KR20040025935A - Method for scavenging precoolers of a coking plant - Google Patents
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Abstract
Description
석탄의 건류 시 발생하는, 가스와 증기의 황갈색 혼합물, 즉 소위 코크스로 미처리 가스는 적지 않은 양의 고체 성분 및 나프탈린 성분을 포함한다.The tan-brown mixture of gas and steam, namely the coke oven untreated gas, which occurs during the drying of coal, contains a small amount of solid and naphthalin components.
코크스로 미처리 가스는 일차적으로 메인 콜렉터에서 소위 메인 콜렉터 살수용 물로 직접 냉각된다.The coke oven untreated gas is first cooled directly from the main collector to the so-called main collector water.
여기에서 코크스로 미처리 가스는 약 80℃의 온도로 냉각되며, 이와 동시에 함께 이송된 코크스로 미처리 가스의 고체 성분의 일부가 세척되며 타르 및 응축수와 함께 액상물질에서 분리된다.Here the coke oven untreated gas is cooled to a temperature of about 80 ° C., while at the same time a portion of the solid components of the coke oven untreated gas are washed and separated from the liquid material with tar and condensate.
에어로졸의 형태로 미세한 타르 방울 및 물방울에 결합된 잔류 고체 성분은 코크스로 미처리 가스와 함께 소위 예냉기에 도달한다. 여기에서 코크스로 미처리 가스는 간접 냉각 방식으로 약 80℃에서 약 20℃로 냉각된다.Residual solid components bound to fine tar droplets and water droplets in the form of aerosols reach a so-called precooler with coke oven untreated gas. The coke oven untreated gas is cooled from about 80 ° C. to about 20 ° C. by indirect cooling.
이 냉각 과정에서 코크스로 미처리 가스에 포함된 나프탈린의 대부분이 승화된다.In this cooling process, most of the naphthalin contained in the coke oven untreated gas is sublimed.
이와 동시에 코크스로 미처리 가스의 타르성분, 고체성분 함유 물질이 예냉기의 냉각 파이프 외벽에서 분리된다.At the same time, the tar and solid components of the coke oven untreated gas are separated from the outer wall of the cooling pipe of the precooler.
또한 승화된 나프탈린과 관련하여, 비교적 짧은 운전 시간 후에 예냉기가 막히는 위험이 발생할 수 있다.Also with regard to sublimated naphthalin, the risk of clogging of the precooler may occur after a relatively short operating time.
메인 콜렉터에서 획득한 액상물질(약 30%의 타르 및 약 70%의 물로 이루어진 타르-물-에멀젼)을 이용해 예냉기의 상부 및 중앙부에서 지속적으로 살수함으로써 냉각 파이프 상에 고체 및 나프탈린이 침착하는 것을 방지해야 한다.Solid and naphthalin deposits on the cooling pipes by continuous watering at the top and center of the precooler with liquid materials obtained from the main collector (tar-water-emulsion consisting of about 30% tar and about 70% water). Should be prevented.
이 타르-물-에멀젼이 이미 나프탈린으로 거의 포화된 상태이고 또한 고체를 포함하고 있으므로, 이러한 지속적인 예냉기의 살수는 코크스로 미처리 가스 냉각 시 가동도 증대에 큰 영향을 미치지 않는다.Since this tar-water-emulsion is already nearly saturated with naphthalin and also contains solids, this continuous precooler watering does not have a significant effect on increasing the operation of cooling the coke oven gas.
이런 이유에서, 매일 주기적으로 증기를 이용해 예냉기를 세척하는 것이 일반적이다.For this reason, it is common to wash the precooler with steam on a daily basis.
세정 공정 중에는 예냉기가 작동되지 않으므로 별도의 냉각수단이 항상 제공되어야 한다.Since the precooler is not operated during the cleaning process, a separate cooling means must always be provided.
예냉기에서 배출된 응축수 및 나프탈린 함유 세척용 타르는 약 20℃의 온도이므로 타르 분리를 위해 직접 이송될 수 없는데, 그 이유는 그렇지 않을 경우, 여기에서 에멀젼 형성이 나타나고 타르 분리가 더 이상 이루어지지 않기 때문이다.The condensate and naphthalin-containing washing tar discharged from the precooler cannot be transferred directly for tar separation because it is at a temperature of about 20 ° C., because otherwise, there is no emulsion formation and no further tar separation occurs. Because it does not.
따라서 일반적으로 예냉기 응축수는 나프탈린 성분을 함유하는 세척용 타르와 함께 코크스로 배터리의 각 미처리 가스 메인 콜렉터로 다시 환류되며, 여기에서 코크스로에서 발생하는 고온의 액상물질과 혼합된다.Thus, in general, the precooler condensate is refluxed with each of the untreated gas main collectors of the coke oven battery together with the washing tar containing the naphthalin component, where it is mixed with the hot liquid material generated in the coke oven.
또한 환류된 예냉기 응축수 및 세척용 타르는 코크스로에서 발생하는 타르와의 혼합이 이루어지며, 온도는 약 80℃로 상승한다. 따라서 최종적으로 나프탈린이 농축된 타르만이 타르 분리기에 도달하여 예냉기의 세척이 이루어진다.In addition, the refluxed precooler condensate and washing tar are mixed with tar generated in the coke oven, and the temperature rises to about 80 ° C. Thus, only tar, in which naphthalin is concentrated, reaches the tar separator and washing of the precooler is performed.
가스 세정 후 세정된 코크스로 가스에서 황화수소 및 암모니아 함량에 대한 규정된 한계값에 도달하기 위해, 예냉기 배출 온도가 지속적으로 낮게 유지될 필요가 있다.In order to reach the defined limits for hydrogen sulfide and ammonia content in the coke oven gas cleaned after gas cleaning, the precooler discharge temperature needs to be kept constantly low.
지속적으로 코크스로 미처리 가스의 신뢰성 있는 예냉이 보장되어야 하며, 예냉기의 막힘 현상이 방지되어야 한다.Constant precooling of the coke oven untreated gas must be ensured and clogging of the precooler must be prevented.
DE 100 51 349 A1에서는 코크스로 미처리 가스로부터 나프탈린을 획득하는 방법이 공지되어 있는데, 이 방법에서는 코크스로 미처리 가스가 냉각되며 코크스로 미처리 가스에 포함된 나프탈린이 직접 획득된다.DE 100 51 349 A1 is known for obtaining naphthalin from coke furnace untreated gas, in which the coke furnace untreated gas is cooled and naphthalin contained in the coke furnace untreated gas is obtained directly.
DE 100 07 503 A1에서는 코크스로 미처리 가스의 처리 방법이 공지되어 있는데, 이 방법에서는 코크스로 미처리 가스가 전자 필터를 통해 메인 콜렉터에서 냉각된 후에 예냉기로 전달되며, 전자 필터의 배출부가 예냉기의 세척에 사용된다.In DE 100 07 503 A1 a method of treating coke oven untreated gas is known, in which the coke oven untreated gas is cooled in the main collector via an electronic filter and then passed to the precooler, where the outlet of the electronic filter is cleaned of the precooler. Used for
DE 34 23 798 C2에서는, 코크스로 미처리 가스가 우선 메인 콜렉터에서 전자 필터를 통해 냉각된 후에 예냉기로 안내되는 방법이 공지되어 있다.In DE 34 23 798 C2, it is known that coke oven untreated gas is first cooled through an electronic filter in the main collector and then directed to a precooler.
전자 필터를 통해 코크스로 미처리 가스 내의 고체의 대부분이 분리되기는 하지만, 예냉기의 냉각 파이프 상에 나프탈린이 침착되는 위험은 예방하지 못한다.Although the majority of the solids in the crude gas are separated by coke through the electronic filter, the risk of naphthalin depositing on the cooling pipe of the precooler is not prevented.
또한 이 방법에서는 침착물의 분리를 위해 타르-물-혼합물을 살수하는 과정이 수행되어야 한다.This process also requires the process of watering the tar-water-mixture for the separation of deposits.
DE 26 52 499 A1에서는 다음과 같은 두 가지 단계에서 예냉이 이루어지는 코크스로 미처리 가스 냉각 방법이 공지되어 있는데, 제1 단계에서는 예냉기의 살수가 이루어지지 않고 제2 단계에서는 예냉기 응축수를 통해 가스의 살수가 이루어진다.In DE 26 52 499 A1 a coke oven untreated gas cooling method is known, in which precooling takes place in two stages, in which the precooler is not sprinkled and in the second stage the Watering is done.
DE 36 14 851 A1에서는 코킹 플랜트의 예냉기 세척 방법이 공지되어 있는데, 이 방법에서는 메인 콜렉터에서 획득한 액상물질로 예냉기를 세척한다.In DE 36 14 851 A1 a method for cleaning the precooler of a caulking plant is known, in which the precooler is cleaned with liquid material obtained from the main collector.
또한 이 방법에서는, 승화된 나프탈린을 위한 충분한 양의 용매가 예냉기에서 존재할 수 있도록 하기 위해, 가벼운 성분(BTX-방향족 화합물)이 코크스로 미처리 가스에 제공되는 것이 추가적으로 제안된다.Also in this method, it is further proposed that a light component (BTX-aromatic compound) is provided to the coke oven untreated gas so that a sufficient amount of solvent for the sublimed naphthalin can be present in the precooler.
본 발명은 청구항1의 도입부에 따른 코킹 플랜트의 예냉기 세척 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precooler cleaning method of a caulking plant according to the introduction of claim 1.
본 발명의 대상의 다른 세부 사항, 특징 및 이점은, 코킹 플랜트의 냉각을 위한 방법의 바람직한 실시예를 예로서 도시한 다음의 도면 및 설명을 통해 기술한다. 도면은 다음과 같다.Other details, features, and advantages of the subject matter of the present invention are described by way of the following figures and description, which illustrate by way of example a preferred embodiment of a method for cooling a caulking plant. The drawings are as follows.
도1은 저나프탈린성 타르로 예냉기를 섹척하기 위한 방법의 공정도를 도시한다.1 shows a process diagram of a method for sectioning a precooler with low naphthalinic tar.
본 발명의 목적은, 나프탈린 침착물로 인한 예냉기의 막힘을 안정적으로 예방하며, 이로써 예냉기의 높은 가동성을 보장하고, 이외에도 추가적인 세정 공정이 필요치 않는, 코킹플랜트의 예냉기 세척방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to stably prevent clogging of a precooler due to naphthalin deposits, thereby ensuring high operability of the precooler, and providing a precooler cleaning method for a caulking plant, in which no additional cleaning process is required. will be.
이 목적은 청구항1의 특징을 통해 달성된다.This object is achieved through the features of claim 1.
다른 변형은 종속항의 특징에 따라 이루어진다.Other modifications are made in accordance with the features of the dependent claims.
본 발명에 따른 방법의 핵심은, 미처리 가스 메인 콜렉터에서 직접적인 미처리 가스 냉각 시 발생하며 상대적으로 적은 양의 나프탈린을 포함하는 액상물질을 예냉기의 세척에 사용하는 것이다.The key of the process according to the invention is the use of liquid material which occurs upon cooling of the raw gas directly in the raw gas main collector and which contains a relatively small amount of naphthalin for the cleaning of the precooler.
메인 콜렉터에서 직접적인 냉각을 통해 약 80℃의 온도로 분리된 타르가 단지 적은 양(약 2%)의 나프탈린 만을 포함하는 것이 시험을 통해 밝혀졌다.The tests revealed that the tar, separated by a direct cooling in the main collector to a temperature of about 80 ° C., contained only a small amount (about 2%) of naphthalin.
현재까지는 타르에서의 나프탈린의 우수한 용해성으로 인해 코크스로 미처리 가스에 포함된 나프탈린의 대부분이 타르와 함께 배출될 것으로 생각해왔으므로, 이 결과는 매우 놀라운 것이다.To date, the results have been surprising because it has been thought that most of the naphthalin contained in the coke oven untreated gas will be discharged with tar due to the excellent solubility of naphthalin in tar.
실제로 메인 콜렉터에서의 타르의 농축은 전술한 예냉기 응축수를 나프탈린과 함께 환류시킴으로써 이루어진다.In fact, the concentration of tar in the main collector is achieved by refluxing the precooler condensate described above with naphthalin.
따라서 본 발명에서는 적어도 하나의 미처리 가스 메인 콜렉터의 액상물질이, 이미 나프탈린으로 농축된 세척용 타르를 포함하는 예냉기 응축수와 함께 혼합되지 않고 별도의 타르 분리기에 모인다.Therefore, in the present invention, the liquid material of the at least one untreated gas main collector is not mixed with the precooler condensate including the washing tar, which has already been concentrated with naphthalin, and is collected in a separate tar separator.
이런 별도로 수집된 액상물질은 저나프탈린성 타르를 포함한다. 별도의 타르 분리기로서 기존의 타르 분리기를 사용할 수 있다.These separately collected liquid substances include low naphthalinic tars. As a separate tar separator, a conventional tar separator can be used.
따라서 추가적인 타르 분리기 및 추가적인 투자비용이 필요치 않다는 이점을 얻을 수 있다.The advantage is that no additional tar separator and no additional investment is required.
본 발명에서는 이런 저나프탈린성 액상물질이 예냉기에서 냉각 파이프의 세척에 사용된다.In the present invention, such a low naphthalinic liquid substance is used for cleaning the cooling pipe in the precooler.
다른 변형에서는 별도로 수집된 액상물질의 물 성분이 별도의 타르 분리기에서 분리된다.In another variant, the water component of the separately collected liquid substance is separated in a separate tar separator.
저나프탈린성 타르는 세척용 타르로서 사용하기 위해 물과 혼합될 수도 있다.Low naphthalinic tar may be mixed with water for use as a cleaning tar.
또한 다른 변형에서는 타르 또는 액상물질이 타르 원심분리기에서 고체와 분리될 수 있다.In other variations, tar or liquid material may also be separated from the solids in the tar centrifuge.
이런 방법에서는 타르 또는 액상물질이 예냉기에 도달하는 것이 안전하게 차단된다.In this way, tars or liquids are safely blocked from reaching the precooler.
이미 도시한 바와 같이, 약 80℃에서 약 20℃로 냉각되는 공정에서 코크스로 미처리 가스의 나프탈린이 승화되며 예냉기의 냉각 파이프 상에 침착된다.As already shown, in the process of cooling from about 80 ° C. to about 20 ° C., naphthalin of untreated gas with coke is sublimed and deposited on the cooling pipe of the precooler.
예냉기의 응축수와 충돌되지 않은 적어도 하나의 미처리 가스 메인 콜렉터에서 사전에 지속적으로 획득한 액상물질을 저나프탈린성 타르로 세척함으로써, 예냉기의 막힘을 예방하는 것이 가능하다.It is possible to prevent clogging of the precooler by washing the liquid material continuously obtained in advance in the at least one untreated gas main collector which has not collided with the condensate of the precooler with low naphthalinic tar.
원칙적으로 저나프탈린성 타르를 통한 세척 공정은 이에 적합한 모든 노즐을 통해, 바람직하게도 예냉기의 상부에서 실시될 수 있다.In principle, the cleaning process through the low naphthalinic tar can be carried out via any nozzle suitable for this, preferably at the top of the precooler.
이 타르가 저나프탈린성이므로 예냉기의 단 하나의 위치에서도 타르의 세척 효과가 성공적으로 달성될 수 있다.Since this tar is low naphthalinic, the cleaning effect of the tar can be successfully achieved at only one location of the precooler.
본 발명의 다른 변형에서는 세 개의 장소, 즉 상부, 중앙 및 하부에서 세척이 이루어진다.In another variant of the invention the washing takes place in three places: top, center and bottom.
이렇게 함으로써 냉각 파이프 상에서의 침착이 안전하게 억제된다.This safely inhibits deposition on the cooling pipes.
바람직하게도 예냉기에서의 세척은 잘 알려진 중공 노즐을 통해 이루어진다 (DE-PS 197 48 693).Preferably the washing in the precooler is through a well known hollow nozzle (DE-PS 197 48 693).
이 중공 노즐은 저나프탈린성 타르를 예냉기의 내벽 및 파이프 상에 균일하게 분포시킨다.This hollow nozzle distributes low naphthalinic tar evenly on the inner wall and pipe of the precooler.
통상적으로 예냉기의 레그부에서 배출되는 타르성 및 수용성의 응축수는 남은 미처리 가스 메인 콜렉터로 이송되며, 여기에서 이 응축수는 미처리 가스의 직접적 냉각에서 발생하는 액상물질과 함께 처리된다.The tar and water soluble condensate, typically discharged from the legs of the precooler, is sent to the remaining raw gas main collector, where it is treated together with the liquid material resulting from the direct cooling of the raw gas.
본 발명에 따른 방법을 통해 지속적인 예냉기 운전이 가능한데, 그 이유는 냉각 파이프에서 침착물이 형성되지 않고 추가적인 세정 공정이 더 이상 필요치 않기 때문이다.The process according to the invention allows for continuous precooler operation, since no deposits are formed in the cooling pipes and no further cleaning process is required.
또한 추가적인 세정 공정(증기를 이용한 세정)에서 발생하는 방출이 억제된다. 저나프탈린성 타르를 이용한 세척을 통해 예냉의 가동성이 현저하게 증대된다.In addition, emissions from further cleaning processes (steam cleaning) are suppressed. Washing with low naphthalinic tars significantly increases the precoolability.
적은 수의 예냉기가 필요하므로 투자 비용이 감소한다. 또한 세정 공정을 줄일 수 있으므로, 인건비 및 재료비가 절약된다.The cost of investment is reduced because fewer precoolers are required. In addition, since the cleaning process can be reduced, labor and material costs are saved.
지속적인 예냉기 운전을 통해 예냉기 배출부에서 일정하게 낮은 코크스로 미처리 가스 온도의 유지가 보장된다.Continuous precooler operation ensures the maintenance of untreated gas temperatures with constant low coke at the precooler outlet.
또한 황화수소, 암모니아 및 벤졸의 세정이 일정하게 낮은 온도에서 효과적으로 이루어질 수 있으므로, 코크스로 가스의 품질이 개선된다. 황화수소 및 암모니아 함유성 응축수가 억제되므로, 벤졸 획득 시 부식이 발생하지 않는다.In addition, since the cleaning of hydrogen sulfide, ammonia and benzol can be effectively performed at a constant low temperature, the quality of the coke oven gas is improved. Since hydrogen sulfide and ammonia-containing condensate are suppressed, no corrosion occurs when acquiring benzol.
전술된, 및 청구된 및 실시예에서 설명된, 본 발명에 따라 적용되는 공정 단계는 그 공정 조건과 관련하여 특별한 예외 조건의 구속을 받지 않으므로, 해당 적용 분야에서 알려진 선택 기준이 청구항의 범위 내에서 무제한적으로 적용될 수 있다.The process steps applied according to the invention described above and in the claims and examples are not subject to any special exceptions with respect to the process conditions, so that selection criteria known in the field of application fall within the scope of the claims. It can be applied unlimitedly.
도1은 코크스로 미처리 가스의 처리 방법을 도식적으로 도시한 것이다. 코크스로(1)에서 발생한 코크스로 미처리 가스는 메인 콜렉터(collecting main)(2, 2a)에서 직접 살수용 물(14)을 통해 약 80℃로 냉각되며, 예냉기(3)로 전달된다.1 schematically shows a method of treating coke oven untreated gas. The coke oven untreated gas generated in the coke oven 1 is cooled to about 80 ° C. through the water 14 for direct spraying in the main collectors 2 and 2a and is delivered to the precooler 3.
소비자(5)에게 도달하기 전에, 코크스로 미처리 가스는 예냉기(3)에서 코크스로 가스 세정기(4)로 이송된다.Before reaching the consumer 5, the coke oven untreated gas is transferred from the precooler 3 to the coke oven gas scrubber 4.
고나프탈린성 세척용 타르를 포함하는, 예냉기(3)에 형성된 응축수는 파이프(13)를 통해 메인 콜렉터(2)로 이송되며, 직접적인 미처리 가스 냉각에서 형성되는 타르를 통해 가열 및 혼합이 이루어진다.Condensate formed in the precooler 3, including the highly naphthalinic washing tar, is transferred to the main collector 2 via a pipe 13, and heated and mixed through the tar formed in direct raw gas cooling. .
메인 콜렉터(2)의 액상물질은 냉각수에서 석탄-물 혼합물(coal water mixture)로부터 타르를 분리하기 위해 파이프(9)를 통해 타르 분리기(6)로 이송된다.The liquid material of the main collector 2 is transferred to the tar separator 6 via a pipe 9 to separate the tar from the coal water mixture in the cooling water.
석탄-물 혼합물은 다른 처리 공정을 위해 파이프(7)를 통해 이송된다. 분리된 고나프탈린성 타르는 적재를 위해 파이프(8)를 통해 운반된다.The coal-water mixture is conveyed through pipe 7 for another treatment process. The separated hypernaphthalinic tar is transported through pipe 8 for loading.
메인 콜렉터(2a)의 액상물질은 파이프(10)를 통해 별도의 타르 분리기(11)로 이송되며 석탄-물 혼합물과 저나프탈린성 타르로 분리된다.The liquid material of the main collector 2a is transferred to a separate tar separator 11 through a pipe 10 and separated into a coal-water mixture and a low naphthalinic tar.
저나프탈린성 타르는 파이프(12)를 통해 예냉기(3)로 이송되며 여기에서 냉각 파이프의 냉각에 사용된다.The low naphthalinic tar is conveyed to the precooler 3 via a pipe 12, where it is used for cooling the cooling pipe.
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
1 : 코크스로1: coke oven
2 : 메인 콜렉터(collecting main)2: collecting main
2a : 메인 콜렉터2a: main collector
3 : 예냉기3: precooler
4 : 코크스로 가스 세정기4: coke oven gas scrubber
5 : 소비자5: consumer
6 : 타르 분리기6: tar separator
7 : 파이프(석탄-물 혼합물)7: pipe (coal-water mixture)
8 : 파이프(타르)8 pipe (tar)
9 : 파이프(고나프탈린성 타르가 포함된 액상물질)9: pipe (liquid material containing high naphthalinic tar)
10 : 파이프(저나프탈린성 타르가 포함된 액상물질)10: pipe (liquid material containing low naphthalinic tar)
11 : 별도의 타르 분리기11: separate tar separator
12 : 파이프(저나프탈린성 세척용 타르)12 pipe (low naphthalinic washing tar)
13 : 파이프(고나프탈린성 타르가 포함된 예냉기 응축수)13: pipe (precooler condensate containing high naphthalene tar)
14 : 살수용 물14: water for spraying
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