DE2606786A1 - Verfahren zur herstellung von formkoks - Google Patents
Verfahren zur herstellung von formkoksInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formkoks aus Kohle nach den folgenden Verfahrensstufen
- Trocknen und Erwärmen der gemahlenen Kohle in einem Wirbelbettreaktor mit einem Gemisch aus Luft
(50 - 100 Volumenprozent), Wasserdampf (0-50 Volumenprozent) und Stickstoff (0 - 50 Volumenprozent)
bei einer Temperatur im Bereich von 200 - 3000O über einen Zeitraum von 15 - 120 Minuten;
- Erwärmen der behandelten gemahlenen Kohle in einem Wirbelbettreaktor mit einem Gemisch aus Luft
(0 - 20 Volumenprozent) bei einer Temperatur im Bereich von 400 - 6000C über einen Zeitraum von
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-z-
10 - 60 Minuten, im folgenden 1.Halbverkokungsschritt
genannt;
- Erwärmen des behandelten Materials in einem Wirbelbettreaktor
mit einem Gemisch aus Luft (0—70 Volumenprozent) und Stickstoff (30 - 100 Volumenprozent)
bei einer !Temperatur von 800 bis HOO0G über
einen Zeitraum von 10 - 60 Minuten, im folgenden 2.Halbverkokungsschritt genannt,
wobei eine Fraktion der während des ersten und zweiten Halbverkokungsschritts abgegebenen Gase im
Kreislauf in die jeweiligen Reaktoren rückgeführt, wie in der Patentanmeldung P 24 56 269.4 beschrieben,
wird. Die Erfindung ist nicht nur auf die weitere Ausgestaltung der dort gekennzeichneten Maßnahmen,
sondern auf die weitere Ausgestaltung des gesamten dort beschriebenen Verfahrens gerichtet.
Durch die Erfindung sollen die erreichbaren technischen Effekte des zugrundeliegenden Verfahrens verbessert
werden, bei dem ja als Iluidisiermittel für die einzelnen
Verfahrensschritte allmählich die anfangs verwendeten Gase durch die Gase ersetzt wurden, welche durch die
Destillation der kohlenstoffhaltigen Materialien der einzelnen Stufen selbst erhalten wurden.
Zusammensetzung und mengenmäßige Anteile der fluidisierenden
Gemische, die zum Ingangsetzen des Verfahrens verwendet wurden, sind bei dem der Hauptanmeldung
zugrundeliegenden Verfahren beschrieben. Es hat sich nun herausgestellt, daß die Zusammensetzungen
dieser Gemische irrelevant bezüglich eines korrekten Verfahrensverlaufs sind.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß es theoretisch möglich 609837/0692
wird, mit irgendeinem iluidisierausgangsgemisch zu beginnen, welches innerhalb der Begrenzungen von
Verfügbarkeit, Kosten, Sicherheit und der Möglichkeit, die exothermen Reaktionen in den einzelnen
Reaktoren auszulösen, geeignet ist.
Im zugrundeliegenden Verfahren der Hauptanmeldung
wurde, darüber hinaus der erste Halbverkokungsschritt in nur einer Stufe durchgeführt. Es hat sich nun
herausgestellt, daß für gewisse Kohlensorten der erste Halbverkokungsschritt wirksamer wird, wenn
er vorzugsweise in zwei gesonderten Stufen und in verschiedenen Wirbelbettreaktoren durchgeführt
wird. Zweckmäßig erleiden somit die Feststoffpartikel des kohlenstoffhaltigen Materials eine
Anfangsbehandlung ( 1.Stufe des 1.Halbverkokungsschrittes
) bei Temperaturen zwischen 300 und 4700C
und eine 2.Behandlung ( 2. Stufe destHalbverkokungsschrittes
) bei Temperaturen zwischen 400 und 6000G.
Es wurde nun gefunden, daß, um die Temperatur sämtlicher
Halbverkokungsreaktoren auf Niveaus zu halten, die für den korrekten Ablauf des Verfahrens im stetigen
Zustand erforderlichcsind, ein Vorwärmen des Wirbelbettgases vor der Einspeisung in den Reaktor nicht
ausreichend ist. Es hat sich dagegen als wirksam erwiesen, wenn in jeden der Reaktoren die Wirbelbettgase
zusammen mit Sauerstoff eingeblasen werden. Dieser wird vollständig verbraucht und liefert so die Wärme, die
notwendig ist, um Temperaturen in jedem Reaktor herzustellen, die über den Verfahrensablauf besser kontrollierbar
sind. Auf diese Weise wird der ingenieurmäßige Aufwand
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- 4 für solche Anlagen ganz erheblich vereinfacht.
Versuche haben gezeigt, daß die zu blasende Sauerstoff menge, ausgedrückt in Norm-Liter pro Kilogramm
trockener Kohle, in den folgenden Bereichen gewählt werden kann:
- 10 bis 30 in der ersten Stufe des ersten HaIbverkokungsschrittes;
- 5 - 20 in der zweiten Stufe des ersten HaIbverkokungsschrittes;
und
- 40 - 100 beim zweiten Halbverkokungsschritt.
Zusätzlich zu den offensichtlichen Torteilen des Sauerstoffblasens ergibt sich aber ein weiterer
wichtiger Vorteil: nachdem mit Sauerstoff geblasen worden ist, ist die reduzierende Kraft des durch den
zweiten Halbverkokungsreaktor erzeugten Gases größer als die durch die entsprechende Stufe des zugrundeliegenden
Verfahrens ( Hauptanmeldung ) erzeugte. Mit der durch die vorliegende Erfindung erbrachten
Verbesserung reagiert der geblasene Sauerstoff mit einer Fraktion der Partikel des festen kohlenstoffhaltigen
Materials und führt im wesentlichen zu Wasserstoff und Kohlenmonoxyd.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung ohne sie zu begrenzen.
Eine Kohle mit 25(Gewichts)prozent flüchtigen Bestandteilen;
0,64 # Schwefel und 6,23 # Asche wird den Verfahrensschritten nach der Erfindung ausgesetzt.
Insbesondere im zweiten Halbverkokungsreaktor,
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in dem die Hauptvorteile der Verbesserung erreicht werden, werden 60 IT-Liter Sauerstoff pro Kilogramm
trockener Kohle dem fluidisierenden Gas bzw. Wirbelbettgas zugesetzt. 330 N-Liter Gas pro Kilogramm
trockener Kohle sind aus dem zweiten Halbverkokungsreaktor für andere Zwecke (Netto der im Kreislauf
rückgeführten Fraktion) verfügbar, wobei die Zusammensetzung dieses Gases Hp: 47,2 Volumenprozent
und GO: 52,8 Volumenprozent beträgt.
Würde man dagegen das Verfahren gemäß der Hauptanmeldung anwenden, so würde ein Gas mit der
folgenden Zusammensetzung abgegeben: H2 65 $, JN2
12,1 fo, O2 0,4 #, GO2 0,5 #, GO 20,0 #, GH4
2,0 fo.
Patentansprüche
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Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen von Formkoks nach Patentanmeldung P 24 56 269.4-24, dadurch gekennzeichnet,
daß das anfängliche fluidisierende Gas jedes einzelnen Reaktors,außer dasjenige nach der
Hauptanmeldung ,irgendein anderes Gas oder Gasgemisch
hiervon ist, wobei die einzuhaltenden Grenzen durch Verfügbarkeits, Kosten und Sicherheit und durch
die Fähigkeit des Gemisches vorgeschrieben sind, die exothermen Reaktionen in den einzelnen Reaktoren
selbst auszulösen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Halbverkokungsschritt in zwei getrennten
Stufen und in unterschiedlichen Wirbelbettreaktoren, die erste Stufe bei Temperaturen zwischen 300 und
47O0C, die zweite zwischen 400 und 6000C, durchgeführt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit den Wirbelbettgasen bei
stetigem Prozeßverlauf ein Sauerstoffstrom in jeden der beiden Reaktoren des ersten Halbverkokungsschrittes
sowie in den Reaktor des zweiten Halbverkokungsschrittes geblasen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an zu blasendem Sauerstoff, ausgedrückt in N-Litern pro Kilogramm trockener Kohle, 10 bis 30 in der
ersten Stufe des ersten Halbverkokungsschrittes, 5 bis 20 in der zweiten Stufe des ersten Halbverkokungsschrittes
und 40 - 100 beim zweiten Halbverkokungsschritt beträgt.
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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im 2.HaIhverkokungsschritt
der Sauerstoff derart eingeblasen wird, daß er mit einem Teil der Partikel des
kohlenstoffhaltigen festen Materials reagiert, derart, daß ein Gas hohen Reduktionsvermögens, das
im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenoxyd "besteht, erzeugt wird.
ORIGINAL INSPECTED
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Legal Events
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Owner name: CENTRO SVILUPPO MATERIALI S.P.A., ROM/ROMA, IT |
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