DE2253427A1

DE2253427A1 - PROCESS FOR CARBURISING AND DESULFURIZING COAL

Info

Publication number: DE2253427A1
Application number: DE2253427A
Authority: DE
Inventors: Marvin Chester Fields; Richard Francis Wyse
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1971-11-02
Filing date: 1972-10-31
Publication date: 1973-05-03
Also published as: GB1415499A; JPS4854101A; PL82257B1; AU4832872A; RO67369A; FR2158400A1; FR2158400B1; IT970088B; BE789717A; CA995164A; ZA727759B

Description

"2253Λ27"2253-27

^p535O Hf DM. 1912 ^p 5350 Hf DM. 1912

USS ENGINEERS AND CONSULTANTS, INC. 600 Grant Street
Pittsburgh, Pennsylvania-US AUSS ENGINEERS AND CONSULTANTS, INC. 600 Grant Street
Pittsburgh, Pennsylvania-US A

Process for charring and desulfurization

von Kohleof coal

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkohlen und Entschwefeln von Kohle zur Gewinnung'von destillierter Kohle die sich zur Herstellung von metallurgischen Qualitätsanforderungen genügendem Koks eignet. The invention relates to a method for charring and desulfurization of coal for the recovery of distilled coal which is suitable for the production of coke sufficient for metallurgical quality.

Durch Erhitzen kann Kohle in eine feste Masse mit hohem Kohlenstoffgehalt umgewandelt werden, die als "destillierte Kohle" bezeichnet wird. Bei diesem Verkohlungsprozess werden weiterhin ein Gas mit beachtlichen Wasserstoffmengen und Flüssigkeiten erhalten, die grössere Anteile an Aromaten und Heterocyclen aufweisen. Das gesamte Verfahren wird in der Regel als "Verkohlung von Kohle" bezeichnet. Beim Verkohlen von Kohlen mit hohem Schwefelgehalt wirdWhen heated, charcoal can be converted into a solid mass with high Carbon content are converted, which is referred to as "distilled coal". In this charring process will continue to be a gas with considerable amounts of hydrogen and get liquids that have larger proportions of aromatics and heterocycles. The whole process is usually referred to as "charring of coal". When charring coals with a high sulfur content,

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seit langem versucht, den Schwefelgehalt in dem Verkohlungsprodukt, der destillierten Kohle, so gering wie möglich zu halten, so dass diese für die Erzreduktionsverfahren der Metallurgie als festes Brenn- und Reduktionsmaterial dienen kann. Auch für eine Verwendung zu allgemeinen Heizzwecken ist ein niedriger Schwefelgehalt der destillierten Kohle überaus wünschenswert. Selbst wenn die destillierte Kohle also nicht zur Herstellung von metallurgischem Koks, sondern lediglich als Brennstoff verwendet wird, ergibt sich die Forderung nach einem niedrigen Schwefelgehalt in der destillierten Kohle allein aus den Forderungen des Umweltschutzes, die einen möglichst geringen Schwefeldioxidgehalt im Abgas festlegen.has long tried to reduce the sulfur content in the char of the distilled coal, to be kept as low as possible, so that this is necessary for the ore reduction process can serve as a solid fuel and reducing material in metallurgy. Can also be used for general heating purposes a low sulfur content of the distilled coal is highly desirable. Even if the distilled So coal is not used for the production of metallurgical coke, but only as fuel, results the requirement for a low sulfur content in the distilled coal solely from the requirements of environmental protection, which determine the lowest possible sulfur dioxide content in the exhaust gas.

Die Verkohlung und Entschwefelung von Kohle, welche die Erfindung betrifft, wird in Fachkreisen als Tieftemperatur-Verkohlung, mitunter auch als Schwelen, bezeichnet und wird damit von der bei hohen Temperaturen durchgeführten Verkokung unterschieden. Der eigentliche Verkohlungsprozess der Kohle, den die Erfindung betrifft, führt zur Bildung der destillierten Kohle, d.h. dem festen Rückstand mit hohem Kohlenstoffgehalt und von Gasen, die auch Dämpfe von Stoffen und Stoffgemischen enthalten, die bei Normaltemperaturen flüssig sind. Die Aufbereitung dieser Produktgase bzw. Produktdämpfe erfordert effektive Mittel und Verfahren zur Aufspaltung in klar definierte und verwertbare Einzelkomponenten. Die wirtschaftliche Durchführung dieser Verwertung der flüchtigen Produkte stellt nach der unzureichenden Entschwefelung der erhaltenen destillierten Kohle den schwächsten Punkt der bekannten Verfahren auf diesem Gebiet dar.The carbonization and desulfurization of coal to which the invention relates is known in the art as cryogenic carbonization, sometimes also referred to as smoldering, and is therefore derived from the coking carried out at high temperatures differentiated. The actual charring process of the coal to which the invention relates leads to formation of distilled coal, i.e. the solid residue with a high carbon content and of gases, which also contain vapors of substances and mixtures of substances that are liquid at normal temperatures. The processing of these product gases resp. Product vapors require effective means and processes to break them down into clearly defined and usable individual components. The economic implementation of this utilization of the volatile products makes after the inadequate desulfurization the distilled coal obtained represents the weakest point of the known processes in this field.

Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe die Nächteile der Verfahren nach dem Stand der Technik vermiedet ^K Accordingly, it is the object of the invention to provide a method for, with the aid of the vermiedet Nächteile the method according to the prior art ^K

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werden können, mit dessen Hilfe insbesondere eine destillierte Kohle mit einem ausserordentlich geringen Schwefel- gehalt hergestellt werden kann, die einen idealen festen. Brennstoff für allgemeine Brennzweeke oder einen qualitativ hochwertigen Ausgangsstoff für die Herstellung fester Brennstoffe für metallurgische Verfahren, insbesondere für die metallurgische ErzFeduktion, liefert, wobei das zu findende Verfahren insbesondere eine wirtschaftliche Auf-r .arbeitung und Nutzung des bei der Verkohlung entstehenden Produktgases ermöglichen soll. ■can be used, with the help of which, in particular, a distilled coal with an extremely low sulfur content salary can be produced that has an ideal solid. Fuel for general purposes or a high quality raw material for the manufacture of solid materials Fuels for metallurgical processes, in particular for the metallurgical ore production, supplies, with the too Finding procedures in particular an economic up-r . Processing and use of the resulting from the carbonization Product gas is intended to enable. ■

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss ein Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Gemisch aus Verkohlungsprodukten und Kohle mit einem mindestens 20 Mol-% Wasserstoff enthaltenden Gas bei einer Temperatur von bis zu ca, 816 ⁰G und bei einem Druck von 2,1 - 21 at in Berührung bringt, wobei das Gas nicht mehr als ca. 2 Vol.-% Schwefelwasserstoff und praktisch keinen Sauerstoff enthält und die gewonnene destillierte Kohle nicht mehr als ca. i Gew,-?a Schwefel enthält.To achieve this object the invention proposes a method which is characterized in that a mixture of Verkohlungsprodukten and coal with at least 20 mol% of hydrogen-containing gas at a temperature of up to about, ⁰ 816 G and at a pressure of 2 , 1 - 21 at, whereby the gas contains no more than approx. 2% by volume of hydrogen sulfide and practically no oxygen and the distilled coal obtained does not contain more than approx. 1% by weight of sulfur.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausbildung dieses Verfahrens ist vorgesehen, dass ©in Teil des bei der Verkohlung entstehenden Produktgases ebenfalls entschwefelt wird und dem Prozess als wasserstoffhaltiges Gas wieder zugeführt wird. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens wird darin gesehen, dass die Verkohlung des Gemisches aus Kohle und Verkohlungsprodukten in Gegenwart des Wasserstoff enthaltenden Gases unter Wirbelbettbedingungen durchgeführt wird.According to an advantageous embodiment of this method, it is provided that some of the product gas produced during the carbonization is also desulfurized and fed back into the process as a hydrogen-containing gas will. A particularly advantageous embodiment of the method is seen in that the carbonization of the mixture from coal and char products in the presence of the hydrogen-containing gas under fluidized bed conditions is carried out.

Schliesslich liegt eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung darin, dass die bei der Verkohlung und Entschwefelung entstehenden Drücke zur Aufarbeitung der einzelnen KomponentenFinally, there is an advantageous embodiment of the invention in the fact that those arising from carbonization and desulfurization Press to work up the individual components

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des Produktgases verwendet werden. of the product gas can be used.

Zur praktischen Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung wird ein Gemisch aus feinverteilter Kohle und feinverteilten Verkohlungsproduktpartikeln bei erhöhten Drücken und* Temperaturen mit einem Wasserstoff enthaltenden Gas zusammengebracht, wodurch eine Verkohlung und eine Entschwefelung erhalten wird, die zu einer destillierten Kohle führt, die vorzugsweise weniger als 1 Gew.~?6 Schwefel enthält. Die auftretende Entschwefelung beruht dabei darauf, dass der in der Kohle vorhandene Schwefel zu flüchtigem Schwefelwasserstoff reduziert wird, so dass nur noch geringe Schwefelreste in dem Produkt, d.h. in der destillierten Kohle, zurückbleiben.For the practical implementation of the procedure according to Invention is a mixture of finely divided coal and finely divided char product particles at increased Pressures and * temperatures brought together with a gas containing hydrogen, causing carbonization and desulfurization is obtained, which leads to a distilled coal, which preferably contains less than 1 wt. ~ 6 sulfur. The desulfurization that occurs is based on the fact that the sulfur present in the coal becomes volatile Hydrogen sulphide is reduced so that only a small amount of sulfur remains in the product, i.e. in the distilled Coal, stay behind.

Das wichtigste Merkmal des Gases, mit dem das Gemisch aus Kohle und Verkohlungsprodukten in Berührung gebracht wird, ist sein Wasserstoffgehalt. Es wurde festgestellt, dass die Verkohlung und Entschwefelung von Kohlen mit hohem Aschegehalt und hohem Schwefelgehalt in solchen Atmosphären besonders rasch verläuft. Das verwendete Gas soll mindestens 20 Mol-% Wasserstoff und kann bis zu 100 Mol-% Wasserstoff enthalten. Dabei ist wichtig, die Schwefelwasserstoffkonzentrationen im Gas unter ca. 2 Mol-% zu halten. Bei höheren Schwefelwasserstoffkonzentrationen wird die Entschwefelung der Kohle unterdrückt,und eine Herstellung von destillierter Kohle mit sehr geringem Schwefelgehalt ist kaum noch bzw. nicht mehr möglich (vgl. US-PS 2 717 868 und US-PS 2 824 047).The most important characteristic of the gas with which the mixture of coal and char products is brought into contact, is its hydrogen content. It was found that the charring and desulfurization of coals with high Ash content and high sulfur content are particularly rapid in such atmospheres. The gas used should be at least 20 mol% hydrogen and can contain up to 100 mol% hydrogen contain. It is important to keep the hydrogen sulfide concentration in the gas below approx. 2 mol%. At higher Concentrations of hydrogen sulfide suppress the desulfurization of coal, and a production of distilled Coal with a very low sulfur content is hardly or no longer possible (see US Pat. No. 2,717,868 and US Pat 2 824 047).

Als Beispiel und Richtwert für die erforderliche Herabsetzung der Schwefelwasserstoffkonzentration sei für den Fall des konkurrierenden Kontaktes von Gasen und Feststoffen bei Verkohlungsverfahren der genannten Art erwähnt, dass dieAs an example and guide value for the necessary reduction in the hydrogen sulfide concentration, let us consider the case of competing contact of gases and solids in charring processes of the type mentioned that the

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Schwefelwasserstoffanfangskonzenträtioneri vorzugsweise unterhalb ca. 0,02 Mol-96, insbesondere unterhalb ca. 0,01 Mol-%, liegen sollten. Die Schwefelwasserstoffkonzentration am Ausgang des Reaktors kann dabei im Bereich von ca. 0,3 Mol-% liegen. Der Mittelwert der Schwefelwasserstoffkonzentration bei der Verkohlung und Entschwefelung kann also etwa um die 0,15 Mol-% betragen. Bei mittleren Schwefelwasserkonzentrationen über diesem Wert wird die Entschwefelung zunehmend unterdrückt. Wenn also ein Teil des Produktgases als wasserstoffreiches Gas im Kreislauf dem Verfahren wieder zugeführt werden soll, so musssein Schwefelwasserstoff gehalt gesenkt werden. Zu diesem Zweck können an sich bekannte Verfahren zur Entfernung von Schwefel aus Gasgemischen und Abgasen herangezogen werden, beispielsweise das Waschen mit Wasser oder wässrigen Lösungen oder das Umsetzen an festen basischen Kontakten, wie beispielsweise an Schwermetalloxiden. Insbesondere ist das wässrige Waschen geeignet, da ein höherer Feuchtigkeitsgehalt des wasserstoffreichen Gases sich günstig auf die Geschwindigkeit der Verkohlung und Entschwefelung des Hauptprozesses auswirkt. Gleichzeitig muss aber dieses wasserstoffreiche Gas im wesentlichen frei von Sauerstoff oder Luft sein, um eine Oxidation des Gemisches aus Kohle und Verkohlungsprodukten zu unterbinden.Initial hydrogen sulfide concentration is preferred below about 0.02 mol-96, in particular below about 0.01 Mol%, should be. The hydrogen sulfide concentration at the exit of the reactor can be in the range of about 0.3 mol%. The mean value of the hydrogen sulfide concentration during the carbonization and desulfurization can thus be about 0.15 mol%. At medium sulfur water concentrations Above this value, the desulfurization is increasingly suppressed. So if part of the product gas is circulated as a hydrogen-rich gas Process is to be fed back, so must be hydrogen sulfide salary will be reduced. For this purpose, methods known per se for removing sulfur can be used Gas mixtures and exhaust gases are used, for example washing with water or aqueous solutions or the Implementation on solid basic contacts such as heavy metal oxides. In particular, the aqueous washing is suitable because a higher moisture content of the Hydrogen-rich gas has a beneficial effect on the rate of carbonization and desulfurization of the main process affects. At the same time, however, this must be hydrogen-rich Gas must be essentially free of oxygen or air in order to oxidize the mixture of coal and char products to prevent.

Die Verkohlung und Entschwefelung wird bei erhöhten Drücken durchgeführt. Als geeignet wird dabei ein Druckbereich von 2,1 bis 21 at, vorzugsweise ein Bereich von 3,5 bis ca, 7 at, angesehen. Durch die Anwendung dieser Druckbereiche wird der Partialdruck des H₂ erhöht, so dass das Produktgas dem Reaktor im Kreislauf wieder zugeführt werden kann, ohne dass ein externer Wasserstoffzusatz erforderlich ist. Bei diesen Drücken verlauft in Gegenwart von Wasserstoff die Verkohlung und die Entschwefelung eines Gemisciis von Kohle und Verkohlungsprodukten in der Weise, dass die erhalteneThe carbonization and desulfurization are carried out at elevated pressures. A pressure range from 2.1 to 21 at, preferably a range from 3.5 to about 7 at, is considered to be suitable. By using these pressure ranges, the partial pressure of the H _{2 is} increased so that the product gas can be fed back into the reactor in the circuit without the need for an external addition of hydrogen. At these pressures, in the presence of hydrogen, the carbonization and desulfurization of a mixture of coal and carbonization products proceed in such a way that the

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destillierte Kohle einen Schwefelgehalt von weniger als ca. 1 ?ό aufweist. Ausserdem' erleichtert die Anwendung hoher Drücke bei der Verkohlung und Entschwefelung die Aufarbeitung der einzelnen Komponenten des Abgases, da die Notwendigkeit einer nachträglichen und zusätzlichen Kompression in nachgeschalteten Aufarbeitungsstufen entfällt. distilled coal has a sulfur content of less than approx. 1. It also makes it easier to use higher In the case of carbonization and desulfurization, pressure the processing of the individual components of the exhaust gas, as the need There is no need for subsequent and additional compression in downstream processing stages.

Der für die Entschwefelung und Verkohlung geeignete erhöhte Temperaturbereich liegt zwischen ca. 510 und 816 ⁰C. Dabei wird ein Temperaturbereich von ca. 621 bis 799 ⁰C insbesondere aufgrund des erreichbaren höheren Entschwefelungsgrades vorgezogen. In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die ausführlichen Ausführungen zur Frage der Temperatureinflüsse auf die Verkohlung und Entschwefelung in der US-Anmeldung mit dem Aktenzeichen 205 248 vom 6. Dezember 1971 verwiesen; der Inhalt dieser Anmeldung wird hiermit zitatweise auch zur Offenbarung der vorliegenden Beschreibung gemacht.The suitable for the desulfurization and charring elevated temperature range is between about 510 and 816 ⁰ C. A temperature range of about 621-799 ⁰ C is preferred in particular because of the attainable higher desulfurization. In this context, reference is made in particular to the detailed explanations on the question of the effects of temperature on carbonization and desulfurization in the US application with the file number 205 248 of December 6, 1971; the content of this application is hereby made in quotations for the disclosure of the present description.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist insbesondere für Kohlen mit hohem Asche- und hohem Schwefelgehalt geeignet. Solche Kohlen sind unbehandelt in der Regel insbesondere für die Verwendung bei der metallurgischen Erzreduktion ungeeignet. Durch das Verfahren gemäss der Erfindung kann Jedoch auch aus diesen Kohlen eine destillierte Kohle mit ausserordentlich geringem Schwefelgehalt hergestellt v/erden, die ohne weitere Verarbeitung als fester Brennstoff oder als Ausgangsprodukt zur Herstellung von festen Brennstoffen dienen kann, die dann auch zur Durchführung metallurgischer Erzreduktionen mit hohen Qualitätsanforderungen dienen können. Als Kohlen mit hohem Schwefelgehalt werden im allgemeinen Kohlen bezeichnet, deren Schwefelgehalt, bezogen auf feuchtigkeits- und aschefreies Ausgangsmaterial, über ca. 1,1 Gew.-% liegt. Wenn solche Kohlen im Ofen verkokt werden, so wird ein Koks erhalten, dessen Schwefelgehalt den metallur-The method according to the invention is particularly suitable for Coals with high ash and high sulfur content are suitable. Such coals in particular are usually untreated unsuitable for use in metallurgical ore reduction. By the method according to the invention can However, a distilled coal with an extremely low sulfur content can also be produced from these coals, those without further processing as solid fuel or as a starting product for the production of solid fuels can serve, which can then also be used to carry out metallurgical ore reductions with high quality requirements. Coals with a high sulfur content are generally referred to as coals whose sulfur content, based on moisture and ashless feedstock, is above about 1.1% by weight. If such coals are coked in the oven, so a coke is obtained, the sulfur content of which makes the metallurgical

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gischen Anforderungen nicht gerecht wird, d.h. dessen Schwefelgehalt nicht unter 1 Gew.-^d liegt. Darüber hinaus kann die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellte destillierte Kohle mit dem geringen Schwefelgehalt mit Kohlenwasserstoffbindern kombiniert und zu einem festen Brennstoff verarbeitet werden, der eine für Hoehofenbedin-. gungen geeignete Festigkeit und Abriebbeständigkeit aufweist. Zur Durchführung des Verfahrens können dementsprechend sowohl Kokskohlen als auch Kohlen, die nicht zum Verkoken geeignet sind, verwendet werden. Der Schwefelgehalt der erfindungsgemäss hergestellten destillierten Kohle liegt unter 1 Gew.-%. Vorzugsweise liegt der Schwefelgehalt unter 0,75 %t wobei der optimale Bereich zwischen ca. 0,4 und 0,6 % liegt. ,gischen requirements does not meet, ie its sulfur content is not less than 1 wt .- ^ d. In addition, the distilled coal produced by the method according to the invention with the low sulfur content can be combined with hydrocarbon binders and processed into a solid fuel, which is one for Hoehofenbedin-. adequate strength and abrasion resistance. Accordingly, both coking coals and coals which are not suitable for coking can be used to carry out the method. The sulfur content of the distilled coal produced according to the invention is below 1% by weight. The sulfur content is preferably below 0.75 % t , the optimum range being between approximately 0.4 and 0.6%. ,

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein Gemisch von Kohle und verkohlten Produkten bei erhöhten Temperaturen und Drücken dem wasserstoffreichen Gas ausgesetzt. Beim Arbeiten im Wirbelbett führt die Gegenwart von Verkohlungsprodukten, insbesondere von Holzkohle, zu guten.Fliesseigenschaften im gesamten aus den Verkohlungsprodukten und der Kohle bestehenden Wirbelbett. Das Verhältnis der Verkohlungsprodukte zur Kohle kann zumindest ca. 0,5 bis 1 betragen. In vielen Fällen werden mit Verhältnissen 1 : 1 sehr gute Ergebnisse erzielt. Das jeweils gewünschte Verhältnis der Verkohlungsprodukte zur Kohle, kann durch externes Mischen der Bestandteile vor der eigentlichen Verkohlung und Entschwefelung erfolgen. Beim Arbeiten im Wirbelbett ermöglicht die dem fluiden Bett eigene Mischwirkung das Mischen im gewünschten Verhältnis auch durch Lagern der Verkohlungsprodukte im Wirbelbettgenerator oder durch Zuführen der Verkohlungsprodukte im Rückführungskreislauf aus der im Wirberbettgenerator selbst erzeugten destillierten Kohle. Diese Rückführung des Genera-When carrying out the process according to the invention, a mixture of coal and charred products is used exposed to elevated temperatures and pressures to the hydrogen-rich gas. When working in a fluidized bed, the presence of carbonization products, especially charcoal, good flow properties throughout the Carbonization products and the coal existing fluidized bed. The ratio of char to coal can be at least about 0.5 to 1. In many cases, 1: 1 ratios give very good results. That The desired ratio of char to coal can be achieved by externally mixing the components prior to the actual carbonization and desulfurization take place. When working in a fluidized bed, this enables the fluid bed own mixing effect mixing in the desired ratio also by storing the carbonization products in the fluidized bed generator or by feeding the carbonization products in the Return circuit from the fluid bed generator itself produced distilled coal. This return of the generals

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torproduktes kann dabei sowohl über eine externe Rtickführungsleitung als auch über eine-interne Rückführung zwischen mehreren Stufen eines mehrstufig ausgebildeten Betriebsverfahrens erfolgen.gate product can be done via an external return line as well as an internal return between several stages of a multi-stage Operating procedure.

Die für das Gemisch aus Kohle und Verkohlungsprodukten erforderliche Verweilze^t im Generator hängt von dem erforderlichen Entschwefelungsgrad ab. Bei Temperaturen von ca. 621 ⁰C und einem Druck von 6,7 at ist in Gegenwart von ca. 30 Mol-% Wasserstoff eine Verweilzeit von 155 min ausreichend. Wie bereits vorstehend erwähnt, nimmt der Entsehwefelungsgrad mit zunehmenden Temperaturen und höheren WasserstoffKonzentrationen zu. Die eigentliche Verkohlung, d.h. die Umwandlung der Kohle in einen kohlenstoffhaltigen Rückstand, gasförmige und flüssige Produkte, wird vor dem Wirksamwerden der Jeweils gewünschten Entschwefelung des kohlenstoffhaltigen Restes vollendet. So ist beispielsweise unter den vorstehend genannten Bedingungen die Verkohlung in ca. 30 min abgeschlossen. Es wird dabei deutlich, dass sich die jeweils erforderliche Verweilzeit als Funktion der gewählten Betriebeparameter und der geforderten Produkteigenschaften bestimmt.The residence time required for the mixture of coal and carbonization products in the generator depends on the required degree of desulfurization. At temperatures of about 621 ⁰ C and at a pressure of 6.7 in the presence of about 30 mol% hydrogen, a residence time of 155 min is sufficient. As already mentioned above, the degree of desulfurization increases with increasing temperatures and higher hydrogen concentrations. The actual carbonization, ie the conversion of the coal into a carbon-containing residue, gaseous and liquid products, is completed before the desired desulfurization of the carbon-containing residue takes effect. For example, under the conditions mentioned above, charring is completed in about 30 minutes. It becomes clear that the respective required residence time is determined as a function of the selected operating parameters and the required product properties.

Die Produktgase des Verkohlungs- und Entschwefelungsprozesses enthalten Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Wasser neben organischen Verbindungen, wie beispielsweise Alkane, im wesentlichen von Methan bis Butan, Alkene, im wesentlichen von Äthylen bis Butylen, schwere Teersäuren, gesättigte Leichtöle, Benzol, Toluol und Xylole. Diese Komponenten können einzeln aus dem erhaltenen Produktgas aufgearbeitet werden. Die Wasserstoff konzentrat ion des Produktgases ist immerhin hoch genug, dass zumindest ein Teil des Produktgases im Rückführungskreis der Verkohlungs- und EntschwefelungRstufe wieder zu- The product gases of the carbonization and desulfurization process contain hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia and water in addition to organic compounds, such as alkanes, essentially from methane to butane, alkenes, essentially from ethylene to Butylene, heavy tar acids, saturated light oils, benzene, toluene and xylenes. These components can be made individually the product gas obtained are worked up. The hydrogen the concentration of the product gas is high enough that at least part of the product gas in the return circuit of the carbonization and desulfurization stage

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geführt werden kann. Das Aufarbeitungssystem für das Produktgas, kann an sich bekannte Verarbeitungsstufen, wie beispielsweise Waschen, Kondensieren bei tiefen Temperaturen oder Destillieren,enthalten. Da die Verkohlung und die Entschwefelung bereits bei erhöhten Drücken durchgeführt werden, können diese Aufarbeitungsstufen durchgeführt werden, ohne dass eine zusätzliche Kompression des Produktgases erforderlich wird. Auf diese Art und Weise werden sowohl Anlage als auch Betriebskosten eingespart.can be performed. The processing system for the product gas, can be known processing stages, such as for example washing, condensing at low temperatures or distilling. As the charring and If the desulphurisation can already be carried out at elevated pressures, these work-up stages can be carried out without any additional compression of the product gas is required. In this way, both plant and operating costs are saved.

Ausfuhrungsbeispiele einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of a system for carrying out the method according to the invention are shown in the drawing. Show it:

Fig. 1a eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung und 1a shows a system for carrying out the method according to the invention and

Fig. 1b einige Aufbereitungsgruppen der in-Fig. la gezeigten Anlage.Fig. 1b shows some processing groups of the in-Fig. la shown system.

Eine Kokskohle mit hohem Aschengehalt (5,2 %) und einem Feuchtigkeitsgehalt von 8,5 % wird so gesiebt, dass die gesamte F_raktion im Korngrössenbereich von kleiner als 3,18 mm bis grosser als 0,149 mm liegt. Die Kohle wird über die AufgabezufUhrung 100 auf einen Kohlevorerhitzer 101 gegeben und dort auf ca. 204 ⁰C erwärmt. Temperaturen, die wesentlich über 202 ⁰C liegen, setzen bereits aus der aufgegebenen Kohle saure Gase und schädliche Flüssigkeiten in Freiheit. Diese Vorwärmegeräte können herkömmlicher Bauart sein, jedoch werden Wirbelbettgeneratoren bevor- _/ ^!. zugt. In dem in der Figur dargestellten Beispiel ist der Vorerhitzer 101 ein Wirbelbettgenerator, dessen Trägergas das Flammrohrabgas des Brenners 133 zur Erhitzung des Trägergases für den Verkohlüngsgenerator ist, wobei diesesA coking coal with a high ash content (5.2%) and a moisture content of 8.5%, is sieved so that the entire F _r action in the grain size range of less than 3.18 mm to larger than 0.149 mm is located. The coal is given on the AufgabezufUhrung 100 to a Kohlevorerhitzer 101 where it is heated to about 204 ⁰ C. Temperatures that are significantly above 202 ^° C. already release acid gases and harmful liquids from the abandoned coal. These preheaters can be of conventional design, but fluid bed generators are preferred _/ ^! . admitted. In the example shown in the figure, the preheater 101 is a fluidized bed generator, the carrier gas of which is the flame tube exhaust gas from the burner 133 for heating the carrier gas for the charring generator

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Trägergas für den Vorerhitzer 101 im Ofen 136 nacherhitzt wird. Der Vorerhitzer wird bei Atmosphärendruck betrieben. Das Trägergas und die aus der Kohle stammende Feuchtigkeit verlassen den Vorerhitzer durch die Abzugsleitung 101, von wo aus sie in einen Kamin geleitet werden.Carrier gas for the preheater 101 is reheated in the furnace 136. The preheater is operated at atmospheric pressure. The carrier gas and the moisture from the coal leave the preheater through the exhaust line 101, from where they are directed into a chimney.

Die getrocknete und 204 ⁰C warme Kohle wird über die Leitung 103 ausgetragen und in den Generator 104 gegeben, in dem die Verkohlung und die Entschwefelung durchgeführt wird. Der Eintrag der vorerwärmten Kohle in den Generator erfolgt dabei unter einem Druck von ca. 6,7 at. Der Generator 104 ist dabei so ausgelegt, dass er das Gemisch aus Kohle und Verkohlungsprodukten mit dem wasserstoffhaltigen Gas in Berührung bringen und umsetzen kann. Für diese Zwecke kann prinzipiell Jeder an sich bekannte vertikale Schachtofen benutzt werden, jedoch wird das Verfahren vorzugsweise in einem Wirbelbettgenerator durchgeführt. Ein besonders geeigneter Wirbelbettgenerator sollte zwei oder mehr als zwei übereinander liegende Wirbelkammern aufweisen. Dabei kann die Kohle in die höchstgelegene Kammer aufgegeben werden, während die Verkohlungsprodukte im Kreis zwischen den Kammern umlaufen kann, zu welchem Zweck entweder ortsfeste Umlenkvorrichtungen oder externe Führungen vorgesehen sein können. Das Trägergas sollte in der obersten Kammer des Kammergenerator aufgegeben und dann so geführt werden, dass es Jeweils am Boden der nächsttieferen Kammer in diese eingeführt wird und den Generator schllesslich am Kopf der untersten Wirbelkammer verlässt. Durch einen solchen Wirbelbe ttgenerator, der in mehrere Kammern unterteilt ist, wird die erforderliche Gesamtabmessung des Generators herabgesetzt. The dried ^{coal with a temperature of 204 °} C. is discharged via the line 103 and fed into the generator 104, in which the carbonization and the desulfurization are carried out. The preheated coal is fed into the generator under a pressure of approximately 6.7 at. The generator 104 is designed so that it can bring the mixture of coal and carbonization products into contact with the hydrogen-containing gas and convert it. In principle, any vertical shaft furnace known per se can be used for these purposes, but the method is preferably carried out in a fluidized bed generator. A particularly suitable fluidized bed generator should have two or more than two fluidized chambers lying one above the other. The coal can be fed into the highest chamber, while the carbonization products can circulate in a circle between the chambers, for which purpose either stationary deflection devices or external guides can be provided. The carrier gas should be fed into the uppermost chamber of the chamber generator and then guided in such a way that it is introduced into the bottom of the next lower chamber and finally leaves the generator at the top of the lowest vortex chamber. Such a vortex bed generator, which is divided into several chambers, reduces the required overall dimensions of the generator.

Der der Verkohlung und Entschwefelung dienende Wirbelbett*- ^enerator 104 kann bei 621 ⁰C und 6,7 at mit einer Venveil-The carbonization and desulfurization serving fluidized bed * - ^ enerator 104 may at 621 ⁰ C and 6.7 at a Venveil-

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zeit von 155 min für die Kohle betrieben werden. Über die Zuführungsleitung 105 können Kohleiiwassersto ff schweröl« = mit einein Siedepunkt von über 399 ⁰C in den Generator gedrückt werden, wo sie zu Koks und flüchtigen Anteilen ge~ crackt werden.time of 155 min for the coal. Via the supply line 105 can Kohleiiwassersto ff heavy oil "= be pressed with Einein boiling point above 399 ⁰ C in the generator where they ge to coke and volatiles ~ are cracks.

Die flüchtigen Gase, die verkohlte Feststoffe mitführen, verlassen den Generator über die Abzugsleitung 106 und werden dem Scheider 107, in dem die festen Verkohlungsprodukte ■ abgeschieden werden, zugeführt. Der grössere Anteil der im Generator erzeugten destillierten Kohle fliesst über die Leitung 106a zur Leitung 108, wo er mit dem aus dem Abscheider 107 kommenden Anteil vereinigt wird. Über einen steuerbaren Teiler 109 wird ein Teil der erhaltenen Ver~. kohlungsprodukte über die Zuleitung 110 dem Generator 104 wieder zugeführt. Der Rest der erzeugten destillierten Kohle wird auf die Leitung 111 gegeben. Weiterhin kann ein Teil der erzeugten destillierten Kohle über die Zuleitung.112 zu der gesiebten Aufgabekohle in der Leitung 100 geschlagen werden und so mit dieser vor der Verkohlung, beispielsweise vor oder in dem Vorerhitzer 101,gemischt werden. Der schliesslich verbleibende Rest der erzeugten destillierten Kohle wird schliesßlich auf einen Turm 113 gegeben, wo er mit . Wasser auf ca. 163 ⁰C abgekühlt Wird. Der durch das Abschrecken erzeugte Wasserdampf wird über die Leitung 115 deni Flammgas aus der Leitung 135 zugeschlagen-, das dann dem Vorerhitzer als Trägergas zugeführt wird. Das abgekühlte Verkohlungsprodukt wird dann über die Leitung 114 ausgetragen und beispielsweise einer Anlage zur Herstellung von metallurgischem Koks zugeführt. Durch Brikettieren, Granulieren oder Modulieren mit einem Kohlenwasserstoffbinder, wie beispielsweise Schweröl, und anschliessende Verkohlung kann das ausgetragene Verkohlungsprodukt in metallurgischen' Koks überführt werden. Eine bevorzugte Anlage* in der dieThe volatile gases, which entrain carbonized solids, leave the generator via the exhaust line 106 and are fed to the separator 107, in which the solid carbonized products are separated out. The greater portion of the distilled coal produced in the generator flows via line 106a to line 108, where it is combined with the portion coming from separator 107. A part of the received Ver ~. Carbon products are fed back to the generator 104 via the feed line 110. The remainder of the distilled coal produced is added to line 111. Furthermore, part of the distilled coal produced can be beaten via the feed line 112 to the screened feed coal in the line 100 and thus mixed with this before the carbonization, for example before or in the preheater 101. The remainder of the distilled coal produced is finally given to a tower 113, where it is with. Water is cooled to approx. 163 ^{0 C.} The water vapor generated by the quenching is added via line 115 to the flame gas from line 135, which is then fed to the preheater as a carrier gas. The cooled char product is then discharged via line 114 and fed, for example, to a plant for the production of metallurgical coke. The discharged char can be converted into metallurgical coke by briquetting, granulating or modulating with a hydrocarbon binder, such as, for example, heavy oil, and subsequent charring. A preferred system * in which the

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erfindungsgemäss erhaltene destillierte Kohle in der angedeuteten Weise weiterbehandelt werden kann, ist in der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 191 651 vom 22. Oktober 1971 beschrieben; die Beschreibungen dieser Patentanmeldung werden als Bestandteil der vorliegenden Beschreibung betrachtet. "Distilled coal obtained according to the invention can be further treated in the manner indicated, is in the US patent application with the file number 191 651 from October 22, 1971; the descriptions in this patent application form an integral part of the present specification considered. "

Die von den Verkohlungsprodukten abgetrennten flüchtigen Bestandteile werden über die Leitung 116 dem Wärmeaustauscher 117 zugeführt. In diesem Wärmeaustauscher werden die flüchtigen Bestandteile von 621 ⁰C auf 274 °C abgekühlt, wobei sie dadurch das wasserstoffhaltige Gas für den Generator 104 aufheizen. Die abgekühlten Gase verlassen den Wärmeaustauscher über die Austragsleitung 118 und werden einem Kessel 119 zugeführt, wo sie wiederum auf 184 ⁰C abgekühlt werden. Durch diese Abkühlung wird der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Prozessdampf erzeugt, dessen Verwendung in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einem Absorberturm und einem Stripper gezeigt wird. Nach dem Verlassen des Boilers über die Austragsleitung 120 werden die weiter abgekühlten Gase einer Einheit 121 zugeführt, in der die Stickoxide entfernt werden. Der Abbau der Stickoxide kann dabei etwa durch In jektion von Ozon in den Gasstrom erfolgen. Anschiiessend werden die Gase über die Leitung 122 dem Wärmeaustauscher 123 zugeführt, wo sie auf 93 ⁰C abgekühlt werden. Bei dieser Temperatur kondensieren die Kohlenwasserstoffe und Wasser, die in der Dekantiervorrichtung 124, in die sie über die Zuleitung 123a gefangen, abgetrennt werden. Von der Dekantiervorrichtung werden die Gase über die Leitung 125 zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs auf einen Absorber für saure Gase und einen Stripper 129 gegeben. Hier werden 94 % des gesamten Schwefelwasserstoffs und 50 % des Kohlendioxids aus dem Gas entfernt, wozu das Gas mit einer wässrigen Kaliumcarbonatlösung berieselt wird. Die gereinigtenThe volatile constituents separated from the carbonization products are fed to the heat exchanger 117 via the line 116. In this heat exchanger, the volatile components of 621 ⁰ C to 274 ° C are cooled, thereby to heat the hydrogen-containing gas for the generator 104th The cooled gases leave the heat exchanger on the discharge line 118 and a boiler are fed to 119 where it is again cooled to 184 ⁰ C. This cooling generates the process steam required to carry out the method, the use of which is shown in the exemplary embodiment described here in connection with an absorber tower and a stripper. After leaving the boiler via the discharge line 120, the further cooled gases are fed to a unit 121 in which the nitrogen oxides are removed . The nitrogen oxides can be broken down , for example, by injecting ozone into the gas flow. Finally presented the gases are supplied to the heat exchanger 123 via line 122 where they are cooled to 93 ⁰ C. At this temperature, the hydrocarbons and water condense and are separated off in the decanter 124, in which they are captured via the supply line 123a. From the decanter, the gases are fed via line 125 to an absorber for acidic gases and a stripper 129 to remove the hydrogen sulfide. Here 94 % of the total hydrogen sulfide and 50 % of the carbon dioxide are removed from the gas, for which the gas is sprinkled with an aqueous potassium carbonate solution. The cleaned ones

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Gase enthalten noch ca. 0,02 Mol-% Schwefelwasserstoff und 1,3 Mol-% Kohlendioxid. Der aus dem Gas entfernte Schwefelwasserstoff und das entfernte Kohlendioxid werden vom Absorptionsmittel genommen und über die Leitung 127 zur Aufarbeitung des Schwefels und des Kohlendioxids einer Claus-Anlage 150 zugeführt.Gases still contain approx. 0.02 mol% hydrogen sulfide and 1.3 mole percent carbon dioxide. The one removed from the gas Hydrogen sulfide and the removed carbon dioxide are taken from the absorbent and via line 127 for processing the sulfur and carbon dioxide one Claus plant 150 supplied.

Über die Leitung 128 erreichen die gereinigten Gase ein Steuerventil 129. Aufgrund der erhöhten Betriebsdrücke , im Generator 104, die beispielsweise bei 6,7 at liegen, enthält das Gas noch ausreichend Wasserstoff, um zumindest teilweise dem Generator wieder als wasserstoffhaltiges Träger- und Reaktionsgas zugeführt zu werden. Diese Rückführung des abgezweigten Gases erfolgt über einen Kompressor 130, in dem das Gas auf einen Druck von 8,4 at in der Druckleitung 113 gebracht wird. Das Gas gelangt anschliessend über den Wärmeaustauscher 117 in die LeitungThe purified gases reach a control valve 129 via line 128. Due to the increased operating pressures, in the generator 104, which are, for example, 6.7 at, the gas still contains sufficient hydrogen to at least to be partially fed back to the generator as a hydrogen-containing carrier and reaction gas. This repatriation of the diverted gas takes place via a compressor 130, in which the gas is brought to a pressure of 8.4 at in the pressure line 113 is brought. The gas then enters the line via the heat exchanger 117

132 und von dort in den Ofen 133, wo es auf eine Temperatur von ca. 760 °C erhitzt wird. Es wird ansqhliessend über die Zuführungsleitung 134 auf den Generator gegeben. Der Ofen132 and from there into the furnace 133, where it is at a temperature of approx. 760 ° C is heated. It is then via the Feed line 134 given to the generator. The oven

133 wird mit einem Brenngas-Luft-Geraisch geheizt, dessen Mischungsverhältnis so gesteuert wird, dass die Flammabgase keinen überschüssigen Sauerstoff enthalten. Diese Flammabgase werden über die Leitung 135 dem Ofen 136 zugeführt, wo sie durch direkte Verbrennung auf ca. 538 ⁰C zur Verwendung im Vorerhitzer 101 erwärmt werden.133 is heated with a fuel gas-air device, the mixing ratio of which is controlled in such a way that the flame exhaust gases do not contain any excess oxygen. These flame gases are fed to the furnace 136 via line 135, where they are heated by direct combustion to approximately 538 ⁰ C for use in the preheater one hundred and first

Die verbleibenden Anteile des gereinigten Gases werden nach dem Ventil 129 auf die Leitung 140 gfgeben, von wo aus sie in einen Wärmeaustauscher 141 gelangen, in dem sie auf 38 °C abgekühlt werden. Nach, dem Wärmeaustauscher können die Gase dann durch das in Fig. 1b gezeigte System der Tieftemperaturkondensation aufbereitet werden. Dieses Aufarbeitungssystera kann dabei so bemessen sein, dass es Aufgabeströme verarbeiten kann, die.auch Gase aus anderen"The remaining portions of the purified gas will be after the valve 129 on the line 140 gf, from where from they get into a heat exchanger 141 in which they are cooled to 38 ° C. After, the heat exchanger the gases can then be processed by the low-temperature condensation system shown in FIG. 1b. This Work-up system can be dimensioned so that it Can process feed streams that also contain gases from other "

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Kohleaufarbeitungsverfahren enthalten, beispielsweise Gase aus der Kohleverflüssigung, der Koksverkohlung oder der Kokerei. Eine solcherart kombinierte Anlage wird dann mit einem optimalen Wirkungsgrad arbeiten, wenn die aus den anderen Anlagen stammenden Speisegase zwar die gleichen Gase wie die aus der Verkohlung und Entschwefelung stammenden, Jedoch in höheren Konzentrationen enthalten. Während beispielsweise die Gase aus der Verkohlung und Entschwefelung gemäss der Erfindung ca. 0,1 mol-% NH, enthalten, kann ein kombinierter Speisestrom mit Gas aus der Kohleverflüssigung bis zu ca. 3 Mol-# NEU enthalten. Auf diese Weise wird die Ammoniakausbeute aus solcherart kombinierten Speisegasströmen wesentlich grosser sein.Contain coal processing methods, for example gases from coal liquefaction, coke charring or the Coking plant. Such a combined system will work with optimal efficiency if the from the feed gases originating from other plants are the same as those originating from carbonization and desulphurisation, However, contained in higher concentrations. During, for example, the gases from the carbonization and desulfurization according to the invention about 0.1 mol% NH, can contain combined feed stream with gas from coal liquefaction up to approx. 3 Mol- # NEW included. In this way, the Ammonia yield from such combined feed gas streams can be significantly greater.

Der Gasstrom wird über die Zuführungsleitung 142 einer Ammoniakgewinnungsanlage zugeführt, in der der Ammoniak durch Absorption in einer wässrigen Phosphatlösung aufbereitet wird.The gas flow is via the supply line 142 a Ammonia recovery system supplied, in which the ammonia is processed by absorption in an aqueous phosphate solution will.

Anschliessend kann der Gasstrom einer Tieftemperaturkondensat ionsanlage 144 zugeführt werden, wo unter Kühlung Leichtöle, Methan, Äthylen und die sauren Gasbestandteile kondensiert werden können. Insbesondere in dieser Anlage ermöglicht der bei der Verkohlung und Entschwefelung aufgebrachte hohe Druck günstige Gleichgewichtseinstellungen zwJlsehen der flüssigen und der Dampfphase, und zwar ohne dass eine zusätzliche Kompression der Gase bewirkt werden müsste. Bei derlkryogenen Kondensation werden die Leichtöle, Äthan, Äthylen und die sauren Gase als eine Fraktion und das Methan als andere Fraktion aufgefangen. Der danach erhaltene Restgasstrom enthält noch Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid. Diese Restgase können bis zu 80 MoI-Ji. H_? mit 10 Mol-% Methan und 10 Mo1-S6 Kohlenmonoxid enthalten.The gas stream can then be fed to a low-temperature condensation system 144, where light oils, methane, ethylene and the acidic gas components can be condensed with cooling. In this system in particular, the high pressure applied during the carbonization and desulfurization enables favorable equilibrium adjustments between the liquid and the vapor phase without the need for additional compression of the gases. In the case of cryogenic condensation, the light oils, ethane, ethylene and the acid gases are collected as one fraction and the methane as the other fraction. The residual gas stream then obtained still contains hydrogen, methane and carbon monoxide. These residual gases can contain up to 80 MoI-Ji. H _? with 10 mol% methane and 10 Mo1-S6 carbon monoxide.

Der Restgasstrora wird über die Leitung 145 einem umschalt-The residual gas flow is transferred via line 145 to a switch-over

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baren Kohlenmonaxidkonverter 146 zugeführt -. Es wird dort ' erwärmt, auf 21 at komprimiert und mit Wasserdampf umgesetzt", wobei ein Gemisch'aus Kohlendioxid, Restmethan und- Wasserstoff erhalten wird» Dieses Gemisch wird Über die Leitung dem Kohlendioxidscheider 155 zugeführt, in dem das Kohlen- "■■■ dioxid aus dem Gasgemisch entfernt wird. Eine insbesondere -vorgezogene Anlage ist ein Scheider, der mit einem Absarptiönsuhd einem Entladungsturm arbeitet, wobei das Kohlendioxid in einer wässrigen Carbonatlösung absorbiert wird. Da das Kohlendioxid die einzige saure Gaskomponente an dieser Stelleist, wird ein reines Kotilendioxidprodukt erhalten» De*r nach der Abtrennung des Kohlendioxids verbleibende Wasserstoff enthält nur noch geringe Mengen Methan und kann als Endprodukt ausgetragen werden. Ein solcher Wasserstoff ist rein genug, um beispielsweise bei der Kohleverflüssigung oder der Hydrierung ungesättigter organischer Verbindungen verwendet zu werden. able carbon monoxide converter 146 supplied -. It is heated there 'is compressed at 21 and reacted with water vapor ", wherein a Gemisch'aus carbon dioxide, residual methane and-hydrogen is obtained" This mixture is fed via line fed to the carbon dioxide separator 155, in which the carbon "■■■ dioxide is removed from the gas mixture. A particular - early plant is a discriminator that uses a Absarptiönsuhd a discharge tower, wherein the carbon dioxide is absorbed in an aqueous carbonate solution. Since the carbon dioxide is the only acidic gas component at this point, a pure cotilene dioxide product is obtained. The hydrogen remaining after the separation of the carbon dioxide contains only small amounts of methane and can be discharged as an end product. Such hydrogen is pure enough to be used, for example, in coal liquefaction or the hydrogenation of unsaturated organic compounds.

Die bei der kryogenen Kondensation erhaltenen Fraktionen werden (geeigneterweise nach ihrer Wiederverdampfung) über die Leitung 147 einer Äthylenanlage 148 zugeführt. Hier werden zunächst die Leichtöle kondensiert und die sauren Bestandteile, wie beispielsweise der Schwefelwasserstoff, · Schwefelkohlenstoff und Kohlendioxid, durch Auswaschen, beispielsweise mit Kaliumcarbonatlösungen, Natronlauge oder aromatischen. Kohlenwasserstoffen entfernt. Das gereinigte Gas wird zur Abscheidung des Äthylens von den gesättigten Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Äthan öder Butan, fraktioniert. Die sauren Gase werden über die Leitung 149 einer. Claus»-Anlage 1-50 zugeführt, die 'ausserdemmit den .. . sauren Gaskomponenten vom Entladungsturm 129 über die Leitung 12? beschickt wird. ,In dieser Anlage kann der Schwefel zusammen mit einem kohlendioxidhaltigen Nebenprodukt aufbereitet werden.The fractions obtained in the cryogenic condensation are (suitably after their re-evaporation) over the line 147 is fed to an ethylene plant 148. here the light oils are first condensed and the acidic components, such as hydrogen sulfide, Carbon disulfide and carbon dioxide, by washing out, for example with potassium carbonate solutions, sodium hydroxide solution or aromatic. Hydrocarbons removed. The cleaned gas is used to separate the ethylene from the saturated Hydrocarbons, such as ethane or butane, fractionated. The acid gases are discharged via line 149 one. Claus »-Anlage 1-50, which 'also with the ... acidic gas components from discharge tower 129 via line 12? is charged. , In this plant the sulfur can processed along with a carbon dioxide-containing by-product will.

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Von der Äthylenanlage wird nach der Methanentfernung ein Kopfgas abgezogen, das Im wesentlichen Wasserstoff neben etwas Methan und Kohlenmonoxid enthalt und über die Leitung 151 einem Methanreformer 1^2 zugeführt wird. Hier wird durch Wasserzusatz ein Gemisch von Wasserstoff und Kohlenoxiden erzeugt. Dieses Gasgemisch wird über die Leitung 153 dem Kahlenmonoxidumschaltkonverter 146 und anschliessend dem Kohlendioxidseheider 155 zugeführt, wo es in Wasserstoff ait Spuren von Restmethan und ein reines Kohlendioxidprodukt zerlegt wird.After the methane has been removed, an overhead gas is drawn off from the ethylene plant, with essentially hydrogen in addition to it containing some methane and carbon monoxide and over the pipe 151 is fed to a methane reformer 1 ^ 2. Here is through Adding water creates a mixture of hydrogen and carbon oxides. This gas mixture is via line 153 the Kahlenmonoxidumschaltkonverter 146 and then the Carbon dioxide separator 155 is supplied where it is converted into hydrogen ait breaks down traces of residual methane and a pure carbon dioxide product.

ftej, spielftej, game

Eine Kohle mit etwa 1,9 % Schwefel wird auf ca. 204 ⁰C erwärmt. Die erwärmte Kohle wird mit etwa der gleichen Menge eines Yerkohlungsproduktes gemischt und im Wirbelbett mit einem Gas umgesetzt, das ca. 34 % Wasserstoff enthält* Die Temperatur im Wirbelbett beträgt ca. 621 ⁰C bei einem Druck von ca. 6,7 at. Nach einer Verweilzeit von ca. 155 min wird eine destillierte Kohle erhalten, deren Gewicht etwa 59 % des Gewichtes der aufgegebenen Kuhle entspricht, Die erhaltene destillierte Kohle hat einen Schwefelgehalt von 0,64 Gew.-Ji. Das Reaktorträgergas enthält ca, 34 MoI^ Wasserstoff und entspricht in seiner Zusammensetzung dem Produktgas der Verkohlung und Entschwefelung, Jedoch mit der Ausnahme, dass aus ihm der Schwefelwasserstoff und die kondensierbaren Anteile entfernt worden sind. Auf diese Weise besteht das Gas beispielsweise aus 34 Mol~# Hp, 11»9 Mol<-# CO, 17,5 Mol-% Methan und einem Rest aus A'than, Äthylen, Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlen«* stoffatomen pro Molekül, Benzol, Toluol und Xylolen.A coal with about 1.9 % sulfur is heated to about 204 ^{° C.} The heated carbon is mixed with about the same amount of Yerkohlungsproduktes and reacted in the fluidized bed with a gas containing about 34% hydrogen * The temperature in the fluidized bed is about 621 ⁰ C at a pressure of approximately 6.7 at. After After a residence time of approx. 155 min, a distilled charcoal is obtained, the weight of which corresponds to about 59% of the weight of the abandoned hollow. The distilled charcoal obtained has a sulfur content of 0.64% by weight. The reactor carrier gas contains approx. 34 mol ^ hydrogen and its composition corresponds to the product gas of carbonization and desulfurization, with the exception that the hydrogen sulfide and the condensable components have been removed from it. In this way the gas consists, for example, of 34 mol ~ # Hp, 11 "9 mol <- # CO, 17.5 mol% methane and a remainder of ethane, ethylene, carbon dioxide, hydrocarbons with 3 to 5 carbons" * atoms per molecule, benzene, toluene and xylenes.

Ein besonderer Vorteil der Verkohlung und Entschwefelung gemäss der Erfindung liegt darin, dass sie ohne Hilfe vonA particular advantage of the carbonization and desulfurization according to the invention is that they can be done without the aid of

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Katalysatoren,oder anorganischen Sulfidakzeptoren durchgeführt werden kann. Während Katalysatoren oder Sulfidakzeptoren auf der einen Seite Hilfsmittel darstellen, mit denen der Grad der Verkohlung oder der Entschwefelung erhöht werden kann, so stellen sie auf der anderen Seite doch zusätzliche Probleme bei der Trennung und Aufarbeitung der Produkte dar, wenn der Aschengehalt des Kokses gering gehalten werden soll. Äusserdem werden durch ihre Verwendung die Kosten des Verfahrens nicht unwesentlich erhöht. Catalysts, or inorganic sulfide acceptors carried out can be. While catalysts or sulfide acceptors on the one hand represent tools, with which the degree of charring or desulfurization can be increased so put them on the other hand but additional problems with the separation and processing of the products when the ash content of the coke is low should be held. In addition, their use increases the costs of the method not insignificantly.

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Claims

1. A method for the carbonization and desulfurization of coal for the production of distilled coal, which is suitable for the production of metallurgical quality requirements of sufficient coke, characterized in that a mixture of carbonization products and coal with a gas containing at least 20 mol% hydrogen at a temperature up to about 816 ⁰ C and at a pressure of 2.1 - 21 at brought into contact, wherein the gas is not more than about 2 vol .-% of hydrogen sulfide and substantially no oxygen contains not obtained and the pyrolyzed coal more than contains approx. 1 wt .- # sulfur.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture is reacted with the gas in the fluidized bed leaves.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized characterized in that at a pressure of 3.5 - 7.0 at charred and desulfurized.

4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that at a pressure of about 6.7 at charred and desulfurized.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized

indicated that the gas is saturated with water vapor,

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the gas by desulfurization and recycling of part of the gaseous products of the

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Charring and desulphurisation processes wins.

7. The method according to claim 6, characterized in that desulfurization of the gas by induction with aqueous solutions of sulfur-binding agents is effected

8. The method according to any one of claims 1 to 7 »thereby marked that following the charring and Desulphurization of the individual corpants of the gaseous Products using the gas pressure during the Carbonization and sulfurization stage processed and be won,

9. The method according to claim 8, characterized in »that for the processing for a low temperature condensation Extraction of the individual components of the gaseous Products is used *.

10. The method according to claim 9> in particular according to claim 9 and 3, characterized gekennzeiohhet that when working up of the product gas to the individual components a pure Carbon dioxide product receives ».

11. The method according to claim 10 * characterized in that you get the pure carbon dioxide from a hydrogen, methane and carbon monoxide-containing gas mixture by reacting with water vapor and removing the carbon dioxide from the Receives reaction products,

12. The method according to claim 11, characterized in that the carbon dioxide from the reaction products through Absorption in an aqueous carbonate solution gains, *

13. The method according to any one of claims 11 or 12, characterized ' characterized in that the gas mixture containing hydrogen, methane and carbon monoxide is at least partially obtained by reacting a methane-containing gas with water; hydrogen, carbon oxides and unreacted methane being obtained in this reaction,

14. The method according to claim 13, characterized in that that the methane-containing gas obtained from the demethanization stage of ethylene supplying gas streams and is obtained by condensation at low temperatures.

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