DE3632105A1 - Verfahren zur reinigung von koksofengas - Google Patents

Verfahren zur reinigung von koksofengas

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DE3632105A1
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Carl-Henrik Lindgren
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/148—Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/18—Modifying the properties of the distillation gases in the oven

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Koksofengas, d. h. ein Verfahren zur Entfernung von schweren Kohlenwasserstoffen, Teer, Naphthalin, Benzol, Phenol und dgl. aus einem durch Pyrolyse eines Kohlenstoff und/oder Kohlenwasserstoff enthaltenden Materials erzeugten Gas.
Bei der Verkokung oder Pyrolyse von Kohlenstoff und/oder Kohlenwasserstoff enthaltendem Material strömen die flüchtigen Bestandteile des Materials aus. Aus einer Tonne metallurgischer Kohle beispielsweise erhält man bei der Verkokung etwa 400 Nm3 an Gas.
Pyrolysegas kann jedoch teilweise aus Gründen des Umweltschutzes nicht transportiert und verwendet werden, ohne daß es vorher in verschiedenen Waschstufen vorbehandelt wird. Es muß daher zunächst gekühlt und gewaschen werden.
Wenn das Gas die Koksofenanlage verläßt, wird es in den Behälter mit Ammoniaklösung eingeblasen, wodurch Teer auskondensiert wird.
Das Gas wird dann in Direkt-Gaskühlern gekühlt, woraufhin jeglicher Restteer in Elektrofiltern entfernt wird. Der hohe Naphthalingehalt des Gases muß durch Waschen mit Öl beispielsweise verringert werden.
Um die SO2-Emissionen beim Verbrennen des Gases herabzusetzen, wird Schwefelwasserstoff gewöhnlich durch direktes Besprühen mit Ammoniaklösung entfernt. Die für diesen Waschprozeß verwendete Flüssigkeit wird dann einer speziellen Reinigungsanlage zugeleitet. Schwefel wird in elementarer Form in einem Claus-Ofen zurückgewonnen. Das Restwasser muß gewöhnlich durch biologische Verfahren weiter gereinigt werden.
Die vorstehenden Darlegungen zeigen, daß die Reinigung des Gases aus einer Pyrolyseanlage oder einer Koksofenanlage ein kompliziertes und preisaufwendiges Verfahren erfordert.
Es werden fortlaufend Verfahren entwickelt, um aus Biomasse erzeugtes Pyrolysegas zu reinigen, wobei diese Verfahren auf der thermischen Aufspaltung des energiereichen Gases beruhen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu verwirklichen, bei welchem die bisher bekannten komplizierten und energieverzehrenden Reinigungsschritte durch einen Aufspaltungsschritt ersetzt werden.
Gekennzeichnet ist das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß die aus den Kohlenstoff und/oder ohlenwasserstoff enthaltenden Material produzierten Gase zugleich mit einem in einem Plasmagenerator erhitzten Gas einer Reaktionskammer zugeleitet werden und dort in den Gasen enthaltene schwere Kohlenwasserstoffe, Teer, Benzol, Naphthalin, Phenol und dgl. aufgespalten werden, sodaß das Gas direkt vom Verbraucher verwendbar ist.
Es wurde festgestellt, daß durch Zufuhr eines Heißgases, welches in einem Plasmagenerator erhitzt wurde und infolgedessen eine extrem hohe Energiedichte besitzt, schwere Kohlenwasserstoffe und dgl. , welche im Gas enthalten sind, aufspaltbar sind. Infolge der im zugeführten Gas vorhandenen hohen Energiedichte wird nur eine relativ geringe Gasmenge benötigt, sodaß das Verfahren ermöglicht wird.
Zur Erzeugung von Gas kann beispielsweise Torf, Steinkohle, Anthrazit und Abfälle der Forst- und Landwirtschaft verwendet werden.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird das Gas nach Durchlaufen der zusätzlichen Reaktionskammer zwecks Entschwefelung durch eine Kalkstein- oder Dolomitfüllung geleitet.
Das nachstehende Beispiel soll die Erfindung weiterhin erläutern.
Beispiel
Eine Analyse von aus einer Koksofenanlage kommendem Gas ergab für das Gas folgende Zusammensetzungen:
Das Gas enthielt außerdem 6,0 g NH3, 7 g H2S, 0,9 g Naphthalin und 25 g Benzol sowie 3,6 g Phenol und 90 g Teer pro Nm3. Das Gas hatte eine Temperatur von 950°C und wurde in eine zusätzliche Reaktionskammer eingeleitet, in welche gleichzeitig eine geringe Menge von Plasma-erhitztem Stickstoffgas eingeleitet wurde, sodaß die Temperatur der Gasmischung auf 1560°C anstieg.
Abgekühlte Proben des die Reaktionskammer verlassenden Gases ergaben nur noch 0,01 g Teer und 0,07 g Naphthalin pro Nm3. Der Gehalt an Benzolen war auf ein Fünfzigstel, der Gehalt an Phenolen auf ein Zehntel der Anteilwerte vor dem Eintritt in die zusätzliche Reaktionskammer abgesunken.
In diese zusätzliche Reaktionskammer wurden 0,05 Nm3 an Luft pro Nm3 Koksofengas zugesetzt, und der Energieverbrauch im Plasmagenerator betrug 0,85 kWh/Nm3.

Claims (2)

1. Verfahren zur Entfernung von schweren Kohlenwasserstoffen, Teer, Naphthalin, Benzol, Phenol und dgl. aus einem durch Pyrolyse eines Kohlenstoff und/oder Kohlenwasserstoff enthaltenden Materials produzierten Gas, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Kohlenstoff und/oder Kohlenwasserstoff enthaltenden Material produzierten Gase zugleich mit einem in einem Plasmagenerator erhitzten Gas einer Reaktionskammer zugeleitet werden und dort in den Gasen enthaltene schwere Kohlenwasserstoffe, Teer, Benzol, Naphthalin, Phenol und dgl. aufgespalten werden, sodaß das Gas direkt vom Verbraucher verwendbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach Durchlaufen der zusätzlichen Reaktionskammer zwecks Entschwefelung durch eine Kalkstein- oder Dolomitfüllung geleitet wird.
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