PL45015B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL45015B1
PL45015B1 PL45015A PL4501560A PL45015B1 PL 45015 B1 PL45015 B1 PL 45015B1 PL 45015 A PL45015 A PL 45015A PL 4501560 A PL4501560 A PL 4501560A PL 45015 B1 PL45015 B1 PL 45015B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
tar
content
conversion
partial
Prior art date
Application number
PL45015A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL45015B1 publication Critical patent/PL45015B1/pl

Links

Description

Przez zgazowanie pod cisnieniem stalych pa¬ liw z tlenem i para wodna otrzymuje sie gaz palny, który stosuje si£ w pierwszej linii jako gaz przesylany na duze odleglosci lub jako gaz syntetyczny, którego górna wartosc opa¬ lowa, po wymyciu kwasu weglowego az do 2% i zaleznie od rodzaju uzytego paliwa, wynosi 3700 do 4500 keal/NmS. Zawartosc tlenku we¬ gla, wynosi okolo 18 do 32%, jest wiec znacz¬ nie wieksza niz w gazie koksowniczym (6°/© CO) i w gazie miejskim (10—15°/« Co). Ciezar wla¬ sciwy wymytego gazu jest równiez wiekszy niz gazu koksowniczego.Zawartosc tlenku wegla w gazie zgaaowa- nym pod cisnieniem zmieniac sie moze przez to w czystym gazie miedzy 18 do 32°/o dla¬ tego, ze zgazowainie paliwa przeprowadza sie z wieksza lub mniejsza iloscia pary wodnej.Z wiekszym dodatkiem pary zawartosc tlenku wegla jest. mniejsza. Podczas procesu gazowa¬ nia tylko czesc pary zostaje przemieniona, a re¬ szta przechodzi przez wytwornice gazu nie¬ wykorzystana. Otrzymywanie gazu przy zga- zowaniu pod cisnieniem z mniejsza zawarto¬ scia CO niz 18°/o jest nieekonomiczne, a ze wzgledów technicznych trudne. Przy duzym dodatku swiezej pary, a wiec przy zimnym przebiegu wytwornicy, popiól nie cieknie, lecz opada jako pyl, który z trudnoscia daje sie usuwac z popielnika.Zadaniem wynalazku jest przeprowadzac zga- zowande w najlepszych ekonomicznie warun-kach, a mimo to otazymac gaz ubogi w tlenek wegla, który odpowiada mniej wiecej gazowi ko&sowniczamoi lub . miejskiemu. Wynalazek stosuje przy tym pozornie droge okrezna, jeze¬ li wyltararza najpierw gaz palny z duza zawar¬ toscia tlenku Wegla i przeprowadza go nastep¬ nie przez znane urzadzenie konwertujace, któ¬ re w okreslony sposób laczy sie bezposrednio z wytwornica gazu. Wedlug wynalazku wytwa¬ rza sie gaz ubogi w tlenek wegla, przesylany na duze odleglosci, miejski lub gaz syntetycz¬ ny przez zgazowanie stalych paliw z tlenem l para wodna w wysokich temperaturach w ten sposób, ze najpierw wytwarza sie przez zgazowanie paliwa z tlenem i mniejsza iloscia pary, niz potrzebna bylaby do bezposredniego wytwarzania gazu z równoczesna mniejsza za¬ wartoscia tlenku wegla, gaz surowy ze stosun¬ kowo duza zawartoscia tlenku wegla, który po ochlodzeniu do temperatury tworzenia sie rosy lub kilka stopni ponizej i po wytraceniu we¬ glowodorów wrzacych w wysokich tempera¬ turach, podgrzewa sie do temperatury reakcji w konwertorze i przeprowadza przez kataliza¬ tor konwertujacy, po czym gaz konwertowany zostaje ochlodzony, uwolniony ze skroplin i oczyszczony. Surowy gaz wychodzacy z wy¬ twornicy zostaje wiec skonwertowany po wy¬ traceniu weglowodorów wrzacych w wysokich temperaturach pod cisnieniem, równym lub tylko 'nieznacznie mniejszym od cisnienia, z któ¬ rym opuszcza wytwornice i po podgrzaniu do temperatury £50 do 400°C z wykorzystaniem swojej zawartosci pary wodnej.Zadamiem wynalazku jest nastepnie zmniej¬ szenie gestosci gazu wytworzonego przy zga- zowaniu pod cisnieniem, podniesienie jego ja¬ kosci przez dodanie gazów o wiekszej warto¬ sci opalowej do jakosci gazu miejskiego lub gazu przesylanego na duze odleglosci, a przy tym zgazowanie pod cisnieniem nalezy prze¬ prowadzic w warunkach "najlepszych technicz¬ nie i ekonomicznie. Szczególnie dodatek pary i tlenku powinien byc nastawiony na najeko- nomiczniajsza produkcje gazu, przy czym mo¬ ze byc równiez wytwarzany gaz surowy o wie¬ kszej zawartosci fllenku wegla.Wiadomo, ze le, jak równiez gazy nie zawierajace w ogóle smoly, moga byc konwertowane przy wytwa¬ rzaniu gazu bez cisnienia z odpowiednimi, nie¬ wrazliwymi katalizatorami, z dodatkiem pary wodnej. Przy itym katalizatory malo wrazliwe na gazy surowe zawierajace smole posiadaja wlasciwosc, ze przy duzych zawartosciach kwa¬ su weglowego w gazie wytwarzanym przy aga- zowaniu pod cisnieniem, powoduja przy kon¬ wertowaniu tylko nieduzy przerób.Nastepnie okazalo sie, ze równiez katalizato¬ ry malo wrazliwe, jezeli konwertowanie prze¬ prowadza sie pod cisnieniem, dopuszczaja tyl¬ ko male szybkosci przestrzenne i posiadaja bar¬ dzo ograniczona trwalosc aktywnosci.Teraz stwierdzono, ze przyczyna zawodu ka¬ talizatora jest to, ze w gazie wytwarzanym pod cisnieniem znajduja sie ciala, które juz po krótkim czasie zmniejszaja znacznie lub ni¬ szcza calkowicie aktywnosc katalizatora kon¬ wertujacego. Tymi cialami sa szczególnie sub¬ stancje asfaltowe zdolne do reakcji, np. nie¬ stale czasteczki paku, latwo polimeryzujace zwiazki wegla z wodorem, tlen, siarka, azot, nastepnie zwiazki takie, jak styrol, diolefina, tlenek azotu.W wytwornicy gazu wytwarza sie wedlug wynalazku najpierw gaz surowy z 20—25°/o CÓ, w stosunku do gazu suchego, który opuszcza wytwornice gazu pod cisnieniem mniej wiecej 25 at i z temperatura od 400 do 700°C. Gaz ten zawiera jeszcze znaczne ilosci niewykorzy¬ stanej pary, jak równiez weglowodory wrzace w wysokich temperaturach i pyl.Wedlug wynalazku, goracy gaz wytwarza¬ ny pod cisnieniem, o cisnieniu mniej wiecej panujacym w wytwornicy, zostaje uwolniony od zaklócajacych substancji stalych, plynnych i polimeryzujacych w ten sposób, ze w gazie pozostaja znaczne ilosci czasteczek oleju i smo¬ ly, nieszkodliwych dla katalizatora. Po tym na¬ stepuje konwertowanie czesciowego Oczyszczo¬ nego gazu surowego pod cisnieniem i z wyko¬ rzystaniem zawartosci pary wodnej w gazie przez znane katalizatory. W tych warunkach daje sie przeprowadzic nie tylko konwertowa¬ nie gazu pod cisnieniem bez uszkodzenia ka • talizatora, lecz takze udaje sie równoczesnie uszlachetnic pozostale w gazie skladniki oleju i smoly. Zawartosc pary wodnej i zawartosc w gazie par oleju i smoly mozna podniesc przez dodatek wody, pary, smoly lub oleju, zanim do¬ stanie sie on do konwertora. Równoczesnie jest mozliwe nie tylko daleko idace wykorzysta¬ nie pary wodnej, lecz takze równiez ciepla, któ¬ re zawarte jest w gazie surowym.Czesciowe oczyszczenie goracego gazu wy¬ twarzanego pod cisnieniem z wymienionych substancji zaklócajacych, które nie tylko uszka¬ dzaja katalizator, lecz takze powoduja tworze¬ nie sie osadów na sciankach wymienników cie¬ pla i podgrzewaczy, w których gaz zostaje _ 2 _podgrzany .do temperatury konwertora, moce nastapic w taki sposób, ze gaz goracy wy¬ chodzacy z wytwornicy gazu jest obrabiany przez ciecz przemywajaca, rop. wode lub olej i smole. Przez obróbke woda lub mieszanke smoly, gazu i wody temperatura gazu gorace¬ go zostaje obnizona i jej zawartosc pary wod¬ nej zwiekszona. Gaz zostaje teraz tak ochlodzo¬ ny, ze wydzielaja sie skropliny w pozada¬ nych ilosciach. Dzieje sie to najlepiej przez ochlodzenie az do temperatury tworzenia sie rosy lub kilka stopni ponizej, tj. do tempera¬ tury od 190—210°C, najlepiej 195—200°C. Skro¬ plimy zawieraja nastepnie substancje zaklóca¬ jace stale, plynne i polimeryzujace. Pozostale w gazie kropelki cieczy zostaja usuniete z ga¬ zu przez znane narzady, np. oddzielacze udaro¬ we, filtry lub tp., poniewaz osady i zeskoru- pienia na sciankach podgrzewaczy powstaja glównie z powodu krakingu mgly i kropelek cie czy, które osadzaja sie na sciankach podgrze¬ waczy. Dla dalszego zabezpieczenia sie przed tego rodzaju zjawiskami, oddzielacze udarowe i filtry utrzymywane sa w temperaturach, w których nie moze nastapic utworzenie sie mgly i kropli cieczy. Gaz oczyszczony w ten sposób zawiera jeszcze wszystkie weglowodory w po¬ staci pary w warunkach ruchowych, jak rów¬ niez 40—65% objetosci pary «wodnej i wszyst¬ kie zanieczyszczenia, z pomiedzy których szcze¬ gólnie nalezy wymienic kwas weglowy, siarko¬ wodór, organiczne zwiazki siarki, amoniak i kwas pruski. Gaz surowy moze byc dalej ochlo¬ dzony w rekuperatorze az do temperatury mniej wiecej 160—170°C. Nastepnie zostaje on celowo podgrzany do temperatury konwerto¬ wania w granicach od 280—400°C, na skutek wymiany ciepla w stosunku do gazu skon- wertowanego plynacego z reaktora konwertu¬ jacego. Przy tym unika sie; ochlodzenia gazu miedzy filtrem i podgrzewaczem, które moglo¬ by doprowadzic do utworzenia sie mgly i kro¬ pelek cieczy w gazie.Utworzenie skroplin w gazie nasyconym pa¬ ra wodna przeprowadza sie w znanych rekupe- ratorach lub podobnych wymiennikach cie¬ pla. Tworzace sie przy tym skropliny mozna uzyc jako ciecz do przemywania. Otrzymane przy czesciowym oddzieleniu czasteczki paku i smoly, wrzace w wysokich temperaturach, zostaja z powrotem odprowadzone do wytwor¬ nicy, azeby utworzyc przez to w jej górnych warstwach na stalym paliwie warstwe filtra¬ cyjna, zwilzona przez te ciala, które zmniej¬ sza porywanie czesci stalego paliwa, poniewaz jako zwilzony zasyp posiada ona wlasciwosci filtracyjne. Przy tym substancje zaklócajace zostaja w wytwornicy równoczesnie Czesciowo rozbite.Jezeli goracy gaz zostaje obrobiony olejem lub smola, to wyistepuje w nim zwiekszenie za-' waHtosci par oleju i smoly. Przy tym imoze byc przeprowadzone mniej lub wiecej posuniete ochlodzenie gazu. Poniewaz obecnie mieszanki olejn i smoly powoduja intensywne wydziela¬ nie z gazu substancja zaklócajacych, nie po¬ trzebne jest tak silnie chlodzenie, jak przy sto¬ sowaniu wodnistych cieczy. Stad wynika ko¬ rzysc, ze gaz po wymyciu olejem lub smola moze byc skierowany do konwertowania bez skraplania par smoly, a *yIko przy wydaie- ^ laniu malych ilosci skroiplm smoly w odpowied¬ nio wysokich temperaturach przez oddzielacz udarowy lub filtr, i ze wymienniki ciepla, któ¬ re powinny zwiekszyc temperature gazu do koniecznej dla konwertowania, staja sie zbed¬ ne w calosci lub czesciowo.Miara czesciowego wytracania substancji, za¬ klócajacych jest to, w jakim stopniu pozosta¬ le jeszcze w gazie pary smoly i oleju lub cza¬ steczki gazu uszkadzaja w ciagu dluzszego okre¬ su czasu katalizator konwertujacy lub nie. Przy tym istnieje ze wzgledu na uszlachetnienie we¬ glowodorów zawartych w gazie zainteresowa¬ nie oo do tego, alby ograniczyc o ile to mo¬ zliwe ilosc wydzielonych czesci skladowych.Okazalo sie dalej, ze ilosc substancji moze byc szczególnie wtedy mniejsza, jezeli uda sie wydzielic równiez najdelikatniejsze wytracona czasteczki. W ten sposób wysoka sprawnosc oddzielacza zyskuje duze znaczenie.Wedlug innej postaci wykonanie wynalazku, substancje zaklócajace zostaja usuniete przez ciala o powierzchni aktywnej, jak wegle i ko¬ ksy z dostateczna aktywnoscia powierzchni, zel kwasu krzemowego, aktywny tlenek glinu al¬ bo przez katalizatory szczelinowe jak kataliza¬ tory z bezwodnikiem chromowym na aktyw¬ nym nosniku. Wtedy wprowadza sie na przy¬ klad do goracego gazu surowego ciala chlodza¬ ce, np. olej, smole, lub wode ewentualnie pare wodna w takiej ilosci, ze temperatura gazu su¬ rowego, z która opuszcza on wytwornice, zo¬ staje obnizona tylko do takiej wartosci, która jest celowa do konwertowania, bez uprzednie¬ go, znacznego wydzielenia przez skraplanie cza¬ steczek smoly lub paku, -wrzacych w wysokich temperaturach. Wprowadzenie cial chlodzacych moze odpasc, jezeli gaz uchodzacy z wytwor- — 3 —nlcy gazu posiada juz temperature potrzebna do konwertowania.Po wydzieleniu substancji zaklócajacych przez ciala stale, aktywne na powierzchni, gaz oczy¬ szczony poprzednio zostaje jeszcze w danym przypadku filtrowany, aby wydzielic ewentual¬ ny destylat stalych dal aktywnych na powierz¬ chni i nastepnie dostaje sie bezposrednio do konwertowania. Zawiera on duze ilosci kwa¬ su weglowego, jak równiez tlenku wegla, siar¬ kowodoru, organicznych zwiazków siarki, amo¬ niaku i kwasu pruskiego, par smoly, tij. wszy¬ stkie skladniki gazu surowego, za wyjatkiem spolkneryzowanych lub zatrzymanych substancji zaklócajacych, jak równiez w przypadku do¬ plywu pary wodnej — zwiekszona w stosunku do gazu surowego zawartosci pary wodnej.Znajduje sie on, jak juz powiedziano, w tem¬ peraturze potrzebnej do konwertowania.Obie postacie wykonania wedlug wynalazku dla pierwszego oczyszczenia moga byc równiez wspólnie stosowane. Jest to np. wtedy korzyst¬ ne, jezeli przez czesciowe wydzielenie skladni¬ ków smoly lub paku, wrzacych w wysokich temperaturach, usuniete zostana przez oziebie¬ nie zaklócajace skladniki smoly w gazie ale nie zadne inne substancje stanowiace przeszkode, jak styrol, diolefma, tlenek azotu, które zawarte sa w gazie i moga tworzyc reakcje polimeryzu¬ jace same ze soba lub wspólnie, które wstepu¬ jac do katalizatora konwertujacego szkodza bar¬ dzo jego wysokiej aktywnosci. W tym przy- paijku, po czesciowym wydzieleniu skladników smoly lub paku, wrzacych w wysokich tempe¬ raturach, przez oziebienie, przed lub po ogrza¬ niu gazu do temperatury konwertujacej, prze¬ prowadza sie opisana obróbke przez stale ciala aktywne na powierzchni i nastepnie dopiero kieruje sie gaz do katalizatora konwertuja¬ cego.Podczas konwertowania czesciowo oczyszczo¬ nego gazu surowego pod cisnieniem równym lub nieco mniejszym niz przy wytwarzaniu gazu, niewykorzystana para wodna w wytwor¬ nicy gazu staje sie dalej uzyteczna na skutek reakcji wymiany wiekszej czesci tlenku we¬ gla na dwutlenek wegla i wodór. Równoczesnie zostaje przez to zmniejszony nadmiar wody w gazie, przez co zostaja zaoszczedzone koszty na czyszczenie gazu z wody.Uprzednia obróbka umozliwia zastosowanie równiez bardzo aktywnych katalizatorów kon¬ wertujacych, których aktywnosc przez dlugi okres czasu daje sie utrzymac z duza bardzo szybkoscia przestrzenna od 500 do 2500 Nm" gazu, najlepiej 700 do 1000 Nm* na m* kata¬ lizatora i godzine.Podczas konwertowania gazu ogrzewa sie przez cieplo reakcji mniej wiecej o 100°C. Nie¬ spodziewanie wymiana reakcji nastepuje mimo zawartosci w gazie surowym zanieczyszczen, jak siarkowodór, organiczne zwiazki siarki, sub¬ stancje zywicotwóreze ftd., które sa znane ja¬ ko „trucizny katalizatora", prawie w zupelnosci odpowiednio do warunków równowagi. Osiaga sie 80 do 95*/o teoretycznie mozliwej wymiany.Przewazajaca ilosc substancji zywicotwórczych i organicznych zwiazków siarki zostaje przy tym usunieta przez uwodornianie lub zamie¬ niona na siarkowodór, dajacy sie lekko wy¬ dzielic.Na skutek dzialania tych katalizatorów kon¬ wertujacych, pary oleju i smoly zostaja znacz¬ nie uszlachetnione i utrwalone. Tak np. ilosc benzyny zawartej w gazie zostaje prawie po¬ dwójna, przy czym zapachy w benzynie znacz¬ nie zwiekszaja sie, zawartosc weglowodorów etylenowych spada, a zawartosc nasyconych we¬ glowodorów wzrasta. Równoczesnie zwieksza sie zawartosc wartosciowych fenoli rozpusz¬ czalnych w wodzie. Nastepnie spada zawartosc zwiazków siarki w oleju i smole. Zawartosc niepozadanych kwasnych olejów w lekkim i sred¬ nim oleju jest znacznie mniejsza, co Wskazuje, ze wieloczasteczkowe, malo wartosciowe czesci kwasu karbolowego zostaly zamienione w roz¬ puszczalne w wodzie kwasy karbolowe. W sa¬ mym gazie zawartosc kwasu pruskiego i orga¬ nicznych zwiazków siarki spadla do ulamka zawartosci poczatkowej.Pokazalo isie nastepnie, ze czesciowe oczysz¬ czenie gazu surowego wedlug wynalazku po¬ zwala na zastosowanie równiez katalizatorów konwertujacych, które posiadaja równoczesnie zdolnosc uwodorniania i moga jeszcze bardziej uszlachetnic skladniki oleju i smoly w gazie.Uszlachetnienie moze byc tak dalece doprowa¬ dzone, ze benzyna otrzymana z gazu przy prze¬ róbce gazu po konwertowaniu nie wymaga wie¬ cej zadnej przeróbki przez oczyszczanie uwo¬ dorniajace, lecz otrzymuje sie bezposrednio olej napedowy do silników tylko przez desty¬ lacyjne oddzielenie lekkich i srednich olejów i w razie potrzeby przez wymycie fenoli.Jako katalizatory konwertujace moga byc stosowane zelazne katalizatory, uaktywnione przez tlenek chromu, mase Luxa, Irude lakowa lub podobne wodorotlenki zelaza. Odpowiednie sa równiez katalizatory, które zawieraja jako metal czynny, tlenki lub siarczki metali szó- —f-stej grupy periodycznego ukladu pierwiastków, jak molibden, wolfram. Równoczesnie maja one zdolnosc uwodorniania umiej lub wiecej wy¬ razna, zwlaszcza jezeli zawieraja jeszcze siarcz¬ ki i tlenki metali grupy ósmej periodycznego ukladu, np. kobalt. Jako odpowiedni okazal sie na przyklad katalizator z aktywnego tlenku glinu z3,4 Jezeli po dluzszym okresie pracy aktywnosc katalizatora w znacznym stopniu spadla, to mo¬ ze ona zostac znów zwiekszona przez regene¬ racje w normalnej temperaturze reakcji, za pomoca powietrza lub gazu obojetnego, zawie¬ rajacego tlen lub pare. Zwykle aparaty do konwertowania wytrzymale na cisnienie, moz¬ na zastosowac wedlug wynalazku równiez do obróbki gazu otrzymywanego pod cisnieniem.Gaz konwertowany moze byc uprzednio ochlo¬ dzony przez wymiane ciepla do gazu surowego doplywajacego do konwertowania, a pozostale jeszcze czynne cieplo — wykorzystane w reku- peratorze celem wytworzenia pary. Nastepnie gaz moze byc dalej ochlodzony w jednej lub kilku posrednich lub bezposrednich chlodnicach i uwolniony od kwasu weglowego i siarkowo¬ doru w urzadzeniach przewidzianych do nor¬ malnego ruchu zakladu gazowego. Otrzymany w ten sposób czysty gaz zostaje nastepnie, w razie potrzeby po osuszeniu, uzyty jako gaz syntetyczny lub siekrowany do sieci gazu prze¬ sylanego na duze odleglosci lub sieci gazu miej¬ skiego. Gaz czysty otrzymany w procesie we¬ dlug wynalazku zawiera jeszcze tylko 4 do 8*/t tlenku wegla, a jego ciezar wlasciwy jest mniejszy niz gazu koksowniczego.Okazalo sie korzystne, a skladniki smoly otrzymane z gazu, po przeprowadzeniu konwer¬ towania w postaci uszlachetnionej, wprowa¬ dzic znowu i odparowac w calosci lub cze¬ sciowo, rvp. jako okreslone frakcje, w razie potrzeby równiez razem z otrzymanymi sko- pllnami wodnymi, przed obróbka gazu przez aktywne na powierzchni ciala stale, do wstep¬ nego oczyszczania w tych miejscach, gdzie od¬ bywa sie chlodzenie gazu dla czesciowego wy¬ dzielenia skladników smoly i paku, wrzacych przy wysokich temperaturach lub dla otrzyma¬ nia temperatury konwertowania. W ten spo¬ sób skladniki smoly dajace sie uszlachetnic zo¬ staja poddane wielokrotnemu dzialaniu uszla¬ chetniajacemu katalizatora konwertujacego i jakosc produktów uszlachetnionych zwiekszona.Dodatkowo moga byc doprowadzone w do¬ wolnym miejscu miedzy odplywem gazu z wy¬ twornicy a doplywem do katalizatora wlasne lub^obce weglowodory lub mieszanki wody i weglowodorów dla odparowania i przemiany w katalizatorze, z zastrzezeniem, ze te weglo¬ wodory stykaja sie z katalizatorem nie w po¬ staci kropel, lecz tylko w stanie pary. Przez to unika sie z pewnoscia, aby plynne Pstale sufo^ stancje zaklócajace dostaly sie do katalizatora i powodowaly tam uszkodzenia. Wazne jest tu i we wszystkich innych przypadkach, azeby równiez w urzadzeniach podgrzewajacych nie mógl nastapic termiczny rozklad zawartych w gazie weglowodorów lub tp. Dlatego celowo pro¬ wadzi sie srodki grzejne w urzadzeniach ogrzewczych w przeciwpradzie do strumienia gazu.Proces wedlug wynalazku otwiera: dla gazu otrzymywanego pod cisnieniem nowe mozliwo¬ sci wykorzystania. Gaz surowy np. otrzymywa¬ ny z wegla kamiennego przez zgazowanie pod cisnieniem posiada po wydzieleniu kwasu we¬ glowego wartosc opalowa ponizej 4000 kcal/Nm*.Azeby ja zwiekszyc mozna go zmieszac z gazem ziemnym, przy czym gestosc wzrasta panami ge¬ stosc gazu koksowniczego. Przez to jednak za¬ stosowanie mieszanki gazu jako gazu przesyla¬ nego na duze odleglosci zostaje utrudnione lub niedopuszczalne, Jezeli natomiast gaz zgazo- wany pod cisnieniem zostanie skonwertowany i uwolniony calkowicie lub czesciowo od kwa¬ su weglowego, to jego gestosc spada silnie.Przez zmieszanie z gazami o duzej wartosci opalowej, jak np. gaz ziemny, gaz rafinowany, Propan, Butan, moze on byc przeto lekko do¬ prowadzony do wymaganej wartosci opalowej gazu przesylanego na duze odleglosci np. 4600 kcal/Nm3 bez przekraczania ciezaru wlaciwego gazu koksowniczego. Przez to unika sie przerw w zakladach przerabiajacych, stosujacych gaz przesylany na duze odleglosci, których palniki reaguja czesto dotkliwie na róznice w gesto¬ sci gazu, Nastepnie gestosc wytworzonego gazu moze byc nastawiona przez dodanie innych ga¬ zów o wiekszej gestosci, jak azot, dwutlenek wegla, gazy spalinowe itp.Proces wedlug wynalazku, dla otrzymania ga¬ zu ubogiego w. tlenek, wegla przez zgazowanie pod cisnieniem, mozna bez trudnosci dostoso¬ wac do znanych urzadzen dla otrzymania ga¬ zu przez zgazowanie pod cisnieniem, poniewaz z dodatkowych aparatów potrzebnych jest tyl¬ ko wymiennik ciepla, reaktor do konwertowa¬ nia i podgrzebacz szczytowy do pierwszego pod¬ grzania tego reaktora do temperatury reakcji.Aparaty te ustawia sie celowo miedzy rekupe- ratorem wykonanym za wytwornica gazu iskraplaczem istniejacej instalacji wytwarzaja¬ cej g*& Proces wedlug wynala*u jest wyjasniony lepie} na przykladach.Przyklad 1. Wegiel kamienny slabo spie¬ kajacych sie zostal zgazowany pod cisnieniem 29 atn z tlenem i para wodna.Sklad gazu byl: Gaz surowy przemyty gaz czysty COt 30,0*/» l&k C2H4 0,5*/t G,Wt CO 17^/# 24,1V* Kf 40,7^/t 58,9*/t CH4 10,7V* 15,**/» N2 0,9°/t 1,3V* Górna warstwa opalowa 3970 kcal/Nm5 Gestosc w stosunku do powietrza 0,40 Zawartosc zwiazanej organicznie S 150 mgr/Nkn» Zuzycie cial dla zgazówania dla gara surowego dla gazu czystego Hen 0,10 NmtyNm* 0,22 Nm»/Nm3 Swieza para wodna 0,95 kg/Nm« 1,33 kg/Nm* Przyklad 2. Ten sam wegiel co w przy¬ kladzie 1 zostal zgazowany pod cisnieniem 23 atn z Alenem i para wodna w stosunku okolo 1 Kms tlenu na 4,5 'kg pary wodnej, jako cialo uzyte do zgazówania i w ten sposób wytworzo¬ no najpierw gaz o duzej zawartosci tlenku we¬ gla, który opuszcza wytwornice gazu z tempe¬ ratura okolo 500—600°C. Zostaje on ochlodzo¬ ny w chlodnicy do tamsjeratury od 195 do 28©aC, przy czym skroplmy wodne, które otrzy¬ muje sie w procesie, uzyte sa do przemywa¬ nia. W chlodnicy usuwa sie pyl i skladniki smoly i palcu. Równoczesnie gaz przyjmuje przy przemywaniu wode w postaci pary. Gaz wcho¬ dzi do chlodnicy z punktem .powstawania ro¬ sy, wynoszacym na przyklad 178°C i opuszcza ja x punktem powstawania rosy, wynoszacym okolo 195°C. Nastepnie zostaje on dalej ochlo¬ dzony w rekuperatorze do temperatury okolo 160 do 170°C. Tutaj wydzielaja sie skropiiny zawierajace wode, które nastepnie sa prowa¬ dzone w obiegu przez chlodnice, jako srodek przemywajacy. Po przejsciu rekuperaitora gaz posiada nastepujacy mniej wiecej sklad, w od¬ niesieniu do suchego gazu: Co, 26,5^/t CO 23,0*/» Ht 30^/t CH4 10,0«/t N* l,0*/t HaS 0,5Vt Gaz zawiera 240—270 mg/Nm8 siarki zwia¬ zanej organicznie i zawartosc pary wodnej od- powiadajajcej punktowi powstawania rosy, tj. 0,3—0,4 kg/Nm* gazu, nastepnie 100*—200 mg/Nta? kwasu praskiego, zmienne ilosci weglowodo¬ rów w postaci gazu, np. 25 g/Nm* weglowodo¬ rów skraplajacych sie.Ten wilgotny gaz surowy zostaje podgrzany po przejsciu przez oddzielacz udarowy do tem¬ peratury 250°C i prowadzony przez znany ka¬ talizator kobaltowy z tlenkiem molibdenu, ja¬ kiego uzyrwa sie do czyszczenia gazu ziemnego z szybkoscia przestrzenna 700 Nm*/"*3 katali¬ zatora i godzine. Po ochlodzeniu gaz posiada nastepujacy sklad: gaz surowy przemyty skonwertowany czysty gaz C02 38^/» 2,0*/# C2H4 o,y/» o,5«/* CO 3,l*/t 4,9°7t.H2 48,6f/* 77,8»/t CH4 8,4«/» 13,5°/t N, 0,8Vt 1&/9; HjS 0£»/» — górna warstwa opalowa 3880 kcal/Nm^ gestosc/powietriBe 0,25 organicznie zwiazna S 40 mg/Nm' organicznie zwiazana S w oleju i benzynie 0,2*70 zuzycie cial do zgazówania: dla gazu surowego dla gazu jeszcze niekonwertowanego czystego Tlen 0,17 Nm«/Nm3 0,22 Nm*/Nm3 Swieza para wodna 0,85 kg/Nm3 0,87 kg/Nm^ Podczas konwertowania wynikla zmiana we¬ glowodorów skraplajacych sie w postaci gazu, mimo duzej zawartosci dwutlenku wegla i pa¬ ry wodnej. Ilosc benzyny w postaci gazu po¬ dwoila sie prawie w stosunku do ilosci otrzy¬ manej bez konwertowania, a równiez zawarty w niej udzial zapachów wzrósl znacznie.Ilosc weglowodorów etylenowych spadla z mniej wiecej 20V» obj. do mniej wiecej 6°/o obj., zawartosc nasyconych weglowodorów wzro¬ sla z 12 na 29°/* obj., a równiez zawartosc fe¬ noli rozpuszczalnych w wodzie z 2 g/l na 10 g/l.Calkowita zawartosc siarki w benzynie z ga¬ zu wynosi 0,15*/t ciez. w procesie z czescio¬ wym czyszczeniem wedlug wynalazku i z kon¬ wertowaniem w stosunku do 0,81°/o ciez., przy znanej dotychczas przeróbce gazu gazowane¬ go pod cisnieniem bez konwertowania. Równiez otrzymane ilosci oleju i benzyny, wrzace przy wysokich temperaturach, które zostaja wydzie¬ lone z gazu skoniwertowanego przez skroplenie, osiagnely znaczna poprawe jakosci. Zawartosckwasnych olei spadla ze 36*/» obj. na 13°/t obj.Zawartosc siarki spadla podobnie jak w ben¬ zynie z gazu. Zawartosc kwasu pruskiego w ga¬ zie spadla se flO na 4 mg/NmS, a zawartosc organicznie 'zwiazanej siarki z 300 na 25 mg/Nm" W obiegu goracym katalizatora opisanym w tym (przykladzie, w którym gaz wytwarzany jest najpierw ze stosunkowo duza zawartoscia tlenku wegla, który nastepnie jest konwerto¬ wany, zuzycie pary w ilosci 0,87 kg/Nm' czy¬ stego gazu jest 34*/* mniejsza niz gazu, wy¬ twarzanego wedlug zwyklego dotychczas spo¬ sobu i który przy tym zawiera piec razy wie¬ cej tlenku wegla. Wytworzenie gazu przesyla¬ nego na duze odleglosci, zgodnego z norma, — wychodzac z gazu ^gazowanego pod cisnieniem, konwertowanego welug wynalazku — okreslaja nastepujace liczby: Gaz konwertowany posiada na przyklad za¬ wartosc tlenku wegla 3°/t. Jego gestosc — w odniesieniu do powietrza = 1, po wymyciu dwutlenku wegla do ostatecznej zawartosci 2% wynosi 0,25. 1500 Nm' gazu konwertowanego, zgazówanego pod cisnieniem, które daja po oczyszczeniu do 2% dwutlenku wegla 1000 Nm' czystego gazu, zostaje zmieszane z 602 Nm* gazu ziemnego i 408 Nm3 azotu, co w rezulta¬ cie daje 2010 NmS normalnego gazu, przesy¬ lanego na duze odleglosci. PL

Claims (11)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazu ubogiego w tle¬ nek wegla, przesylanego na duze odleglo¬ sci, miejskiego lub gazu syntetycznego przez zgazowanie stalych paliw z tlenem i para wodna przy zwiekszonym cisnieniu, zna¬ mienny tym, ze przez zgazowanie paliwa z tlenem i mniejsza iloscia pary niz bylaby potrzebna do bezposredniego wytworzenia gazu z pozadana mniejsza iloscia tlenku wegla, wytwarza sie najpierw gaz o stosun¬ kowo duzej ilosci tlenku wegla, a nastepnie surowy gaz wychodzacy z wytwornicy, po ochlodzeniu do punktu powstawania rosy lub kilka stopni nizej i po wydzieleniu otrzymanych tu weglowodorów wrzacych w wysokich temperaturach, zostaje podgrza¬ ny do temperatury reakcji w konwertorze /i skierowany przez katalizator konwertuja- / cy, po czym gaz ^konwertowany zostaje \ ochlodzony, uwolniony od skroplin i oczy¬ szczony. ^
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze konwertowanie przeprowadza sie pod^ cisnieniem równym lub tylko nieco miniej- szym niz cisnienie przy wytwarzaniu gazu.
  3. 3. Sposób wecflug zastrz. 1 12, znamienny tym, ze przed konwertowaniem przeprowadza sie czesciowe czyszczenie gazu surowego dla usuniecia stalych, plynnych lub polimeryzu¬ jacych aiibatanojl izaklócajacych, które uszkadzaja kondensator konwertujacy, po którym pozostaja jednak w gazie znaczne ilosci skladników oleju i smoly.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze czesciowe czyszczenie przeprowadza sie przez stale ciala aktywne na powierzchni w temepraturach miedzy mniej wiecej 150-^500°C.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze czesciowe oczyszczanie odbywa sie przez czesciowe skroplenie, z dodaniem smoly lub wody, ewentualnie pary wodnej i ze znaj¬ dujaca isie w gazie mgla lub kropelki zo¬ staja nastepnie wydzielone znanymi spo¬ sobami.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze zawartosc pary wodnej lub paT oleju i smoly, albo obu cial, zostaje w gazie naj¬ pierw zwiekszona, a nastepnie zmniejszo¬ na przez czesciowe skroplenie z wykorzy- 1 staniem ciepla gazu.
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze do czesciowego oczyszczania gazu suro¬ wego zostaija wykorzystane skladniki uszla¬ chetnione oleju i smoly, uzyskane z gazu konwertowanego.
  8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1—7, znamienny tym, ze goracy gaz surowy osiaga zawartosc pa¬ ry wodnej 40 do 65% obj. przez zastrzy- kniecie wody, najlepiej wody uzytej w chlod¬ nicach nastepnie dolaczonych.
  9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1—8, znamienny tym, ze w wytwornicy gazu wytwarza sie gaz isurowy z zawartoscia tlenku wegla od 20 do 25°/o w odniesieniu do gazu suchego.
  10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1—9, znamienny tym, ze do konwertowania stosuje sie kataliza¬ tory, które skladaja sie miedzy innymi z tlenków metali szóstej grupy systemu pe¬ riodycznego, jak molibden lub wolfram.
  11. 11. Sposób wedlug zastrz. 1—10, znamienny tym, ze obciazenie gazem katlizatora kon¬ certujacego wynosi 500—2500 Nms/m3 ka¬ talizatora i godzine. Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Steinkohlengas Aktiengesellschaft Zastepca; mgr Józef Kaminski rzecznik patentowy PL
PL45015A 1960-05-07 PL45015B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL45015B1 true PL45015B1 (pl) 1961-08-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5415673A (en) Energy efficient filtration of syngas cooling and scrubbing water
DE69415872T2 (de) Teiloxydationsverfahren zur Herstellung eines Stromes von heissem gereinigten Gas
DE69415728T2 (de) Teiloxydationsverfahren zur Herstellung eines Stromes von heissem gereinigten Gas
US4141696A (en) Process for gas cleaning with reclaimed water and apparatus for water reclamation
JP3649782B2 (ja) 移送部分酸化処理装置ならびに低価値の炭化水素の低温での転化法
Jess Catalytic upgrading of tarry fuel gases: A kinetic study with model components
CA1103929A (en) Production of clean hcn-free synthesis gas
US4205963A (en) Process for gas cleaning with reclaimed water and apparatus for water reclamation
US4075831A (en) Process for production of purified and humidified fuel gas
AU1040695A (en) Production of H2-rich gas
US4205962A (en) Process for gas cleaning with reclaimed water
US3473903A (en) Recovery of carbon from synthesis gas
US3816332A (en) Synthesis gas production
US4141695A (en) Process for gas cleaning with reclaimed water
EP0005138B1 (en) Process for producing synthesis gas with wash water purification and novel flash column for use in said process
US3927998A (en) Production of methane-rich gas stream
US3927999A (en) Methane-rich gas process
US3928001A (en) Production of methane
US4007129A (en) Partial combustion process for manufacturing a purified gas containing hydrogen and carbon monoxide
JP4416187B2 (ja) 部分酸化ホットガスの急冷及び洗滌及び冷却及び洗浄システム
US4402709A (en) Simultaneous production of clean dewatered and clean saturated streams of synthesis gas
US3069250A (en) Process for the conversion of gas produced by pressure gasification
US3853744A (en) Sour water disposal in fluid solids systems
PL45015B1 (pl)
NO791105L (no) Gjenvinning av ikke-forgassede faste brennstoffpartikler fra vannsuspensjon