DE3516225C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Koks aus Kohle durch Verkokung von Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung vorgeschaltete Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung.

Bisher erfolgte die Erzeugung von Koks bei dem eingangs genannten Verfahren in der Weise, daß die Kohle entweder als Naßkohle oder nach Vorbehandlung eingesetzt wird, z.B. nachdem sie in einem Behältnis zunächst getrocknet und vorerhitzt worden ist. Die Kohle wird dann bei den herkömmlichen Koksofenbatterien in eine der Kammern eines mit einer großen Anzahl von parallelen Kammern ausgestatteten Verkokungsofens lose oder gestampft über eine Stampf- und Beschickungsmaschine eingefüllt, in welchem die Verkokungstemperatur durch Aufheizen der Kammerwände mittels dafür geeigneter Gase erfolgt. Der Verkokungsprozeß verläuft relativ langsam und meistens in den benachbarten Kammern zeitlich versetzt zueinander unter Beibehaltung eines im wesentlichen absoluten Druckes von ± 0 mm WS. Nach dem Verkoken wird der fertige Koks durch die seitlichen Kammertüren ausgedrückt und gegebenenfalls feucht gelöscht oder trocken in einer besonderen Kokskühlanlage gekühlt. Die Erzeugung von Koks erforderte bisher also einen verhaltnismäßig großen Anlagenaufwand. Das Verkoken in den Koksofenbatterien erlaubt ferner nur schwierig eine Anpassung an unterschiedlichen Abnahmebedarf, da die einzelnen Kammern nicht abgeheizt werden dürfen, oder es erfolgt ein nutzloser Energieverbrauch. Dieses Erfordernis, die einzelnen Kammern nicht abheizen zu dürfen, bringt auch Probleme bei einer eventuell erforderlichen Reparatur, bei welcher das Personal in den noch sehr heißen Ofen einsteigen muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches wirtschaftlicher, d.h. insbesondere weniger zeitaufwendig und mit geringerem Anlagen- und Verfahrensaufwand ausführbar ist, wobei ferner eine vorrichtungs- bzw. anlagenmäßige Einrichtung zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen werden soll, mit der auch eine leichtere Anpassung an den Abnahmebedarf und eine leichtere und bequemere Reparatur ermöglicht ist.

Bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine oder mehrere Verfahrensstufe(n) in einem Druckgefäß ausgeführt wird bzw. werden.

Hierdurch erhält man zunächst einmal für den reinen Verkokungsprozeß eine Erhöhung des Mengendurchsatzes, weil das Druckgefäß eine größere Dichte der Kohlefüllung und auch deren Stampfen innerhalb des Gefäßes selbst erlaubt, was bei den bisherigen Kokskammeröfen nicht möglich ist. Die Erfindung erlaubt ferner im Gegensatz zum Stand der Technik außer der Verkokung auch die anderen Verfahrensstufen, nämlich die gegebenenfalls der Verkokung vorgeschaltete Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle und/oder auch die gegebenenfalls der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung in ein und demselben Gefäß unter mehr oder weniger Druck ohne Rücksicht auf die sich selbst einstellenden bzw. beabsichtigten Unter- bzw. Überdruckspitzenwerte auszuführen. Es ist dann kein Umfüllen der Kohle bzw. des Kokses von einer Anlage in eine andere erforderlich, um beispielsweise nacheinander das Trocknen mit Unterdruck, das Vorerhitzen und Verkoken mit normalem Druckverlauf und das trockene Kokskühlen mit Überdruck vornehmen zu können. Das Gefäß kann verhältnismäßig klein sein, etwa nach Größe und Art einer Stahlpfanne. Je nach der erforderlichen Leistung können mehrere gleichartige, aber im Gegensatz zu einem üblichen Verkokungsofen voneinander unabhängige Einzelgefäße eingesetzt werden. Ist nur ein geringer Bedarf vorhanden, können einzelne Gefäße ohne weiteres stillgelegt werden.

Aus der US-PS 40 52 168 ist bereits ein Verfahren zur Aufbereitung von Braunkohle oder dergleichen zu Brennstoff in einem Autoklaven bekannt, in dem die feuchte Braunkohle unter hohem Druck (ca. 70 bar) auf 400°C-680°C erhitzt und eine partielle Restrukturierung der chemischen Struktur bewirkt wird. Dieses Verfahren dient jedoch nicht der Verkokung von Kokskohle im Sinne der Anmeldung und konnte hierfür auch keinerlei Anregung geben.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bzw. werden eine oder mehrere Verfahrensstufe(n) in einem transportierbaren oder kippbaren Druckgefäß ausgeführt. Hierdurch ist es möglich, den fertiggegarten Koks unmittelbar mit Hilfe des Gefäßes selbst dem Abnehmer, beispielsweise einem Hochofen zuzuführen. Das Verkokungsgefäß dient dabei also selbst zumindest als Teil einer Transport- oder Fördervorrichtung für den fertiggegarten Koks.

Neben Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder der gegebenenfalls vorgesehenen trockenen Kokskühlung wird gemäß einer besonders vorteilhaften Verfahrensführung auch die Verkokung mittels jeweils eines durch das Gefaß hindurchleitbaren Gases, vorzugsweise Inertgases, durch direkten und/oder indirekten Wärmetausch ausgeführt. Auch hierdurch läßt sich die Wirtschaftlichkeit der Koksherstellung erheblich verbessern. Die Verkokung erfolgt also nicht wie in herkömmlichen Verkokungsöfen durch bloßes Erhitzen der Kammerwände, sondern durch Einleiten entsprechend temperierter Gase in das Innere des Gefäßes, wo die Gase entweder direkt mit der Kohle oder dem Koks in Berührung treten oder ihre Wärme indirekt an den Gefäßinhalt abgeben.

Eine besonders wirtschaftliche Verfahrensführung erhält man dann, wenn man gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens mehrere, vorzugsweise sämtliche Verfahrensstufen in ein und demselben Gefäß ausführt, was durch die Verwendung eines Druckgefäßes ohne Einschränkungen ermöglicht ist.

Ferner wird mit der Erfindung zur weiteren Verbesserung der Wirtschaftlichkeit vorgeschlagen, Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder die gegebenenfalls nachgeschaltete trockene Kokskühlung mittels Inertgases auszuführen, welches in einem geschlossenen Kreislauf eines Hochtemperaturreaktors geführt wird, in welchem das Inertgas jeweils auf eine für die betreffende Verfahrensstufe(n) angepaßte Temperatur erhitzt bzw. gekühlt wird. Auf diese Weise ist der Aufwand für Anlagenerstellung und Betriebsweise besonders niedrig. Hochtemperaturreaktoren zur Erzeugung heißer Inertgase sind an sich bekannt und bedürfen keiner Neuentwicklung.

Das Inertgas kann aber auch durch eine Zusatzeinrichtung im Kreislauf hinter dem Hochtemperaturreaktor und vor seinem Einsatz in dem Gefäß für die Trocknung und/oder Voerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung auf ein höheres und/oder niedrigeres Temperaturniveau gebracht werden. Diese "Zusatzeinrichtung" kann beispielsweise ein gleichartiges oder auch ein anderes, zur Durchführung einer oder mehrerer dieser Verfahrensstufen geeignetes Nachbargefäß sein, in welchem ein gleichartiger Verkokungsprozeß in einer anderen Verfahrensstufe durchgeführt wird.

Bevorzugt verwendet man nach der Erfindung als Inertgas Helium.

Es ist aber auch möglich, als Inertgas Kohleentgasungsgas einzusetzen, das z.B. aus einem anderen gleichartigen Gefäß für die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung entnommen werden kann.

Mehrere entsprechend angepaßte, eventuell gleichartige Gefäße können in unterschiedlichen Verfahrensstufen im Strömungsweg des Gases bzw. Inertgases so hintereinandergeschaltet werden, daß das Gas aus einem oder mehreren vorgeschalteten Gefäßen als Prozeßgas für ein oder mehrere nachgeschaltete Gefäße dient.

Die Verfahrensführung wird vorteilhafterweise so ausgeführt, daß die Kohle für das Trocknen und/oder Vorerhitzen in dem Gefäß in einem Temperaturbereich zwischen etwa 150 und 250°C, vorzugsweise bei etwa 200°C, mittels des Gases bzw. Inertgases durch direkte und/oder indirekte Beheizung aufgeheizt wird. In diesem Temperaturbereich ist es bei Verwendung eines Inertgases durchaus möglich, sowohl die direkte als auch die indirekte Beheizung oder auch Kombinationen davon einzusetzen. Dieser Vorgang kann beispielsweise nach Art einer Wirbelbetttrocknung und/oder -vorerhitzung erfolgen.

Während der Stückkoksbildung sollte die Kohle von Gasströmen möglichst unbeeinträchtigt sein. Deswegen wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens insbesondere vorgeschlagen, daß die Kohle bzw. der Koks für das Verkoken (Stückkoksbildung) in dem Gefäß jedenfalls in einem Temperaturbereich zwischen etwa 250 und 500°C mittels des Gases bzw. Inertgases durch indirekte Beheizung aufgeheizt wird.

Oberhalb des relativ kritischen Temperaturbereichs bis zu etwa 500°C ist es wiederum möglich, die Kohle bzw. den Koks für das Verkoken (Garen) in dem Gefäß bis in den Temperaturbereich zwischen etwa 1100 und 1300°C, vorzugsweise bis etwa 1200°C, mittels des Gases bzw. Inertgases durch direkte und/oder indirekte Beheizung aufzuheizen.

Werden alle Verfahrensstufen in einem Druckgefäß ausgeführt, ist es ohne weiteres möglich, die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung in mindestens einem Gefäß unter erhöhtem Druck auszuführen.

Das Gas bzw. Inertgas kann vorteilhafterweise nach dem Hindurchführen durch das Gefäß, gegebenenfalls nach Reinigung und/oder Abkühlung, in den Prozeß zurückgeführt werden.

Der fertig gegarte Koks wird, gekühlt oder ungekühlt, mit Hilfe des, z.B. als Transport- oder Kippgefäß ausgebildeten, Gefäßes einem Hochofen oder sonstigen Abnehmer, z.B. einem anderen gleichartigen Gefäß, zugeführt.

Gemäß einer besonderen Verfahrensvariante ist es auch möglich, den fertiggegarten Koks, gekühlt oder ungekühlt, aus dem Gefäß in den Hochofen oder sonstigen Abnehmer oder auf eine Förderanlage zu dem Hochofen oder sonstigen Abnehmer durch Kippen des Gefäßes durch eine obere Öffnung (Einfüllöffnung) oder durch Entleeren durch eine im Boden verschließbar angeordnete Auslaßöffnung abzugeben.

Ein geringer Anlagenaufwand wird insbesondere dann gewährleistet, wenn das Gas bzw. Inertgas, gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens gegebenenfalls unter erhöhtem Druck, für den direkten oder indirekten Wärmeaustausch durch in der Gefäßwandung, z.B. im Boden, vorgesehene Einführöffnungen oder durch vorzugsweise von oben in das Gefäß hineinragende oder absenkbare Leitungen in das Gefäßinnere eingeführt und durch Abführöffnungen oder die Leitungen wieder aus dem Gefäßinneren abgeführt wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Gefäß zur Durchführung eines Verfahrens der zuvor geschilderten Art. Es zeichnet sich dadurch aus, daß es druckdicht ausgebildet ist, insbesondere daß die obere Einfüllöffnung für die Kohle und die gegebenenfalls vorgesehene Auslaßöffnung für die behandelte Kohle bzw. des Kokses druckdicht verschließbar sind.

Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckgefäßes weist dieses einen gegebenenfalls mit feuerfestem Futter versehenen Blechmantel, wenigstens eine obere Einfüllöffnung für die Kohle, gegebenenfalls eine untere Auslaßöffnung für die behandelte Kohle bzw. den Koks sowie Öffnungen oder Leitungen für das Ein- bzw. Abführen des Gases bzw. Inertgases auf.

Damit das Gefäß selbst als Teil der Fördereinrichtung für die Kohle bzw. den Koks verwendet werden kann, ist es nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorteilhafterweise transportierbar und/oder kippbar.

Das Gefäß ist vorteilhafterweise dem Abnehmer benachbart angeordnet, z.B. benachbart der oberen Einfüllöffnung eines Hochofens oder einer Förderanlage für die vorbehandelte Kohle und/oder den Koks zu dem Hochofen oder sonstigen Abnehmer. Hierbei reicht es aus, wenn das Gefäß nur kippbar ist, um den fertig gegarten Koks aus der oberen Einfüllöffnung des Gefäßes für die Kohle an den Abnehmer abgeben zu können.

Bei einer anderen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens hat das Gefäß jedoch eine druckdicht verschließbare, z.B. abschwenkbare Bodenklappe, so daß die in dem Gefäß vorbehandelte Kohle bzw. der ausgegarte Koks aus der dadurch im Gefäßboden freigegebenen Auslaßöffnung entleert werden kann.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Durchführung des eingangs geschilderten Verfahrens unter Verwendung eines Gefäßes der zuvor näher gekennzeichneten Art. Diese Anlage zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß das eine oder die zu mehreren angeordneten Gefäße entweder einzeln zum dem Abnehmer transportierbar und/oder einer, vorzugsweise gemeinsamen, Förderanlage für die behandelte Kohle und/oder den Koks zu dem Abnehmer zugeordnet sind.

Ein weiterer Erfindungsgedanke bei dieser Anlage besteht darin, daß das eine oder die zu mehreren angeordneten Gefäße nacheinander in vorgegebene Stationen transportierbar sind, in welchen sie jeweils an Leitungen für die Zuführung und Abführung wenigstens eines der Prozeßgase anschließbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, jeweils eine der Stationen kontinuierlich oder diskontinuierlich mit einem der Prozeßgase von einem entsprechenden Generator zu versorgen, während die Gefäße nacheinander die erforderlichen Behandlungsstationen, z.B. die Trocknung, Vorerhitzung, Verkokung und trockene Kokskühlung oder Kombinationen davon durchlaufen.

Die Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch im Vertikalschnitt ein erfindungsgemäßes Gefäß zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel, und

Fig. 2 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung von erfindungsgemäßen Gefäßen entsprechend Fig. 1, ebenfalls gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel.

Das Gefäß 1 für die Ausführung eines Verfahrens zur Erzeugung von Koks durch Verkoken von Kohle, gegebenenfalls eine der Verkokung vorgeschaltete Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung ist als ein Druckgefäß ausgebildet. Es ist im wesentlichen hohlzylinderförmig mit einer oberen Einfüllöffnung 4 für die Naßkohle bzw. gegebenenfalls schon getrocknete und/oder vorerhitzte Kohle bzw. den Koks und eine untere Auslaßöffnung 5 für die schon getrocknete und/oder vorerhitzte Kohle oder den fertig gegarten Koks. Die Einfüllöffnung 4 und die Auslaßöffnung 5 sind mittels eines schwenkbaren Deckels 14 und einer schwenkbaren Bodenklappe druckdicht verschließbar. Die Wandungen des Gefäßes 1 einschließlich von Bodenklappe 11 und Deckel 14 weisen einen mit einem entsprechend temperaturbeständigen bzw. feuerfesten Futter 2 ausgestatteten Blechmantel 3 auf.

Über Öffnungen 6 in der Bodenklappe 11 können von Leitungen 12 aus die für die Prozeßführung erforderlichen Gase, also das Trockengas, das Vorerhitzungsgas, das Verkokungsgas und das gegebenenfalls vorzusehende Kühlgas zum Zwecke der direkten Beheizung und/oder Kühlung der Kohle bzw. des Kokses in das Gefäßinnere 15 eingeleitet werden. Hierdurch kann die darin befindliche Kohle bzw. der entstehende Koks in ein und demselben Gefäß 1 nacheinander getrocknet, vorerhitzt, verkokt sowie danach trocken gekühlt werden. Das jeweilige Gas, das von unten nach oben durch die in dem Gefäßinneren 15 nach dem Einfüllen der Kohle von oben durch die Einfüllöffnung 4 und gegebenenfalls deren Nachverdichtung gebildete Kohleschüttung hindurchströmt, verläßt das Gefäßinnere 15 gegebenenfalls zusammen mit dem Destillationsgas durch obere, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Seitenwandung des Gefäßes 1 verteilte Öffnungen 7 und sich daran anschließende Leitungen 13.

Statt über Leitungen 12 und Öffnungen 6, welche sich in der Bodenklappe 11 befinden, können die für die jeweiligen Verfahrensstufen erforderlichen Gase zum Zwecke der indirekten Beheizung und/oder Kühlung der Kohle bzw. des Kokses auch von oben über Leitungen 18 und deren anschließende wärmetauscherschlangenartig ausgebildete Leitungen 16 bis in den unteren Teil des Gefäßinneren 15 eingeleitet werden. Die Leitungen 16 können beispielsweise mit dem Deckel 14 durch Relativbewegung von Deckel 14 und dem restlichen Teil des Gefäßes 1 in das Gefäßinnere 15 absenkbar und mit diesem auch wieder nach oben herausfahrbar sein. In diesem Falle ist der Deckel 14 zweckmäßigerweise nicht schwenkbar an dem Behälterkörper angelenkt, sondern vertikal anhebbar und absenkbar. Die gegebenenfalls für ein abdichtendes Verschließen der Einfüllöffnung 4 und der Auslaßöffnung 5 mittels des Deckels 14 und der Bodenklappe 11 erforderlichen Verriegelungen haben bekannte Konstruktionen und sind deshalb zeichnerisch nicht dargestellt.

Während der Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle bis zu einer Temperatur von etwa 250°C und während der Verkokung in einem Temperaturbereich oberhalb von etwa 500°C bis zu etwa 1300°C kann man problemlos die direkte oder indirekte Beheizung oder Kombinationen davon anwenden, ebenso wie die Kühlung durch direkte und/oder indirekte Wärmeübertragung erfolgen kann. Bei der Verkokung in dem dazwischen befindlichen Temperaturbereich von etwa 250 bis 500°C wird jedoch die Beheizung nur indirekt vorgenommen, um das Verhalten der Kohlen in der plastischen Phase und damit die Übergangsphase von feinkörniger Kohleschüttung in stückigen Koks nicht zu stören. Sowohl bei der direkten als auch bei der indirekten Beheizung und Kühlung verwendet man ein bezüglich der Kohle inertes Gas. Bei dem direkten Wärmeaustausch ist dies selbstverständlich, bei dem indirekten Wärmeübergang, bei welchem die Gase mit der Kohle und/oder dem Koks nicht in Berührung kommen, ist die Verwendung von Inertgas aber ebenfalls von Vorteil, um Gefahren bei Leckagen des Leitungssystems vorzubeugen.

Fig. 2 zeigt, wie mehrere Gefäße 1 der in Fig. 1 veranschaulichten Art im Rahmen einer Gesamtanlage beispielsweise verwendet werden können. Die Gefäße 1, die ihrer Größe und ihrem Gewicht nach an sich transportabel sind und allesamt die gleichen, vorstehend beschriebenen Ausstattungsmerkmale eines Druckgefäßes aufweisen, sind in diesem Falle stationär nebeneinander über dem horizontalen Abschnitt einer Förderanlage 10 angeordnet. Während die Erzeugung des Kokses jeweils z. B. in ein und demselben Gefäß 1 durch Trocknen, Vorerhitzen, Verkoken und gegebenenfalls trocknene Kokskühlung erfolgt, wird der fertig gegarte Koks nach unten durch Öffnen der Bodenklappe 11 auf die Förderanlage 10 abgeworfen. Die Prozesse können in den einzelnen Gefäßen 1 z.B. zeitlich versetzt zueinander ablaufen, so daß dem Verbraucher, im dargestellten Falle einem Hochofen 9 mit einer Einfüllöffnung 8, der fertig gegarte Koks verhältnismäßig gleichmäßig über einen schräg nach oben verlaufenden Abschnitt der Förderanlage 10 zugeführt wird.

Abgesehen von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Gefäße 1 selbst transportabel auszubilden und anzuordnen und das jeweilige Gefäße 1 mit fertig gegartem Koks über die Einfüllöffnung 8 des Abnehmers, im dargestellten Falle eines Hochofens 9, zu fördern, wo der Koks entweder durch Öffnen der Bodenklappe 11 an der unteren Auslaßöffnung 5 oder durch Abkippen aus der oberen Einfüllöffnung 4 an den Abnehmer abgegeben werden kann. In diesem Fall ist die Förderanlage 10 entbehrlich, es müssen jedoch Mittel zum Transportieren und gegebenenfalls Kippen des Gefäßes 1 vorgesehen sein.

Während bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 die Gefäße jedenfalls während der Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder der Verkokung und der gegebenenfalls vorgesehenen trockenen Kokskühlung jeweils stationär verbleiben und ihnen in zeitlichen Abständen nacheinander die Gase zum Trocknen, Vorerhitzen, Verkoken und gegebenenfalls trockenes Kokskühlen zugeführt werden, ist es auch möglich, daß die einzelnen Gefäße 1 nacheinander, z.B. vier Verfahrensstationen durchlaufen, wobei in der ersten Station die Trocknung, in der zweiten Station die Vorerhitzung, in der dritten Station die Verkokung und in der vierten Station die gegebenenfalls vorgesehene trockene Kokskühlung erfolgt. Ersichtlich ist es auch möglich, beispielsweise die Verfahrensstufen Trocknung und Vorerhitzung in einer Station zusammenzufassen oder nur eine Verfahrensstufe, z.B. die trockene Kokskühlung, in einer Station und die anderen Verfahrensstufen in einer gemeinsamen Station auszuführen. Die Zuführung und Abführung der Behandlungsgase erfolgt nach der Erfindung für die direkten Trocknungs-, Vorerhitzungs- und Verkokungsstufen über die anschließbaren Leitungen 12 und 13 und für die indirekten Trocknungs-, Vorerhitzungs- und Verkokungsstufen zweckmäßigerweise über die anschließbaren Leitungen 18 im geschlossenen Kreislauf eines an sich bekannten Hochtemperaturreaktors 17, welcher Inertgase mit der für die jeweilige Verfahrensstufe erforderlichen Temperatur liefert. In den geschlossenen Kreislauf der Prozeßgase können auch zusätzliche Heiz- oder Kühleinrichtungen, z.B. ein oder mehrere Nachbargefäß(e), eingeschaltet sein, wobei diese Nachbargefäße je nach Beanspruchung nicht Druckgefäße sein müssen, sondern nur aus solchen Materialien hergestellt sein können, daß sie den jeweils herrschenden Temperaturen und Drücken am besten angepaßt sind. Die entsprechend temperierten Inertgase für den Wärmeübergang können auch von einer gesonderten Inertgasquelle 19, der die erforderlichen Heiz- und/oder Kühleinrichungen zugeordnet sind, geliefert werden.

Claims (25)

1. Verfahren zur Erzeugung von Koks aus Kohle durch Verkokung der Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung vorgeschaltete Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle und gegebenenfalls eine der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Verfahrensstufe(n) in einem Druckgefäß ausgeführt wird bzw. werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Verfahrensstufe(n) in einem transportierbaren oder kippbaren Druckgefäß ausgeführt wird bzw. werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der gegebenenfalls vorgesehenen Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder trockenen Kokskühlung auch die Verkokung mittels jeweils eines durch das Gefäß hindurchleitbaren Gases, vorzugsweise Inertgases, durch direkten und/oder indirekten Wärmeaustausch ausgeführt wird bzw. werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise sämtliche Verfahrensstufen in ein und demselben Gefäß ausgeführt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder die gegebenenfalls vorgesehene trockene Kokskühlung mittels Inertgases ausgeführt werden, welches in einem geschlossenen Kreislauf eines Hochtemperaturreaktors geführt wird, in welchem das Inertgas jeweils auf eine für die betreffende Verfahrensstufe(n) angepaßte Temperatur erhitzt bzw. gekühlt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas durch eine Zusatzeinrichtung im Kreislauf hinter dem Hochtemperaturreaktor und vor seinem Einsatz in dem Gefäß für die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung auf ein höheres und/oder niedrigeres Temperaturniveau gebracht wird.

7. Verfahren zur Erzeugung von Koks aus Kohle durch Verkokung der Kohle und gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Verfahrensstufen wie eine der Verkokung vorgeschaltete Trocknung und Vorerhitzung der Kohle sowie gegebenenfalls eine der Verkokung nachgeschaltete trockene Kokskühlung, wobei die Verkokung und eine oder mehrere der weiteren Verfahrensstufen in mindestens einem Gefäß mittels eines durch das Gefäß sowie eine Zusatzeinrichtung geleitetes und auf ein höheres oder niedrigeres Temperaturniveau einstellbares Gas ausgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzeinrichtung ein anderes gleichartiges Gefäß für die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas Helium verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas Kohleentgasungsgas, z.B. aus einem anderen gleichartigen Gefäß für die Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Gefäße in unterschiedlichen Verfahrensstufen im Strömungsweg des Gases so hintereinandergeschaltet werden, daß das Gas aus einem oder mehreren vorgeschalteten Gefäßen als Prozeßgas für ein oder mehrere nachgeschaltete Gefäße dient.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle für das Trocknen und/oder Vorerhitzen in dem Gefäß in einem Temperaturbereich zwischen etwa 150 und 250°C, vorzugsweise bei etwa 200°C, mittels des Gases durch direkte und/oder indirekte Beheizung aufgeheizt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle bzw. der Koks für das Verkoken (Stückkoksbildung) in dem Gefäß jedenfalls in einem Temperaturbereich zwischen etwa 250 und 500°C mittels des Gases durch indirekte Beheizung aufgeheizt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle bzw. der Koks für das Verkoken (Garen) in dem Gefäß oberhalb der Temperatur von etwa 500°C bis in den Temperaturbereich zwischen etwa 1100 und 1300°C, vorzugsweise bis etwa 1200°C, mittels des Gases durch direkte und/oder indirekte Beheizung aufgeheizt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Trocknung und/oder Vorerhitzung und/oder Verkokung und/oder trockene Kokskühlung in mindestens einem Gefäß unter erhöhtem Druck ausgeführt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach dem Hindurchführen durch das Gefäß, gegebenenfalls nach Reinigung und/oder Abkühlung, in den Prozeß zurückgeführt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der fertiggegarte Koks, gekühlt oder ungekühlt, mit Hilfe des, z.B. als Transport- oder Kippgefäß ausgebildeten, Gefäßes einem Hochofen oder sonstigen Abnehmer, z.B. einem anderen gleichartigen Gefäß, zugeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der fertiggegarte Koks, gekühlt oder ungekühlt, aus dem Gefäß in den Hochofen oder sonstigen Abnehmer oder auf eine Förderanlage zu dem Hochofen oder sonstigen Abnehmer durch Kippen des Gefäßes durch eine obere Öffnung (Einfüllöffnung) oder durch Entleeren durch eine im Boden verschließbar angeordnete Auslaßöffnung abgegeben wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck, für den direkten oder indirekten Wärmeaustausch durch in der Gefäßwandung, z.B. im Boden, vorgesehene Einführöffnungen oder durch vorzugsweise von oben in das Gefäß hineinragende oder absenkbare Leitungen in das Gefäßinnere eingeführt und durch Abführöffnungen oder die Leitungen wieder aus dem Gefäßinneren abgeführt wird.

19. Gefäß zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es druckdicht ausgebildet ist, insbesondere daß die obere Einfüllöffnung (4) für die Kohle und die gegebenenfalls vorgesehene Auslaßöffnung (5) für die behandelte Kohle bzw. des Kokses druckdicht verschließbar sind.

20. Gefaß nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es einen gegebenenfalls mit feuerfestem Futter (2) versehenen Blechmantel (3), wenigstens eine obere Einfüllöffnung (4) für die Kohle, gegebenenfalls eine untere Auslaßöffnung (5) für die behandelte Kohle bzw. den Koks sowie Öffnungen (6, 7) oder Leitungen (16) für das Ein- bzw. Abführen des Gases aufweist.

21. Gefäß nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß es transportierbar und/oder kippbar ist.

22. Gefäß nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß es benachbart dem Abnehmer, z.B. benachbart der Einfüllöffnung (8) eines Hochofens (9) oder einer Förderanlage (10) für die vorbehandelte Kohle und/oder den Koks zu dem Hochofen (9) oder sonstigen Abnehmer, angeordnet ist.

23. Gefäß nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer druckdicht verschließbaren, z.B. abschwenkbaren Bodenklappe (11) versehen ist.

24. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18 mit wenigstens einem Gefäß (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder die zu mehreren angeordneten Gefäße (1) entweder einzeln zu dem Abnehmer transportierbar und/oder einer, vorzugsweise gemeinsamen, Förderanlage (10) für die behandelte Kohle und/oder den Koks zu dem Abnehmer zugeordnet sind.

25. Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder die zu mehreren angeordneten Gefäße (1) nacheinander in vorgegebene Stationen transportierbar sind, in welchen sie jeweils an Leitungen (12, 13, 18) für die Zuführung und Abführung wenigstens eines der Prozeßgase anschließbar sind.