Heizkessel austretenden Gase strömen durch ein (nicht dargestelltes) Abzugsrohr ab und werden verworfen. In einem Hilfserhitzer 9 wird Luft vorerwärmt und die erwärmte Luft wird in das untere Ende des Drehofens 1 eingeführt, in dem sie sich mit dem in diesen Drehofen eintretenden Treibgas mischt.

Zum Calcinieren von Petrolkoks wird in der Regel ein befeuerter Drehofen verwendet. Der grüne Koks tritt an einem Ende in den Drehofen ein und strömt durch den Drehofen im Gegenstrom zu den Abgasen (Rauchgasen). Der Drehofen wird von dem Koksaustragsende her mit Treibgas befeuert, bei dem es sich um einen normalen Treibstoff handelt« An dem Befeuerungsende wird auch Luft in den Drehofen eingeführt. Die erforderliche Luftmenge ist eine ganz bestimmte Menge, die durch das Wärmegleichgewicht des Drehofens bestimmt wird. Die Luft dient dazu, das gesamte Treibgas zu verbrennen und die erforderliche Menge an flüchtigen Bestandteilen aus dem Koks herauszubrennen. Die Luftmenge beträgt etwa 1,09 kg (2,4· pounds) Luft pro 0,4-54 kg (1 pound) grüner Koksbeschickung. Die Abgase verlassen den Drehofen mit einer Temperatur von 982-bis 1O93°C (1800 bis 2000⁰F). Normalerweise·strömen diese Abgase durch eine Veraschungsanlage und einen Heizkessel, worin die Koksfeinteile und die verbliebenen brennbaren Beetandteile· verbrannt und zur Rückgewinnung der Wärme Wasserdampf gebildet wird.

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Durch Vorerwärmen der.in den Drehofen eingeführten Luft durch Wärmeaustausch mit den Abgasen des Drehofens oder des Heizkessels kann der Verbrauch des Drehofens an Treibstoff und Luft herabgesetzt werden. Die Temperatur, auf welche die Luft vorerwärmt werden kann, hängt von der Wärmequelle und der optimalen Wirtschaftlichkeit ab. Wenn die Abgase des Drehofens verwendet werden, kann leicht eine Temperatur von 538⁰C (1000⁰P) erreicht werden. Die Figuren 1 und 2 der beiliegenden Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung zwei Anordnungen, die zum Vorerwärmen der in den Drehofen eingeführten Luft verwendet werden können. "

Mit Einführung der vorerwärmten Luft tritt eine wesentliche Änderung des Wärmegleichgewichts in dem Drehofen auf. Da weniger Eigenwärme an die durch den Drehofen strömende Luft abgegeben wird, ist weniger Treibstoff erforderlich, um die Wärme zu ersetzen. Die genauen Treibstoffeinsparungen müssen in jedem Einzelfalle errechnet werden, da in dem Röstofen viele Betriebsvariablen auftreten, die sich ändern und das Wärmegleichgewicht etwas beeinflussen. Es kann jedoch angenommen werden, daß die Treibstoffeinsparungen etwa in der Größenordnung der der Luft zugeführten Wärmemenge liegen. ~

Die Vorteile eines Luftvorwärmsystems im Aufbau eines neuen Petrolköksröstofens sind folgende:

(1) geringere Betriebskosten bei einem niedrigeren Treibstoffverbrauch , -

(2) wegen der geringeren Abgasmenge ein Drehofen mit einem kleineren Durchmesser und

O) eine erhöhte Ausbeute an calciniertem Koks bei geringeren Abgasmengen. ·

Das Ausmaß dieser Vorteile kann für jede einzelne Anlage durch

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eine genaue technische Berechnung bestimmt werden.

Neben einem existierenden Drehofen kann ein zusätzlicher Luftvorwärmer verwendet werden, um die Kapazität oder Wirksamkeit dieser Einheit zu erhöhen. Bezogen darauf, daß ein Röstofen durch die Einrichtungen zur Handhabung der Abgase begrenzt ist, kann die Kapazität durch Vorerwärmen der Luft auf 538⁰C (1000⁰F) um etwa 15 % gesteigert werden. Wenn ein vorhandener Drehofen mit der gleichen Kapazität betrieben wird,

kann die Ausbeute an calciniertem Koks um etwa 0,5 G-ew.-% gesteigert werden infolge der niedrigeren Abgasgeschwindigkeiten und deshalb werden weniger Koksfeinteile mitgerissen.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend an Hand spezifischer Ausführungsformen näher erläutert, es ist für den Fachmann jedoch klar, daß diese auch in vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert werdenkönnen, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Calcinieren von grünem Petrolkoks, bei dem der Petrolkoks in das obere Ende eines Drehofens eingeführt und im Gegenstrom zu den in das untere Ende des Drehofens eingeführten Treibgasen und Luft geführt wird, wobei die Luft •und der Treibstoff sich miteinander vereinigen und die erfor-, derliche Menge an flüchtigen Stoffen aus dem Petrolkoks herausbrennen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der in den Drehofen eingeführten Luft vorerwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft durch Wärmeaustausch mit den Abgasen des Drehofens vorerwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft mittels eines Hilfserhitzers vorerwärmt wird, der durch zusätzlichen Treibstoff befeuert wird. ^

4·. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Luft auf etwa 538⁰C (1000⁰F) vorerwärmt wird. . .

5. Verfahren nach Anspruch 2 und/oder 4·, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorerwärmen der Luft mit den Abgasen des Drehofens in der Weise durchgeführt wird, daß ein Teil der Abgase abgezogen und in direkten Wärmeaustausch mit der Luft geführt wird und daß die vorerwärmte Luft bei ihrem Eintritt in das untere Ende des Drehofens sich mit dem Treibgas vereinigt.

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