DE2931475C2

DE2931475C2 - Mehrstufiges Verfahren zur Calcinierung von Grünkoks, der aus dem Delayed-Coking-Verfahren stammt und Anlage zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2931475C2
Application number: DE2931475A
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Mitaka Tokyo Komi; Kisaku Tokyo Noguchi
Original assignee: Koa Oil Co Ltd
Current assignee: Koa Oil Co Ltd
Priority date: 1979-03-08
Filing date: 1979-08-02
Publication date: 1982-02-25
Also published as: GB2043676B; GB2043676A; DE2931475A1; JPS55118995A; US4265710A; FR2450866B1; JPS5825392B2; FR2450866A1; CA1137017A

Description

Aus der DE-ÖS 28 16 276 ist ein auf den Entwick» kingsarbeiten der Anmelderin beruhendes dreistufiges Gälcinierungsveffahren für Grünkoks, der aus einem Delayed-Coking-Verfahren stammt, bekannt, das es ermöglicht, die Koksqualität wesentlich zu verbessern und die Energiebilanz günstig zu gestalten. Die einzelnen Arbeitsstufen werden in mindestens drei in Serie geschalteten und bezüglich der Gasatmosphäre und der Temperatur unabhängig voneinander geregelten öfen durchgeführt Dabei werden die in der zweiten Arbeitsstufe bei Temperaturen oberhalb 600° C abdestillierenden flüchtigen Bestandteile des Koks im Verfahren selbst verbrannt

Soweit jedoch festgestellt werden konnte, ist der in diesem Verfahren gewonnene calcinierte Koks noch nicht ganz zufriedenstellend, wenn er für künstliche Graphitelektroden verwendet werden soll, wo ein besonders hochwertiger Koks erforderlich ist Dies bedeutet, daß im Hinblick auf eine hohe Dichte und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, welche in einem für künstliche Graphitelektroden zu verwendenden Koks die wichtigsten Eigenschaften sind,

2i' noch manches verbesserungswürdig ist

Zwar ist es an sich bekannt (vgl. US-PS 4Ί 00 265), daß sich bei einem lediglich zwei Arbeilsslufen umfassenden Calcinierungsverfahren der Wärmeausdehnungskoeffizient des Endprodukts senken und seine Dichte erhöhen läßt wenn man zwischen diesen Stufen eine Zwischenkühlung durchführt Die erste Stufe wird dabei bei einer Temperatur durchgeführt, welche unterhalb der üblichen Calcinierungstemperatur liegt während die Temperatur für die zweite Stufe im üblichen Bereich der Caicinierungstemperatur gewählt wird. Die Dichteerhöhung könnte sich daraus erklären, daß durch die Zwischenkühlung ein schnelles Abgasen der flüchtigen Koksbestandteile verhindert wird und damit die Ausbildung einer porösen Struktur unterbleibt. Die Verringerung des Wärmeausdehnungskoeffizienten könnte auf einer durch die Zwischenkühlung mit anschließender Erwärmung bewirkte Ausbildung von feinen Rissen im Koks beruhen, welche die in der zweiten Calcinierungsstufe stattfindende Expansion infolge Temperaturerhöhung abso Neren bzw. ausgleichen.

Eine Übertragung dieser bekannten Maßnahme auf die mehrstufige Arbeitsweise der DE-OS 28 16 276 hat sich jedoch aus den nachstehenden Gründen als nicht praktikabel erwiesen: Man müßte nämlich in diesem Fall den in der zweiten Stufe des Dreistufenverfahrens der DE-OS 28 16 276 erhaltenen vorcalrinierten Koks einmal abkühlen und dann diesen Koks in der dritten Stufe calcinieren. Dies ist jedoch nicht so einfach, wie man vielleicht annimmt, denn das einmalige Abkühlen des vorcalcinierten Kokses aus der zweiten Stufe, das Wiederaufheizen des Kokses auf eine Temperatur, welche der Temperatur am Austragende des Ofens für diese Stufe entspricht, und die weitere Wärmezufuhr für die Endcalcinierung bedeuten eine zu große Belastung für den Ofen in der dritten Stufe, und der Wärmeinhalt des Abgases, welcher sich durch diese überhöhte Belastung ergibt, ist so groß, daß er in der gesamten Calcinierungsanlage nicht aufgebraucht werden kann.

Es ist außerdem eine Arbeitsweise aus der DE-OS 26 33 789 bekannt, bei der Grünkoks zunächst in einer Trocknungsstufe, dann in einer Calcinierungsstufe und das Endprodukt in einer gesonderten Rühlstufe behandelt wird. Eine solche Nachkühlung des fertig calcinieren Koks hat jedoch keinen Einfluß auf Dichte und Wärmeausdehung des Calcinats, so daß sich auf diese Weise keine Qualitätsverbesserung der gewünschten Art erzielen läßt,

Erfindungsgemäß hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß sich ein Mehrstufenverfahren der in der DE-OS 28 16 276 geschilderten Art dadurch verbessern läßt und die vorstehend erläuterten verfahrenstechnischen Schwierigkeiten überwinden lassen, wenn man die Zwischenkühlung zwischen die zweite und dritte Arbeitsstufe einschiebt und gleichzeitig die in der zweiten Arbeitsstufe freigesetzten flüchtigen Bestandteile erst in der dritten Arbeitsstufe verbrennt, während diese Verbrennung bei der Arbeitsweise der DE-OS iu 28 16 271 in der zweiten Arbeitsstufe erfolgt und die Verbrennungsabgase damit in die erste Arbeitsstufe gelangen.

Erfindungsgemäß werden hingegen die Verbrennungsenergien der flüchtigen Bestandteile in günstiger Weise für die Endcalcinierung ausgenutzt. Gleichzeitig läßt sich auf diese Weise auch die Temperatur am Austragsende der zweiten Stufe wesentlich einfacher regeln.

Durch die Veränderung in der Verfahrensführung, die durch die erfindungsgemäß vorgesehene Zwischenkühlstufe bedingt ist, muß auch die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Anlage abgewand<_.t werden, wie nachstehend anhand der Zeichnung noch näher erläutert wird. Diese mindestens drei in Serie geschaltete und bezüglich der Gasatmosphäre sowie Temperaturführung getrennt regelbare Öfen aufweisende Anlage ist gekennzeichnet durch eine Zwischenkühlzone, die zwischen der Abzugsvorrichtung des Ofens der bisherigen zweiten Arbeitsstufe und dem Eintragsteil jo des Ofens der bisherigen dritten Arbeitsstufe angeordnet ist. wobei sich die Abzugsvorrichtung des Ofens der bisherigen zweiten Arbeitsstufe in direkter Nachbarschaft zur Verbrennungskammer dieses Ofens befindet. Außerdem ist eine Verbindungsleitung vorgesehen, die i, den Gasauslaß des Ofens der bisherigen zweiten Arbeitsstufe mit der Verbrennungskammer des Ofens der bisherigen dritten Arbeitsstufe verbindet.

Das erfindungsgemäße mehrstufige Verfahren zur Calcinierung von Grünkoks, der aus einem Delayed-Coking-Verfa'.ren stammt, wobei die einzelnen Arbeitsstufen in mindestens drei in Serie geschalteten und unabhängig voneinander bezüglich der Gasatmosphäre und der Temperatur geregelten Öfen durchgeführt werden, in der ersten Arbeitsstufe das im Grünkoks enthaltene Wasser verdampft, der Koks getrocknet und vorerhitzi wird, in der zweiten Arbe.tsstufe bei erhöhter Temperatur oberhalb 600⁰C die flüchtigen Bestandteile aus dem Koks abdestill'ert und im Verfahren selbst verbrannt werden und in der dritten Arbeitsstufe der Koks weiter auf eine Temperatur im Bereich von 1200 bis 1500⁰C erhitzt und calciniert wird, ist daher dadurch gekennzeichnet, daß der in der zweiten Arbeitsstufe gebildete vorcalcinierte Koks vor Einspeisen in die dritte Arbeitsstufe einer Zwischenkühlung unterworfen wird und daß die in der zweiten Arbeitsstufe freigesetzten flüchtigen Bestandteile erst in der dritten Arbeitsstufe verbrannt werden.

Die vorliegende Erfindung wird mn anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im _bo einzelnen beschrieben.

Fig. 1 stellt ein FlieBdiagramm einer Ausführungs^ form der erfindungsgemäßen Arbeitsweise dar, wobei Drehrohrofen in den einzelnen Arbeitsstufen eingesetzt werden. Die durchgehenden Linien bezeichnen hierbei den Weg, den der Koks nimmt; die Unterbrochenen Linien mit einem Punkt den der vorerhitzten Luft; die Unterbrochene Linie rnlf zwei Punkten den des Abgases mit den flüchtigen Bestandteilen und die gestrichelte Linie den des verbrannten Abgases.

F i g. 2 zeigt in Seitenansicht eine Aufgabevorrichtung 1, mit der der Drehrohrofen 2 zweckmäßig ausgestattet ist.

Der als Einsatzmaterial verwendete Grünkoks, der durch ein Delayed-Coking-Verfahren erhalten worden ist, wird zunächst zerkleinert, gesiebt und gesichtet, so daß er die gewünschte Teilchengrößenverteilung aufweist, beispielsweise derart, daß etwa 25% des Kokses eine Teilchengröße aufweisen, die nicht größer ist als einem 3-Maschensieb entspricht, während etwa 75% des Kokses eine Teilchengröße oberhalb eines 3-Maschensiebes haben und der maximale Teilchendurchmesser nicht größer als 70 mm ist Dieser so vorbereitete Grünkoks wird dann mittels der Aufgabevorrichtung 1 in den Drehrohrofen 2 eingeführt, in welchem die Arbeitsstufe des Trocknens und Vorerhitzens des Kokses stattfindet.

Die Aufgabevorrichtung 1 kann dabei so ausgestaltet sein, daß ein Vorratsbehälter direk* om obe-en Ende in der. Drehrohrofen 2

:ingefü'.rt ist. Um einer.

besseren Luftabschluß zu gewährleisten, wird jedoch vorzugsweise gemäß F i g. 2 eine Ausführungsform gewählt derart, daß das Einsatzmaterial in einen ringförmigen Vorratsbehälter Ic mit einem Durchmesser größer als derjenige des Drehrohrofenkörpers 2f> in der Nähe des oneren Endes 2a des Drehrohrofens eingeführt wird, wobei eine Fördervorrichtung la und ein Fallrohr 1 b vorgesehen sind, und ein Trog 1 dan z. B. vier Stellen innerhalb des Vorratsbehälters Ic angeordnet ist, der mii dem Drehrohrofenkörper 2b in Verbindung steht. Das Einsatzmaterial wird im Innern des Drehrohrofens über diese Troge lc/zugeführt.

Ein Grünkoks hat typischerweise einen Wassergehalt von 7 bis 10 Gewichtsprozent und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6 bis 10 Gewichtsprozent (bestimmt nach der Norm JIS M 8812). Üblicherweise hat Grünkoks außerdem eine gemessene Dichte im Bereich von 0.80 bis 0.95 g/cm». In dem Drehrohrofen 2 wird der eingespeiste Grünkoks mittels eines heißen G- 3es, das zweckmäßig eine Temperatur im Bereich von etwa 900 bis 1200° C aufweist, auf eine Temperatur von 300 bis 400°C aufgeheizt. Dieses heiße Gas wird dem Drehrohrofen 2 über Leitung 5 zugeführt und stammt aus dem Calcinierungsofen 4, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird. In dem Drehrohrofen 2 wird der Koks nicht nur vorerhitzt, sondern gleichzeitig wird sein Wassergehalt abgedampft. Der Drehrohrofen 2 weist eine Neigung von etwa 1.2 bis 3.0 auf, und sein Innendurchmesser, seine Gesamtlänge und die Drehgeschwindigkeit werden so gewählt, daß die Verweilzeit des Kokses in diesem Ofen etwa 10 bis 30 min beträgt. Für die Verarbeitung einer Einsatzcharge von 10 t/h wählt man beispielsweise eine Ofen nut einem Innendurchmesser von 2,3 m. einer Gesamtlänge von 20 rn und einer Drehgeschwindigkeit von 0.5 bis 1,0 UpM.

Das aus dem Drehrohrofen 2 abgezogene heiße Gas weist immer noc¹" eine Temperatur von etwa 400 bis 600⁰C auf, und dieses Gas wird daher zweckmäßig über Leitung 6 in einen Frischluftvorerhitzer eingespeist, in welchem ein Wärmeaustausch mit der Frischluft stattfindet und das Gas dadurch auf eine Temperatur von etwa 200 bis 300°C abgekühlt wird. Dieses abgekühlte Gas wird dann über den Schornstein 8 in die Atmosphäre entlassen, während gleichzeitig die Frisch' luft auf eine Temperatur von 200 bis 400⁰C vorerhitzt

worden ist. Diese Frischluft wird über Leitungen 9, 9a und 9b in die Verbrennungskammer 10 des Ofens 3 für die Vorcalcinierung und in die Verbrennungskammer 11 des Ofens 4 für die Endcalcinierung eingespeist. Am unteren Ende des Schornsteins 8 ist ein nicht dargestellter Lufteinlaß vorgesehen, wodurch sich die Menge der eingespeisten Luft einregeln läßt und beispielsweise in dem Schornstein ein Unterdruck von 20 mm Wassersäule eingestellt werden kann.

Der im Drehrohrofen 2 getrocknete und vorerhitzte Koks, der eine Temperatur von etwa 300 und 400⁰C aufweist, wird dann über eine Aufgabevorrichtung 12 in den Vorcalcinierungsofen 3 eingespeist, in dem Brennstoff mit Hilfe eines Brenners 13 und der vorerhitzten Luft aus der Leitung 9a verbrannt wird und die flüchtigen Bestandteile des Koks mittels der bei der Verbrennung des Brennstoffes entstehenden Wärme abdestilliert werden, wobei der Koks auf Temperaturen zwischen 600 und lOOO'C erhitzt wird. In diesem

flüchtigen Bestandteile ausgetrieben, und der Koks zieht sich sehr schnell zusammen. Somit hängt die Qualität des Fertigkokses sehr wesentlich davon ab. ob die Temperatur in dem Ofen zur Vorcalcinierung in diesem Bereich gehalten und kontrolliert wird.

Bei der Aufgabevorrichtung 12 kann es sich um den gleichen Typ handeln wie bei der Aufgabevorrichtung 1. Üblicherweise befindet sich das Einlaßende des Ofens 3 direkt unterhalb des Auslaßendes des Ofens 2, so daß der vorerhitzte Koks infolge der Schwerkraft direkt vom Ofen 2 in den ringförmigen Vorratsbehälter 12_t fällt, welcher in der Zeichnung zwar nicht angegeben ist. aber dem Vorratsbehälter lc von Fig. 2 entspricht. Von dem Vorratsbehälter 12c gelangt dann der Koks in das Innere des Drehrohrofens 3. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Koks aber auch mittels eines Stahltransportbandes oder eines beweglichen Vorratsbehälters vom einen Ofen zum anderen Ofen transportiert werden.

Die Verbrennungskammer 10 ist derart ausgebildet, daß die Auslaßöffnung für das Verbrennungsgas direkt mit dem Auslaßende des Drehrohrofens in Verbindung steht Dem verwendeten Brenner 13 sind in bezug auf Brennstoff und Art keine Grenzen gesetzt. Der Vorzug wird jedoch einem von einer kurzen Flamme beaufschlagten Gasbrenner des Vormischtyps gegeben, in dem ein Heizgas und Luft für die Verbrennung gleichförmig vorgemischt und diese Mischung anschließend über eine Düse direkt zur Verbrennung in den Ofen injiziert wird, da auf diese Weise eine nutzlose Verbrennung von Koks und flüchtigen Bestandteilen vermieden werden kann.

Die durch die Leitung 9a in die Verbrennungskammer 10 eingespeiste Menge an vorerhitzter Luft wird innerhalb des Bereiches zwischen der für die Verbrennung von Brennstoff erforderlichen Mindestmenge und einem Überschuß von 10% von dieser gehalten, um den Ofen 3 in einer im wesentlichen nicht-oxidierenden Atmosphäre zu halten und die Verbrennung von Brennstoff auf ein Minimum zu reduzieren. Ferner können auf der Oberflache der isolierenden feuerfesten Auskleidung des Ofens regelmäßige oder unregelmäßige Formen und Anordnungen von Hebeleisten vorgesehen sein, den Koks möglichst gut zu bewegen und dadurch die Bildung von Ringen aus anhaftenden Substanzen (Koksringen) zu verhinde-n.

Der Neigungswinkel des Ofens 3 beträgt zwischen etwa \2 und 3,0°, und die Verweilzeit beträgt geeigneterweise zwischen etwa 30 und 90 min. Das Verbrennungsgas wird nicht nur im Gegenstrom zum Grünkoks geführt wie in F i g. 1; es kann auch parallel zu diesem bzw. im Gleichstrom mit diesem strömen. jedoch wird zur Verbesserung des Wärmewirkungsgrades, um die flüchtigen Bestandteile in einer Zwisehenzöhe auf wirksame Weise abzudestillicren und um die Calcinierungstemperatur des Kokses unter Kohlrolle zu halten, eine Gasführung im Gegenstrom zum Koks gemäß Fig. 1 vorgezogen.

Anschließend wird der auf Temperaturen zwischen etwa 600 und lOOOT. erhitzte Koks über eine Abzugsvorrichtung 14 des Ofens 3 abgezogen und in eine Zone 15 für die Zwischenkühlung eingespeist, wo der Koks einer natürlichen Art von Kühlung oder auch einer Zwangskühlung unterworfen wird, beispielsweise indem man ihn mit Wasser besprüht, bis er eine Temperatur zwischen Zimmertemperatur und 200⁰C. vorzugsweise aber eine Temperatur von nicht über

2»v !00°C 3lifw?ist. I_lrr* yii vf»rhinHprn_# Haft rlpr Knlit während des Abkühlens oxidiert, wird die Abkühlgeschwindigkeit vorzugsweise so eingestellt, daß sie nicht kleiner als 100°C/h ist. Der auf diese Weise abgekühlte Koks wird dann über eine Aufgabevorrichtung 16 in den Ofen 4 für die endgültige Calcinierung eingespeist.

Das die flüchtigen Bestandteile enthaltende Abgas wird aus dem Ofen 3 über eine Leitung 17 in die Verbrennungskammer 11 des Ofens 4 eingespeist, wo es mittel.' der über Leitung 90 zugeführten vorerhitzten Luft verbrannt wird. Das dadurch entstandene Verbrennungsgas wird zum Erhitzen des in den Ofen 4 eingespeisten Kokses auf Calcjnierungstemperaturen zwischen 1200 und 1500⁰C verwendet Um eine vollständige Verbrennung des Abgases mit den flüchtigen Bestandteilen aus der Leitung 17 in der Verbrennungskammer 11 sicherzustellen, wird das Abgas gründlich mit Luft vermischt. Hierfür bläst man das Gas so ein, daß der Gasstrom entweder auf den durch die Leitung 9b zugeführten Strom an vorerhitzter Luft in der Verbrennungskammer 11 senkrecht auftrifft oder daß das Abgas in der Verbrennungskammer 11 eine Turbulenz verursacht.

Die Verbrennungskammer 11 ist mit einem Brenner 18 zur Verbrennung von normalem Brennstoff versehen. welcher sowohl zu Beginn des Calcinierungsvorgangs als auch zum Erhitzen von zusätzlichem, für die Temperaturregelung erforderlichen Brennstoff verwendet wird.

Der Ofen 4 weist einen Neigungswinkel zwischen 1,2

so und 3.0° auf, und die Gesamlverweilzeit des Kokses in dem Ofen beträgt zweckmäßig zwischen 30 und 90 min.

In diesem Ofen 4 wird der Koks zwischen etwa '-0 und etwa 30 min auf Calcinierungstemperatur gehalten.

Der calcinierte Koks wird dann als Fertigprodukt über eine vor der Verbrennungskammer 11 angeordnete Austragvorrichtung 19 abgezogen. Das Verbrennungsabgas aus dem Ofen 4 wird dagegen über Leitung 5 in den Ofen 2 zum Trocknen und Vorerhitzen eingespeist und als Wärmequelle verwendet. Normalerweise wird der abgezogene Koks in eine Kühlvorrichtung vom Typ eines Drehrohrofens eingespeist welcher eine Düse für die Zufuhr von Kühlwasser aufweist und durch direktes Besprühen mit Wasser gekühlt Gegebenenfalls kann der Koks auch mit Gas gekühlt werden.

Die Geschwindigkeit und Art der sich fortbewegenden Materialströme und die Temperaturverteilung in den einzelnen Arbeitsstufen, bezogen auf 1 t Grünkoks, sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengestellt

	29 31 475	7	ArI des sich fortbewegenden Materials	Temperatur ( C)	8

Tabelle I	Grünkofcs	Zimmerternp.	Durchströmende
UezugszilTer	vorerhilzter Koks	400	Menge
in Pig. I	vorcnlcinierlef Koks	800	I t
1	zwischengekühlter Koks	80	0,971
12	endgültig ealeinierler Koks	1350	0,86 I
14	vorerhitzte Luft	2^0	0,86 t
16	vorerhitzte Luft	250	0,85 1
19	vorerhilzte Luft	250	1203 Nm''
9	flüchtige Bestandteile enthaltendes	900	247Nm'
9(7	Abgas		<)·'<■■. Nm¹
9(1	Verbrennungsabgas	1000	337 Nm''
17	Verbrennungsabgas	42')
	Brennstoff (Heizwert 8800 kcal/kg)		1301 Nm¹
5	Brennstoff (Heizwert 8800 kcal/kg)		1305Nm'
6			25 kg
13		('kg
18

Die typischen Eigenschaften des auf diese Weise erfindungsgemäß erhaltenen calcinierten Kokses sowie zum Vergleich die von calciniertem Koks, welcher ohne •Zwischenkühlung erhalten wurde, sind nachstehend angegeben.

Mit	Ohne
Zwischen	Zwischen
kühlung	kühlung
1,42	1.42
2.169	2.110
1.1	1.2

0,7

0.S

Gemessene Dichte (g/cm³)
Tatsächliche Dichte (g/cm³)
Wärmeausdehnungskoeffizient*) (bei 1000 C
gebrannt) [x 10 ⁶ ( C)]

Wärmeausdchnungskoeffizient*) (bei 2600' C
graphitisiert) [x 10"⁶ ( C)]

*) Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient ist hiebei wie folgt bestimmt worden:

Der calcinierte Koks wurde pulverisiert und 92% der Teilchenfraktion mit einer Teilchengröße von oberhalb 200 Maschen sowie 8% der Teilchenfraktion mit einer Teilchengröße unterhalb 200 Maschen werden miteinander vermischt 100 Teile dieser Mischung werden mit: 25 Teilen eines Kohlenteerpechbindemittels vermischt (dieses Bindemittel hat einen Erweichungspunkt von 903⁰C einen Gehalt an in Benzol unlöslichen Bestandteilen von 19,8%, einen Gehalt an in Chinolin unlöslichen Bestandteilen von 4,4%, einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6Z7% und einen Gehalt an fest gebundenem Kohlenstoff von 53.2%). Die Mischung aus Koks und Bindemittel wird erhitzt, verknetet und zu zwei Formungen ausgeformt, von denen der eine dann auf eine Temperatur von 1000°C erhitzt und der andere bei 2600⁰C graphitisiert wurde. Aus diesen Formungen hergestellte Probestücke in Form von Stäben mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von etwa 50 rnrn wurden dann ini Temperaturbereich von 30 bis 100° C bezüglich des linearen Warmeausdehnungskoef-

HierzTi 1 Blatt Zeichnungen

fizienten geprüft. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden in jeder der drei Arbeitsstufen Drehrohrofen eingesetzt. Man kann jedoch anstelle aller oder eines Teils dieser Drehrohröfen auch andere öfen benutzen, bespielsweise Drehherde, eine Retorte oder einen Schachtofen. Vorzugsweise verwendet man jedoch für die Vorcalcinierung und die Endcalcinierung einen Drehrohrofen, weil mit diesem die Verbrennung der flüchtigen Bestandteile verhindert werden kann, eine einheitliche Calcinierung des Kokses möglich ist und die Durchführung des Verfahrens insgesamt vereinfacht wird. Aus arbeitsökonomischen Gründen verwendet man in jeder der drei Arbeitsstufen jeweils nur einen Ofen, der unabhängig regelbar ist, doch können in den Arbeitsstufen gegebenenfalls auch noch Unterteilungen stattfinden, und es können in jeder Arbeitsstufe mehrere öfen eingesetzt werden.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß das erfindungsgemäße Calcinierungsverfahren die folgenden Vorteile aufweist:

1) Dadurch, daß man die jeweiligen Ofenstunden des Dreistufenverfahrens nach der DE-OS 28 16 276 voneinander unabhängig beläßt und die einzelnen Stufen für die Grünkokscalcinierung voneinander unabhängig regelt, lassen sich für die Herstellung von sehr hochwertigem Koks optimale Betriebsbedingungen schaffen, während eine nutzlose Verbrennung des 'Kokses verhindert wird.

2) Die Anwendung der Zwischenkühlung ermöglicht die Herstellung von hochwertigem Koks, welcher für die Verwendung in einer Graphitelektrode sehr geeignet ist.

3) Dadurch, daß man die Verbrennungswärme der flüchtigen Bestandteile in der Anlage auf wirksame Weise nutzt, läßt sich trotz der Zwischenkühlung der gestiegene Gesamtverbrauch an Brennstoff innerhalb angemessener Grenzen halten. Beispielsveise läßt sich die Brennstoffmenge, verglichen mit der Menge, die erforderlich wäre, wenn der Koks zwischen dem zweiten und dritten Schritt des in der vorstehend genannten DE-OS 28 16 276 beschriebenen Verfahrens einer Zwischenkühlung unterworfen würde, urn etwa 60% reduzieren.

230 208/502

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrstufiges Verfahren zur Calcinierung von Grün-Koks, der aus einem Delayed-Coking-Verfahren stammt, wobei die einzelnen Arbeitsstufen in mindestens drei in Serie geschalteten und unabhängig voneinander bezüglich der Gasatmosphäre und der Temperatur geregelten öfen durchgeführt werden, in der ersten Arbeitsstufe das im Grün-Koks enthaltene Wasser verdampft, der Koks getrocknet und vorerhitzt wird, in der zweiten Arbeitsstufe bei erhöhter Temperatur oberhalb 600⁰C die flüchtigen Bestandteile aus dem Koks abdestilliert und im Verfahren selbst verbrannt werden und in der dritten Arbeitsstufe der Koks weiter auf eine Temperatur im Bereich von 1200 bis 1500⁰C erhitzt und calciniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in der zweiten Arbeitsstufe gebildete vorcalcinierte Koks vor Einspeisen in die dritte Arbeitssime einer Zwischenkühlung unterworfen wird und daß die in der zweiten Arbeitsstufe freigesetzten flüchtigen Bestandteile erst in der dritten Arbeitsstufe verbrannt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß der Grün-Koks in der ersten Arbeitsstufe auf Temperatu-en zwischen 300 und 400⁼C und in der zweiten Arbeitsstufe auf Temperaturen zwischen 600 und 1000°C erhitzt, dann auf eine Temperatur zwischen Zimmertemperatur und 200⁰C abgekühlt und schließlich 10 bis 30 min bei "emperaturen zwischen 1200 und 1500⁰C calciniert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks Hei der Zwischenkühlung entweder auf natürlichem Wege oder mittels Zwangskühlung mit einer Geschwindigkeit von lOO'C/h oder darüber auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche nicht über 100° C beträgt.

4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3 mit mindestens 3 in Serie geschalteten und bezüglich der Gasatmosphäre Sowie der Temperaturführung getrennt regelba^n öfen mit jeweils einem Eintrags- und einem Austragsteil, welche vorzugsweise als Drehrohröfen ausgestaltet sind, sowie einem Frischluft-Vorerhit-Eer, dessen Ausgangsteil über getrennte Leitungen mit den Öfen der zweiten und dritten Arbeitsstufe in Verbindung steht, gekennzeichnet durch eine zwischen der in direkter Nachbarschaft zur Verbrennungskammer (10) des Ofens (3) angeordnete Abzugsvorrichtung (14) und dem Eintragsteil des Ofens (4) gelegene Zwischenkühlzone (15) sowie durch eine den Gasauslaß des Ofens (3) mit der Verbrennungskammer (11) des Ofens (4) verbindende Leitung (17) für die freigesetzten flüchtigen Bestandteile.