NO843385L - Fremgangsmaate for fremstilling av metanolholdig gass - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår forgassing av kull.

Under forgassing av kull ved hjelp av damp og oksygen fremkommer en vandig utløpsvæske som hovedsakelig består av løsbare fenolforbindelser, ammoniakk, hydrogensulfid, hydrogensyanid, alkalimetaller og alkalisalter.

Denne avløpsvæske kan ikke slippes ut uten forbehandling, da dens behov for biologisk oksygen er altfor stort til at omgivelsene kan ta hånd om dette uten alvorlige ekologiske virkninger. Dette problem er meget mer alvorlig ved aske-slaggende prosesser enn ved tørraske-prosesser, da prosessens dampbehov vanligvis er mindre og de avløpsvæsker som fremkommer som biprodukt har en ten-dens til å være mer konsentrert.

Disse avløpsvæsker kan behandles på konvensjonell måte for å fjerne fenoler og ammoniakk før biologisk behandling. Alternativt kan ubehandlet eller delvis behandlet avløpsvæske forbrennes, og etterlater da fast stoff for søppelfylling. Alle disse behandlingsprosesser av av-løpsvann har imidlertid visse ulemper og innebærer tek-nologiske vanskeligheter.

Tilbakeføring av vandige avløpsvæsker som oppnås ved damp/oksygen-forgassing av kull er allerede kjent. I PCT-publikasjon nr. WO 80/00974 er det angitt en prosess hvor vandige avløpsvæsker som oppnås under tørraske-forgassing av kull i fast leie tilføres et tilsluttet leie for aske-slaggende forgassing. På lignende måte angir US patentskrift nr. 3971636 tilbakeføring av et vandig kondensat som er separert fra syntesegass oppnådd ved aske-slaggende forgassing av kull i fluidisert leie. I disse eksempler anvendes den vandige avløpsvæske som et redskap for tilførsel av finfordelt kull i form av opp-slemninger til forgassere. Skjønt i alle disse anførte tilfeller primærforgasseren er en aske-slaggende forgass er, arbeider disse i helt forskjellig arbeidsmodi. I ingen av tilfellene er den aske-slaggende forgasser utført som fast leie, og på grunn av dette foreligger åpenbare fordeler i det forhold at et arrangement med ikke fast leie tillater rask oppvarming av avløpsvæsken og således fjerner enhver fare for at reaksjonene skal opphøre.

Som det vil fremgå av det som er angitt i WO 80/00974, tilbakeføres den væske som oppnås fra trinnet med fast leie bare til det tilkoblede trinn.

Ut i fra en betraktning av tidligere kjent teknikk kan det således ikke forventes at tilbakeført væskeinnsprøyt-ning med hell kan oppnås ved aske-slaggende forgassere i fast leie. I henhold til oppfinnelsen er det imidlertid overraskende funnet at ved effektiv drift av kullfor-gassing i fast leie kan aske-slagging oppnås ved direkte innsprøyting av vandig væske sammen med andre forgassingsmidler, samt at i tilfelle en sådan væske er en av-løpsvæske, kan utslippsproblemet i vesentlig grad over-vinnes .

Foreliggende oppfinnelse gjelder således en fremgangsmåte for fremstilling av metan-holdige gasser, hvorunder et råstoff som omfatter fast karbonholdig material, forgasses i nærvær av damp og oksygen som forgassingsmiddel under aske-slaggende forhold i fast leie, og produktgassen etterbehandles for å befries for ureagert damp. Denne fremgangsmåte har da som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at i det minste en del av reaksjonens gass-behov dekkes ved tilsats av en vandig væske i blanding med de øvrige forgassingsmidler.

Den vandige væske er fortrinnsvis avløpsvæske som er fremkommet ved behandlingen av produktgassen. Den vandige væske kan imidlertid også utgjøres av renere former av vann, slik som det som anvendes for kjøleformål eller kjelemating.

Den tilbakeførte væske føres inn i det punkt hvor de øvrige forgassingsmidler tilsettes, nemlig gjennom slanger inn i matebanen. I praksis vil imidlertid damp-uttaket og tilførselsslangene være modifisert til å frem-bringe væske eller vann på det sted hvor dampen innføres.

Tilsats av vandige bestanddeler medfører et antall overraskende fordeler, skjønt det var å forvente at sådant tilsats kunne ha en ugunstig virkning på arbeidsfunksjon-en av enten forgasseren eller de slaggtappende prosesser. I ingen av disse tilfeller ble det imidlertid merket vanskeligheter. Oksygenforbruket (på grunnlag av den forbrukte mengde av karbonmaterial) ble funnet å ha øket svakt, men dette ble mer enn utlignet ved innsparte om-kostninger ved ikke å utvikle damp. I tillegg ligger en betraktelig fordel i det forhold at hvis vedkommende væske utgjøres av vandig avløpsvæske er det ikke bare en vesentlig besparelse ved å være i stand til å anvende vannet på nytt, men også i at de oppløste og oppslemmede materialer blir borte i reaktoren. De organiske bestanddeler er naturligvis anvendbare som reaktant.

Ved tilbakeføring av væske på denne måte nedsettes således i betraktelig grad dampbehovet ved forgassing, f.eks. til omkring 50% hvis hovedsakelig all væske som normalt frembringes fra bitumært kull tilbakeføres. Opptil 50% av den totale andel av H^ O som kreves for forgassingsreaksjonen kan foreligge som vandig væske, enten som vann i og for seg eller som tilbakeført avfallsvæske. En ytterligere fordel er at innorganisk material som inneholdes i avløpsvæsken tas opp av slagget og således fjernes fra systemet sammen med dette. Tungmetallinn-holdet i slagget, f.eks. sirkonium,økes sammenlignet med det tilfelle ingen væskeinnsprøytning anvendes. En av- tapping av noe av vassken kan væreønskelig for behandling med det formål å fjerne klorider og andre salter når opp-bygning av disse bestanddeler i den tilbakeførte væske begynner å finne sted. Den vandige væske kan inneholde visse organiske bestanddeler som er oppløst eller emul-gert i væsken. I tillegg kan vedkommende væske også anvendes som redskap for å overføre oppslemmet fast material, f.eks. finfordelt kull, til reaktoren.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere anskueliggjort ved hjelp av følgende utførelseeksempel: Et aske-slaggende kullforgassingsanlegg med fast leie, f.eks. av den art som er angitt i "The Chemistry of Coal Utilization", annet tilleggsbind, 1981, utgitt av John Wiley & Son, Inc, ble modifisert for å tillate innsprøyt-ning av flytende vanntilsatser nedover innblåsningsrørene for damp og oksygen. Anlegget ble satt i gang i samsvar med konvensjonell teknikk for damp/oksygen-forgassing på grunnlag av kull av typen Markam Mains ved et arbeids-trykk på 24,78 bar(g). Tilførselstaktene for reaktant og gassproduksjonstakten er summert opp i følgende tabell.

I spalte A er reaksjonstaktene før væskeinnsprøytning angitt. Væskeinnsprøytningen ble øket trinnvis som vist i spaltene B, C og D over en periode på 21 timer.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av metan-holdige gasser, hvorunder et råstoff som omfatter fast karbonholdig material, forgasses i nærvær av damp og oksygen som forgassingsmidler under aske-slaggende forhold i fast leie, og produktgassen etterbehandles for å befries for ureagert damp, karakterisert ved at i det minste en del av reaksjonens dampbehov dekkes ved tilsats av en vandig væske i blanding med de øvrige forgassingsmidler.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte vandige væske utgjøres av vanlig vann.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte vandige væske omfatter en avlø psvæske med innhold av kondensert ureagert damp, vannlø selige forbindelser og kondenserte organiske forbindelser som er oppnådd ved behandling av nevnte produktgass.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at opptil 50% av det F^O som er påkrevet for forgassingsreaksjonen tilføres som vandig væske.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte vandige væske utgjør et bæreredskap for oppslemmede materialer.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte oppslemmede materialer er finfordelt kull.