DE900326C

DE900326C - Process for the desulfurization of petroleum coke

Info

Publication number: DE900326C
Application number: DEST4027A
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1950-11-13
Filing date: 1951-11-01
Publication date: 1953-12-21

Description

Verfahren zum Entschwefeln von Erdölkoks Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschwefeln von Erdölkoks, bei dem,die für die Entschwefelung verbrauchte Koksmenge wesentlich vermindert ist. Zur Ausführung des Verfahrens sind eine obere Vorheizzone, eine mittlere Behandlungszone und eine untere Kühlzone vorgesehen, wobei letztere mit einem Heizgas, wie Methan, beschickt wird und zum Abkühlen des Kokses auf etwa Normaltemperatur dient. Das Heizgas wird hierbei durch Wärmeaustausch ungefähr auf die Temperatur der Behandlungszone vorerhitzt. Sauerstoffhaltiges Gas wird in. die Behandlungszone eingeführt und die Verbrennung so geregelt, daß der Koks auf die gewünschte Entschwefelungstemperatur erhitzt wird. Das aus der Behandlungszone zur Vorheizzone strömende Gas erhitzt den Frischkoks und kühlt sich hierbei ab.Method for desulfurizing petroleum coke The invention relates to a Process for the desulphurization of petroleum coke, in the case of which used for desulphurisation Amount of coke is significantly reduced. To carry out the procedure are an upper Preheating zone, a middle treatment zone and a lower cooling zone provided, the latter being charged with a heating gas, such as methane, and for cooling the Coke is used at about normal temperature. The heating gas is here through heat exchange preheated to approximately the temperature of the treatment zone. Oxygen-containing gas is introduced into. The treatment zone and the combustion is regulated so that the Coke is heated to the desired desulfurization temperature. The one from the treatment area Gas flowing to the preheating zone heats the fresh coke and cools it down in the process.

Es ist bekannt, Koks aus Erdöl verschiedener Herkunft nach verschiedenartigen Verfahren zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird ein schwerer Rohölrückstand oder ähnliches Material entsprechend lange, im allgemeinen bei niedrigem Druck, z. B. etwa Normaldruck bis etwa 3,4 Atm., auf etwa 425 bis 5g5° C, vorzugsweiseetwa48obis 565° C,erhitzt.It is known to produce coke from petroleum of various origins according to various types Process to generate. For this purpose, a heavy crude oil residue or the like is used Material correspondingly long, generally at low pressure, e.g. B. about normal pressure to about 3.4 atm., heated to about 425 to 5 g5 ° C, preferably about 48 to 565 ° C.

Der so erzeugte Koks enthält rund 1 bis 5 °/o Schwefel. Dieser wird durch entsprechend langes Erhitzen auf höhere Temperatur vollständig oder wenigstens weitestgehend entfernt. Der Schwefel läßt sich z. B. von etwa 31/z auf 1% oder weniger durch Behandlung des Kokses bei etwa 1q.80° C während etwa 1,2, Stunden herunterdrücken. Es wurde auch vorgeschlagen, die erforderliche Behandlungswärme.durch Teilverbrennung des Kokses zu beschaffen. Diese Arbeitsweise ist aber bedeutend teurer als die Verwendung eines Heizgases oder gleichwertigen Mittels.The coke produced in this way contains around 1 to 5% sulfur. This one will completely or at least by heating at a higher temperature for a correspondingly long period of time largely removed. The sulfur can be z. From about 31 / z to 1% or less by treating the coke at about 80 ° C for about 1.2 hours. It has also been suggested that the required heat of treatment by partial combustion of the coke. However, this way of working is significantly more expensive than using it a heating gas or equivalent.

Erfindungsgemäß wird Erdölkoks unter Benutzung eines aus drei Zonen bestehenden Ofens entschwefelt. Dieser setzt sich zusammen aus einer oberen Vorheizzone, in die Koks durch einen Elevator od. dgl. eingeführt wird, ferner einer mittleren Behandlungszone, in,die der Koks unter Einführung von Heizgas bei höherer Temperatur entsehwefelt wird, und einer unteren. Kühlzone, in der der entschwefelte heiße Koks im Gegenstrom mit einem Heizgas, z. B. Methan, gekühlt wird.According to the invention, petroleum coke is made using one of three zones existing furnace desulphurized. This is composed of one Upper preheating zone, into which coke or the like is introduced by an elevator, furthermore a middle treatment zone, in which the coke is added with the introduction of heating gas desulfurized at a higher temperature, and a lower one. Cooling zone in which the desulphurized hot coke in countercurrent with a heating gas, e.g. B. methane, is cooled.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is explained with reference to the drawing.

Koks wird von einem Elevator od. dgl. in die Vorheizzone i des Ofens mittels Rohr 2 bei etwa 15° C eingeführt und gelangt sinkend in die Behandlungszone 3, deren: Temperatur auf etwa 1370 bis 165o° C, vorzugsweise 148o° C, gehalten wird. Der Strahlungsverlust dieser Zone ist schematisch durch Rohr 4 angedeutet. Der Koks wird in der Behandlungszone etwa 6 bis 20, vorzugsweise etwa 10 bis 14 Stunden lang belassen. Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Behandlung bei etwa 1q.80° C während etwa 12 Stunden. Danach wird .der Koks in die Kühlzone 5 abgezogen und schließlich durch Rohr 6 mittels eines Schüttelsiebes oder einer anderen Transporteinrichtung entfernt.Coke is from an elevator or the like into the preheating zone i of the furnace introduced by means of tube 2 at about 15 ° C and descends into the treatment zone 3, the: temperature of which is kept at about 1370 to 165o ° C, preferably 148o ° C. The radiation loss in this zone is indicated schematically by tube 4. The coke is in the treatment zone for about 6 to 20, preferably about 10 to 14 hours left. A treatment at around 1–80 ° proves to be particularly advantageous C for about 12 hours. Thereafter, the coke is withdrawn into the cooling zone 5 and finally through pipe 6 by means of a vibrating sieve or some other transport device removed.

Heizgas, z. B. Methan, wird der Kühlzone 5 unten durch Rohr 7 zugeführt, von dem abwärts sinkenden Koks im Gegenstrom erhitzt und auf dem Wege zur Behandlungszone 3 mit Sauerstoff, Luft oder anderem sauerstoffhaltigen Gas, .das durch Rohr 8 eintritt, gemischt. Vorzugsweise wird Sauerstoff, Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas vor Vermischen mit dem Heizgas auf etwa 425 bis 815° C, am besten auf etwa 54o° C, erhitzt. In diesem Fall wird das sauerstoffhaltige Gas durch ein. Heizgefäß 9 mittels Rohr io geführt. Um -den Frischkoks auf die gewünschte Behandlungstemperatur zu erhitzen, wird im Bedarfsfall zusätzlich Luft an einer Stelle zwischen Behandlungs- und Vorheizzone mittels Rohr vii eingeführt.Heating gas, e.g. B. methane, the cooling zone 5 is fed below through pipe 7, heated in countercurrent by the downward sinking coke and on its way to the treatment zone 3 with oxygen, air or other oxygen-containing gas entering through pipe 8, mixed. Preferably oxygen, air or another one containing oxygen is used Before mixing the gas with the heating gas, set it to around 425 to 815 ° C, preferably around 54o ° C, heated. In this case, the oxygen-containing gas is passed through a. Heating vessel 9 guided by pipe io. To bring the fresh coke to the desired treatment temperature If necessary, additional air is supplied at a point between the treatment and introduced preheating zone by means of pipe vii.

Die Erfindung verwendet einen dreiteiligen Ofen, durch den stückiger Koks von oben nach unten absinkt. Vorzugsweise wird Naturgas oder ein anderes ;gasförmiges Mittel mit hohem Heizwert unten in ,den Ofen .in der Nähe der Austrittsöffnung für den entschwefeltenKoks eingeführt. Durch Wärmeübertragung wird der heiße Koks abgekühlt und das Heizgas vor Einführung in die Behandlungszone entsprechend vorerhitzt. Dort kommt das vorerhitzte Gas mit kaltem bzw. vorerhitztem sauerstoffhaltigem Gas in ausreichender Menge in Berührung und wird dort teilweise verbrannt, um die Temperatur vorzugsweise auf etwa 1480'°C zu steigern und Strahlungsverluste auszugleichen. Das sauerstoffhaltige Gas, z. B. Luft, verbrennt das Heizgas, ohne daß hierzu Koks verbraucht wird. Es bildet sieh aber etwas Wasser aus Wasserstoff für sich oder in Verbindung mit Kohlenstoff in dem Heizgas und setzt sich mit Koks nach der Wassergasgleichung um. Dieser Koksverbrauch spielt aber gegenüber der unmittelbaren Verbrennung von Koks mit Luft keine Rolle. Da die Verbrennung und mithin die Bildungsmenge von Verbrennungswasser mit steigendem Wärmneib,cda,rf zunimmt, wird die Luft am besten zur Verminderung des Wärmebedarfes vorerhitzt. Das uriverbrannte Heizmittel und die Abgase des verbrannten Heizmittels gelangen aus .der Behandlungszone in die Vorheizzone des Ofens, geben dort ihre Wärme an den kühlen Frischkoks ab und verlassen alsdann den Ofen zur weiteren Verwendung. Beispiel 30o t Erdölkoks mit einem Schwefelgehalt von etwa 31/z % wurden cinor Heizzone oben: mit etwa 15° C zugeführt, aus der Gase abgezogen und zur Wiederverwendung mit etwa 315° C weitergeleitet wurden. DieTemperatur der Behandlungszone wurde auf etwa 1q.80° C gehalten. Der stündliche Strahlungsverlust betrug dann: etwa 11/z Millionen Btu (83o ooo kcal).The invention uses a three-part furnace through which lumpy coke sinks from top to bottom. Preferably, natural gas or some other gaseous medium with a high calorific value is introduced into the bottom of the furnace in the vicinity of the outlet opening for the desulphurized coke. The hot coke is cooled by heat transfer and the heating gas is appropriately preheated before it is introduced into the treatment zone. There the preheated gas comes into contact with cold or preheated oxygen-containing gas in sufficient quantities and is partially burned there in order to increase the temperature preferably to about 1480 ° C. and to compensate for radiation losses. The oxygen-containing gas, e.g. B. air, the heating gas burns without coke being consumed for this purpose. However, it forms some water from hydrogen by itself or in combination with carbon in the heating gas and reacts with coke according to the water gas equation. However, this coke consumption does not play a role compared to the direct combustion of coke with air. Since the combustion and thus the amount of combustion water formed increases with increasing heat consumption, cda, rf, the air is best preheated to reduce the heat requirement. The urine-burned heating medium and the exhaust gases of the burned heating medium pass from the treatment zone into the preheating zone of the furnace, where they give off their heat to the cool fresh coke and then leave the furnace for further use. Example 30o t of petroleum coke with a sulfur content of about 31 / z % were fed into the upper heating zone at about 15 ° C, from which gases were withdrawn and passed on for reuse at about 315 ° C. The temperature of the treatment zone was maintained at about 1–80 ° C. The hourly radiation loss was then: about 11/10 million Btu (830,000 kcal).

Der Koks verließ die Kühlzone unten mit etwa 50° C in einer Menge von etwa 956q. kg/Stunde. (Diese enthielt 51 t/Tag Feinkorn (Teilchengröße unter i9 mm) und 2o3 t/Tag Stückkoks (Teilchengröße über ig mm). Methanhaltiges Heizgas wurde im unteren Teil der Kühlzone .in einer Menge von ioi, 9z5 kg/Tag eingeführt. 172,5 kg/Stunde wurden hiervon für die Verbrennung, 4077 kg/Stunde für die Wärmeübertragung verbraucht.The coke left the cooling zone at the bottom at about 50 ° C in an amount of about 956q. kg / hour. (This contained 51 t / day of fine grain (particle size below 19 mm) and 2o3 t / day of lump coke (particle size over ig mm). Methane-containing heating gas was introduced in the lower part of the cooling zone in an amount of 10.95 kg / day. 172, 5 kg / hour of this was used for incineration, 4077 kg / hour for heat transfer.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for desulphurising petroleum coke, thereby marked @ that .the coke first in the preheating zone of a desulfurization furnace introduced, then in the treatment zone with countercurrent ascending, by incineration desulphurized hot gases obtained from the heating gas with gases containing oxygen, then cooled in the cooling zone by cold heating gases rising in countercurrent and then removed from it.

2. The method according to claim i, characterized in that that the coke in the treatment zone at a temperature of 137o to 165o ° C about 6 to 20 hours is left.

3. The method according to claim 2, characterized in that that oxygen-containing gas the heating gas on the way from the cooling zone to the treatment zone is added.

4. The method according to claim 3, characterized in that the on about 42.5 to 815 ° C heated oxygen-containing gas before entering the treatment zone is mixed with the heating gas.

5. Procedure. according to claim 3, characterized in that oxygen-containing gas is additionally added to the exhaust gas from the treatment zone before entering the preheating zone.