PL84983B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL84983B1 PL84983B1 PL1972159273A PL15927372A PL84983B1 PL 84983 B1 PL84983 B1 PL 84983B1 PL 1972159273 A PL1972159273 A PL 1972159273A PL 15927372 A PL15927372 A PL 15927372A PL 84983 B1 PL84983 B1 PL 84983B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- coal
- coke
- gas
- temperature
- hydrogen
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 137
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 131
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 123
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 98
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 90
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 85
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 82
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 65
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 60
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 60
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 49
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 49
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 48
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 35
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 31
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 31
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 25
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 17
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 16
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 13
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 10
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims description 10
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 6
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- 241000282842 Lama glama Species 0.000 claims 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims 2
- 235000002198 Annona diversifolia Nutrition 0.000 claims 1
- 235000017274 Diospyros sandwicensis Nutrition 0.000 claims 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- 239000012633 leachable Substances 0.000 claims 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 37
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 35
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 35
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 34
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- -1 Ammonia Sulfur Ethylene Naphthalene Chemical compound 0.000 description 6
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 4
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 3
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=N1 OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GSSXLFACIJSBOM-UHFFFAOYSA-N 2h-pyran-2-ol Chemical compound OC1OC=CC=C1 GSSXLFACIJSBOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 2
- 206010011703 Cyanosis Diseases 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001448 anilines Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000010724 circulating oil Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 210000003022 colostrum Anatomy 0.000 description 2
- 235000021277 colostrum Nutrition 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 1h-furo[2,3-d]pyrimidin-2-one Chemical compound N1C(=O)N=C2OC=CC2=C1 WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LMWMTSCFTPQVCJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.CC1=CC=CC=C1O LMWMTSCFTPQVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000353790 Doru Species 0.000 description 1
- 101100285518 Drosophila melanogaster how gene Proteins 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 description 1
- 244000073231 Larrea tridentata Species 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- QUWBSOKSBWAQER-UHFFFAOYSA-N [C].O=C=O Chemical compound [C].O=C=O QUWBSOKSBWAQER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LOTCVJJDZFMQGB-UHFFFAOYSA-N [N].[O].[S] Chemical compound [N].[O].[S] LOTCVJJDZFMQGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N [N].[S] Chemical compound [N].[S] PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000011282 acid tar Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229960002126 creosote Drugs 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000020335 dealkylation Effects 0.000 description 1
- 238000006900 dealkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N dimethylpyridine Natural products CC1=CC=CN=C1C HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010980 drying distillation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002469 indenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- YQCIWBXEVYWRCW-UHFFFAOYSA-N methane;sulfane Chemical compound C.S YQCIWBXEVYWRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001706 oxygenating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010909 process residue Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 150000004992 toluidines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
- C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
- C10B49/08—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form
- C10B49/10—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/006—Combinations of processes provided in groups C10G1/02 - C10G1/08
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarza¬
nia wegla o duzej zaiwiartoisci popiolu i siarki po¬
przez sucha destylacje i uwodorniieniie na gazy, cie¬
cze .oraz niskosiairkowy koks metalurgiczny.
Zmane sposoby przetwarzania wegla takie jak
np. wysokotemperaturowe koksowanie wegla hut¬
niczego mde pozwalaja na przeróbke wegla o duzej
zawartosci popiolu i siarki na niskosiairkowy,
o imalej zawartosci popiolu, koks metalurgiczny.
Sposób wedlug wynalazku umozliwia wykorzy¬
stanie gorszych gatunków wegla do wytwarzania
uzytecznych gtazów takich jak wodór i paliwo ga¬
zowe, dieczy zawierajacych zwiazki aromatyczne
oraz substancji stalych w ppstaci koksu metalur¬
gicznego.
Sposób przetwarzania weigla o duzej zawartosci
popiolu i siarki na bogate w wodór, gazy, ciecze
orgajniczne oraz niskosiairikowy koks wyitlewmy, po¬
lega na polaczeniu tactaik obróbki wegla takich,
jak isucha destylacja i odsiarczanie z uwodornie¬
niem. Otrzymany pólkoks moze byc przerabiany
na Ikokis metalurgiczny ze wzgledu na mala za¬
wartosc siarki, która czyni go szczególnie odpo¬
wiednim do redukcji rudy zelaza. Procesy suchej
destylacji i odsiarczania oraz uwodornienia uzu¬
pelniaja sie wzajemnie w ten sposób, ze wodór ga¬
zowy i szlam olejowy, konieczne djo uwodornienia
dostarczane sa w duzej czesci z suchej destylacji,
natomiast koks wytlewny z suchej destylacji mioze
byc mieszany z oiskosdairkowymi olejami ciezkich
weglowodorów z uwodiormienia, w celu wytworze-
mia koksu metalurgicznego. Szlam olejowy jest
szczególnie dogodny do uplynnienia wegla, a jego
oltrzymywainde stanowi wyjatkowa ceche procesów
polaczonych. Ponadto wystepuje tu powiekszona
¦sprawnosc konwersji wegla o duzej zawartosci po¬
piolu i siarki jako, ze pierwotny zapas wegla moze
byc rozdzielony na frakcje zadanych rozmiarów,
odipowiedmiclh do odlgazowamia i odsiarczenia, ra¬
zem z pozostaloscia wegla uzytego do uwodornienia,
mawet gdyby taka pozostalosc obejmaoWala szeroki
zakres wymiarów czastek, szczególnie dobrych.
Umozliwia to pelne wykorzystanie w procesie we-
gda o duzej zawartosci popiolu i siairki, takiego
jaki zostal wydobyty i wymyty.
W procesach polaczonych stosuje sie ciezkie
i srednie oleje weglowiodorowe, które bylyby w in¬
nym przypadku produktami odpadowymi. Srednie
oleje weglowodorowe z suche;j destylacji rwoga
byc bezposredlniio zawiraciane do uwodornienia po
oddestylowaniu z nich cieklych jproduktów wydzie¬
lonych w procesie. Otrzymuje sie szlam olejowy,
który jest niezbedny dla reakcji uwodornienia,
a zaltem polaczenie procesów stanowi znaczne ulep¬
szenie w stosunku do sposobu polegajacego na pro¬
wadzeniu kazdego z procesów oddzielnie. Ciezkie
Oleje weglowodorowe, otrzymywane poczatkowo
z uwodornienia moga byc zawracane do suchej
destylacji, gdizie ulegaja krakiimgowi, zwiekszajac
wydajmosc koksu wytlewnego i sredniego oleju
8498384983
weglowodorowego. Ciezkie oleje weglowodorowe
z uwodornienia imaja bardzo mala zawartosc siar¬
ki. Moga one byc uzyte z niskosiarkowym koksem
wytilewnyim jako spoiwo weglowodorowe do wyt¬
worzenia koksu mel^utrgicznego o malej zawar¬
tosci siarki, mniejszej niz 1 procent wagowy. Mala
zawartosc siarki zarówno w koksie wytlewnym jak
i w oileju ciezkim umoziliiwua sitosowaniie, do wy-
llworzenia koksu metalurgicznego róznych gatun¬
ków wegla. Przy przetwarzaniu wegli o duzej za¬
wartosci siarki i popiolu sposobem wedlug wyna¬
lazku, cieplo powstajace w egzotermicznej reakcji
ulplyomaaniia, moze byc odzyskane i wytkiorzyisitaaie
d|o uzupelnienia zapotrzebowania enengetyczneigo
calego procesiu.
Sposób wedlug wynalazku prowadzi sie równole¬
gle w dwóch etapach. W pierwszym etapie zacho¬
dzi proces odsiarczania i suchej destylacji wegla,
a w drugimi — uiwodornienfie wegla. Obydwa te
etapy sa teehinologicznrie .sprzedane i wzajemnie na
siebie oddziatlywuja. W sposobie stosuje sie drobno
zmielony wegiel zawierajacy 1—5 procent watgo-
wych isiarki i 5—»15 procenit waigowych popdolu.
Cizesc wegla poddaje sie odsiarczaniu i suchej
destylacji w obecnosci gazu pozbawionego tlenu, za¬
wierajacego wodór i najwyzej ido 2 procent objeto¬
sciowych siarkowodoru. Eeakcje prowadzi sie
w zlozu fluidailinyim w temperaturze 870°C, pod
ciisnieniem od okolo 6 do 21 altan, w obecnosci (ko¬
ksu wytlewnego. Otrzymuje sie koks wylewny za¬
wierajacy najwyzej 1 procenit wagowy siarki, frak-
oje gazowa oraz ciekla. Pozosltala czesc wegla
poddaje sie uplynnieniu to jest uwodornieniu.
W tym celu przygotowuje sie jego mieszanke ze
szlamem olejowymi zawierajacym sredni olej we¬
glowodorowy. Mieszanine ta reaguje sie w tempe-
ra/turze Okolo 430 do 5il5°C pod cisnieniem 141 do
7i03 atom, ze srodowiskiem oddajacym wodór. Zbie¬
ra isde nastepnie produkty gazowe z pierwszego
i drugiego etapu i przeraibia sie na wodór, kfbóry
kieruje isie do diruigiego etapu w celu przynajmnjLej
czesciowego uzupelnienia zapotozebowania na me¬
go. ? gazów tych wydziela sie równiez znanymi
spjosobaimi anioniiak, etylen, aiairke i paliwo gazo-
wie. Zbiera sie taikze ciekle produkty z pierwsze¬
go i drugiego etapu, odzyskuje frakcje pierwsza
zawierajaca sredni olej weglowodorowy oraz frak¬
cje druga zawierajaca ciezkie oleje weglowodorowe.
Plraikcje pieriwsza zawraca sie do etapu drugiego,
gdzie stanowi ona zasadnicza czesc szlaimu olejo¬
wego. Cizesc frakcji drugiej kieruje sie do etapu
pierwszego, gdzie zostaje ona przerobiona na koks
wytilewmy i /sredni olej weglowodorowy, a pozo¬
stalosc miesza z koksem wyitlewnyim A spieka na
koks metalurgiczny. Nadmiar frakcji cieklej mozna
przerabiac znanymi metodatmi na mieszanine kre¬
zoli, kwasy smolowe, benzyne, naftalen, benzen
i sadze.
Pierwszy etap ptrocesu obróbki prowadzi sie ko¬
rzystnie w temperaturze 480—870°C, zwlaszcza
675—845°C, pod cisnieniem 6—21 atm zwlaszcza
6,7 atm i wydziela w nim okolo 30 procent wago¬
wych frakcji drugiej w stosunku do uzytego wegla.
W etapie tym jako izawieraijacy wodór gaz sto¬
suje sie gaz nasycony para wodna. Drugi etap pro¬
cesu korzystanie prowadzi sie w srodowisku dostar¬
czajacym wodór i zlozonym z gazu zawierajacego
wiodór, cieczy organicznej uwooV*Eniajacej suibstan-
cje weglowe- wzglednie ich mieszaniny.
W sposobie wedlug wynalazku przygotowanie we¬
gla kopalnego o wysokiej zawatrtosci siarki i po¬
piolu prowadzi sie przez przemyfwanne i odsiewa-
' nie, a nasitepnie wegiel suszy sie w temperaturze
okolo 0l50—&30°C, zwlaszcza 100°C, miele i kieruje
w odpowiednich proporcjach do pa^ccesów suchej
destylacji i uwodornienia.
Sposób wedlug wynalaizku obejmujacy odsiar¬
czanie i sucha destylacje oraz uwodornienie wegla
prowadzi sie z laczna wydajnoscia od 30 do 65
procent, korzystnie od 53 do 65 procent wagowych
przerabianego wegla. Nieprzereagowainy wegiel mo¬
ze byc uzywany jako paliwo energetyczne np. do
spalania w kotlowniach.
Przedmiot wynalazku jest szczególowo wyjasnio¬
ny na iryisiuokaoh, na których fiig. 1 przedstawia
Sichemait ogólny przebiegu procesu przemiany we¬
gla w uzyteczne substancje ciekle, stale i gaizowe
sposobem wedlug wynalazku, fig. 2 — wplyw sto¬
sunku ilosci wegla przetwarzanego na ciecz do
ilosci wegla poddawanego suchej destylacji na
wzgledne proporcje otrzymywanych - produktów,
fig. 3 — schemat przebiegu procesów suchej de¬
stylacji (rozkladowej) i odsiarczania sposobem we¬
dlug wynalazku, fig. 4 — wplyw temperatury na
resztkowa zawartosc siarki w koksie wytlewnym
w procesie zilustrowanym na fig. 3, fig. 6 —
wplyw predkosci zwiekszania temperatury na re¬
sztkowa zawartosc siarki w koksie wytlewnym,
wytwarzanym w procesie zilu^rowanym na fig. 3,
fig. 6 — schemat przebiegu procesu uwodornienia
wegla sposobem wedlug wynalazku, fig. 7 —'
schemat procesu odzyskiwania gazów sposobem
wedlug wynalazku, fig. 8 — schematt procesu od-
zyskawainia cieczy sposobem wedlug wynaiaizku,
a fig. 9 — schemat procesu wytwarzania koksu
metalurgicznego sposobem wedlug wynalazku.
Fig. 1 przedstawia ogólny schematt tedhnologicz-
ny stanowiacy podstawe sposobu wedlug wyna¬
lazku. Proces rozpoczyna sie od doprowadzenia
rozdrobnionego i wysuszonego w (temperaturze od
olkolo 1j5*0 do 230°C wegla do odsiarczeniia i suchej
destylacji 1 oraz uwodlornienia 2.
Urobiony wegiel o wysokiej zaiwartosci popiolu
uprzednio myje sfe i odsiewa przez sita. Wegiel
moze miec nasftepujacy sklad chemiczny:
Wegiel
zwiazany
Substancje
lotne
Wilgotnosc
Popiól
Wstanie
urobionym
%> wagowy
43,6
31fl
8,5
17,0
Po
przemyciu
tya wagowy
50,5
36,0
8,5
,0
Przemyty wegiel dzielony jest nastepnie na od¬
rebne frakcje, które wprowadza sie po wysusze¬
niu do urzadzenia koksowniczego 1 oraz do urza-
40
45
50
55
605
84983
t
Elementarny sklad diemiczny jest nastepujacy:
Skladnik
(Wegiel
Wodór
Siarka
Azot
Tlen ,
Popiól
Wolna
wilgoc
•/• wagowy
62,7
,4
1J9
1,6
14,0
,0
8,5
•/• wagowy,
MAF
72,6
M
2y2
1,3
17,2
—
— | dzenda do odwodornienia 2. Ponaez zmiane wartosci
stosunku dflosci wegla przeprowadzonego w ciecz
do ilosci wegla poddawanego destylacji suchej
mozna regulowac ogólnie zapotrzebowanie na wo¬
dór w procesie. Stosunek ten wplywa równiez na
iitosetowe proporcje produktów uzyskiwanych z we¬
gla, jak to jest wyjaisnfione w dalszej czesci.
W urzadzeniu do uwjodarnienoa wegla 2 mozna
wytwarzac zawiesine wegla w oleju obiegowym
i uwodorniac bez stosowania katalizatora, w tem¬
peraturze 427—6d5°C pod diismieniem 14jl—703 afcm.
Wodór potrzebny dla tej operacji moze byc uzy¬
skiwany calkowicie z niskotemperaturowego pro¬
cesu koksowania 3 i oczyszczany przez obróbke
gazów wylotowych 4. Ciekle produkty mozna od¬
dzielac od ndepraereagowanego wegla zwyklymi
srodkami 5. Szczególnie korzystne wyniki osiaga
ede stosujac proces ottparotwyiwanca. Nastepne ozie-
feoenie i skroplenie produktow cieklych pozwala na
uskakiwanie weglowodorów cieklych oraz gazo¬
wych i produktów zawracadnycjh do obiegu. Ogól¬
nie wiadomo, ze przeprowadzanie wegla w stan
ciekly jest w zasadzie procesem, w kitórym wodór
zostaje przylaczony do wyjsciowego wegla z wy¬
tworzeniem cieklych weglowodorów o wiekszych
czasteczkach niz materialy wystepujace w weglu
naturalnym.
Oddzial suchej destylacji moze posiadac urza¬
dzenie koksownicze o ztozu fluidalnym, w którym
zawartosc substancji lotnych w weglu ulega obni¬
zeniu z 36 do !l6f/t pod c&sniendem zawartym w za¬
kresie od a^moafieryczinegio do 211 atm d w tempe-
rajturze dochodzacej do okolo 87<0°C. Proces kokso¬
wania (przebiega w atmosferze o wysokiej zawar¬
tosci wodoru powodujacej odsiarczenie wegla i pro¬
wadzi do wytworzenia koksu wytlewnego o ndis-
kiej zawartosci siarki, który przesyla sie do stre¬
fy formowania koksu. Gazy odprowadzone z urza¬
dzenia destylacji suchej sa oziebiane w celu wy¬
odrebnienia smól ulegajacych wykropOendu; wy¬
brana frakcja uwfeflniona od siarkowodoru moze
byc zawracana do urzajdzenda do suchej destylacji
1# a pozostale gazy i ciecze moga byc przesylane
do stref obróbki cieczy i gazów.
Gazy odbierane z isekcji uwodornienia i sekcji
suchej destylacji oraz z sekcji obróbki innych cie¬
czy w strefach formowania koksu moga byc laczo¬
ne we wspólny strumien kierowany do sekcji ob¬
róbki gazów 4. W sekcji tej prowadzi sde proces
odzyskania amoniaku, oozdziiailu gazów w niskiej
temperaturze, wykraplania olejów lekkich; znaj¬
duje isde tam równiez wytwórnia etylenu, wy¬
twórnia Claus'a, konwertor tlenku wegla oraz
pluczki wiezowe dwutlenku wegla. W sekcji ob¬
róbki gazów wytwarzac mozna etylen, siarke, amo¬
niak, paliwa gazowe oraz stoumden oczyszczonego
wodoru, który moze byc zalwtracany do innych stref
roboczych w procesie przerobu wegla sposobem we¬
dlug wynalazku, a zwlaszcza do reaktora wstepne¬
go uwodornienia oraz do zasilania procesów uwo¬
dorniania zachodzacych w strefie obróbki cieczy.
io Ciecze uzyskiwane w strefie suchej destylacji 1
uwodorniania 2, obróbki gazów 4 oraz z przestrzeni
w sekcji fortmowanda koksu 3, transportowane sa
do sekcji obróbki cieczy 5. Tutaj ciecze sa desty¬
lowane i uzyskuje sie lekkie oraz ciezkie oleje,
Kwasy d zasady smolowe moga byc odzyskiwane
w 'urzadzeniach ekstrakcyjnych; droga refiormdngu
i ekstrakcji ro7|xisyc7ainiikaflni wytwarzana moze
byc benzyna; hydrokrakiing i proces odaflikilowania
prowadzi do przetwiorzenia aoiopnaitycznych zwiaz-
io ków alkilowych w benzen i naftalen. W dalszych
urzadzeniach destylacyjnych wytwarzac mozna
benzen i naftalen o wysokiej czystosci. Jezeli to
jest zadane, mozna stosowac urzadzenie koksow¬
nicze o fluidalnym zlozu dla przetwarzania pozo-
•5 stalosci po destyllacji ciezkich olejów weglowodo¬
rowych w ciekly kwas i olej. Inne oleje weglowo¬
dorowe uzyskiwane w sekcji obróbki cieczy 5
moga byc zawracane do wykorzystywania przy
tworzeniu zawiesin wegla przy uwodornianiu we-
st gla lub jako srodki wiazace przy preparowaniu
koksu 3.
Urzadzenie do przeróbki koksu moze byc uzy¬
wane do przetwarzania koksu wytlewnego o ni¬
skiej zawartosci siarki w metalurgiczne materialy
koksujace, droga zmieszania z olejami weglowodo¬
rowymi uzyskiwanymi w sekcji obróbki cieczy 5.
Surowe metalurgiczne materialy koksowe moga
byc przetwarzane w koks w temperaturze 540°C
lub jeszcze wyzszej dla wytworzenia produktu
40 koksowego o jakosci wymaganej w metalurgii.
W pelnym procesie przerobu wegla sposobem
wedlug wynalazku przewazajaca czesc energii mo¬
zna uzyskac przez rozprezenie pary wodnej uzyski¬
wanej z goracych stlumieni w sekcjach obróbki
45 cieczy i gazów. Strumienie odpadowego wegla
z poczatkowego przemywania wegla, a takze ma¬
terialy uzyskiwane w postaci stalych pozostalosci
ipp przeprowadzeniu wegla w ciecz, moga byc wy¬
korzystywane w charakterze (paliwa stalego do
M produkcji energii elektrycznej.
Przy roboczym wydobyciu liO 000000 ton (MAF)
wegla o skladzie zblizonym do wyzej opisanego
lub dostawach li>53 maddonow ton (rocznie wegla
o zawartosci popiolu &•/§, zawierajacego 8,5?/o wil-
55 goci mozna sposobem wedlug wynalazku wytwa¬
rzac ilosci produktu wymienione w tablicy 1.
Jak opisano wyzej, stosunek ilosci wegla pod¬
dawanego suchej destyOacji do ilosci wegla uwo¬
dornianego wywiera wjplyw na jakosc koksu i pro¬
so dulhtów uzyskiwanych w postaci uzytecznych cie¬
czy i gazów. PrzyjrmLJajc za podstawe obliczen
milionów ton (MAF) wegla, zestawiono w tabli¬
cy 2 dane ilustrujace wplyw zmian zawartosci we¬
gla, wodoru, azotu, siarki, tlenu i popiolu w weglu
65 na sklad mieszaniny produktów, a takze wplyw7
84983
8
wielkosci czesci wegla poddawanej suchej desty¬
lacji na sklad mdesizaniny otrzymywanej w cha-
rakiberze produktu.
Tablica 1
Produkty
Amoniak
Siarka
Etylen
Naftalen
Koks metalurigiezny
Fenol
Orto-krezol
Meta-, parna-krezol
Miiesizaintiinia ksylenoli
Pirydyna
a-P,ikoiima
Anilina
Miesizamiina kreozotowa
Benzen
Benzyna
Sadza
Produkty uboczne
Paliwo gaizowe
Wegiel energetyczny
(netto) o 15% popiolu
i 8,5*/o wilgotnosci
Wegiel nieksonwerto-
wany io 36% popiolu
Produkcja roczna
X 106 ton
0,136
0,183
0,550
0,100
4,050
0,086
0,032
0,126
0,126
0,012
0y005
0,045
0,004
8155 X 108 1
310 X 1(0« 1
57 X IO6 1
Produkcja roczna
3,11 Gcal
16,00 Gcal =
= /2,83X106ton/
3,36 Gcal =
= 70,756 X106 ton/ | Fliig. 2 przedisitajwlia wykresy iroibiocze dla procesu
suchej desltyiatcijii i lujwodiorniienda isipioisioibem wedlug
wyinajlaizku. Krzywa D — na fig. /I ilustruje zalez¬
nosc dljosci wodoru niezbednego w pnocesiie do stto-
siumikiu ilosci wejgla poddawanego destylacji do cal¬
kowitej 'iiloscii wegla zuzywanego w procesie praet-
wairaania wegla isiposobem wedlug wynalazku. Dla
metalurgicznym do niekorzystnych wartosci. Co
wartosci tego stosunku izbliziomej do 0,53 calkoiwite
zapotrzebowanie netto na wodór jest równe zeru,
co oznacza, ze proces zachodzi w warunkach zbilan¬
sowania wodoru. Krzywa A dliuistruje wplyw ilosci
wegla doprowadzonego do urzadzenia koksowni¬
czego na zawartosc popiolu w koksie metalurgicz¬
nym wytwarzanym sposobem wedlug wynalazku,
krzywa B ilustruje zaleznosc ilosci wytwarzanego
koksu od wartosci tego stosunku, krzywa C nato¬
miast zaleznosc zawartosci siarki w koksie od war¬
tosci tego stoisumiku. Koks tmetaliuirgiczny winien
w praktyce zawierac nie wiecej niz 1% siarki;
zawartosc siarki korzystnie winna byc nizsza od
0,7%, zwlaszcza ponizej 0,6%. Krzywa E ilustruje
zaleznosc ilosci wytwarzanego benzenu od stosun¬
ku ilosci wegla doprowadzonego do urzadzenia
koksowniczego analogicznie krzywe F —M ilustru¬
ja zaleznosci wytwarzanego etylenu, smól kwas¬
nych, benzyny, siarki, naftalenu, amoniaku, zasad
smolowych i sadzy od wartosci tego stosunku. Wa¬
runki robocze procesu kontroluje sie w oparciu
o wspólzaleznosci tych róznych krzywych. Na przy¬
klad ilosc wytwarzanego wodoru wzrasta ze zwie¬
kszaniem proporcji wegla poddawanego suchej de¬
stylacji. Produkcja wodoru jest jednak ograniczo¬
na, ze wzgledu na przyrost zawartosci siarki i po¬
piolu, w stanowiacym pozadany produkt koksie
wiecej, ze wzrostem ilosci wegla poddawanego de¬
stylacji zmniejszeniu ulega ilosc wytwarzanych
cennych produktów chemicznych, takich jak ben¬
zen, etylen itd. Z ogólno-ekonomicznego punktu
widzenia, korzystnie jest wiec kierowac okolo
0,53—0,65 czesci wegla do urzadzenia destylacji roz¬
kladowej na jedna czesc wegla zuzywanego w pro¬
cesie przerobu wegla sposobem wedlug wynalazku.
Proces destylacji rozkladowej i odsiarczenie ma
Tablica 2
Wegiel
Stopien uweglenia
Sklad chemiczny (% wag.)
Wegiel
Wodór
Azot
Siarka
Ttai
Popiól
Stosunek wegla do srodka
koksujacego
Uzysk kokisiu (X lOHon)
Benizen (X 103Jbon)
Etylen
Kwais smolowy (X 103ton)
Benzyna (X 103 ton)
Siarka (X liOnon)
Naftalen (X 103ton)
Amoniak (X DO3 ton)
Zaisady smolowe (X 103 ton)
Wydajnosc chemiczna
Produkty (X HO3 ton) *
Wegiel
Illinois,
Orient
nr 3
sredni
72,0
,3
1,8
2,0
11,0
7,9
0,43
4,4
544
772
454
182
113
91
79
54
2633
6628
Wegiel
Illinois,
nr 6
Frenklin..
Couruty
sredni
62,8
,4
1,6
1,9
14,8
,0
. -
0,53
4,1
636
522
377
^27
159
113
113
68
2452
6174
Pittsburgh
Seam
wysoki
78,7
,4
1,5
1,25
7,1
M
0,35
W
1053
1385
354
776
73
159
78
105
3409
6401
* Oprócz paliwa gazowego i paliwowych produktów weglowych.
)lii
ret
60
559
84983
na celu przetwarzanie wegla na stala pozostalosc
pochodzenia weglowego, tak zwany koks wytlewny
oraz produkty gazowe, takie jak wodór. Zawarta
pierwotnie siarke przetwarza sie w gazowy siar¬
kowodór, który moze byc poddawany dalszej ob¬
róbce jako czesc strumienia gazowego produktu.
Fig. 3 przedstawia szczególowo sekcje destyla¬
cji rozkladowej i odsiarczania wegla, w ogólnym
procesie przetwarzania wegla. Poniewaz ostatecz¬
nym produktem procesu suchej destylacji jest
przede wszystkim mieszanina gazów i staly koks
wytlewny, wiec pozadanym jest aby proces ten
byl prowadzony systemem ciaglym i w zlozu flu¬
idalnym 1. Ogólnie biorac, proces suchej destyla¬
cji prowadzic mozna w temperaturze okolo 506—
815°C, w zakresie cisnienia od atmosferycznego
do okolo 21 atm. Waznym jest, aby w czasie pro¬
cesu suchej destylacji -zawartosc siarkowodoru w
gazowej atmosferze roboczej nie przekraczala oko¬
lo 2% objetosciowych. W przeciwnym przypadku
hamowany jest proces odsiarczania w czasie pro¬
cesu suchej destylacji. Warunki procesu suchej de¬
stylacji zaleza czesciowo od osiagalnych uzysków
aparatury, a naczynia reakcyjne wylozone materia¬
lami ogniotrwalymi sa ogólnie dostepne. Jednako¬
woz górna granica temperatury ograniczona jest
równiez dazeniem do unikania nadmiernego kra¬
kowania gazów wytwarzanych w czasie desty¬
lacji.
Przemyty wegiel z sekcji obróbki wstepnej za¬
wiera okolo 8,5% wilgoci, okolo 5% popiolu i no¬
minalny wymiar ziaren 6,3 mm. Szczególnie ko¬
rzystnym jest, aby frakcja przeznaczona do zasila¬
nia sekcji destylacji rozkladowej zawierajacej zlo¬
ze fluidalne skladala sie z ziaren o srednicy nie
przekraczajacej 3,2 mm, totez strumien zasilajacy
przesiewany jest dla uzyskania ziaren o tym wy¬
miarze.
Odsiany i przemyty wegiel doprowadza sie naj¬
pierw do podgrzewacza o zlozu fluidalnym 6,
z którego gazy przechodza przez separator czesci
stalych 11 do komina. Wegiel podgrzewany jest tu¬
taj mieszanina pary wodnej o niskim cisnieniu
oraz goracych gazów wylotowych z grzejników
koksowniczych gazu fluidyzacyjnego 9, przy czym
para ta oraz gazy ogrzewane sa w palniku zasila¬
nym gazem palnym 10. Cisnienie w podgrzewa¬
czach jest w zasadzie zblizone do atmosferycznego,
dla uproszczenia kwestii transportu wegla. Wegiel
podgrzewany jest do temperatury okolo 193°C w
atmosferze obojetnej lub zawierajacej niewielka
ilosc pary wodnej. W przypadku stosowania wyz¬
szej temperatury podgrzewania wstepnego, np.
okolo 290°C wystepuje tendencja wytwarzania w
sekcji podgrzewania szkodliwych gazów spalino¬
wych o charakterze kwasowym.
Wysuszony wegiel doprowadza sie do urzadzenia
koksowniczego o zlozu fluidalnym i urzadzenia
odsiarczajacego 1. Proces suchej destylacji i od¬
siarczania moze byc prowadzony pod cisnieniem
6,7 atm i w temperaturze 510°C. Jednakowoz urza¬
dzenia te moga pracowac nawet przy temperatu¬
rze osiagajacej 815°C. Nieoczekiwanie stwierdzono
równiez, ze irn wieksza jest szybkosc podgrzewa¬
nia wegla do temperatury suchej destylacji tym
lepszy jest efekt odsiarczania w czasie rozkladu we¬
gla. Podczas gdy predkosci ogrzewania okolo 9°C/min
prowadza do lepszego efektu fluidyzacji, to przy
ogrzewaniu o 80°C/min lub z jeszcze wieksza pred¬
koscia, zaznacza sie tendencja lepszego odsiarczania
w skonczonym produkcie Tcoksu wytlewnego. Dla
zapobiezenia spiekania sie wysuszonego wegla w
urzadzeniu destylacji rozkladowej o zlozu fluidal¬
nym wytwarzany produkt w postaci koksu wytle¬
wnego zawraca sie sposobem wedlug wynalazku
do obiegu lub utrzymuje w reaktorze o zlozu flu¬
idalnym. Ilosc tego zawrotu moze byc w przybli¬
zeniu równa ilosci wegla doprowadzanego do rea¬
ktora. Stosowac mozna mniejsze lub wieksze war¬
tosci stosunku koksu wytlewnego do wegla, zalez¬
nie od wlasciwosci fluidyzacyjnych wegla. Stwier¬
dzono ponadto, ze ciezkie oleje uzyskane przy prze¬
róbce gazu i produktów cieklych procesu uwodor¬
niania i suchej destylacji zawracac mozna, gdy
to jest pozadane z powrotem do procesu suchej
destylacji. Te oleje ciezkie wykazuja tendencje two¬
rzenia w reaktorze koksowniczym dodatkowego
wegla koksowniczego, a równoczesnie lzejszych
olejów weglowodorowych.
Gazy fluidyzacyjne doprowadzane do reaktora
koksowniczego o zlozu fluidalnym wykazuja wy¬
soka zawartosc wodoru. Sprzyja to procesowi od¬
siarczania wegla o wysokiej zawartosci siarki
w procesie destylacji rozkladowej. Gazy fluidy¬
zacyjne musza zawierac ilosci wodoru co najmniej
wystarczajace do przereagowania z siarka za¬
warta w weglu, z wytworzeniem H2S oraz koksu
wytlewnego zawierajacego mniej niz 1% wagowy
siarki. Sam gaz moze zawierac od okolo 20% do
100% molowych wodoru; zwlaszcza w przypadku
stosowania podwyzszonego cisnienia 6,3—21,1 atm,
stezenie wodoru moze wynosic 20% molowych.
Taki gaz fluidyzacyjny o wysokiej zawartosci wo¬
doru uzyskiwac mozna z gazów wylotowych reak¬
tora koksowniczego, w których zawartosc siarko¬
wodoru zostala obnizona do wartosci ponizej 2%
objetosciowych. Gazy te moga byc podgrzewane w
grzejnikach ogrzewanych posrednio gazem i wtry¬
skiwane do dennych czesci reaktorów koksowni¬
czych. Gaz fluidyzacyjny moze zawierac wilgoc
porywana przy usuwaniu siarkowodoru wskutek
kontaktowania gazu z wodnym roztworem weglanu
sodu. Zawartosc wilgoci wywiera korzystny wplyw
na odsiarczanie wegla w sekcji suchej destylacji 1.
Koks wytlewny opuszczajacy sekcje koksowania
zawiera ponizej 0,7 procent siarki, korzystnie mniej
niz 0,65 procent wagowych. Moze on byc syste¬
mem ciaglym oziebiany przez gaszenie woda, a na¬
stepnie przesylany do sekcji formowania koksu,
gdzie przerabiany jest on na surowy metalurgiczny
material koksujacy. Korzystnie jest, aby material
ten zawieral ponizej 0,6% siarki, gdyz wtedy z suro¬
wego produktu wytwarzac mozna koks metalurgi¬
czny o zadawalajacych wlasciwosciach. Gazy opu¬
szczajace sekcje suchej destylacji moga byc schla¬
dzane przez wtryskiwanie wody przy pomocy chlo¬
dnicy bezposredniej 7. Oziebiony gaz 13, którego
temperatura wynosic moze okolo 38°C jest nastep¬
nie przesylany do sekcji obróbki gazu. Wykroplo-
ne smoly i oleje lekkie z bezposredniego chlodzenia
40
45
50
55
6015
84983
16
substancji 15. Rózne srodki stosowac mozna dla
oddzielenia nieprzereagowanego wegla i pozosta¬
losci popiolu z gazów i cieczy wytworzonych w
procesie przetwarzania wegla w substancje ciekle.
Zazwyczaj dokonuje sie tego przez destylacje z pa- 5
ra wodna, odwirowanie lub filtracje. Szczególnie
korzystnie jest odpedzac gazy i ciecz od stalych
pozostalosci droga destylacji z para wodna w
obecnosci wodoru. Jakkolwiek mozna prowadzic
proces odpedzania przez destylacje z sama para — io
to proces taki mozna polaczyc z destylacja, odwi¬
rowaniem lub filtracja badz to formujac w tym
celu strumien z cieczy i ciala stalego, badz tez
poddajac obróbce zawiesiny substancji stalych w
cieczach. Ten proces odparowania moze byc rów- 15
niez wykorzystywany dla uzyskiwania czesciowo
zageszczonej zawiesiny w cieczy, jak równiez dla
wytwarzania suchej lub wolnej od cieczy pozosta¬
losci stalej, zblizonej do nieprzereagowanego wegla
i popiolu zawartego w materiale doprowadzonym ao
do konwertora weglowego.
W separatorze 15 moze znajdowac sie pierwszy
stopien dla oddzielania gazowych produktów od
mieszaniny substancji stalych i cieczy. Odpedzanie
skladników lotnych z mieszaniny cieczy i substan- a
cji stalej przy pomocy par moze odbywac sie
przez bezposrednie kontaktowanie z plynacymi w
przeciwpradzie strumieniami, zawracanych do obie¬
gu gazów doprowadzanych z separatora stalych
substancji. Mozna na koniec ze stezonej zawiesiny 30
zawierajacej prawie 50f/e stalych substancji usu¬
wac resztki pozostalosci cieczy przez odparowanie
w drugim stopniu kontaktowym z gazem zawra¬
canym do obiegu. Suche substancje stale wylado¬
wuja sie z urzadzen suszacych do sluz powietrz- si
nych, a nastepnie do zamknietego bebna gasniczego
26, gdzie mozna je oziebic woda. Nieprzereagowa-
ny wegiel mozna uzywac jako zródla paliwa do
wytwarzania pradu elektrycznego. Pary z sekcji
oddzielania substancji stalych zbiera sie i usuwa 49
z nich porwane substancje stale.
Pary produktów oraz zawracane do obiegu gazy
laczy sie, a nastepnie oziebia i skrapla dla wyt¬
warzania koncowych strumieni, które poddaje sie
oczyszczeniu w sekcjach obróbki gazu i cieczy m
ojgólnego procesu obróbki wegla sposobem wedlug
wynalazku, a takze strumieni zawracanych do
obiegu dla -stosowania przy przerobie wegla na
substancje ciekle. W pierwszym okresie mozna
ochladzac pary w gazowym wymienniku ciepla 16 50
dp temperatury okolo 400°C. Kondensat 17 prze¬
syla sie do zestawu destylacji zgrubnej sekcji ob¬
róbki cieczy. ^Jie wykropione pary i ciecze sa na¬
stepnie oziebiane do; temperatury 190°C w kotle
bezpaleniskowym 18 (na cieplo odpadkowe). Wy- 99
kraplane ^sa tutaj w zasadzie wszystkie pozostalo¬
sci oleju zawiesinowego i olejpw ciezkich oraz
ofcolo polowai kwasnych skladników smoly 19.
Cieplo rozpraszane w kotle bezpaleniskowym slu¬
zy do wytwarzania pary wodnej o cisnieniu 13 atm 60
stosowanej w innych czesciach urzadzenia. Kon¬
densat z kotla bezpaleniskowego przesylany jest do
zestawu destylacji zgrubnej, sekcji obróbki cieczy.
Niewykroplony strumien z wymiennika ciepla 16
sklada sie przede wszystkim z wodoru oraz z lzej- *5
szych produktów reakcji. Dzielony jest on na dwa
strumienie, z których jeden zawracany jest do se¬
paratora 15, a drugi stanowi koncowe produkty
gazowe 24 przesylane do przeróbki gazów. Gaz za¬
wracany do separatora sprezany jest do cisnienia
323—337 atm i ogrzewany do temperatury 510°C,
w celu ponownego wykorzystania. Strumien final¬
nego produktu gazowego poddawany jest dwu do¬
datkowym etapom oziebiania i wykraplania. Pier¬
wszym z nich jest schladzanie w wymienniku cie¬
pla 20 z wytworzeniem pary wodnej o cisnieniu
1,05 atm stosowanej w sekcji suchej destylacji we¬
gla. Na koniec pozostale gazy schladzane sa w
koncowej chlodnicy — skraplaczu 21 do tempera¬
tury 60°C. Kondensaty z chlodnicy i kotla bezpaie¬
niskowego sa nastepnie laczone w zimnym lapa¬
czu kropel 22. Temperatura i cisnienie w lapaczu
kropel dobrane sa tak, ze wszystkie gazy za wy¬
jatkiem wodoru ulegaja rozpuszczeniu w wykro-
plonych olejach lekkich. Woda kondensujaca razem
z olejami lekkimi jest dekantowana, a oleje lek¬
kie rozprezane adiabatycznie 23 do cisnienia okolo
8,1 atm. Rozpuszczone gazy — glównie metan —
oraz lekkie produkty weglowodorowe sa pod tym
cisnieniem wydzielane z olejów lekkich w tempe¬
raturze 10°C. Strumien gazowy 24 przesylany jest
do strefy obróbki gazu a oleje lekkie 25 do sekcji
obróbki kwasnych skladników smoly w sekcji ob¬
róbki cieczy.
Niewykroplony produkt gazowy z zimnego lapa¬
cza kropel 22 zawiera okolo 95f/o wodoru i nadaje
sie do zawrócenia do etapu uwodorniania wegla.
Ten zawracany do obiegu wodór sprezany jest do
cisnienia okolo 350 atm i laczony z uzupelniajacym
wodorem, doplywajacym z sekcji obróbki gazu.
Wodór uzupelniajacy moze byc wytwarzany w ca¬
losci droga doboru warunków roboczych procesu
koksowania i odsiarczania wegla. Szczególna zaleta
sposobu wedlug wynalazku jest to, ze taki wodór
moze byc wytwarzany w procesie suchej desty¬
lacji i odsiarczania wegla razem z koksem wy-
tlewnym o niskiej zawartosci siarki i nadajacym
sie do przetwarzania w koks metalurgiczny. Dalsza
zalete sposobu wedlug wynalazku stanowi to, ze
przez odpedzanie par cieczy w sekcji oddzielania
substancji stalych stanowiacej czesc sekcji uwodor¬
niania wegla osiaga sie wyzsze wydajnosci wytwa¬
rzania olejów znajdujacych zastosowanie jako
chemikalia. Sprawia to, ze sekcje ogólnego kokso¬
wania i uwodorniania wegla szczególnie korzystnie
jest eksploatowac w sposób laczny. Podczas gdy
wodór moze byc doprowadzany wprost do konwer¬
torów wegla, to moze on byc równiez laczony z
olejami zawiesinowymi i uzywany do chlodzenia
konwertora wegla, a tym samym równiez do za¬
pobiegania koksowaniu sie oleju zawiesinowego w
sytuacji, gdy jego temperatura zbliza sie do tem¬
peratury masy reakcyjnej ulegajacej przemianie
w substancje ciekle.
Szczególnie korzystna droga sposobu wedlug wy¬
nalazku pozwala unikac doprowadzania z zewnatrz
katalizatorów procesu przemiany wegla w sub¬
stancje ciekle. Eliminacja katalizatorów wprowa¬
dzanych z zewnatrz wyklucza równiez potrzebe
usuwania ich z produktów reakcji przemiany we-8498Z
17
gla"w substancje ciekle. Tak wiec, w korzystnym
systemie pracy konwertora wegla nie stosuje sie
katalizatora. Ciezkie oleje uzyskiwane z sekcji
Uwodorniania wegla mo^a byc na koniec stosowa¬
ne razem z ciezkimi olejami wytwarzanymi w in¬
nych etapach procesu jako olej obiegowy sekcji
destylacji rozkladowej wegla, lub do wytwarzania
surowych materialów koksowniczych, badz tez
moga one byc nastepnie poddawane koksowaniu
dla wytwarzania dodatkowego koksu i oleju lek¬
kiego/
Strumienie gazów wytwarzanych w czasie eta¬
pów suchej destylacji i uwodorniania, przeróbki
cieczy, formowania koksu, sa laczone i przesyla¬
ne do sekcji oczyszczania gazów. Chlodnice dla
kazdego z indywidualnych strumieni znajduja sie
w odpowiednich sekcjach urzadzenia i maja na
celu schladzanie gazu do temperatury ponizej
38°C. Gaz powstajacy w sekcji uwodorniania we¬
gla pochodzi z adiabatycznego rozprezania w tem¬
peraturze 10°C i dzieki temu nie musi byc ozie¬
biany. Polaczony strumien wchodzacy do sekcji
obróbki gazów moze miec cisnienie 6,3 atm. War¬
tosci temperatury i cisnienia dla strumienia gazu
zaleza od rodzaju urzadzen oraz podzespolów sto¬
sowanych w sekcji obróbki gazu. Cisnienie tego
gazu moze miec wartosc dochodzaca do 21 atm.,
dla unikania sprezania w sekcji obróbki gazu.
Fig. 7 przedstawia schemat blokowy sekcji ob¬
róbki gazów. Polaczony strumien gazowy 13, 24,
44 przechodzi najpierw przez sekcje odzysku amo¬
niaku 28, gdzie usuwane jest 99,5tyo amoniaku za¬
wartego w strumieniu zasilajacym. Strumien po¬
czatkowy moze zawierac do 3°/o objetosciowych
amoniaku. Amoniak ten moze byc usuwany przez
absorpcje w wodnym roztworze fosforanów. Dla
odpedzenia amoniaku z roztworu fosforanowego
mozna stosowac pare wodna, a wytworzony tym
sposobem amoniak poddaje sie destylacji frak¬
cjonowanej dla uzyskania bezwodnego amoniaku.
Gaz odbierany z urzadzenia do odzysku amo¬
niaku poddaje sie nastepnie zabiegom usuwania
tlenku azotu 29, który moze byc zawarty w stru¬
mieniu gazowym. Tlenki azotu usuwac mozna zna¬
nymi sposobami np. przez traktowanie strumienia
gazu powietrzem lub tlenem.
Polaczony strumien gazowy przepuszczac mozna
przez separator kriogeniczny 30 i urzadzenie do
oddzielania paliwa gazowego 31, w którym wykra-
pla sie olej lekki, metan, etylen i gazy kwasne 37.
Pozostale gazy moga byc oziebiane w dalszym
ciagu dla usuniecia metanu i wytworzenia stru¬
mienia gazowego o wysokiej zawartosci wodoru
i zawierajacego tlenek wegla oraz metan. Ten stru¬
mien gazowy ogrzewa sie i spreza do cisnienia
21,1 atm i przesyla do konwertorów przemiennych
tlenku wegla 34. Frakcje metanowa z sekcji prze¬
robu kriogenicznego laczy sie ze strumieniem gazu
odpadowego z wytwórni polietylenu, dla utworze¬
nia strumienia paliwa gazowego. Czesc tego pa¬
liwa gazowego moze byc zuzywana w procesie
przeróbki wegla sposobem wedlug wynalazku,
a reszta stanowi produkt uboczny w postaci paliwa
gazowego, które moze stanowic zródlo energii do
zastosowan w konwencjonalnym ogrzewaniu pa-
18
liwem gazowym. Olej lekki, metan, etylen oraz
gazy kwasne przesublimowuje sie dla utworzenia
gazowego sublimacyjnego strumienia dodatkowego,
a nastepnie moze byc on schladzany do tempera-
tury 38°C dla wykroplenia frakcji olejów lekkich
37. Frakcje olejów lekkich mozna nastepnie prze¬
pompowywac do sekcji obróbki cieczy.
Czesci nie wykraplajace sie, pozostale po wy-
kropleniu oleju lekkiego, przesyla sie do wytwórni
io etylenu 32. Zawarte w tym strumieniu gazy kwa¬
sne, np. dwutlenek wegla oraz siarkowodór usuwa
sie przez przemywanie goracym roztworem wegla¬
nów. Przemyty gaz poddaje sie katalitycznemu
uwodornianiu, na skutek czego zawarty w nim
is acetylen ulega konwercji na etylen. Metan, wodór
oraz tlenek wegla zostaja usuniete z tego stru¬
mienia gazu i moga byc zawrócone do obiegu w
celu polaczenia ze strumieniem gazu odprowadza¬
nym z sekcji odzysku amoniaku. Etylen oddzielany
jest od metanu i ciezszych weglowodorów. Pozo¬
stalosci po destylacji frakcjonowanej polietylenu
poddawac mozna krakowaniu, w celu wytworzenia
etylenu. Pozostaly gaz uzyskiwany z wytwórni po¬
lietylenu dodaje sie do frakcji metanowej odpro-
wadzanej z sekcji kriogenicznego przerobu, w wy¬
niku czego powstaje strumien paliwa gazowego.
Strumien gazów kwasnych odprowadzany z wy¬
twórni etylenu przesyla sie do wytwórni Claus^ 33,
w której przetwarza sie siarkowodór w siarke.
Strumien zasilajacy konwertor przemienny tlen¬
ku wegla doprowadza sie do reakcji z para wod¬
na w celu wytworzenia wodoru i dwutlenku wegla
z zawartego w nim tlenku wegla. Reakcje te moz¬
na prowadzic w obecnosci katalizatora w postaci
tlenku zelaza, w temperaturze okolo 150°C i pod
cisnieniem okolo 21 atm. Gaz nastepnie oziebia sie
i przemywa goracym roztworem weglanu potasu,
usuwajac ta droga calkowicie siarkowodór gazowy.
Dwutlenek wegla usuwa sie droga adsorpcji 36.
4b Produkt gazowy zawiera okolo 380/o wodoru, a re¬
szte stanowi glównie metan. Produkt ten moze byc
stosowany jako zródlo wodoru do sekcji uwodor¬
niania wegla, oraz do procesów uwodorniania sek¬
cji obróbki cieczy. Uzyskany ta droga dwutlenek
45 wegla stanowi w zasadzie czysty C02. Wytwarza¬
nie tego strumienia dwutlenku wegla stanowi ceche
znamienna sposobu wedlug wynalazku.
Strumien gazów, który wyplywa z absorberów
tlenku wegla charakteryzuje sie wysoka zawar-
50 toscia wodoru i stosowany jest do zaspakajania
zapotrzebowania na wodór w sekcjach uwodornia¬
nia wegla oraz sekcjach obróbki cieczy sposobem
wedlug wynalazku. Poczatkowe strumienie wegla
z sekcji wstepnego przygotowania wegla moga byc
55 rozdzielone na z góry ustalone frakcje, tak aby
dostateczna ilosc wegla doprowadzana byla do se¬
kcji destylacji rozkladowej dla zapewnienia calko¬
witego wyrównania bilansu wodoru w sumarycz¬
nym .procesie. Jednak paliwo gazowe wytwarzane
60 w procesie moze ulegac reformowaniu pod wply¬
wem" pary wodnej, prowadzac do wytworzenia do¬
datkowych ilosci wodoru. Pod doprowadzeniu ilo¬
sci ciepla niezbednych do prowadzenia procesu po¬
zostaje dostateczna ilosc paliwa gazowego, aby
65 mozna bylo wytwarzac dostateczna ilosc wodoru84983
19 20
przez reforming pary wodnej, totez w efekcie za¬
ledwie 30% calkowitej ilosci wegla musi byc do¬
prowadzone do sekcji destylacji rozkladowej. Pro¬
cent ten moze byc jeszcze. bardziej zmniejszony
jezeli to jest zadane dla zwiekszenia ilosci wytwa¬
rzanych chemikaliów lub dla podwyzszenia jakosci
koksu wytwarzanego sposobem wedlug wynalazku.
W urzadzeniu Claus'a 33 strumien zasilajacy za¬
wierac moze do 75#/t dwutlenku wegla i 25% siar¬
kowodoru. Jedna trzecia strumienia moze byc do¬
prowadzana do instalacji spalania siarkowodoru,
a dwie trzecie — poddawane reakcji z produktem
spalania, prowadzacej do wytworzenia siarki i gazu
zawierajacego CÓ2. Stwarza to dobre mozliwosci
regulacji procesu.
Sekcja obróbki cieczy obejmuje rózne urzadzenia
obróbki cieczy znanymi sposobami, opartymi np.
na destylacji, uwodornianiu i ekstrakcji. Uzyski¬
wany na wylocie z tej sekcji produkt w postaci
mieszaniny organicznych chemikalii poddawany
jest róznorodnym zabiegom obróbki stosowanym
w sekcji przerobu cieczy. Stosujac wiele róznych
sposobów mozna z tej mieszaniny wyodrebnic naj¬
bardziej cenne produkty.
Fig. 8 ilustruje proces przerobu cieczy, którego
celem jest zapewnienie maksymalnego odzysku
cennych cieczy organicznych, takich jak np. po¬
chodne aromatyczne benzenu, kwasy i zasady smo¬
lowe, oraz maksymalne uproszczenie zagadnienia
usuwania odpadów, bedacych malo wartosciowymi
cieklymi weglowodorami o duzym ciezarze wlasci¬
wym, powstajacymi w czasie przerobu wegla spo¬
sobem wedlug wynalazku. Poniewaz zapotrzebo¬
wanie na rózne produkty koncowe moze podlegac
wahaniom jakosciowym i ilosciowym, wiec zalez¬
nie od aktualnego zapotrzebowania zmieniac mozna
równiez sposoby przerobu w sekcji obróbki cieczy.
Na rysunku pokazany jest zestaw destylacji
próbnej zasilany czterema oddzielnymi strumie¬
niami cieczy, 12, 19, 17 oraz cieczami z preparo¬
wania koksu. Kazdy z tych strumieni wymaga
nieco odmiennej przeróbki wstepnej. Smoly z pier¬
wszego etapu oziebiania gazu 17 w strefie reakcji
przemiany wegla w substancje ciekle mozna uzy¬
skiwac w temperaturze okolo 410°C i pod cisnie¬
niem okolo 140—700 atm. Strumien ten rozpreza sie
rzutowo do cisnienia okolo 14 atm. dla odgazowa-
nia znacznych ilosci substancji lotnych wtloczo¬
nych do cieczy. Powtórne rozprezenie rzutowe do
cisnienia okolo 1,4 atm prowadzi do odparowania
wszystkich substancji o sredniej temperaturze wrze¬
nia, to znaczy okolo 310°C. Wykraplanie par
olejów srednich umozliwia wytwarzanie pary wod¬
nej o cisnieniu 25 atm, stosowanej w sekcji obró¬
bki cieczy konwertora przemiany dwutlenku we¬
gla. Goracy wykroplony olej sredni 38 o tempera¬
turze wrzenia okolo 230—400°C zawracany jest
wprost do strefy uwodornienia wegla. Gorace po¬
zostalosci podestylacyjne moga byc przesylane do
urzadzenia do koksowania cieczy 41.
Drugi strumien zasilajacy uzyskuje sie z drugiego
stopnia oziebiania gazu 19, w urzadzeniu do uwo¬
dorniania wegla. Podobnie jak w poprzednim przy¬
padku strumien ten sklada sie w przewazajacej
mierze z oleju zawiesinowego, lecz zawiera ponadto
okolo 40°/» produktu przemiany wegla w ciecze,
w postaci kwasnych smól o niskim ciezarze wla¬
sciwym, praktycznie wszystkie ciezkie kwasy smo¬
lowe oraz polowe wody odpadowej. Równiez ten
strumien poddaje sie wielokrotnemu rozprezeniu
dla usuniecia zawartych w nim gazów. W czasie
pierwszego stadium rozprezania do cisnienia okolo
atm nastepuje wydzielenie przewazajacej czesci
gazów, a woda w zasadzie nie zostaje wydzielona.
Wode odpadowa mozna oddzielic od nierozpuszczal¬
nych smól organicznych przez dekantacje, a przez
dalsze rozprezenie do cisnienia okolo 1,4 atm uwa¬
lnia sie reszte rozpuszczonych gazów. Lekkie gazy
smolowe, stanowiace okolo l,5*/# calkowitej zawar¬
tosci kwasów smolowych oddzyskiwac mozna w
urzadzeniu do odzysku kwasów smolowych 45
przez odpedzanie z para wodna. Frakcje olejów
srednich i ciezkich z odparowanej rzutowo smoly
moga byc odzyskiwane droga destylacji pod
zmniejszonym cisnieniem.
Pozostale strumienie zasilajace, a mianowicie
smola po suchej destylacji oraz ciecze zawracane
ze strefy wytwarzania koksu stanowiace czesciowo
rozlozony olej ciezki moga byc laczone i poddawa¬
ne procesowi odpedzania lotnych skladników smo¬
ly. Olej lekki usuwany jest z destylatu. Pozostalo¬
sci po destylacji moga byc poddawane destylacji
pod zmniejszonym cisnieniem. Oleje ciezkie uzy¬
skiwane w tym procesie destylacji prózniowej mo¬
ga byc uzywane w charakterze srodka wiazacego
dla koksu wytlewnego 47 i do wytwarzania koksu,
badz tez doprowadzane do urzadzenia koksowni¬
czego dla cieczy 41, wzglednie zawracane do obiegu
do sekcji suchej destylacji, gdzie miesza sie je
z koksem wytlewnym i weglem.
Koksowanie cieczy polega w zasadzie na piroli¬
zie w której przegrzana para wodna spelnia role
przenosnika ciepla i gazu fluidyzacyjnego. Gorace
oleje ciezkie i przemyte oleje srednie moga byc
mieszane z pozostalosciami po destylacji z urza-
dzienia do koksowania cieczy, dla wytworzenia
strumienia zasilajacego urzadzenia do koksowania
cieczy. Do reaktora koksowniczego o zlozu fluidal¬
nym wtryskuje sie pare wodna ogrzana do tempe¬
ratury 816°C. Koksowanie powoduje, ze ciezkie
oleje ulegaja krakowaniu z wytworzeniem gazu
o malym ciezarze czasteczkowym i wysokiej za¬
wartosci substancji olefinowych, oraz oleju o ma¬
lym ciezarze czasteczkowym i wysokiej zawarto¬
sci benzenu, oraz innych jednordzeniowych zwia¬
zków aromatycznych. Zawartosc substancji lotnych
w cieklym koksie moze byc regulowana droga
regulacji temperatury pary wodnej oraz czasu kon¬
taktu koksu z para wodna. Mozna równiez pro¬
wadzic proces równoczesnego koksowania cieczy
w lagodniejszych warunkach np. w temperaturze
496°C, uzyskujac koks o wyzszej zawartosci sub¬
stancji lotnych. Koksy mokre i suche mozna na¬
stepnie mieszac dla wytworzenia zlozonego ciekle¬
go produktu koksowego, który moze byc przesylany
do urzadzenia do formowania koksu metalurgicz¬
nego. Cieplo fluidyzowanego para i odparowanego
produktu z sekcja koksowania cieczy moze byc wy¬
korzystywane do wytworzenia pary wodnej o ci¬
snieniu 14 atm, która mozna ponownie wykorzy-
ao
31
40
45
sa
55
6021
84983
22
stywac w procesie koksowania. Jezeli to jest za¬
dane, to dalsze ilosci pary mozna uzyskiwac z ta¬
kich zródel, jak kotly odzysknicowe w sekcji prze¬
twarzania wegla na substancje ciekle. Organiczne
substancje wykroplone z fluidyzacyjnych gazów
lotnych moga byc przesylane do sekcji obróbki
cieczy 42. Produkty gazowe moga byc przesylane
do sekcji obróbki gazów 44.
Kwasne skladniki smoly moga byc odzyskiwane
z oleju sredniego oraz produktu szczytowego zgru¬
bnej destylacji ciezkiego kwasu smolowego. Ciezkie
kwasy smolowe wykorzystywane sa jako wtórny
olej zawiesinowy* przesylany do uwodornienia
wegla badz tez kierowane do koksowania plynów
41. Ciezkie kwasy smolowe 39 moga byc takze
przetwarzane na benzen i naftalen, natomiast lek¬
kie kwasy smolowe moga byc rozdzielone w ko¬
lumnie frakcjonujacej na fenol, ksylenole i krezo¬
le. Zasady smolowe moga byc odzyskiwane w kon-
taktorze cieczowym 46 przez traktowanie olejów
lekkich 25, 37 nomosiarczanem pirydynowym.
Przez oczyszczenie mozna uzyskac aniline, zas al-
kiloaniliny mozna dodawac do oleju lekkiego w
celu odalkilowania na benzen i amoniak.
Urzadzenie do uwodornienia olejów lekkich 42
moze byc równiez stosowane do wytwarzania sze¬
rokiej gamy produktów w ramach ogólnego proce¬
su obróbki cieczy. Przykladem osiagalnych moz¬
liwosci wyboru produktów w czasie przerobu tego
oleju lekkiego moze byc doprowadzenie do maksi¬
mum ilosci wytwarzanego benzenu, choc poprzed¬
nio produkowana byla benzyna wysokooktanowa
do silników. Traktowanie wodorem obejmuje ogól¬
nie rozdzielanie lekkiego oleju na surowiec zasila¬
jacy etap reformingu, wzbogacony w nasycone
weglowodory o niskiej temperaturze wrzenia, oraz
na strumien zasilajacy proces krakowania uwodor¬
niajacego i wzbogacony w substancje aromatycz¬
ne. Reforming substancji pochodnych naftenowych
zawartych w strumieniu o podwyzszonej zawar¬
tosci zwiazków nasyconych prowadzi do uzyski¬
wania substancji aromatycznych i wodoru. Ekstra¬
kcja rozpuszczalnikami frakcji o wysokiej zawar¬
tosci aromatycznych pochodnych benzenowych ze
strumienia poddanego reformingowi dostarcza
benzyne wysokooktanowa w postaci oczyszczonej.
Proces odalkilowania i hydrokrakowania strumieni
o wysokiej zawartosci zwiazków aromatycznych
prowacfci do wytworzenia benzenu i naftalenu oraz
gazów 44, które kieruje sie do procesów prze¬
róbki.
Ciezkie kwasy smolowe moga byc poddawane de¬
stylacji ekstrakcyjnej w obecnosci olejów lekkich
, 37. Weglowodory aromatyczne wykazuja ten¬
dencje do nagromadzania sie w kwasach smolo¬
wych. Frakcja szczytowa bedzie zawierac prawie
wszystkie weglowodory nasycone, o typowym dla
benzyny punkcie koncowym temperatury wrzenia,
tj. 177°C i w zasadzie nie zawiera substancji aro¬
matycznych o temperaturze wrzenia wyzszej niz
dla ksylenu, tj. 144°C. Destylat skladac sie bedzie
w przewazajacej mierze ze zwiazków naftenowych.
Zwiazki aromatyczne oczyszcza sie w urzadze¬
niu odzyskowym 43, dla wydzielenia benzenu i na¬
ftalenu wysokiej czystosci. Destylat z destylacji
ekstrakcyjnej zawierac bedzie blisko 25% zwiaz¬
ków aromatycznych, 60V« cykloalkenów (naftenów)
i 15*/o zwiazków parafinowych. Destylat ten pod¬
daje sie najpierw odsiarczaniu, a nastepnie nafta¬
leny przetwarza sie w zwiazki aromatyczne. Stru¬
mien cieklego butanu do mieszania z benzyna mo¬
ze byc otrzymany jako frakcja szczytowa. Faza
ciekla z reformingu moze byc poddawana ekstra¬
kcji rozpuszczalnikami, w wyniku której uzyskuje
sie rafinat w postaci benzyny wysokooktanowej za¬
wierajacej okolo 40*/t zwiazków aromatycznych
i okolo 25§/t cykloalkanów. Uzyskiwana w tym
procesie pozostalosc po destylacji ekstrakcyjnej
moze byc poddawana hydrokrakowaniu i odalkilo-
waniu. Proces krakingu uwodorniajacego 42 pro¬
wadzi do przemiany w zasadzie wszystkich sklad¬
ników niearomatycznych w lekkie gazy weglowo¬
dorowe, glównie metan. Ten strumien gazowy moze
byc laczony z gazami uzyskiwanymi w procesie
reformingu i zawracanej do sekcji obróbki gazu.
Zwiazki aromatyczne zawierajace podstawniki al¬
kilowe ulegaja -prawie calkowitemu odalkilowaniu
na benzen i naftalen. Resztkowe substancje o wy¬
sokiej temperaturze wrzenia moga byc uzywane
jako surowiec do produkcji sadzy.
W sekcji formowania koksu laczy sie koks wy-
tlewny z sekcji suchej destylacji z lepiszczem, ta¬
kim jak ciezki olej naftalenowy i ewentualnie mial
koksowy w celu wytworzenia surowego produktu,
który przerabia sie na koks metalurgiczny. Glów¬
nym skladnikiem koksu metalurgicznego jest koks
wytlewny o niskiej zawartosci siarki, wytworzony
w sekcji suchej destylacji. Korzystnym jest, aby
koks metalurgiczny charakteryzowal sie niska za¬
wartoscia popiolu i siarki, co zostalo omówione
poprzednio. Powinien on byc równiez materialem
latwym w transporcie i wykazujacym dostateczna
wytrzymalosc mechaniczna, dla wytrzymywania
nacisków wywieranych w wielkim piecu.
Fig. 9 przedstawia przebieg procesu wytwarza¬
nia koksu metalurgicznego z koksu wytlewnego,
pylów koksowych, takich jak koks plynny i ciez¬
kiego oleju 47, wytwarzanego sposobem wedlug
wynalazku. Koks wytlewny moze byc mieszany
z pylami koksowymi i lepiszczami olejowymi, ta¬
kimi jak pozostalosci po destylacji uzyskiwane
z sekcji obróbki cieczy, a takze mieszaniny ciez¬
kiego oleju stanowiacego niedogon i oleju srednie¬
go z sekcji obróbki cieczy a nastepnie przesylany
do urzadzenia formierskiego dla uformowania suro¬
wych materialów koksowych, które nastepnie wy-
rzaza sie i uzyskuje finalny produkt koncowy. Ko¬
ks wytlewny moze stanowic 50—90,/« wagowych
mieszaniny. Lepiszcze moze stanowic 10—50Vt wa¬
gowych mieszaniny. Plyty koksowe moga byc mie¬
szane z koksem wytlewnym w róznych propor¬
cjach. Stosowac mozna przy tym znane sposoby
formowania surowego materialu koksowego. Mo¬
zna np. mieszanine koksu wytlewnego, plynnego
koksu i lepiszcza poddawac brykietowaniu,
tabletkowaniu lub wyprasowywaniu w elementy
o zadanym ksztalcie. Czastki koksu moga miec
srednice 1,6—77 mm. Surowe wyroby koksowe na¬
stepnie podgrzewa sie w urzadzeniu 49, co prowa¬
dzi do zwiekszenia ich mechanicznej wytrzyma¬
lo
40
45
50
55
6084983
23
losci i umozliwia poddawanie ich bardziej ostrym
warunkom procesu spiekania w urzadzeniu 50.
Podgrzewacze 49 moga pracowac w temperaturze
260—490aC. Po podgrzaniu wyroby poddaje sie
nastepnie spiekaniu które prowadzic mozna w tem¬
peraturze 815—1315°C. Prowadzi to do obnizenia
zawartosci lotnych substancji w koksie metalur¬
gicznym do ponizej 5°/o. Gorace gazy emitowane z
sekcji wyzarzania i podgrzewania sa nastepnie
oziebiane i przesylane do sekcji obróbki gazu, tak
jak to jest wyjasnione powyzej. Kalcynowany pro¬
dukt koncowy moze byc nastepnie uzywany w cha¬
rakterze koksu metalurgicznego.
Przedmiot wynalazku objasniony jest w nastepu¬
jacym przykladzie, ilustrujacym sposób, jakim
okreslony wegiel moze byc przetworzony na pro¬
dukty koncowe.
Przyklad I. Z poczatkowego strumienia 643
t/godz. przemytego wegla zawierajacego 5,15% po¬
piolu i 1,79°/© siarki odbiera sie frakcje 280 t/godz.
do suchej destylacji. Frakcje te suszy sie w 177°C,
odpedzajac 23,6 t wody/godz. 256 t/godz. osuszonego
wegla doprowadza sie w sposób ciagly do urza¬
dzenia do suchej destylacji i odsiarczania w zlozu
fluidalnym. W urzadzeniu tym miesza sie osuszo¬
ny wegiel z okolo 360 tonami koksu wytlewnego.
Zastosowanie zloza fluidalnego zapewnia osiaga-
ganie dobrego efektu zmieszania wegla z koksem
wytlewnym. Dzieki laczeniu wegla z koksem wy-
tlewnym utrzymuje sie zdolnosc swobodnego prze¬
plywu dla zloza, co umozliwia osiagniecie wyso¬
kiej efektywnosci odsiarczania.
W omawianym przykladzie wegiel miesza sie
z koksem wytlewnym otrzymujac — sposobem we¬
dlug wynalazku — produkt koksu wytlewnego
w urzadzeniu do suchej destylacji. Ilosc koksu wy¬
tlewnego zatrzymywanego w reaktorze do suchej
destylacji zalezy od predkosci przerobu wegla oraz
czasu przebywania w urzadzeniu, jak równiez do
zadanego stopnia uwolnienia od substancji lotnych
i siarki. Ogólnie biorac, korzystnie jest stosowac
najmniejsza ilosc koksu wytlewnego, jaka zapewnia
utrzymywanie swobodnie plynacego zloza czastek.
Czas przebywania czastek w urzadzeniu wynosi
wdanym przypadku 95 minut, temperatura w urza¬
dzeniu do sucjiej destylacji wynosi 510°C, a cisnie¬
nie 6,7 atm. yrzadzenie do suchej destylacji wegla
zasila sie równiez 97 t/godz. ciezkiego oleju weglo¬
wodorowego doprowadzonego z sekcji obróbki cie¬
czy, tak jak to jest pokazane na fig. 8. Material
ten ulega w czasie suchej destylacji przemianie na
dodatkowy koks wytlewny oraz lekkie weglowo¬
dory i gazy. Ilosc wytworzonego w tych warunkach
koksu wytlewnego dochodzi do 220 t/godz. Pro¬
dukt ten jest w sposób ciagly doprowadzany z ko¬
mory koksowniczej i zawiera okolo 15% wagowych
lotnych substancji, okolo 0,63% wagowych siarki
i 8,5% wagowych popiolu.
Ten pólkoks miesza sie z okolo 90 t/godz. ciez¬
kiego oleju weglowodorowego uzyskiwanego z ob¬
róbki cieczy sposobem zilustrowanym na fig. 8.
Mieszanine te nastepnie przerabia sie zgodnie ze
schematem zilustrowanym na fig. 9, w tabletki
o srednicy 1,6—76 mm. Tabletki te utwardza sie
przez ogrzewanie w obecnosci powietrza o tempe-
24
raturze 290°C, a nastepnie koksuje i uwalnia od
substancji lotnych w temperaturze 1315°C, uzysku¬
jac 248 t/godz. produktu stanowiacego koks hut¬
niczy nadajacy sie do stosowania w wielkich pie-
.5 cach.
Gorace gazy odprowadzane z reaktora koksow¬
niczego i odsiarczajacego schladza sie do tempera-
tury 38°C i przemywa woda celem usuniecia smól
wykraplajacych sie, które otrzymuje sie w ilosci
okolo 55 t/godz. Zawieraja one lekkie i ciezkie
kwasy smolowe, zasady smolowe, benzen, toluen,
ksyleny, aniliny, indeny, kumaron, naftalen, olej
sredni oraz ciezki i zgodnie ze schematem zilustro¬
wanym na fig. 8 moga byc przesylane do obróbki
cieczy.
Po oddzieleniu smól, okolo 730 t/godz. pozosta^
lych gazów przemywa sie goracym roztworem we¬
glanu potasu w celu usuniecia H2S i uzyskania ta
droga gazu o niskiej zawartosci siarki nadajacego
sie do zawrócenia do reaktora koksowniczo-odsiar-
czajacego. Tak wiec okolo 223 ton gazu na godzine
wykorzystane jest jako gaz fluidyzacyjny. Okolo
55,5 ton nadmiernego gazu oraz 19 t/godz. gazów
o charakterze kwasowym, zlozonych w pierwszym
rzedzie z H2S i C02, uzyskanych z regeneracji zu¬
zytego roztworu weglanu potasu, przesyla sie do
sekcji obróbki gazu. Te dwa strumienie gazu prze¬
rabia sie lacznie z gazami z reakcji uwodorniania
wegla, obróbki cieczy i formowania koksu, tak jak
to jest zilustrowane na fig. 7.
Z poczatkowego strumienia pozostale 364 tony/go¬
dzine wegla miesza sie z 658 tonami oleju zawie¬
sinowego i mieszanine uwodornia sie przez kon-
taktowanie z wodorem w ciagu okolo 40 minut
w temperaturze okolo 480°C i pod cisnieniem 351
atm. Zródlem wodoru jest wodór gazowy z ozie¬
bionych produktów gazowych procesu uwodornie¬
nia wegla, wedlug schematu zilustrowanego na
40 fig. 6 oraz 28,8 ton/godzine gazu zawierajacego wo¬
dór i pobieranego z sekcji przerobu gazów, wedlug
schematu przedstawionego na fig. 7. Frakcja ciepla
kontaktowana jest w atmosferze redukcyjnej z ga¬
zem zawierajacym wodór w temperaturze 510°C
*5 w naczyniu separatora stalych substancji pod cis¬
nieniem 350 atm, dla odparowania i usuniecia ga¬
zów oraz lotnych cieczy od popiolu i nieprzereago-
wanego wegla. Ilosc tego nieprzereagowanego we¬
gla i popiolu dochodzi do okolo 83 t/godz. Moze on
50 byc wykorzystywany jako paliwo stale do ogrza¬
nia kotlów. Strumien gazowy po oddzieleniu sta¬
lych substancji schladza sie i rozpreza stopniowo
dla uzyskania smól, olejów lekkich, lekkich weglo¬
wodorów gazowych i zawracanego do obiegu wo-
55 doru. Smoly uzyskiwane w ilosci okolo 794 t/godz.
skladaja sie w przewazajacej mierze z oleju ciez¬
kiego o temperaturze wrzenia powyzej 400°C, oleju
sredniego stosowanego w charakterze oleju zawie¬
sinowego dla wegla w procesie uwodorniania
w i wrzacego w temperaturze 230—400°C oraz ciez¬
kich kwasów smolowych. Olej lekki, wytwarzany
w ilosci 62,2 t/godz. zawiera lekkie kwasy smolo¬
we, zasady smolowe, benzen, toluen, ksylen, roz¬
puszczalniki aromatyczne, aniliny oraz naftalen.
65 Smoly i oleje lekkie przerabiane sa w sekcji ob-25
84983
26
róbki cieczy, zgodnie ze schematem zilustrowanym
na fig. 8.
Wegiel poddany przerobowi wyzej zilustrowanym
sposobem wedlug wynalazku, dostarcza nastepuja¬
cych ilosci produktów koncowych:
t/godz.
Amoniak 3,9
Siarka 5,2
Stylen 40,1
Benzen 32,9
Naftalen 12,6
Propylen 6,1
Fenol 6,2
o-krezol 2,4
m-p-krezole 9,0
ksylenole 8,9
pirydyny, pikoliny i lutydyny 1,1
Anilina i toluidyny 1,9
Sadza 1,8
CzystyC02 44,9
Paliwo gazowe 59,9
Koks metalurgiczny 248,3
Paliwo energetyczne 72,6
Odmiany sposobów przerobu wegla zostaly przed¬
stawione jako sposoby, których wypadkowa stano¬
wi ogólny sposób przetwarzania wegla o wysokiej
zawartosci siarki, prowadzony dzieki zalozonemu
z góry podzialowi strumienia wsadowego na czesci
doprowadzone do procesu suchej destylacji i uwo¬
dorniania, celem wytworzenia uzytecznych cieklych
chemikalii, gazów i koksu hutniczego. Mozliwa jest
jednak realizacja innych odmian tego podstawo¬
wego sposobu zgodnych z istota wynalazku.
Claims (14)
1. Sposób przetwarzania wegla o duzej zawarto¬ sci siarki i popiolu przez sucha destylacje i uplyn-" nianie z wytworzeniem produktów gazowych, cie¬ klych, koksu wytlewnego i metalurgicznego, zna¬ mienny tym, ze w pierwszym etapie przeprowadza sie odsiarczanie i sucha destylacje silnie rozdrob¬ nionego wysuszonego wegla zawierajacego okolo 1—5% wagowych siarki i 5—15% wagowych po¬ piolu, przez zetkniecie go w obecnosci koksu wy¬ tlewnego w warunkach zloza fluidalnego w tempe¬ raturze najwyzej 870°C, z gazem wolnym od tlenu, zawierajacym wodór i najwyzej do 2% objetoscio¬ wych siarkowodoru, przy czym otrzymuje sie koks wytlewny zawierajacy najwyzej 1% wagowy siarki, który sie przerabia na koks metalurgiczny, a w drugim etapie prowadzi sie uwodornienie we¬ gla przez wytworzenie mieszanki szlamu olejowego z silnie rozdrobnionym weglem zawierajacym okolo 1—5% wagowych siarki i 5—15% wagowych po¬ piolu, przy czym szlam olejowy zawiera sredni olej weglowodorowy, mieszanina ta styka sie ze srodo¬ wiskiem oddajacym wodór w temperaturze okolo 430—515°C i pod cisnieniem 141—703 atm, po czym zbiera sie produkty gazowe z pierwszego i drugie¬ go etapu, oczyszcza je i przerabia celem wytworze¬ nia gazowego wodoru i zawrócenia go do drugiego etapu aby uzupelnic przynajmniej czesciowo zapo¬ trzebowanie na wodór, zbiera sie produkty ciekle 10 15 20 25 30 35 40 50 55 65 z pierwszego i drugiego etapu, odzyskuje frakcje zawierajaca sredni olej weglowodorowy i zawraca ja do drugiego etapu jako zasadnicza czesc szlamu olejowego, wydzielajace sie oleje ciezkie przerabia sie na koks wytlewny i olej sredni.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyodrebnia sie ciekle produkty i odzyskuje z nich pierwsza frakcje, zawierajaca srednie oleje weglo- wodorawe i druga frakcje zawierajaca ciezkie oleje weglowodorowe, po czym frakcje pierwsza zawraca sie do etapu drugiego, celem uzupelnienia przy¬ najmniej czesci szlamu olejowego i co najmniej czesc frakcji drugiej zawraca sie do etapu drugie¬ go i przeksztalca ciezkie oleje weglowodorowe w koks wytlewny i sredni olej weglowodorowy.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze w pierwszym i drugim etapie przetwarza sie 30—65% wegla korzystnie 53—65% wegla.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wytworzony w drugim etapie szlam olejowy za¬ wierajacy ciezkie kwasy smolowe i sredni olej we¬ glowodorowy wyodrebnia sie i zawraca do obiegu.
5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, ze wymieniona frakcje odzyskuje sie z cieczy zawierajacej smoly, które kondensuje sie z gazów wytworzonych w etapie pierwszym.
6. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, ze odzyskuje sie frakcje o temperaturze wrze¬ nia okolo 230^100oC.
7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w pierwszym etapie oddziela sie frakcje z gazów wytwarzanych w procesie suchej destylacji i od¬ siarczania, wydziela z wymienionej frakcji siarko¬ wodór przez zetkniecie jej z wodnym roztworem zawierajacym substancje wiazace siarkowodór i przesycenie frakcji para wodna oraz zawraca otrzymana frakcje do procesów suchej destylacji i odsiarczania jako gaz zawierajacy wodór.
8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwszy estap przeprowadza sie pod cisnieniem okolo 6—21 atm w temperaturze 480—870°C, ko¬ rzystnie 675—845°C.
9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w pierwszym etapie wegiel suszy sie w tempera¬ turze okolo 150—£30°C, a nastepnie poddaje sie go suchej destylacji i odsiarczaniu.
10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odsiarczanie i sucha destylacje w pierwszym etapie prowadzi sie do chwili gdy procentowa zawartosc siarki w koksie wytlewnym wyniesie mniej niz 0,7%, korzystnie mniej niz 0,65% wagowych.
11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odsiarczanie i sucha destylacje w etapie pierwszym prowadzi sie do wytworzenia koksu wytlewnego w ilosci od okolo 20—50% wagowych przetworzo¬ nego wegla.
12. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze proces suchej destylacji i odsiarczanie pro¬ wadzi sie do wydzielenia okolo 30% wagowych drugiej frakcji w stosunku do uzytego w tym eta¬ pie wegla.
13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sporzadza sie mieszanine koksu wytlewnego z pierw¬ szego etapu ciezkimi olejami weglowodorowymi84983 2T 28 z frakcji drugiej nadaje mieszaninie odpowiednia postac i wypala w celu otrzymania koksu metalur¬ gicznego.
14. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, sumienny tym, ze koks wytlewny dodaje sie do mieszaniny w ilosci 50^-£0*/t wagowych. ¦Vi*prrprMjjn»*an,j wegiel Wegiel * —» to Olej obiegowa Ci±C2* _ f 2 1 Sp n —» Nodói Gaz . OtwO — 5 • 1 i f 0 U ¦I , J L 1 —1 -* Mieszanina fendi -? Kwasy smolowe -* Zasady smolowe a -+ naftalen -» Benzen -» Sadza ¦-*¦ Amoniak -+ Paliwo oazowe -+ £tyten '-» Siarka 0-..L.^l.. l l- .. Fig 1 atO OJS OM 023 0.3O 03S OM 045 OSO Q55 OjSO Q£S Jiosc wegla poddawanego suchej destylacji do calkowitej ilosci wegla. Fig 284983 Paliwo gazorc Gaz obojetny Gaz fluidyzacyjni/ Fig. 3 O 30 60 90 120 150 180 Czas przebywania *v danej temperaturze [minuty] Fio. 484983 •* i£ .0 0 ja "¦ 4T ? 3 a ¦* 10 g t .0 •0 ? 0 80 76 72 68 64 60 56 32 76 72 66 64 60 56 S2 48 n' ~ - '// // / L - - ~ - / /I 1 L : ^ /y i 7SO*C — — -H Powolne podgrzewanie Szybkie podgrzewanie — — 1 700'C \ n , ,_ .^ Szybkie podgrzewanie — — — 1 1 . _ l 1 30 60 00 1X> 130 ISO Czas przebywania w danej temperaturze [minuty] Fig. 5 Fig. 684983 —*¦ Amoniak Gazy z przygotowania wegla Gaz odpadowy z wytwórni etylenu *• L tulen jV ? Gaz. odpadowy Siarka Gaz zawierajacy COz Czysty COz Hz obiegowy Fig. 7 25 38 17 19 _12_ 45 37 40 Para wodna 4sS3 H39 (Mej sredni olei ¦ Hfcotfr dodatkowy Oazy Piroliza olejów lekkich 41 47 I '&M 42 43 HZ | Aiate plynny ^ »¦ Kondensat pory wodnej ? Lekkie kwasy smolowe * Zasadysmotowe —•¦ Benzyno • Benzen ' Naftalen *0*S F/g. £84 983 Pat. nr 84983 wiersz 65 z lamu 7 powinien byc w miejscu wier¬ sza 28 w lamie 8 lam: 8, wiersz 57 jest: wiecej, ze wzrostem ilosci wegla poddawane¬ go de- powinno byc: Co wiecej, ze wzrostem ilosci wegla poddawanego de- Ccna xl 10.— Drukarnia Narodowa, Zaklad nr 6 - zam. 2540/76
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US20524871A | 1971-12-06 | 1971-12-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL84983B1 true PL84983B1 (pl) | 1976-04-30 |
Family
ID=22761434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1972159273A PL84983B1 (pl) | 1971-12-06 | 1972-12-04 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4094746A (pl) |
| JP (1) | JPS4865202A (pl) |
| AU (1) | AU466380B2 (pl) |
| BE (1) | BE792127A (pl) |
| CA (1) | CA971897A (pl) |
| DE (1) | DE2259542A1 (pl) |
| FR (1) | FR2162460B1 (pl) |
| GB (1) | GB1418014A (pl) |
| IT (1) | IT971572B (pl) |
| NL (1) | NL7216489A (pl) |
| PL (1) | PL84983B1 (pl) |
| ZA (1) | ZA728621B (pl) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842692A (en) * | 1983-12-12 | 1989-06-27 | Baker David L | Chemical reformer |
| DE3442506C2 (de) * | 1984-11-22 | 1987-04-16 | Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG, 5000 Köln | Verfahren zur Aufarbeitung von Kohlenstoff enthaltenden Abfällen |
| DE3602041C2 (de) * | 1986-01-24 | 1996-02-29 | Rwe Entsorgung Ag | Verbessertes Verfahren zur Aufarbeitung von Kohlenstoff enthaltenden Abfällen |
| JP2628723B2 (ja) * | 1988-11-04 | 1997-07-09 | 川崎重工業株式会社 | 石炭焚き可燃性ガス発生装置の自動運転制御方法および装置 |
| US5151159A (en) * | 1990-11-15 | 1992-09-29 | Coal Technology Corporation | Method and apparatus for converting coal into liquid fuel and metallurgical coke |
| US6530966B1 (en) | 2000-06-16 | 2003-03-11 | Anthony J. Kriech | Coal binder compositions and methods |
| JP4274880B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2009-06-10 | 社団法人日本鉄鋼連盟 | 高炉用コークス製造用原料炭の改質・予備処理方法 |
| US9045693B2 (en) | 2006-12-26 | 2015-06-02 | Nucor Corporation | Pyrolyzer furnace apparatus and method for operation thereof |
| AU2007340053B2 (en) * | 2006-12-26 | 2012-03-08 | Nucor Corporation | Pyrolyzer furnace apparatus and method for operation thereof |
| US20080256852A1 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-23 | Schobert Harold H | Integrated process and apparatus for producing coal-based jet fuel, diesel fuel, and distillate fuels |
| EP2769148A4 (en) | 2011-10-21 | 2015-11-04 | Therma Flite Inc | GASIFICATION SYSTEM AND METHOD, AND WASTE TREATMENT SYSTEM AND METHOD COMPRISING THE SAME |
| DE102011120489A1 (de) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beschicken von "Heat-Recovery"- oder "Non-Recovery"-Koksöfen mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht |
| CA2907122C (en) * | 2013-03-15 | 2021-09-21 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Processes for liquefying carbonaceous feedstocks and related compositions |
| CN103215055B (zh) * | 2013-05-02 | 2014-06-18 | 东南大学 | 一种褐煤低温干馏结合提质的系统及其方法 |
| CN103484134B (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-18 | 中国科学院过程工程研究所 | 碳氢原料固体热载体干馏反应器与干馏方法 |
| US10400108B2 (en) | 2016-04-29 | 2019-09-03 | Axens | Carbon black feedstock from direct coal liquefaction |
| US11149634B2 (en) | 2019-03-01 | 2021-10-19 | Richard Alan Callahan | Turbine powered electricity generation |
| US11149636B2 (en) | 2019-03-01 | 2021-10-19 | Richard Alan Callahan | Turbine powered electricity generation |
| US11994063B2 (en) | 2019-10-16 | 2024-05-28 | Richard Alan Callahan | Turbine powered electricity generation |
| US11808206B2 (en) | 2022-02-24 | 2023-11-07 | Richard Alan Callahan | Tail gas recycle combined cycle power plant |
| CN120865952B (zh) * | 2025-09-25 | 2025-12-02 | 内蒙古正能化工集团有限公司 | 一种硅锰冶炼用特制兰炭及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2595366A (en) * | 1947-06-14 | 1952-05-06 | Standard Oil Dev Co | Processing carbonaceous solids |
| US2955988A (en) * | 1958-02-14 | 1960-10-11 | John J S Sebastian | Process for carbonizing coal in a laminar gas stream |
| GB1172693A (en) * | 1966-03-28 | 1969-12-03 | Consolidation Coal Co | A Process for Making Formcoke From Non-Caking Coals. |
| US3705092A (en) * | 1970-12-18 | 1972-12-05 | Universal Oil Prod Co | Solvent extraction of coal by a heavy oil |
| US3700583A (en) * | 1971-03-19 | 1972-10-24 | Exxon Research Engineering Co | Coal liquefaction using carbon radical scavengers |
| US3884796A (en) * | 1974-03-04 | 1975-05-20 | Us Interior | Solvent refined coal process with retention of coal minerals |
-
1972
- 1972-11-30 BE BE792127D patent/BE792127A/xx unknown
- 1972-12-04 PL PL1972159273A patent/PL84983B1/pl unknown
- 1972-12-04 AU AU49579/72A patent/AU466380B2/en not_active Expired
- 1972-12-05 FR FR7243248A patent/FR2162460B1/fr not_active Expired
- 1972-12-05 DE DE2259542A patent/DE2259542A1/de active Pending
- 1972-12-05 ZA ZA728621A patent/ZA728621B/xx unknown
- 1972-12-05 NL NL7216489A patent/NL7216489A/xx not_active Application Discontinuation
- 1972-12-05 IT IT32520/72A patent/IT971572B/it active
- 1972-12-05 GB GB5611272A patent/GB1418014A/en not_active Expired
- 1972-12-05 CA CA158,067A patent/CA971897A/en not_active Expired
- 1972-12-06 JP JP47121725A patent/JPS4865202A/ja active Pending
-
1974
- 1974-11-25 US US05/526,481 patent/US4094746A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA971897A (en) | 1975-07-29 |
| NL7216489A (pl) | 1973-06-08 |
| DE2259542A1 (de) | 1973-06-14 |
| AU4957972A (en) | 1974-06-06 |
| FR2162460B1 (pl) | 1977-01-14 |
| ZA728621B (en) | 1973-08-29 |
| IT971572B (it) | 1974-05-10 |
| AU466380B2 (en) | 1975-10-30 |
| FR2162460A1 (pl) | 1973-07-20 |
| BE792127A (fr) | 1973-03-16 |
| JPS4865202A (pl) | 1973-09-08 |
| US4094746A (en) | 1978-06-13 |
| GB1418014A (en) | 1975-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL84983B1 (pl) | ||
| US8114176B2 (en) | Catalytic steam gasification of petroleum coke to methane | |
| US4152244A (en) | Manufacture of hydrocarbon oils by hydrocracking of coal | |
| US4348486A (en) | Production of methanol via catalytic coal gasification | |
| EP0024139B1 (en) | Producing liquid hydrocarbon streams by hydrogenation of fossil-based feedstock | |
| US4050908A (en) | Process for the production of fuel values from coal | |
| CN102341485A (zh) | 用于生物质的热化学转化的方法和系统 | |
| JPS6024153B2 (ja) | 低硫黄および低灰分燃料の製造法 | |
| DE2733186A1 (de) | Kohleverfluessigungsverfahren | |
| EP2935517A1 (de) | Verfahren zur verwertung von kuppelgasen, begleitgasen und/oder biogasen | |
| JPH04502340A (ja) | 短滞留時間水素不均化による石炭の改良された生成方法 | |
| JPH0611403B2 (ja) | 水素化触媒の製造方法及びそれを用いる水素化変換方法 | |
| US4125452A (en) | Integrated coal liquefaction process | |
| DE2733185A1 (de) | Verfahren zur verfluessigung von kohle | |
| CN108117881A (zh) | 一种煤加氢直接液化过程和残液流化热解过程的组合方法 | |
| GB2056479A (en) | Producing liquid hydrocarbon streams by hydrogenation of fossil-based feedstock | |
| US4158948A (en) | Conversion of solid fuels into fluid fuels | |
| US4104129A (en) | Low temperature carbonization and desulfurization of coal under elevated pressures | |
| SU812186A3 (ru) | Способ получени углеводородовиз угл | |
| DE2736083A1 (de) | Kohleverfluessigung | |
| US4273643A (en) | Process for production of synthetic crude oil, alcohols, and chars during low temperature carbonization of coals | |
| PL124859B1 (en) | Method of combined liquefaction and gasification of coal | |
| US3069249A (en) | Process for the production of fuel gas low in carbon monoxide | |
| PL124978B1 (en) | Method of coal liquefaction | |
| SU1563596A3 (ru) | Способ получени сырь дл установки риформинга и дизельного топлива из каменного угл |