PL102447B1 - A method of carbonization - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób karbonizacji rozdrobnionego wegla w zlozu fluidalnym.

Metody karbonizacji wegla z otrzymywaniem stalego paliwa odgazowanego oraz cieklych produktów smolowych sa znane. Oprócz klasycznych metod koksowania i wytlewania znane sa równiez metody szybkoscio¬ wego odgazowania wykorzystujace technike fluidalna przy uzyciu gazu nosnego jedynie w charakterze nosnika ciepla, to znaczy nie zawierajacego wodoru. Uzyskane paliwo stale jest jednak bardziej zasiarczone od wegla, z którego zostalo wydzielone, co powoduje trudnosc w utylizacji paliwa ze wzgledu na ochrone atmosfery. Ciekle produkty smolowe natomiast wymagaja wyzszych temperatur dla ich wydzielenia i maja wieksza tendencje do polimeryzacji, dlatego nie sa przydatne do przeróbki i uwodornienia na paliwa plynne. Smola —szczególnie z procesów karbonizacji w zlozu fluidalnym — jest produktem labilnym, wykazujacym tendencje do polimeryzacji i kondensacji. Produkty takie nie powinny byc poddawane przedluzonemu w czasie dzialaniu podwyzszonych temperatur. Smola fluidalna powinna byc jako pólprodukt mozliwie latwoplynna, co ulatwia jej wykondenso- wanie z gazów pokarbonizacyjnych i jej odstawanie i odpopielenie.

Celem wynalazku jest uzyskanie w procesie karbonizacji smoly przydatnej do uwodornienia z równoczes¬ nym odsiarczeniem karbonizatu. Cel ten osiaga sie prowadzac proces karbonizacji w zlozu fluidalnym z doprowadzeniem ciepla z zewnatrz, w temperaturze ponizej 580°C, stosujac jako medium nosne goracy gaz, zawierajacy powyzej 5% wodoru, bedacy nie tylko nosnikiem ciepla ale i reagentem w procesie równoczesnego odgazowania i odsiarczania. Korzystnie stosuje sie spaliny uzyskane ze spalania gazu koksowniczego z niedomiarem powietrza do uzyskania w nich zawartosci wodoru powyzej 5% obj.

Zasadniczym reagentem jest wodór. Gaz nosny moze stanowic czysty wodór lub mieszanina wodoru z innymi gazami, ale ze wzgledu na efekty jakosciowe w odniesieniu do produktów pozadane jest jak najwyzsze cisnienie parcjalne wodoru w gazie, w kazdym razie objetosciowo zawartosc wodoru w gazie powinna byc wyzsza od 5%. Goracy wodór przylaczajac sie do wolnych rodników i nienasyconych wiazan wystepujacych w smole zwiazków, w chwili odgazowania, zapobiega polimeryzacji produktu lotnego i powstawaniu ciezszych spolimery- zowanych skladników wydzielajacych sie ze smola. Wskutek tego utrzymuje sie duza plynnosc gotowego produktu smolowego.2 102 447 Opisany proces uwodornienia wstepnego smoly „in statu nascendi" powoduje zwiekszenie zawartosci wodoru w gotowym kondensujacym produkcie smolowym, który zawiera co najmniej 7,4% wodoru. Wodór zawarty w goracym gazie nosnym reaguje równoczesnie z zawartymi w powstajacym odgazowanym karbonizacie zwiazkami siarki organicznej, przy czym w temperaturze odgazowania ponizej 580°C nastepuje tworzenie sie siarkowodoru uchodzacego z gazami i odsiarczenie karbonizatu. Temperatura wymieniona wystarcza do wyprowadzenia w formie siarkowodoru 70—80% siarki wprowadzonej we wsadzie, tak ze osiaga sie zasiarczenie resztkowe karbonizatów co najmniej 20-30% nizsze od dopuszczalnego normami dla paliw ze wzgledu na ochrone powietrza atmosferycznego. Poniewaz gaz nosny jest beztlenowy, a w reaktorze panuje ochronna atmosfera wodorowa — nie powstaje S02 i cala siarka wyprowadzana^ jest w formie siarkowodoru. Przy wykondensowaniu smoly gaz nosny pokarbonizacyjny musi byc schlodzony, tak iz mozna zen (jedna ze znanych metod) bezposrednio potem wyplukac H2S przed wypuszczeniem gazu do powietrza atmosferycznego lub skierowaniem go do spalania czy utylizacji. Wyplukany tak siarkowodór mozna przerabiac i utylizowac dalej ogólnie znanymi metodami.

Calosc operacji technologicznych w tej metodzie prowadzi sie systemem bezcisnieniowym, co równiez wplywa korzystnie na jakosc smoly. Lokalne nadcisnienia w ukladzie pomiedzy wlotem gazu do reaktora a ssawa kondensacji rzedu do 4 kPa/400 mm sl. H20/ wynikaja tylko z potrzeby utrzymania przeplywu gazu nosnego i pokonania oporów w zlozu fluidalnym i aparaturze. Zaleta metody jest równiez równoczesnosc reakcji odgazowania i odsiarczania. Zachodza one w jednej operacji technologicznej i w jednym naczyniu (reaktorze), bez potrzeby jakichkolwiek dodatkowych operacji. W doborze gazu nosnego istnieje bardzo szeroki wachlarz mozliwosci. Korzystnie jest jednak stosowac — jako medium fluidyzujace a równoczesnie i reagent — spaliny uzyskane ze spalania gazu koksowniczego, prowadzac spalanie z niedomiarem powietrza, tak aby uzyskac pozadana zawartosc wodoru w spalinach, w ilosci powyzej 5% obj.

Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób karbonizacji rozdrobnionego wegla w zlozu fluidalnym, znamienny.tym, ze jako medium fluidyzacyjne stosuje sie gaz zawierajacy powyzej 5% obj. wodoru, korzystnie spaliny uzyskane ze spalania gazu koksowniczego z niedomiarem powietrza do uzyskania w nich zawartosci wodoru powyzej 5% obj. **