EP0167702A1 - Process for the subsequent treatment of a gas obtained by pyrolyzing trash - Google Patents

Process for the subsequent treatment of a gas obtained by pyrolyzing trash Download PDF

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EP0167702A1
EP0167702A1 EP85101873A EP85101873A EP0167702A1 EP 0167702 A1 EP0167702 A1 EP 0167702A1 EP 85101873 A EP85101873 A EP 85101873A EP 85101873 A EP85101873 A EP 85101873A EP 0167702 A1 EP0167702 A1 EP 0167702A1
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EP
European Patent Office
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gas
cooler
condensate
separated
self
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EP85101873A
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German (de)
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EP0167702B1 (en
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Hans Jürgen Dipl.-Ing. Wohner
Wilfried Pappmann
Peter Dr. Dipl.-Ing. Diemer
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Krupp Koppers GmbH
Original Assignee
Krupp Koppers GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials

Definitions

  • the invention relates to a process for the further processing of the hydrocarbon-containing carbonization gas obtained in the pyrolysis of organic substances, in particular household waste, water and liquid hydrocarbons being separated from the gas.
  • the pyrolysis of waste containing organic substances is optionally carried out today with the addition of coal, preferably in closed rotary kilns with the exclusion of air.
  • the waste that is introduced is converted into smoldering coke by appropriate heating of the side walls, at the same time releasing a smoldering gas which, in addition to gaseous hydrocarbons, also contains liquid hydrocarbons and water as condensable constituents.
  • a smoldering gas which, in addition to gaseous hydrocarbons, also contains liquid hydrocarbons and water as condensable constituents.
  • the combustion of the smoldering gas produced without further gas treatment is therefore prohibited for economic reasons alone. Instead, efforts will be made to separate the liquid hydrocarbons contained in the gas, which are often also referred to as pyrolysis oil, and to use them separately.
  • the invention is therefore based on the object of providing a process for the further processing of the carbonization gas obtained in the waste pyrolysis, in which the gas obtained as the end product can be stored over a longer period of time and, if appropriate, can also be fed into another gas supply network.
  • the liquid hydrocarbons present in the gas and the water should of course be separated as quantitatively as possible. At the same time, it should be possible to dispense with the use of external reagents in this process.
  • the pyrolysis reactor is provided with the reference number 1 in the flow diagram. As mentioned at the beginning, this can be a closed rotary kiln. However, it is also possible, if appropriate, to use a different type of reactor, such as a fluidized bed reactor. The details of the pyrolysis process do not need to be discussed here, however, since the process according to the invention does not apply certain process conditions in pyrolysis is bound.
  • the smoldering gas leaving the pyrolysis reactor which is approx. 45 ° to 700 ° C hot, is first introduced into the dust separator 2, in which the majority of the entrained coke dust is separated from the gas.
  • the dust separator 2 can be a type that is customary for this purpose, for example a cyclone.
  • the gas After the hot dedusting, the gas reaches the gas quench 4 via line 3, to which a partial flow of the cold gas occurring behind the indirect cooler 22 is fed via line 5.
  • the hot gas coming from the pyrolysis reactor 1 is to be precooled by direct contact with the returned cold gas to a temperature between 2oo and 35oC, at which the gas is introduced via line 6 into the venturi scrubber 7.
  • the gas temperature should be set within the specified temperature range so that it is above the dew point of the higher-boiling hydrocarbons contained in the gas.
  • the temperature controller 8 which measures the temperature of the gas stream flowing in the line 6 and compares it with the predetermined desired value and, with a corresponding deviation from this, opens or throttles the valve 9 in the line 5 such that the supply of cold gas is above this line is increased or decreased accordingly until the desired temperature of the gas in line 6 has been reached.
  • the pre-cooled gas enters the venturi scrubber 7 from the line 6 from above, which is acted upon by line lo with so-called self-condensate.
  • This self-condensate is a high-boiling hydrocarbon (heavy to medium oil) that is separated from the gas.
  • the self-condensate supplied via line 10 has a temperature of 100 to 200 ° C.
  • the fine dust removal of the gas takes place, which is caused on the one hand by the self-condensate that has been released and on the other hand by the condensation of the higher-boiling hydrocarbons.
  • the out Components separated from the gas are drawn off via line 11 into the so-called first separating container 12, while the dedusted gas is introduced via line 13 into the direct cooler 14 from below.
  • the gas is cooled in direct contact with the self-condensate fed via line 15 to a gas outlet temperature between 60 and 120 ° C.
  • the self-condensate supplied via line 15 has been cooled in indirect cooler 16 to a temperature between 60 and 100 ° C.
  • the gas temperature in the direct cooler 14 is set so that it is above the dew point of the water vapor contained in the gas.
  • the gas emerging from the direct cooler 14 reaches the indirect cooler 22 via the line 17.
  • the gas outlet temperature in the line 17 is monitored and controlled by the temperature controller 18.
  • the gas from line 17 is introduced from above into the indirect cooler 22, in which it is cooled to a gas outlet temperature of 2o to 3oC.
  • the gas is simultaneously sprinkled with self-condensate, which is applied to the indirect cooler 22 via the line 24.
  • the constituents separated from the gas are withdrawn via line 25 and reach the so-called second separating container
  • the correspondingly cooled gas is withdrawn via line 27 from the direct cooler 22 and pressed by the gas suction device 28 into the indirect final cooler 29, in which it cools down to a final temperature between 0 and 5 ° C.
  • a partial stream of the gas in line 27 is branched off via line 5 and returned to gas quench 4.
  • the amount of this partial flow is, as described above, controlled by the temperature controller 8 with the aid of the valve 9.
  • the gas cooled in the indirect final cooler 29 is drawn off via the line 3o and fed to its further use or intermediate storage.
  • the low-water condensate separating in the final cooler 29 is drawn off by means of the pump 32 via the line 31.
  • a partial flow of this condensate can be fed back to the final cooler 29 via line 33 for rinsing purposes, while the excess condensate is introduced via line 34 into the separating container 26.
  • the amount of condensate drawn off through line 34 is controlled by controller 35, which controls valve 36 as a function of the liquid level at the bottom of final cooler 29. If the liquid level rises above a predefined setpoint, the valve 36 is automatically opened, while it is automatically closed when the liquid level falls below the setpoint.
  • the solid to liquid gas constituents (condensates) drawn off from the venturi washer 7 and the direct cooler 14 are separated into an oil-containing thick tar and an oil phase in the so-called first separating tank 12.
  • the separating container 12 can be a tar separator of a conventional type, as is also used in the treatment of coke oven gases.
  • the resulting oil-containing thick tar, which contains the dust deposited in the venturi washer 7, collects at the bottom of the separating container 12 and is discharged from the separating container 12 by means of the screw conveyor 37.
  • the pump 38 it is conveyed back via line 39 into the pyrolysis reactor 1 and implemented there.
  • the oil phase on the other hand, which separates out as a lighter phase over the thick tar, is drawn off from the separating tank 12 via the line 40 and is pressed by the pump 41 into the lines 10 and 15, via which a re-application to the venturi washer 7 and the direct cooler 14 he follows.
  • the amount of oil-containing thick tar drawn off is controlled by the controller 43, which actuates the speed controller 44 of the pump 38 as a function of the liquid level at the bottom of the direct cooler 14.
  • the controller 43 works in such a way that the speed of the pump 38 and thus its delivery rate is increased with increasing liquid level, while the speed and delivery rate of the pump 38 are throttled when the liquid level falls.
  • the liquid gas constituents (condensates) separated in the indirect cooler 22 are essentially a water-containing light oil fraction which is separated into an oil and a water phase in the so-called second separating container 26.
  • the oil phase which separates out over the water phase is drawn off from the separating tank 26 via the overflow 46 and the line 45 and is pressed into the line 24 by the pump 47. Via this line, the indirect cooler 22 is returned.
  • the line 24 is connected to the line 42 via the valve 48, so that excess oil can be removed from the circuit and drawn off through the line 42.
  • This is light oil with a boiling range of approx. 30 to 23 ° C.
  • the valve 48 is actuated by the controller 49, the control taking place as a function of the liquid level in the separating container 26 in the manner already described.
  • the water separated in the separating container 26 is pressed by the pump 50 into the line 51, via which it is removed from the process.
  • the water can be fed to a biological wastewater treatment plant or otherwise destroyed.
  • the controller 52 controls the drainage of water depending on the state of the water phase in the separating container 26 via the valve 53.
  • the oil fractions occurring in the individual process stages can also be drawn off and further used if this is expedient due to the operational circumstances .
  • the indirect coolers 16 and 22 are connected to one another by a common cooling water circuit.
  • the cooling water which may have been mixed with an antifreeze, is introduced via line 54 into the cooling coil 23 of the indirect cooler 22. From there it passes via line 55 into indirect cooler 16, from which it is withdrawn via line 56.
  • the removed cooling water can be reused after appropriate re-cooling.
  • the implementation of the method according to the invention is not tied to the cooler embodiments shown in the figure. Rather, other types of coolers can also be used.
  • the gas composition is changed as follows. While the partially dedusted gas in line 3 has a composition in the following range: is the composition of the purified gas withdrawn via line 3o in the following range:
  • This gas is fully storable even at low temperatures and can be used as heating gas without difficulty. Since the self-condensates obtained are also used for gas treatment in the method according to the invention, the use of external reagents can be dispensed with. The removal of the resulting thick tar is also not a problem in the process according to the invention, since it is returned to the pyrolysis reactor.

Abstract

Bei diesem Verfahren wird das Schwelgas im Anschluß an eine Heißentstaubung mehrstufig bis auf eine Endtemperatur zwischen 0 und 5°C gekühlt, wobei die aus dem Gas abgeschiedenen Bestandteile (Kondensate) in eine Dickteer-, eine Öl- und eine Wasserphase aufgetrennt werden. Hierbei wird der anfallende Dickteer in den Pyrolysereaktor (1) zurückgeführt, während die Ölphase ganz oder teilweise zur Gasbehandlung wiederverwendet und das abgeschiedene Wasser aus dem Verfahren ausgeschleust wird. Das Endprodukt des Verfahrens ist ein gut lagerfähiges Gas, das zu Heizzwecken weiterverwendet werden kann.In this process, the carbonization gas is cooled in several stages after hot dedusting to a final temperature between 0 and 5 ° C., the constituents separated from the gas (condensates) being separated into a thick tar, an oil and a water phase. The resulting thick tar is returned to the pyrolysis reactor (1), while the oil phase is reused in whole or in part for gas treatment and the separated water is removed from the process. The end product of the process is a gas that can be stored well and can be used for heating purposes.

Description

Verfahren zur Weiterverarbeitung von Schwelgas aus der Abfallpyrolyse.Process for the processing of carbonization gas from waste pyrolysis.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Weiterverarbeitung des bei der Pyrolyse von organische Stoffe enthaltenden Abfällen, insbesondere von Hausmüll, anfallenden kohlenwasserstoffhaltigen Schwelgases, wobei Wasser und flüssige Kohlenwasserstoffe aus dem Gas abgeschieden werden.The invention relates to a process for the further processing of the hydrocarbon-containing carbonization gas obtained in the pyrolysis of organic substances, in particular household waste, water and liquid hydrocarbons being separated from the gas.

Die Pyrolyse von organische Stoffe enthaltenden Abfällen, insbesondere von Hausmüll, wird heute gegebenenfalls unter Kohlezusatz vorzugsweise in geschlossenen Drehrohröfen unter Luftabschluß durchgeführt. In dem als Pyrolysereaktor dienenden Drehrohrofen erfolgt dabei durch entsprechende Beheizung der Seitenwände eine Umwandlung der eingebrachten Abfälle zu Schwelkoks, wobei gleichzeitig ein Schwelgas in Freiheit gesetzt wird, das neben gasförmigen Kohlenwasserstoffen auch flüssige Kohlenwasserstoffe sowie Wasser als kondensierbare Bestandteile enthält. Die Verbrennung des anfallenden Schwelgases ohne weitere Gasbehandlung verbietet sich deshalb schon aus wirtschaftlichen Gründen. Man wird vielmehr bestrebt sein, die im Gas enthaltenen flüssigen Kohlenwasserstoffe, die oft auch als Pyrolyseöl bezeichnet werden, abzuscheiden und einer gesonderten Verwendung zuzuführen. So wird beispielsweise in der DE-OS 32 27 896 vorgeschlagen, das anfallende Schwelgas durch Kondensation in die drei Fraktionen Wasser, flüssige Kohlenwasserstoffe und gasförmige Kohlenwasserstoffe aufzutrennen. Hierbei können diese drei Fraktionen selbstverständlich auf unterschiedliche Art und Weise weiter aufgearbeitet bzw. weiterverwertet werden. Sofern die anfallende gasförmige Fraktion dabei nicht unmittelbar auf der Anlage für die indirekte Beheizung interner Verbraucher genutzt werden kann, muß das Gas einer anderen Verwertung zugeführt werden, z.B. für Heiz- oder Synthesezwecke oder auch für die Erzeugung elektrischer Energie. Dies setzt jedoch ein lagerfähiges Gas voraus.The pyrolysis of waste containing organic substances, in particular domestic waste, is optionally carried out today with the addition of coal, preferably in closed rotary kilns with the exclusion of air. In the rotary kiln serving as a pyrolysis reactor, the waste that is introduced is converted into smoldering coke by appropriate heating of the side walls, at the same time releasing a smoldering gas which, in addition to gaseous hydrocarbons, also contains liquid hydrocarbons and water as condensable constituents. The combustion of the smoldering gas produced without further gas treatment is therefore prohibited for economic reasons alone. Instead, efforts will be made to separate the liquid hydrocarbons contained in the gas, which are often also referred to as pyrolysis oil, and to use them separately. For example, in DE-OS 32 27 896 it is proposed to separate the carbonization gas obtained by condensation into the three fractions water, liquid hydrocarbons and gaseous hydrocarbons. Of course, these three fractions can be further processed or recycled in different ways. If the gaseous fraction is not used directly on the system for the indirect heating of internal consumers can, the gas must be recycled, for example for heating or synthesis purposes or for the generation of electrical energy. However, this requires a storable gas.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Weiterverarbeitung des bei der Abfallpyrolyse anfallenden Schwelgases zu schaffen, bei dem das als Endprodukt anfallende Gas über einen längeren Zeitraum lagerfähig ist und gegebenenfalls auch in ein anderes Gasversorgungsnetz eingespeist werden kann. Dabei sollen beim erfindungsgemäßen Verfahren selbstverständlich die im Gas vorhandenen flüssigen Kohlenwasserstoffe sowie das Wasser möglichst quantitativ abgechieden werden. Gleichzeitig soll auf eine Verwendung von Fremdreagenzien bei diesem Verfahren verzichtet werden können.The invention is therefore based on the object of providing a process for the further processing of the carbonization gas obtained in the waste pyrolysis, in which the gas obtained as the end product can be stored over a longer period of time and, if appropriate, can also be fed into another gas supply network. In the process according to the invention, the liquid hydrocarbons present in the gas and the water should of course be separated as quantitatively as possible. At the same time, it should be possible to dispense with the use of external reagents in this process.

Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Anwendung der Verfahrensschritte a) bis g) des Hauptanspruches.The method of the type mentioned at the outset which is used to achieve this object is characterized according to the invention by the use of method steps a) to g) of the main claim.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den vorliegenden Unteransprüchen und sollen nachfolgend durch ein Ausführungsbeispiel an Hand des in der Abbildung dargestellten Fließschemas erläutert werden. Das Fließschema zeigt dabei nur die für die Verfahrenserläuterung unbedingt erforderlichen Anlagenteile, während Nebeneinrichtungen, die in keinem Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Verfahren stehen, nicht dargestellt sind.Further details of the method according to the invention result from the present subclaims and are to be explained in the following by means of an embodiment using the flow diagram shown in the figure. The flow diagram shows only those parts of the plant that are absolutely necessary for the process explanation, while secondary devices that are not related to the process according to the invention are not shown.

Im Fließschema ist der Pyrolysereaktor mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Hierbei kann es sich, wie eingangs erwähnt, um einen geschlossenen Drehrohrofen handeln. Es kann aber gegebenenfalls auch ein anderer Reaktortyp, wie z.B. ein Wirbelbettreaktor, eingesetzt werden. Auf die Einzelheiten des Pyrolyseverfahrens braucht hier aber nicht näher eingegangen zu werden, da das erfindungsgemäße Verfahren nicht an die Anwendung bestimmter Verfahrensbedingungen bei der Pyrolyse gebunden ist. Das den Pyrolysereaktor verlassende, ca. 45o bis 7oo C heiße Schwelgas wird zunächst in den Staubabscheider 2 eingeleitet, in dem der größte Teil des mitgerissenen Koksstaubes aus dem Gas abgeschieden wird. Beim Staubabscheider 2 kann es sich um einen für diesen Zweck gebräuchlichen Typ, z.B. um einen Zyklon, handeln. Über die Leitung 3 gelangt das Gas im Anschluß an die Heißentstaubung in die Gasquench 4, auf die über die Leitung 5 ein Teilstrom des hinter dem indirekten Kühler 22 anfallenden kalten Gases aufgegeben wird. In der Gasquench 4 soll das heiße, vom Pyrolysereaktor 1 kommende Gas durch direkte Berührung mit dem zurückgeführten kalten Gas bis auf eine Temperatur zwischen 2oo und 35o C vorgekühlt werden, mit der das Gas über die Leitung 6 in den Venturiwascher 7 eingeleitet wird. Die Gastemperatur soll dabei innerhalb des angegebenen Temperaturbereiches so eingestellt werden, daß dieselbe oberhalb des Taupunktes der im Gas enthaltenen höhersiedenden Kohlenwasserstoffe liegt. Dies wird mittels des Temperaturreglers 8 erreicht, der die Temperatur des in der Leitung 6 fließenden Gasstromes mißt und mit dem vorgegebenen Sollwert vergleicht und bei entsprechender Abweichung von diesem das Ventil 9 in der Leitung 5 so öffnet oder drosselt, daß die Zufuhr von kaltem Gas über diese Leitung entsprechend erhöht oder verringert wird, bis sich die gewünschte Temperatur des Gases in Leitung 6 eingestellt hat.The pyrolysis reactor is provided with the reference number 1 in the flow diagram. As mentioned at the beginning, this can be a closed rotary kiln. However, it is also possible, if appropriate, to use a different type of reactor, such as a fluidized bed reactor. The details of the pyrolysis process do not need to be discussed here, however, since the process according to the invention does not apply certain process conditions in pyrolysis is bound. The smoldering gas leaving the pyrolysis reactor, which is approx. 45 ° to 700 ° C hot, is first introduced into the dust separator 2, in which the majority of the entrained coke dust is separated from the gas. The dust separator 2 can be a type that is customary for this purpose, for example a cyclone. After the hot dedusting, the gas reaches the gas quench 4 via line 3, to which a partial flow of the cold gas occurring behind the indirect cooler 22 is fed via line 5. In the gas quench 4, the hot gas coming from the pyrolysis reactor 1 is to be precooled by direct contact with the returned cold gas to a temperature between 2oo and 35oC, at which the gas is introduced via line 6 into the venturi scrubber 7. The gas temperature should be set within the specified temperature range so that it is above the dew point of the higher-boiling hydrocarbons contained in the gas. This is achieved by means of the temperature controller 8, which measures the temperature of the gas stream flowing in the line 6 and compares it with the predetermined desired value and, with a corresponding deviation from this, opens or throttles the valve 9 in the line 5 such that the supply of cold gas is above this line is increased or decreased accordingly until the desired temperature of the gas in line 6 has been reached.

Das vorgekühlte Gas tritt aus der Leitung 6 von oben in den Venturiwascher 7 ein, der über die Leitung lo mit sogenanntem Eigenkondensat beaufschlagt wird. Bei diesem Eigenkondensat handelt es sich um hochsiedende Kohlenwasserstoffe (Schwer- bis Mittelöl), die aus dem Gas abgeschieden werden. Das über die Leitung lo zugeführte Eigenkondensat weist eine Temperatur von loo bis 2oo C auf. Im Venturiwascher 7 erfolgt die Feinentstaubung des Gases,die einerseits durch das aufgegebene Eigenkondensat und andererseits durch die einsetzende Kondensation der höhersiedenden Kohlenwasserstoffe bewirkt wird. Die dabei aus dem Gas abgeschiedenen Bestandteile werden über die Leitung 11 in den sogenannten ersten Scheidebehälter 12 abgezogen, während das entstaubte Gas über die Leitung 13 von unten in den direkten Kühler 14 eingeleitet wird. In diesem wird das Gas in direktem Kontakt mit dem über die Leitung 15 aufgegebenen Eigenkondensat bis auf eine Gasaustrittstemperatur zwischen 6o und 120 °C gekühlt. Zu diesem Zweck ist das über die Leitung 15 zugeführte Eigenkondensat in dem indirekten Kühler 16 bis auf eine Temperatur zwischen 6o und loo°C gekühlt worden. Die Gastemperatur im direkten Kühler 14 wird dabei so eingestellt, daß dieselbe oberhalb des Taupunktes des im Gas enthaltenen Wasserdampfes liegt. Das aus dem direkten Kühler 14 austretende Gas gelangt über die Leitung 17 in den indirekten Kühler 22. Die Gasaustrittstemperatur in der Leitung 17 wird dabei über den Temperaturregler 18 überwacht und gesteuert. Dieser arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie der Temperaturregler 8 und betätigt das Ventil 19, das in der Kühlwasser-Bypassleitung 2o installiert ist. Über diese Bypassleitung 2o kann die Kühlwasserzufuhr zum indirekten Kühler 16 gesteuert und damit dessen Leistung beeinflußt werden. Dadurch ist es wiederum möglich, die Temperatur des über die Leitung 15 auf den direkten Kühler 14 aufgegebenen Eigenkondensates zu beeinflussen und damit den gewünschten Kühleffekt im direkten Kühler 14 sicherzustellen. Die noch im Gas vorhandenen höhersiedenden Kohlenwasserstoffe kondensieren dabei an den freien Oberflächen des gekühlten Eigenkondensates. Die aus dem Gas abgeschiedenen Bestandteile werden über die Leitung 21 ebenfalls in den ersten Scheidebehälter 12 eingeleitet.The pre-cooled gas enters the venturi scrubber 7 from the line 6 from above, which is acted upon by line lo with so-called self-condensate. This self-condensate is a high-boiling hydrocarbon (heavy to medium oil) that is separated from the gas. The self-condensate supplied via line 10 has a temperature of 100 to 200 ° C. In the venturi scrubber 7, the fine dust removal of the gas takes place, which is caused on the one hand by the self-condensate that has been released and on the other hand by the condensation of the higher-boiling hydrocarbons. The out Components separated from the gas are drawn off via line 11 into the so-called first separating container 12, while the dedusted gas is introduced via line 13 into the direct cooler 14 from below. In this, the gas is cooled in direct contact with the self-condensate fed via line 15 to a gas outlet temperature between 60 and 120 ° C. For this purpose, the self-condensate supplied via line 15 has been cooled in indirect cooler 16 to a temperature between 60 and 100 ° C. The gas temperature in the direct cooler 14 is set so that it is above the dew point of the water vapor contained in the gas. The gas emerging from the direct cooler 14 reaches the indirect cooler 22 via the line 17. The gas outlet temperature in the line 17 is monitored and controlled by the temperature controller 18. This works on the same principle as the temperature controller 8 and actuates the valve 19, which is installed in the cooling water bypass line 2o. The supply of cooling water to the indirect cooler 16 can be controlled via this bypass line 20 and its performance can thus be influenced. This in turn makes it possible to influence the temperature of the self-condensate fed to the direct cooler 14 via the line 15 and thus to ensure the desired cooling effect in the direct cooler 14. The higher-boiling hydrocarbons still present in the gas condense on the free surfaces of the cooled self-condensate. The constituents separated from the gas are likewise introduced into the first separating container 12 via the line 21.

Das Gas aus der Leitung 17 wird von oben in den indirekten Kühler 22 eingeleitet, in dem es bis auf eine Gasaustrittstemperatur von 2o bis 3o C gekühlt wird. Um Ablagerungen und Verschmutzungen auf der Kühlschlange 23 zu vermeiden, wird das Gas gleichzeitig mit Eigenkondensat berieselt, das über die Leitung 24 auf den indirekten Kühler 22 aufgegeben wird. Die aus dem Gas abgeschiedenen Bestandteile werden über die Leitung 25 abgezogen und gelangen in den sogenannten zweiten Scheidebehälter 26. Das entsprechend gekühlte Gas wird über die Leitung 27 aus dem direkten Kühler 22 abgezogen und von dem Gassauger 28 in den indirekten Schlußkühler 29 gedrückt, in dem seine Abkühlung bis auf eine Endtemperatur zwischen 0 und 5°C erfolgt. Dabei wird jedoch ein Teilstrom des Gases in der Leitung 27 über die Leitung 5 abgezweigt und zur Gasquench 4 zurückgeführt. Die Menge dieses Teilstromes wird, wie weiter oben beschrieben worden ist, durch den Temperaturregler 8 mit Hilfe des Ventils 9 gesteuert. Das im indirekten Schlußkühler 29 abgekühlte Gas wird über die Leitung 3o abgezogen und seiner weiteren Verwendung bzw. einer Zwischenlagerung zugeführt. Das sich im Schlußkühler 29 abscheidende wasserarme Kondensat wird vermittels der Pumpe 32 über die Leitung 31 abgezogen. Ein Teilstrom dieses Kondensates kann zu Spülzwecken über die Leitung 33 wieder auf den Schlußkühler 29 aufgegeben werden, während das überschüssige Kondensat über die Leitung 34 in den Scheidebehälter 26 eingeleitet wird. Die Menge des durch die Leitung 34 abgezogenen Kondensates wird durch den Regler 35 gesteuert, der in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand am Boden des Schlußkühlers 29 das Ventil 36 steuert. Steigt dabei der Flüssigkeitsstand über einen vorgegebenen Sollwert, so wird das Ventil 36 automatisch geöffnet, während es bei einem Absinken des Flüssigkeitsstandes unter den Sollwert automatisch geschlossen wird.The gas from line 17 is introduced from above into the indirect cooler 22, in which it is cooled to a gas outlet temperature of 2o to 3oC. In order to avoid deposits and contamination on the cooling coil 23, the gas is simultaneously sprinkled with self-condensate, which is applied to the indirect cooler 22 via the line 24. The constituents separated from the gas are withdrawn via line 25 and reach the so-called second separating container The correspondingly cooled gas is withdrawn via line 27 from the direct cooler 22 and pressed by the gas suction device 28 into the indirect final cooler 29, in which it cools down to a final temperature between 0 and 5 ° C. However, a partial stream of the gas in line 27 is branched off via line 5 and returned to gas quench 4. The amount of this partial flow is, as described above, controlled by the temperature controller 8 with the aid of the valve 9. The gas cooled in the indirect final cooler 29 is drawn off via the line 3o and fed to its further use or intermediate storage. The low-water condensate separating in the final cooler 29 is drawn off by means of the pump 32 via the line 31. A partial flow of this condensate can be fed back to the final cooler 29 via line 33 for rinsing purposes, while the excess condensate is introduced via line 34 into the separating container 26. The amount of condensate drawn off through line 34 is controlled by controller 35, which controls valve 36 as a function of the liquid level at the bottom of final cooler 29. If the liquid level rises above a predefined setpoint, the valve 36 is automatically opened, while it is automatically closed when the liquid level falls below the setpoint.

Die aus dem Venturiwascher 7 und dem direkten Kühler 14 abgezogenen festen bis flüssigen Gasbestandteile (Kondensate) werden in dem sogenannten ersten Scheidebehälter 12 in eine ölhaltige Dickteer- und eine Ölphase getrennt. Beim Scheidebehälter 12 kann es sich um einen Teerabscheider üblicher Bauart handeln, wie er auch bei der Koksofengasbehandlung eingesetzt wird. Der anfallende ölhaltige Dickteer, der den im Venturiwascher 7 abgeschiedenen Staub eingebunden enthält, sammelt sich am Boden des Scheidebehälters 12 und wird mittels der Förderschnecke 37 aus dem Scheidebehälte 12 ausgetragen. Durch die Pumpe 38 wird er über die Leitung 39 in den Pyrolysereaktor 1 zurückgefördert und dort mit umgesetzt. Die Ölphase dagegen, die sich als leichtere Phase über dem Dickteer abscheidet, wird über die Leitung 4o aus dem Scheidebehälter 12 abgezogen und von der Pumpe 41 in die Leitungen lo und 15 gedrückt, über die eine Wiederaufgabe auf den Venturiwascher 7 und den direkten Kühler 14 erfolgt. Die Menge des abgezogenen ölhaltigen Dickteeres wird durch den Regler 43 gesteuert, der in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand am Boden des direkten Kühlere 14 den Drehzahlregler 44 der Pumpe 38 betätigt. Der Regler 43 arbeitet dabei in der Weise, daß mit steigendem Flüssigkeitsstand die Drehzahl der Pumpe 38 und damit deren Förderleistung erhöht wird,während bei sinkendem Flüssigkeitsstand die Drehzahl und die Förderleistung der Pumpe 38 gedrosselt werden.The solid to liquid gas constituents (condensates) drawn off from the venturi washer 7 and the direct cooler 14 are separated into an oil-containing thick tar and an oil phase in the so-called first separating tank 12. The separating container 12 can be a tar separator of a conventional type, as is also used in the treatment of coke oven gases. The resulting oil-containing thick tar, which contains the dust deposited in the venturi washer 7, collects at the bottom of the separating container 12 and is discharged from the separating container 12 by means of the screw conveyor 37. By the pump 38 it is conveyed back via line 39 into the pyrolysis reactor 1 and implemented there. The oil phase, on the other hand, which separates out as a lighter phase over the thick tar, is drawn off from the separating tank 12 via the line 40 and is pressed by the pump 41 into the lines 10 and 15, via which a re-application to the venturi washer 7 and the direct cooler 14 he follows. The amount of oil-containing thick tar drawn off is controlled by the controller 43, which actuates the speed controller 44 of the pump 38 as a function of the liquid level at the bottom of the direct cooler 14. The controller 43 works in such a way that the speed of the pump 38 and thus its delivery rate is increased with increasing liquid level, while the speed and delivery rate of the pump 38 are throttled when the liquid level falls.

Bei den im indirekten Kühler 22 abgeschiedenen flüssigen Gasbestandteilen (Kondensaten) handelt es sich im wesentlichen um eine wasserhaltige Leichtölfraktion, die im sogenannten zweiten Scheidebehälter 26 in eine Öl- und eine Wasserphase getrennt wird. Die Ölphase, die sich dabei über der Wasserphase abscheidet, wird über den Überlauf 46 und die Leitung 45 aus dem Scheidebehälter 26 abgezogen und von der Pumpe 47 in die Leitung 24 gedrückt. Über diese Leitung erfolgt die Wiederaufgabe auf den indirekten Kühler 22. Die Leitung 24 ist über das Ventil 48 mit der Leitung 42 verbunden, so daß überschüssiges Öl aus dem Kreislauf entfernt und durch die Leitung 42 abgezogen werden kann. Hierbei handelt es sich um Leichtöl mit einem Siedebereich von ca. 3o bis 23o C. Das Ventil 48 wird von dem Regler 49 betätigt, wobei die Steuerung in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Scheidebehälter 26 in der bereits beschriebenen Art und Weise erfolgt. Das im Scheidebehälter 26 abgeschiedene Wasser wird von der Pumpe 5o in die Leitung 51 gedrückt, über die es aus dem Verfahren entfernt wird. Das Wasser kann dabei einer biologischen Abwasserbehandlungsanlage zugeführt oder anderweitig vernichtet werden.The liquid gas constituents (condensates) separated in the indirect cooler 22 are essentially a water-containing light oil fraction which is separated into an oil and a water phase in the so-called second separating container 26. The oil phase which separates out over the water phase is drawn off from the separating tank 26 via the overflow 46 and the line 45 and is pressed into the line 24 by the pump 47. Via this line, the indirect cooler 22 is returned. The line 24 is connected to the line 42 via the valve 48, so that excess oil can be removed from the circuit and drawn off through the line 42. This is light oil with a boiling range of approx. 30 to 23 ° C. The valve 48 is actuated by the controller 49, the control taking place as a function of the liquid level in the separating container 26 in the manner already described. The water separated in the separating container 26 is pressed by the pump 50 into the line 51, via which it is removed from the process. The water can be fed to a biological wastewater treatment plant or otherwise destroyed.

Der Regler 52 steuert über das Ventil 53 den Wasserabzug in Abhängigkeit vom Stand der Wasserphase im Scheidebehälter 26. Selbstverständlich können in Abweichung vom vorliegenden Ausführungsbeispiel die in den einzelnen Verfahrensstufen anfallenden Ölfraktionen auch getrennt abgezogen und weiterverwertet werden, wenn dies auf Grund der betrieblichen Gegebenheiten zweckmäßig ist.The controller 52 controls the drainage of water depending on the state of the water phase in the separating container 26 via the valve 53. Of course, in deviation from the present exemplary embodiment, the oil fractions occurring in the individual process stages can also be drawn off and further used if this is expedient due to the operational circumstances .

Die indirekten Kühler 16 und 22 sind durch einen gemeinsamen Kühlwasserkreislauf miteinander verbunden. Hierbei wird das Kühlwasser, das gegebenenfalls mit einem Frostschutzmittel versetzt worden ist, über die Leitung 54 in die Kühlschlange 23 des indirekten Kühlers 22 eingeleitet. Von dort gelangt es über die Leitung 55 in den indirekten Kühler 16, aus dem es über die Leitung 56 abgezogen wird. Das abgezogene Kühlwasser kann dabei nach entsprechender Rückkühlung wiederverwendet werden. Selbstverständlich ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht an die in der Abbildung dargestellten Ausführungsformen der Kühler gebunden. Es können vielmehr auch andere Kühlertypen zur Anwendung gelangen.The indirect coolers 16 and 22 are connected to one another by a common cooling water circuit. Here, the cooling water, which may have been mixed with an antifreeze, is introduced via line 54 into the cooling coil 23 of the indirect cooler 22. From there it passes via line 55 into indirect cooler 16, from which it is withdrawn via line 56. The removed cooling water can be reused after appropriate re-cooling. Of course, the implementation of the method according to the invention is not tied to the cooler embodiments shown in the figure. Rather, other types of coolers can also be used.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Gaszusammensctzung wie folgt verändert. Während das teilentstaubte Gas in Leitung 3 eine Zusammensetzung in folgendem Bereich aufweist:

Figure imgb0001
liegt die Zusammensetzung des über die Leitung 3o abgezogenen gereinigten Gases in folgendem Bereich:
Figure imgb0002
 By using the method according to the invention, the gas composition is changed as follows. While the partially dedusted gas in line 3 has a composition in the following range:
Figure imgb0001
 is the composition of the purified gas withdrawn via line 3o in the following range:
Figure imgb0002

Dieses Gas ist auch bei tiefen Temperaturen voll lagerfähig und kann ohne Schwierigkeiten als Heizgas verwendet werden. Da außerdem beim erfindungsgemäßen Verfahren die anfallenden Eigenkondensate zur Gasbehandlung genutzt werden, kann auf die Verwendung von Fremdreagenzien verzichtet werden. Die Beseitigung des anfallenden Dickteers stellt beim erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls kein Problem dar, da dieser in den Pyrolysereaktor zurückgeführt wird.This gas is fully storable even at low temperatures and can be used as heating gas without difficulty. Since the self-condensates obtained are also used for gas treatment in the method according to the invention, the use of external reagents can be dispensed with. The removal of the resulting thick tar is also not a problem in the process according to the invention, since it is returned to the pyrolysis reactor.

Claims (8)

1. Verfahren zur Weiterverarbeitung des bei der Pyrolyse von organische Stoffe enthaltenden Abfällen, insbesondere von Hausmüll, anfallenden kohlenwasserstoffhaltigen Schwelgases, wobei Wasser und flüssige Kohlenwasserstoffe aus dem dem Gas abgeschieden werden, gekennzeichnet durch die Anwendung folgender Verfahrensschritte: a) Das aus dem Pyrolysereaktor austretende Gas wird nach einer Heißentstaubung bis auf eine Gastemperatur zwischen 2oo und 350°C vorgekühlt, wobei die Gastemperatur so eingestellt wird, daß dieselbe oberhalb des Taupunktes der im Gas enthaltenden höhersiedenden Kohlenwasserstoffe liegt; b) das aus der Vorkühlung austretende Gas wird in einem Venturiwascher unter Aufgabe von Eigenkondensat einer Feinentstaubung unterworfen; c) das aus dem Venturiwascher austretende entstaubte Gas wird in einem direkten Kühler im Gegenstrom mit gekühltem Eigenkondensat bis auf eine Gasaustrittstemperatur zwischen 6o und 12o°C gekühlt, wobei die Gastemperatur so eingestellt wird, daß dieselbe oberhalb des Taupunktes des im Gas enthaltenen Wasserdampfes liegt; d) das Gas wird anschließend in einem indirekten Kühler bis auf eine Gasaustrittstemperatur von 2o bis 30°C gekühlt, wobei es gleichzeitig mit Eigenkondensat als Spülmedium berieselt wird; e) das Gas wird schließlich in einem indirekten Schlußkühler bis auf eine Endtemperatur zwischen 0 und 5°C gebracht, mit der es seiner weiteren Verwendung bzw. einer Zwischenlagerung zugeführt wird; f) die im Venturiwascher und im direkten Kühler aus dem Gas abgeschiedenen Bestandteile (Kondensate) werden in einen ersten Scheidebehälter abgezogen und dort in eine Dickteer- und eine Ölphase aufgetrennt, wobei der anfallende ölhaltige Dickteer zur weiteren Umsetzung in den Pyrolysereaktor zurückgeführt wird, während die Ölphase ganz oder teilweise als sogenanntes Eigenkondensat zur Gasbehandlung im Venturiwascher und im direkten Kühler wiederverwendet wird; g) die im indirekten Kühler aus dem Gas abgeschiedenen Bestandteile (Kondensate) werden in einen zweiten Scheidebehälter abgezogen und dort in eine Wasser-und eine Ölphase aufgetrennt, wobei das abgeschiedene Wasser direkt aus dem Verfahren ausgeschleust wird, während die Ölphase ganz oder teilweise als sogenanntes Eigenkondensat zur Gasbehandlung im indirekten Kühler wiederverwendet wird. 1. A process for the further processing of the hydrocarbon-containing carbonization gas obtained in the pyrolysis of organic substances, in particular household waste, water and liquid hydrocarbons being separated from the gas, characterized by the use of the following process steps: a) The gas emerging from the pyrolysis reactor is precooled after hot dedusting to a gas temperature between 2oo and 350 ° C, the gas temperature being set so that it is above the dew point of the higher-boiling hydrocarbons contained in the gas; b) the gas emerging from the pre-cooling is subjected to fine dedusting in a venturi scrubber with the addition of self-condensate; c) the dedusted gas emerging from the venturi washer is cooled in a direct cooler in countercurrent with cooled self-condensate to a gas outlet temperature between 6o and 12o ° C, the gas temperature being adjusted so that it is above the dew point of the water vapor contained in the gas; d) the gas is then cooled in an indirect cooler to a gas outlet temperature of 2o to 30 ° C, at the same time it is sprinkled with self-condensate as the flushing medium; e) the gas is finally brought in an indirect final cooler to a final temperature between 0 and 5 ° C, with which it is used for further use or intermediate storage; f) the constituents (condensates) separated from the gas in the venturi washer and in the direct cooler are drawn off into a first separating tank and separated there into a thick tar and an oil phase, the resulting oil-containing thick tar being returned to the pyrolysis reactor for further reaction, while the Oil phase is reused in whole or in part as a so-called self-condensate for gas treatment in the venturi washer and in the direct cooler; g) the constituents (condensates) separated from the gas in the indirect cooler are drawn off into a second separating tank and separated there into a water and an oil phase, the separated water being discharged directly from the process, while the oil phase is wholly or partly as so-called Self-condensate for gas treatment in the indirect cooler is reused. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkühlung des Gases (Verfahrensschritt a) entweder durch Gasquench mit einem Teilstrom des hinter dem indirekten Kühler anfallenden kalten Gases oder durch indirekte Kühlung mit einem Wärmeüberträger erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the pre-cooling of the gas (process step a) is carried out either by gas quench with a partial stream of the cold gas obtained behind the indirect cooler or by indirect cooling with a heat exchanger. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des der Gasquench zugeführten kalten Gases in Abhängigkeit von der Gastemperatur des vorgekühlten Gases hinter der Gasquench gesteuert wird.3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the amount of cold gas supplied to the gas quench is controlled in dependence on the gas temperature of the pre-cooled gas behind the gas quench. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eigenkondensat mit einer Temperatur von loo bis 200°C auf den Venturiwascher aufgegeben wird.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the self-condensate is applied to the venturi washer at a temperature of from loo to 200 ° C. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Eigenkondensat mit einer Temperatur von 6o bis 100°C auf den direkten Kühler aufgegeben wird.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the self-condensate is applied to the direct cooler at a temperature of 6o to 100 ° C. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittstemperatur hinter dem direkten Kühler durch eine entsprechende Kühlung des auf diesen Kühler aufgegebenen Eigenkondensates gesteuert wird.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the gas outlet temperature behind the direct cooler is controlled by appropriate cooling of the self-condensate given up on this cooler. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Scheidebehältern abgeschiedene Ölphase, soweit sie nicht als sogenanntes Eigenkondensat zur Gasbehandlung wiederverwendet wird, aus dem Verfahren abgezogen wird.7. Process according to claims 1 to 6, characterized in that the oil phase separated in the separating containers, insofar as it is not reused as a so-called self-condensate for gas treatment, is withdrawn from the process. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des im Schlußkühler ausgeschiedenen Kondensates als Spülmedium wieder auf denselben aufgegeben wird.8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that a part of the condensate excreted in the final cooler is re-applied to the same as rinsing medium.
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