DE2244714C2 - Verfahren zur Herstellung von Formkoks - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von FormkoksInfo
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
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Description
dadurch gekennzeichnet, daß man den beim Verkoken der gehärteten Briketts gebildeten
Teer bei einer Temperatur oberhalb des Siedepunktes von Wasser bis zu einem Erweichungspunkt, der
oberhalb 48,9°C (1200F) liegt, verbläst und dieses
zusätzliche Pech mit dem in den Stufen (2) und (3) gebildeten Pech vermischt, um das Bindemittel/Kalzinat-Verhältnis in den Briketts zu steigern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formkoks gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
In den US-Patentschriften 31 40 241 und 31 40 242 sind Verfahren zur Herstellung von Koksbriketts
beschrieben, die selbst in Hochöfen als Ersatz für Hochofenkoks verwendet werden können. Bei diesen
Verfahren wird vermahlene Kohle getrocknet und auf eine Temperatur von mindestens 12O0C bis zu einer
Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der sich Teer bildet, in Gegenwart vo.i Sauerstoff, der zu dem Gas, in
dem die Kohle suspendiert wird (US-Patent 31 40 241) zugesetzt werden kann, oder der in der Kohle
vorhanden ist (US-Patent 31 40 242), erhitzt, wobei sich katalysierte Kohleteilchen bilden. Diese Teilchen
werden dann sehr schnell in einer Entgasungseinrichtung mit einem oder mehreren Wirbelbetten schockartig auf Temperaturen erhitzt, bei denen eine Teerabscheidung eintritt und die in der Regel bei 260 bis 4800C
liegen, wodurch im wesentlichen die gesamten kondensierbaren Dämpfe (Teer) über Kopf entfernt werdea
Die so gebildeten teerfreien Kohleteilchen werden dann weiter auf typische Gasaustrittstemperaturen von 760
bis 8100C erhitzt, um die nicht kondensierbaren
flüchtigen Anteile zu entfernen und ein Kalzinat zu erhalten, das vorzugsweise nicht mehr als etwa 3%
flüchtige Materialien, jedoch mindestens 1% Wasserstoff enthält Das Kalzinat wird dann in inerter
Atmosphäre auf eine Temperatur abgekühlt, bei der es
ίο an der Luft weiterverarbeitet werden kann. Das
abgekühlte Kalzinat wird dann mit einem bituminösen Bindemittel vermischt und zu Briketts verformt Das
Bindemittel wird vorzugsweise aus dem Teer, der in der Entgasungseinrichtung gebildet wird, hergestellt indem
man Pech, das bei Raumtemperatur fest ist belüftet Die Briketts werden dann in Gegenwart von Sauerstoff
gehärtet wobei offensichtlich aufgrund einer Reaktion zwischen Sauerstoff und der Kalzinat/Pech-Mischung
eine exotherme Reaktion eintritt die eine Verbindung
des Kalzinats mit dem Bindemittel hervorruft Wenn
man als Gas Luft verwendet so ergeben sich bei Ofentemperaturen von etwa 190 bis 235° C während des
Härtens im Innern der Briketts Temperaturen von 260 bis 290° C Die gehäärteten Briketts werden dann, um
den Flüchtigkeitsgehalt auf unterhalb etwa 3% abzusenken, verkokt
Diese bekannten Verfahren zur Herstellung von
Koksbriketts umfassen also die Herstellung von Koksgranulat durch stufenweises Verkoken der Kohle
zuk' Ausbildung eines Kalzinats, das mindestens etwa
1% Wasserstoff und vorzugsweise nicht mehr als 3% flüchtiger Anteile enthält und dessen Mischen mit
einem bituminösen Bindemittel, das man durch Einblasen von Luft in den in einer oder mehreren
Teerbildungsstufen im Verfahren anfallenden Primärteer als Pech erhält das einen Erweichungspunkt
oberhalb der Raumtemperatur hat der typischerweise bei 60-700C liegt Eines der wirtschaftlichen Probleme
bei diesem bekannten Verfahren liegt darin, daß die aus
einigen Kohlen zu gewinnende Pechmenge zu gering ist
um Briketts mit optimaler Festigkeit zu ergeben, so daß aus anderen Quellen stammendes Pech zugesetzt
werden muß, was zu unerwünschten zusätzlichen Kosten führt
In einer Versuchsanlage wurde festgestellt daß bei dem Verfahren in der Briketthärtungsstufe zusätzlicher
Teer gebildet wird, wenn das Verkoken bei einer Temperatur von etwa 760 bis 8700C durchgeführt wird.
Selbst wenn etwa 1A dieses Gasstromes zur Erzeugung
so der für die Verkokung erforderlichen Wärme herangezogen wird, verbleiben Teermengen von etwa 5 —10%
der bei der direkten Teerbildung während der Kohleverkokung erhaltenen Teermenge.
Der auf diese Weise gebildete Teer kann aber nicht
mit dem in der Entgasungseinrichtung gebildeten Teer
vermischt werden, da die Produkte nicht miteinander verträglich sind. Dieser beim Verkoken der Briketts
gebildete Sekundärteer muß also als Nebenprodukt verwertet oder verbrannt werden.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die eingangs erläuterten bekannten Verfahren so
weiterzubilden, daß ein Zusatz von Fremdteer weitgehend vermindert wird oder völlig entfallen kann, indem
der in der Brikettverkokungsstufe anfallende Teer zur
Dies wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen
Maßnahmen erreicht
Erfindungsgemäß kann also der beim Verkoken der gehärteten Briketts anfallende Teer zusammen mit den
bei dem Kohleverkokungsverfahren anfallenden Primärteeren gemischt und zusammen als Bindemittel für
die Briketts verwendet werden.
Es ist zwar bekannt (US-PS 30 18 227) in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen anfallende Teer- bzw.
Pechstoffe als Bindemittel den Briketts zuzusetzen. Bei diesem bekannten Verfahren wird jedoch zur Herstellung
der Briketts Kohlepulver verwendet, statt wie bei dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren eine
Mischung von verkokten Kohleteilchen und Bitumenbinder. Eine Unverträglichkeit der Teer- und Pechstoffe
ist dabei nicht vorausgesetzt Gemäß der Erfindung dagegen wird gerade durch die Behandlung des in einer
späteren Verfahrensstufe anfallenden Sekundärteers, der an sich mit dem bei der Kohleverkokung
anfallenden Primärteer unverträglich ist, die Verwendung
beider Teere zusammen möglich.
Durch dieses bekannte Verfahren werden infolge des Kohleanteils bei den grünen Briketts und die dann beim
Verkoken auftretende starke Gasentwicklung mehr poröse Briketts mit relativ geringer Druckfestigkeit
hergestellt Bei den eingangs behandelten bekannten Verfahren weiden dagegen durch die Verwendung von
ausschließlich stark kalzinierten Kohleteilchen und Bitumenbindern Briketts mit einer wesentlich höheren
Druckfestigkeit und damit einer besseren Eignung, insbesondere für die Verwendung in Hochöfen erreicht
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieses eingangs behandelten Verfahrens.
An Hand der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform soll die Erfindung im
folgenden beispielsweise näher erläutert werden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein Ofen 10
vorgesehen, der aus drei Bereichen, einem Kopfbereich 12, in dem die gehärteten Briketts, die mit einer
Temperatur von etwa 204 bis 2880C (400 bis 5500F) in
den Ofen 10 eingebracht werden, durch die Gase erhitzt werden, die aus der heißen Zone 14, in der eine
Verkokungsteimperatur von 760 bis 871 ° C erreicht wird,
herrühren, und einem unterhalb des heißen Bereiches 14 gelegenen Kühlbereich 16 besteht, in dem die Briketts
auf etwa die Temperatur abgekühlt werden, mit der sie in den Ofen eintreten. Die Hitze für den Heizbereich 14
wird durch ein in einem Brenner 18, der über die Leitung 20 mit Luft und über die Leitung 22 mit Gas beschickt
wird, verbrennendes Gas zugeführt, das über eine Brennkammer 24 in den heißen Bereich 14 des Ofens 10
eingebracht wird.
Bei Probeansätzen konnte aus den Dämpfen, die aus den Briketts abgetrieben wurden, kein Teer gewonnen
werden.
In einer Versuchsanlage wurde Teer dadurch gewonnen, daß man die über Kopf austretenden Gase
über eine Leitung 26 in einen Trockencyrlon 28, dann in
ίο -einen Wäscher 30 und schließlich in einen Naßcyclon 32
einführt Der in dem System gebildete Teer wird über die Leitung 34 abgezogen, während das Gas über die
Leitung 36 zurückgeführt und teilweise über die Leitung 38 in den unteren Bereich des Ofens 10 zur Abkühlung
is der Briketts in der Kühlzone 16 und teilweise über die
Leitung 40 in den Brenner 18 eingebracht wird.
Die Teermenge, die man im unteren Bereich des Naßcyclons erhält, beträgt im allgemeinen etwa 5 bis
10% des Teers, den man über Kopf bei der Teerbildungsstufe in dem Kohleentgasungsverfahren
erhält
Anfänglich waren Versuche zur Verwendung dieses Teers als zusätzliches Bindemittel erfolglos, da der Teer
sich aufgrund seiner Zusammensetzung offensichtlich von dem Teer unterscheidet, den man aus Kohle in den
Entgasungseinrichtungen erhält, so daß er mit diesem Teer nicht verträglich ist
Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn man diesen Teer bei Temperaturen oberhalb des Siedepunktes von
Wasser mit Luft zu einem Pech verbläst, dieses Pech mit dem Pech verträglich ist, das man durch Verblasen des
direkt aus der Kohle erhaltenen Teers mit Luft erhält, und daß die Menge des aus Kohle erhältlichen
Bindemittels um etwa 5 bis 10% gesteigert'werden kann.
Der Teer wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 121,1 und 1490C (250 bis 3000F) bis zu dem
erwünschten Erweichungspunkt von oberhalb 48,9° C (1200F) verblasen. Die dazu erforderliche Zeit hängt
von der Temperatur und dem angestrebten Erweichungspunkt ab.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders nützlich zur Durchführung der in den US-Patentschriften
31 40 241 und 31 40 242 beschriebenen Verfahren, kann jedoch mit Erfolg auch zur Behandlung von
gehärteten Briketts verwendet werden, die aus Kohleteilchen anderer Herkunft hergestellt wurden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Formkoks aus Kohle durch(1) Umsetzen von Kohleteilchen mittels Sauerstoff bei Temperaturen oberhalb 121°C (250°F) und unterhalb der Temperaturen, bei denen der Teer überdestilliert, schockartiges Erhitzen der Teilchen in einer oder mehreren Stufen auf Temperaturen, bei denen der Teer abdestilliert und unter Ausbildung von Kohleteilchen, die im wesentlichen von den gesamten kondensierbaren Materialien befreit sind, weiteres Erhitzen dieser Materialien unter Ausbildung eines Kalzinats, das nicht mehr als 3% flüchtiger Materialien, jedoch mindestens 1% Wasserstoff enthält, Abkühlen des Kalzinats,(2) Behandeln des gewonnenen Teers mit Sauerstoff unter Ausbildung eines oxydierten Pechs, das mit dem Kalzinat innig vermischt wird,(3) Brikettieren der Mischung und Erhitzen der Brikettgrünlinge in Gegenwart von Sauerstoff zur Förderung einer exothermen Reaktion von Sauerstoff mit der Kalzinat/Pech-Mischung, und(4) Verkoken der gehärteten Briketts bei Temperaturen von 760 bis 871°C (1400 bis 16000F) unter Rückführung der abgetriebenen flüchtigen Materialien, wodurch zusätzlicher Teer gebildet wird, der mit dem bei der Behandlung der ursprünglichen Kohle gebildeten Teer unverträglich ist,
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