DE881336C

DE881336C - Process for heating coke stoves with fuel gas of high calorific value

Info

Publication number: DE881336C
Application number: DEK7502A
Authority: DE
Inventors: William O Keeling
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1953-06-29

Description

Verfahren zum Beheizen von Koksöfen mit Brenngas von hohem Heizwert Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ,die Beheizung von solchen Feuerungen, wie beispielsweise Koksöfen, und erstreckt sich im engeren auf die Beheizung von solchen Koksöfen, die ihrer Konstruktion oder apparativen Ausrüstung nach lediglich für die Beheizung mit Brenngasen von vergleichsweise hohem Heizwert bestimmt sind, z. B. mit Koksofengas od. dgl.Process for heating coke ovens with fuel gas with a high calorific value The invention relates in general to the heating of such furnaces, such as coke ovens, and extends in the narrower to the heating of such coke ovens which, according to their construction or equipment, are only are intended for heating with fuel gases with a comparatively high calorific value, z. B. od with coke oven gas.

Bei .der Beheizung von. Koksöfen, die nicht zu den sogenannben Verbundöfen gehören und die daher weder über Regeneratoren noch Gaskanäle verfügen, die ,zur Zuführung der Heizmedien, nämlich Brenngase von geringem Heizwert, dienen oder bei denen die Einrichtungen zum Zuführen und Verteilen von Brenngas niedrigen Heizwertes zu bestehenden Regeneratoren noch nicht vorhanden sind, machen, es gewisse Umstände häufig nicht nur wünschenswert, sondern auch notwendig, solche Koksöfen, gegebenenfalls nur für eine begrenzte Dauer, mit einem aus anderer Quelle stammenden Brenngas zu beheizen, das im Hinblick auf die vorerwähnte Ausbildung des Ofens zu der Klasse der Gase von hohem Heizwert gehören muß. Ein Beispiel dafür, in welchem eine derartige Notwendigkeit besonders notwendig ist, liegt in denjenigen Bevölkerungsgebieten vor, in denen Koksofengas als ausschließliche Quelle für industrielle oder häusliche Feuerungszweclce dient. Wenn eine Koksofenbatteerie, die einen solchen Bezirk versorgt, ausschließlich aus Koksöfen des vorerwähnten Typs besteht und daher nur eine vergleichsweise: geringe Produktionsreserve besitzt, können ernste Folgesungen entstehen, wenn die Gasversorgung während einer längeren Zeit eine größere Gasproduktion verlangt als diejenige, für die die tägliche oder eine vorübergehende Leistung der Koksöfen bemessen ist. Da die Gasverteilung möglichst konstant gehalten werden muß in bezug auf Heizwert, spezifisches Gewicht u. a., und zwar im Hinblick auf die normalen Apparaturen oder die in dem betreffenden Bezirk vorhandenen Verbrennungseinrichtungen, welche in bezug auf ihre Anpassungsfähigkeit an Schwankungen dieser Eigenschaften des Gases beschränkt sind, ist die Brauchbarkeit irgendeines der üblichen Brenngase von niedrigem Heizwert, wie Generator- oder Gichtgas, zur Deckung des zusätzlichen Bedarfs, selbst wenn eine solche Gasquelle vorhanden. wäre, unzureichend, und zwar sowohl für,die Zwecke der Ofenbeheizung als auch für irgendeine bedeutende Verdünnung des Koksofengases; das zu verteilen ist, da es gerade- in bezug auf das letztere so erheblich verschieden ist von Koksofengas im Hinblick auf Heizwert und spezifisches Gewicht. Demgemäß besteht ein beträchtliches Bedürfnis für ein anpassungsfähiges Verfahren und für zu dessen Ausführung geeignete Einrichtungen, um Koksöfen anderer Art als Verbundöfen wohlfeil und schnell von der Beheizung mit Kok.sofengas umzustellen auf diejenige mit einem aus anderer Quelle stammenden Gas von gleichem oder größerem Heizwert, um das Koksofengas mit seinen speziellen Eigenschaften zur Abgabe an das Gasverteilungsnetz frei zu machen.When heating. Coke ovens that are not part of the so-called composite ovens belong and therefore have neither regenerators nor gas ducts that, for Feeding the heating media, namely fuel gases of low calorific value, are used or at which are the facilities for supplying and distributing fuel gas with a low calorific value Existing regenerators do not yet exist, make it certain often not only desirable but also necessary, such coke ovens, if appropriate only for a limited period with a fuel gas from another source heat, in view of the aforementioned training of the furnace to the class must belong to gases of high calorific value. An example in which such a Necessity is particularly necessary lies in those population areas before where coke oven gas as the exclusive source of industrial or domestic Firing purpose is used. If a coke oven battery house that supplies such a district, consists exclusively of coke ovens of the aforementioned type and therefore only one comparatively: has a low production reserve, can have serious consequences develop, when the gas supply requires greater gas production for a long period of time than the one for which the daily or a temporary performance of the coke ovens is sized. Since the gas distribution must be kept as constant as possible in relation on calorific value, specific weight, etc., with regard to normal Apparatus or the incineration facilities available in the district concerned, which in terms of their adaptability to fluctuations in these properties of the gas are limited, the utility is any of the common fuel gases of low calorific value, such as generator or furnace gas, to cover the additional If necessary, even if such a gas source is available. would be insufficient, namely both for the purposes of furnace heating and for any significant dilution of the coke oven gas; that is to be distributed, since it is precisely in relation to the latter is so significantly different from coke oven gas in terms of calorific value and specificity Weight. Accordingly, there is a considerable need for an adaptable one Procedure and equipment suitable for its execution, to coke ovens of others Art as composite ovens can be converted cheaply and quickly from heating with coke oven gas to those with a gas of the same or greater origin from another source Calorific value to give the coke oven gas with its special properties to the Free up gas distribution network.

Ein Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer wohlfeilen neuen und wirksamen Methode, um Koksöfen, die aus irgendeinem Grund zur Beheizung ,ein Gas von hohem Heizwert als Unterfeuerungsgas benötigen, leicht und schnell umzustellen von der Beheizung mit Koksofengas auf diejenige mit einem aus einer anderen. Quelle stammenden Brenngas mit .den gleichen oder ähnlichen Verbrennungseigenschaften, wodurch das sonst für die Beheizung benötigte Koksofengas für andere Verwendungszwecke frei wird.An object of the invention is to develop an inexpensive new one and effective method to get coke ovens that, for whatever reason, have to be heated, one Need gas of high calorific value as the underfire gas, easily and quickly converted from heating with coke oven gas to one from another. source originating fuel gas with the same or similar combustion properties, whereby the coke oven gas otherwise required for heating can be used for other purposes becomes free.

Natürliches Gasolin ist ein flüssiges Erzeugnis, das aus schwereren Kohlenwassers,toffen besteht, die im Naturgas anwesend sind und aus diesen durch Kompression, Absorption oder andere Arbeitsverfahren gewonnen werden. Eines dieser natürlichen Gasoline wird in den. V. St. v. Amerika beispielsweise unter derHandelsbezeichnung »37170 natural gasoline« auf dem Markt in ausreichender Menge zu verhältnismäßig günstigem Preis zur Verfügung gestellt. Es enthält als wesentlichen Bestandteil aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen je Molekül. Diese Stoffe halben bei z5° C in reinem Zustand einen Partialdruck, der geringer ist als der Atmosphärendruck, und zwar etwa o,035 bis o,5 Atm. abs. Sie sind also ziemlich flüchtig, jedoch leicht in Vorrat zu halten., selbst in heißem Sommerwetter in Behältern mit Wänden mittlerer Dicke. Wenn diese Stoffe in Kohlenwasserstoffen von höherem Molekulargewicht gelöst sind, wird ihr Partialdruck entsprechend geringer. Sie sind an sich jedoch nur in beschränkter Menge für die üblichen Verwendungszwecke der Kohlenwasserstoffe abzusetzen, und zwar für Treibstoffe niedrigen Entflammungspunktes, z. B. für die Verwendung im Winter, werden jedoch meist wegen ihrer leichten Reaktionsfähigkeit, insbesondere ihrer Neigung zur Polymerisation abgestoßen.Natural gasoline is a liquid product made from heavier Hydrocarbons, substances that are present in natural gas and from these through Compression, absorption or other working methods can be obtained. One of these natural gasoline is used in the. V. St. v. America, for example, under the trade name "37170 natural gasoline" on the market in sufficient quantities too proportionate cheap price provided. It contains as an essential part aliphatic hydrocarbons with 5 to 7 carbon atoms per molecule. These At z5 ° C in the pure state, substances half a partial pressure that is lower than the atmospheric pressure, namely about 0.035 to 0.5 atm. Section. So you are pretty volatile but easy to keep in stock, even in hot summer weather in containers with walls of medium thickness. If these substances are in hydrocarbons of higher Molecular weight are dissolved, their partial pressure is correspondingly lower. they are per se, however, only in limited quantities for the usual purposes of the To dispose of hydrocarbons, specifically for fuels with a low ignition point, z. B. for use in winter, but are mostly because of their easy reactivity, in particular repelled their tendency to polymerize.

Es hat sich nun in der Praxis gezeigt, dab diese aliphatischen C5 bis C7 Kohlenwasserstoffe auch für sich von erheblichem wirtschaftlichem Wert sind, wenn man sie- in entsprechender Verteilung in einem Trägergas zur Unterfeuerung von Koksöfen. benutzt. Eine genügende Menge derselben ist in einem inerten Trägergas oder in einem Heizgas von niedrigem Heizwert verteilbar unter Bildung eines Brenngases, das einen ebenso hohen oder sogar noch höheren Heizwert hat als Koksofengas, ohne daß der Taupunkt bei derartigen Heizwerten bei der üblichen Betriebsweise unter den bei der Verteilung der anfallenden Gasmischungen unter normalen Betriebsbedingungen maßgebenden Wert sinkt. Als Trägergas kann Gichtgas oder Generatorgas angewendet werden, das normalerweise eine Vorerhitzung von mindestens auf etwa 9z5° C verlangt, wenn es zur wirksamen Beheizung von Koksöfen dienen soll, und auch eine Vorerhitzung der Verbrennungsluft, jedoch können auch Verbrennungsabgase od. dgl. hier benutzt werden.It has now been shown in practice that these aliphatic C5 up to C7 hydrocarbons are also of considerable economic value in themselves, if they are appropriately distributed in a carrier gas for underfiring of coke ovens. used. A sufficient amount of these is in an inert carrier gas or distributable in a fuel gas with a low calorific value to form a fuel gas, that has the same or even higher calorific value than coke oven gas, without that the dew point with such calorific values in the usual operating mode below those involved in the distribution of the gas mixtures produced under normal operating conditions decisive value decreases. Blast furnace gas or generator gas can be used as the carrier gas which normally requires preheating to at least about 9-5 ° C, if it is to be used for the effective heating of coke ovens, and also a preheating the combustion air, but combustion exhaust gases or the like can also be used here will.

Im allgemeinen. ist es vorzuziehen, die besagten Kohlenwasserstoffe in Form einer Lösung zu beschaffen, z. B. das obererwähnte 31 bis 70 Naturgasolin oder ein 26 bis, 70 Naturgasolän, in der sie in größerem Mengenverhältnis anwesend sind. Diese Naturgasoline sind normale Erzeugnisse ,der Erdölraffinerien und sind leicht auf dem Markt erhältlich; sie werden hauptsächlich wegen ihrer leichten Aufbewahrung und ihrer geringen Transportgefährlichkeit vorgezogen. Die CS bis C7 Kohlenwasserstoffe werden aus der besagten Lösung auf der Kokerei entfernt, wobei die C5 bis C7 Kohlenwasserstoffe aus der Lösung auf der Koksofenanlage in einfacher Weise durch Fraktionierung abgetrennt werden, worauf sie sofort verwendbar sind.In general. it is preferable to obtain said hydrocarbons in the form of a solution, e.g. B. the above-mentioned 31 to 70 natural gasoline or a 26 to, 70 natural gasoline in which they are present in larger proportions. These natural gasolines are common products of petroleum refineries and are readily available in the market; they are preferred mainly because of their ease of storage and their low transport risk. The CS to C7 hydrocarbons are removed from the said solution in the coking plant, the C5 to C7 hydrocarbons being separated from the solution in the coke oven system in a simple manner by fractionation, whereupon they can be used immediately.

Für den hier in Betracht kommenden technischen Verwendungszweck wurde es als vorteilhaft gefunden, .die erwähnten C5 bis C7Kohlenwasserstoffe durch eine kontinuierliche fraktionierte Destillation des natürlichen. Gasolins zu entfernen, wobei die CS bis C7 Kohlenwasserstoffe als Kopfprodukt ab.destillieren. Obgleich es nicht unbedingt nötig ist, werden dieselben dann, um die vollen Vorteile der Erfindung ausnutzen zu können, in Dampfforrri unmittelbar mit dem gewählten Trägergas gemischt, und zwar in jenem Mengenverhältnis, ,das ein Brenngasgemisch des gewünschten, vorteilhaften Heizwertes ergibt. Es ist auf diese Weise relativ einfach, das neue Brenngas gemäß der Erfindung kontinuierlich zu erzeugen mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Heizwert, der sogar höher .sein kann als der von normalem Koksofengas, ohne jedoch unter normalen Bedingungen den Taupunkt der C5 - bis C7 Komponenten zu unterschreiten. Das sich ergebende neue Brenngas wird dann dem üblichen BrenngasverteilungSsystem der Koksofenbatterie zugeführt, in der es in der üblichen N\'eise wie- andere Brenngase verfeuert werden kann, die keine regenerative Vorheizung zu ihrer wirksamen Verbrennung benötigen. Das gesamte in den Verkokungskammern erzeugte Kohlendestillationsgas wird dadurch für andere Verwendungszwecke frei.For the technical purpose under consideration here it has been found advantageous to use the mentioned C5 to C7 hydrocarbons by a continuous fractional distillation of the natural. To remove gasolins, with the CS to C7 hydrocarbons distilling off as overhead product. Although it is not absolutely necessary, the same are then, in order to be able to exploit the full advantages of the invention, mixed directly in vapor form with the selected carrier gas, in the proportion that results in a fuel gas mixture of the desired, advantageous calorific value. In this way it is relatively easy to continuously generate the new fuel gas according to the invention with an essentially constant calorific value, which can even be higher than that of normal coke oven gas, but without, under normal conditions, the dew point of the C 5 - to C7 components to fall below. The resulting new fuel gas is then fed to the usual fuel gas distribution system of the coke oven battery, in which it can be burned in the usual way like other fuel gases that do not require regenerative preheating for their efficient combustion. All of the coal distillation gas generated in the coking chambers is thereby freed for other uses.

Die benötigte Einrichtung, durch welche die C.i- bis C7-Kohlenwasserstoffe aus dem natürlichen Gasolin abgetrennt werden, ist einfach und verlangt nur geringe Anlagekosten, insbesondere im Hinblick auf .den größeren wirtscha.ft1ichen Wert des Kol:sofengases, das durch sie für andere Verwendungszwecke freigesetzt wird.The required facility through which the C.i to C7 hydrocarbons separated from natural gasoline is simple and requires little Investment costs, especially in view of the greater economic value of the col: softened gas, which is released by them for other uses.

In der Zeichnung ist bespielsweise eine bevorzugte Einrichtung dargestellt, die gemäß der Eifindung ausgeführt ist. Sie zeigt schematisch eine Seitenansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung.In the drawing, a preferred device is shown, for example, which is carried out according to the invention. It shows schematically a side view a device designed according to the invention.

In der Abbildung ist mit i i ein Vorratsbehälter bezeichnet, der das zu verarbeitende Naturgasolin aufnimmt und von, dem das gestapelte Gas-olin zu den im nachfolgenden beschriehenenTrennapparaten und Gasmischeinrichtungen weitergeleitet wird. ZVe@gen des vergleichsweise geringen Dampfdruckes des Naturgasolins bei normalerTemperatur braucht für den Vorratsbehälter ii nur jene Druckfestigkeit vorgesehen zu werden, die sonst für Gasolinbehälter erforderlich ist. Ein Hochdruckbehälter wird. also hier nicht benötigt. Mit dem Vorratsbehälter i i ist ein Auslaßrohr 12 verbunden, durch welches eine vorbestimmte Menge des Naturgasolins mittels einer Meßpumpe 13 abgezogen wird. Das Natur gasolin wird mittels der M.eßpumpe durch die Rohrleitung 1:4 und die Kolonneneintrittsrohre 15 und 16 gepumpt, d.ie, mit thermostatisch gesteuerten, automatischen Regelventilen iS bzw. i9 ausgestattet sind, und gelangt dann in die Fraktionierkolonne 2o. Das Zuführungsrohr 15 ist mit der Kolonne an einem Punkt nahe .dem Boden verbunden und das Zuführungsrohr 16 etwa in der Mitte der Kolonne angeschlossen. Der Zulauf des Naturgasolins kann auf diese Weie entweder in den mittleren Teil oder in das Bodenabteil der Kolonne geleitet werden oder in vorbestimmtem Mengenv erhältnis an beiden Stellen, wobei dei Flüssig1,2°itss.trom mengenmäßig durch denThermostat 21 automatisch gesteuert wird, der mit den beiden automatischen Regelventilen 1$, i9 in Verbindung steht un.d. etwa in. der Mitte der Kolonne angeordnet ist. Durch eine derartige Aufteilung des Ausgangsgutes auf zwei Stellen der Kolonne kann die relative Menge und das mittlere Molekulargewicht der über Kopf abgehenden Kohlenwasserstofffraktion und des Bodenproduktes in engen Grenzen gesteuert werden.In the figure, i i denotes a storage container that has the Naturgasolin to be processed takes up and from which the stacked Gas-olin to the in the separation devices and gas mixing devices described below will. In view of the comparatively low vapor pressure of natural gasoline at normal temperature only that compressive strength needs to be provided for the storage container ii, which is otherwise required for gasoline tanks. A high pressure vessel is used. so not needed here. An outlet pipe 12 is connected to the reservoir i i, through which a predetermined amount of natural gasoline by means of a measuring pump 13 is deducted. The natural gasoline is fed through the pipeline by means of the metering pump 1: 4 and the column inlet pipes 15 and 16 are pumped, i.e., with thermostatically controlled, automatic control valves iS or i9, and then enters the Fractionating column 2o. The feed pipe 15 is at one point with the column near .dem bottom and the feed pipe 16 approximately in the middle of the column connected. The supply of natural gasoline can either be in this way middle part or in the bottom compartment of the column are passed or in a predetermined Quantity ratio at both points, where the liquid 1.2 ° itss. Flow in terms of quantity controlled automatically by the thermostat 21 associated with the two automatic Control valves 1 $, i9 connected and d. Arranged approximately in the middle of the column is. By dividing the starting material into two places in the column in this way can be the relative amount and the average molecular weight of the overhead Hydrocarbon fraction and the bottom product can be controlled within narrow limits.

Die Fraktionierkolonne 2o ist mit Raschigringen als Füllkörper ausgestattet. Sie besitzt einen indirektenDampfwiedererhitzer22 mit einem thermostatisch gesteuerten Einlaß.ventil 23 und einen freien. Raum 2d., der zwischen dem unteren Abschnitt der Füllkörper 25 und einem oberen Teil 26 liegt. In diesen freien Raum wird das Naturgasolin in diee Kolonne durch die erweiterte Rohrleitung 16 zur Verdampfung eingeleitet. Ein Reihe von durch Kühlwasser gekühlten Rohrschlangen 27 ist in dem obersten Teil der Kolonne vorgesehen, um den Rücklauf zu beherrschen. Unterhalb des unteren Abteils der Füllkörper 25 und in einer Höhe, die ausreicht, um den Erhitzer 22 bedeckt zu halten, wird ein konstantes Volumen der Bodenfraktion mittels eines vorn Flüssigkeitsniveau durch einen Schwimmer 28 od. dgl. automatisch gesteuerten Ventils 29 in dem Ablaßrohr 30 für das Bodenprodukt aufrechterhalten. Dieses Ablaßrohr 30 ist unmittelbar mit der Pumpe 3i für das Bodenprodukt verbunden, die die, Bodenfraktion durch die Rohrleitung 32 in einen. Kühler 33 fördert, der in der Rohrleitung 3? liegt, von wo das Produkt in den Vorratsbehälter 34. gelangt. Das erzeugte Bodenprodukt kann von dort zu irgendeiner geeigneten V ,erw-endung abgenommen werden.. Es ist ferner vorteillia.ft, ein. durch Federkraft beherrschtes Ventil in dem Auslaßrohr 3o anzuordnen und dieses Ventil so einzustellen, daß es bei einem etwas höheren Druck als dem Druck in der Kolonne in Aktion tritt, um zu verll,indern, daß die Bodenfraktion durch die Pumpe 31 abläuft.The fractionation column 2o is equipped with Raschig rings as packing. It has an indirect steam reheater 22 with a thermostatically controlled inlet valve 23 and a free one. Space 2d., Which lies between the lower section of the filling bodies 25 and an upper part 26. In this free space, the natural gasoline is introduced into the column through the expanded pipe 16 for evaporation. A series of cooling water cooled coils 27 are provided in the top of the column to control the reflux. Below the lower compartment of the packing 25 and at a height sufficient to keep the heater 22 covered, a constant volume of the bottom fraction by means of a liquid level through a float 28 or the like. Automatically controlled valve 29 in the drain pipe 30 for maintain the soil product. This discharge pipe 30 is directly connected to the pump 3i for the bottom product, the bottom fraction through the pipe 32 in a. Promotes cooler 33, which is in the pipe 3? lies, from where the product in the storage container 34. arrives. The soil product produced can be taken from there for any suitable use. It is also advantageous. to place a spring-controlled valve in the outlet pipe 3o and to adjust this valve so that it comes into action at a pressure slightly higher than the pressure in the column in order to prevent the bottom fraction from draining through the pump 31.

Die Kopffraktion bis einschließlich C7-Kohlenwasserstoffen, die in der Dampfphase von dem zugeführten Ausgangsgut durch die vorheschriebene Fraktionierung abgetrennt wird, strömt vom Kopf der Kolonne durch eine Dampfleitung 35, in welcll-2r ein durch Druck gesteuertes Ventil 36 zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes in der Kolonne 2o angeordnet ist, zu einem nach Art des Venturirohres ausgebildeten Mischer 37, wo es innig mit denn angewandten Trägergas gemischt wird, das aus irgendeiner geeigneten Quelle durch die Rohrleitung 37a in einen Gasbehälter 38 gelangt, von wo das Trägergas durch die Rohrleitung 39 zu dein Venturimischer 37 gelangt. Das Trägergas und die dampfförmigen Kohlenwasserstoffe- werden in den Venturirilischer in solchem 'Mengenverhältnis eingeleitet, unabhängig von ihrem jeweiligen Druck in den. Leitungen 35 und 3.9, daß eine schnelle und gründliche Mischung gesichert wird.The top fraction up to and including C7 hydrocarbons, which is separated in the vapor phase from the starting material supplied by the prescribed fractionation, flows from the top of the column through a vapor line 35, in which a pressure-controlled valve 36 is used to maintain a constant pressure in the column Column 2o is arranged to a mixer 37 designed in the manner of the Venturi tube, where it is intimately mixed with the carrier gas used, which arrives from any suitable source through the pipe 37a into a gas container 38, from where the carrier gas through the pipe 39 to your Venturi mixer 37 arrives. The carrier gas and the vaporous hydrocarbons are introduced into the Venturi mixer in such a proportion, regardless of their respective pressure in the. Lines 35 and 3.9 that a quick and thorough mixing is ensured.

Das sich ergebende neue Brenngas, entstanden aus der innigen Durchmischung in dem Venturimischer 37, strömt dann von dort durch die Rohrleitung .4o in einen indirekten, mit Dampf beheizten Erhitzer 41, .der mit üblichen Dampfschlangen .I2 und Ein- und Auslaß.dampfrohren 4.3 und 44 ausgestattet ist. Von dort wird das heiße Brenngasgemisch durch die Rohrleitung d.5 mittels einer Drehkolbenpumpe d.6 abgezogen, die das Brenngasgemisch durch die Brenngaszuleitung .17 zu den Heizzügen beispielsweise einer Abhitzekoksofenbatterie drückt.The resulting new fuel gas emerged from the intimate mixing in the Venturi mixer 37, then flows from there through the pipeline .4o into a indirect, steam-heated heater 41, .that with conventional steam coils .I2 and inlet and outlet steam pipes 4.3 and 44 is equipped. From there it gets hot Fuel gas mixture drawn off through pipeline d.5 by means of a rotary lobe pump d.6, the fuel gas mixture through the fuel gas supply line .17 to the heating flues, for example a waste heat coke oven battery presses.

Bei einer Ausführungsform des Ofanbetriebes gemäß der Erfindung wird ein Generatorgas von ungefähr ii5o Kal/Nmg, welches ein spezifisches Gewicht von o,9 hat, kontinuierlich in dem schematisch angedeuteten Apparat mit der Kopffraktion eines Naturgasolins gemischt, um ein neues Brenngas zu bilden, welches einen durchschnittlichen Heizwert von 7ooo Kal/Nm3 unter Normalbedingungen hat. Das Naturgasolin hatte in diesem Fall einen Dampfdruck- von 2,i6 Atm. abs. bei 37°C, und von .ihm gingen bei 6o° C etwa 7o o/o über. Dieses Naturgasolin, welches als Handelserzeugnis verfügbar ist, hat eine veränderliche Zusammensetzung, und sein spezifisches Gewicht schwankt z. B. zwischen o,63 und o,66. Es enthält in wechselnden Mengen geringe Anteile von niedrigsiedendem Butan u. ,dgl., welches häufig in diesen Erzeugnissen abgestoßen wird. Unabhängig von derartigen Unterschieden war es! mit dem wiedergegebenen einfachen Apparat möglich, kontinuierlich das neue Brenngas mit im wesentlichen gleichbleibenden Verbrennungseigenschaften ständig herzustellen.In one embodiment of the furnace operation according to the invention a generator gas of about 150 cal / Nmg, which has a specific weight of o, 9 has, continuous in that schematically indicated apparatus mixed with the top fraction of a natural gasoline to form a new fuel gas, which has an average calorific value of 7,000 cal / Nm3 under normal conditions Has. The natural gasoline in this case had a vapor pressure of 2.16 atm. Section. at 37 ° C, and from it about 70% passed over at 60 ° C. This natural gasoline, which is available as a commercial product, has a variable composition, and its specific weight varies z. B. between o.63 and o.66. It contains in changing Quantities of small amounts of low-boiling butane and the like, which are often in these Products is repelled. Regardless of such differences, it was! with the reproduced simple apparatus possible, the new fuel gas continuously with essentially constant combustion properties.

Das erwähnte Naturgasolin wurde kontinuierlich in einer Menge von 25 1 je Minute durch die einstellbare Meßpumpe i3. in die dargestellte Fraktionierkolonne 2o gepumpt, die unter einem Dampfdruck von etwa i,o5 Atm. abs. betrieben wurde. Das Gasolin wurde darin. kontinuierlich in eine Kopffraktion zerlegt, die etwa 8o 1/o des Ausgangsgutes ausmachte. Mehr als 8o0/0 dieser Kopffraktion bestanden aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen der Reihe C5 bis C7. Das Bodenprodukt bestand im wesentlichen nur aus etwas Heptan und den schwereren Kohlenwasserstoffen. Die Temperatur der schwereren Kohlenwasserstoffe in dem Kocher 22 am Boden der Kolonne wurde kontinuierlich auf etwa 115' C :gehalten, indem durch thermostatische Steuerung die Zufuhr von Dampf zu den Heizschlangen selbsttätig geregelt wurde.The aforementioned natural gasoline was continuously fed in an amount of 25 liters per minute by the adjustable measuring pump i3. pumped into the illustrated fractionating column 2o, which is under a vapor pressure of about i, o5 atm. Section. was operated. The gasoline was in it. continuously broken down into a top fraction, which made up about 8o 1 / o of the starting material. More than 8o0 / 0 of this top fraction consisted of aliphatic hydrocarbons of the series C5 to C7. The bottoms consisted essentially only of some heptane and the heavier hydrocarbons. The temperature of the heavier hydrocarbons in the digester 22 at the bottom of the column was continuously to about 1 1 5 'C: kept by steam was regulated automatically to the coils by thermostatic control of the supply.

Dze am Kopf der Kolonne abziehenden Dämpfe wurden auf einer Temperatur von etwa 6o' C mittels der Kühlschlangen 27 gehalten.The vapors withdrawn at the top of the column were kept at one temperature of about 6o'C by means of the cooling coils 27.

Vom Kopf .der Kolonne gelangten diese Dämpfe zu dem Venturimischer 37, in welchem sie mit Generatorgas aus dem Behälter 38 vermischt wurden in solchem Mengenverhältnis, daß ein neues Brenngas mit einem Heizwert von im wesentlichen 7ooo Kal/Nm3 unter Normalbedingungen entstand, das einen Taupunkt in bezug auf die, zugemischten Kohlenwasserstofe von weniger als o° C hatte.These vapors reached the Venturi mixer from the head of the column 37, in which they were mixed with generator gas from the container 38 in such Quantity ratio that a new fuel gas with a calorific value of essentially 7,000 cal / Nm3 was created under normal conditions, which has a dew point in relation to the, admixed hydrocarbons of less than 0 ° C.

Das so erzeugte neue Brenngas wurde dann im Erhitzer 41 aufgeheizt, im wesentlichen um eine Kondensation von Wasser aus dem Trägergas bei etwaiger Abkühlung während seines Weges durch den Koksofen zu verhindern, und wurde dann unter Druck mittels -des Gebläses 46 den Öfen zugeführt, in deren Heizzügen es verbrannt wurde. Kohlenwasserstoffdämpfe, die etwa 27 ooo 1 flüssiger Kohlenwasserstofffraktion je Tag entsprechen, wurden in den Heizzügen der dargestellten Batterie verbrannt. Das neue Brenngas setzte etwa 38 ooo Nm3 Koksofengas täglich für andere Zwecke frei. Bei. einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher zwei Koksofenbatterien der beschriebenen Bauart durch das neue Brenngas beheizt wurden, wurden io@8 ooo, Nm3 Koksofengas für andere Verbrauchszwecke freigesetzt. Das neue Brenngas. wurde durch Vermischen von Generatorgas und Kohlenwasserstoffdämpfen, wie beschrieben, erzeugt. Es hatte einen Heizwert von 7200 Kal/Nm3 unter Normalbedingungen. Obgleich in .der kalten Jahreszeit. die Lufttemperatur -23° C erreichte, wurden dennoch keine Kohlenwasserstoffkondensate in .den Gasleitungen bei Verwendung der erwähnten Gasmischung festgestellt.The new fuel gas generated in this way was then heated in the heater 41, essentially to prevent condensation of water from the carrier gas during any cooling during its way through the coke oven Heating flues it was burned. Hydrocarbon vapors, which correspond to about 27,000 l liquid hydrocarbon fraction per day, were burned in the heating flues of the battery shown. The new fuel gas released around 38,000 Nm3 coke oven gas daily for other purposes. At. In a second embodiment of the process, in which two coke oven batteries of the type described were heated by the new fuel gas, io @ 8,000 Nm3 coke oven gas were released for other consumption purposes. The new fuel gas. was generated by mixing generator gas and hydrocarbon vapors as described. It had a calorific value of 7200 cal / Nm3 under normal conditions. Although in the cold season. When the air temperature reached -23 ° C, no hydrocarbon condensates were found in the gas lines when the gas mixture mentioned was used.

Einer der besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß: die zur Carburierung dienenden Kohlenwasserstoffe kontinuierlich in Dampfform übergeführt und sofort in das Trägergas eingeführt werden, ohne irgendeine vorherige Kondensation. Es gibt infolgedessen keine Möglichkeit, die Kohlenwasserstoffe, nach ihrer Abtrennung von dem Naturgasolin, selektiv in das Trägergas zu verdampfen und dadurch ein Brenngas zu erzeugen, dessen Heizwert schwankt wegen der leichteren Verdampfbarkeit der niedrigsiedenden Bestandteile. Dieser letztere Nachteil ist besonders deutlich bei jedem anderen Verfahren, bei welchem flüssige Kohlenwasserstoffe durch Berührung mit einem Trägergas verdampft werden.One of the particular advantages of the method according to the invention is in that: the hydrocarbons used for carburizing continuously in Vapor form transferred and immediately introduced into the carrier gas, without any previous condensation. As a result, there is no way of eliminating the hydrocarbons, after their separation from the natural gasoline, to evaporate selectively into the carrier gas and thereby to produce a fuel gas whose calorific value fluctuates because of the lighter Evaporation of the low-boiling components. This latter disadvantage is particularly clear in any other process in which liquid hydrocarbons be vaporized by contact with a carrier gas.

Bei dem obererwähnten Beispiel wurde Generatargas als Trägergas angewendet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und tatsächlich kann es oft vorteilhaft sein, im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und die Sauberkeit des Betriebes Luft, Verbrennungsprodukte, Gichtgas od. dgl. als Trägergas zu benutzen. Zum Beispiel wurde auch ein Gas mit einem Heizwert von 7200. Kal/Nm3 erzeugt durch Vermischen von; Luft und den aus Naturgasolin gewonnenen C5 Ws C7 Kohlenwasserstoffen; eine solche Gasmischung ist nicht explosiv.In the above example, generator gas was used as the carrier gas. However, the invention is not restricted to this, and in fact it can often be advantageous to use air, combustion products, furnace gas or the like as carrier gas with a view to economic efficiency and cleanliness of the operation. For example, a gas with a calorific value of 7200. Cal / Nm3 was produced by mixing; Air and the C5 Ws C7 hydrocarbons obtained from natural gasoline; such a gas mixture is not explosive.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for heating coke ports with fuel gas of high calorific value, characterized in that one consists of low-boiling hydrocarbons containing hydrocarbon oil, e.g. B. natural gasoline, by fractional distillation Removed vaporous hydrocarbons up to the C5 to C7 hydrocarbons and the driven off hydrocarbons with a carrier gas of low calorific value be mixed, whereupon the mixture without condensation the heating flues of the coke oven battery is forwarded.

2. The method according to claim i, characterized in that for preparation of the combustible gas mixture is assumed to be a natural gasoline, which is about 70% at 60 ° C contains constituents that distill over.