DE2910218A1

DE2910218A1 - Integriertes verkokungs- und vergasungsverfahren

Info

Publication number: DE2910218A1
Application number: DE19792910218
Authority: DE
Inventors: Charles W Degeorge
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1979-12-06
Also published as: AU4557379A; FR2427373A1; ZA79851B; CA1107072A; US4219402A; BR7901761A; AU523921B2; JPS54156009A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. SWP? DIPL.-ING. SCKWABE DR. DR. SANDMAIR

Postfach 860245 - 8000 München 86

Änwaltsakte 29 897

! 5- tikz 1979 tM/ei

Exxon Research and Engineering Co. Florharn Park, New Jersey / USA

Integriertes Verkokungs- und Vergasungsverfahren

r (0(9)91(272 Telegramme: Btnkkonten: Hypo-Bank München+410122850

9*8273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

911274 TELEX: UDQP/ Q / fi *v2 8 Btyec Vereinsbank Mttnchen 4S3100 (BLZ 70020270)

9*3310 0524560BERGd » U O O ti' Vl ^ ** « Postschedc München 65343-808 (BLZ 70010080)

Anwaltsakte 29 897

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein integriertes Verkokungsund Vergasungsverfahren gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs. Sie betrifft insbesondere eine Kombination eines Kohleverf lüssigungs- , Fließkoks- und Vergasungsverfahrens, bei dem die Rückstände oder Sumpfprodukte der Kohleverflüssigung verkokt werden.

Es ist bereits bekannt, Brenngase oder Heizgas durch ein integriertes Fließkoks(fluid coking)- und Vergasungsverfahren herzustellen.

Es ist weiterhin bekannt, die Rückstände oder Sumpfprodukte der Kohleverflüssigung in einer Fließkokszone bzw. Fluid-Coking-Zone in Gegenwart oder in Abwesenheit von Katalysatoren zu verkoken.

Bei dem integrierten Fließkoks- und Vergasungsverfahren enthält das gasförmige Produkt im allgemeinen mitgerissene feinteilige Feststoffe, die mit Hilfe eines Naßwaschverfahrens aus dem Gas entfernt werden.

Es ist erwünscht, saure Gase aus der bei dem Naßwaschverfahren anfallenden Flüssigkeits-Eeststoff-Aufschlämmung zu entfernen.

$09849/0528

x\3\valtsakte 29 897

Es hat sich nunmehr gezeigt, daß man mit Vorteil die abgestreiften Dämpfe der Aufschlämmungs-Abstreifvorrichtung direkt einem Gasreinigungsverfahren zuführen kann, in dem das gasförmige Produkt der Vergasungsstufe zur Entfernung unerwünschter Bestandteile behandelt wird.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein integriertes Verkokungs- und Vergasungsverfahren, bei dem

a) ein kohlenstoffhaltiges Material in einer Verkokungszone, die eine bei den Bedingungen des Fließkoksverfahrens (Fluid-Coking-Verfahren) gehaltene Schicht aufgewirbelter Feststoffe enthält, unter Bildung von Koks umgesetzt wird, der sich auf dem aufgewirbelten Feststoff niederschlägt;

b) ein Teil des Feststoffs mit dem darauf abgeschiedenen Koks in eine Heizzone, die bei einer Temperatur betrieben wird, die höher liegt als die Temperatur der Verkokungszone, eingeführt wird, um diesen Teil des Feststoffs zu erhitzen;

c) ein erster Teil der erhitzten Feststoffe aus der Heizzone in die Verkokungszone zurückgeführt wird;

d) ein zweiter Teil der erhitzten Feststoffe in eine

Wirbelschicht-Vergasungszone, die bei einer höheren Temperatur gehalten wird als die Heiζzone, eingeführt wird;
e) der zweite Teil der erhitzten Feststoffe in der Ver-

909849/0528

Anwaltsakte 29 897

gasungszone mit Wasserdampf und einem sauerstoffhaltigen Gas unter Bildung eines Wasserstoff enthaltenden heißen Gasstroms umgesetzt wird;

f) der heiße Gasstrom, der Wasserstoff und mitgerissene Feststoffe enthält, in die Heizzone eingeführt wird;

g) ein zusätzlicher Feststoffstrom aus der Vergasungszone in die Heizzone eingeführt wird;

h) der erhaltene abgekühlte Gasstrom, der Wasserstoff, saure Gase und mitgerissene Feststoffe enthält, aus der Heizzone gewonnen wird;
i) mindestens ein Teil der mitgerissenen Feststoffe aus dem abgekühlten Gasstrom der Stufe h) abgetrennt wird;

j) der die Feststoffe enthaltende gebildete Gasstrom mit einer Flüssigkeit gewaschen wird, um eine saure Gase enthaltende Flüssigkeits-Feststoff-Aufschlämmung und einen Gasstrom mit verringertem Feststoffgehalt zu bilden;

k) der in der Stufe j) erhaltene Gasstrom einer Zone zur

Abtrennung saurer Gase zugeführt wird; und 1) die Flüssigkeits-Feststoff-Aufschlämiuung einer Abstreifzone zur Abtrennung saurer Gase zugeführt wird; das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den die sauren Gase enthaltenden dampfförmigen Abstrom der Abstreifzone in die Zone zur Abtrennung saurer Gase der Stufe k) einführt.

909849/0B28

Anwaltsakte 29 897

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung eins Kombination eines Kohleverflüssigungs-, Fließkoks- und Vergasungsverfahrens, bei dem

a) Kohle in Gegenwart eines Wasserstoffdonor-Lösungsmittels in einer Kohleverflüssigungszone Kohleverflüssigungsbedingungen unterworfen wird, um ein flüssiges kohlenwasserstoffhaltiges Produkt und eine Sumpffraktion der Kohleverflüssigung zu bilden;

b) die Sumpffraktion der Kohleverflüssigung in eine Fließkokszone (Fluid-Coking-Zone) eingeführt wird, die eine bei den Bedingungen des Fließkoksverfahrens (Fluid-Coking-Verfahren) gehaltene Schicht aufgewirbelter Feststoffe enthält, um Koks zu bilden, der sich auf dem aufgewirbelten Feststoff niederschlägt;

c) ein Teil des Feststoffs mit dem darauf abgeschiedenen Koks in eine Heizzone, die bei einer Temperatur betrieben wird, die höher liegt als die Temperatur der Verkokungszone, eingeführt wird, um diesen Teil des Feststoffs zu erhitzen;

d) ein erster Teil der erhitzten Feststoffe aus der Heizzone in die Verkokungszone zurückgeführt wird;

e) ein zweiter Teil der erhitzten Feststoffe in eine Wirbelschicht-Vergasungszone, die bei einer höheren Temperatur gehalten wird als die Heizzone, eingeführt wird;

f) der zweite Teil der erhitzten Feststoffe in der Vergasungszone mit Wasserdampf und einem sauerstoffhal-

909849/0528

Anwaltsakte 29 897

tigen Gas unter Bildung eines Wasserstoff enthaltenden heißen Gasstroms umgesetzt wird;

g) der heiße Gasstrom, der Wasserstoff und mitgerissene Feststoffe enthält, in die Heizzone eingeführt wird;

h) ein zusätzlicher Feststoffstrom aus der Vergasungszone in die Heizzone eingeführt wird;

i) der erhaltene abgekühlte Gasstrom, der Wasserstoff, saure Gase und mitgerissene Feststoffe enthält, aus der Heizzone gewonnen wird;
j) mindestens ein Teil der mitgerissenen Feststoffe aus dem abgekühlten Gasstrom der Stufe i) abgetrennt wird;

k) der die Feststoffe enthaltende gebildete Gasstrom mit einer Flüssigkeit gewaschen wird, um eine saure Gase enthaltende Flüssigkeits-Feststoff-Aufschlämmung und einen Gasstrom mit verringertem Feststoffgehalt zu bilden;

1) der in der Stufe k) erhaltene Gasstrom einer Zone

zur Abkühlung saurer Gase zugeführt wird; m) die Flüssigkeits-Feststoff-Aufschlämmung einer Abstreifzone zur Abtrennung saurer Gase zugeführt wird;

das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den die saure Gase enthaltenden.dampfförmigen Abstrom der Abstreifzone in eine Zone zur Abtrennung saurer Gase der Stufe 1) einführt.

909840/0520

Anwaltsakte 29 897

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Die einzige Fig. der Zeichnung zeigt ein schematisches

Fließdiagramm einer Ausführungsform der

Erfindung.

Geeignete Beschickungsmaterialien für die Fließkoksstufe (Fluid-Coking-Stufe) des erfindungsgemäßen Verfahrens sind kohlenstoffhaltige Beschickungsmaterialien, wie schwere kohlenwasserstoffhaltige öle, schwere und reduzierte Erdölrohöle, bei Atmospärendruck anfallende Rückstände (atmosphärisches Residuum), im Vakuum anfallende Rückstände (Vakuumresiduum), Pech, Asphalt, Bitumen, andere schwere Kohlenwasserstoffrückstände, KoLIe, Kohleaufschlämmungen und bei Kohleverflüssigungsverfahren anfallende flüssige Produkte. Bevorzugte Beschickungsmaterialien der Fließkoksstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Feststoffe enthaltende kohlenwasserstoffhaltige öle, wie die schweren Sumpfprodukte von Kohleverflüssigungsverfahren und Teersandöle. Noch bevorzugter verwendet man als Beschickungsmaterial für die Fließkoksstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens Feststoffe enthaltende Sumpfprodukte der Kohleverflüssigung, die große Mengen Asche enthalten.

Die schweren Produkte der Kohleverflüssigungsverfahren., die hierin als Sumpfprodukte der Kohleverflüssigung bezeichnet werden, umfassen schwere Kohlenwasserstoffe,

S09849/OS28

Anwaltsakte 29" 897-

291021

die bei 538 ⁰C und mehr {1000 ⁰F +) sieden, Asche und Kohlenstoffrückstände {Fusinit). Die Verflüssigungssumpfprodukte enthalten weiterhin nicht^umgewandelte Kohle, die im allgemeinen etwa 40 bis etwa 50 Gew.-% der ursprünglich der KohleverflüssigungszQne als Beschickung zugeführten Kohle ausmacht.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist zu erkennen,

daß teilchenförmige Kohle mit einer Teilchengröße, die sich bis zu einem Teilchendurchmesser von etwa 6,35 mm {1/4 inch) erstreckt und die geeigneterweise eine Teilchengröße von 2,38 mm (8 mesh Tyler) aufweist, über

die Leitung 1 in eine Mischzone 3 eingeführt wird, in der sie mit dem über die Leitung 5 zugeführten Wasserstoff donor-Lösungsmittel vermischt wird. Das Lösungsmittel und die Kohle werden bei einem Lösungsmittel/ Kohle-Gewichtsverhältnis von etwa 0,8 : 1 bis 4 : 1

und vorzugsweise von etwa 1:1 bis 2 : 1 vermischt.

Das verwendete Wasserstoffdonor-Lösungsmittel ist im allgemeinen ein Zwischenstrom, der bei dem KohleverfJLüs s igungs verfahr en anfällt und zwischen 177 und
427 ⁰C {350 bis 800 ⁰F) und vorzugsweise zwischen

204 und 371 ⁰C {400 bis 700 ⁰F) siedet. Dieser Strom umfaßt hydrierte Aromaten, naphthenesehe Kohlenwasserstoffe, phenolisches Material und ähnliche Verbindungen und enthält normalerweise mindestens 30 Gew.-%, vorzugs-

909849/0528

Anwaltsakte 29 897

weise mindestens 50 Gew.-% Verbindungen, von denen bekannt ist, daß sie bei den in der Verflüssigungszone angewandten Temperaturen und Drücken Wasserstoffdonoren darstellen. Neben solchen, von Kohle abgeleiteten Flüssigkeiten oder zusätzlich dazu kann man auch andere wasserstoffreiche Lösungsmittel verwenden, insbesondere bei Inbetriebnahme des Verfahrens. Der hierin verwendete Ausdruck "Wasserstoffdonor-Lösungsmittel" umfaßt ein Lösungsmittel, das mindestens 0,8 Gew.-%, vorzugsweise 1,2 bis 3 Gew.-% oder mehr abzugebenden Wasserstoff, bezogen auf das Gewicht des Lösungsmittels, enthält. Das Wasserstoffdonor-Lösungsmittel kann irgendeines der bekannten Wasserstoffdonor-Lösungsmittel sein. Geeignete Wasserstoffdonor-Lösungsmittel schließen hydriertes Kreosotöl, hydrierte Zwischenproduktströme der katalytischen Krackung von Erdölbeschickungsmaterialien und andere von Kohle abgeleitete Flüssigkeiten ein, die einen hohen Gehalt an Indan, Tetralinen mit 10 bis 12 Kohlenstoffatomen, Decalinen, Biphenylen, Methylnaphthalin, Dimethylnaphthalin, hydriertem Dime thylnaphthalin, hydrierten Acenaphthenen mit 12 und 13 Kohlenstoffatomen, Tetrahydroacenaphthen und ähnlichen Donorverbindungen aufweisen. Die Aufschlämmung aus der Kohle und dem Wasserstoffdonor-Lösungsmittel wird über die Leitung 7 in die Kohleverflüssigungszone 9 überführt. In der Kohleverflüssigungszone 9 herrschen Verflüssigungsbedingungen, die Temperaturen von

§09849/0528

Anwaltsakte 29 897

etwa 371 bis etwa 510 ⁰C (700 bis 950 ⁰F), vorzugsweise von etwa 427 bis etwa 477 ⁰C (800 bis 890 ⁰F), und Drücke von etwa 20,7 bis etwa 207 bar (300 bis 3000 psia), vorzugsweise von etwa 55,2 bis etwa 138 bar (800 bis 2000 psia), umfassen. Vorzugsweise wird der Verflüssigungszone 9 über die Leitung 11 molekularer Wasserstoff in einer Menge von 89,0 bis 1781 m³/m³ (500 bis 10000 standard cubic feet per barrel) und vorzugsweise von 178,1 bis 1068,5 m³/m³ (1000 bis 6000 standard cubic feet per barrel) zugeführt. Das aus der Kohleverflüssigungszone austretende Produkt umfaßt eine Mischung aus Gasen, Flüssigkeiten, die verarmtes Wasserstoffdonor-Lösungsmittel einschließen, ungelöste Kohle und Mineralstoffe enthält. Die flüssige Mischung wird über die Leitung 13 in eine Abtrennzone 15 überführt. Über Kopf wird über die Leitung 17 eine Gasfraktion gewonnen. Eine Zwischenfraktion, die bei 204 bis 371 ⁰C (400 bis 700 ⁰F) siedet, wird als Wasserstoffdonor-Lösungsmittel aufgefangen und über die Leitung 19 der katalytischen Lösungsmittelhydrierzone 21 zugeführt. Die höheren Fraktionen, die von etwa 371 bis 538 ⁰C (700 bis 1000 ⁰F) sieden, werden über die Leitung 23 abgezogen. Die schwere Sumpffraktion, die bei Atmosphärendruck oberhalb 538 ⁰C (1000 ⁰F) siedet und Kohle bzw. Halbkoks enthält, wird zum Zwecke des Verkokens, wie es nachfolgend noch beschrieben wird, über die Leitung 25 abgezogen. Die Zwischenfraktion (Lösungsmittelfraktion), die in die kata-Iytische Hydrierzone eingeführt wird, wird dort in Gegen-

909849/052Ö

Anwaltsakte 29 897

wart eines Katalysators mit über die Leitung 27 zugeführtem Wasserstoff in Kontakt gebracht. Geeignete Bedingungen der katalytischen Lösungsmittelhydrierzone umfassen eine Temperatur von etwa 343 bis 454 °C (650 bis 850 ⁰F), vorzugsweise von etwa 371 bis etwa 427 ⁰C (700 bis 800 ⁰F), und einen Druck von etwa 44,8 bis etwa 138 bar (650 bis 2000 psia) und vorzugsweise von etwa 68,9 bis etwa 103,4 bar (100 bis 1500 psia). Die Menge, in der Wasserstoff für diese Behandlung verwendet wird, erstreckt sich im allgemeinen von etwa 178,1 bis etwa 1781 m³/m³ (1000 bis 10000 standard cubic feet per barrel) und vorzugsweise von etwa 356,2 bis etwa 890,5 m³/m³ (2000 bis 5000 standard cubic feet per barrel). Die hierfür verwendeten Hydrierkatalysatoren sind üblicher Art. Typischerweise umfassen solche Katalysatoren ein Aluminiumoxid- oder Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Trägermaterial, das mit einem oder mehreren Elementen der Nichtedelmetalle der Gruppe VIII und einem oder mehreren Metallen der Gruppe VI des Periodensystems der Elemente kombiniert ist. Typische Katalysatoren enthalten die Oxide und/oder Sulfide von Kobalt-Molybdän, Nickel-Molybdän, Nickel-Wolfram, Nickel-Molybdän-Wolfram, Kobalt-Nickel-Molybdän und dergleichen. Die über die Leitung 25 aus der Abtrennzone 15 abgezogene schwere Sumpffraktion wird in die Verkokungszone 29 eingeführt, in der eine Feststoff-Wirbelschicht (die Koksteilchen mit einer Teilchengröße von 40 bis 1000 μΐη umfaßt) ent-

9098 49/0526

Anwaltsakte 29 897

halten ist, deren oberes Niveau mit der Bezugsziffer bezeichnet ist. Über die Leitung 35 wird von der Unterseite des Verkokungsreaktors 33 ein aufwirbelndes Gas, beispielsweise Dampf, in einer solchen Menge eingeführt, daß sich eine Oberflächengeschwindigkeit des aufwirbelnden Gases im Bereich von 0,15 bis 1,52 m/s (0,5 bis 5 feet per second) ergibt, über die Leitung wird dem Reaktor 33 Koks mit einer oberhalb der Verkokung stemperatur liegenden Temperatur, beispielsweise mit einer Temperatur, die um etwa 55,6 bis 444,4 ⁰C (100 bis 800 ⁰F) oberhalb der tatsächlichen Betriebstemperatur der Verkokungszone liegt, in einer Menge zugeführt, die dazu ausreicht, die Verkokungstemperatur in einem Bereich von etwa 454 bis etwa 760 ⁰C (850 bis 1400 ⁰F) und vorzugsweise in einem Temperaturbereich von etwa 482 bis etwa 649 °C (900 bis 1200 ⁰F) zu halten. Der Druck in der Verkokungszone wird in einem Bereich von etwa 1,34 bis etwa 11,3 bar (5 bis 150 psig) und vorzugsweise im Bereich von etwa 1,34 bis etwa 4,10 bar (5 bis 45 psig) gehalten. Der untere Abschnitt des Verkokungsreaktors dient als Abstreifzone zur Entfernung der von dem Koks eingeschlossenen Kohlenwasserstoffe. Über die Leitung wird ein Koksstrom aus der Äbstreifzone abgezogen und im Kreislauf in die Heizeinrichtung 41 eingeführt. Die umwandlungsprodukte werden durch den Zyklon 43 geführt, um die mitgerissenen Feststoffe abzutrennen, die über das Tauchrohr 45 in die Verkokungszone zurückgeführt

909849/0S28

Anwaltsakte 29 897

werden. Die den Zyklon über die Leitung 47 verlassenden Dämpfe werden in einen Wäscher 49 eingeführt, der auf dem Verkokungsreaktor angeordnet ist. Gewünschtenfalls kann man einen Strom aus in dem Wäscher kondensierten schweren Materialien im Kreislauf über die Leitung 51 in den Verkokungsreaktor zurückführen. Die in der Verkokungseinrichtung gewonnenen Umwandlungsprodukte werden über die Leitung 53 aus dem Wäscher 49 abgezogen und in üblicher Weise fraktioniert. In der Heizeinrichtung 41 wird der der Abstreifbehandlung unterworfene Koks aus dem Verkokungsreaktor 33 (der üblicherweise als kalter Koks bezeichnet wird) über die Leitung 39 in eine Wirbelschicht aus heißem Koks eingeführt, deren oberes Niveau mit der Bezugsziffer 55 bezeichnet ist. Die Schicht wird zum Teil dadurch erhitzt, daß man der Heizeinrichtung über die Leitung 57 ein Heizgas zuführt. Zusätzliche Wärme wird der Heizeinrichtung durch den über die Leitung 59 im Kreislauf geführten Koks zugeführt. Der gasförmige Abstrom der Heizeinrichtung, der mitgerissene Feststoffe enthält, wird durch einen Zyklon geführt, der einen ersten Zyklon 61 und einen zweiten Zyklon 63 umfassen kann, in dem die Abtrennung der größeren mitgerissenen Feststoffe erfolgt. Die abgetrennten größeren Feststoffteilchen werden über entsprechende Zyklontauchrohre in die Schicht der Heizeinrichtung zurückgeführt. Der erhitzte gasförmige Abstrom, der noch mitgerissene feinteilige Feststoffe enthält, wird über die Leitung 65 aus der

909849/0528

Anwaltsakte 29 897

'4

Heizeinrichtung 41 abgezogen. Im folgenden sei das System zur Abtrennung der feinteiligen Stoffe näher erläutert.

Aus der Wirbelschicht in der Heizeinrichtung 41 wird heißer Koks abgezogen und über die Leitung 37 in den Verkokungsreaktor 33 zurückgeführt, um diesem Wärme zuzuführen. Ein weiterer Teil des Kokses wird aus der Heizeinrichtung 41 abgezogen und über die Leitung 67 in eine Vergasungszone 69 und einen Vergaser 71 eingeführt, in dem eine Schicht aufgewirbelten Kokses gehalten wird, deren Niveau mit der Bezugsziffer 73 bezeichnet ist. Gewünschtenfalls kann man einen Strom des zu verwerfenden Kokses über die Leitung 75 aus der Heizeinrichtung 41 oder aus dem Vergaser 71 abziehen.

Die Vergasungszone wird bei einer Temperatur von etwa 871 bis etwa 1093 ⁰C (1600 bis 2000 ⁰F) und einem Druck von etwa 1,34 bis etwa 11,3 bar (5 bis 150 psig) und vorzugsweise bei einem Druck von etwa 1,69 bis etwa 5,13 bar (10 bis 60 psig) und noch.bevorzugter bei einem Druck von etwa 2,72 bis etwa 4,10 bar (25 bis 45 psig) gehalten. Ober die Leitung 77 zugeführter Wasserdampf und über die Leitung 78 zugeführtes sauerstoffhaitiges Gas, wie Luft, handelsüblicher Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft, werden über die Leitung 79 in den Vergaser 71 eingeführt. Die Umsetzung der Koksteilchen mit dem Wasserdampf und dem Sauer-

909-849/0528

Anwaltsakte 29 897

stoff enthaltenden Gas in der Vergasungszone liefert Wasserstoff und ein Kohlenmonoxid enthaltendes Brenngas bzw. Heizgas. Das als Produkt des Vergasers anfallende Heizgas, das zusätzlich eine gewisse Menge mitgerissener Feststoffe enthalten kann, wird über Kopf über die Leitung 57 aus dem Vergaser 71 abgezogen und in die Heizeinrichtung 41 eingeführt, um in der oben beschriebenen Weise einen Teil der erforderlichen Wärmemenge zuzuführen.

Wenngleich das Fließkoksverfahren der Einfachheit halber im Hinblick auf im Kreislauf geführten Koks als Wirbelschichtmedium beschrieben worden ist, versteht es sich doch, daß die aufgewirbelten Impfteilchen, auf denen der Koks in der Verkokungszone abgeschieden wird, aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Magnesiumoxid, Calciumoxid, Alundum (Werkstoff aus geschmolzenem 86- bis 99prozentigem Aluminiumoxid), Mullit, Bauxit oder dergleichen bestehen können. Die aufgewirbelten Feststoffe können gegebenenfalls katalytischer Natur sein.

Der die mitgerissenen Feststoffe enthaltende gasförmige Abstrom der Heizeinrichtung wird über die Leitung gewünschtenfalls durch einen indirekten Wärmetauscher 81 in den Zyklon 83 eingeführt, in dem ein TeiL der mitgerissenen Feststoffe abgetrennt und über die Leitung 85 als trockene feinteilige Materialien aus

9098497052Ö

Anwaltsakte 29 897

dem Zyklon abgezogen werden. Aus dem Zyklon 83 wird über die Leitung 87 ein Gasstrom, der gasförmigen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und die noch vorhandenen mitgerissenen Feststoffe enthält, abgezogen und durch einen Naßwäscher 89, beispielsweise einen Venturi-Wäscher, eine gepackte Schicht, einen Naßzyklon oder eine andere übliche Vorrichtung, in der ein feststoffhaltiges Gas

TO mit einer über die Leitung 91 zugeführten Flüssigkeit gewaschen wird, geführt. Das gewaschene Heizgas wird über die Leitung 93 abgeführt und über die Leitung 95 einem Gasreinigungsverfahren, das mit der Bezugsziffer 97 bezeichnet ist , zugeführt, beispielsweise einem üblichen Stretford-Verfahren. Das Heizgas wird über die Leitung 98 aus diesem Gasreinigungsverfahren gewonnen. Als Waschflüssigkeit kann man Wasser, eine ein chemisches Reagens oder ein Absorptionsmittel enthaltende wäßrige Lösung oder ein Kohlenwasserstofföl, beispielsweise ein Gasöl, verwenden. Wenn Wasser in dem Wäscher als Waschflüssigkeit verwendet wird, wird mindestens ein Teil der in dem Gasstrom enthaltenen Feststoffe von dem Gas abgetrennt und ergibt mit dem Waschwasser eine verdünnte Feststoff-Wasser-Aufschlämmung, die über die Leitung 99 aus dem Wäscher abgezogen wird. Die verdünnte Aufschlämmung enthält weiterhin saure Gase, wie CO₂, H_?S und COS. Ein Teil der verdünnten Feststoff-Wasser-Auf schlämmung wird über die Leitung 101 in den Naßwäscher 89 zurückgeführt. Ein anderer Teil der verdünnten Aufschlämmung wird über die Leitung 103 einer Ab-

909849/0528

Anwaltsakte 29 897

streifzone 105 zugeführt, in der die Aufschlämmung mit einem Abstreifgas, wie Wasserdampf oder einem anderen inerten Gas, in Kontakt gebracht wird, das über die Leitung 107 in die Abstreifzone eingeführt wird, um mindestens einen Teil der sauren Gase aus der Wasser-Feststoff-Auf schlämmung abzutrennen. Der gasförmige Abstrom der Abstreifzone, der die abgestreiften sauren Gase enthält, wird über die Leitung 109 aus der Abstreifzone abgezogen und in die Leitung 95 eingeführt, um dann der Gasreinigungsexnheit zugeführt zu werden. Beispielsweise kann das Gasreinigungsverfahren ein Verfahren zur Abtrennung von Schwefelwasserstoff, wie beispielsweise das Stretford-Verfahren, sein, bei dem Schwefelwasserstoff in Form von Schwefel aus dem zu behandelnden Gas entfernt wird. Das Stretford-Verfahren ist ein adsorptives Verfahren, bei dem eine alkalische Lösung verwendet wird, die eine oder mehrere Anthrachinon-disulfonsäuren enthält. Diese Lösung kann weiterhin ein Metallvanadat oder ein Salz eines zweiwertigen Metalls enthalten. Weitere Einzelheiten bezüglich des Stretford-Verfahrens finden sich in Hydrocarbon Processing, Volume 52, Nr. 4 (April 1973), Seite109.

Durch das direkte Einführen des gasförmigen Abstroms der Abstreifzone in das stromabwärts gelegene Gasreinigungsverfahren statt der Einführung dieses Materials in den Naßwäscher, das heißt, statt den gasförmigen Abstrom der Abstreifeinrxchtung in die Leitung 87 einzu-

909849/0526

Anwaltsakte 29 89 7

führen, wird es möglich, die Ansammlung von Verunreinigungen in dem Naßwäscher auf einem Minimum zu halten, so daß weniger Verunreinigungen abgestreift werden und weniger Abstreifgas erforderlich ist. Die abgestreifte Wasser-Feststoff-Aufschlämmung wird über die Leitung 101 aus der Abstreifeinrichtung 105 abgezogen.

909849/05.2.8

Leerseite

Claims

Γ—w PATENTANSPRÜCHE

1. Integriertes Verkokungs- und Vergasungsverfahren, bei dem

a) ein kohlenstoffhaltiges Material in einer Verkokungszone, die eine bei den Bedingungen des Fließkoksverfahrens gehaltene Schicht aufgewirbelter Feststoffe enthält, unter Bildung von Koks umgesetzt wird, der sich auf dem aufgewirbelten Feststoff niederschlägt;

d) ein zweiter Teil der erhitzten Feststoffe in eine Wirbelschicht-Vergasungszone, die bei einer höheren Temperatur gehalten wird als die Heizzone, eingeführt wird;

e) der zweite Teil der erhitzten Feststoffe in der Vergasungszone mit Wasserdampf und einem sauerstoffhaltigen Gas unter Bildung eines Wasserstoff enthaltenden heißen Gasstroms umgesetzt wird;

909849/0528

h) der erhaltene abgekühlte Gasstrom, der Wasserstoff, saure Gase und mitgerissene Feststoffe enthält, aus der Heizzone gewonnen wird;

i) mindestens ein Teil der mitgerissenen Feststoffe aus dem abgekühlten Gasstrom der Stufe h) abgetrennt wird;

k) der in der Stufe j) erhaltene Gasstrom einer Zone zur Abtrennung saurer Gase zugeführt wird; und

1) die Flüssigkeits-Feststoff-Aufschlämmung einer Abstreifzone zur Abtrennung saurer Gase zugeführt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß man den die sauren Gase enthaltenden dampfförmigen Abstrom der Abstreifzone in die Zone zur Abtrennung saurer Gase der Stufe k) einführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe a) als kohlenstoffhaltiges Material ein kohlenwasserstoffhaltiges 81 verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe a) als kohlenstoffhaltiges Material ein Feststoffe enthaltendes kohlen-

909849/0528

/iv^ltsakte 29 897

wasserstoffhaltiges öl verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch -gekennzeichnet , daß man als kohlenstoffhaltiges Material Rückstände der Kohleverflüssigung einsetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Zone der Stufe k) zur Abtrennung saurer Gase eine Zone zur Abtrennung von Schwefelwasserstoff einsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bedingungen des Fließkoksverfahrens eine Temperatur von etwa 454 bis etwa 760 ⁰C einschließen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dad u rehgekennzeichnet , daß die Bedingungen des Fließkoksverfahrens eine Temperatur von etwa 482 bis etwa 649 ⁰C einschließen.

8. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe a) als kohlenstoffhaltiges Material eine Fraktion der Rückstände der Kohleverflüssigung einsetzt.