NL7906399A - Werkwijze voor het verder verwerken van cokesovengas. - Google Patents

Description

Η % .

- i - ^

Didier Engineering GmbH ^ te Essen, Bondsrepubliek Duitsland "Werkwijze voor het verder verwerken van cokesovengas"

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verder verwerken van cokesovengas.

De bijvoorbeeld in een cokesovenbatterij vrijkomende cokesovengas sen omvatten buiten de hoofdbestanddelen H2, CH^, .5 CO en C02 nog bijprodukten zoals onverzadigde koolwaterstoffen, NH^, HCN, benzol en andere aromatische koolwaterstoffen, zoals teer, H2S en organische zwavelverbindingen. Om vele redenen is slechts een in verregaande mate van deze bijprodukten gereinigd gas verder te gebruiken. Het hete cokesovengas 10 heeft men voor dit doel tot nu toe in een daarna geschakelde condensatietrap gekoeld. In een neveninstallatie werden bijvoorbeeld nafthalin, NH^, benzol, teer en zwavel afgescheiden.

De opbrengst op de markt voor de bij de nevenwinnning verkregen produkten is echter steeds lager en daarmee moet de doel-15 matigheid van de nevenwinning in het geheel in twijfel worden getrokken. Eveneens moet men echter de storende nevenprodukten met het oog op de gasreiniging uit het ruwe cokesovengas verwijderen. Vaak komt bij deze bewerking milieubelastend afvalwater en afvalgas vrij, dat weer weggewerkt moet worden, het-20 geen kosten met zich mee brengt.

Om deze nadelen te vermijden, werd reeds voorgesteld het nog hete ruwe cokesovengas direkt, dat wil zeggen zonder koeling en reiniging, aan een gedeeltelijke oxidatie met behulp van zuurstof, met zuurstof verrijkte lucht of ande-25 re zuurstof bevattende gasmengsels te onderwerpen en te splitsen en daardoor in een koolmonoxide- en waterstof rijk splits-gas om te zetten. Voor deze bekende werkwijze heeft men echter aanzienlijke hoeveelheden zuurstof nodig, waarvoor een afzonderlijke zuurstofinstallatie aanwezig moet zijn, hetgeen de 30 investeringskosten hoger maakt, of welke zuurstof betrokken kan worden van een zuurstofinstallatie van een aangrenzende fabriek, hetgeen eveneens aanzienlijke kosten met zich mee 7906399 - 2 - * 4 * brengt.

Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een werkwijze van het in de aanhef ontschreven type te verschaffen, waarmee op eenvoudige, betrouwbare en economische wijze 5 de storende nevenstoffen van het hete ruwe cokesovengas verwijderd kunnen worden, zonder dat een gebruikelijke neven-wininstallatie of een zuurstofinstallatie nodig is.

Dit doel wordt met de maatregel van conclusie 1 bereikt. Afhankelijk van de keuze van de omstandigheden van 10 de werkwijze worden daarbij de genoemde nevenprodukten volledig of ten minste gedeeltelijk tot cokes en gas omgezet. In alle gevallen is het verwijderen van nog noodzakelijk, hetgeen met de bekende wasbewerking uit de cokes- of raffina-getechniek kan geschieden. Doordat het ruwe cokesovengas in 15 nog hete toestand door een heet cokesbed wordt geleid, wordt niet alleen de eigen warmte-energie van het ruwe cokesovengas bij de verdere verwerking benut, maar wordt ook condensatie van de nevenprodukten vermeden. De nevenprodukten worden in de hete cokeslaag afgezet en daardoor worden milieubelastende 20 emissies vermeden.

De verblijfstijd van het ruwe cokesovengas kan afhankelijk van de gewenste samenstelling van het behandelde gas en de temperatuur van het hete cokesbed binnen wijde grenzen worden gevarieerd. Bij voorkeur wordt ongeveer 50 tot 3 3 25 300 Nm ruw cokesovengas per m cokeslaag gebruikt.

De hiermee voorgestelde inrichting voor het technisch. uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding laat verschillende uitvoeringen van de kolenlaag toe. Wanneer de kolenlaag zelf in de ontgasinrichting aanwezig is, kunnen op 30 de meest zekere wijze ongewenste teercondensaties worden vermeden.

Wanneer de kolenlaag in een van de ontgasinrichting afzonderlijke reactor aanwezig is, wordt het ruwe cokesovengas bij voorkeur via een zo kort mogelijke en goed ver-35 hitte ruwgasleiding naar de cokeslaag geleid, om een condensatie zo goed mogelijk te vermijden.

De reactor met de cokeslaag is echter in het bijzonder ter plaatse van de of in de gasstijgleiding, die bij 790 63 99 • . - 3 - ontgas inrichtingen gebruikelijk, is, aangebracht.

De het cokesbed bevattende reactor omvat op doelmatige wijze inrichtingen voor het vullen met cokes en voor het afvoeren van de as respektievelijk de cokes. Het vullen 5 van de reactor kan geschieden met hete of ook met koude cokes. Een min of meer noodzakelijke voorverhitting van de cokeslaag in de reactor kan direkt of indirekt geschieden, waartoe een geschikte uitvoering van de hete wanden en/of een, bijvoorbeeld geregelde, luchttoevoer naar het cokesbed dient.

10 De door de werkwijze volgens de uitvinding op .ver rassend eenvoudige en zekere wijze mogelijke vorming van bruikbaar gas uit ruw cokesovengas werd aan de hand van de hierna volgende onderzoekingen vastgesteld:

Ruw cokesovengas werd door ontgassing van cokes-15 kolen in een elektrisch verhitte oven gevormd en aansluitend door een uit cokes bestaande, eveneens in een elektrische oven aanwezige reactiezone geleid. De temperatuur van de reactie-zone en de verblijfstijd van het ruwe cokesovengas in de reactiezone werd gevarieerd. Het ruwe cokesovengas werd voor en 20 na de behandeling volgens de uitvinding geanalyseerd.

Het gebruikte ruwe gas had de volgende samenstelling (luchtvrij)! H2 ï 55,1 Vol % c2 : °'2 Vo1 % CO : 6,3 Vol % C2 : 1,1 Vol % 25 CH4 : 35,6 Vol % C02 : 1,7 Vol % H2S : 4,64 g/Nm3 NH3 : 3,23 g/Nm3

CgHg : 44,00 g/Nm3 30 HCN : 0,8 g/Nm3

Condensaat: water en teer (zwartbruin) ongeveer 90 g/Nm3 790 6 3 99 r - 4 -

Voorbeeld I

Het ruwe cokesovengas werd bij 1250 K en een hoeveelheid van 65 Nm /m over een cokeslaag geleid. Het uit de reactor met het cokesbed naar buiten komende gas had de volgende samenstel-5ling: H2 : 63/8 Vol % cj s 0,0 Vol % CO : 17/2 Vol % C2 : 0,0 Vol % CH4 : 16/9 Vol % 10 C02 : 2,1 Vol % H2S : 3,44 g/Nm3 NH3 : 0,02 g/Nm3

CgHg : 8,6 -g/Nm3 15 HCN : 0,05 g/Nm3

Condensaat: water, teer aanwijsbare hoeveelheid.

Voorbeeld II

20

Het ruwe cokesovengas werd bij 1100 K en een capa-3 3 citeit van 40 Nm /m over de cokeslaag geleid. Het uit de reactor met het cokesbed vrijkomende gas had de volgende samenstelling: 25 + H2 : 57,5 Vol % C2 : 0,3 Vol % CO : 7,4 Vol % C2 : 1,0 Vol % CH4 : 30,9 Vol % C02 : 2,9 Vol % 30 - H2S : 4,44 g/Nnr NH3 : 1,30 g/Nm3

CgHg : 36,0 g/Nm3

Condensaat: water en geel teerprodukt (naftaline) 35 ca 30 g/Nm3

Deze resultaten tonen eenduidig de gunstige redu- 7906399 - 5 - » cering van storende nevenprodukten in het ruwe cokesovengas en de daardoor bereikte aanzienlijke verbetering van de gaskwaliteit voor het gebruik daarvan.

In de bijgaande figuur wordt een doorsnede 5 van een inrichting volgens de uitvinding aangegeven.

De cokesovenkamer 1 doet dienst als ontgasser.

De asymmetrische vorm van het dak van de oven 2 vereist oven -deuren 3 en 4 van verschillende grootte. Aan de machinezijde strekt zich boven de deur 3 vertikaal een gasstijgleiding 5 10 door het hier versterkte ovendak 2 uit, waarbij het buiten het ovendak 2 uitstekende buisstuk aan de zijkant en aan de bovenkant open is. Dit buisstuk is boven het dak 2 via een afbuigleiding 6 verbonden met een niet getekende installatie (gasverzamelingsbuis).

15 . De gasstijgleiding 5 heeft onder het ovendak 2 aan de naar de kamer gerichte gasintree-opening een schuin-lopend deel 7 ter ondersteuning van de cokesstorting 8 en heeft van buiten binnenkomende luchttoevoerleidingen 9 voor een quantitatief regelbare luchtstroom, die een deelstroom 20 van het verwarmingssysteem van de cokesovenkamer kan zijn.

Het schuin lopende deel 7 heeft in verhouding met het totale roosteroppervlak een zo groot mogelijk vrij- . roostervlak om het cokesovengas een wijde doortreeruimte te geven. Boven het deel 7 is de stijgleiding 5 naar een reaktor 25 gevoerd, die zich in hoge mate binnen het versterkte ovendak 2 bevindt en mede verwarmd wordt door de normale cokes ovenverwarming. Daarenboven is de stijgleiding 5 aan de opening afgesloten met een normale afsluitklep 10, waarbij na het openzwenken van de klep de reaktor voorzien kan worden met 30 hete cokes. De verwarming tot 1250 K vindt zeer snel plaats door de hoge temperatuur in de wand en het inwendige van de kamer, waarna de luchttoevoer voor het gloeien van de cokes-storting 8 zorgt.

Hieruit blijkt, dat het cokesovengas voortdurend 35 door een gloeiende cokesstorting geleid wordt en zonder schadelijke emissies behandeld en in de inrichting afgegeven wordt.

790 63 99

Claims (5)

1. Werkwijze voor het verder verwerken van ruw cokesovengas, met het kenmerk, dat het nog hete ruwe cokesoven-gas over een gloeiende cokeslaag van meer dan 1100 K, bij voorkeur meer dan 1250 K, wordt geleid.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 3 3 dat ongeveer 50 tot 300 Nm ruw cokesovengas per m cokeslaag wordt gebruikt.

3. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met een ontgassingsinrichting, met het kenmerk, dat de cokeslaag in de ontgassingsinrichting Is aangebracht.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met een ontgassingsinrichting, met het kenmerk, dat het ruwe cokesovengas via een hete ruw-gasleiding naar de in een afzonderlijke reactor aanwezige cokeslaag wordt geleid.

5. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met een een gasstijgleiding omvattende ontgassingsinrichting, met het kenmerk, dat een de kolenlaag omvattende reactor in plaats van de of in de gasstijg- . leiding is aangebracht. 790 63 99