EP0114188A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres Download PDF

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EP0114188A2
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tar
thick
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thick tar
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    • 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
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
    • C10B57/06—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing additives

Definitions

  • the invention relates to a method for eliminating the thick tea obtained in the cooling of coke oven gas and to a mixing container which is particularly suitable for carrying out this method.
  • the composition is in the following range:
  • the amount of thick tar obtained when charging the coke oven battery with wet coal is about 3 - 9 kg thick tar per 1000 m3 of coke oven gas. If, on the other hand, the coke oven battery is charged with preheated coal, the amount of thick tar can increase by 5o - 100% of the above values. Due to its high solids content, processing of the thick tea in a subsequent tar distillation is not possible. However, since there is no other suitable processing option for the thick tar, it must be removed in a suitable manner.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method for eliminating the thick tea obtained in the cooling of coke oven gas, which requires little work and at the same time enables an environmentally friendly and largely automated procedure.
  • the method used to achieve this object is characterized according to the invention in that the thick tar is comminuted to a particle size of 1 1 mm and diluted by adding a tar-water mixture, the resulting mixture being kept at a temperature between 55 and 75 ° C and then placed on the coal on the raw coal conveyor belt.
  • the thick tar obtained is first comminuted in a solids mill to a particle size of 1 1 mm and then diluted by adding a tar-water mixture.
  • the tar-water mixture is preferably added in such an amount that the resulting mixture contains 15 to 30% by weight of thick tar and 7o to 85% by weight of the tar-water mixture.
  • the water content of the tar-water mixture used as a diluent can vary within a wide range.
  • the water content can preferably be between 40 and 60% by weight. However, applications are also possible in which it is below 5% by weight.
  • the mixture obtained during the dilution normally already has an elevated temperature. After dilution, however, it must be ensured that the resulting mixture is kept at a temperature between 55 and 75 ° C. Here, the temperature is set so that the viscosity of the mixture is brought to a value which enables the same to be distributed evenly.
  • the warm mixture is then pressed onto the distributing devices, through which it is evenly applied to the feed coal located on the raw coal conveyor belt. Together with this coal, the thick tar then gets back into the oven chambers of the coke oven battery.
  • Coking processes are known in which limited amounts of normal tar or a certain tar oil fraction have been added to the feed coal.
  • this addition was made solely for the purpose of improving the coking properties of the coal, the tar or the tar oil fraction added serving as a binder and the coal being subjected to subsequent compression by stamping or briquetting.
  • This known method could not provide any suggestions for the realization of the method according to the invention, since on the one hand no thick tar is used and on the other hand no subsequent compression of the coal sprayed with thick tar is provided in the method according to the invention.
  • the thick tar should not serve as a binder and should not otherwise improve the coking properties of the coal used.
  • the addition of thick tar in the process according to the invention is also not limited in quantity, but is based exclusively on the accumulation of thick tar in the gas treatment plant, it being possible for the entire accumulating thick tar to be fed onto the coal used.
  • the figure shows a separating container (1) in a characteristic embodiment, which is common in coking technology.
  • the three phases of water, tar and thick tar are separated from the tar-containing condensate in this separating container ((D) in the order given Scraper chain conveyor (2) is gripped and transported from there to the tip of leg 3.
  • the thick tar falls through the discharge opening (4) into the one below Solid mill (5) in which the coarse pieces of thick tar are ground to a particle size of ⁇ 1 mm.
  • the thick tar particles then enter the mixing container (22), which is provided with a heating jacket (7).
  • the tar-water mixture required for diluting the thick tar is introduced into the mixing container (22) via the line (8) provided with the valve (9).
  • the screw conveyor (23), which is driven by the external motor (6), is arranged on the bottom of the mixing container (22).
  • the temperature of the mixture in the mixing container (22) is kept between 55 and 75 ° C, preferably at 60 ° C.
  • the temperature is continuously monitored by the temperature measuring device (1o), the measured value being transmitted via line (11) to the controller (12), which controls the heating of the heating jacket (7).
  • the temperature is controlled within the specified range in such a way that the mixture in the mixing container (22) has a sufficiently low viscosity which permits the same to be distributed evenly.
  • the warm mixture which preferably has a temperature of approximately 60 ° C., is conveyed to the suction point of the submersible pump (13) by means of the screw conveyor (23).
  • This can be, for example, a so-called channel wheel pump, which presses the heated mixture via the line (14) onto the thick tar nozzle (15).
  • the mixture is sprayed uniformly onto the feed coal located on the raw coal conveyor belt (16) through the thick tar nozzle (15).
  • the valve (17) is arranged in the line (14) shortly before the thick tar nozzle (15) and is automatically closed when the raw coal conveyor belt (16) is at a standstill. This prevents a further task of the mixture containing thick tar during the belt standstill.

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Abstract

Bei diesem Verfahren wird der bis auf eine Partikelgröße von <= 1 mm zerkleinerte Dickteer mit einem Teer-Wasser-Gemisch verdünnt und daran anschließend wird das eine Temperatur zwischen 55 und 75°C aufweisende warme Gemisch auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben.

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres sowie einen zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeigneten Mischbehälter.
  • Es ist bekannt, daß sich.bei der Kühlung von Koksofengas aus dem Rohgas teerhaltige Kondensate ausscheiden. Diese Kondensate werden dabei zunächst in einen geeigneten Sammelbehälter (Teerscheidebehälter) eingeleitet, in dem sie durch Phasentrennung in eine Wasser-, eine Teer- sowie eine Dickteerphase zerlegt werden. Daran anschließend wird normalerweise die Teerphase in einem Druckscheider weiter entwässert, wobei sich im Druckscheider aus dem Teer neben dem Wasser auch noch einmal ein gewisser Anteil an sogenanntem Dickteer ausscheiden kann. Als Dickteer wird hierbei eine besonders zähflüssige und schlammige Teerfraktion bezeichnet, die einen besonders hohen Anteil an Feststoffen, insbesondere Kohle- und Koksstaub, aufweist. Bei einem aus dem rohen Koksofengas abgeschiedenen typischen Dickteer liegt beispielsweise die Zusammensetzung im folgenden Berich:
    Figure imgb0001
    Die anfallende Dickteermenge beträgt bei einer Beschickung der Koksofenbatterie mit Naßkohle etwa 3 - 9 kg Dickteer pro 1000 m3 Koksofengas. Wird dagegen die Koksofenbatterie mit vorerhitzter Kohle beschickt, so kann sich die anfallende Dickteermenge um 5o - 100 % der vorstehend genannten Werte erhöhen. Wegen seines hohen Feststoffgehaltes ist jedoch eine Verarbeitung des Dickteeres in einer nachgeschalteten Teerdestillation nicht möglich. Da aber auch keine andere sinnvolle Verarbeitungsmöglichkeit für den Dickteer gegeben ist, muß dieser in geeigneter Weise beseitigt werden.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres zu schaffen, das einen geringen Arbeitsaufwand erfordert und gleichzeitig eine umweltfreundliche und weitgehend automatisierte Arbeitsweise ermöglicht.
  • Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Dickteer bis auf eine Partikelgröße von ≤ 1 mm zerkleinert und durch Zugabe eines Teer-Wasser-Gemisches verdünnt wird, wobei das resultierende Gemisch bei einer Temperatur zwischen 55 und 75°C gehalten und daran anschließend auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben wird.
  • Das heißt, beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der anfallende Dickteer zunächst in einer Feststoffmühle auf eine Partikelgröße von ≤ 1 mm zerkleinert und anschließend durch Zugabe eines Teer-Wasser-Gemisches verdünnt.
  • Die Zugabe von Teer-Wasser-Gemisch erfolgt dabei vorzugsweise in einer solchen Menge, daß das resultierende Gemisch 15 bis 3o Gew.-% Dickteer und 7o bis 85 Gew.-% Teer-Wasser-Gemisch enthält.
  • Der Wassergehalt des als Verdünnungsmittel verwendeten Teer-Wasser-Gemisches kann dabei in-einem weiten Bereich schwanken. Vorzugsweise kann der Wassergehalt zwischen 4o und 6o Gew.-% betragen. Es sind aber auch Anwendungsfälle möglich, bei denen er unter 5 Gew.-% liegt. Das bei der Verdünnung anfallende Gemisch besitzt normalerweise bereits eine erhöhte Temperatur. Im Anschluß an die Verdünnung muß jedoch dafür gesorgt werden, daß das anfallende Gemisch bei einer Temperatur zwischen 55 und 750C gehalten wird. Hierbei wird die Temperatur so eingestellt, daß die Viskosität des Gemisches auf einen Wert gebracht wird, der ein gleichmäßiges Verteilen desselben ermöglicht. Das warme Gemisch wird sodann auf die Verteileinrichtungen gedrückt, durch die es gleichmäßig auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben wird. Zusammen mit dieser Einsatzkohle gelangt der Dickteer danach zurück in die Ofenkammern der Koksofenbatterie.
  • Es sind zwar Verkokungsverfahren bekannt, bei denen der Einsatzkohle beschränkte Mengen an normalem Teer bzw. einer bestimmten Teerölfraktion zugesetzt wurden. Diese Zugabe erfolgte jedoch ausschließlich zu dem Zweck, die Verkokungseigenschaften der Einsatzkohle zu verbessern, wobei der zugesetzte Teer bzw. die zugesetzte Teerölfraktion als Bindemittel dient und die Einsatzkohle einer nachfolgenden Verdichtung durch Stampfen oder Brikettieren unterworfen wird. Diese bekannten Verfahren konnten jedoch keine Anregungen für das Zustandekommen des erfindungsgemäßen Verfahrens vermitteln, da dabei einerseits kein Dickteer zum Einsatz gelangt und andererseits bei erfindungsgemäßen Verfahren auch keine nachfolgende Verdichtung der mit Dickteer besprühten Einsatzkohle vorgesehen ist. Das heißt, der Dickteer soll nicht als Bindemittel dienen und auch keine anderweitige Verbesserung der Verkokungseigenschaften der Einsatzkohle bewirken. Deshalb ist die Dickteerzugabe beim erfindungsgemäßen Verfahren auch nicht mengenmäßig beschränkt, sondern richtet sich ausschließlich nach dem Dickteeranfall in der Gasbehandlungsanlage, wobei der gesamte anfallende Dickteer auf die Einsatzkohle aufgegeben werden kann.
  • Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen nachfolgend an Hand des in der Abbildung dargestellten Fließschemas näher erläutert werden. Das Fließschema zeigt dabei nur die zur Verfahrenserläuterung unbedingt erforderlichen Anlageteile, während die übrigen Anlageteile, insbesondere die vor- und nachgeschalteten Anlageteile, zur Gaserzeugung und -behandlung nicht dargestellt sind.
  • Die Abbildung zeigt einen Scheidebehälter(1) in einer charakteristischen Ausführungsform, die in der Kokereitechnik üblich ist. In diesem Scheidebehälter ((D) scheiden sich aus dem teerhaltigen Kondensat die drei Phasen Wasser, Teer und Dickteer in der angegebenen Reihenfolge ab. Die sich am Boden des Scheidebehälters(1)ansammelnde Dickteerphase wird dabei von dem dicht oberhalb des Bodens(1)angeordneten Kratzkettenförderer(2)erfaßt und von diesem bis zur Spitze des Schenkels 3 transportiert. Von hier aus fällt der Dickteer durch die Austragesöffnung(4)in die darunter befindliche Feststoffmühle(5).In dieser erfolgt eine Aufmahlung der groben Dickteerstücke auf eine Partikelgröße von ≤ 1 mm. Anschließend gelangen die Dickteerpartikel in den Mischbehälter(22),der mit einem Heizmantel(7)versehen ist. Das zur Verdünnung des Dickteeres erforderliche Teer-Wasser-Gemisch wird über die mit dem Ventil(9) versehene Leitung(8)in den Mischbehälter(22)eingeleitet. Um Ablagerungen an den Behälterwandungen zu vermeiden, ist am Boden des Mischbehälters(22)die Förderschnecke(23) angeordnet, die von dem außenliegenden Motor(6)angetrieben wird. Durch die Beheizung des Heizmantels(7)wird die Temperatur des Gemisches im Mischbehälter(22)zwischen 55 und 75°C, vorzugsweise bei 60°C, gehalten. Die Temperatur wird dabei durch das Temperaturmeßgerät(1o)laufend überwacht, wobei der gemessene Wert über die Leitung(11) auf den Regler(12)übertragen wird, der die Beheizung des Heizmantels(7)steuert. Die Temperatur wird innerhalb des angegebenen Bereiches so geregelt, daß das Gemisch im Mischbehälter(22)eine ausreichend niedrige Viskosität aufweist, die eine gleichmäßige Verteilung desselben gestattet. Das vorzugsweise eine Temperatur von ca. 60°C aufweisende, warme Gemisch wird mittels der Förderschnek- ke(23)zur Ansaugstelle der Tauchpumpe (13)gefördert. Bei dieser kann es sich beispielsweise um eine sogenannte Kanalradpumpe handeln, die das erwärmte Gemisch über die Leitung (14 )auf die Dickteerdüse (15)drückt. Durch die Dickteerdüse(15)wird das Gemisch gleichmäßig auf die auf dem Rohkohleförderband (16)befindliche Einsatzkohle aufgesprüht. In der Leitung (14 )ist kurz vor der Dickteerdüse(15)das Ventil (17 )angeordnet, das bei einem Stillstand des Rohkohleförderbandes (16)automatisch geschlossen wird. Dadurch wird eine weitere Aufgabe des dickteerhaltigen Gemisches während des Bandstillstandes verhindert.
  • Bei geschlossenem Ventil(17)wird das Gemisch über die Rückführungsleitung(18)in den Mischbehälter(22)zurückge- geben. Als Drosselstelle zum Druckaufbau ist in der Rückführleitung(18)die konische Rohrverengung(19)vorgesehen. Da an dieser Rohrverengung(19)mit erheblichem Erosionserscheinungen zu rechnen ist, wird dieselbe aus einem erosionsfesten Material ausgeführt und so konstruiert, daß sie sich leicht auswechseln läßt. Fällt aus bestimmten Gründen die Anlage einmal aus, so wird das Ventil (20)in der Spülwasserleitung(21)geöffnet, wodurch die teerführenden Leitungen (14)und (18)mit Wasser gespült werden können. Damit wird sichergestellt, daß sich in diesen Leitungen keine Teerablagerungen festsetzen können.
  • Das vorstehend skizzierte Verfahren erlaubt mit einem verhältnismäßig geringen technischen Aufwand eine weitgehend kontinuierliche und vollautomatische Beseitigung des anfallenden Dickteeres, wobei die bisher bekannten Einrichtungen zur Dickteerabscheidung keiner Veränderung unterworfen werden müssen. Es versteht sich dabei von selbst, daß anstelle der in der Abbildung dargestellten einzigen Dickteerdüse(15)auch deren mehrere vorgesehen sein können, wenn dies im Interesse einer gleichmäßigen Verteilung des dickteerhaltigen Gemisches erforderlich ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Beseitigung des bei der Kühlung von Koksofengas anfallenden Dickteeres, dadurch gekennzeichnet, daß der Dickteer bis auf eine Partikelgröße von 1 mm zerkleinert und durch Zugabe eines Teer-Wasser-Gemisches verdünnt wird, wobei das resultierende Gemisch auf einer Temperatur zwischen 55 und 75°C gehalten und daran anschließend auf die auf dem Rohkohleförderband befindliche Einsatzkohle aufgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnung des Dickteeres in der Weise erfolgt, daß das resultierende Gemisch 15 bis 3o Gew.-% Dickteer und 7o bis 85 Gew.-% Teer-Wasser-Gemisch enthält.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Verdünnung des Dickteeres dienende Teer-Wassergemisch vorzugsweise zwischen 4o und 6o Gew.-% Wasser enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe des dickteerhaltigen Gemisches bei einem Stillstand des Rohkohleförderbandes automatisch unterbrochen und das Gemisch in den Mischbehälter zurückgeleitet wird.
5. Mischbehälter zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe mit einem regelbaren Heizmantel(7)einer am Boden angeordneten Förderschnecke (23) sowie einer Tauchpumpe (13) versehen ist.
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