PL99629B1 - METHOD OF PREVENTING SINTERING OF SOLID COAL PARTICLES IN A FLUID BAY - Google Patents

METHOD OF PREVENTING SINTERING OF SOLID COAL PARTICLES IN A FLUID BAY Download PDF

Info

Publication number
PL99629B1
PL99629B1 PL1975186043A PL18604375A PL99629B1 PL 99629 B1 PL99629 B1 PL 99629B1 PL 1975186043 A PL1975186043 A PL 1975186043A PL 18604375 A PL18604375 A PL 18604375A PL 99629 B1 PL99629 B1 PL 99629B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
particles
reaction zone
speed
reactor
sec
Prior art date
Application number
PL1975186043A
Other languages
Polish (pl)
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of PL99629B1 publication Critical patent/PL99629B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/50Fuel charging devices
    • C10J3/503Fuel charging devices for gasifiers with stationary fluidised bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/78High-pressure apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0966Hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0976Water as steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • C10J2300/1823Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water for synthesis gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiega¬ nia spiekaniu sie stalych czastek wegla w zlozu fluidalnym.Stale paliwa kopalniane mozna poddawac takim procesom jak: koksowanie, zgazowywanie, hydro- koksowanie i hydrozgazowanie. W wyniku tych procesów, wprowadzajac fluidalne zloze drobno sproszkowanych czastek wegla do strefy reakcji i poddajac je reakcji w podwyzszonej tempera¬ turze w obecnosci obojetnych gazów, powietrza, pary wodnej, wodoru itp., uzyskuje sie paliwa syn¬ tetyczne.Glówna trudnoscia w prowadzeniu takich pro¬ cesów jest tendencja czastek wjpgla do zbrylania sie w podwyzszonych, niezbednych do przeprowa¬ dzenia reakcji temperaturach, nasilajaca sie zwla¬ szcza w przypadku bogatego w wodór srodowiska reakcji.Czastki wegla, szczególnie wegla koksujacego, peczniejacego lub zbrylajacego sie, ogrzewane w atmosferze bogatej w wodór staja sie lepkie. Na¬ wet wegle niekoksujace, niepeczniejace i niezbry- lajace sie staja sie lepkie po ogrzaniu w tych wa¬ runkach. Czastki wegla, w zaleznosci od specy¬ ficznych wlasnosci wegla, otaczajacej je atmosfe¬ ry oraz szybkosci ogrzewania zaczynaja wykazy¬ wac kleistosc w zakresie temperatur od okolo 350 do okolo 500°C. Lepkosc ta jest wynikiem tworze¬ nia sie substancji smolistych lub plastycznych na powierzchni kazdej czastki wegla, na skutek cze- 80 2 sciowego stopienia lub procesu rozkladu. W mia¬ re dalszego ogrzewania substancja smolista lub plastyczna przeksztalca sie w substancje stala, cal¬ kowicie porowata, zwana „koksem". Czas ogrze¬ wania, na ogól rzedu minut, zalezy od temperatu¬ ry ogrzewania i maleje z jej wzrostem. Pod termi¬ nem „transformacja plastyczna" stosowanym w niniejszym opisie nalezy rozumiec opisany wyzej proces, w trakcie którego powierzchnie ogrzewa¬ nych czastek wegla, zwlaszcza wtedy gdy ogrze¬ wanie prowadzi sie w atmosferze wodoru, wyka¬ zuja najpierw kleistosc, a nastepnie zmieniaja sie w niekleiste powierzchnie stalego koksu. „Trans¬ formacji plastycznej" moga ulegac zarówno wegle normalnie zbrylajace sie, jak i te, które zbrylaja sie tylko w atmosferze wzbogaconej w wodór.Lepkie czastki wegla, które ulegly transformacji ^plastycznej, maja sklonnosc do przyklejania sie do wiekszosci napotykanych powierzchni, takich jak scianki i przegrody w reaktorze, zwlaszcza zas scianki i przegrody chlodne. Ponadto kontakt z innymi lepkimi czastkami, które ulegly transfor¬ macji plastycznej, powoduje wzrost ilosci duzych czastek na skutek wzajemnego przylepiania sie do siebie czastek kleistych. Tworzenie sie oraz wzrost tych aglomeratów nieslychanie utrudnia utrzymanie zloza w stanie fluidalnym, a jakikol¬ wiek znaczniejszy*ich wzrost na ogól calkowicie to uniemozliwia.Zatkaniu calkowitemu lub czesciowemu ulegaja 90 629przede wszystkim otwory wlotowe i plytki roz¬ prowadzajace gaz stosowane w aparaturze do kon¬ wersji wegla w zlozu fluidalnym. Co wiecej, nawet jesli zatykanie nie jest duze, to lepkie czastki ma¬ ja sklonnosc do przylegania do scian naczynia, w którym prowadzony jest proces. Ciagly wzrost wielkosci czastek draz tworzenie wieloczastkowych zlepów i Dolaczen hamuje przebieg procesu, a cze- 4 sto powoduje jego jcalkowite zatrzymanie.A -Zbrylanie czastek wegla w wyniku ogrzewania zalezy od warunków prowadzenia procesu, takich jak szybkosc ogrzewania, temperatura koncowa, sklad gazu tworzacego atmosfere reakcji, typ we¬ gla, wielkosc czastek i cisnienie calkowite. Nawet wegle niezbrylajace sie, takie jak lignity lub we¬ gle pochodzace z niektórych zlóz pólbitumicznych, ogrzewane w atmosferze wodoru staja sie lepkie i podatne na zbrylanie. Tak wiec, w reaktorze do hydrokarbonizacji, w którym ogrzewanie w atmo¬ sferze bogatej w wodór sprzyja tworzeniu lepkich powierzchni na czastkach wegla, zbrylanie jest znaczne. Ponadto^ wprowadzanie palnych, stalych czastek wegla, nawet takich, które zwykle nie ule¬ gaja spiekaniu, do zloza fluidalnego znajdujacego sie w srodowisku wykazujacym tendencje do wy- . wolywania aglomeracji moze spowodowac zbryla¬ nie i uniemozliwic fluidyzacje.W prowadzonych w zlozu fluidalnym procesach konwersji wegla przerabia sie czasami równiez ciezkie substancje ciekle. Moga to byc ciezkie pro¬ dukty smolowe zawracane w celu przeprowadze¬ nia ich w produkty o mniejszym ciezarze cza¬ steczkowym, takie jak lekkie produkty ciekle i ga¬ zowe, lub moga to byc ciezkie produkty ciekle po¬ chodzace ze zródel zewnetrznych, a dodawane, na przyklad w celu wzbogacenia zwyklych produktów gazowych i/lub cieklych, lub latwiejszego wypro¬ wadzenia produktów odpadkowych. Wprowadzenie do procesu takich cieczy powoduje szybkie zaha¬ mowanie fluidyzacji z uwagi na zbrylanie sie cza¬ stek i zatykanie przelotów.W jednej z prób zapobiegania spiekaniu sie cza¬ stek, koks zawracany z procesów fluidalnych mie¬ sza sie z surowym, latwo spiekajacym sie weglem w stosunku az do 8 do 1. Równiez smole, przed wprowadzeniem do procesu miesza sie w mieszal¬ niku kulowym z duzym nadmiarem koksu, sto¬ sowanego tu jako adsorbenta. Jednakze sposób ten jest kosztowny z uwagi na to, iz takie operacje zmniejszaja wydajnosc instalacji i przynosza stra¬ ty energii. Inne próby polegaly na zastosowaniu etapu obróbki wstepnej, w którym wegiel utlenia sie i/lub pozbawia powierzchniowo czesci lotnych w celu zapobiezenia zlepiania sie i spiekania cza¬ stek. Próby takie obnizyly jednak wydajnosc uzy¬ tecznych produktów. Tak wiec, z ekonomicznego punktu widzenia jest rzecza wielce pozadana unik¬ niecie lub przynajmniej zredukowanie rozmiarów wstepnej obróbki lub zawracania koksu.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu za¬ pobiegania zbrylaniu sie w zlozu fluidalnym cza¬ stek latwopalnego ciala stalego zawierajacego we¬ giel w procesach konwersji wegla.Nieoczekifwanie stwierdzono, ze zbrylaniu czastek wegla w zlozu fluidalnym mozna w znacznym 629 4 stopniu zapobiec wprowadzajac do strefy reakcji w zlozu fluidalnym czastki wegla z duza szybko¬ scia, dostateczna do szybkiego i jednolitego roz¬ proszenia swiezych czastek wegla wchodzacych w zloze fluidalne w temperaturze nizszej od tempe¬ ratury transformacji plastycznej, do niezrbylaja- cych sie czastek zloza fluidalnego.Stwierdzono, ze wprowadzanie fluidyzowanego strumienia czastek wegla doi strefy reakcji w zlozu fluidalnym w fazie gestej z szybkoscia wieksza niz okolo 60 m/sek, a korzystnie wieksza niz okolo 120 m/sek, znacznie zapobiega zbrylaniu lub spie¬ kaniu zloza fluidalnego'. Stosujac mniejsza szyb¬ kosc wtrysku, na przyklad okolo 30 m/sek, nie za- pobiega sie zbrylaniu. Niezbrylajace sie czastki za¬ warte w zlozu fluidalnym moga byc substancjami obojetnymi, jak popiól, masa koksu obiegowego • itp., które z natury swej nie ulegaja zbrylaniu.Korzystnie, czastkami niespiekajacymi sie sa gorace czastki czesciowo przeredagowanego wegla oraz^ koksu, które ulegly transformacji plastycz¬ nej, znajdujace sie w strefie reakcji w zlozu flui¬ dalnym o temperaturze równej temperaturze re¬ akcji. Zwykle, na skutek róznicy pomiedzy tem- peraturami wchodzacych czastek wegla, a tempe¬ ratura strefy reakcji, nastepuje wymiana ciepla miedzy strefa reakcji a wchodzacymi czastkami wegla, które wskutek tego daza do przejscia trans¬ formacji plastycznej i zbrylania sie. Jednak stwier- dzono, ze czastki wegla wprowadzane z duza szyb¬ koscia w zloze fluidalne, jednolicie rozpraszaja sie w niezbrylajacych sie czastkach zloza, zanim ulegna transformacji plastycznej.Gorace niezbrylajace sie czastki oddaja cieplo j5 wchodzacym czastkom wegla. Ta wymiana ciepla umozliwia wchodzacym czastkom wegla przejsc przez zakres temperatur transformacji plastycznej nie napotykajac przedtem wiekszej ilosci innych, lepkich czastek wegla. W efekcie swieze czastki 40 wegla ulegaja transformacji plastycznej bez wiek¬ szego zbrylenia w strefie reakcji w zlozu fluidal¬ nym.Wynalazek szczególnie stosuje sie w procesach hydrokoksowania w zlozu fluidalnym w fazie ge- 45 stej, czyli pirolizy lub koksowania wegla w boga¬ tej w wodór atmosferze, w tak dobranych warun¬ kach, by wegiel 'i/lub czesciowo przereagowany wegiel i/lub lotne produkty reakcji wegla wcho¬ dzily w reakcje z wodorem. Termin „faza gesta" W oznacza stezenie substancji stalej w gazie powo¬ dujacym fluidyzacje od okolo 71 do okolo 639 gra¬ mów substancji stalych na litr gazu, na ogól od okolo 213 do okolo 568 g/l. W procesie hydrokok¬ sowania, w którym stosuje sie zloze fluidalne w 55 fazie gestej, czastki tego zloza sa w znacznej mie¬ rze wymieszane, co zapewnia prawie jednolity ich sklad w calym zlozu. Swieze czastki wegla powin¬ ny byc wprowadzane do zloza z szybkoscia dosta¬ teczna do blyskawicznego wtargniecia i rozlokowa¬ no nia sie w calym zlozu.W sposobie wedlug wynalazku mozna osiagnac korzystna szybkosc w dowolny sposób. Do nadania czastkom wegla duzej szybkosci mozna wykorzy¬ stywac wloty o zwezajacym sie lub szyjkujacym w przekroju kanalu. Mozna do fluidyzowanego stru-99 629 6 mienia swiezych czastek wegla dodawac gaz pro¬ cesowy, zanim zfluidyzowany strumien dostanie sie do strefy reakcji. Dodanie gazu procesowego zwieksza szybkosc przeplywu fluidyzowanego stru¬ mienia, a co za tym idzie i szybkosc czastek wegla.Nalezy stosowac ilosc gazu procesowego dostatecz¬ na do osiagniecia zadanej szybkosci wejsciowej czastek wegla.Ze wzgledu na wlasnosci scierne wegla, szybkosc przeplywu równa predkosci wtryskiwania do reak¬ tora nie jest konieczna, poniewaz zfluidyzowane czastki wegla przenoszone sa w rurach strumie¬ niem fazy gestej. Szybki przeplyw czastek wegla przez przewody wymagalby zainstalowania plyt ochronnych wzdluz calej dlugosci przewodu w celu zapobiegania szybko zachodzacej erozji rur; plyty takie bylyby niepozadanym wydatkiem. Zgodnie z wynalazkiem, zaledwie niewielka powierzchnia be¬ daca w bezposredniej bliskosci reaktora bedzie na¬ razona na zuzycie przez scieranie i czesc ta moze byc latwo i tanio wymieniana przy niewielkim przestoju ukladu lub w ruchu..W sposobie wedlug wynalazku mozna stosowac otwór wlotowy w formie dyszy, zawierajacy prze¬ lot o malym lub zwezajacym sie przekroju wyko¬ nany z materialu o powierzchni odpornej na scie¬ ranie, np. z weglika krzemu, weglika wolframu i innych. Aby mozna bylo uzyskac zadana szybkosc wprowadzania stalych czastek wegla lub nielot¬ nego oleju obiegowego, stosunek dlugosci dyszy do jej przekroju poprzecznego powinien byc wiekszy niz okolo 5 do 1, korzystnie wiekszy niz 10 do 1.Pozwala to na osiagniecie na okreslonym odcinku koniecznym do uzyskanja przyspieszenia przez cza¬ stki wegla i/lub nielotnego oleju obiegowego szyb¬ kosci bliskiej predkosci gazu nosnego.Zgodnie z wynalazkiem korzystnie jest wprowa¬ dzac fluidyzowany strumien czastek wegla do dol¬ nego konca strefy reakcji w zlozu fluidalnym. Naj¬ bardziej korzystny sposób polega na wprowadza¬ niu tych czastek w strefe reakcji poprzez co naj¬ mniej jeden otwór wlotowy reaktora w kierunku pionowo do góry. Wlot umieszczony jest w dnie reaktora lub blisko dna w poblizu jego osi pio¬ nowej.Naturalny obieg czastek wegla w strefie reakcji w zlozu fuidalnym reaktora, korzystnie pionowego, mozna opisac dzielac strefe reakcji na dwie kon¬ centryczne podstrefy, wewnetrzna i otaczajaca ja podstrefe zewnetrzna. ° Czastki wegla w podstrefie wewnetrznej, znaj¬ dujacej sie w centralnej czesci reaktora wzgledem jego osi, w wiekszosci plyna ku górze. W podstre¬ fie zewnetrznej, znajdujacej sie w poblizu scian reaktora, czastki wegla opadaja w dól. Wprowa¬ dzanie czastek wegla do zloza fluidalnego reak¬ tora scisle pionowo ku górze ma te zalete, ze wspomaga sie naturalny obieg czastek wegla w zloza fluidalne i, ze osiagaja one co najmniej minimalny czas pobytu. Wprowadzenie czastek we¬ gla w zlozu fluidalnym reaktora sprzyja obiegowi kanalowemu czastek wzdluz linii obiegu natural¬ nego w strefie reakcji. Zwieksza sie w ten sposób wiry obiegowe, co sprzyja rozproszeniu wchodza¬ cych czastek wegla w matrycy niezbrylajacych sie czastek wewnatrz strefy reakcji w zlozu fluidal¬ nym.Fluidyzowane czastki wegla nalezy wprowaflzac do centralnej strefy reakcji w kierunku ku górze reaktora, talk, by uniknac zetkniecia sie ich ze sciankami reaktora, lub dostania sie ich do strefy zewnetrznej przeplywu w dól. Korzystnie jest wprowadzac czastki wegla poprzez podstawe lub dno reaktora jednym lub kilkoma wlotami usytu¬ owanymi w poblizu punktu przeciecia pionowej osi reaktora z jego podstawa.„Strefa reakcji" oznacza przestrzen, w której czastki palnej substancji stalej lub cieklej, zawie¬ rajacej wegiel, poddane sa procesom koksowania, zgazowywania i uwodorniania na sucho (hydro¬ koksowania).Niniejszy wynalazek mozna stosowac przy róz¬ nych procesach konwersji wegla. Na przyklad, mozna prowadzic hydrokoksowanie tak, by mozna bylo stosowac w procesie ciaglym zarówno zbryla¬ jace sie i/lub niezbrylajace gatunki wegla przy zachowaniu fluidyzacji zloza. Podczas hydrokokso- wania gesty strumien fazy czastek wegla prze¬ puszcza sie przez strefe podgrzewania zanim wpro¬ wadzi sie go do strefy hydrokoksowania w zlozu fluidalnym, w której czastki wegla ulegaja gwal¬ townemu ogrzaniu w atmosferze pozbawionego tlenu gazu o duzej ilosci wodoru do temperatury powyzej okolo 500°C, w której zachodza zadane reakcje.Ulepszony sposób bedacy przedmiotem niniej¬ szego wynalazku obejmuje wprowadzanie w zloze fluidalne, podgrzanych, fluiidyzowanych czastek wegla z duza szybkoscia poprzez dno strefy hy¬ drokoksowania w kierunku pionowo do góry. Po¬ woduje to przejscie wprowadzanych czastek wegla w stan czesciowego przereagowania, w wysokiej temperaturze i brak wlasnosci klejenia sie, bez kontaktu ze zbyt duza iloscia innych czastek rów¬ niez, przechodzacych przez zakres temperatur transformacji plastycznej. Podgrzany, rozdrobnio¬ ny wegiel w stanie fluidalnym korzystnie wprowa¬ dza sie w strefe hydrokoksowania w zlozu flui¬ dalnym w wyzej opisany sposób w kierunku pio¬ nowo do góry z szybkoscia wieksza niz okolo 60 m/sek, korzystniej wieksza niz 120 m/sek.Wegiel klasyfikuje sie wedlug gatunków jak po¬ kazano w tabeli A. a — niniejsza klasyfikacja nie obejmuje kilka ga¬ tunków wegla posiadajacych nietypowe wla¬ snosci fizyczne i chemiczne, których charak¬ terystyki mieszcza sie w zakresie ilosci we¬ gla zwiazanego lub wartosci cieplnej gatun¬ ków podbitumicznych i bitumicznych o duzej lotnosci.Kazdy z tych gatunków zawiera mniej" niz 48% wegla zwiazanego bez wilgoci i popiolu albo wilgotny, bez popiolu ma wartosc ciepl¬ na 15 500. b — jesli spieka sie, klasyfikowany jest w grupie wegli bitumicznych o niskiej lotnosci, c — wilgotny — odnosi sie do wegla zawieraja¬ cego wilgoc w swym naturalnym zlozu ale nie majacy wody dostrzegalnej na powierzch¬ ni wegla. 90 Z5 40 45 50 55 607 99 629 8 d — wiadomo, ze w kazdej grupie klasy bitumicz¬ nej moga byc odmiany niekoksujace. e — gatunki wegla zawierajace w suchej, pozba¬ wionej skladników mineralnych podstawie wiecej niz 69% wegla zwiazanego beda kia- 5 syfikowane wedlug jego ilosci bez wzgledu na wartosc cieplna. f — w grupie wegla bitumicznego C o duzej lot¬ nosci wyrózniane sa trzy odmiany, a miano¬ wicie: odmiana 1 spiekajaca sie i nie ulega¬ jaca wietrzeniu; odmiana 2 spiekajaca sie i ulegajaca wietrzeniu.Klasa I. Antracyt II. Bitumiczny*1 UL Podbitu- miczny lVi Brunatny Grupa 1. Metaantracyt 2. Antracyt 3. Pólantracyt* 1. Wegiel bitumiczny o niewielkiej ilosci zwiazków lotnych 2. Wegiel bitumiczny o sredniej ilosci zwiazków lotnych 3. Wegiel bitumiczny A o duzej ilosci zwiazków lotnych 4. Wegiel bitumiczny B o duzej ilosci zwiazków lotnych . Wegiel bitumiczny o duzej ilosci zwiazków lotnych 1. Wegiel podbitumiczny A 2. Wegiel podbitumiczny B i 3. Wegiel podbitumiczny C 1. Lignit 2. Wegiel brunatny Zakres ilosci wegla zwiazanego lub wartosc cieplna, osnowa bez popiolu Suchy F.C., 98% lub wiecej (suchy C.M., 2% lub mniej) Suchy F.C., 92% lub wiecej a mniej niz 98% (suche V.M., 8% lub mniej a wiecej niz 2%) Suchy F.C., 86% lub wiecej a mniej niz 92% (suche V.M., 14% lub mniej a wiecej niz 8%) Suchy F.C., 78% lub wiecej a mniej niz 86% (suche V.M., 1 22% lub mniej a wiecej niz 14%) Suchy F.C., 69% lub wiecej a mniej niz 78% (suche V.M., 31% lub mniej a wiecej niz 22%) Suche F.C., mniej niz 69% (suche V.M., wiecej niz 31%) Wilgotny0, 3276 kcal lub wiecej a mniej niz 3528 kcale Wilgotny, 2772 kcal lub wiecej a mniej niz 3276 kcale Wilgotny, 2772 kcal lub wiecej a mniej niz 3276 kcale Wilgotny, 2394 kcal lub wiecej a mniej niz 2772 kcale Wigotlny, 2092 kcal lub wiecej a mniej niz 2394 kcale Wilgotny, mniej niz 2092 kcal Wilgotny, mniej niz 2092 kcal Zgodnie z tabela A korzystne gatunki wegla dla ilosciowego uzyskiwania maksymalnych wydajno¬ sci produktów smolowych takich, jak zwiazki fe¬ nolowe obejmuja gatunki najposledniejsze, klasy niespiekajacych sie wegli podbitumicznych i bru¬ natnych.Jak widac z powyzszej tabeli A, do korzyst¬ nych gatunków wegla mogacych znalezc zasto¬ sowanie w sposobie wedlug wynalazku bez dodat¬ kowego etapu obróbki wstepnej majacego na celu zapobiezenie spiekaniu sie nalezy wegle najniz¬ szej jakosci — niespiekajace sie wegle klasy pod < bitumicznej i odmiany wegla brunatnego — wegle klasy III i IV.Wegle spiekajace sie jak wiekszosc odmian we¬ gla bitumicznego i niektóre wegle podbitumiczne ulegaja znacznemu zbryleniu w atmosferze wodo¬ ru. Nie mozna poslugiwac sie nimi w sposób ty¬ powy bez etapu obróbki wstepnej. Obecnie moz¬ na je przerabiac stosujac sposób wedlug wynalaz¬ ku, a w razie koniecznosci, w procesie polaczo¬ nym z etapem obróbki wstepnej. Jesli etap ten jest konieczny, ilosc surowców na obróbke oraz jej koszt sa mniejsze. Na przyklad uzycie w pro¬ cesie hydrokoksowania bardzo zbrylajacego sie wegla, wywoluje obecnie, nawet przy solidnej ob¬ róbce wstepnej, problem zbrylania zachodzacego w zlozu fluidalnym. Zastosowanie sposobu 'wedlug wynalazku zapobiega zbrylaniu. 40 45 55 60 W Wynalazek jest blizej wyjasniony przy pomocy schematu instalacji pracujacej zgodnie ze sposo¬ bem wedlug wynalazku.Instalacja przedstawiona schematycznie na fig. 1 sklada sie ze zbiorników zasilajacych wegla 10 i 16, dozownika wegla 22, podgrzewacza 30 i reak¬ tora 40. Elementy te sa polaczone rurociagami do transportu drobno sproszkowanych czastek wegla.Rurociagiem 26 przesyla sie czastki wegla z ko¬ mory 18 do podgrzewacza 30, a stamtad, rurocia¬ giem 34 do reaktora 40. Uzyskana w reaktorze 40 koksowa pozostalosc wyprowadza sie rurociagiem 44 do ukladu odzyskiwania produktów stalych, lub zawraca do obiegu. Rurociag 42 przeznaczony jest do wyprowadzania z reaktora 40 uzyskanych produktów cieklych lub gazowych i kierowania ich do dalszego przerobu i/lub do obiegu.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku, su¬ rowy wegiel rozdrabnia sie i miele na czastki o rozmiarach mniejszych niz 8 mesh (wg Tylera), a korzystnie o rozmiarach 20 mesh Tylera lub mniej¬ szych. Surowe kawalki wegla powinny byc osuszo¬ ne, to znaczy nie powinny zawierac wilgoci na po¬ wierzchniach zewnetrznych, a moga zawierac wode zaabsorbowana. Czastki wegla spelniajace powyzsze warunki nazywa sie czastkami fluidyzowalnymi.Zaabsorbowana przez wegiel woda odparowuje w trakcie podgrzewania. Uzyskana w ten sposób pa¬ ra wodna stanowi czesc obojetnego gazu nosnego, wobec czego nadmierna zawartosc wody m,oze spQi9 99 629 wodowac niepotrzebni zwiekszenie ilosci gazu no¬ snego.Zasobniki 10 i 16 moga zawierac warstwe przy¬ stosowanych do uzycia zgodnie ze sposobem we¬ dlug wynalazku, fluidyzowalnych czastek 'wegla.Zasobnik 10 jest typowym lejem samowyladow¬ czym pracujacym pod cisnieniem atmosferycznym, natomiast zasobnik 16 jest typowym lejem Sarno¬ wywolawczym spelniajacym role zbiornika slu¬ zowego, w którym przy uzyciu gazu, procesowego lub innego, nadajacego sie do fluidyzacji gazu mozna sprezyc zawiesine fluidalna wegla do od¬ powiedniego cisnienia.Sposób dzialania zbiorników 10, 16 i 22 mozna przedstawic na typowym przykladzie. Przy zam¬ knietych zaworach j.4 i 17, lej samowyladowczy 16 napelnia sie do okreslonej wysokosci weglem, podawanym pod cisnieniem atmosferycznym ru¬ rociagiem 11, ze zbiornika 10 poprzez otwarty za¬ wór 12. Nastepnie zamyka sie zawory 12 i 17 i przy pomocy gazu podawanego rurociagiem 13 przez otwarty ziwór 14, zwieksza cisnienie w le¬ ju samowyladowczym 16 do okreslonej wartosci, wyzszej od wartosci cisnienia w strefie reakcji.Nastepnie zamyka sie zawory 12 i 14, po czym rurociagiem 20 wprowadza sie wegiel poprzez za¬ wór 17, do zasobnika medium fluidalnego ,22. Cala ta operacja trwa zwykle od okolo 10 do okolo 30 minut. Po zamknieciu zaworu 17 fluidalna zawie¬ sine wegla wprowadza sie z okreslona predkoscia rurociagiem 26 do podgrzewacza 30.Do zasobnika zawiesiny fluidalnego 22 dopro¬ wadza sie rurociagiem 24 gaz, z predkoscia wy¬ starczajaca do porwania fluidowalnych czastek wegla i przetransportowania ich w strumieniu ge¬ siej fazy, rurociagiem 26 do dolnej cZeScrpodgrze- wacza 30, lub bezposrednio do rurociagu 34, jesli nie zachodzi potrzeba podgrzewania. W celu ula¬ twienia transportu gestej fazy do rurociagu 26 mozna doprowadzic dodatkowa ilosc gazu. Jako gaz do fluidyzacji mozna stosowac dowolny gaz nieutleniajacy, taki jak gaz spalinowy, azot, wo¬ dór, para wodna itp. Jednak korzystne jest sto¬ sowanie gazu uzywanego do reakcji lub gazu obiegowego.Podgrzewacz 30 jest urzadzeniem sluzacym do szybkiego podgrzewania drobno sproszkowanych czastek wegla w warunkach zloza fluidalnego, w atmosferze beztlenowej, do temperatury nizszej od temperatury mieknienia lub temperatury reakcji.Maksymalna, dopuszczalna temperatura podgrze¬ wania zawiera sie w granicach od okolo 325 do okolo 400°C.Strumien gestej fazy sfluidyzowanego wegla ogrzewa sie, przepuszczajac go szybko przez pod¬ grzewacz. Czastki wegla podgrzewa sie w podgrze¬ waczu 30 do pozadanej temperatury, za pomoca promienników lub goracych "gazów spalinowych.Goracy gaz spalinowy" wprowadza, sie do dolnej czesci podgrzewacza 30 furócragiem 28 i wypro¬ wadza ze szczytutodgrzewaeW:W*rurociagiem 32.Z podgrzewacza 30 gorace czastkf'wegla wpro¬ wadza sie rurociagiem 34 do dolnej1 czesci reak¬ tora 40, w poblize jej czesci centralnej:4 40 45 50 55 60 65 Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku czastki wegla wprowadza sie z duza predkoscia do zloza fluidalnego strefy reakcji od dolu reaktora. Stru¬ mien podgrzanych, sfluidyzowanych czastek weg- 1 la wprowadza sie do centralnej czesci zloza flui¬ dalnego w reaktorze z duza predkoscia, w kierun¬ ku pionowym do góry. Korzystnie, gdy strumien taki wprowadza sie od dolu reaktora.Zawracany olej mozna wprowadzac do reaktora 40 rurociagiem 36, z predkoscia wieksza okolo 60 m/sek lub korzystnie — z predkoscia 120 m/sek lub wieksza. Olej wprowadza sie do centralnej cze¬ sci zloza fluidalnego reaktora od dolu, w kie¬ runku prawie pionowym do góry. Podobnie jak w przypadku czastek wegla, strumien zawracanego oleju wchodzi do osiowocentralnej czesci reaktora.Wprowadzanie obiegowego oleju i fluidalnej za¬ wiesiny czastek wegla do reaktora odbywa sie w taki sposób, ze nie stykaja sie one ze sciankami reaktora, dziejki czemu unika sie niepotrzebnego i niepozadanego spiekania.Na fig. 1 pokazany jest tylko jeden krociec do wprowadzania podgrzanych czastek wegla i je¬ den — do wprowadzania obiegowego oleju, jed¬ nakze mozna stosowac ich wiecej. Wieksza ilosc krócców moze byc pozadana w przypadku duzego reaktora, lub gdy wprowadza sie rózne strumie¬ nie zawracanego oleju. Wlot czastek wegla i/lub zawracanego oleju umieszcza sie korzystnie w po¬ blizu osi^ pionowej przechodzacej przez dno reak¬ tora. Kazdy ze strumieni czastek wegla i/lub za¬ wracanego oleju wprowadza sie przez poszczególne krócce korzystnie ze znaczna predkoscia, w kierun¬ ku pionowym do góry, przy czym krócce te umiesz¬ czone sa w dnie reaktora lub w jego poblizu, moz¬ liwie blisko punktu, w którym os pionowa prze¬ chodzi przez dno reaktora.W ten sposób poszczególne strumienie substan¬ cji zawierajacych wegiel wprowadza sie oddziel¬ nie. W zlozu fluidalnym nastepuje szybkie ich wy¬ mieszanie z czastkami czesciowo przereagowanego wegla i koksu.Wprowadzone do reaktora substancje zawieraja¬ ce wegiel poddaje sie w zlozu fluidalnym reakcji z odpiowiednim reagentem w temperaturze powy¬ zej 500°C.Koks z reaktora 40 usuwa sie w sposób ciagly rurociagiem.Produkty ciekle i gazowe usuwa sie z reaktora 40 rurociagiem 42, gaz do fluidyzacji doprowadza sie do reaktora 40 rurociagiem 38, przy czym ro¬ dzaj stosowanego gazu zalezy od typu prowa¬ dzonego procesu. I tak, w przypadku procesu zga- zowywania do konwertora wprowadza sie pare wodna lub mieszanine pary wodnej i tlenu. W przypadku -procesu koksowania do konwertora wprowadza sie gaz niereaktywny, natomiast w pirzypadku procesu hydrokoksowania — gaz za¬ wierajacy wodór i nie zawierajacy tlenu.Podane nizej przyklady sluza jako ilustracja sposobu wedlug wynalazku, sluzacego do zapo¬ biegania spiekaniu sie wegla w procesach pro¬ wadzonych w zlozu fluidalnym, a polegajacego na wprowadzeniu z duza predkoscia czastek wegla do strefy reakcji.•9«29 11 12 Przyklad I. Instalacja doswiadczalna sklada sie, z dwu lejów samowyladowczych 10 i 16 pod¬ laczonych równolegle do zbiornika medium flui¬ dalnego 22, podgrzewacza 30 i reaktora 40. Ruro¬ ciag sluzacy do transportu czastek wegla stanowi 5 rura o srednicy wewnetrznej 3/8' i srednicy ze¬ wnetrznej 5/8'. Kazdy z lejów samowyladowczych i 16 zasilajacych zbiornik medium fluidalnego posiada srednice wewnetrzna okolo 180 mm i wy¬ sokosc okolo 3,2 m. Zbiornik medium fluidalnego 10 22 ma srednice wewnetrzna okolo 610 min i Wy¬ sokosc okolo 6 m. Podgrzewacz 30 ogrzewany przy pomocy lazni olowiowej ogrzewanej palnikiem o „spalaniu powierzchniowym" posiada srednice we¬ wnetrzna okolo 610 mm i wysokosc okolo 3,6 m.Reaktor 40 ma w miejscu zloza fluidalnego sred¬ nice wewnetrzna okolo 280 mm. Wysokosc zloza fluidalnego wynosi okolo 5,3 m, a pole przekroju poprzecznego okolo 0,06 m2.Srednia predkosc przeplywu gestej fazy wegla przez rurociag nie jest zbyt wysoka. Predkosc maksymalna wynosi okolo 12 m/sek przy wlocie do reaktora, a okolo 4,5 m/sek przy wylocie ze zbiornika medium fluidalnego. Przy tych pred¬ kosciach przeplywu erozja rury pozostaje na do¬ puszczalnym poziomie. Próby wprowadzania we¬ gla do reaktora z predkosciami rzedu 30 m/sek powoduja spiekanie i koksowanie w zlozu flui¬ dalnym. Do zwiekszania predkosci szybkosci wpro¬ wadzania fluidalnej zawiesiny wegla do reaktora do predkosci 60 m/sek stosuje sie dysze wolfra- mowo-weglikowa o srednicy 15/32' i o powierzch¬ ni odpornej na erozje.Reaktor napelnia sie weglem i wolno ogrzewa az do uzyskania zalozonych warunków przy usta¬ bilizowanym cisnieniu i przeplywie gazu. Jako faze gazowa stosuje sie wodór. Po osiagnieciu i ustabilizowaniu zalozonych warunków rozpoczyna sie zasilanie reaktora weglem. Po zakonczeniu do¬ swiadczenia reaktor otwiera sie. Nie stwierdza sie Tabela I Numer doswiadczenia Cisnienie w reaktorze • Temperatura w reaktorze Szybkosc fluidyzacji Natezenie doplywu wegla Gaz wprowadzany do reaktora Czas trwania doswiadczenia Predkosc strumienia wegla na wlocie do reaktora Nominalny czas przebywania czastek stalych w zlozu 1 —42 atn 470—520°C cm/sek 454—545 kg/h wodór 45 godzin 60 m/sek .18—22 min 1 42 atn 470—520°C cm/sek 45*4—545 kg/h wodór 34 godziny 60 m/sek 18—24 min 3 28—70 atn 480—570°C 7,5—15 cm/sek 272—454 kg/h wodór 78 godzin 60 m/sek 19—46 min 4##) 49 atn 520—560°C cm/sek 454 kg/h wodór 29 godzin 60 m/sek 9,4 min | *) Temperatura poczatkowa 470°C, po kazdych 6 godzinach wzrost temperatury o 10°C z tym, ze reaktor schladza sie do temperatury 450—470°C po kazdym przerwaniu doplywu wegla i przed rozpoczeciem ponownego zasilania.#*) Wysokosc zloza fluidalnego zmniejsza sie dó okolo 2,15 m. Analiza surowca podana jest w tabeli II.Tabela II Osnowa pozbawiona wilgoci i popiolu C H N S . . O Popiól Woda % wagowy 72,0 ,3 1,3 1,0 ,4 | 11,9 (suchej osnowy) (jako uzyskana) 45 *0 obecnosci spieków ani koksu. Warunki ruchowe hydrokoksowania przedstawione sa ponizej w ta- "* beli I.Przyklad II. Prowadzi sie dwa dalsze prze¬ biegi sposobem i w urzadzeniu podobnym do sto¬ sowanego w przykladzie 1 z tym, ze zawraca sie* do reaktora substancje olejowa, wysokuwrzace ^° frakcje produktów cieklych (wszystkie produkty wrzace w temperaturze powyzej 235°C). Urzadze¬ nie póltechniczne wyposazone jest w sprzet do obiegu substancji olejowej skladajacy sia ze zbior¬ nika oleju obiegowego do zatrzymywania oleju •*• obiegowego, podgrzewacza oleju sluzacego do pod- grzewanai oleju przed wprowadzeniem do reak¬ tora.Glówny strumien wodoru do reaktora dzieli sie na dwa, w przyblizeniu równe, strumienie, z któ¬ rych kazdy podgrzewany jest do temperatury 300°C do 350°C. Do jednego z Jych strumieni pom¬ puje sie ciezki olej obiegowy i wtryskuje go do reaktora z szybkoscia okolo 120 m/sek po*przez dysze z weglika wolframu o srednicy 0,63 cm. Dy¬ sza wstawiona pionowo do reaktora umieszczona jest posrodku jego dna 1,5 m powyzej wlotu weg¬ la. l£)rugi strumien wodoru miesza sie z podgrza¬ nym weglem i wprowadza w dno reaktora z szyb¬ koscia okolo 48 m/sek w kierunku pionowo do gó¬ ry poprzez dysze z weglika wolframu o srednicy 1,19 cm.Dane z tych przebiegów zebrane sa w tabeli III.Prowadzeniu tycb przfcblfegow nae towarzysza zadne trudnosci. Nie ma sladów zbrylania w zlozu fluidalnym nawet gdy wtrys^iwaaao ol*J z szyb¬ koscia 108 kg/h.Przyklad III. Stosowane w tym przykladzie Una&aeme wielkosci stolu warsztatowego skla- cl& sie z leja- sainowylactorwczegD sproszkowany99 629 13 Tabela III 14 Przebieg Szybkosc dozowania wegla Cisnienie dozownika wegla Cisnienie reaktora Temperatura reaktora 1 Szybkosc fluidyzacji w reaktorze Czas przebiegu Szybkosc podawania oleju obiegowego Szybkosc wlotowa strumie¬ nia wegla z wodorem Szybkosc wlotowa strumie¬ nia o leju z wodorem 1 450 kg/h 77 atn atn 550°C 0,15m/sek godz. 45 kg/h 48 m/sek 126 m/sek 2 | V 1 450 kg/h 77 atn atn 580°C 0,15 m/sek godz. 108 kg/h 48 m/sek 126 m/sek wegiel o pojemnosci substancji stalej 4,5 litra zbudowanego z rury ze stali weglowej, o sredni¬ cy 7,62 cm i wysokosci 1,2 m, pozycja katalogo¬ wa 80; reaktora wykonanego z rury ze stali nie¬ rdzewnej o srednicy wewnetrznej 2,54 cm i dlu¬ gosci 22,86 Cm o grubosci scian 0,63 cm i rozsze¬ rzonej glowicy o wysokosci 10,16 cm o srednicy wewnetrznej 5,08; rury przelewowej substancji sta¬ lych zbudowanej z rur o srednicy 1,27 om, pozycja katalogowa 40; przewodu zbudowanego z rur o sre¬ dnicy wewnetrznej 0,95 cm wykonanych ze stali nierdzewnej oraz dozownika substancji stalych.Urzadzenie wyposazone jest w dwie pompy do¬ zujace ciecz: jedna do dozowania badanej cieczy, druga do dozowania wody tworzacej pare. Pomie¬ dzy pompami dozujacymi a dysza wtryskujaca su¬ rowiec do reaktora wstawia sie wyparke i prze- grzewacze cieczy i wody ogrzewane elektrycznie wykonane z rur ze stali nierdzewnej o zewnetrz¬ nej srednicy 1,27 cm. Termopary umieszczone w odleglosci 7,62 om, 15,24 cm, 20,32 cm, 29,94 cm od dna reaktora sa zamocowane w gniezdzie ter- mometrycznym o srednicy zewnetrznej 0,63 cm umieszczonym osiowo w srodku reaktora. Trzy nizsze termopary zanurzone sa w zlozu fluidal¬ nym zas wyzsza w przestrzeni parowej nad zlo¬ zem.Do procesu, jako surowiec dla strefy reakcji kon¬ wersji do olejów wrzacych ponizej temperatury 230°G uzywa sie smoly wrzace w temperaturze powyzej 235°C otrzymane z hydrokoksowania.Smoly destyluje sie odbierajac rózne frakcje z ca¬ losci produków cieklych otrzymanych przez hydro- koksowanie i mieszanina owych frakcji stosowana w tym przykladzie ma dla 75% smól zakres tem¬ peratur wrzenia dla cisnienia atmosferycznego od 235°C do 460°C. Pozostale 25% smól wrze powy¬ zej 460°C. Lej samowyladowczy wypelnia sie w opisany sposób koksem z hydrokoksowania wegla.Zbiorniki wody i smoly napelnia sie i ogrzewa do stosowanej temperatury. W czasie podgrzewania przepuszcza sie przez pusty reaktor wczesniej okreslony strumien wodoru. Zaraz po osiagnieciu warunków ruchowych rozpoczyna sie dozowanie koksu i wody (pary wodnej przegrzanej przed wejsciem clo reaktora poprzez dysze, wtryskowa).Trzy termopary umieszczone w zlozu fluidyzowa- nym na zaznaczonych wyzej poziomach sluza jako wskazniki zachowania zloza. Dozowanie tego stru-, mienia smól z szybkoscia 30, 60 i 90 m/sek powo-' duje gwaltowne zbrylanie fluidyzowanego zloza w reaktorze. W celu osiagniecia szybkosci wtryski¬ wania smoly 120 m/sek stosuje sie dysze „26 gauge hypoderimic". Stosujac te predkosc wlotu dla calego strumienia zasilania zapobiega sie spiekaniu zlo¬ za fluidyzowanego w reaktorze przy nastepujacych warunkach ruchowych zawartych w tabeli IV.Tabela IV 40 45 50 55 60 •3 Cisnienie Czastkowe cisnienie wodoru Czas pobytu par w zlozu kokso¬ wym oparty na powierzchniowej predkosci liniowej Dozowanie koksu Szybkosc dozowania oleju Dozowanie wody (w formie pary) Strumien wodoru w reaktorze Temperatura Powierzchniowa szybkosc liniowa wodoru Czas przebiegu Gaz fluidyzujacy ,5 atn 8,05 atn 1,33 sek 250 g/h 2 ml/min 3 ml/min 0,99 m3/godz. 650 °C 0,15 m/sek godz. wodór Przyklad IV. Do niskotemperaturowego re¬ aktora do pirolizy w zlozu fluidalnym o tempera¬ turze reaktora równej 540°C wprowadza sie z szybkoscia 45 kg/godz. wegiel o wielkosci ziaren 20 mesh w celu uzyskania produktów cieklych paliwa gazowego oraz suchego koksu, bedacy wysoce pecz¬ niejacym, spiekajacym sie weglem bitumicznym A o duzej zawartosci substancji lotnych. Nomi¬ nalny czas przebywania wegla i otrzymanego kok¬ su w zlozu reaktora wynosi 15 minut. Jezeli we¬ giel wprowadzany jest do zloza reaktora wraz z recyklowanym produktem gazowym z szybkoscia wtryskiwania wegla i gazu równa 6 m/sek, to na¬ tychmiast nastepuje zbrylanie zloza reaktora. W ciagu 30 minut zloze jest tak znacznie zbrylone, ze nie zachodzi fluidyzacja, i praktycznie niemozliwe jest wtryskiwanie dalszych ilosci wegla.Natomiast wprowadzajac swiezy wegiel w zloze fluidalne reaktora z szybkoscia wtryskiwania 60 m/sek, 90 m/isek i 120 m/sek, utrzymuje sie bez wiekszego zbrylania zloze fluidalne o temperatu¬ rze 500—700°C. Wprowadzone swieze czastki we¬ gla blyskawicznie mieszaja sie z czesciowo skokso- wanym weglem (koksem) krazacym w zlozu tak, ze czastki wegla, które przechodza transformacje plastyczna i staja sie lepkie, napotykaja przede wszystkim czastki, które juz ulegly transformacji plastycznej i nie sa lepkie. Produkty koksowania — gazy, smoly i inne ciecze, woda oraz koks sa w sposób ciagly usuwane z reaktora do koksowa¬ nia.Przyklad V. W generatorze z obiegiem spie¬ czonego popiolu typu opisanego w opisie patento¬ wym. Stanów Zjednoczonych nr 3171369 zgazowuje sie przy pomocy pary wodnej 450 kg/godz. swie¬ zego wegla c wielkosci ziaren §0 rnesh, w t^mpe-90 029 13 16 raturze od okolo 816°C do okolo 1000°C. Cieplo dostarczane jest do gazogeneratora przez obieg oko¬ lo 540 kg/godz. spdeiazonych czastek popiolu z flui¬ dalnej komory spalania opalanej koksem. Przy wtryskiwaniu swiezego wegla z para wodna z szybkoscia 6 m/sek do fluidalnego zloza popiolu i czesciowo przereagowanego wegla ma -miejsce czesciowe zbrylanie. Tworza sie duze zlepience koksu, których nie mozna oddzielic od spieczonego popiolu i uzyskuje sie kiepska fluidyzacje a rów¬ niez zla wydajnosc cieplna. Dla prowadzenia pro¬ cesu wazne jest, by w trakcie koksowania i zga- zowywania wegiel utrzymywany byl w stanie swo¬ bodnego przeplywu i byl dokladnie rozdrobniony.Przy szybkosci wtryskiwania wegla oraz pary zwiekszonej do 120 m/sek uzyskuje sie doskonale rozproszenie w zlozu fluidalnym. Nie ma miejsca zadne widoczne zbrylanie i latwo rozdziela sie utworzony drobny koks i wieksze czastka spieczo¬ nego popiolu o wiejkszyim ciezarze wlasciwym.Wprowadzanie swiezego wegla z .szybkosci 120 m/ /sek do fluidyzowanego, na ogól opadajacego zloza goracego spieczonego popiolu odbywa sie w punk¬ cie w poblizu dna zloza ale troche ponad nim aby uniknac znoszenia w dól wegla lub koksu przez krazacy popiól. Na ogól wtryskiwanie odbywa sie w kierunku pionowym z dolu do góry. Wzmaga sie w ten sposób burzliwy przeplyw popiolu, we¬ gla oraz koksu w poblizu punktów wprowadzania, który powoduje rozproszenie wegla w zlozu i sku¬ tecznie zapobiega zbrylaniu. - PLThe subject of the invention is a method of preventing sintering of solid particles of coal in a fluidized bed. Mine steels can be subjected to processes such as coking, gasification, hydrocarbonation and hydro-gasification. As a result of these processes, by introducing a fluidized bed of finely powdered carbon particles into the reaction zone and reacting them at an elevated temperature in the presence of inert gases, air, water vapor, hydrogen, etc., synthetic fuels are obtained. The main difficulties in handling such Processes have a tendency for NPP particles to agglomerate at elevated temperatures necessary for the reaction, especially in the case of a hydrogen-rich reaction environment. Carbon particles, especially coking coal, which swells or clumps, is heated in a rich atmosphere. in hydrogen they become sticky. Even non-coking, non-curdling and non-caking coals become sticky when heated under these conditions. The carbon particles, depending on the specific properties of the carbon, the surrounding atmosphere and the rate of heating, begin to show stickiness in the temperature range from about 350 to about 500 ° C. This viscosity is a result of the formation of tar or plastic substances on the surface of each carbon particle due to partial melting or decomposition processes. On further heating, the tar or plastic material turns into a solid, completely porous substance, called "coke." The heating time, generally in the range of minutes, depends on the heating temperature and decreases with its increase. The term "plastic transformation" as used in this specification is understood to mean the process described above in which the surfaces of heated carbon particles, especially when heated in a hydrogen atmosphere, first become sticky and then turn non-sticky. solid coke surfaces. Both normally clumping knots and those that only clump in a hydrogen-enriched atmosphere can undergo "plastic transformation. Lumpy carbon particles that have undergone plastic transformation tend to stick to most surfaces they encounter, such as walls and partitions in the reactor, especially cold walls and partitions. Moreover, contact with other viscous particles that have undergone plastic transformation causes an increase in the number of large particles due to the mutual sticking of sticky particles. The formation and growth of these agglomerates is extremely difficult. to maintain the bed in a fluidized state, and any significant increase in their increase in general completely prevents it. The inlet openings and the gas distribution plates used in the coal-to-fluidized bed apparatus are primarily blocked or partially obstructed. even if the clogging is not great, the sticky particles are a little clone ability to adhere to the walls of the vessel in which the process is carried out. The continuous increase in the size of particles leads to the formation of multi-particle clusters and the addition of the process inhibits the process, and often causes its complete stop. A -Caking of carbon particles as a result of heating depends on the process conditions, such as heating rate, final temperature, gas composition in the atmosphere reaction, carbon type, particle size and total pressure. Even non-caking coals, such as lignites or coals derived from some semi-bituminous deposits, when heated in a hydrogen atmosphere become sticky and prone to caking. Thus, in a hydrocarbonization reactor where heating in a hydrogen-rich atmosphere promotes the formation of sticky surfaces on the carbon particles, the caking is considerable. Furthermore, the introduction of flammable solid particles of carbon, even those which normally do not sinter, into a fluidized bed in an environment that tends to be high. Crushing agglomeration can cause clumping and prevent fluidization. In the fluidized bed coal conversion processes, heavy liquid substances are also sometimes processed. These may be heavy tar products recycled to transform them into lighter molecular weight products such as light liquid and gaseous products, or they may be heavy liquid products from external sources and added , for example, to enrich common gaseous and / or liquid products, or to facilitate the removal of waste products. The introduction of such liquids into the process causes a rapid inhibition of fluidization due to the agglomeration of the particles and the clogging of the passages. In one attempt to prevent sintering of the particles, the coke recovered from the fluidized processes is mixed with the raw, easily sintering coal. in a ratio of up to 8 to 1. Also, the tar is mixed in a ball mixer with a large excess of coke, which is used as the adsorbent, before entering the process. However, this method is expensive in that such operations reduce the efficiency of the plant and result in energy losses. Another attempt has been to use a pretreatment step in which the carbon is oxidized and / or de-volatile to prevent agglomeration and sintering of the particles. However, such attempts have lowered the yield of useful products. Thus, from an economic point of view, it is highly desirable to avoid or at least reduce the size of the pretreatment or recycling of coke. The object of the invention is to provide a method to prevent caking in a fluidized bed of carbon-containing flammable solids in conversion processes. It has surprisingly been found that the agglomeration of carbon particles in the fluidized bed can be largely prevented by introducing carbon particles into the reaction zone in the fluidized bed at a high speed, sufficient to quickly and uniformly disperse the fresh carbon particles entering the fluidized bed in the fluidized bed. at a temperature lower than the plastic transformation temperature to the non-sagging particles of the fluidized bed. It has been found that introducing the fluidized stream of carbon particles into the dense phase fluidized bed reaction zone at a speed greater than about 60 m / sec, and preferably greater than about about 60 m / sec. 120 m / sec, greatly prevents clumping or sintering the fluidized bed. By using a slower injection speed, for example around 30 m / sec, caking is not prevented. The non-caking particles contained in the fluidized bed can be inert substances such as ash, mass of recycle coke etc. which by their nature do not clump. Preferably, the non-caking particles are hot particles of partially converted coal and coke that have undergone transformation in the reaction zone in a fluid bed with a temperature equal to the reaction temperature. Typically, due to the difference between the temperatures of the incoming carbon particles and the temperature of the reaction zone, a heat exchange takes place between the reaction zone and the incoming carbon particles, thereby attempting to undergo plastic transformation and agglomeration. However, it has been found that the carbon particles introduced at high speed into the fluidized bed uniformly dissipate in the non-caking bed particles before they undergo plastic transformation. The hot non-caking particles give off heat to the incoming carbon particles. This heat exchange enables the incoming carbon particles to pass through the temperature range of the plastic transformation without encountering any other, sticky carbon particles first. As a result, the fresh coal particles undergo a plastic transformation without any major agglomeration in the fluidized bed reaction zone. The invention is particularly applicable to dense fluidized bed hydrocoking processes, i.e. pyrolysis or coking of rich coal. hydrogen in the atmosphere, under conditions selected so that the carbon and / or the partially reacted carbon and / or the volatile carbon reaction products react with the hydrogen. The term "dense phase" W denotes a solids concentration in the fluidization gas of from about 71 to about 639 grams of solids per liter of gas, generally from about 213 to about 568 g / l. where a fluidized bed is used in a dense phase, the particles of this bed are largely mixed, which ensures an almost uniform composition throughout the bed. Fresh carbon particles should be introduced into the bed at a speed sufficient for rapid intrusion and In the method according to the invention, the advantageous speed can be achieved in any way. To give the carbon particles a high speed, inlets with a tapering or neck in the cross-section of the channel can be used. fresh coal particles, add the process gas before the fluidized stream enters the reaction zone. The addition of the process gas increases the flow rate of the fluidized stream, and therefore the rate of the carbon particles. A sufficient amount of process gas should be used to achieve the desired input rate of the carbon particles. Due to the abrasive properties of the carbon, a flow rate equal to the rate of injection into the reactor is not necessary, since the flow of fluidized particles in the tubes is not required. dense phase. The rapid flow of carbon particles through the conduits would require the installation of protection plates along the entire length of the conduit to prevent rapid erosion of the pipes; such CDs would be an undesirable expense. According to the invention, only a small area in the immediate vicinity of the reactor will be exposed to wear by abrasion, and this part can be easily and cheaply replaced with little system downtime or in motion. In the method of the invention, the inlet opening can be used in a mold a nozzle having a narrow or tapered cross-section bore made of an abrasion-resistant material such as silicon carbide, tungsten carbide and others. In order to be able to obtain the desired rate of introduction of solid particles of carbon or non-volatile circulating oil, the ratio of the length of the nozzle to its cross-section should be greater than about 5 to 1, preferably greater than 10 to 1. This allows for a certain length necessary to obtain acceleration by the carbon particles and / or the non-volatile circulating oil at a speed close to that of the carrier gas. It is preferred in the present invention to introduce a fluidized stream of carbon particles to the lower end of the reaction zone in a fluidized bed. The most preferred method is to introduce these particles into the reaction zone through at least one reactor inlet in a vertical upward direction. The inlet is located at the bottom of the reactor or near the bottom near its vertical axis. The natural circulation of carbon particles in the reaction zone in the reactor's fused bed, preferably vertical, can be described by dividing the reaction zone into two concentric subzones, the inner and the surrounding outer subzone. . Carbon particles in the internal sub-zone, located in the central part of the reactor with respect to its axis, mostly flow upwards. In the outer subzone, located near the walls of the reactor, the carbon particles sink downward. The introduction of the carbon particles into the fluidized bed of the reactor in a tight vertical upward direction has the advantage that the natural circulation of the carbon particles into the fluidized bed is promoted and that they achieve at least a minimum residence time. The introduction of the carbon particles into the fluidized bed of the reactor promotes the circulation of the particles along the natural circulation line in the reaction zone. In this way, the circulation vortices are increased, which favors the dispersion of incoming carbon particles in the matrix of non-caking particles inside the reaction zone in the fluidized bed. Fluidized carbon particles should be introduced into the central reaction zone towards the top of the reactor, avoiding talcum powder. getting them against the walls of the reactor, or getting them into the outer zone of the downward flow. It is preferable to introduce the carbon particles through the base or bottom of the reactor through one or more inlets located near the intersection of the vertical axis of the reactor with its base. "Reaction zone" means a space in which particles of a combustible solid or liquid, containing carbon, are subjected to are the processes of coking, gasification and dry hydrogenation (hydrocoking). The present invention can be used in various coal conversion processes. For example, hydrocoking can be carried out so that both caking and / or caking can be used in a continuous process. non-caking coal grades while maintaining fluidization of the bed. During hydrocarbons, a dense stream of carbon particle is passed through the preheating zone before entering the fluidized-bed hydrocoking zone, where the carbon particles are rapidly heated in an oxygen-free atmosphere. gas with a large amount of hydrogen up to a temperature above about 500 ° C, at which the set point occurs The improved process of the present invention involves the introduction into the fluidized bed of heated, fluidized carbon particles at high speed through the bottom of the hydrocarbonation zone in a vertical upward direction. This causes the incoming carbon particles to pass to a state of partial reaction at high temperature and non-sticking, without contact with too many other particles also passing through the temperature range of plastic transformation. The preheated, particulate coal in the fluidized state is preferably introduced into the hydrocoking zone of the fluid bed in the above-described manner in an upward direction at a speed greater than about 60 m / sec, more preferably greater than 120 m / sec. Coal is classified according to grades as shown in Table A. a - this classification does not include several grades of carbon having unusual physical and chemical properties, the characteristics of which fall within the boundary or thermal value range. High volatility sub-bituminous and bituminous grades. Each of these grades contains less than 48% bonded carbon without moisture and ash, or moist, without ash, has a thermal value of 15,500. b - if sintered, it is classified in the group of coals low volatility bitumen, c - wet - refers to a carbon that contains moisture in its natural deposit but has no discernible water on the surface of the carbon.90 Z5 40 45 50 55 607 99 629 8 d - it is known that in each group of bituminous grades there may be non-coking varieties. e - Carbon grades containing more than 69% bound carbon in a dry, mineral-free base, will be carbonized according to its amount regardless of the heat value. f - in the group of bituminous coal C with high volatility, three types are distinguished, namely: modification 1 sintering and not subject to weathering; variety 2 sintering and weathering. Class I. Anthracite II. Bituminous * 1 UL Podbitu- miczny lVi Brown Group 1. Metaanthracite 2. Anthracite 3. Pólanthracite * 1. Low-volatile bituminous coal 2. Medium-volatile bituminous coal 3. High-volatile A bituminous coal 4. B bituminous coal with a large amount of volatile compounds. High volatile bituminous coal 1. Sub-bituminous A 2. Sub-bituminous B and 3. Sub-bituminous C 1. Lignite 2. Lignite Bound carbon range or heat value, ash-free matrix Dry FC, 98% or more ( CM, 2% or less) Dry FC, 92% or more and less than 98% (dry VM, 8% or less and more than 2%) Dry FC, 86% or more and less than 92% (dry VM, 14 % or less and more than 8%) Dry FC, 78% or more and less than 86% (dry VM, 1 22% or less than 14%) Dry FC, 69% or more and less than 78% (dry 31% or less and more than 22%) Dry FC, less than 69% (dry VM, more than 31%) Moist 0.3276 kcal or more and less than 3528 kcal Moist, 2772 kcal or more and less than 3276 kcal Moist, 2772 kcal or more and less than 3276 kcal Moist, 2394 kcal or more and less than 2772 kcal Vigorous, 2092 kcal or more and less than 2394 kcal Moist, less than 2092 kcal Moist, less than 2092 kcal According to Table A, the preferred coal grades for quantitatively obtaining the maximum yields of tar products such as phenolic compounds are the poorest grades, the classes of non-baking sub-bituminous and brown coals. As can be seen from Table A above, the most advantageous For any types of coal that can be used in the method according to the invention without an additional pre-treatment step aimed at preventing sintering, the lowest quality coal should be used - non-caking sub-bituminous coals and brown coal grades - class III and IV coals . Sintering coals, like most types of bituminous coal, and some sub-bituminous coals, undergo significant agglomeration in a hydrogen atmosphere. They cannot be handled in a conventional manner without a pretreatment step. Currently, they can be processed using the method according to the invention and, if necessary, in a process combined with a pretreatment step. If this step is necessary, the amount of raw materials for processing and its cost are reduced. For example, the use of a very caked carbon in the hydrocoking process now causes, even with solid pretreatment, the problem of caking occurring in the fluidized bed. The use of the method according to the invention prevents caking. 40 45 55 60 The invention is explained in more detail by means of a diagram of an installation operating in accordance with the method according to the invention. The installation shown schematically in Fig. 1 consists of a coal feeder 10 and 16, a coal dispenser 22, a heater 30 and a reactor 40. These elements are connected by pipelines for the transport of finely powdered coal particles. Pipeline 26 transports the carbon particles from chamber 18 to the preheater 30 and from there via pipeline 34 to reactor 40. The coke residue obtained in reactor 40 is discharged through pipeline 44 to a solid product recovery system, or recycle. The pipeline 42 is designed to discharge the obtained liquid or gaseous products from the reactor 40 and direct them for further processing and / or circulation. According to the invention, the raw coal is crushed and ground into particles smaller than 8 mesh (according to Tyler), and preferably 20 Tyler meshes or less. The raw coal pieces should be dry, that is, they should not contain any moisture on the external surfaces, and may contain any water absorbed. Carbon particles that meet these conditions are called fluidizable particles. The water absorbed by the carbon evaporates when heated. The water vapor thus obtained forms part of the inert carrier gas, so that the excess water content can cause an unnecessary increase in the amount of the carrier gas. Containers 10 and 16 may contain a layer of additives to be used in accordance with the method of this invention. It is a long history of the invention of fluidizable carbon particles. Hopper 10 is a typical self-discharge hopper operating at atmospheric pressure, while hopper 16 is a typical Sarno evacuation hopper serving as a storage vessel, in which, using gas, process or other suitable for the fluidized coal can be pressurized to a suitable pressure for fluidizing the gas. The operation of the tanks 10, 16 and 22 can be illustrated by a typical example. With the valves 4 and 17 closed, the hopper 16 is filled to a certain height with coal, fed under atmospheric pressure through the pipeline 11, from the tank 10 through the open valve 12. Then valves 12 and 17 are closed and by means of gas fed by pipeline 13 through the open bag 14, increases the pressure in the hopper 16 to a certain value, higher than the pressure in the reaction zone. Then valves 12 and 14 are closed, and then through the pipeline 20 carbon is introduced through valve 17, to the fluidized medium hopper, 22. This operation usually takes about 10 to about 30 minutes. After closing the valve 17, the fluidized coal slurry is introduced at a certain speed via pipeline 26 into the heater 30. Gas is supplied through the pipeline 24 to the fluidized slurry hopper 22, at a speed sufficient to entrain the fluidized coal particles and transport them in a stream of geometry. of the seed phase, via pipeline 26 to the lower part of the preheater 30, or directly to the pipeline 34 if no heating is required. Additional gas may be introduced into the pipeline 26 to facilitate transport of the dense phase. Any non-oxidizing gas such as flue gas, nitrogen, hydrogen, steam, etc. may be used as the fluidization gas. However, it is preferable to use a reaction gas or recycle gas. The heater 30 is a device for rapidly heating the finely divided particles. coal in fluidized bed conditions, in an oxygen-free atmosphere, to a temperature lower than the softening temperature or the reaction temperature. The maximum allowable preheating temperature ranges from about 325 to about 400 ° C. The stream of dense phase of fluidized carbon is heated by passing it through quickly through the heater. The carbon particles are heated in the heater 30 to the desired temperature, by means of radiators or hot "flue gases. The hot flue gas" is introduced into the lower part of the heater 30 by a furrage 28 and discharged from the top of the heating: In the pipeline 32. 30 hot carbon particles are introduced via pipeline 34 into the lower part of reactor 40, near its central part: 4 40 45 50 55 60 65 According to the method of the invention, the carbon particles are introduced at high speed into the fluidized bed of the reaction zone from the bottom of the reactor. Streams of heated, fluidized carbon particles are introduced into the center of the fluidized bed in the reactor at high velocity in an upward vertical direction. Preferably, such a stream is introduced from the bottom of the reactor. Recycle oil may be introduced into reactor 40 via pipeline 36, at a speed of about 60 m / sec or preferably - at a speed of 120 m / sec or more. The oil is introduced into the center of the fluidized bed of the reactor from the bottom in an almost vertical upward direction. As with the carbon particles, the recycle oil stream enters the axial center of the reactor. The circulating oil and the fluidized suspension of the carbon particles are introduced into the reactor in such a way that they do not touch the reactor walls, avoiding unnecessary and undesirable risks. In Fig. 1, only one point is shown for introducing the heated carbon particles and one point for introducing the circulating oil, but more may be used. More ports may be desirable in the case of a large reactor or where different recycle oil streams are being introduced. The inlet for the carbon particles and / or oil recycle is preferably located about the vertical axis passing through the bottom of the reactor. Each stream of coal particles and / or recycle oil is introduced through the individual nozzles preferably at a considerable speed, in a vertical direction upwards, the nozzles being located at the bottom of the reactor or close to it, as close as possible. the point at which the vertical axis passes through the bottom of the reactor. In this way, the individual streams of carbonaceous substances are introduced separately. In the fluidized bed, they are rapidly mixed with particles of partially reacted coal and coke. The carbon-containing substances introduced into the reactor are reacted in the fluidized bed with a suitable reagent at a temperature above 500 ° C. The coke from the reactor 40 is removed in by continuous pipeline. Liquid and gaseous products are removed from reactor 40 through pipeline 42, fluidization gas is fed to reactor 40 through pipeline 38, the type of gas used depending on the type of process being carried out. Thus, in the gasification process, steam or a mixture of steam and oxygen is introduced into the converter. In the case of the coking process, a non-reactive gas is introduced into the converter, while in the case of the hydrocoking process, a gas containing hydrogen and no oxygen is introduced. The following examples serve as an illustration of the method according to the invention to prevent sintering of coal in pro-coking processes. in a fluidized bed, which consists in introducing at high velocity carbon particles into the reaction zone. Example I. The experimental installation consists of two hoppers 10 and 16 connected in parallel to the fluid tank 22 , the preheater 30 and the reactor 40. The pipeline for the transport of the carbon particles is made of a tube with an internal diameter of 3/8 'and an external diameter of 5/8'. Each of the hoppers and feed hoppers of the fluidized medium tank has an internal diameter of approximately 180 mm and a height of approximately 3.2 m. The fluidized medium tank 10 22 has an internal diameter of approximately 610 minutes and a height of approximately 6 m. Heater 30 is heated by A lead bath heated by a "surface combustion" burner has an internal diameter of about 610 mm and a height of about 3.6 m. The reactor 40 has an internal diameter of about 280 mm in place of the fluidized bed. The height of the fluidized bed is about 5.3 m. and the cross-sectional area of about 0.06 m2. The average flow velocity of the dense coal phase through the pipeline is not too high. The maximum speed is about 12 m / sec at the reactor inlet, and about 4.5 m / sec at the outlet from the fluidized medium tank At these flow rates, pipe erosion remains at an acceptable level. Attempts to introduce coal into the reactor at 30 m / sec rates result in sintering and coking in the fluidized bed. tungsten-carbide nozzles with a diameter of 15/32 'and with a surface resistant to erosion are used to increase the speed of introducing the fluidized coal slurry to the reactor to the speed of 60 m / sec. The reactor is filled with carbon and slowly heated until obtaining assumptions under steady pressure and gas flow. Hydrogen is used as the gas phase. After reaching and stabilizing the assumed conditions, the reactor is fed with coal. After the end of the experiment, the reactor is opened. None. Table I Experiment number Pressure in the reactor • Temperature in the reactor Fluidization rate Coal feed rate Gas introduced into the reactor Experiment duration Carbon stream velocity at the reactor inlet Nominal residence time of solid particles in the bed 1 - 42 atn 470 - 520 ° C cm / sec 454—545 kg / h hydrogen 45 hours 60 m / sec 18—22 min 1 42 atn 470—520 ° C cm / sec 45 * 4—545 kg / h hydrogen 34 hours 60 m / sec 18—24 min 3 28—70 atn 480—570 ° C 7.5—15 cm / sec 272—454 kg / h hydrogen 78 hours 60 m / sec 19—46 min 4 ##) 49 atn 520—560 ° C cm / sec 454 kg / h hydrogen 29 hours 60 m / sec 9.4 min | *) Initial temperature 470 ° C, temperature increase by 10 ° C after every 6 hours, but the reactor cools down to 450-470 ° C after each interruption of the carbon feed and before restarting the feed. # *) The height of the fluidized bed reduces down about 2.15 m. The analysis of the raw material is given in Table II. Table II The matrix free from moisture and CHNS ash. . O Ash Water% by weight 72.0, 3 1.3 1.0, 4 | 11.9 (dry matrix) (as obtained) 45 * 0 no sinter or coke present. The operating conditions for the hydrocoking are presented below in Table I. Example II. Two further runs are carried out in a manner and in a device similar to that used in Example 1, except that the oil substance, which is high in water, is returned to the reactor. fractions of liquid products (all products boiling at a temperature above 235 ° C). The field-technical device is equipped with equipment for the circulation of the oil substance consisting of a recirculating oil reservoir for retaining circulating oil, an oil heater for heating of oil before entering the reactor. The main stream of hydrogen into the reactor is divided into two approximately equal streams, each of which is heated to a temperature of 300 ° C to 350 ° C. One of these streams is pumped into heavy circulating oil and injects it into the reactor at a rate of about 120 m / s through tungsten carbide nozzles with a diameter of 0.63 cm. A nozzle inserted vertically into the reactor is placed in the center of its bottom. 5 m above the coal inlet. A steady stream of hydrogen is mixed with the heated coal and introduced into the bottom of the reactor at a speed of about 48 m / sec in a vertical upward direction through 1.19 cm diameter tungsten carbide nozzles. are summarized in Table III. There are no difficulties involved in carrying out these violations. There is no sign of caking in the fluidized bed even when the injection was injected at 108 kg / hr. Example III. The bench-size used in this example is the size of the workbench made of pulverulent funnel (pulverized) 99 629 13 Table III 14 Sequence Coal dosing speed Coal feeder pressure Reactor pressure Reactor temperature 1 Fluidization rate in the reactor Run time Cycle oil feed rate with hydrogen Feed rate of a hydrogen funnel 1,450 kg / h 77 atm 550 ° C 0.15 m / sec. 45 kg / h 48 m / sec 126 m / sec 2 | V 1 450 kg / h 77 atn atn 580 ° C 0.15 m / sec hour 108 kg / h 48 m / sec 126 m / sec coal with a solids capacity of 4.5 liters made of a carbon steel tube, 7.62 cm in diameter and 1.2 m high, catalog number 80; a reactor made of a stainless steel tube with an internal diameter of 2.54 cm and a length of 22.86 cm, a wall thickness of 0.63 cm, and an expanded head 10.16 cm high with an internal diameter of 5.08; an overflow pipe for solids consisting of pipes having a diameter of 1.27 ohms, reference 40; a hose made of stainless steel pipes with an internal diameter of 0.95 cm and a solids dispenser. The device is equipped with two liquid dosing pumps: one for dosing the test liquid, the other for dosing water forming vapor. An evaporator and electrically heated liquid and water heaters made of stainless steel tubing with an outer diameter of 1.27 cm are inserted between the metering pumps and the nozzle that injects the raw material into the reactor. Thermocouples located at a distance of 7.62 ohms, 15.24 cm, 20.32 cm, and 29.94 cm from the bottom of the reactor are mounted in a thermometric socket with an external diameter of 0.63 cm placed axially in the center of the reactor. The three lower thermocouples are immersed in the fluidized bed and the higher one in the vapor space above the bed. The process uses tar boiling at a temperature above 235 ° C as a raw material for the reaction zone for conversion to oils boiling below 230 ° C. The molars are distilled by collecting various fractions from all of the liquid products obtained by hydrocoking, and the mixture of these fractions used in this example has a 75% tar boiling range for atmospheric pressure from 235 ° C to 460 ° C. The remaining 25% of the tar boils above 460 ° C. The hopper is filled as described with coke from coal hydrocarbonation. The water and tar tanks are filled and heated to the required temperature. During heating, a predetermined stream of hydrogen is passed through the empty reactor. As soon as the operational conditions are reached, the coke and water (steam superheated before entering the reactor through nozzles, injection) begin. Three thermocouples placed in the fluidized bed at the levels marked above serve as indicators of the bed behavior. Dosing this stream of tar at a rate of 30, 60 and 90 m / sec causes rapid agglomeration of the fluidized bed in the reactor. "26 gauge hypoderimic" nozzles are used to achieve a tar injection rate of 120 m / sec. Using this inlet speed for the entire feed stream prevents sintering of the fluidized bed in the reactor under the following operating conditions contained in Table IV. Table IV 40 45 50 55 60 • 3 Pressure Partial pressure of hydrogen Run time of vapors in the coke bed based on the surface linear speed Coke dosage Oil dosage rate Water dosage (in the form of vapor) Hydrogen stream in the reactor Temperature Surface linear speed hydrogen Run time Fluidizing gas, 5 atn 8.05 atn 1.33 sec 250 g / h 2 ml / min 3 ml / min 0.99 m3 / h 650 ° C 0.15 m / sec h hydrogen Example IV For low-temperature pyrolysis reactor in a fluidized bed with a reactor temperature of 540 ° C, 20 mesh coal is introduced at a rate of 45 kg / h to obtain liquid products of fuel gas and dry coke, which is a highly swollen, combustible A bituminous coal A with a high volatile content. The nominal residence time of the coal and the obtained coke in the reactor bed is 15 minutes. If the carbon is introduced into the reactor bed along with the recycle gas product at a coal and gas injection rate of 6 m / sec, agglomeration of the reactor bed occurs immediately. Within 30 minutes the bed is so much agglomerated that there is no fluidization, and it is practically impossible to inject more carbon, while introducing fresh carbon into the fluidized bed of the reactor at an injection rate of 60 m / sec, 90 m / sec and 120 m / sec, the fluidized bed with a temperature of 500-700 ° C is maintained without any significant agglomeration. The introduced fresh coal particles immediately mix with the partially discharged carbon (coke) circulating in the deposit so that the carbon particles which undergo plastic transformation and become sticky encounter mainly particles that have already undergone plastic transformation and are not sticky . Coking products - gases, tar and other liquids, water and coke are continuously removed from the coking reactor. Example 5 In a sinter ash generator of the type described in the patent specification. No. 3,171,369 is gasified with steam 450 kg / h. of fresh coal, the grain size is about 816 ° C to about 1000 ° C, in the temperature range from about 816 ° C to about 1000 ° C. The heat is supplied to the gasifier by a circuit of approximately 540 kg / hour. suspended particles of ash from the coke-fired fluid combustion chamber. When fresh coal is injected with steam at a rate of 6 m / sec into the fluidized bed of ash and partially reacted coal, a partial caking occurs. Large coke agglomerates are formed which cannot be separated from the sintered ash and the result is poor fluidization and also poor thermal performance. It is important for the process to be carried out that during coking and gasification the coal is kept in a state of free flow and is finely divided. With the injection speed of coal and steam increased to 120 m / sec, a perfect dispersion in the fluidized bed is obtained. There is no visible caking and the fine coke formed and larger particles of sintered ash with a higher specific weight are easily separated. The introduction of fresh coal at a speed of 120 m / sec into the fluidized, generally falling bed of hot sintered ash takes place at the point Maybe near the bottom of the deposit but a little above it to avoid the downward drift of coal or coke by the ash. In general, injection is in a vertical direction from bottom to top. This intensifies the turbulent flow of ash, coal and coke near the injection points, which disperses the carbon in the bed and effectively prevents caking. - PL

Claims (12)

Zastrzezenia patentowe 1. ,1. Sposób zapobiegania spiekaniu sie stalych czastek wegla w zlozu fluidalnym, zawierajacym czastki wegla nie ulegajace, spiekaniu w tempera¬ turze reakcji, znamienny tym, ze stale czastki wegla doprowadza sie w gestej fazie w poblize strefy reakcji z predkoscia okolo 12 m/sek, nastepnie zwieksza sie predkosc czastek do predkosci po¬ wyzej 60 m/sek i z ta predkoscia wprowadza je wraz z gazem transportowym do dolnej czesci stre¬ fy reakcji w kierunku pionowym do góry, przy czym stale czastki wegla posiadaja temperature, nizsza od temperatury ich transformacji plastycz¬ nej. ,Patent claims 1., 1. A method of preventing sintering of solid carbon particles in a fluidized bed containing non-sintering carbon particles at the reaction temperature, characterized in that the solid carbon particles are brought in a dense phase near the reaction zone at a speed of about 12 m / sec and then increased the speed of the particles to a speed of more than 60 m / sec and this speed introduces them together with the transport gas into the lower part of the reaction zone in a vertical direction upwards, the steels of the carbon particles having a temperature lower than their plastic transformation temperature . , 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czastki wprowadza sie do strefy reakcji z predko¬ scia wynoszaca powyzej 120 m/sek.2. The method according to claim The process of claim 1, wherein the particles are introduced into the reaction zone at a speed of more than 120 m / sec. 3. Sposób wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze jako czastki nie spiekajace sie stosuje sie czescio¬ wo przereagowane czastki wegla i koksu.3. Way according to satr. A process as claimed in claim 1, characterized in that partially reacted carbon and coke particles are used as non-sintering particles. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze czastki wegla wprowadza sie do osiowo-centralnej czesci strefy reakcji.4. The method according to p. The process of claim 3, characterized in that the carbon particles are introduced into the axial-central part of the reaction zone. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do dolnej czesci strefy reakcji, w kierunku piono¬ wym do góry, wprowadza sie fluidalna zawiesine cieklych weglowodorów o temperaturze nizszej niz temperatura reakcji, z predkoscia wieksza niz 60 m/sek.5. The method according to p. The method of claim 1, wherein a fluidized suspension of liquid hydrocarbons with a temperature lower than the reaction temperature is introduced into the lower part of the reaction zone in an upward vertical direction at a speed greater than 60 m / sec. 6. Sposób wedlug zastrz, 5, znamienny tym, ze jako ciekle weglowodory stosuje sie olej.6. A method according to claim 5, characterized in that oil is used as the liquid hydrocarbons. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze stosuje sie olej bedacy produktem reakcji prowa¬ dzonej w zlozu fluidalnym, wyprowadzany ze stre¬ fy reakcji i zawracany do jej dobiej czesci.7. The method according to p. 6. A process as claimed in claim 6, characterized in that the oil is the product of the reaction carried out in the fluidized bed, taken out of the reaction zone and recycled to a good part of it. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie reakcji prowadzi sie hydrokoksowanie, przy czym jako reagent stosuje sie gaz bogaty w wodór i wolny od tlenu, a temperature reakcji utrzymuje sie w granicach 50—600°C.8. The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that the reaction zone is hydrocoked, the reactant used is a gas rich in hydrogen and free of oxygen, and the reaction temperature is in the range 50-600 ° C. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie reakcji prowadzi sie koksowanie, przy czym jako reagent stosuje sie mieszanine gazo¬ wych produktów koksowania i obojetnego gazu nosnego, a temperature reakcji utrzymuje sie w granicach 500^700°C.9. The method according to p. The process of claim 1, wherein coking is carried out in the reaction zone, wherein the reactant is a mixture of gaseous coking products and an inert carrier gas, and the reaction temperature is between 500 and 700 ° C. 10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie reakcji prowadzi sie zgazowywanie, przy czym jako reagent stosuje sie pare wodna, a tem¬ perature reakcji utrzymuje w granicach 816— —1000°C.10. The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that gasification is carried out in the reaction zone, water vapor being used as the reactant, and the reaction temperature being kept at 816 ° -1000 ° C. 11. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze stosuje sie predkosc czastek stalych i predkosc za¬ wiesiny fluidalnej wieksza niz 120 m/sek.11. The method according to p. The process of claim 6, wherein the speed of the solid particles and the speed of the fluidized suspension are greater than 120 m / sec. 12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze predkosc czastek zwieksza sie, przepuszczajac je przez dysze o stosunku dlugosci do powierzchni przekroju poprzecznego wiekszym niz 5:1. 10 19 20 25 30 35 4099 629 PL12. The method according to p. The process of claim 1, wherein the velocity of the particles is increased by passing them through nozzles with a length to cross-sectional area ratio greater than 5: 1. 10 19 20 25 30 35 4099 629 PL
PL1975186043A 1974-12-27 1975-12-24 METHOD OF PREVENTING SINTERING OF SOLID COAL PARTICLES IN A FLUID BAY PL99629B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53684374A 1974-12-27 1974-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL99629B1 true PL99629B1 (en) 1978-07-31

Family

ID=24140156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1975186043A PL99629B1 (en) 1974-12-27 1975-12-24 METHOD OF PREVENTING SINTERING OF SOLID COAL PARTICLES IN A FLUID BAY

Country Status (14)

Country Link
JP (1) JPS5415442B2 (en)
BE (1) BE837093A (en)
BR (1) BR7508642A (en)
CA (1) CA1086951A (en)
DD (1) DD121950A5 (en)
DE (1) DE2558616A1 (en)
ES (1) ES443884A1 (en)
FR (1) FR2296004A1 (en)
GB (1) GB1530483A (en)
IN (1) IN144879B (en)
PL (1) PL99629B1 (en)
RO (1) RO71036A (en)
TR (1) TR19183A (en)
ZA (1) ZA757406B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2749809C2 (en) * 1977-11-08 1983-05-05 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Process for the continuous extraction of solid, carbonaceous materials with integrated separation of the remaining undissolved solid
US4282010A (en) * 1979-07-17 1981-08-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fluidized bed injection assembly for coal gasification
US4391611A (en) 1981-03-05 1983-07-05 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Gasification system
JPS62185788A (en) * 1986-02-10 1987-08-14 Central Res Inst Of Electric Power Ind Feeding of coal in coal gasification power generation
JP5490751B2 (en) * 2011-06-09 2014-05-14 住友重機械工業株式会社 Additive for circulating fluidized bed boiler and method for operating circulating fluidized bed boiler
CN110467943B (en) * 2018-05-11 2022-04-15 成都聚实节能科技有限公司 Method for preparing natural gas, olefin and coal tar from coal

Also Published As

Publication number Publication date
IN144879B (en) 1978-07-22
ZA757406B (en) 1976-11-24
BR7508642A (en) 1977-08-02
BE837093A (en) 1976-06-24
FR2296004A1 (en) 1976-07-23
TR19183A (en) 1978-06-16
RO71036A (en) 1982-09-09
CA1086951A (en) 1980-10-07
JPS5415442B2 (en) 1979-06-14
AU8787975A (en) 1977-06-30
JPS5189502A (en) 1976-08-05
GB1530483A (en) 1978-11-01
ES443884A1 (en) 1977-05-01
DE2558616A1 (en) 1976-07-01
DD121950A5 (en) 1976-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4145274A (en) Pyrolysis with staged recovery
US2577632A (en) Process for supplying plasticizable carbonaceous solids into a gasification zone
US3927996A (en) Coal injection system
US3867110A (en) Method of coal pretreatment
EP0348007B1 (en) Aerated discharge device
US3840353A (en) Process for gasifying granulated carbonaceous fuel
BR112012012797B1 (en) DEVICE AND METHOD FOR GENERATING SYNTHESIS GAS FROM BIOMASS TREATED BY DRAG FLOW GASIFICATION
CN101412929A (en) High temperature gasification technological process and system for preparing synthesis gas by using biomass
PL126963B1 (en) Method of separating entrained solid material and slag from a stream of hot non-purified gas and apparatus therefor
US2471119A (en) Fluidized shale autothermic distillation
US3876392A (en) Transfer line burner using gas of low oxygen content
US4099933A (en) Process for the multiple zone gasification of coal
US3963598A (en) Flash hydrogenation of coal
US4218287A (en) Method of avoiding agglomeration in fluidized bed processes
CN101418238B (en) High temperature gasification technological process and system for preparing synthesis gas by using biomass
US2614069A (en) Carbonizing subdivided solids
PL99629B1 (en) METHOD OF PREVENTING SINTERING OF SOLID COAL PARTICLES IN A FLUID BAY
US4300914A (en) Method and apparatus for gasifying with a fluidized bed gasifier having integrated pretreating facilities
WO1986001821A1 (en) Gasification apparatus
WO2017203587A1 (en) Biomass gasification apparatus
US3322521A (en) Process and apparatus for the gasifica- tion of ash-containing fuel
US2701758A (en) Thermal processes
US4200494A (en) Method of preventing defluidization of carbonaceous particles
KR102023826B1 (en) Standpipe-fluid bed hybrid system for char collection, transport, and flow control
US2807571A (en) Fluidized coking of solid carbonaceous materials