DE895204C

DE895204C - Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff-Kohlenoxyd-Gemischen, insbesondere fuer Synthesezwecke

Info

Publication number: DE895204C
Application number: DEB6581D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Knobloch
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1943-06-08
Filing date: 1943-06-08
Publication date: 1953-11-02

Description

Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff-Kohlenoxyd-Gemischen, insbesondere für Synthesezwecke Es wurde schon vorgeschlagen, bei der Erzeugung von Wasserstoff-Kohlenoxyd-Gemischen, insbesondere für Synthesezwecke, aus Steinkohle in Abstichgaserzeugern mit Schwelaufsätzen einen Schwelgaskreislauf aufrechtzuerhalten und den Schwelgasüberschuß dem Gaserzeuger zuzuführen, wobei jedoch das Schwelgas vorher von Teer und Staub befreit wird.
Es wurde nun gefunden, daß eine restlose Vergasung der Kohle erzielt wird, wenn man bei diesem Verfahren den Schwelgaeüberschuß einschließlich :des Teers, des mitgetragenen Staubes (insbesondere Kohlenstaubes) und .des Wasserdampfes (aus Schwelwasser und Kohlefeuchtigkeit) in den. Unterteil des Gaserzeugers einführt. Hierbei wird der Kohlenstaub vergast und werden die nicht festen Kohlenstoffverbi:ndungen (gas- und dampf förmigeKohlenwasserstoffe u.@dgl.) gespalten. Die neue Arbeitsweise gestattet es auch, unter wärmewirtschaftlich günstigen Bedingungen den Verlauf der Schwelung der nachfolgenden Vergasung anzupassen, ohne Rücksicht auf Beschaffenheit und Menge der anfallenden Schwelgase und -dämpfe, insbesondere des ,Sohwelteers. Man kann daher die Schwelung bzw. Teilentgasung bei höherer Temperatur als sonst üblich, z. B. bei 8o,o bis 9-oo°, durchführen, um einen dem hohen Durchsatz des Abstichgaserzeugers angepaßten hohen Durchsatz in der Schwelzone zu erreichen, da mit Rücksicht darauf, daß die gesamten. Schwelerzeughisse dem Gaserzeuger zugeführt werden, ihre Eigenschaften und Mengen praktisch bedeutungslos sind.
Um zu erreichen, daß der Schwelkoks mit einer unterhalb der Abgangstemperatur der Abstic gaserzeugergase, die aus wärmewirtschaftlichen Gründen niedrig gehalten werden soll, liegenden Temperatur in die -Vergaserzone eintritt, empfiehlt es sich, unterhalb der Einführungsstelle der zurückgeführten Schwelgase in die Schwelzone Wasserdampf einzuführen, der neben der Kühlung zugleich eine vollkommene Spülung und Schweleng des Schwelkokses und so einerseits die Erzeugung eines sauberen, von Harzbildnern und Kohlenwasserstoffeh freien Vergastings.gases, bewirkt, andererseits die Schwelzone gegen die Vergasungszone abschließt, so daß der aus der letzteren angesaugte Gasanteil sehr klein -gehalten werden kann. Dieser der Schwelzone zugeführte Wasserdampf stellt einen Teil .des Vergas,ungs:dampfes dar, da er mit den Schwelgasen dem Unterteil des. Gaserzeugers zugeführt wird, so daß dadurch keine zusätzliche Belastung entsteht.
Im folgenden sei an Hand der schematischen Zeichnung die neue Arbeitsweise beschrieben: Der Absticngaserzeuger besteht aus dem Vergaserteil A und dem Schwelteil B, in den bei C Rohkohle eingetragen wird. Das in der Vergasungszone erzeugte Synthesegas verläßt bei D nach Aufheizung des Schwelkoksbettes unter Abkühlung auf etwa 6oo bis 700° den Gaserzeuger, wobei ein kleiner Bruchteil des Gases in den Schwelteil B gesaugt wird, um ein Übergehen von ,Schwelgasen und -dämpfen in das Synthesegas zu vermeiden. Bei E wird zeitweise die flüssige Schlacke des Gaserzeugers abgestochen. Durch die Leitung F wird` Schwelgas zugeführt, das mit einem Teil des bei i zugeführten Sauerstoffs verbrannt wird. Die Verbrennungsgase dienen zur Deckung des Wärmebedarfs. der Schweleng, wobei dieser Wärmeträger dem Schwelschacht entweder in mehreren um den Schwelschacht in einer oder mehreren Ebenen angeordneten, abwärts gerichteten Düsen oder durch den in der Zeichnung angedeuteten Verteiler zugeführt werden kann. ,Die Menge des Kreislaufgases und .des Sauerstoffs sowie ihr gegenseitiges Verhältnis können entsprechend der erforderlichen ,Schweltemperatur und dem Durchsatz im Gaserzeuger geregelt werden.
Um sowohl eine gute Temperaturverteilung und eine gute Durchspülung der Kohle in der #Sch@velzone als auch eine niedrige Abgangstemperatur des Schwelkokses aus der Schwel- in die Vergaserzone zu erhalten, wird unterhalb der Zuführung F für das Kreislaufgas durch die Zuführung G, am besten mit Hilfe,des in der Zeichnung angedeuteten Verteilers, ein Teil des bei K zugeleiteten Dampfes eingeführt. Da die Schweleng vorteilhaft bei hoher Temperatur, z. B. bei 8oo bis 90o,°, durchgeführt wird, um in der Schwelzone einen dem hohen Durchsatz in der Vergaserzone angepaßten Durchsatz zu erhalten, übernimmt der Wasserdampf in erster Linie die Kühlung des Schwelkokses auf etwa 5oo bis 6oo°, wodurch eine niedrige Abgangstemperatur des Synthesegases von etwa 6oo bis 7010° erzielt wird. Andererseits sorgt der Wasserdampf, wie ebenfalls bereits angeführt, für eine gute Temperaturverteilung in .der Schwelzone, für gute ,Spülung und Entgasung und besorgt außerdem den Abschluß gegen den Vergaserteil. Daidurch kann sowohl die durch die Schwelzone zu führende Synthesegasmenge als. auch die im Kreislauf zu führende Schwelgasmenge sehr klein gehalten werden, da dä:s verbrannte Schwelgas mit hoher Temperatur zugeführt werden kann, ohne daß ein großer Teil urverbrannten Schwelgases als `#Ä,7ärmeträger mit eingeführt werden muß.
Das als Schwelgas bezeichnete iGemisch aus dem eigentlichen Schwelgas, den Teerdämpfen, dem Wasserdampf ,aus Schwelwasser und Kohlenfeuchtigkeit, dem bei G eingeführten Vergasungsdampfanteil, dem kleinen Gasanteil aus dem 'Gaserzeuger sowie dem kohlehaltigen ,Staub verläßt bei I-I den Schwelteil mit einer genügend hoch über dem Taupunkt liegenden Temperatur, z. B. zoo bis 300°, und wird im Wärmeaustausch mit den aus dem Gaserzeuger abziehenden heißen Gasen aufgeheizt und durch das gut isolierte Gebläse I nach Abzweigung des Anteils für den Schwelgaskreislauf dem Unterteil des Gaserzeugers bei I und 11I zugeführt. Die Zuführung bei I_ und 1l geschieht durch rings um den Gaserzeuger angeordnete Düsen, durch die auch der Hauptteil des Vergasungs.sawerstoffs und Vergasungsdampfes dem Unterteil des Gaserzeugers zugeführt wird, wobei diese Düsen in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein können und die den einzelnen Ebenen zugeführten Mengen so bemessen werden, daß einerseits ein gutes Fließen der Schlacke neben restloser Vergasung, andererseits eine günstige Verteilung der Reaktionszone und Aufspaltung der eingeführten Teerdämpfe und Kohlenwasserstoffe erreicht wird.
Durch Zuleitung N kann durch die gleichen oder eigenen Düsen dem Unterteil des Gaserzeugers ein Teil der Kohle in Staubform zugeführt werden; auch kann hier der aus den erzeugten heißen Gasen abgeschiedene Flugkoks eingebracht werden.
Das Verfahren ermöglicht es, unmittelbar auf einfachem Wege besonders für die Verkokung nicht in Frage kommende Steinkohlenarten, insbesondere' auch minderwertige und stark'- aschenhaltige, ohne kostspielige Aufbereitungsverfahren, wie Trocknung, Mahleng und Brikettierung, restlos zu einem sauberen, weitgehend von Harzbildnern und Kohlenwas-serstoffen freien Synthesegas, das sich .auf einfachem Wege aufbereiten läßt, zu vergasen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff-Kohlenoxyd-Gemischen, insbesondere für Synthesezwecke, durch Vergasung von Steinkohlen im Abstichgaserzeuger mit ,Sauerstoff und Wasserdampf, mit vorausgehender Schwelung der Kohle im oberen Teil des Gaserzeugers unter Aufrechterhaltung eines Sc@hwelgaskreislaufes durch die Schwelzone und Vorverbrennung ,der in die Schwelzone zurückzuführenden Schwelgase mit Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der überschuß an Sohwelgas einschließlich des Wasserdampfes aus Schwelwasser und Kohlenfeuchtigkeit, des Schwelteers und des Staubes dem Unterteil des Gaserzeugers zugeführt wird. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Vergasungsdampfes unmittelbar in die Schwelzone eingeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Teil des Gaserzeugers Kohlenstaub eingeblasen wird.