DE966005C - Verfahren zur Erhoehung der Gasausbeute bei der Entgasung von Brennstoffen - Google Patents
Verfahren zur Erhoehung der Gasausbeute bei der Entgasung von BrennstoffenInfo
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Description
- Verfahren zur Erhöhung der Gasausbeute bei der Entgasung von Brennstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Gasausbeute bei der Entgasung von Brennstoffen, die üblicherweise in Kammeröfen zur Erzeugung von Gas und Koks vorgenommen wird. Die aus dem Entgasungsraum abgezogenen Destillationsgase werden bekanntlich in der Gasvorlage und der anschließenden Gaskühlung unmittelbar oder mittelbar unter den Taupunkt ihrer kondensierbaren Bestandteile gekühlt. Dabei wird die gesamte fühlbare Wärme der Destillationsgase unter entsprechendem Aufwand an Kühlmitteln vernichtet. Außerdem fällt der gesamte aus der Kohlenfeuchtigkeit stammende und in den Destillationsgasen enthaltene Wasserdampf in Form von Kondensat an und muß in einem nachfolgenden Arbeitsgang von den aufgenommenen Wertstoffen, insbesondere Teer und Ammoniak befreit werden. . Um insbesondere die große fühlbare Wärme des in den Destillationsgasen enthaltenen Wasserdampfes auszunutzen und durch dessen thermische Zersetzung zu Wassergas auch die Gasausbeute zu erhöhen, hat man schon mehrfach vorgeschlagen, die aus dem Entgasungsraum entweichenden Destillationsgase vor ihrer Kühlung über glühenden Brennstoff zu leiten. Zu diesem Zweck hat man die Destillationsgase durch Deckenkanäle im Ofenmauerwerk oder durch außerhalb des Mauerwerks liegende Leitungen aus einer Kammer in eine andere Kammer eingeführt, deren Brennstoffinhalt bereits vollständig oder nahezu vollständig entgast ist. Hierbei ergibt sich der Nachteil, daß die wasserdampfhaltigen Destillationsgase ohne innige Berührung mit dem glühenden Koks dieser Kammer durch die Spalten im Kokskuchen und noch mehr durch die freien Räume zwischen Kokskuchen und Kammerwandungen streichen. Dabei findet nur eine sehr unvollkommene thermische Zersetzung des Wasserdampfes statt. Der zur Behebung dieses Mangels weiterhin gemachte Vorschlag, die Destillationsgase nur in die Teernabt des glühenden Kokskuchens einzuleiten und aus dieser wieder abzusaugen, erfordert verwickelte Ein- und Abführungseinrichtungen für die Destillationsgase. Dieser Vorschlag hat sich daher im praktischen Betriebe auch nicht durchsetzen können.
- Alle diese Nachteile vermeidet man erfindungsgemäß dadurch, daß die aus dem Entgasungsraum abgezogenen wasserdampfhaltigen Destillationsgase vor ihrer Kühlung in einer von dem Gaserzeugungsofen getrennten Einrichtung über einen hocherhitzten Kohlenstoffträger wie glühenden Koks geleitet werden, der im Gegenstrom zu den Destillationsgasen durch die Einrichtung absinkt und nach Wiederaufheizung im Kreislauf in diese zurückgeführt wird. Beim Durchstreichen der selbst in Bewegung befindlichen glühenden Koksschicht treffen die Destillationsgase immer wieder auf frische Koksteilchen, ohne daß in dem Koksbett größere Hohlräume oder Kanäle vorhanden sind, durch welche die Destillationsgase ungekrackt entweichen könnten. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielt man eine praktische vollständige Umwandlung des in den Destillationsgasen enthaltenen Wasserdampfes zu Wassergas. Daneben erfolgt eine sehr vorteilhafte Zersetzung der Teerbestandteile des Gases vornehmlich zu hochwertigen aromatischen Kohlenwasserstoffen und eine weitgehende Zersetzung des Gasamffioniaks zu Stickstoff und Wasserstoff. Infolge der Gegenwart von Wasserdampf bzw. Wasserstoff werden die beim Kracken der Teerbestandteile anfallenden geringen Mengen an Ölkoks sofort beim Entstehen wieder hydrierend abgebaut.
- Der bei der Aufspaltung der genannten Gasbestandteile nicht verbrauchte Koks wird nach seinem Austritt aus dem Krackraum und Abtrenn . ung von Asche und Koksgrus durch geeignete mechanische oder pneumatische Fördermittel zur Wiedererhitzung auf Reaktionstemperatur einem Regenerator zugeführt und in diesem durch Zusatz von Heizgas und Luft entsprechend aufgeheizt. Die durch den Abbrand im Reaktionsraum verursachte Verminderung der umlaufenden Koksmenge wird durch Zusatz einer entsprechenden Menge frischen Kokses ausgeglichen.
- Ein besonderer Värteil des erfindungsgernäßen Verfahrens besteht darin, daß man dem in den Reaktions- oder Krackraum eingeführten glühenden Koks größere Mengen an Rückstandsölen zusetzen kann. Bei der Kohlendestillation in Kammeröfen fallen in der Nebengewinnungsanlage der Destillationsgase erhebliche Mengen solcher Rückstandsöle an, die wegen ihres geringen Verkaufswertes bisher nur eine Belastung des Kokerei- bzw. Gaswerksbetriebes bedeuteten. Durch den Zusatz dieser an sich sehr heizkräftigen Rückstandsöle wird der Heizwert des den Krackraum verlassenden Mischgases in vorteilhafter Weise gehoben. Das ist besonders dann wichtig, wenn man sehr feuchte Kohlen im Kammerofen entgasen muß. Die b--i dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgende I'msetzung der dann entstehenden sehr erheblichen Wasserdampfmengen zu Wassergas rufen unter Umständen eine derartige Herabsetzung des Gasheizwertes hervor, daß die ses nicht mehr einem normgerechten Stadtgas entspricht. Durc«h entsprechenden Zusatz von Rückstandsölen kann man in allen Fällen den Heizwert des Endgases wieder auf Stadtgasnorrn bringen. Als Reaktionskoks im Krackraum eignet sich insbesondere feinkörniger Koks, der bisher in der Koksseparation als wenig brauchbarer Abfall abfiel und höchstens in Zentralgeneratoren zur Erzeugung von Schwachgas vergast werden konnte. Bei der Entgasung einer üb- lichen Kokskohle in einem Kammerofen fielen je Tonne Einsatzkohle etwa 740 kg Koks an. Die in der Koksseparation abgeschiedenen rund i2o kg minderwertigen Feinkokses wurden in der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verbraucht. Unter Zusatz von 170/0 Rii ' ckstandsöl, bezogen auf die Einsatzkohle, ergab sich eine Steigerung der Ausbeute an normgerechtem Stadtgas auf das Dreifache. Das den Reaktionsraum verlassende Gasgernisch enthielt etwa die vierfache Menge an Benzol und seinen Homologen und etwa die dreifache Menge eines stark naphthalinhaltigen Teeres wie das Destillationsgas vor Eintritt in den Krackraum.
- In der Zeichnung sind in vereinfachter Darstellungsweise zwei Ausführungsbeispiele einer - zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Anlage veranschaulicht.
- Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i der Zeichnung werden die aus dem Entgasungsraum abgezogenen wasserdanipfhaltigen Destillationsgase duich die Leitung i einem Reaktionsraum 2 zugeleitet. Dieser ist mit einer im Gegenstrom zu den aufsteigenden Destillationsgasen absinkenden Säule glühenden Kokses gefüllt. Die entstehenden Reaktionsgase verlassen Raum 2 durch eine Leitung 3. Der nicht zur Reaktion verbrauchte Koks wird' über eine Schleuse4 einer Siebeinrichtung5 od. dgl. zugeführt. Der von Asche und Feinstgut, die bei 6 abgeführt werden, befreite Koks gelangt über eine Fördereinrichtung 7 zu einer weiteren Fördereinrichturig 9, die ihn in einen Hochbunker io abliefert. Beim Einlauf in die Fördereinrichtung 9 wird der Abbrand im Raume 2 durch Zusatz von Frischkoks ersetzt, der durch eine Fördereinrichtung 8 zur Fördereinrichtung 9 gelangt. Aus Bunker io wird das Gemisch aus Kreislauf- und f rischem Koks über eine Schleuse i i einem Erhitzer oder Regenerator 12 zugeleitet und aus diesem über eine Schleuse 14 wieder in den Krackraum 2 zurückgeführt. Zum gasdichten Abschluß der Schleusen 4, i i und 14 gegen die Außenluft kann man durch Leitungen 13 Rauchgas od. dgl. in die Schleusen einleiten.
- Zum Wiederaufheizen des Kokses im Regenerator 12 dient ein Gemisch von Heizgas und Luft, das durch Leitung 15 zuströmt. Die im Regenerator 12 entstehenden Gase werden durch eine Leitung 16 über einen Abhitzekessel 17 und einen Wärmeaustauscher 18 abgeleitet. Der Zusatz der Rückstandsöle erfolgt durch eine Leitung ig, die über den Wärmeaustauscher 18 und einen weiteren in die Aeaktionsgasleitung 3 eingeschalteten Wärmeaustauscher 2o zum Krackraum 2 führt.
- Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2, unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen im wesentlichen nur dadurch, daß der Reaktions- oder Krackraum in zwei parallel geschaltete Teilräume 2 und 21 unterteilt ist. Hierbei ergibt sich die unter Umständen vorteilhafte Möglichkeit, die Destillationsgase nur durch einen Teilrauni, den Raum 2, ZU leiten und im anderen Teilraum:2i nur die durch Leitung ig eingeführten Rückstandsöle zu kracken, wobei die Reaktionserzeugnisse durch eine Leitung 22 getrennt abgeführt werden. Die in dem durch Leitung 22 strömenden Reaktionsgas in großer Menge enthaltenen aromatischen und olefinischen Kohlenwasserstoffe können dann getrennt auskondensiert und das Restgas dem durch Leitung 3 abgezogenen Gasgemisch zugesetzt werden. Den bei 6 aus der Siebeinrichtung 5 abgezogenen verhältnismäßig aschereichen feinkörnigen Brennstoff kann man- in einer Staubfeuerung ausnutzen oder auch vergasen.
- Bei beiden Ausführungsformen ergibt sich der wesentliche Vorteil, daa man . durch Einregelung der Menge und der Temperatur des dem Reaktionsraum :2 bzw. 21 zugeführten Kohlenstoffträgers die jeweils günstigsten Reaktionsbedingungen schaffen kann. Dadurch unterscheidet sich die Erfindung grundsätzlich von den bekannten Vorschlägen, Rückstandsöle in eine Entgasungskammer oder einen Gaserzeuger einzuleiten. Um den Gaserzeugungsvorgang nicht empfindlich zu störe ' n, ist hierbei nur der Zusatz einer recht geringen ölmenge möglich. Außerdem entsprechen die im Gaserzeugungsraum herrschenden Temperaturen vielfach nicht denjenigen Reaktionstemperaturen, die für eine schonende Aufspaltung der öle ohne Bildung größerer Ölkoks-mengen, wünschenswert sind.
- Zur Durchführung der Reaktion mit dem wasserdampfhaltigen Reaktionsgas bzw. dem Rückstandsöl kann der bei der Entgasung anfallende feste Rückstand dienen, und zwar unmittelbar auf der Temperaturstufe, ' mit der er die Entgasungseinrichtung verläßt. Auf diese Weise wird die fühlbare Wärme des Entgasungsgutes ausgenutzt. Handelt es sich bei diesem um wertvollen großstückigen Koks, so wird man im allgemeinen von einer Vergasung desselben absehen. Man kann jedoch nach einerfi der bekannten Verfahren der Trockenkokskühlung die fühlbare Wärme des entgasten Gutes gewinnen und zur Erzeugung von Wasserdampf oder zür Erzeugung eines brennbaren Gases benutzen. Die fühlbare oder latente Wärme, die dabei gewonnen wird, kann zur Wiederaufheizung des Kohlenstoffträgers dienen, welcher im Kreislauf durch die Krackeinrichtung geführt wird. Man kann zur Beschleunigung der einzelnen Reaktionen dem Kohlenstoffträger katalytisch wirkende Stoffe zusetzen. Man kann ferner zur Auf lockerung der Brennstoffmasse das Gemisch eines Kohlenstoffträgers und inerter, nicht an der Reaktion teilnehmender Feststoffe im Kreislauf durch den Reaktionsraum führen. Unter Umständen genügt es hierbei, den Kohlenstoffanteil dieses Gemisches so zu bemessen, daß im Reaktionsraum praktisch der gesamte Kohlenstoff verbraucht wird. In diesem Fall ist dann nur eine Wiederaufheizung der im Kreislauf geführten inerten Feststoffe erforderlich.
Claims (2)
- PATENTA NSP R ÜCHE: i. Verfahren zur Erhöhung der Gasausbeute bei der Entgasung von Brennstoffen unter Verwendung hocherhitzter Kohl#enstoffträger, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Entgasungsöfen abgezogenen wasserdampfhaltigen Destillationsgase vor ihrer Kühlung einer von den Entgasungsöfen getrennten Einrichtung zugefÜhrt werden, in der ein feinkörniger Koks im Gegenstrom zu den Destillationsgasen absinkt und gegebenenfalls nach Wiederaufheizung im Kreislauf in die Einrichtung zurückgeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Rückstandsöle in regelbarer Menge in den Reaktionsraum der Einrichtung eingeleitet werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und :2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilmenge des feinkörnigen Kokses in einem besonderen Raum zur Reaktion mit in regelbarer Menge eingeführten Rückstandsölen gebracht, aus dem entstehenden Reaktionsgas die hochwertigen Kohlenwasserstoffe ausgeschieden und ' das Restgas dem bei der Reaktion zwischen feinkörnigem Koks und Desti.1,lationsgas anfallenden Gasgemisch zugesetzt werden. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fühlbare Wärme des in den Vergasungsöfen gewonnenen Kokses für die Wiederaufheizung des im Reaktionsraum benutzten feinkörnigen Kokses ausgenutzt wird. 5. Verfahren nach Anspruch I -bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem feinkörnigen Koks katalytisch wirkende Reaktionsbeschleuniger zugesetzt werden. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem feinkörnigen Koks inerte, d. h. nicht an der Reaktion teilnehmende Feststoffe in einem Maße zugesetzt werden, das dem Kohlenstoffverbrauch im Reaktionsraum entspricht. In Betracht gezogene Druckschriften-Britische Patentschriften Nr. 586 391, 503 840, 567 067; USA.-Patentschriften Nr. 2 526 696, 2 445 692.
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DEO2180A DE966005C (de) | 1952-02-24 | 1952-02-24 | Verfahren zur Erhoehung der Gasausbeute bei der Entgasung von Brennstoffen |
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Publications (1)
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DE (1) | DE966005C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1952-02-24 DE DEO2180A patent/DE966005C/de not_active Expired
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