EP2766452A1 - Verfahren zur trockenen kühlung von koks mit kohlendioxid mit anschliessender verwendung des erzeugten kohlenmonoxids - Google Patents

Verfahren zur trockenen kühlung von koks mit kohlendioxid mit anschliessender verwendung des erzeugten kohlenmonoxids

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Publication number
EP2766452A1
EP2766452A1 EP12772714.7A EP12772714A EP2766452A1 EP 2766452 A1 EP2766452 A1 EP 2766452A1 EP 12772714 A EP12772714 A EP 12772714A EP 2766452 A1 EP2766452 A1 EP 2766452A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coke
gas
carbon monoxide
cooling
carbon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12772714.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Thielert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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 ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Publication of EP2766452A1 publication Critical patent/EP2766452A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/02—Dry cooling outside the oven
    • 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
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Definitions

  • the invention relates to a method for the dry cooling of coke with carbon dioxide with subsequent use of the carbon monoxide produced, in which the coal is coked to coke and the coke is discharged after the discharge of the coke oven in a cooling device, and in the cooling device for carbon dioxide is introduced so that by a Boudouard reaction carbon monoxide is produced, and the generated carbon monoxide is used to heat the coke oven.
  • the process makes it possible to use the heat produced during the coking to produce carbon monoxide, which in turn is used in the heating, so that overall a very balanced heat balance of the entire process can be achieved.
  • coke oven batteries or coke oven benches which are constructed from conventional coke oven chambers or from coke oven chambers of the "heat recovery” or “non-recovery” type.
  • coke oven chambers In conventional coke oven chambers, the coking gas is collected and processed while the coking gas is burned in coke oven benches of the "heat recovery” or “non-recovery” type in the coke oven to heat the coke oven.
  • the heating of the coke oven is carried out in many embodiments in several stages in a gas space above the coke cake and in a coke oven sole below the coke oven chamber.
  • the coking takes place cyclically, the cycles being formed by the processes loading - coking - unloading - deleting.
  • the coke is expressed after coking from the coke oven chamber, where it has a temperature of about 1100 ° C.
  • the expression takes place in a fire truck, which receives the coke cake and transported to an extinguishing device. In many embodiments, this is a wet-quench tower which sprinkles the coke cake with water, which vaporizes and cools the coke cake to a temperature below the ignition temperature of the coke, so that it can be safely transported in the air.
  • the temperature of the coke is distributed unevenly in the coke cake after extinguishing, but is usually less than 100 ° C.
  • An embodiment of a wet quench tower is DE19614482C1.
  • This teaching describes a plant for wet-quenching hot coke in a process for coking coal with a coke sluice and a coke transfer tube arranged in a quench tower with a water supply device.
  • the cuff fits on the other side on a coke quenching truck, which is equipped at the bottom with a Koksauslassvorraum and Wasserauslassklappen.
  • the water supply system is located directly on the transfer collar and discharges into the coke quench truck, which can be watertightly closed, and is equipped with a control system which keeps the coke outlet flaps watertight closed during the water supply and opens the water outlet flaps upon completion of the water addition. When extinguished with water, all the heat energy stored in the coke cake is lost unused.
  • WO9109094B1 describes a process for Kokrockrockkühlung in a cooling chamber by means of recycled cooling gas, with which the speed of the coming out of the coke gas is adjustable so that the grain size of the entrained coke dust particles is less than 3 mm, and the grain size the entrained coke dusts when the hot cooling gas enters the waste heat boiler is less than 1 mm, in which this gas is passed through a device consisting of a cooling chamber and an antechamber having a round, approximately equal cross-section and a cylindrical outer metal sheath, and in particular, the ceiling of the cooling chamber is arranged obliquely so that it rises to the hot gas channel, so as to increase the cross section of the gas ring channel above the Kokschafscheschung so far that the gas velocity of the hot cooling gases during cooling is adjustable so that it almost over the circumference remains the same.
  • WO8602939A1 describes a method for dry coke cooling by means of cooling gas, in which the coke and the cooling gas are passed in countercurrent through a two-stage cooling vessel, the cooling in the first stage to coke temperatures of about 800 ° C and by the second cooling stage Guided cooling gas water vapor contains, so that a direct coupling of the cooling gas circuit with a thermal treatment step in which water vapor is added, so that there is substantially no coke burn, which is achieved in that the cooling in the first cooling stage exclusively by indirect heat exchange of the coke with a cooling medium via heat exchanger walls and the cooling in the second stage is effected exclusively by the cooling gas containing the water vapor.
  • EP0317752A2 describes a method for improving the performance of coke dry cooling plants by breaking hot coke before entering the cooling shaft.
  • DE3030969A1 describes a process for the dry cooling of hot raw coke, which is pressed out of the chambers of a coke oven battery and discharged in a cooling chamber where it is cooled by direct or indirect contact or both with a coolant, so that the raw coke before entering the cooling chamber in two or more grain classes is preclassified and the individual grain classes are subjected to cooling in separate cooling chambers.
  • DE 2435500A1 describes a method for preheating coking coal using superheated waste heat which is produced in a dry coker by the coke at its highest temperature level releasing some of its heat to the walls of a steam jacket.
  • the DE3217146A1 describes a device for dedusting of recycle gas Kokstrockenkühlstrom in which the gas inlet channel and the gas outlet channel are arranged at right angles to each other, wherein the gas outlet channel with conical extension directly with the inlet opening of the integrated into the gas cycle heat exchanger in conjunction and wherein on the Gas inlet channel opposite side of a dust collection chamber is arranged with an oblique Staubab effets constitutional.
  • the carbon monoxide is then contained in the heated by the deletion of the coke gas, and can be used to heat the coke oven.
  • the extinguishment of hot coke with carbon dioxide utilizing the Boudouard equilibrium is described in GB245702A.
  • the application describes the use of carbon monoxide as a heating gas, it does not suggest extinguishing coke in a carbon dioxide quenching apparatus, then collecting the carbon monoxide and then heating a coke oven chamber with the carbon monoxide.
  • C0 2 charcoal carbonized, carbon dioxide
  • the deletion of the coke with the carbon dioxide is carried out according to the invention in an extinguishing device, which is preferably kind of an extinguishing shaft.
  • an extinguishing device which is preferably kind of an extinguishing shaft.
  • the coke cake is driven or dumped onto a fire truck that drives the coke cake into the extinguisher.
  • the coke cake is sealed off from the atmospheric environment and carbon dioxide is passed through the coke cake. This is preferably done in vertically upwardly flowing gas direction, so that the specific heavier carbon dioxide is displaced by the lighter carbon monoxide in the quenching process.
  • the carbon dioxide may be of any kind as a gas mixture and may also be present in a mixture with other gases, but is preferably used in pure form cooled and dried.
  • Charcoal is heated in a coke oven by heating with a gas containing calorific value, and is recovered by cyclic coking coke, which is expressed after completion of the coking in a coke quencher, and
  • the glowing coke is transported in the coke quenching car to a coke quenching device in which the glowing coke is cooled with a cooling gas to a temperature below the ignition temperature
  • carbon dioxide Used as the cooling gas carbon dioxide (C0 2 ), which at least partially reacts with the glowing coke according to the Boudouard reaction to carbon monoxide (CO), and which is characterized by the fact that by performing the dry quenching in a coke quenching device, the resulting carbon monoxide extinguishing gas is caught, and
  • the resulting gas mixture is at least partially recycled to the coke oven to heat it with the carbon monoxide (CO).
  • the carbon dioxide may be dried for use for extinction or added undried. In order to avoid the production of unwanted by-products, the carbon dioxide is usually dried and added in pure form.
  • the carbon dioxide can be taken from any sources, and comes in an exemplary embodiment of gas scrubbing processes. This can be used unpurified, but can also be cleaned before use. It is also possible to add other inert gases, such as nitrogen, to the carbon dioxide.
  • the carbon dioxide can be temporarily stored for addition in a storage container. Also, the carbon monoxide, which is obtained when extinguishing the coke, can be stored temporarily. Also, partial streams of these two gases can be diverted and fed to purposes that are not in the field of coke production plant. In the lines for the carbon dioxide or the carbon monoxide measuring instruments for measuring the concentration of gases can be accommodated. These readings can be consulted to decide on the temporary use of these gases. This can be done manually, but also by computing devices.
  • water vapor H 2 O
  • CO carbon monoxide
  • the synthesis gas can be used exclusively for heating, but it can also diverted a partial flow and this partial flow can be used for any purpose.
  • the water vapor can be added to the carbon dioxide, which is used for cooling, at any point. This can be added to the carbon dioxide, for example, before it is used to cool the coke.
  • This can also be supplied separately from the carbon dioxide in the extinguishing device or in the shaft above the feed point for the carbon dioxide and downstream of the flow direction.
  • the water can also be injected in liquid form into the carbon dioxide stream. It is also possible to add the steam directly downstream through lateral feed nozzles in the coke cake in the flow direction, if even a part of the coke has reacted with the carbon dioxide.
  • the carbon monoxide may also be added to the carbon monoxide after quenching by the carbon dioxide water vapor in order to carry out a separate CO conversion of the carbon monoxide and thus to achieve a conversion into synthesis gas.
  • the water vapor is then added after passing the carbon dioxide through the coke. It can also be added to this liquid water. This is then sprayed in a typical embodiment of the cooling gas after passing through the coke cake.
  • the carbon monoxide is then cooled after conducting the Boudouard reaction and passed through a conversion reactor to convert carbon monoxide (CO) to carbon dioxide (CO 2 ) and hydrogen (H 2 ) through the water gas shift reaction.
  • the steam can also be added in excess before the extinguishing operation and passage through the coke cake, so that subsequently a conversion reaction for converting excess steam and carbon monoxide into hydrogen can be carried out.
  • a part of the water vapor (H 2 0) can already react with the hot coke in a water gas reaction to carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ).
  • CO carbon monoxide
  • H 2 hydrogen
  • liquid water can also be used. This is sprayed into the carbon monoxide stream prior to passage through the coke. This process can also be carried out in combination with an addition of steam to the quenching gas.
  • a heating gas can be admixed before addition to the coke oven.
  • this is hydrocarbon-containing, so that a hydrocarbon-containing heating gas is admixed with the carbon monoxide.
  • the heating gas is natural gas. This is added to the carbon monoxide before being fed into the coke oven and used to heat the coke oven. It is also possible to mix the carbon monoxide to heat the coke oven fuel gases that are incurred in other processes as by-products, and still have a certain calorific value. Thus, for example, it is possible to feed blast furnace gas from a blast furnace process to the carbon monoxide before it is added to the coke oven. It is also possible in a further embodiment of the invention to supply coke oven gas to the carbon monoxide for additional heating before it is added to the coke oven.
  • the carbon monoxide which is produced by the Boudouard reaction and which was provided with a heating gas as needed, can be used directly and without further treatment before being fed into the coke oven for heating. However, this can also be subjected to heat recovery before it is used for heating in a coke oven.
  • the carbon monoxide is passed in an advantageous embodiment at a temperature of about 1000 ° C through the coke cake.
  • the temperature of the carbon monoxide is usually about 900 ° C after passage through the coke cake, since below this temperature threshold, the Boudouard reaction almost comes to a standstill. This temperature is sufficient for the recovery of heat, so that the carbon monoxide is passed in an advantageous embodiment before being introduced into the coke oven for combustion through a unit for heat recovery.
  • this heat it is possible to use this heat to preheat the supplied gas stream of carbon dioxide in countercurrent. It is also possible to use the heat for various purposes, but this is advantageously used to generate steam.
  • the steam can also be used for various purposes, but is typically used to generate mechanical energy. This in turn is used in a typical embodiment for driving a turbine and for generating electricity.
  • the coke cake has after the deletion usually a temperature of 500 to 900 ° C. In order to finally bring the coke after the deletion process to a temperature below the ignition temperature, this is completely extinguished after the deletion process with the carbon dioxide in the invention with the method of the prior art.
  • the carbon dioxide for cooling the coke can be easily passed in a stream in the coke cake. However, this can also be divided into sub-streams and any number of sub-streams.
  • the supplied stream of carbon dioxide is divided into at least two substreams, and a partial stream of carbon dioxide is introduced from below into the coke quenching device, and another partial stream of the carbon dioxide is introduced into a region of the shaft in which the zone to be cooled Coke has a temperature of 500 to 900 ° C.
  • the introduction of the partial carbon dioxide stream can take place in the extinguishing device at any point, but is preferably carried out at this point, since the utilization of the heat is optimal. It can be supplied at any time, a further partial flow of carbon dioxide in order to achieve a complete cooling of the coke.
  • the feeding of the partial streams into the coke can in principle take place at any point of the hot coke cake.
  • the coke oven battery or coke oven bank may be of any kind and be composed as desired to be used for the execution of the method.
  • the coke oven battery from which the coke originates, and which is heated with the carbon monoxide may be, for example, a coke oven battery in which the coking gas is collected and further processed.
  • the coke oven bank from which the coke originates and which is heated with the carbon monoxide may, for example, be a coke oven type "heat recovery" battery. and which is heated with the carbon monoxide, also be a coke oven battery type "non-recovery".
  • the coke ovens which are arranged in a coke oven battery or bench, can ultimately be of any kind, as long as they are suitable for the production of coke and for heating with carbon monoxide. Also, the removal of the coke and the supply of carbon monoxide obtained in the deletion can be done in different coke oven batteries or banks, but is not usually performed.
  • the exhaust gas or completely burned coking gas from the coke oven is gas scrubbed. It can do that Carbon dioxide from the exhaust gas are washed, and the resulting carbon dioxide are added to the carbon dioxide to extinguish the coke. In this way, a balanced balance of carbon dioxide (C0 2 ) can be achieved for the entire system, since the carbon dioxide from the exhaust gas is again used to extinguish the coke and after conversion into carbon monoxide for heating the furnace. As a result, the total output of carbon dioxide is low and ideally not present.
  • the extinguishing device for the coke may be of any kind for carrying out the invention.
  • the coke-extinguishing device may preferably be a coke-quenching shaft.
  • the coke-extinguishing device may also be a coke-quenching chamber. This can be provided with auxiliary equipment to improve the extinguishing process or to optimize.
  • the coke-quenching chamber is equipped with an antechamber in which an equalization of the gas velocity is achieved.
  • the extinguishing device or the subsequent transfer line for the carbon monoxide may also be provided with a dedusting device. As a result, the amount of dust can be reduced if a dusty coal is used, or large quantities of dust are formed during the extinguishing process.
  • the method according to the invention can furthermore use at any location auxiliary devices such as storage containers for liquids or gases, pumps, valves, heating or cooling devices, or measuring instruments for temperatures or concentrations of gas constituents.
  • auxiliary devices such as storage containers for liquids or gases, pumps, valves, heating or cooling devices, or measuring instruments for temperatures or concentrations of gas constituents.
  • the invention has the advantage of using the heat energy of the coke after the coking process by an endothermic chemical reaction, so that the heat energy of the hot coke can be used much better than in the prior art.
  • the invention also has the advantage, when using a downstream gas scrubbing of the exhaust gas by recycling the carbon dioxide to reduce the balance of this gas with respect to the emission into the environment significantly or even completely. As a result, the environmental impact of this process can be significantly improved.
  • FIG.1 shows a coke oven, which serves for the coking of coal.
  • the coke oven chamber (1) of the fire truck (6) is turned off, which receives the coke cake (2) during the unloading process. This is moved in front of the coke-quenching chamber (7), and the coke cake (2) is emptied into the coke-quenching chamber (7) via a feed flap (7a). This is closed after filling the coke quenching chamber (7).
  • the completely burned coking gas is carried out as exhaust gas (12) from the Sekundäreuerraum (5) and placed in a device for gas scrubbing (13).
  • carbon dioxide (13a) is obtained, which is used via a storage container (14) for the carbon dioxide (8) for extinguishing the coke (2).
  • the purified exhaust gas (13b) is discharged from the gas scrubber (13) and put into a heat recovery unit (15).
  • a generator (15a) is driven via a turbine, which generates electricity.
  • the cooled exhaust gas (15b) is carried out via a chimney (16).
  • the extinguished coke (5a) is discharged via a discharge flap (7b) and fed to a complete extinction.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Kühlung von Koks mit Kohlendioxid mit anschließender Verwendung des erzeugten Kohlenmonoxids, in dem die Kohle zyklisch zu Koks verkokt wird und der Koks nach der Entladung des Koksofens in eine Kühlvorrichtung gegeben wird, und in der Kühlvorrichtung zur trockenen Kühlung Kohlendioxid eingeleitet wird, so dass durch eine Boudouard-Reaktion Kohlenmonoxid entsteht, und das erzeugte Kohlenmonoxid zur Beheizung des Koksofens verwendet wird. Durch das Verfahren lässt sich die bei der Verkokung entstandene Wärme zur Erzeugung von Kohlenmonoxid nutzen, welches wiederum bei der Beheizung eingesetzt wird, so dass insgesamt eine sehr ausgeglichene Wärmebilanz des gesamten Prozesses erzielt werden kann.

Description

Verfahren zur trockenen Kühlung von Koks mit Kohlendioxid mit anschließender Verwendung des erzeugten Kohlenmonoxids
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Kühlung von Koks mit Kohlendioxid mit anschließender Verwendung des erzeugten Kohlenmonoxids, in dem die Kohle zyklisch zu Koks verkokt wird und der Koks nach der Entladung des Koksofens in eine Kühlvorrichtung gegeben wird, und in die Kühlvorrichtung zur trockenen Kühlung Kohlendioxid eingeleitet wird, so dass durch eine Boudouard-Reaktion Kohlenmonoxid entsteht, und das erzeugte Kohlenmonoxid zur Beheizung des Koksofens verwendet wird. Durch das Verfahren lässt sich die bei der Verkokung entstandene Wärme zur Erzeugung von Kohlenmonoxid nutzen, welches wiederum bei der Beheizung eingesetzt wird, so dass insgesamt eine sehr ausgeglichene Wärmebilanz des gesamten Prozesses erzielt werden kann.
[0002] Die Erzeugung von Koks wird bei den meisten Verfahren in großen Koksofenbatterien oder Koksofenbänken vorgenommen, die aus konventionellen Koksofenkam- mern oder aus Koksofenkammern vom Typ„Heat-Recovery" oder„Non-Recovery" aufgebaut sind. In konventionellen Koksofenkammern wird das Verkokungsgas aufgefangen und weiterverarbeitet, während das Verkokungsgas bei Koksofenbänken vom Typ„Heat- Recovery" oder„Non-Recovery" im Koksofen verbrannt wird, um den Koksofen zu beheizen. Die Beheizung des Koksofens wird dabei in vielen Ausführungsformen mehrstufig in einem Gasraum über dem Kokskuchen und in einer Koksofensohle unterhalb der Koksofenkammer vorgenommen.
[0003] Die Verkokung erfolgt zyklisch, wobei die Zyklen durch die Vorgänge Beladen - Verkoken - Entladen - Löschen gebildet werden. Der Koks wird nach der Verkokung aus der Koksofenkammer ausgedrückt, wobei er eine Temperatur von ca. 1100 °C besitzt. Das Ausdrücken erfolgt in einen Löschwagen, welcher den Kokskuchen aufnimmt und zu einer Löschvorrichtung transportiert. In vielen Ausführungsformen ist dies ein Nasslösch- turm, welcher den Kokskuchen mit Wasser berieseln lässt, welches verdampft und den Kokskuchen auf eine Temperatur unterhalb der Zündtemperatur des Kokses abkühlt, so dass sich dieser gefahrlos an der Luft transportieren lässt. Die Temperatur des Kokses ist nach der Ablöschung ungleichmäßig im Kokskuchen verteilt, beträgt jedoch in der Regel weniger als 100°C.
[0004] Eine Ausführungsform für einen Nasslöschturm gibt die DE19614482C1. Diese Lehre beschreibt eine Anlage zum Nasslöschen von heißem Koks in einem Verfahren zur Verkokung von Kohle mit einer Koksschleuse und einer Überleitmanschette für Koks, die in einem Löschturm mit einer Wasserzuführungsvorrichtung angeordnet ist. Die Manschette passt auf der anderen Seite auf einen Kokslöschwagen, welcher am unteren Ende mit einer Koksauslassvorrichtung und Wasserauslassklappen ausgestattet ist. Das Was- serzuführungssystem ist direkt an der Überleitmanschette angeordnet und entlädt in den Kokslöschwagen, der wasserdicht abgeschlossen werden kann, und dieser ist mit einem Kontrollsystem ausgestattet, welcher während der Wasserzuführung die Koksauslassklappen wasserdicht geschlossen hält, und nach Beendigung der Wasserzugabe die Wasserauslassklappen öffnet. Bei der Löschung mit Wasser geht die gesamte Wärme- energie, die in dem Kokskuchen gespeichert ist, ungenutzt verloren.
[0005] Aus diesem Grund gibt es in jüngerer Zeit vermehrt Bestrebungen, heißen Koks nicht durch Wasser, sondern trocken durch Gase zu kühlen. Die Gase werden hierbei durch den heißen Koks geführt und aufgefangen oder abgesaugt, bis der Koks auf eine Temperatur unterhalb seiner Zündtemperatur abgekühlt ist. Das heiße Gas wird meist durch eine Wärmerückgewinnungsanlage geführt, in der Dampf erzeugt wird und so die Wärme zurückgewonnen wird. Der Dampf wiederum kann zum Antrieb von Hilfsaggregaten oder zur Erzeugung von Strom genutzt werden. Häufig werden für diese Zwecke inerte Gase wie Stickstoff oder Gichtgas eingesetzt.
[0006] Die WO9109094B1 beschreibt ein Verfahren zur Kokstrockenkühlung in einer Kühlkammer mit Hilfe von im Kreislauf geführten Kühlgas, mit dem die Geschwindigkeit des aus dem Koks kommenden Gases so einstellbar ist, dass die Korngröße der mitgerissenen Koksstaubpartikel weniger als 3 mm beträgt, und die Korngröße der mitgerissenen Koksstäube bei Eintritt des heißen Kühlgases in den Abhitzekessel weniger als 1 mm beträgt, in dem dieses Gas durch eine Vorrichtung geleitet wird, die aus einer Kühlkammer und einer Vorkammer mit einem runden, etwa gleichgroßen Querschnitt und einem zylindrischen äußeren Mantel aus Metall besteht, und insbesondere die Decke der Kühlkammer derart schräg angeordnet ist, dass sie zum Heißgaskanal ansteigt, um so den Querschnitt des Gasringkanales oberhalb der Koksböschung soweit zu erhöhen, so dass die Gasgeschwindigkeit der heißen Kühlgase bei der Kühlung so einstellbar ist, dass diese über den Umfang nahezu gleichbleibt.
[0007] Die WO8602939A1 beschreibt ein Verfahren zur trockenen Kokskühlung mittels Kühlgas, bei dem der Koks und das Kühlgas im Gegenstrom durch einen zweistufigen Kühlbehälter geleitet werden, die Kühlung in der ersten Stufe auf Kokstemperaturen von etwa 800°C erfolgt und das durch die zweite Kühlstufe geführte Kühlgas Wasserdampf enthält, so dass eine direkte Kopplung des Kühlgaskreislaufes mit einem thermischen Behandlungsschritt, bei dem Wasserdampf zugeben wird, erfolgt, so dass im wesentlichen kein Koksabbrand vorhanden ist, was dadurch erreicht wird, dass die Kühlung in der ersten Kühlstufe ausschließlich durch indirekten Wärmetausch des Kokses mit einem Kühl- medium über Wärmeaustauscherwände und die Kühlung in der zweiten Stufe ausschließlich durch das den Wasserdampf enthaltende Kühlgas erfolgt.
[0008] Die Verfahren zur Kokstrockenkühlung im Stand der Technik können mit vielerlei Ausführungsformen versehen, sein. Die EP0317752A2 beschreibt ein Verfahren zur Verbesserung der Leistung von Kokstrockenkühlanlagen, in dem heißer Koks vor Eintre- ten in den Kühlschacht gebrochen wird. Die DE3030969A1 beschreibt ein Verfahren zur trockenen Kühlung von heißem Rohkoks, der aus den Kammern einer Koksofenbatterie gedrückt und in einer Kühlkammer entladen wird und dort durch direkte oder indirekte Berührung oder beidem mit einem Kühlmittel gekühlt wird, so dass der Rohkoks vor Eintritt in die Kühlkammer in zwei oder mehrere Kornklassen vorklassiert wird und die einzelnen Kornklassen in getrennten Kühlkammern der Kühlung unterworfen werden.
[0009] Weitere Ausführungsformen beschäftigen sich mit der Wärmerückgewinnung oder Reinigung des Kühlgases. Die DE2435500A1 beschreibt ein Verfahren zur Vorerhitzung von Kokskohle unter Benutzung von überhitztem Abhitzedampf, der in einer Trockenkokskühlanlage dadurch erzeugt wird, dass der Koks auf seinem höchsten Tempera- turniveau einen Teil seiner Wärme an die Wände eines Dampfmantels abgibt. Die DE3217146A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Entstaubung von Kreislaufgas einer Kokstrockenkühlanlage, in der der Gaseintrittskanal und der Gasaustrittskanal im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, wobei der Gasaustrittskanal unter konischer Erweiterung unmittelbar mit der Eintrittsöffnung des in den Gaskreislauf integrierten Abhitzekessels in Verbindung steht und wobei auf der dem Gaseintrittskanal gegenüberliegenden Seite ein Staubsammelraum mit einer schrägen Staubableitungsfläche angeordnet ist.
[0010] Die genannten Verfahren und deren Ausführungsformen besitzen jedoch den Nachteil, dass die Wärme des Kokses beim Löschen entweder nicht zurückgewonnen wird, oder die Wärme des Kokses nur mit einem schlechten Wirkungsgrad zurückgewon- nen werden kann, da bei der Kühlung ein großes Gasvolumen entsteht, welches durch eine Wärmerückgewinnungsanlage geführt werden muss, so dass eine Kühlung technisch schwierig oder nicht wirtschaftlich ist. Aus diesem Grund wäre es von Vorteil, die im ausgedrückten Koks vorhandene Wärme durch eine endotherme chemische Reaktion zu nutzen, die diese Energie in chemischer Form zur Verfügung stellt. [0011] Eine geeignete endotherme chemische Reaktion ist die Boudouard-Reaktion. Zur Ausführung dieser Reaktion wird Kohlendioxid (C02) durch den heißen Koks geleitet, der mit dem Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid (CO) reagiert. Diese Reaktion ist endotherm und lautet: C + C02 += 2 CO; ΔΗ = + 172,45 kJ/mol
[0012] Das Kohlenmonoxid ist dann in dem durch das Löschen des Kokses erhitzten Gas enthalten, und kann zum Beheizen des Koksofens genutzt werden. Das Löschen von heißem Koks mit Kohlendioxid unter Ausnutzung des Boudouard-Gleichgewichts wird in der GB245702A beschrieben. Obwohl die Anmeldung die Verwendung von Kohlenmono- xid als Heizgas beschreibt, wird nicht das Löschen von Koks in einer Löschvorrichtung mit Kohlendioxid, ein anschließendes Auffangen des Kohlenmonoxids und ein nachfolgendes Beheizen einer Koksofenkammer mit dem Kohlenmonoxid vorgeschlagen.
[0013] Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches Kohle zyklisch verkokt, Kohlendioxid (C02) zur trockenen Kühlung von heißem Koks nach einem Verkokungszyklus nutzt, so dass das Kohlendioxid mit dem Koks wenigstens teilweise nach dem Boudouard-Gleichgewicht zu Kohlenmonoxid (CO) reagiert, und das erhaltene Kohlenmonoxid aufgefangen und zur Beheizung wenigstens eines Koksofens genutzt wird.
[0014] Die Löschung des Kokses mit dem Kohlendioxid erfolgt erfindungsgemäß in einer Löschvorrichtung, die bevorzugt als Löschschacht geartet ist. Nach der Verkokung der Kohle und dem Abschluss des Verkokungsvorgangs wird der Kokskuchen auf einen Löschwagen gefahren oder gekippt, der den Kokskuchen in die Löschvorrichtung fährt. Dort wird der Kokskuchen von der atmosphärischen Umgebung abgeschlossen und Kohlendioxid durch den Kokskuchen geleitet. Dieses geschieht bevorzugt in vertikal aufwärts strömender Gasrichtung, so dass das spezifisch schwerere Kohlendioxid von dem leichteren Kohlenmonoxid bei dem Löschprozess verdrängt wird. Das Kohlendioxid kann als Gasgemisch beliebig geartet sein und auch im Gemisch mit anderen Gasen vorliegen, wird jedoch bevorzugt in reiner Form gekühlt und getrocknet eingesetzt.
[0015] Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur Trockenkühlung von Koks, in dem
• Kohle in einem Koksofen durch Beheizung mit einem heizwerthaltigen Gas beheizt wird, und durch zyklische Verkokung Koks gewonnen wird, welcher nach Fertigstellung der Verkokung in einen Kokslöschwagen ausgedrückt wird, und
• der glühende Koks in dem Kokslöschwagen zu einer Kokslöschvorrichtung transportiert wird, in dem der glühende Koks mit einem Kühlgas auf eine Temperatur unterhalb der Zündtemperatur abgekühlt wird, und
• als Kühlgas Kohlendioxid (C02) eingesetzt wird, welches mit dem glühenden Koks gemäß der Boudouard-Reaktion wenigstens teilweise zu Kohlenmonoxid (CO) reagiert, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass · durch die Ausführung der Trockenlöschung in einer Kokslöschvorrichtung das erhaltene kohlenmonoxidhaltige Löschgas aufgefangen wird, und
• das erhaltene Gasgemisch wenigstens teilweise in den Koksofen zurückgeführt wird, um diesen mit dem Kohlenmonoxid (CO) zu heizen.
[0016] Das Kohlendioxid kann für den Einsatz zum Löschen getrocknet oder unge- trocknet zugeben werden. Um die Erzeugung unerwünschter Nebenprodukte zu vermeiden, wird das Kohlendioxid in der Regel getrocknet und in reiner Form zugegeben. Das Kohlendioxid kann hierzu beliebigen Quellen entnommen werden, und stammt in einer beispielhaften Ausführungsform aus Gaswaschprozessen. Dieses kann ungereinigt verwendet werden, kann aber auch vor dem Einsatz gereinigt werden. Es können dem Koh- lendioxid auch andere inerte Gase wie Stickstoff zugeben werden.
[0017] Das Kohlendioxid kann zur Zugabe in einem Speicherbehälter zwischengelagert werden. Auch das Kohlenmonoxid, welches beim Löschen des Kokses erhalten wird, kann zwischengelagert werden. Auch können Teilströme dieser beiden Gase abgezweigt werden und Zwecken zugeführt werden, die nicht im Bereich der Anlage zur Erzeugung von Koks liegen. In den Leitungen für das Kohlendioxid oder das Kohlenmonoxid können Messinstrumente zur Messung der Konzentration der Gase untergebracht sein. Diese Messwerte können hinzugezogen werden, um über die zeitweise Verwendung dieser Gase zu entscheiden. Dies kann manuell, aber auch durch Recheneinrichtungen geschehen.
[0018] In einer weiteren Ausführungsform wird dem Kohlendioxid als Kühlgas Was- serdampf (H20) beigemischt. Der Wasserdampf reagiert dann mit dem Koks zu Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO), woraus sich mit dem Kohlenmonoxid, welches durch die Reaktion aus dem Kohlendioxid mit dem Koks entsteht, Synthesegas ergibt. Das Synthesegas kann ausschließlich zur Beheizung verwendet werden, es kann aber auch ein Teilstrom abgezweigt und dieser Teilstrom kann für beliebige Zwecke weiterverwendet werden. [0019] Der Wasserdampf kann dem Kohlendioxid, welches zur Kühlung genutzt wird, an beliebiger Stelle zugemischt werden. Dieser kann beispielhaft dem Kohlendioxid zugegeben werden, bevor dieser zur Kühlung des Kokses verwendet wird. Dieser kann aber auch getrennt von dem Kohlendioxid in die Löschvorrichtung oder in den Schacht oberhalb der Zuführungsstelle für das Kohlendioxid und in Strömungsrichtung nachgeschaltet zugeführt werden. Das Wasser kann hierzu auch in flüssiger Form in den Kohlendioxidstrom eingedüst werden. Es ist auch möglich, den Wasserdampf direkt durch seitliche Zuführungsdüsen in den Kokskuchen in Strömungsrichtung nachgeschaltet zuzugeben, wenn schon ein Teil des Kokses mit dem Kohlendioxid reagiert hat.
[0020] Es kann dem Kohlenmonoxid auch nach dem Löschvorgang durch das Koh- lendioxid Wasserdampf zugeben werden, um eine separate CO-Konvertierung des Koh- lenmonoxids durchzuführen und so eine Umwandlung in Synthesegas zu erreichen. Der Wasserdampf wird dann nach der Durchleitung des Kohlendioxids durch den Koks zugegeben. Es kann hierzu auch flüssiges Wasser zugegeben werden. Dieses wird dann in einer typischen Ausführungsform dem Kühlgas nach Durchtritt durch den Kokskuchen zu- gesprüht. Das Kohlenmonoxid wird dann nach Durchführung der Boudouard-Reaktion gekühlt und durch einen Konvertierungsreaktor zur Umwandlung von Kohlenmonoxid (CO) in Kohlendioxid (C02) und Wasserstoff (H2) durch die Wassergas-Shift-Reaktion geleitet.
[0021] Der Wasserdampf kann auch vor dem Löschvorgang und Durchtritt durch den Kokskuchen im Überschuss zugegeben werden, so dass nachfolgend eine Konvertie- rungsreaktion zur Umwandlung von überschüssigem Wasserdampf und Kohlenmonoxid in Wasserstoff durchgeführt werden kann. In diesem Fall kann auch ein Teil des Wasserdampfes (H20) bereits mit dem heißen Koks in einer Wassergas-Reaktion zu Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) reagieren. Statt Wasserdampf kann auch flüssiges Wasser verwendet werden. Dieses wird dem Kohlenmonoxidstrom vor der Durchleitung durch den Koks zugesprüht. Dieser Vorgang kann auch in Kombination mit einer Zugabe von Wasserdampf zum Löschgas durchgeführt werden.
[0022] Bei der Zugabe von Wasser zum Löschgas oder einer nachfolgenden Konvertierungsreaktion wird Synthesegas erhalten. Es ist möglich, einen Teilstrom davon abzu- zweigen und das Synthesegas weiterzuverwenden. Dies kann für beliebige Zwecke weiterverwendet werden. Dieses kann in einer Ausführungsform der Erfindung zumindest teilweise zur Beheizung des Koksofens genutzt werden.
[0023] Dem Kohlenmonoxid, welches zum Beheizen des Koksofens genutzt wird, kann vor Zugabe in den Koksofen ein Heizgas zugemischt werden. Dieses ist in einer Ausführungsform kohlenwasserstoffhaltig, so dass dem Kohlenmonoxid ein kohlenwas- serstoffhaltiges Heizgas zugemischt wird. In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Heizgas um Erdgas. Dieses wird dem Kohlenmonoxid vor der Zuführung in den Koksofen zugemischt und zur Beheizung des Koksofens verwendet. Es ist auch möglich, dem Kohlenmonoxid zur Beheizung des Koksofens Heizgase zuzumischen, die in anderen Prozessen als Nebenprodukte anfallen, und die noch einen bestimmten Heizwert haben. So ist es beispielsweise möglich, dem Kohlenmonoxid vor Zugabe in den Koksofen Gichtgas aus einem Hochofenprozess zuzuführen. Es ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch möglich, dem Kohlenmonoxid vor Zugabe in den Koks- ofen Koksofengas zur zusätzlichen Beheizung zuzuführen.
[0024] Das Kohlenmonoxid, welches durch die Boudouard-Reaktion entsteht und welches je nach Bedarf mit einem Heizgas versehen wurde, kann direkt und ohne weitere Behandlung vor der Zuführung in den Koksofen zum Heizen verwendet werden. Dieses kann aber auch, bevor es zum Heizen in einem Koksofen verwendet wird, einer Wärme- rückgewinnung unterzogen werden. Das Kohlenmonoxid wird in einer vorteilhaften Ausführungsform mit einer Temperatur von etwa 1000 °C durch den Kokskuchen geleitet. Die Temperatur des Kohlenmonoxids beträgt nach Durchleitung durch den Kokskuchen in der Regel noch etwa 900°C, da unterhalb dieser Temperaturschwelle die Boudouard- Reaktion fast zum Erliegen kommt. [0025] Diese Temperatur ist zur Rückgewinnung von Wärme ausreichend, so dass das Kohlenmonoxid in einer vorteilhaften Ausführungsform vor Einleiten in den Koksofen zur Verbrennung noch durch eine Einheit zur Wärmerückgewinnung geleitet wird. Es ist beispielsweise möglich, diese Wärme zu nutzen, um den zugeführten Gasstrom an Kohlendioxid im Gegenstrom vorzuwärmen. Es ist ebenfalls möglich, die Wärme für verschie- dene Zwecke zu nutzen, diese wird jedoch vorteilhaft zur Erzeugung von Dampf genutzt. Der Dampf kann ebenfalls für verschiedene Zwecke verwendet werden, wird jedoch in der Regel zur Erzeugung von mechanischer Energie genutzt. Diese wiederum wird in einer typischen Ausführungsform zum Antrieb einer Turbine und für die Erzeugung von Strom genutzt. [0026] Der Kokskuchen besitzt nach dem Löschvorgang in der Regel eine Temperatur von 500 bis 900°C. Um den Koks nach dem Löschvorgang endgültig auf eine Temperatur unterhalb der Zündtemperatur zu bringen, wird dieser nach dem Löschvorgang mit dem Kohlendioxid im Rahmen der Erfindung mit Verfahren nach dem Stand der Technik vollständig abgelöscht.
[0027] Das Kohlendioxid zur Kühlung des Kokses kann einfach in einem Strom in den Kokskuchen geleitet werden. Dieses kann jedoch auch in Teilströme und beliebig viele Teilströme aufgeteilt werden. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zugeführte Strom an Kohlendioxid in mindestens zwei Teilströme aufge- teilt, und ein Teilstrom des Kohlendioxids von unten in den Kokslöschvorrichtung eingeleitet, und ein weiterer Teilstrom des Kohlendioxids in einem Bereich des Schachtes eingeleitet, in dem der zu kühlende Koks eine Temperatur von 500 bis 900°C aufweist. Die Einleitung des Kohlendioxidteilstroms kann in der Löschvorrichtung an beliebiger Stelle erfolgen, wird jedoch bevorzugt an dieser Stelle ausgeführt, da die Ausnutzung der Wärme dadurch optimal ist. Es kann jederzeit auch ein weiterer Teilstrom an Kohlendioxid zugeführt werden, um eine vollständige Abkühlung des Kokses zu erreichen. Die Zuführung der Teilströme in den Koks kann prinzipiell an jeder Stelle des heißen Kokskuchens erfolgen.
[0028] Die Koksofenbatterie oder Koksofenbank kann beliebig geartet und beliebig zusammengesetzt sein, um für die Ausführung des Verfahrens genutzt zu werden. Bei der Koksofenbatterie, aus der der Koks stammt, und die mit dem Kohlenmonoxid beheizt wird, kann es sich beispielhaft um eine Koksofenbatterie handeln, bei der das Verkokungsgas aufgefangen und weiterverarbeitet wird. Bei der Koksofenbank, aus der der Koks stammt, und die mit dem Kohlenmonoxid beheizt wird, kann es sich beispielhaft um eine Koks- ofenbatterie vom Typ„Heat-Recovery" handeln. Schließlich kann es sich bei der Koksofenbank, aus der der Koks stammt, und die mit dem Kohlenmonoxid beheizt wird, auch um eine Koksofenbatterie vom Typ„Non-Recovery" handeln. Auch die Koksöfen, die in einer Kokosofenbatterie oder -bank angeordnet sind, können letztlich beliebig geartet sein, solange sie sich zur Herstellung von Koks und zur Beheizung mit Kohlenmonoxid eignen. Auch die Entnahme des Kokses und die Zuführung des beim Löschen erhaltenen Kohlenmonoxids kann in verschiedene Koksofenbatterien oder -bänke erfolgen, wird jedoch in der Regel nicht durchgeführt.
[0029] In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Abgas oder vollständig verbrannte Verkokungsgas aus dem Koksofen einer Gaswäsche unterzogen. Dabei kann das Kohlendioxid aus dem Abgas gewaschen werden, und das erhaltene Kohlendioxid dem Kohlendioxid zum Löschen des Kokses zugegeben werden. Auf diese Weise lässt sich eine ausgeglichene Bilanz an Kohlendioxid (C02) für die gesamte Anlage erreichen, da das Kohlendioxid aus dem Abgas wiederum zum Löschen des Kokses und nach Um- Wandlung in Kohlenmonoxid zum Beheizen des Ofens verwendet wird. Dadurch ist der Gesamtausstoß an Kohlendioxid niedrig und idealerweise nicht vorhanden.
[0030] Die Löschvorrichtung für den Koks kann zur Ausführung der Erfindung beliebig geartet sein. So kann es sich bei der Kokslöschvorrichtung bevorzugt um einen Kokslöschschacht handeln. Bei der Kokslöschvorrichtung kann es sich aber auch um eine Kokslöschkammer handeln. Diese kann mit Hilfseinrichtungen versehen sein, um den Löschvorgang zu verbessern oder zu optimieren. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kokslöschkammer mit einer Vorkammer ausgestattet, in der eine Vergleichmäßigung der Gasgeschwindigkeit erreicht wird. Die Löschvorrichtung oder die nachfolgende Überführungsleitung für das Kohlenmonoxid kann auch mit einer Entstaubungseinrichtung versehen sein. Dadurch lässt sich der Staubanteil senken, wenn eine staubhaltige Kohle verwendet wird, oder beim Löschvorgang große Mengen an Staub entstehen.
[0031] Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin an jeder Stelle Hilfseinrichtungen wie Speicherbehälter für Flüssigkeiten oder Gase, Pumpen, Ventile, Heiz- oder Kühleinrichtungen, oder Messinstrumente für Temperaturen oder Konzentrationen von Gasbestandteilen nutzen.
[0032] Die Erfindung besitzt den Vorteil, die Wärmeenergie des Kokses nach dem Verkokungsvorgang durch eine endotherme chemische Reaktion zu nutzen, so dass die Wärmeenergie des heißen Kokses erheblich besser genutzt werden kann, als bei Verfahren nach dem Stand der Technik. Die Erfindung besitzt weiterhin den Vorteil, bei Verwen- dung einer nachgeschalteten Gaswäsche des Abgases durch Rückführung des Kohlendioxids die Bilanz dieses Gases in Bezug auf den Ausstoß in die Umwelt erheblich zu senken oder sogar vollständig zurückzuführen. Dadurch kann die Umweltverträglichkeit dieses Verfahrens erheblich verbessert werden.
[0033] Die Erfindung wird durch eine Zeichnung weiter erläutert, wobei diese Zeich- nung nur eine beispielhafte Ausführungsform darstellt und nicht auf diese beschränkt ist.
[0034] FIG.1 zeigt einen Koksofen, der zur Verkokung von Kohle dient. Zu sehen sind die Koksofenkammer (1) mit dem Kohlekuchen (2), die Koksofenkammertüren (3), der Primärheizraum (4) über dem Kokskuchen (2) und der Sekundärheizraum (5) unter dem Kokskuchen (2). Vor der Koksofenkammer (1) ist der Löschwagen (6) abgestellt, der beim Entladevorgang den Kokskuchen (2) aufnimmt. Dieser wird vor die Kokslöschkammer (7) gefahren, und der Kokskuchen (2) über eine Zuführungsklappe (7a) in die Koks- löschkammer (7) entleert. Diese wird nach der Befüllung der Kokslöschkammer (7) geschlossen. Von unten strömt dann Kohlendioxid (8, C02) in die Kokslöschkammer (7), welches mit dem heißen Kokskuchen (2) nach dem Boudouard-Gleichgewicht zu Koh- lenmonoxid (9, CO) reagiert. Dieses wird nach oben abgezogen, und nach einer Entstaubung in einer Entstaubungseinheit (10) und einem Wärmetausch zur Vorerhitzung des Kohlendioxids (8) in einem Wärmetauscher (11) in den Sekundärheizraum (5) des Koksofens (1) geleitet. Dort wird es dem teilverbrannten Verkokungsgas, welches zuvor aus dem Primärheizraum (4) in den Sekundärheizraum (5) zugeströmt ist, zugegeben und verbrannt. Dadurch trägt es zur Beheizung des Kokskuchens (2) durch den Boden der Koksofenkammer (1) bei. Nach der Verbrennung wird das vollständig verbrannte Verko- kungsgas als Abgas (12) aus dem Sekundärheizraum (5) ausgeführt und in eine Vorrichtung zur Gaswäsche (13) gegeben. Dabei wird Kohlendioxid (13a) erhalten, welches über einen Speicherbehälter (14) für das Kohlendioxid (8) zum Löschen des Kokses (2) verwendet wird. Das gereinigte Abgas (13b) wird aus der Vorrichtung zur Gaswäsche (13) ausgeführt und in eine Anlage (15) zur Wärmerückgewinnung gegeben. Dort wird über ei- ne Turbine ein Generator (15a) angetrieben, welcher Strom erzeugt. Das gekühlte Abgas (15b) wird über einen Kamin (16) ausgeführt. Der gelöschte Koks (5a) wird über eine Ab- ladeklappe (7b) abgelassen und einer vollständigen Ablöschung zugeführt.
[0035] Bezugszeichenliste
1 Koksofenkammer
2 Kohle- oder Kokskuchen
3 Koksofenkammertüren
4 Primärheizraum
5 Sekundärheizraum
5a Gelöschter Koks
6 Löschwagen
7 Kokslöschkammer
7a Zuführungsklappe
7b Abladeklappe für gelöschten Koks
8 Kohlendioxid
9 Kohlenmonoxid Entstaubungseinheit
Wärmetauscher
Abgas
Vorrichtung zur Gaswäschea Kohlendioxid aus der Gaswäscheb Gereinigtes Abgas
Speicherbehälter
Anlage zur Wärmerückgewinnunga Generator
b Gekühltes Abgas
Kamin

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2), in dem
• Kohle (2) in einem Koksofen (1) durch Beheizung mit einem heiz- werthaltigen Gas beheizt wird, und durch zyklische Verkokung Koks (2) gewonnen wird, welcher nach Fertigstellung der Verkokung in einen Kokslöschwagen (6) ausgedrückt wird, und
• der glühende Koks (2) in dem Kokslöschwagen (6) zu einer Kokslöschvorrichtung (7) transportiert wird, in dem der glühende Koks (2) mit einem Kühlgas (8) auf eine Temperatur unterhalb der Zündtemperatur abgekühlt wird, und
• als Kühlgas (8) Kohlendioxid (8,C02) eingesetzt wird, welches mit dem glühenden Koks (2) gemäß der Boudouard-Reaktion wenigstens teilweise zu Kohlenmonoxid (9,CO) reagiert, dadurch gekennzeichnet, dass
• durch die Ausführung der Trockenlöschung in einer Kokslöschvorrichtung (7) das erhaltene kohlenmonoxidhaltige Löschgas (9) aufgefangen wird, und
• das erhaltene Gasgemisch (9) wenigstens teilweise in den Koksofen (1) zurückgeführt wird, um diesen mit dem Kohlenmonoxid (CO) zu heizen.
2. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühlgas (8) Wasserdampf beigemischt wird.
3. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdampf in der Kokslöschvorrichtung (7) oberhalb des Kokskuchens (5a) und in Strömungsrichtung nachgeschaltet zugeführt wird, so dass nachfolgend eine Konvertierungsreaktion zur Umwandlung von überschüssigem Kohlendioxid (8) in Kohlenmonoxid (9) durchgeführt werden kann.
4. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühlgas (8) nach Durchtritt durch den Kokskuchen (5a) flüssiges Wasser zugesprüht wird, so dass nachfolgend eine Konvertierungsreaktion zur Umwandlung von überschüssigem Kohlendioxid (8) in Kohlenmonoxid (9) durchgeführt werden kann.
5. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kohlenmonoxid (9), welches zum Beheizen des Koksofens (1) genutzt wird, vor Zugabe in den Koksofen (1) ein kohlenwasserstoffhaltiges Heizgas zugemischt wird.
6. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Heizgas um Erdgas handelt.
7. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Heizgas um Gichtgas aus einem Hoch- ofenprozess handelt.
8. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Heizgas um Koksofengas handelt.
9. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenmonoxid (9) vor der Zuführung in den Koksofen (1) zum Heizen einer Wärmerückgewinnung (11) unterzogen wird.
10. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Wärmerückgewinnung (11) Dampf erzeugt wird.
1 1. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlendioxid (8) zur Kühlung in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt wird, und ein Teilstrom des Kohlendioxids (8) von unten in die Kokslöschvorrichtung (7) eingeleitet wird, und ein weiterer Teilstrom des Kohlendioxids (8) in einem Bereich der Kokslöschvorrichtung (7) eingeleitet wird, in dem der zu kühlende Koks (5a) eine Temperatur von 500 bis 900°C aufweist.
12. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Koksofenbatterie (1), aus der der Koks (2) stammt, und die mit dem Kohlenmonoxid (9) beheizt wird, um eine Koksofen batterie (1) vom Typ„Heat-Recovery" handelt.
13. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Koksofenbatterie (1), aus der der Koks (2) stammt, und die mit dem Kohlenmonoxid (9) beheizt wird, um eine Koksofen batterie (1) vom Typ„Non-Recovery" handelt.
14. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Koksofenbatterie (1), aus der der Koks (2) stammt, und die mit dem Kohlenmonoxid (9) beheizt wird, um eine Koksofenbatterie (1) handelt, bei der das Verkokungsgas (12) aufgefangen und weiterverarbeitet wird.
15. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (12) oder Verkokungsgas aus dem Koksofen (1) einer Gaswäsche (13) unterzogen wird, in der das Kohlendioxid (13b) aus dem Abgas (12) gewaschen wird, und das erhaltene Kohlendioxid (13b) dem Kohlendioxid (8) zum Löschen des Kokses (5a) zugegeben wird.
16. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kokslöschvorrichtung (7) um einen Kokslöschschacht handelt.
17. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kokslöschvorrichtung (7) um eine Kokslöschkammer handelt.
18. Verfahren zur Trockenkühlung von Koks (2) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokslöschkammer (7) mit einer Vorkammer ausgestattet ist.
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