DE692629C

DE692629C - Vertical shaft furnace with step-by-step external heating for coking pitch from tars

Info

Publication number: DE692629C
Application number: DE1937N0041189
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Gieseler
Original assignee: Niederschlesische Bergbau A G
Current assignee: Niederschlesische Bergbau A G
Priority date: 1937-09-25
Filing date: 1937-09-25
Publication date: 1940-06-24

Description

Lotrechter Schachtofen mit stufenweiser Außenbeheizung zur-Verkokung von Pech aus Teeren .Die. Verkokung von Pech wird bisher praktisch in breiten waagerechten Kokskammern,-die an der Sohle beheizt werden, ausgeführt. Um das beim plötzlichen Erhitzen eintretende starke Schäumen des Pechs zu verhindern, wird das Pech mit Füll- und Magerungsstoffen, wie Holzkohle, Sägemehl, Torf oder anderen nicht schmelzenden kohlenstoffhaltigen Stoffen, wie Schwel- oder- Petrolkoks, gemischt. Es ist auch vorgeschlagen, die Schwierigkeiten, die durch das Schäumen des Pechs entstehen, dadurch zu überwinden, daß man die Ofenkammer in wenigstens drei Stufen beschickt. Dabei wird der Ofen zuerst nur teilweise mit Pech gefüllt und dieses so lange erhitzt, bis das Aufkochen aufgehört hat und der Schaum zusammengesunken ist. Zu dieser halbplastischen Masse wird eine zweite kleinere Pechmenge hinzugegeben und das Verfahren so lange fortgesetzt, bis der Ofen gefüllt ist.Vertical shaft furnace with step-by-step external heating for coking of pitch from tars. Coking of pitch is so far practically in broad horizontal Coking chambers, -which are heated at the bottom, executed. To the sudden To prevent the pitch from foaming strongly when heated, the pitch will come with Fillers and leaners, such as charcoal, sawdust, peat or other non-melting ones carbon-containing substances, such as smoldering or petroleum coke, mixed. It is also suggested the difficulties caused by foaming the pitch, to be overcome by loading the furnace chamber in at least three stages. The furnace is first only partially filled with pitch and this is heated for so long until the boil has stopped and the foam has collapsed. To this semi-plastic A second smaller amount of pitch is added to the mass and the process lasts for a long time continued until the oven is full.

Nach anderen Vorschlägen findet die Verkokung des Pechs in von außen .beheizten Drehrobröfen statt oder in Retorten, durch die mit Pech behaftete Ketten oder Bänder geführt werden.According to other proposals, the carbonization of the pitch takes place in the outside .Heated rotary ovens instead of or in retorts, through the chains tainted with pitch or tapes.

Es sind auch Verfahren bekannt, die bei der Verkokung von schweren Kohlenwasserstoffen in flüssiger Form entstehenden öldämpfe in besonderen Spalträumen oder auch unmittelbar nach ihrer Entstehung durch Wiedererhitzen zu spalten. Bei dem letzten Verfahren strömen aus einer breiten, an der Sohle beheizten Verkokungskammer die entwickelten Gase und Dämpfe mit einer Temperatur von 375 bis q.25° C durch einen Dom mit Steigrohr und werden mit heißen Abgasen vermischt und wieder auf eine Spalttemperatur von 535 bis 65o° C gebracht. Die Spaltgase werden dann einer Fral@tioi-ierkolonne zugeführt.There are also known methods that are used in the coking of heavy Hydrocarbons in liquid form are produced by oil vapors in special crevices or to split immediately after their formation by reheating. at the last process flow from a wide coking chamber heated at the bottom the evolved gases and vapors with a temperature of 375 to 25 ° C a dome with a riser pipe and are mixed with hot exhaust gases and back on a Bred gap temperature of 535 to 65o ° C. The fission gases are then used in a fral @ tioi-ierkolonne fed.

Es ist auch zur Verkokung von Pech schon -ein lotrechter Schachtofen vorgeschlagenWorden, der durch verschiedene*waagerechte H,eiz-.züge stufenweise beheizt werden kann, so daß der obere Retortenteil niedrigere Temperaturen ,aufweist als der mittlere und untere. Zwischen dem beheizten Teil und der Austragsvorrichtung ist unten eine Kühlzone vorgesehen. Es ist jeweils eine Gruppe von senkrechten Retorten zusammengefaßt, deren Gassammelräume miteinander in Verbindung stehen und ein gemeinsames Gasabzugsrohr haben, das in die übliche Teervorlage führt. Bei dem in Betrieb befindlichen Ofen reicht die verfestigte Koksschicht bis zur Unterkante des obersten Heizzuges, so daß .etwa 8/1o Höhe'der beheizten Retorte mit Koks oder Halbkoks gefüllt ist. Auf diese Koksschicht wird nun bis zur Oberkante des obersten Heizzuges flüssiges Pech aufgegeben und bei einer Temperatur gehalten, bei der das Pech schäumt und seine Verkokung beginnt. Die flüssige Pechschicht ist demnach von verhältnismäßig geringer Höhe, die etwa 1/1o des beheizten Retortenteils einnimmt. Die dünne Pechschicht verkokt schnell, und es entsteht ein schaumiger, poröser Koks. In dem Maße, wie sich oben Pechkoks bildet, wird unten durch die Austragsvorrichtung ausgegarter, gekühlter Pechkoks abgezogen. Durch INTachfüllen von flüssigem Pech wird der obere Flüssigkeitsspiegel in der Höhe des oberen Heizzuges gehalten. Um in der Koksmasse schwache, spaltbare Schichten zu bilden und das Austragen zu erleichtern, wird in gewissen Zwischenräumen festes, kohlenstoffhaltiges Material in die Retorte gegeben. Im Schaumzustand nimmt das Pech qeinen erheblichen Teil des Gassammelraumes und der Verbindungsrohre zwischen den einzelnen Retorten ein trotz der geringen Füllung mit flüssigem Pech, das aber bis an die Oberkante der Retorte reicht. Der Ko4 wird schaumig, und aus einem normalen Pech werden wegen der schnellen Verkokung höchstens 6o % Koksausbeute erhalten.It is also used to coke pitch - a vertical shaft furnace It has been proposed that this should be done in stages by means of various * horizontal H, electric trains can be heated so that the upper part of the retort has lower temperatures than the middle and lower. Between the heated part and the discharge device is a cooling zone is provided at the bottom. It is a group of vertical retorts summarized, whose gas collecting rooms are connected to each other and a common one Have a gas exhaust pipe that leads into the usual tar trap. The one in operation In the furnace, the solidified layer of coke extends to the lower edge of the topmost heating flue, so that .approximately 8/10 height of the heated retort is filled with coke or semi-coke. Liquid is now poured onto this layer of coke up to the upper edge of the topmost heating flue Pitch abandoned and kept at a temperature at which the pitch foams and its coking begins. The liquid pitch layer is therefore proportionate low height, which takes up about 1 / 1o of the heated retort part. The thin layer of pitch cokes quickly, and a foamy, porous coke is formed. To the extent that Pitch coke forms at the top, is cooked out at the bottom by the discharge device, chilled pitch coke withdrawn. By refilling with liquid pitch, the upper The liquid level is kept at the level of the upper heating flue. To in the coke mass to form weak, fissile layers and to facilitate discharge is in Solid, carbonaceous material was placed in the retort at certain intervals. In the foam state, the pitch takes up a considerable part of the gas collection space and of the connecting pipes between the individual retorts despite the low filling with liquid pitch that extends to the top of the retort. The Ko4 will frothy, and a normal pitch becomes at most because of the rapid coking 6o% coke yield obtained.

Es wurde nun gefunden, .daß sich auch bei der Verkokung in Schachtöfen aus normalem Pech (E. P'. 65 bis 70°C) ein sehr dichter, harter Pechkoks in überraschend bolier Ausbeute von über 70% herstellen läßt, ohne daß man dem Pech von vornherein besondere Magerungsmittel zusetzt. Es ist dazu erforderlich, daß die flüssige Pechschicht "eine Höhe von wesentlich mehr als 1/1o der beheizten Retorte, vorzugsweise 1/3 bis 1/n, bzw. eine Mindesthöhe von etwa o,5 m, zweckmäßig etwa über i m einnimmt. In dieser mit flüssigem Pech beschickten Zone wird das Pech bei einer Temperatur bis zu 6oo° C bis zur beginnenden Verfestigung erhitzt. Durch das allmähliche Erhitzen von unten ist die Schaumbildung nur gering, und der entstehende Schaum findet Platz in dem über den beheizten Teil hinausragenden unbeheizten Schachtteil, der von fast gleichem Querschnitt ist wie der obere beheizte Teil. Zugleich dient dieser unbeheizte kältere Schachtbeil als Rückflußkühler für die kondensierb.aren Destillatanteile, die ständig in die heiße Zone zurücklaufen. Durch diesen Rücklauf und den Druck der Flüssigkeitssäule werden entstandene Poren immer wieder gefüllt, so daß. ein sehr dichter Pechkoks entsteht.It has now been found that also with coking in shaft furnaces from normal pitch (E.P. 65 to 70 ° C) a very dense, hard pitch coke in surprising Bolier yields of over 70% can be produced without having to deal with the pitch from the outset special leaning agents added. It is necessary for this that the liquid pitch layer "a height of substantially more than 1/10 of the heated retort, preferably 1/3 up to 1 / n, or a minimum height of about 0.5 m, expediently about i m. In this zone charged with liquid pitch, the pitch is at one temperature Heated up to 600 ° C until solidification begins. By gradually heating there is little foam formation from below and there is space for the foam that is created in the unheated shaft part protruding over the heated part, that of almost has the same cross-section as the upper heated part. At the same time this serves unheated colder shaft ax as reflux condenser for the condensable distillate fractions, which constantly run back into the hot zone. Because of this return flow and the pressure The pores created in the column of liquid are filled again and again, so that. a very dense pitch coke is produced.

Der lotrechte Schachtofen ist in seinem mittleren Teil von Heizzügen a umgeben, die gestatten, die Heizung in etwa drei Zonen so abzustufen, daß beispielsweise im unterenTeil etwa iooo bis iioo° C herrschen, im mittleren 6oo bis goo° C und im oberen etwa 6oo° C: Es ist möglich, die Heizung im, mittleren Teil durch geeignete Führung der Feuergase oder zusätzliche Brenner b von 6oo bis iooo° C zu regeln. Oben ragt der Schacht über die Heizzone hinaus, besitzt einen Gasabzug für die Destillationserzeugnisse e und ist mit Beschickungsvorrichtungen für flüssiges, d, und festes Pech, e, versehen. Auch nach unten zu ist der Schacht weitergeführt, so daß dort eine Kühlzone f gebildet ist, unterhalb der eine Vorrichtungg vorgesehen ist, mit der der feste und wenig rissige Pechkoks so weit zerkleinert werden kann, daß er mittels einer dicht abschließenden bekannten Austragsvorrichtung h ausgetragen werden kann.The vertical shaft furnace is in its central part of heating flues a, which allow the heating to be graded in about three zones so that, for example in the lower part about 100 to 100 ° C prevail, in the middle 6oo to goo ° C and in the upper about 600 ° C: It is possible to switch off the heating in the middle part by means of suitable Control of the flue gases or additional burner b from 600 to 10000 ° C. At the top, the shaft protrudes beyond the heating zone and has a gas vent for the distillation products e and is equipped with feeders for liquid, d, and solid pitch, e. The shaft is also continued downwards, so that a cooling zone f is formed there is, below which a device is provided with which the fixed and little cracked pitch coke can be crushed to such an extent that it is sealed by means of a tight seal known discharge device h can be discharged.

Der Ofen ist nur teilweise; z. B. bis zur Temperaturzone von 8oo° C, die sich etwa in der Mitte der Retorte befindet, mit Koks k gefüllt, bzw. bis zu dieser Höhe wird der entstandene Koks abgelassen. Auf diese Koksfüllung wird das flüssige Pech gegeben, dessen unterste Schicht in die Poren und Risse des Pechkoks läuft, wobei es langsam verkokt und einen ziemlich dichten Abschluß bildet. Durch das Erhitzen von unten siedet das Pech bei einer Temperatur von etwa 5oo° C, wobei der entstehende Schaum genügend Platz in dem oberen kälteren Ofenteil findet. Die abdestillierenden Ölanteile kondensieren in diesem kälteren Ofenteil und laufen in die heiße Zone zurück, wo sie teils in Koks und leichtere Anteile gespalten werden. Die Ausbeute an Pechkoks beträgt dabei über 7o%, sogar bis 8o%, des eingetragenen Pechs (E. P. 65 bis 7o° C), und aus dem Gase scheiden sich nur wenig kondensierbare Anteile in der Vorlage ab.The furnace is only partial; z. B. up to the temperature zone of 8oo ° C, which is located approximately in the middle of the retort, filled with coke k, or to the coke produced is discharged at this level. On this coke filling is given the liquid pitch, its bottom layer in the pores and cracks of the pitch coke runs, whereby it slowly cokes and forms a fairly tight seal. By heating from below boils the pitch at a temperature of about 500 ° C, whereby the resulting foam finds enough space in the upper, colder part of the furnace. the Distilling oil fractions condense in this colder part of the furnace and run back into the hot zone, where they are partly split into coke and lighter fractions. The yield of pitch coke is over 70%, even up to 80%, of the amount introduced Pechs (E.P. 65 to 70 ° C), and only a few condensables are separated from the gases Shares in the template.

Nach Bildung eines festen Kokses schwindet der Kokszylinder etwas, so daß er leicht infolge der Erweiterung des Ofenquerschnittes nach unten rutscht. Es ist auch vorgesehen, daß etwa an der Wandung noch haftender Koks abgestoßen werden kann, i. Das Pech wird entweder absatzweise aufgegeben, bis die vorhergehende Pechschicht fest geworden ist, oder stetig in kleinem Strome, so daß sich immer eine Flüssigkeitsmenge im Ofen befindet.After the formation of a solid coke, the coke cylinder shrinks somewhat, so that it easily slips down as a result of the expansion of the furnace cross-section. It is also provided that coke that is still adhering to the wall is repelled can, i. The pitch is either applied intermittently until the previous pitch layer has become solid, or steadily in a small stream, so that there is always a quantity of liquid is in the oven.

Claims

PATENT CLAIM: -. Vertical shaft furnace with step-by-step external heating for coking pitch from tars, characterized by 'an upper heated Shaft part in which the pitch at a temperature up to 6oo ° C to the beginning . Solidification is heated, and by a protruding far beyond the heated part unheated shaft part of almost the same cross-section, which is used as a dry cooler for still condensable distillation fractions is used.