EA017444B1 - Способ и установка для производства полукокса и горючего газа - Google Patents

Способ и установка для производства полукокса и горючего газа Download PDF

Info

Publication number
EA017444B1
EA017444B1 EA201000973A EA201000973A EA017444B1 EA 017444 B1 EA017444 B1 EA 017444B1 EA 201000973 A EA201000973 A EA 201000973A EA 201000973 A EA201000973 A EA 201000973A EA 017444 B1 EA017444 B1 EA 017444B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reactor
fluidized bed
gas
oxygen
semi
Prior art date
Application number
EA201000973A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201000973A1 (ru
Inventor
Андреас Орт
Original Assignee
Оутотек Ойй
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оутотек Ойй filed Critical Оутотек Ойй
Publication of EA201000973A1 publication Critical patent/EA201000973A1/ru
Publication of EA017444B1 publication Critical patent/EA017444B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • C10B49/08—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form
    • C10B49/10—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/463—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension in stationary fluidised beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C10J3/60—Processes
    • C10J3/62—Processes with separate withdrawal of the distillation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
    • C21B11/10—Making pig-iron other than in blast furnaces in electric furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0066—Preliminary conditioning of the solid carbonaceous reductant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
    • C21B13/085—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0906—Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0909—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093—Coal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0959—Oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0973—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1838—Autothermal gasification by injection of oxygen or steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу и установке для производства полукокса и горючего газа. В реакторе (1) с псевдоожиженным слоем углеродсодержащий материал, подобный углю, дегазифицируют с помощью кислородсодержащих газов в присутствии водяного пара. Более 60% химически связанного углерода в указанном углеродсодержащем материале отводят в произведенном полукоксе.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу производства полукокса и горючего (топливного) газа, в соответствии с которым углеродсодержащий материал, подобный углю, подвергают газификации с кислородсодержащими газами в реакторе с циркулирующим псевдоожиженным слоем в присутствии водяного пара при температуре более чем приблизительно 1000°С и при давлении в интервале приблизительно от 1 до 40 бар. Изобретение относится также к соответствующей установке.
Уровень техники
Из патентного документа ЕР 0062363 А1 известны способ и установка для производства горючего газа и технологического тепла из углеродсодержащих материалов. В этом способе уголь или подобный материал реагирует с кислородсодержащими газами в присутствии водяного пара в реакторе с псевдоожиженным слоем. Дегазификацию осуществляют при давлении до 5 бар и при температуре в интервале от 800 до 1100°С. Для получения максимального количества топлива и теплоты, которые могут быть получены при реализации этого способа, параметры реактора с псевдоожиженным слоем регулируют так, чтобы от 40 до 80% углерода, содержащегося в исходном материале, реагировало в реакторе с псевдоожиженным слоем. Подобный способ известен из патентных документов И8 4474583 и ДР 2003105351.
Многие металлургические процессы, подобные восстановительной плавке железных руд в конвертере для восстановительной плавки (Н1те11-8КУ) или восстановлению ильменита во вращающейся печи, требуют использования углеродсодержащего материала, подобного коксовой мелочи, полукоксу, углюантрациту, энергетическому углю. Однако известные процессы, в которых производят максимальное количество топлива и теплоты, являются не подходящими для получения достаточного количества полукокса или тому подобного материала, предназначенного для использования в таких металлургических процессах. Кроме того, низкое содержание летучих веществ в полукоксе предпочтительно, так как это приводит к экономии энергии и к повышенному выходу продукта в металлургических процессах.
Сущность изобретения
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа и установки для производства полукокса и горючего газа при оптимальном использовании углерода с целью получения необходимого количества теплоты для процесса коксования обжига и производства, таким образом, максимального количества полукокса с одновременным получением топливного газа.
В соответствии с настоящим изобретением указанная задача решается посредством способа, который отличается тем, что подачу кислорода в реактор корректируют или регулируют так, чтобы более 60% химически связанного углерода в углеродсодержащем материале отводилось в полученном полукоксе. Таким образом, изобретение объединяет производство горячего полукокса и горючего газа так, что лишь минимальное количество углерода используют для получения теплоты, необходимой для процесса коксования. Соответственно, получают высококалорийный горючий газ, и одновременно большая часть углерода отводится в твердом продукте, который может быть использован для проведения других металлургических процессов. Полукокс в настоящем изобретении является углеродсодержащим материалом, который подвергают тепловой обработке, и он содержит, главным образом, углерод и золу с некоторым низким содержанием остальных компонент, в основном водорода и кислорода.
В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения подачу кислорода в реактор корректируют или регулируют так, что содержание кислорода в нижней или донной зоне реактора меньше по сравнению с верхней зоной реактора. Предпочтительно, чтобы подачу кислорода в реактор корректировали или регулировали таким образом, чтобы количество кислорода в нижней или донной зоне реакторы составляло менее чем 50%, предпочтительно менее 80% от количества кислорода в верхней зоне реактора. Например, количество кислорода в нижней или донной зоне реактора может быть менее чем 90%, от количества кислорода в верхней зоне реактора. При таком подходе реактор теоретически разделяют на две секции. Нижняя секция характеризуется недостаточным количеством свободного кислорода, и, следовательно, в ней сжигают меньше химически связанного углерода, что приводит к более высокому выходу углерода, в особенности в желательном продукте в виде крупных частиц.
Подвод большей части энергии, необходимой для проведения процесса, обеспечивают в верхней части реактора, где летучие вещества и тонкие частицы угля сгорают, например, с инжектированным кислородом в зоне с ещё достаточно высокой концентрацией твердых частиц и, следовательно, хорошей теплопередачей, избегая агломерации частиц, что совершенно легко происходит в системах с реакторами, в которых зона горения является разреженной подобно псевдоожиженным слоям. Кроме того, хороший теплообмен обеспечивает циркуляция частиц внутри реактора, что также является существенным фактором в разреженных свободных границах реакторов с обычным, стационарным псевдоожиженным или неподвижным слоем.
Поскольку летучие вещества не являются химически связанным углеродом, и тонкие частицы так или иначе могут быть унесены с потоком отходящего газа, аппараты со сжигаемым углеродом не оказывают значительного влияния на выход связанного углерода. Однако с помощью средств разделения реактора (на зоны) и при наличии зоны, предназначенной для генерирования энергии, в реакторе с псевдоожиженным слоем может быть достигнут высокий выход химически связанного углерода (>60%) даже
- 1 017444 при высоких температурах в интервале температур от 1000°С и выше, избегая образования значительных количеств вязких остаточных нефтепродуктов.
Выход с содержанием в продукте более 60% химически связанного углерода, предпочтительно более 70%, может быть достигнут путем использования реактора с циркулирующим псевдоожиженным слоем (ЦПС), в котором газ или воздух с содержанием кислорода менее 5% подают в нижнюю часть и/или через днище этого реактора в качестве ожижающего газа и в котором богатый кислородом газ или воздух с содержанием кислорода от 50 до 100%, предпочтительно от 90 до 99%, в особенности с содержанием по меньшей мере 95% подают в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем в качестве вторичного газа.
В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения температура реакции в циркулирующем псевдоожиженном слое реактора с псевдоожиженным слоем находится в интервале от приблизительно 1000 до приблизительно 1100°С. Хотя эта температура может находиться в пределах от 950 до 1150°С, в частности от 980 до 1100°С, предпочтительна температура реакции более 1000°С, предпочтительно выше 1050°С. Давление реакции при осуществлении способа согласно изобретению может находиться в интервале от 1 до 40 бар, предпочтительно от 1,1 до 30 бар. Однако предпочтительно, чтобы давление в реакторе с псевдоожиженным слоем было приблизительно выше 5 и менее 20 бар.
Кроме того или в качестве альтернативы к вышеизложенному, в реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем в качестве первичного псевдоожижающего газа подают смесь водяного пара и газа или воздуха или смеси этих газов. Кроме того, может быть использован рециркулирующий газ. Количество и соотношение компонент подводимых газов и содержание в них О2 и других компонент могут быть регулируемыми.
Процесс, осуществляемый согласно изобретению, регулируют таким образом, что в дополнение к полукоксу производят высококалорийный горючий газ. Горючий газ, производимый путем дегазификации углеродсодержащего материала в реакторе с псевдоожиженным слоем, имеет предпочтительно минимальную теплотворную способность, равную 9 МДж/м3 (при стандартных температуре и давлении). Этот горючий газ предпочтительно имеет низкое содержание вязких остаточных продуктов.
Для того чтобы в способе согласно изобретению можно было повторно использовать тепловую энергию и горючий газ, может быть создана система циркуляции потока газа по замкнутому контуру, в которой отходящий газ реактора с псевдоожиженным слоем подают в котел-утилизатор для генерирования водяного пара и вводят, по меньшей мере частично, в качестве псевдоожижающего газа в реактор с псевдоожиженным слоем. Это количество вводимого отходящего газа можно контролировать и регулировать. Газ, выходящий из котла-утилизатора, может быть частично очищен от пыли в мультициклоне или в какой-либо другой системе пылеулавливания, например, включающей тканый или керамический, или металлический фильтр, или электростатический осадитель, и затем направлен в скруббер для дальнейшей очистки и охлаждения перед повторным вводом горючего газа в реактор с псевдоожиженным слоем. Кроме того, содержания компонент циркулирующего газа можно регулировать путем добавления или удаления компонент, подобных Н2О, СО2, О2, загрязняющих веществ и/или примесей. Перед использованием горючего газа или рециркулирующего газа возможно также осуществление повторного нагрева газа, например, посредством теплообмена или частичного сжигания и использование тепловой энергии процесса для указанного повторного нагрева.
Предпочтительно твердый материал, произведенный в реакторе с псевдоожиженным слоем, т.е. горячий полукокс, транспортируют в установку, подобную плавильной печи или вращающейся обжиговой печи, при температуре более чем приблизительно 750°С, предпочтительно в интервале от 950 до 1100°С. Следовательно, тепловая энергия горячего полукокса, полученного в реакторе с псевдоожиженным слоем, может быть снова использована в другом металлургическом процессе.
В другом предпочтительном воплощении настоящего изобретения произведенный горячий полукокс с помощью системы пневматической подачи и/или транспортирования направляют в установку для проведения металлургического процесса, такого как восстановительная плавка железа или восстановление ильменита. В качестве альтернативы горячий полукокс не транспортируют непосредственно в металлургическую установку, а он может быть накоплен в промежуточном накопительном бункере, из которого горячий полукокс направляют в плавильный реактор, или восстановительный реактор, или тому подобный аппарат. Так, произведенный полукокс может быть засыпан или загружен в последовательный ряд закрытых изолированных бункеров для транспортирования. Кроме того, полукокс можно использовать для проведения каких-либо иных известных процессов, таких как спекание, окомкование, электрометаллургический метод выделения металлов, а также для не металлургических процессов, подобных осуществляемым на энергетических станциях, или для производства элементарного фосфора.
Предпочтительно, чтобы влажный уголь, используемый в качестве углеродсодержащего подводимого материала, предварительно высушивали и дробили до размеров частиц менее 10 мм перед подачей угля в реактор с псевдоожиженным слоем. Влажный уголь из склада с углем подают с помощью транспортной системы в бункер для влажного угля. Этот бункер для влажного угля может иметь вместимость, обеспечивающую возможность работы в течение 15 ч. Выгруженный уголь дробят и одновременно вы
- 2 017444 сушивают с целью удаления поверхностной влаги предпочтительно настолько, насколько это возможно. После этого уголь может быть загружен в бункер для высушенного угля и/или дальнейшего транспортирования в реактор с псевдоожиженным слоем с помощью системы пневмотранспорта и дозирования.
В качестве углеродсодержащих питающих материалов могут быть использованы антрацит и энергетические угли, имеющие влагосодержание, уменьшенное до менее чем 5% и/или лигниты и бурые угли с поверхностным влагосодержанием, уменьшенным до величины менее 17%. Содержание воды в предварительно высушенном угле можно регулировать в соответствии с требованиями желательного процесса. Отходящий газ, образовавшийся при сушке угля, может быть отделен от другого газа и может быть очищен в специальной установке, например, так, как описано в патентном документе ЛИ 2005237179, или повторно использован в процессе, например, в виде газа, содержащего водяной пар, после нагревания для подачи в верхнюю часть реактора или может быть использован как часть псевдоожижающего газа и/или рециркулирующего газа. Предварительно высушенный уголь может быть нагрет, и в процессе этого нагрева может быть извлечена некоторая часть летучего вещества. Этот газовый поток может быть транспортирован отдельно, например, в виде технологического газа или газа для сжигания.
Для использования в технологических процессах предпочтительно низкое содержание летучих веществ в полукоксе, т.к. это приводит к экономии энергии и к увеличенному выходу продукта. Так, в соответствии с предпочтительным воплощением изобретения содержание летучих веществ в полукоксе, произведенном в реакторе с псевдоожиженным слоем, составляет менее 10 мас.%, предпочтительно менее 4 мас.%.
Установка в соответствии с изобретением, которая является подходящей, в частности, для осуществления описанного выше процесса производства полукокса и горючего газа, включает реактор с псевдоожиженным слоем, предпочтительно реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем или с кольцевым псевдоожиженным слоем, подобный описанному в документе ΌΕ 10260734, выполненному с внутренней циркуляцией, следующий реактор для проведения следующего металлургического процесса и систему пневматической подачи и/или транспортирования, расположенную между указанными реактором с псевдоожиженным слоем и следующим реактором. Реактор с псевдоожиженным слоем имеет вход для первичного псевдоожижающего газа, расположенный в нижней зоне реактора и соединенный с источником подачи водяного пара и газа или воздуха или смеси с указанными газами, вход для вторичного газа, находящийся выше указанного входа для первичного псевдоожижающего газа и соединенный с источником подачи газа богатого кислородом или воздуха или смеси с этими газами, и вход для твердой фазы, соединенный с источником подачи высушенного и измельченного угля или подобного углеродсодержащего материала. В соответствии с настоящим изобретением вход для первичного псевдоожижающего газа соединен с первым источником подачи газа или воздуха, имеющим содержание кислорода, которое меньше по сравнению с содержанием кислорода для второго источника, богатого кислородом газа или воздуха, с которым соединен вход для вторичного газа.
За счет такого выполнения в нижней зоне реактора находится небольшое количество свободного кислорода и, следовательно, сгорает меньше связанного углерода, в результате чего достигается более высокий выход углерода, особенно в желательном продукте в виде крупных твердых частиц. В этом случае большую часть тепловой энергии для технологического процесса получают в верхней части реактора, в которой сжигают летучие вещества и тонкодисперсные частицы угля, например, с инжектированным кислородом в зоне, где концентрация твердых частиц ещё высокая и, следовательно, происходит эффективный теплообмен, при отсутствии агломерации этих частиц. Следует отметить, что в соответствии с настоящим изобретением установка может быть выполнена так, что полукокс, произведенный в реакторе с псевдоожиженным слоем, может быть засыпан или загружен в ряд последовательно расположенных закрытых бункеров вместо или перед транспортированием горячего полукокса в следующий реактор для проведения следующего металлургического процесса.
В предпочтительном воплощении изобретения ниже по потоку от реактора с псевдоожиженным слоем размещают циклон и/или мультициклон для отделения полукокса и пыли от горючего газа, при этом выход циклона и/или мультициклона соединен с трубопроводом для подачи горючего газа в качестве псевдоожижающего газа в реактор с псевдоожиженным слоем и/или в охладитель с псевдоожиженным слоем, размещенный ниже по потоку от реактора с псевдоожиженным слоем. В качестве альтернативы может быть использована другая система для удаления пыли, например тканевый или керамический фильтр или электростатический осадитель пыли. Таким образом, система с замкнутым контуром циркуляции потока газа может быть использована для рециркуляции и повторного использования по меньшей мере части произведенного технологического газа для ожижения.
Предпочтительно полукокс транспортируют в следующий реактор для проведения следующего процесса, предпочтительно в реактор для металлургического процесса, подобный плавильной печи для восстановительной плавки железа или вращающейся печи для восстановления ильменита, или электрической печи для выделения металла. Перед подачей полукокса в следующий реактор полукокс может быть охлажден и/или перемешан с пылью в реакторе с псевдоожиженным слоем.
Другим предпочтительным вариантом охлаждения продукта, включающего полукокс, является охлаждение твердой фазы с предварительным нагревом за счет этого охлаждения питательной воды для
- 3 017444 котла и транспортирование до желательной высотной отметки установки. Для этого предпочтительным является использование процесса с системой, содержащей реактор с кольцевым псевдоожиженным слоем, объединенный с вертикальным реактором, в котором реализуется пневмотранспорт, подобной известной из патентного документа ЭЕ 10260738. Предпочтительно в кольцевом пространстве с псевдоожиженным слоем размещают охлаждающие пучки труб для осуществления передачи теплоты экономайзеру котла-утилизатора, установленного в линии прохождения отходящего газа.
Развития, преимущества и возможности применения настоящего изобретения могут быть также заимствованы из нижеследующего описания воплощений и из чертежей. Все описанные и/или иллюстрированные признаки сами по себе или в комбинации образуют объект изобретения, независимо от их включения в пункты формулы или ссылки на эти признаки в описании.
Перечень чертежей
Фиг. 1 - схема процесса и установки в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения; фиг. 2 - схема процесса и установки в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Установка, представленная на фиг. 1, включает реактор 1 с циркулирующим псевдоожиженным слоем и циклон 2, который размещен ниже по потоку от реактора 1 с циркулирующим псевдоожиженным слоем (реактор с ЦПС). В указанном реакторе 1 с псевдоожиженным слоем имеются первый вход 3 для ввода первичного псевдоожижающего газа, второй вход 4 для ввода вторичного газа и третий вход 5 для ввода твердой фазы. Первый вход 3 соединен с источником подачи водяного пара и газа или воздуха или смесей с этими газами. Второй вход 4 соединен с источником подачи газа, богатого кислородом, или воздуха или смесей с этими газами. Поэтому количество кислорода значительно больше в верхней зоне реактора 1, в которую через второй вход 4 вводят богатый кислородом газ или воздух, по сравнению с нижней зоной реактора 1, в которой находится первый вход 3. Третий вход 5 может быть частью системы пневмотранспорта (на фиг. 1 не показана) и служит для подачи в реактор 1 с псевдоожиженным слоем сухого угля или подобного углеродсодержащего материала. В качестве альтернативы этот уголь может быть введен в реактор с ЦПС, используя систему, включающую шлюзовый бункер и средства механического, объемного транспортирования, такие, например, как поворотные клапаны (шлюзовые затворы) или шнековые конвейеры.
Выше по потоку от реактора 1 с псевдоожиженным слоем может быть размещен склад, из которого уголь с помощью транспортной системы подают в бункер для влажного угля, который может иметь вместимость, достаточную для 15 ч работы. Кроме того, может быть обеспечена система измельчения и сушки угля, в которой поставляемый уголь измельчают до размеров частиц менее 10 мм и одновременно высушивают для удаления поверхностной влаги настолько, насколько это возможно. Уголь может храниться в бункере для высушенного угля до осуществления его непрерывного ввода с помощью системы пневмотранспорта и дозирования в реактор 1 с псевдоожиженным слоем.
Для получения равномерной скорости газа вдоль всей высоты реактора 1 с циркулирующим псевдоожиженным слоем реактор в нижней части имеет коническую форму (на фиг. 1 не показано). Согласно фиг. 2 рециркулирующий газ может быть введен в технологический процесс в качестве псевдоожижающего газа через сопловую решетку. За счет высокой скорости газа твердые частицы увлекаются потоком по всей высоте реактора 1 с псевдоожиженным слоем, в результате чего взвешенные твердые частицы находятся в непрерывном движении. Указанные твердые частицы или покидают реактор вместе с потоком газа и рециркулируют с помощью циклона 2 (внешняя циркуляция), или стекают обратно вниз по стенкам реактора с последующим повторным увлечением потоком псевдоожижающего газа в нижней части реактора (внутренняя циркуляция). Такое свойство интенсивного перемешивания газа и твердой фазы является характерным для систем с циркулирующим псевдоожиженным слоем и обеспечивает высокоэффективный тепло- и массообмен, а также почти равномерное распределение температуры в реакторе 1 с псевдоожиженным слоем.
Горючий газ, произведенный в реакторе 1 с псевдоожиженным слоем, и уносимые вместе с ним твердые частицы отводят в циклоны 2 для отделения полукокса и пыли от горючего газа, который может быть удален через трубопровод 6. Основную часть твердых частиц, уносимых газом, покидающих реактор 1 с псевдоожиженным слоем, отделяют от технологического газа в рециркуляционном циклоне 2 и по трубопроводу 7 возвращают в циркулирующий псевдоожиженный слой через буферную ёмкость с образованием внешнего замкнутого контура циркуляции. Материал из буферной ёмкости, а также из нижней части реактора 1 с псевдоожиженным слоем через трубопровод 7 выгружают с помощью водоохлаждаемых разгрузочных устройств с такой скоростью, чтобы по высоте реактора поддерживался постоянный перепад давления, который является мерой суммарного количества материала в реакторе.
Твердая фаза, подобная полукоксу и пыли, отведенная из циклона 2 по трубопроводу 7 или отведенная из выхода реактора 1 с псевдоожиженным слоем по трубопроводу 7, может быть направлена в следующий реактор 8, подобный плавильной печи для восстановительной плавки железа или вращающейся печи для восстановления ильменита. Горячий полукокс и тому подобное могут транспортироваться из трубопровода 7 в реактор 8 посредством системы 9 пневматической подачи и пневмотранспорта, показанной на фиг. 1 стрелками.
- 4 017444
Возвращаясь вновь к фиг. 2, следует отметить, что установка включает реактор 1 с псевдоожиженным слоем и циклон 2, как это описано выше.
Выше по потоку от реактора 1 с псевдоожиженным слоем могут быть размещены бункер для хранения влажного угля, система измельчения и сушки угля, бункер для хранения высушенного угля и/или пневмотранспортер для высушенного угля (на чертежах не показаны).
Горячий полукокс, отведенный из циклона 2 по трубопроводу 7 и/или из реактора 1 с псевдоожиженным слоем, направляют в охладитель 10 с псевдоожиженным слоем.
Затем полукокс может быть загружен в передаточную емкость 11 и/или транспортирован в следующий реактор 8 посредством системы 9 пневматической подачи и/или транспортирования, которая представляет собой систему транспортирования горячего материала.
В охладителе 10 с псевдоожиженным слоем происходит умеренное ожижение при достижении низких скоростей потока газа, достаточных лишь для поддерживания твердых частиц в движении и для обеспечения перемешивания крупных и мелких твердых частиц. За счет подачи воды и регулирования температуры с помощью других средств (например, охлаждающих пучков) конечную температуру материала регулируют, чтобы максимальная температура транспортирования не превышала 850°С. Отходящий газ (горючий газ), покидающий охладитель 10 с псевдоожиженным слоем, может быть инжектирован в систему с технологическим газом перед скруббером для очистки технологического газа. Предполагается, что содержание летучих веществ в выгружаемом полукоксе составляет менее чем 3 мас.%.
Горючий газ, выходящий из циклона 2 по трубопроводу 6, вводят при температуре, приблизительно равной 1000°С, в котел-утилизатор 12, в котором генерируют водяной пар путем нагревания питательной воды котла. После охлаждения в котле-утилизаторе 12 из горючего газа, по меньшей мере частично, удаляют пыль в мультициклоне 13, который размещен ниже по потоку от указанного котла-утилизатора 12. Пыль, отводимая из мультициклона 13, может быть смешана с полукоксом, выгружаемым из циркулирующего псевдоожиженного слоя и транспортируемым в охладитель 10 с псевдоожиженным слоем или в передаточную емкость 11.
Горючий газ, выходящий из мультициклона 13 при температуре, приблизительно равной 400°С, может быть подвержен дальнейшей очистке и/или охлаждению приблизительно до 30°С в скруббере для очистки технологического газа (не показан). Энергия полученного горючего газа может быть использована, например, для предварительной сушки и/или предварительного нагрева углеродсодержащего материала и/или предварительного нагрева материала другого технологического процесса. Технологическую воду из скруббера обрабатывают в кларификаторе и производят суспензию богатую углеродом.
Поток, выходящий из кларификатора, направляют на рециркуляцию в скруббер. Богатая углеродом суспензия может быть возвращена в установку для измельчения и сушки угля или она может быть возвращена непосредственно в технологическую печь, возможно, после, например, агломерирования или прессования.
В системе с замкнутым контуром циркуляции газа очищенный и охлажденный горючий газ затем может быть выгружен по трубопроводу 14 или, по меньшей мере частично, повторно введен в технологический процесс по трубопроводу 15. Эти количества можно контролировать и/или регулировать. Как показано на фиг. 2, горючий газ может поступать в охладитель 10 с псевдоожиженным слоем в качестве псевдоожижающего газа и/или в качестве псевдоожижающего газа может быть направлен в реактор 1 с псевдоожиженным слоем. Перед использованием горючего газа или газа рециркуляции содержания газа можно контролировать и/или регулировать посредством добавления или отвода компонент, подобных водяному пару, СО2 или Н28.
Установка может функционировать в условиях давления окружающей среды или предпочтительно при давлении более 5 бар. Однако вследствие потери давления и загрузки материала результирующее давление будет ещё выше. Поэтому для компенсации потерь давления в установке может быть установлен компрессор для рециркулирующего газа, повторно сжимающий поток технологического газа. Технологическую воду и воду для охлаждения оборудования (агрегатов) охлаждают в башенном охладителе и возвращают на повторное использование.
Пример 1. Производство полукокса и горючего газа.
В установке, представленной на фиг. 2, производят полукокс и горючий газ, используя для этого 385 т/ч влажного полубитуминозного угля в качестве углеродсодержащего материала, который измельчают и высушивают для уменьшения влагосодержания до 14 мас.% и затем подают через вход 5 в циркулирующий псевдоожиженный слой реактора 1 с псевдоожиженным слоем. Состав подводимого угля следующий: С - 77 мас.% (сухой и беззольный = сбз); Н - 4,1 мас.% (сбз); О - 16,91 мас.% (сбз); 8 - 0,65 мас.% (сбз); N - 1,34% (сбз); зола - 9,1 мас.%. Содержание летучих веществ составляет 35,3 мас.% (сухая масса - см) и содержание химически связанного углерода - 55,6 мас.% (см).
Уголь частично сжигают и газифицируют в циркулирующем псевдоожиженном слое, используя 62000 Нм3/ч кислорода (95%) и 5 т/ч водяного пара низкого давления (900 кПаи (кПаи - избыточное давление в килопаскалях)), который подают в реактор через входы 4 в качестве вторичного газа. В реакторе осуществляют псевдоожижение, используя 90000 м3/ч (при стандартных температуре и давлении) рецир- 5 017444 кулирующего газа с СО - 39,3%, СО2 - 13,1%, Н2 - 37,6%, Н2О - 1,4%, СН4 - 2,4%, Н2§ - 0,4%, Ν2 - 5,8%, который вводят через входы 3. Температура в циркулирующем псевдоожиженном слое составляет более 1000°С, а давление - 500 кПаи.
Частичное сжигание и газификацию углерода осуществляют в соответствии со следующей химической реакцией:
2С + Г/2 О2 = СО + СО2 С + Н2О = СО + Н2
Считается, что для технологического газа, выходящего из реактора 1 с псевдоожиженным слоем, отношение СО/СО2 составляет 2,9. Производят 274000 м3/ч горючего газа, имеющего следующий состав: СО2 - 12,7 об.%; N - 6,0 об.%; О2 - 0 об.%; СО - 40,1 об.%; Н2 - 38,6 об.% и СН4 - 2,5 об.%; Н2О - 0,1 об.%; Н2§ - 50 ррщу (объемных частей на миллион).
Кроме того, производят 152 т/ч полукокса с содержанием углерода 80 мас.% и 2 мас.% летучих веществ (остаточная зола). Этот твердый продукт, который состоит из углерода и золы, может быть выгружен или в рециркуляционный трубопровод после прохождения рециркуляционного циклона 2 или из нижней части реактора 1 с псевдоожиженным слоем. Образовавшуюся пыль, которая слишком мелкая, чтобы её можно было выгрузить из рециркуляционного циклона 2 (снизу), отводят в мультициклон 13, при этом полукокс из реактора 1 с псевдоожиженным слоем и указанную пыль из мультициклона 13 смешивают в реакторе 10 с псевдоожиженным слоем, который используют также для охлаждения продуктов до температуры менее чем 850°С. В качестве альтернативы поток пыли из мультициклона может быть объединен с охлажденным продуктом из охладителя 10 с псевдоожиженным слоем.
Реактор 10 с псевдоожиженным слоем использует холодный рециркулирующий газ для псевдоожижения и охлаждения. Кроме того, в реактор 10 с псевдоожиженным слоем может быть инжектирована вода для дополнительного охлаждения, если это целесообразно.
Продукт из реактора 10 с псевдоожиженным слоем транспортируют в резервуар 11 для подачи продукта, из которого его транспортируют в следующий реактор 8, например в конвертер для восстановительной плавки, используя систему транспортирования горячего материала. В качестве альтернативы продукт может быть накоплен или засыпан в ряд последовательно расположенных закрытых бункеров для транспортирования.
Горючий газ, выходящий из циклона 2, расположенного ниже по потоку от реактора 1 с псевдоожиженным слоем, охлаждают в котле-утилизаторе 12 до температуры ниже 450°С перед подачей горючего газа в мультициклон 13. Сверхтонкие частицы, которые не могут быть выгружены в мультициклон, могут быть выгружены в виде шлака из скруббера типа скруббера вентури (не показан). Шлак затем может быть транспортирован в кларификатор. Считается, что 10 мас.% произведенного полукокса накапливается в виде шлака. В комплексной установке этот шлак может быть направлен на рециркуляцию через устройство для сушки и измельчения (не показано), находящееся выше по потоку от реактора 1 с псевдоожиженным слоем.
Далее технологический газ (горючий газ), отведенный из мультициклона 13, затем может быть охлажден в охладителе технологического газа (не показан) и может быть после этого отведен к границе установки для дальнейшего использования. Часть технологического газа по трубопроводу 15 направляют на рециркуляцию и используют в качестве псевдоожижающего газа для создания циркулирующего псевдоожиженного слоя в реакторе 1 с псевдоожиженным слоем и в охладителе 10 с псевдоожиженным слоем. Кроме того, некоторое количество технологического газа используют в качестве горючего газа для сушки угля.
Перечень ссылочных номеров позиций.
- реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем, 2 - циклон, 3 - первый вход (для газа), 4 второй вход (для газа), 5 - третий вход (для твердой фазы), 6 - трубопровод, 7, 7а - трубопроводы, 8 - следующий реактор, 9 - система подачи и транспортирования, 10 - охладитель с псевдоожиженным слоем, 11 - резервуар, 12 - котел-утилизатор, 13 - мультициклон, 14 - трубопровод, 15 - трубопровод.

Claims (18)

1. Способ производства полукокса и горючего газа, в котором углеродсодержащий материал, подобный углю, дегазифицируют с помощью кислородсодержащих газов в реакторе (1) с псевдоожиженным слоем при температуре более чем приблизительно 1000°С и при давлении в интервале приблизительно от 1 до 40 бар, при этом подачу кислорода в реактор корректируют и регулируют так, что более 60% химически связанного углерода, содержащегося в углеродсодержащем материале, отводится в произведенном полукоксе, отличающийся тем, что подачу кислорода в реактор корректируют и регулируют так, что содержание кислорода в нижней или донной зоне реактора (1) составляет менее 80% по сравнению с содержанием кислорода в верхней зоне реактора (1).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу кислорода в реактор корректируют и регулируют так, что содержание кислорода в нижней или донной зоне реактора (1) составляет меньше 50%, предпочтительно меньше 80% по сравнению с содержанием кислорода в верхней зоне реактора (1).
- 6 017444
3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что газ или воздух с содержанием кислорода менее 5% подают в нижнюю часть и/или через днище реактора (1) в качестве псевдоожижающего газа.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что богатый кислородом газ или воздух с содержанием кислорода в интервале от 50 до приблизительно 100%, предпочтительно от 90 до 99%, в особенности с содержанием кислорода по меньшей мере 95% подают в верхнюю часть реактора (1) с псевдоожиженным слоем в качестве вторичного газа.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что температура реакции в реакторе (1) с псевдоожиженным слоем находится в интервале от приблизительно 1000 до приблизительно 1100°С.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что давление реакции в реакторе с псевдоожиженным слоем (1) составляет более чем приблизительно 5 бар.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в реактор с псевдоожиженным слоем (1) в качестве первичного псевдоожижающего газа подают смесь водяного пара и газа или воздуха.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в реакторе (1) с псевдоожиженным слоем посредством дегазификации углеродсодержащего материала производят горючий газ с минимальной теплотворной способностью 9 МДж/Нм3 (при нормальных температуре и давлении).
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, некоторую часть произведенного горючего газа направляют на рециркуляцию и повторно используют в реакторе (1) с псевдоожиженным слоем в качестве псевдоожижающего газа.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что произведенный полукокс транспортируют в установку (8), подобную плавильной печи или вращающейся печи, при температуре более чем приблизительно 750°С, предпочтительно в интервале от 950 до 1100°С.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что произведенный горячий полукокс посредством системы (9) пневматической подачи и/или транспортирования транспортируют в установку (8) для проведения металлургического процесса, подобного восстановительной плавке железа, электрометаллургическому процессу восстановления металлов или восстановлению ильменита.
12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что произведенный полукокс транспортируют на желательную высоту установки и одновременно охлаждают, используя тепловую энергию полукокса для подогрева питательной воды котла.
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что содержание летучих веществ в полукоксе, произведенном в реакторе (1) с псевдоожиженным слоем, составляет менее 10 мас.%, предварительно менее 4 мас.%.
14. Установка для осуществления способа производства полукокса и горючего газа по любому из пп.1-13, содержащая реактор (1) с псевдоожиженным слоем, имеющий вход (3) для первичного псевдоожижающего газа, подводимого в нижней зоне реактора, вход (4) для вторичного газа, подводимого выше входа (3) для первичного псевдоожижающего газа, и вход (5) для подачи твердой фазы, включающей высушенный и измельченный уголь;
следующий реактор (8) для проведения следующего процесса и систему (9) для пневматической подачи и/или транспортирования, размещенную между реактором (1) с псевдоожиженным слоем и указанным следующим реактором, отличающаяся тем, что вход (3) для первичного псевдоожижающего газа соединен с первым источником подвода газа или воздуха, имеющим содержание кислорода, которое меньше по сравнению с содержанием кислорода во втором источнике подвода газа, богатого кислородом, или воздуха, с которым соединен вход (4) для подачи вторичного газа, причем реактор (1) с псевдоожиженным слоем непосредственно соединен посредством трубопровода (7а) со следующим реактором (8).
15. Установка по п.14, отличающаяся тем, что ниже по потоку от реактора (1) с псевдоожиженным слоем размещены циклон (2) и/ или мультициклон (13) для отделения полукокса и пыли от горючего газа, при этом выход циклона (2) и/или мультициклона (13) соединен с трубопроводом (15) для подачи горючего газа в качестве псевдоожижающего газа в реактор (1) с псевдоожиженным слоем и/или в охладитель (10) с псевдоожиженным слоем, размещенный ниже по потоку от реактора (1) с псевдоожиженным слоем.
16. Установка по любому из пп.14 или 15, отличающаяся тем, что указанный следующий реактор (8) для проведения следующего процесса представляет собой реактор для проведения металлургического процесса.
17. Установка по любому из пп.14-16, отличающаяся тем, что следующий реактор (8) для проведения следующего металлургического процесса представляет собой плавильную печь для восстановительной плавки железа, или вращающуюся печь для восстановления ильменита, или электрическую печь для извлечения металла путем проведения электрометаллургического процесса.
18. Установка по любому из пп.14-17, отличающаяся тем, что реактор с псевдоожиженным слоем представляет собой реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем или реактор с кольцевым псевдоожиженным слоем.
EA201000973A 2007-12-12 2007-12-12 Способ и установка для производства полукокса и горючего газа EA017444B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2007/010878 WO2009074170A1 (en) 2007-12-12 2007-12-12 Process and plant for producing char and fuel gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201000973A1 EA201000973A1 (ru) 2010-12-30
EA017444B1 true EA017444B1 (ru) 2012-12-28

Family

ID=40070613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201000973A EA017444B1 (ru) 2007-12-12 2007-12-12 Способ и установка для производства полукокса и горючего газа

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9371487B2 (ru)
EP (1) EP2220197A1 (ru)
CN (1) CN101896581B (ru)
AU (1) AU2008252051B2 (ru)
BR (1) BRPI0722330B1 (ru)
EA (1) EA017444B1 (ru)
WO (1) WO2009074170A1 (ru)
ZA (1) ZA201003422B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633584C1 (ru) * 2013-12-04 2017-10-13 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) Способ получения кокса и кокс

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8377175B2 (en) * 2010-02-26 2013-02-19 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Apparatus and method for treating exhaust gas
DE102011100490A1 (de) 2011-05-04 2012-11-08 Outotec Oyj Verfahren und Anlage zur Erzeugung und Weiterbehandlung von Brenngas
JP5605508B2 (ja) * 2011-06-22 2014-10-15 株式会社Ｉｈｉ 循環流動層式ガス化炉
EP2583753B1 (en) * 2011-10-21 2015-05-13 Enefit Outotec Technology Oü Process and apparatus for dedusting a vapour gas mixture
EP2583754B1 (en) * 2011-10-21 2015-05-13 Enefit Outotec Technology Oü Process and apparatus for winning oil from a vapor gas mixture
US11655425B2 (en) * 2017-10-19 2023-05-23 Phakorn KOSONSITTIWIT Apparatus for fuel gas production and combustion
CN109054900B (zh) * 2018-08-17 2020-12-29 新奥科技发展有限公司 一种煤气化方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4444568A (en) * 1981-04-07 1984-04-24 Metallgesellschaft, Aktiengesellschaft Method of producing fuel gas and process heat fron carbonaceous materials
EP0222452A1 (de) * 1985-11-15 1987-05-20 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Reduktion von höheren Metalloxiden zu niedrigen Metalloxiden
WO2002055744A2 (de) * 2001-01-12 2002-07-18 Outokumpu Oyj Verfahren zum erzeugen eines gemisches aus eisenerz und schwelkoks
WO2004056941A1 (en) * 2002-12-23 2004-07-08 Outokumpu Technology Oy Method and plant for producing low-temperature coke
WO2007128370A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 Outotec Oyj Process and plant for producing char and fuel gas

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2788314A (en) * 1949-08-03 1957-04-09 Metallgesellschaft Ag Process for the gasification of fine grained or pulverulent fuels
US4358344A (en) * 1970-07-23 1982-11-09 Occidental Petroleum Corporation Process for the production and recovery of fuel values from coal
US3736233A (en) * 1970-07-23 1973-05-29 Occidental Petroleum Corp Process of pyrolyzing and desulfurizing sulfur bearing agglomerative bituminous coal
US3698882A (en) * 1970-09-30 1972-10-17 Occidental Petroleum Corp Continuous process for the conversion of carbonaceous solids into pipeline gas
DE2061829C2 (de) * 1970-12-16 1982-01-14 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur thermischen Behandlung feinkörniger Feststoffe in einem Wirbelbett mit Innenverbrennung
US3846096A (en) * 1971-06-15 1974-11-05 Occidental Petroleum Corp Gasification of carbonaceous solids
USRE29312E (en) * 1972-10-19 1977-07-19 Occidental Petroleum Corporation Gasification of carbonaceous solids
US4153514A (en) * 1975-02-27 1979-05-08 Occidental Petroleum Corporation Pyrolysis process for solid wastes
US4324643A (en) * 1980-08-26 1982-04-13 Occidental Research Corporation Pyrolysis process for producing condensed stabilized hydrocarbons
DE3139078A1 (de) * 1981-10-01 1983-04-21 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur regeneration von feuchten, pulverfoermigen adsorptionsmitteln sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
US4474583A (en) * 1982-06-11 1984-10-02 Foster Wheeler Energy Corporation Process for gasifying solid carbonaceous fuels
DD222452A1 (de) 1983-12-16 1985-05-15 Stahnsdorf Gleichrichter Verfahren zur montage von halbleiterbauelementen
JPH0799257B2 (ja) * 1986-01-21 1995-10-25 石川島播磨重工業株式会社 流動床炉の安定燃焼法
US5143521A (en) * 1990-09-27 1992-09-01 Shell Oil Company Method for producing gas using energy recovering coal feeding steps
GB2290487B (en) * 1994-06-23 1998-06-10 John Hunter Dual fuel fluidised bed gasification-combustion system
SE518869C2 (sv) * 1996-09-17 2002-12-03 Abb Carbon Ab Förbränningsanläggning innefattande en förgasningsanordning och en trycksatt fluidiserad brännkammare
KR100595042B1 (ko) * 1997-12-18 2006-07-03 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 연료의 가스화시스템
AU755341B2 (en) * 1997-12-26 2002-12-12 Nkk Corporation Refining method of molten iron and reduction smelting method for producing the molten iron
US6453830B1 (en) * 2000-02-29 2002-09-24 Bert Zauderer Reduction of nitrogen oxides by staged combustion in combustors, furnaces and boilers
US6551414B2 (en) 2001-01-19 2003-04-22 U.S. Chemical Corporation Automatic system and method for removing mineral deposits from a dishwasher
JP2003004211A (ja) 2001-04-19 2003-01-08 Ebara Corp 廃棄物処理装置および廃棄物の処理方法
JP2003105351A (ja) 2001-09-28 2003-04-09 Nippon Steel Corp 石炭急速熱分解方法および装置
DE10260738A1 (de) * 2002-12-23 2004-07-15 Outokumpu Oyj Verfahren und Anlage zur Förderung von feinkörnigen Feststoffen
US20060137579A1 (en) * 2003-07-25 2006-06-29 Hiroyuki Fujimura Gasification system
US7803413B2 (en) 2005-10-31 2010-09-28 General Mills Ip Holdings Ii, Llc. Encapsulation of readily oxidizable components
EP1956927A1 (en) 2005-11-14 2008-08-20 Unilever N.V. Sterilised nutritional beverage
AU2005237179B2 (en) 2005-11-25 2011-03-17 Outotec Oyj Process and plant for producing metal oxide from metal compounds
US7749291B2 (en) * 2007-05-07 2010-07-06 Seidel Research and Development Co, LLC Three-stage gasification—biomass-to-electricity process with an acetylene process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4444568A (en) * 1981-04-07 1984-04-24 Metallgesellschaft, Aktiengesellschaft Method of producing fuel gas and process heat fron carbonaceous materials
EP0222452A1 (de) * 1985-11-15 1987-05-20 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Reduktion von höheren Metalloxiden zu niedrigen Metalloxiden
WO2002055744A2 (de) * 2001-01-12 2002-07-18 Outokumpu Oyj Verfahren zum erzeugen eines gemisches aus eisenerz und schwelkoks
WO2004056941A1 (en) * 2002-12-23 2004-07-08 Outokumpu Technology Oy Method and plant for producing low-temperature coke
WO2007128370A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 Outotec Oyj Process and plant for producing char and fuel gas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633584C1 (ru) * 2013-12-04 2017-10-13 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) Способ получения кокса и кокс

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009074170A1 (en) 2009-06-18
US20100263487A1 (en) 2010-10-21
EP2220197A1 (en) 2010-08-25
US9371487B2 (en) 2016-06-21
AU2008252051A1 (en) 2009-07-02
AU2008252051B2 (en) 2013-02-07
US9175226B2 (en) 2015-11-03
BRPI0722330B1 (pt) 2017-06-20
CN101896581B (zh) 2014-08-27
CN101896581A (zh) 2010-11-24
BRPI0722330A2 (pt) 2014-04-08
US20130264753A1 (en) 2013-10-10
ZA201003422B (en) 2011-08-31
EA201000973A1 (ru) 2010-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007128370A1 (en) Process and plant for producing char and fuel gas
US4145274A (en) Pyrolysis with staged recovery
US5154732A (en) Apparatus for gasifying or combusting solid carbonaceous
US4806158A (en) Process of reducing fine-grained iron-containing material by means of solid carbonaceous reducing agents
US4597771A (en) Fluidized bed reactor system for integrated gasification
KR101643792B1 (ko) 2단계 건조 공급 기화 시스템 및 공정
US9175226B2 (en) Process and plant for producing char and fuel gas
CN103946633B (zh) 还原区域内带有灰烬和细粒去除的化学链燃烧方法以及使用该方法的装置
US20020048545A1 (en) Synthesis gas production and power generation with zero emissions
JPH02290406A (ja) 循環流動層反応器における固体炭質材料のガス化または燃焼用装置
RU2749040C2 (ru) Способ и устройство для газификации биомассы
CN103958967A (zh) 带有去除离开氧化区的灰烬和细粒的化学回路燃烧方法以及使用该方法的装置
US5647887A (en) Fluidizable bed co-processing fines in a direct reduction system
JP3543837B2 (ja) 固形状含炭素還元剤を用いて含酸化鉄原料を直接還元する方法
RU2477755C2 (ru) Способ и устройство для приготовления восстановителя для применения в процессе производства металла, процесс производства металла и аппарат для производства металла, использующий упомянутое устройство
CN87107443A (zh) 将煤和石膏转化为价值较高的产品的方法
US4309197A (en) Method for processing pulverized solid fuel
CN221192079U (zh) 粉煤分级利用成套设备
JP3938981B2 (ja) 廃棄物ガス化処理におけるガスリサイクル方法
EP0015261B1 (en) Means and procedure for gasification of solid fuels
CN223537628U (zh) 循环流化床锅炉处理粉煤热解烟气、粉焦及固渣的装置
JP3941196B2 (ja) 廃棄物のガス化処理方法および装置
EP2705120B1 (en) Process and plant for the production and further treatment of fuel gas
CA1155300A (en) Means and procedure for gasification of solid fuels
CN117186954A (zh) 一种固体燃料气化-热解装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ RU