SE426403B - Forfarande for kolforgasning - Google Patents
Forfarande for kolforgasningInfo
- Publication number
- SE426403B SE426403B SE8103201A SE8103201A SE426403B SE 426403 B SE426403 B SE 426403B SE 8103201 A SE8103201 A SE 8103201A SE 8103201 A SE8103201 A SE 8103201A SE 426403 B SE426403 B SE 426403B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- carbon
- iron
- bath
- reactor vessel
- gas
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 8
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 18
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 29
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 10
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/57—Gasification using molten salts or metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/74—Construction of shells or jackets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/78—High-pressure apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0026—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide in the flame of a burner or a hot gas stream
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
- C10J2300/092—Wood, cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0983—Additives
- C10J2300/0996—Calcium-containing inorganic materials, e.g. lime
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
sioszoifs Vad beträffar svårigheten att åstadkomma en hög gasproduktion är denna ,förknippad med reaktorkärlets storlek. ' / Tillförseln av reaktanter sker företrädesvis medelst ett pneumatiskt injektionssystem, där injektionen sker vid botten av reaktionskärlet.
I en process, där gas och pulver injiceras i ett smält järnbad bestäms det maximala flödet av injicerat material av systemets'förmåga att ac- cumulera gas. Kolmonoxid (CO) och vätgas (H2) bildas mer eller mindre omedelbart efter injektion och ger därvid upphov till en gasström, som desintegreras till små bubblor, som stiger mot badytan. Höjden av den bubbelkolonn, som bildas ökar med ökande tillförsel av reaktiva kompof nenter till systemet. I fallet ett järnbad med ovanpåliggande slagg, skall således den utvecklade gasen både passera genom smält metall och slagg, varigenom både metallen och slaggen kommer att öka sin höjd jäm- fört med dess nominella höjder, d.v.s. då gasutveckling ej sker. Vid ett visst injektionsflöde kommer blandningen av metall, slagg och gas att nå till reaktorkärlets övre kant, varvid metall och slagg kastas ut. När detta sker är vad man kan kalla systemets övre hydrodynamiska begränsning överskriden.
Vad beträffar foderslïtage är detta intimt förknippat med en hög gas- produktion.
Ett kärl avsett för en järnsmälta är beklätt med ett eller oftast fle- ra keramiska material, utgörande en isolering. Det keramiska materialet förslits vid kontakt med metall och slagg. Förslitningsmekanismerna kan i huvudsak indelas i kemiskt sönderfall, erosion och termisk spaltníng.
Erosionen är mycket kraftig vid en process av här avsett slag och har visat sig vara direkt beroende av det volymetriska gasflödet genom re- aktorkärlet. Skälet till detta är att en hög gasutveckling, d.v.s. ett stort volymetriskt flöde, ger en kraftig omrörning av badet.
Förgasning av kol till CO och H2 ger ett värmeenergitillskott till sys- temet, medan spaltning av järnoxider är en endotermisk reaktion. Det är emellertid önskvärt att producera relativt stora mängder råjärn i reak- torkärlet, enär man då bl.a. erhåller en fördelaktig omsättning av järn- badet.
En hög råjärnsproduktion är fördelaktig dels därför att järnsmältan upp- tager föroreningar från injicerat kol, dels därför att en relativt hög råjärnsproduktion är en förutsättning för att göra processen ekonomiskt ww. . 8103201-3 försvarbar.
Erforderligt värmeenergitillskott genom kolförgasningsreaktionen är emel- lertid av sådan ordning att stora mängder kol jämfört med badvolymen mås- te förgasas för att reduktion av erforderliga järnoxider skall kunna ske.
De tre ovan diskuterade problemen skulle således lösas om gasproduktionen kunde hållas hög i förhållande till badvolymen.
Stoftbildning är ett stort och på ett sätt avgörande problem vid kolför- gasning. Det är sedan längd känt att stora mängder järn bortgår vid injek- tion av syrgas i ett kolhaltigt järnbad. Vid toppblåsning, medelst det s.k. LD-förfarandet, kan huvuddelen av stoftbíldningen förklaras med den s.k. bubbelbristningsteorin.
Om injektionen däremot sker från botten eller från sidan av reaktorkärlet har det befunnits att järn förångas vid fasgränsytorna mellan metall och gas, på grund av den mycket höga temperatur, som uppstår vid reaktionen mellan injicerad syrgas och kol. Förångningen av järn sker vid de fasgräns- ytor, som ej är täckta av järnoxid.
Samtliga de ovan nämnda problemen elimineras, eller i vafiefall kraftigt reduceras, medelst föreliggande uppfinning.
Föreliggande uppfinning hänför sig således till ett förfarande för förgas- ning av kol (C) i form av kol, kolväten och/eller kolväteföreningar inne~ fattande att i ett reaktorkärl innehållande en järnsmälta genom injektion under järnsmältans yta införa kol, syrgas och järnoxider, där järnoxider- na utgör ett kylmedel och är avsedda reduceras och där kol injiceras i ett stökiometriskt överskott relativt i smältan ingående syre i form av oxider samt där järnsmältan har sådan kolhalt att den inlöser kol och utmärkas av att reaktorkärlet bringas att ha ett inre totalt tryck av 2 till 50 bar, företrädesvis Å till 10 bar.
Reaktorkäriet utföres helt avtätat mot omgivningen, så när som på ett gas- utsläpp och injektionsformor. Lämpligen utföres gasutsläppet med en regler- bar strypning för att möjliggöra en reglering av trycket i reaktorkärlet.
Nedan beskrives uppfinningen närmare delvis i samband med bifogade ritnin g där - fig. l visar ett diagram över stofthalt avsatt mot totalt tryck i reak- torkärlet. - fig. 2 visar ett diagram över stofthalt avsatt mot svavelhalt í badet. 8103201-3 Enl. föreliggande uppfinning bríngas reaktorkärlet att arbeta med ett övertryck. övertrycket (totalt tryck) kan vara från c:a 2 bar till 50 bar beroende på avsedd kapacitet, storlek på reaktorkärl etc. Emeller- tid är ett föredraget tryckíntervall omkring Å till 10 bar och speci- ellt omkring 6 till 8 bar.
Den volym gas, som ackumuleras i blandningen av metall, slagg och gas beror huvudsakligen endast av det volymetriska gasflödet. Vid ett kon- stant volymetriskt flöde blir således massflödet proportionellt mot _ trycket. Mängden injicerat kol per tidsenhet kan således ökas, jämfört med när atmosfärstryck råder, i direkt proportion mot trycket utan att därvid storleken av den ackumulerade gasvolymen påverkas. Detta medför att den ovan omtalade hydrodynamiska gränsen för reaktorkärlet, d.v.s. där metall och slagg kastas ur reaktorkärlet också ökar proportionellt mot trycket. En betydligt större gasproduktion per tidsenhet möjliggö- res således genom en trycksättning av reaktorkärlet.
Ett ökat massflöde kan som nämnts åstadkommas utan att det volymetris- ka flödet ökar. Detta får i sin tur till följd att den ovan omtalade erosionen kan hållas konstant, trots ökad gasproduktion, eller fås att minska genom att sänka det volymetriska flödet trots ett massflöde, som är större än massflödet vid atmosfärstryck i reaktorkärlet. Ett minskat volymetriskt flöde ger nämligen en mindre omrörning och därmed en lägre _ erosion.
Massflödet bríngas att öka genom att en större mängd kol och syrgas in- jiceras. Den större mängden kol och syrgas medför att badet tillföres en större värmeenergimängd, vilken utnyttjas för reducering av en stör- re mängd järnoxider till råjärn. Vârmeförlusterna genom reaktorkärlets väggar bestäms av skillnaden mellan väggarnas inner- och yttertempera- tur, varför någon större värmeförlust inte uppträder så länge som ba- dets temperatur inte höjs.
En ytterligare effekt på värmebalansen erhålles genom det höjda total- trycket. När volymen av en gasformig jämviktsblandning minskas, ökar koncentrationen av samtliga komponenter och blandningens totaitryck, i motsvarande grad. Är det totala antalet moler av reaktanter och produk- ter enl. en reaktionsformel olika kommer koncentrationsbrâkets täljare och nämnare att ändras i olika grad. Systemet kommer då inte att vara i jämvikt efter tryckökningen. Jämvikten förskjutes då åt den sida, som representerar det minsta antalet moler i reaktionsformeln. 8103201-3 Den gassammansättning, som erhålles medelst föreliggande process bestäms i princip av reaktionen _13 (i re) + cozigm: 2 co(g) (1) Andelen vätgas/vattenånga kan beräknas genom den s.k. skiftreaktlonen.
H20 (g) + cum: H2 (g) + :02 (g) (2) Bringas totaltrycket att höjas kommer reaktion (1) att förskjutas åt väns- ter, vilket även förskjuter reaktion (2) åt vänster.
Utgående gas kommer vid ett förhöjt totaltryck således att innehålla en större andel C02 och H20 än vid atmosfärstryck och därmed ha en högre förbränningsgrad, vilket medför ett ytterligare värmetillskott till reak- torn. Detta ytterligare värmetillskott ger en extra reduktionspotential i reaktorn.
Emellertid kan i stället för en ökad järnreduktion i stället en ökad an- del vattenånga tillsättas, genom injektion, vilket medför en ökad andel vätgas i utgående gas och således berikar den utgående gasens kemiska vär- meinnehåll och ger gasen ett förhöjt H2/C0~förhållande. Det senare är bl.a. gynnsamt om gasen exempelvis skall användas för metanolframställning.
Stoftbildning är ett allvarligt problem vid kolförgasningsprocesser av här avsett slag. Ovan nämndes att järn förångas från fasgränsytorna mellan me- tall och gas, på grund av den mycket höga temperatur, som uppstår vid reak- tionen mellan syrgas och kol.
Den totala fasgränsytan vid konstant massflöde i systement minskar med ett ökat tryck på grund av ett minskat volymetriskt flöde. Detta medför i sin tur att förångningen och stoftbildningen minskar.
I fig. l visas, som ett exempel, ett diagram över stofthalten uttryckt i g/Nm3 avsatt mot totaltrycket uttryckt i bar. Diagrammet visar tre olika kurvor representerande olika svavelhalter i badet och varierande mängd in- jicerad syrgas. Med en triangel betecknas försök vid en svavelhalt av 0,92 2 f0,05% och en kolhalt av 0,61% É0,05% samt ett syrgasflöde av ü,2 Nl/min.
Med cirklar betecknas försök med samma svavelhalt och kolhalt men med ett syrgasflöde av 2,b Nl/min. Med kvadrater betecknas försök med en svavel- halt av 1,75% f0,19% och en kolhalt av 0,11% i0,07 2 samt ett syrgasflöde av Å,2 Nl/min. 8103201-3 Experimenten redovisade i fig. 1 utfördes i laboratorieskala, där kol och syrgas injicerades i flytande järn vid en temperatur av 155006.
Diagrammet visar tydligt att stoftbildningen markant minskar redan vid relativt små övertryck. Denna effekt förstärkas vid högre tryck. Vid en hög svavelhalt i badet är stoftbildningen över huvud taget lägre och påverkas relativt lite av trycket, jämfört med när svavelhalten är högre. Vidare visas i diagrammet att vid oförändrade halter av sva- vel och_kol i badet minskar stoftbildningen med minskande syrgasflöde.
Det har således upptäckts att en hög svavelhalt minskar stoftbildningen markant vid en given kolhalt och ett givet syrgasflöde. Svavelhalten bör, isolerat ur denna synvinkel, överstiga 0,52 till 1,52, men under- stiga 2,0% till 2,5%. Ett föredraget intervall för svavelhalten är om- kring Û,5% till 2%. Fig. 2 visar stofthalten i g/Nm3 avsatt mot svavel- halten, i 2, i badet. Fyllda cirklar avser mätningar med en järnsmälta med en kolhalt överstigande 32 och ofyllda cirklar avser en järnsmälta med mindre än 0,82 kol. Fig. 2 avser förhållanden vid atmosfärstryck.
Enl. föreliggande uppfinning är det föredraget att operera en reaktor på ovan angivet sätt under det att svavelhalten i badet bringas vara omkring 0,52 till 2% Samtidigt som kolhalten i badet bringas att vara mindre än 3%, företrädesvis mindre än 22.
Kolhalten i järnbadet regleras med mängden injicerat kol i förhållande till övriga reaktanter. Svavelhalten i järnbadet regleras med mängden och typ av slaggbildande föreningar.
Det är helt tydligt att samtliga de inledningsvis nämnda problemen eli- mineras, eller i vart fall kraftigt reduceras, genom att utföra förfa- randet under det att reaktorkärlet trycksättes. Förbättringen accentu- eras av att badet bringas att antaga ovan angivna svavel- och kolhalter.
Genom utnyttjande av uppfinningen reduceras således stoftbildningen kraf- tigt liksom foderslitaget. Vidare kan en betydande råjärnsproduktion ske tack vare en större värmeenergiutveckling i badet. En av de väsentligas- te fördelarna är dock att gasproduktionen kan ökas väsentligt.
Uppfinningen skall inte anses begränsad till de ovan angivna utförings- formerna, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.
Claims (2)
1. Förfarande för förgasning av kol (C) i form av kol, kolväten och/ eller kolväteföreníngar innefattande att i ett reaktorkärl innehållande en järnsmälta genom injektion under järnsmäitans yta införa kol, syrgas och järnoxider, där järnoxiderna utgör ett kylmedel och är avsedda att reduceras och där kol injiceras i ett stökiometriskt överskott relativt i smältan ingående syre i form av oxider samt där järnsmäitan har sådan kolhalt att den íniöser kol, k ä n n e t e c k n a t a v, att reaktor- kärlet bringas att ha ett inre totalt tryck av 2 till Sflbar företrädes- vis Å till 10 bar.
2. Förfarande enl. krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda koihalt i järnsmältan bringas understiga BZC, företrädesvis 226 och att samtidigt svaveihalten i järnsmältan bringas att vara omkring 0,5% till 2ï. N*
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8103201A SE426403B (sv) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Forfarande for kolforgasning |
DE19823217696 DE3217696A1 (de) | 1981-05-20 | 1982-05-11 | Verfahren zur kohlenstoffvergasung |
AU83850/82A AU550235B2 (en) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Carbon gasification in molten iron bath |
GB8214571A GB2098625B (en) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Carbon gasification method |
FR8208848A FR2506321B1 (fr) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Procede de gazeification du carbone |
PL1982236498A PL129958B1 (en) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Method of coal gasification |
JP57085660A JPS5823884A (ja) | 1981-05-20 | 1982-05-20 | 炭素のガス化法 |
BR8202981A BR8202981A (pt) | 1981-05-20 | 1982-05-20 | Metodo de gaseificacao do carbono |
US06/574,665 US4511372A (en) | 1981-05-20 | 1984-01-27 | Carbon gasification method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8103201A SE426403B (sv) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Forfarande for kolforgasning |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8103201L SE8103201L (sv) | 1982-11-21 |
SE426403B true SE426403B (sv) | 1983-01-17 |
Family
ID=20343889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8103201A SE426403B (sv) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Forfarande for kolforgasning |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4511372A (sv) |
JP (1) | JPS5823884A (sv) |
AU (1) | AU550235B2 (sv) |
BR (1) | BR8202981A (sv) |
DE (1) | DE3217696A1 (sv) |
FR (1) | FR2506321B1 (sv) |
GB (1) | GB2098625B (sv) |
PL (1) | PL129958B1 (sv) |
SE (1) | SE426403B (sv) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1984003521A1 (en) * | 1983-03-02 | 1984-09-13 | Ips Interproject Service Ab | Process of producing pig iron from iron ore concentrate |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3203435A1 (de) * | 1982-02-02 | 1983-08-11 | Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg | Verfahren zur gaserzeugung und metallgewinnung in einem schmelzbadreaktor, insbesondere eisenbadreaktor |
CA1204287A (en) * | 1982-03-22 | 1986-05-13 | Frank V. Summers | Method of generating a reducing gas |
SE431559B (sv) * | 1982-07-01 | 1984-02-13 | Ips Interproject Service Ab | Anordning for kolforgasning |
SE458688B (sv) * | 1985-07-23 | 1989-04-24 | Ips Interproject Service Ab | Foerfarande och anlaeggning foer framstaellning av raajaern ur jaernbaerande oxidiskt material |
US5045112A (en) * | 1988-02-08 | 1991-09-03 | Northern States Power Company | Cogeneration process for production of energy and iron materials, including steel |
US5055131A (en) * | 1987-08-31 | 1991-10-08 | Northern States Power Company | Cogeneration process for production of energy and iron materials |
US5066325A (en) * | 1987-08-31 | 1991-11-19 | Northern States Power Company | Cogeneration process for production of energy and iron materials, including steel |
US5064174A (en) * | 1989-10-16 | 1991-11-12 | Northern States Power Company | Apparatus for production of energy and iron materials, including steel |
CA2037860C (en) * | 1990-03-08 | 2001-07-31 | Paul Katona | Waste processing |
US5078752A (en) * | 1990-03-12 | 1992-01-07 | Northern States Power Company | Coal gas productions coal-based combined cycle power production |
US5645615A (en) * | 1992-08-13 | 1997-07-08 | Ashland Inc. | Molten decomposition apparatus and process |
US5395405A (en) * | 1993-04-12 | 1995-03-07 | Molten Metal Technology, Inc. | Method for producing hydrocarbon gas from waste |
US5744117A (en) * | 1993-04-12 | 1998-04-28 | Molten Metal Technology, Inc. | Feed processing employing dispersed molten droplets |
US5537940A (en) * | 1993-06-08 | 1996-07-23 | Molten Metal Technology, Inc. | Method for treating organic waste |
US6254652B1 (en) * | 1995-04-13 | 2001-07-03 | Marathon Ashland Petroleum Llc | At least three-step molten metal decomposition process cycle |
US6350289B1 (en) * | 1995-04-13 | 2002-02-26 | Marathon Ashland Petroleum Llc | Two-zone molten metal hydrogen-rich and carbon monoxide-rich gas generation process |
US6685754B2 (en) | 2001-03-06 | 2004-02-03 | Alchemix Corporation | Method for the production of hydrogen-containing gaseous mixtures |
CN110396435B (zh) | 2019-09-03 | 2024-08-09 | 杭州吉幔铁氢能科技有限公司 | 一种双熔浴有机固废喷吹气化装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2316768B2 (de) * | 1973-04-04 | 1977-03-03 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zum frischen von metallen, insbesondere roheisen, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
JPS5244564B2 (sv) * | 1974-05-15 | 1977-11-09 | ||
DE2520938C3 (de) * | 1975-05-10 | 1980-03-06 | Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines im wesentlichen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff bestehenden Reduktionsgases |
HU176773B (en) * | 1975-05-09 | 1981-05-28 | Maximilianshuette Eisenwerk | Process and equipment for the continuous gasification of solid and/or liquid media containing coal and/or hydrocarbons in reactors with iron baths |
DE2713864A1 (de) * | 1977-03-29 | 1978-10-05 | Wijk O | Verfahren zur herstellung einer kohlenoxydgas und wasserstoffgas zur weiterveredlung oder verbrennung enthaltenden gasmischung |
DE2750725A1 (de) * | 1977-11-12 | 1979-05-17 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines im wesentlichen co und h tief 2 enthaltenden gases |
-
1981
- 1981-05-20 SE SE8103201A patent/SE426403B/sv not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-05-11 DE DE19823217696 patent/DE3217696A1/de active Granted
- 1982-05-19 AU AU83850/82A patent/AU550235B2/en not_active Ceased
- 1982-05-19 GB GB8214571A patent/GB2098625B/en not_active Expired
- 1982-05-19 FR FR8208848A patent/FR2506321B1/fr not_active Expired
- 1982-05-19 PL PL1982236498A patent/PL129958B1/pl unknown
- 1982-05-20 JP JP57085660A patent/JPS5823884A/ja active Granted
- 1982-05-20 BR BR8202981A patent/BR8202981A/pt not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-01-27 US US06/574,665 patent/US4511372A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1984003521A1 (en) * | 1983-03-02 | 1984-09-13 | Ips Interproject Service Ab | Process of producing pig iron from iron ore concentrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU550235B2 (en) | 1986-03-13 |
DE3217696C2 (sv) | 1989-09-21 |
AU8385082A (en) | 1982-11-25 |
JPS5823884A (ja) | 1983-02-12 |
FR2506321B1 (fr) | 1987-12-31 |
DE3217696A1 (de) | 1982-12-09 |
PL236498A1 (en) | 1983-01-03 |
GB2098625A (en) | 1982-11-24 |
GB2098625B (en) | 1984-10-24 |
BR8202981A (pt) | 1983-05-03 |
PL129958B1 (en) | 1984-06-30 |
SE8103201L (sv) | 1982-11-21 |
US4511372A (en) | 1985-04-16 |
JPS6338079B2 (sv) | 1988-07-28 |
FR2506321A1 (fr) | 1982-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE426403B (sv) | Forfarande for kolforgasning | |
US5577346A (en) | Multi-zone molten-metal hydrogen and fuel gas generation process | |
AU2009293900B2 (en) | Process for producing molten iron | |
US4197281A (en) | Production of ammonia synthesis gas from solid carbonaceous fuels | |
CN86107592A (zh) | 在熔化物质中的浸入燃烧 | |
US4062657A (en) | Method and apparatus for desulphurizing in the gasification of coal | |
US5435814A (en) | Molten metal decomposition apparatus | |
KR830002558A (ko) | 산화철을 석탄 및 산소로써 주철로 환원하는 방법 및 장치 | |
US4481032A (en) | Process for adding calcium to a bath of molten ferrous material | |
CA1076360A (en) | Method and apparatus for continuous gasification, of solid and/or fluid carbon-containing and/or hydro-carbon-containing substances in molten iron in a reaction vessel | |
US5645615A (en) | Molten decomposition apparatus and process | |
US3933445A (en) | Process and apparatus for preventing deposits on a gas inlet nozzle | |
JPS59133314A (ja) | 取鍋による鋼精錬方法および装置 | |
JPS60118619A (ja) | 一酸化炭素の製法 | |
KR910002950B1 (ko) | 로저부 공기작용에 의한 강의 정련에서 2차 상부-취입산소를 조절하는 방법 | |
US2918460A (en) | Polymerization process | |
EP0046811B2 (en) | Process for recovering co-rich off-gas in metal smelting | |
EP2826805A1 (en) | Method for continuous production of polycarbonate | |
SE438160B (sv) | Forfarande for reduktion av metallmalm | |
SE435732B (sv) | Forfarande for framstellning av rajern ur jernslig | |
US3619177A (en) | Process for deoxidizing copper with natural gas-air mixture | |
GB2095282A (en) | A method and device for producing a gas containing essentially H2 and CO | |
US4563196A (en) | Coal charging in a coal gasification installation | |
EP0733092B1 (en) | Improved molten metal decomposition apparatus and process | |
US4074980A (en) | Process for production of carbon monoxide and hydrogen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 8103201-3 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8103201-3 Format of ref document f/p: F |