PL145182B1 - Method of producing methane containing gases - Google Patents

Description

****.* im* Twórcawynalazku Uprawniony z patentu: British Gas Corporation, Londyn (Wielka Brytania) Sposób wytwarzania gazów zawierajacych metan Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania gazów zawierajacych metan na drodze zgazowania wegla. Podczas zgazowania wegla para wodna i tlenem powstaje wodny odciek zawierajacy glównie solubilizowane zwiazki fenolowe, amoniak, siarkowodór, cyjanowodór, metale alkaliczne i sól.Odciek ten nie moze byc spuszczony do kanalu sciekowego bez obróbki, poniewaz biologiczne zapotrzebowanie tlenu jest o wiele za duze, aby srodowisko naturalne moglo je pokonac bez powaznych skutków ekologicznych. Problem tenjest znacznie powazniejszy przy procesie z wytwa¬ rzaniem suchego popiolu i zuzla plynnego niz przy procesie z wytwarzaniem suchego popiolu, poniewaz zuzycie pary w tym procesie jest na ogól nizsze i odcieki sa raczej bardziej stezone.Konwencjonalnie, powyzsze odcieki mozna poddawac obróbce w celu usuniecia fenolu i amoniaku przed obróbka biologiczna. Alternatywnie, nie traktowane lub czesciowo traktowane odcieki mozna spopielac, przy czym do usuniecia pozostaja pozostalosci stale. Wszystkie te sposoby obróbki odcieku maja pewne wady i stwarzaja trudnosci technologiczne.Zawracanie wodnych odcieków otrzymywanych podczas zgazowania wegla para wodna i tlenem jest znane. Taknp. w publikacji PTC nr WO 80/00974 opisano sposób, w którym odcieki otrzymane podczas procesu zgazowania wegla suchym popiolem, na zlozu nieruchomym, wpro¬ wadza sie do generatora gazowego, na popiól — zuzel plynny, ze zlozem porywanym. Podobnie, opis patentowy St. Zjedn. Am. nr 3 971 636 opisuje zawracanie wodnego kondensatu oddzielonego z gazu syntezowego, otrzymanego za pomoca zgazowania wegla z wytworzeniem popiolu i zuzla plynnego, z zastosowaniem zloza fluidalnego. W tych przykladach odciek stosuje sie jako nosnik do wprowadzania mialu weglowego w postaci szlamu do generatora.Pomimo, ze w powyzszych sposobach generator gazowy pierwotny stanowi generator na popiól — zuzel plynny, sposoby te polegaja na zupelnie róznych postepowaniach. W zadnym z tych przypadków generator gazowy na popiól — zuzel plynny nie ma zloza nieruchomego i z tego wzgledu wystepuje oczywista korzysc, poniewaz ruchome zloze pozwala na bardzo szybkie ogrza¬ nie odcieku i w zwiazku z tym eliminuje sie niebezpieczenstwo wygaszania reakcji.2 145 182 Z publikacji WO 80/00974 oczywiste jest, ze odciek z etapu ze zlozem nieruchomym zawraca sie tylko do etapu ze zlozem porywanym. Rozwazania znanego stanu techniki nie prowadzily do wniosku, ze moznaby z powodzeniem dokonac zawracajacego wtryskiwania odcieku do genera¬ tora gazowego na popiól — zuzel plynny ze zlozem nieruchomym.Stwierdzono nieoczekiwanie, ze mozna przeprowadzic skuteczna operacje zgazowania wegla na zlozu nieruchomym z wytwarzaniem popiolu i zuzla plynnego za pomoca bezposredniego wtrysniecia wody razem z innymi czynnikami gazujacymi oraz, ze w przypadkach, gdy woda stanowi odciek, problem jego usuwania zostaje zasadniczo zlagodzony.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze strumien zasilajacy staly weglowy material zostaje zgazowany w obecnosci pary wodnej i tlenku jako czynników gazujacych, przy zastosowa¬ niu zloza nieruchomego i warunków do wytwarzania popiolu — zuzla plynnego, zas wytworzony gaz poddaje sie obróbce w celu usuniecia z niego nieprzereagowanej pary, zwiazków rozpuszczal¬ nych w wodzie i skraplajacych sie zwiazków organicznych i charakteryzuje sie tym, ze czesc potrzebnej do reakcji pary wodnej wprowadza sie dodajac wode w mieszaninie z innymi czynni¬ kami gazujacymi. Korzystnie, jako woda stosuje sie wode odpadowa, pochodzaca z obróbki wytworzonego gazu. Jednakze, jako wode mozna tez stosowac czysciejsze postaci wody, takie jak woda uzywana do chlodzenia lub do zasilania boilera.Zawracany odciek wtryskuje sie w tym miejscu, gdzie dodaje sie inne czynniki gazujace, a mianowicie przez dysze do przewodu. W praktyce urzadzenie do wprowadzania pary i dysze musza byc zmodyfikowane tak, aby mozna bylo wprowadzac wode w miejscu wtryskiwania pary wodnej.Podanie wody powoduje szereg nieoczekiwanych korzysci, pomimo, ze nalezalo raczej oczekiwac, ze dodatek taki bedzie mial wplyw albo na dzialanie generatora gazowego albo na operacje spuszczania zuzla. Jednakze, w zadnym z tych przypadków nie zauwazono trudnosci. Stwierdzono, ze zuzycie tlenu (w odniesieniu do ilosci zuzytego materialu weglowego) lekko wzroslo, jednak zostalo to wiecej niz skompensowane przez oszczednosci w kosztach ze wzgledu na zmniejszenie wytwarzania pary. Ponadto, znaczna korzysc wynika z faktu, ze jezeli stosuje sie wode odpadowa, to znaczna oszczednosc powstaje wskutek ponownego zuzycia wody, a ponadto zostaja w reakto¬ rze usuniete zawieszone substancje. Zwiazki organiczne sa, oczywiscie, uzyteczne jako reagenty.Tak wiec, zawracanie wody odpadowej w powyzszy sposób obniza w znacznym stopniu zapotrzebowanie na pare wodna do zgazowania, np. okolo 50% zasadniczo calego odcieku normalnie wytwarzanego przy zgazowaniu wegla bitumicznego zostaje zawrócone. Do 50% cal¬ kowitego zapotrzebowania na H2O dla reakcji zgazowania moze byc dostarczone za pomoca wody, a mianowicie w postaci wodyjako takiej lub w postaci wody odpadowej. Dalsza korzysc polega na tym, ze substancje nieorganiczne zawarte w wodzie odpadowej przechodza do zuzla i z nim usuwane sa z obiegu. Zawartosc metali ciezkich w zuzlu np. cyrkonu, wzrasta w porównaniu z procesem bez wtryskiwania cieczy. Usuniecie pewnej ilosci wody odpadowej w celu obróbki dla usuniecia chlorków i innych soli moze byc korzystne, gdy nastepuje zageszczenie sie tych zwiazków w wodzie odpadowej. Woda odpadowa moze zawierac pewne zwiazki organiczne, rozpuszczone w niej lub zemulgowane. Jednakze, dodatkowo, woda moze byc stosowana jako nosnik do wprowa¬ dzania zawieszonych czesci stalych, np. mialu weglowego, do reaktora. Wynalazek blizej ilustruje nastepujacy przyklad.Przyklad . Urzadzenie do zgazowania wegla pracujace ze zlozem nieruchomym i metoda popiól — zuzel plynny, np. opisana w „The Chemistry of Coal Utilization", 2-nd Supplementary Volume, 1981, publikacja John Wiley Son, Inc. zostalo zmodyfikowane tak, aby umozliwic wtrysniecie wody w dól dysz wprowadzajacych pare wodna i tlen. Urzadzenie wprawiano w ruch konwencjonalna technika zgazowania wegla Markam Mains za pomoca pary wodnej i tlenu, pod cisnieniem pracy 24-78-105 Pa. Predkosc zasilania reagentami i predkosc wytwarzania gazu zesta¬ wiono w nastepujacej tabeli. W kolumnie A podano predkosci reagentów przed wtrysnieciem cieczy. Wtryskiwanie cieczy zwiekszano stopniowo w etapach przedstawionych w kolumnach B, C i D w ciagu 21godz.145 182 3 Tabela Predkosc zasilania weglem (komory sluzy/godz) Predkosc przeplywu pary (m3/godz) Predkosc wtryskiwania lugu (kg/godz) Ogólny stosunek H2O/O2 Przeplyw gazu (m3/godz) A 3,89 5418 0 1,16 21165 B 3,90 4827 440,38 1,17 21672 C 3,83 4482 708,24 1,18 20861 D 3,76 4182 817,20 1,16 20482 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazów zawierajacych metan, w którym strumien zasilajacy zawiera¬ jacy staly material weglowy poddaje sie zgazowaniu w obecnosci pary wodnej i tlenu jako czynni¬ ków gazujacych, w warunkach zloza nieruchomego i wytwarzania popiolu — zuzla plynnego, zas wytworzony gaz poddaje sie obróbce w celu usuniecia z niego nieprzereagowanej pary wodnej, zwiazków rozpuszczalnych w wodzie i skraplajacych sie zwiazków organicznych, znamienny tym, ze czesc potrzebnej do reakcji pary wodnej wprowadza sie przez dodanie wody w mieszaninie z innymi czynnikami gazujacymi. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako wode stosuje sie wode odpadowa, zawierajaca skroplona nieprzereagowana pare, rozpuszczalne w wodzie zwiazki i skroplone zwiazki organiczne, otrzymana przez obróbke wymienionego wytworzonego gazu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze do 50% wody potrzebnej do reakcji zgazowania dostarcza sie w postaci cieklej. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazów zawierajacych metan, w którym strumien zasilajacy zawiera¬ jacy staly material weglowy poddaje sie zgazowaniu w obecnosci pary wodnej i tlenu jako czynni¬ ków gazujacych, w warunkach zloza nieruchomego i wytwarzania popiolu — zuzla plynnego, zas wytworzony gaz poddaje sie obróbce w celu usuniecia z niego nieprzereagowanej pary wodnej, zwiazków rozpuszczalnych w wodzie i skraplajacych sie zwiazków organicznych, znamienny tym, ze czesc potrzebnej do reakcji pary wodnej wprowadza sie przez dodanie wody w mieszaninie z innymi czynnikami gazujacymi.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako wode stosuje sie wode odpadowa, zawierajaca skroplona nieprzereagowana pare, rozpuszczalne w wodzie zwiazki i skroplone zwiazki organiczne, otrzymana przez obróbke wymienionego wytworzonego gazu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze do 50% wody potrzebnej do reakcji zgazowania dostarcza sie w postaci cieklej. PL PL