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DE2054125B2 - Integriertes wirbelbettverkokungs- und vergasungsverfahren - Google Patents

Integriertes wirbelbettverkokungs- und vergasungsverfahren

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Publication number
DE2054125B2
DE2054125B2 DE19702054125 DE2054125A DE2054125B2 DE 2054125 B2 DE2054125 B2 DE 2054125B2 DE 19702054125 DE19702054125 DE 19702054125 DE 2054125 A DE2054125 A DE 2054125A DE 2054125 B2 DE2054125 B2 DE 2054125B2
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DE
Germany
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coke
zone
coking
gasification
fluidized bed
Prior art date
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Application number
DE19702054125
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English (en)
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DE2054125C3 (de
DE2054125A1 (de
Inventor
Arthur L Warren Township N.J. Saxton (V.SLA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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Publication date
Application filed by Exxon Research and Engineering Co filed Critical Exxon Research and Engineering Co
Publication of DE2054125A1 publication Critical patent/DE2054125A1/de
Publication of DE2054125B2 publication Critical patent/DE2054125B2/de
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    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
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    • C10B49/20—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form
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Description

Die Erfindung betrifft ein integriertes Wirbelbettverkokungs- und Vergasungsverfahren zur Herstellung von Koks sowie Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gasen, bei dem drei voneinander getrennte Wirbelbettzonen mit jeweils verschiedenen Temperaturen in bezug auf den Wärme- und Materialhaushalt integriert sind.
Beim üblichen fluiden Koken wird das kohlenstoffhaltige Einsatzmaterial in ein Koksfließbett eingespritzt und dort zu Dämpfen und Koks gecrackt. Die Dämpfe werden durch einen Zyklon zu einem Wäscher/Fraktionator geleitet und dort zu Gas, Naphtha und ölprodukten und einem Schwerstrom fraktioniert, welcher wieder in den Koksreaktoi1 zurückgeführt wird. Ein umlaufender Koksstrom wird an der Bodenzone des Reaktors abgenommen und in einen Koksbrenner gebracht, wo genügend Luft eingeblasen wird, um einen Teil des Kokses zu verbrennen und den Rest ausreichend zu erhitzen, damit die erforderliche Wärme im Verkokungsreaktor gegeben ist, wenn unverbrannter heißer Koks in diesen zurückgeleitet wird. Der Rest des nicht verbrauchten Kokses im Verbrenner wird als Koksendprodukt abgezogen.
Der hierbei gewonnene Koks läßt sich schlecht verwerten, so daß man versucht hat, seinen Wert durch anschließende Behandlung, beispielsweise durch eine Hochtemperaturkalzinierang und Brikettierung zu erhöhen. Wahlweise kann der Koks auch in ein an H2 und CO angereichertes Gas in einem folgenden Verfahrensschritt durch Umsetzung mit Dampf und einem sauerstoffhaltigen Gus umgewandelt werden. Bislang waren diese weiteren Koksverarbeitungsveifahren wirtschaftlich nicht ansprechend. Wenn darüber hinaus übliche Erdölrückstände in einer rließbettverko- > kungsanlage verarbeitet wurden, so hauen die Verbren nungsprodukte einen unerwünscht hohen SO?-Gehuh, der zu Luftverunreinigungen führte.
In de,· US-PS 26 05 215 ist ein zweistufiges Verfahren beschrieben, bei dem die Verkokung von kohlenstoffiü haltigem Einsatzmaterial und die Vergasung des bei der Verkokung anfallenden Kokses miteinander gekoppelt sind. Ein Teil des bei der Vergasung anfallenden Produktgases wird nämlich direkt in die Verkokungszone geleitet, um dort Wärme für den Verkokungsprozeß ι-s zu liefern.
Weiterhin ist aus der US-PS 34 59 655 ein Verfahren bekannt, bei dem Kohlenwasserstoffe in eine Niedertemperaturverkokungszone (482 bis 7600C) eingespritzt und gecrackt werden. Die Produkte werden dann in eine Hochtemperaturverkokungszone (]427CC) zur Erzeugung eines mit Wasserstoff angereicherten Gases und Koks geleitet. Die für den Gesamtprozeß erforderliche Wärme wird der Hochtemperaturverkokungszone durch Zirkulieren des Kokses in verdünnter Phase durch 2s einen von außen beheizten Erhitzer zugeführi. Zu diesem Zweck wird ein Brennstoff, zum Beispiel Wasserstoff oder Erdgas mit Sauerstoff verbrannt und die heißen Verbrennungsgase mit dem Koks in Kontakt gebracht. Der Koks wird dabei in verdünnter Phase als ίο Gas/Feststoff-System durch den Erhitzer zirkuliert. Der Koks dient also dazu, als Wärmeträger Wärme in die Hochtemperaturverkokungszone und von dort in die Niedertemperaturverkokungszone zu transportieren.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verkokungsverfahren zu liefern, das einerseits gut verwertbare Produkte unter Ausschließung von Luftverschmutzungsproblemen ergibt und andererseits durch optimale Ausnutzung der bei der Koksvergasung anfallenden Wärme sehr viel wirtschaftlicher ist als bisher bekannte Verfahren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein integriertes Wirbelbettverkokungs- und Vergasungsverfahren zur Herstellung von Koks sowie Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gasen, bei dem
a) ein kohlenstoffhaltiges Material in eine Wirbelbettverkokungszone eingebracht wird,
b) ein Teil des Kokses zur Erhitzung auf eine höhere Temperatur als die der Verkokungszone in eine Wirbelbetterhitzungszone überführt und
c) ein Teil des erhitzten Kokses in die Verkokungszone zurückgeleitet wird,
vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein anderer Teil des in der Erhitzungszone erhitzten Kokses in eine Niederdruckvergasungszone geleitet wird, wo er mit Dampf und einem Sauerstoff enthaltenden Gas in Kontakt gebracht wird, worauf die Gase und der mitgerissene Koks in die Erhitzungszone geleitet und die Gase aus der Erhitzungszone abgeführt und gewonnen werden.
Erfindungsgemäß ist also der übliche Koksbrenner in herkömmlichen Wirbelbettverkokungsverfahren durch eine integrierte Erhitzungs- und Vergasungszone ersetzt, die jeweils fluidisierte Koksbetten aufweisen und durch ein Gitter oder auf andere Weise voneinander getrennt sind. Der Koks wird dabei in der unteren Zone, nämlich der Vergasungszone, in Gegenwart von Dampf und Luft oder handelsüblichen reinen Sauerstoff bildenden Gasen vergast. Die heißen
Produktgase der Koksvergasung strömen in die dariiberliegende Erhitzungszone, in der sie ihre Wärme an den »kalten« Koks aus der Verkokungszone abgeben. Der so erhitzte Koks wird dann zwecks Lieferung der für die Verkokung erforderlichen Warme in die Verkokungszone zurückgeleitet und zu .τι Teil in die Vergasungszone eingebracht. Alternativ können die Gase aus der Vergasungszone mit dem umgewälzten Koks aus dem Reaktor kombiniert werden und durch eine Übertragungsleitung in ein Trenngefäß geführt werden, aus dem dann der heiße Koks zurück in die Verkokungszone geführt wird. Unter Umständen kann in den aus der Vergasungszone austretenden Gasen eine unerhebliche Menge an feinen Koksteilchen mitgeführt werden. Diese geringe Menge an mitgeführten feinen Koksteilchen kann jedoch nicht als Träger einer wesentlichen Wärmemenge angesehen werden. Als Wärmeüberträger fungieren also hauptsächlich die heißen, gasförmigen Produkte aus der Vergaszun^szone.
Gegebenenfalls können in die Erhitzungszone Luft, O2 oder andere sauerstoffhaltige Gase eingespeist werden, um einen Teil des CO und des Wasserstoffs zu verbrennen, so daß dem in die Verkokungszone zurückzuführenden Koks die erforderliche Wärmemenge zugeführt werden kann.
Das erhaltene Gas aus der Erhitzungszone ist an H2 und CO angereichert und stellt ein gutes Einsatzgas zur Erzeugung eines konzentrierten H2-Stromes aufgrund der bekannten Wassergasgleichgewichtsreaktion oder für andere chemische Verfahren dar. Es ist ebenfalls ein guter Brennstoff. Für die meisten Zwecke ist es erforderlich, die Gase noch weiter zu behandeln, und zwar um Schwefel zu entfernen, der in erster Linie als H2S vorliegt und auf leichte Weise, beispielsweise nach dem Stretford-Verfahren entfernt werden kann; ferner können Aschebestandteile aus dem vergasten Koks entfernt werden. Bei der Gasbehandlung fallen wertvolle Nebenprodukte, nämlich an Schwefel und Metallen angereicherte Ascheprodukte an.
Das erfindungsgemäße Wirbelbettverkokungsverfahrtfi kann so geführt werden, daß der in der Verkokungszone erzeugte Koks vollständig vergast wird oder daß ein gewünschter Anteil des anfallenden Kokses gewonnen werden kann.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß geeignete Verfahrensbedingungen aufrechterhalten werden können und Wärme in ökonomischer Weise genutzt werden kann, indem die heißen Gasprodukte aus der Vergasungszone zur Erhitzung des Kokses in einer getrennten Erhitzungszone verwendet werden. Neben der damit verbundenen sehr viel größeren Wirtschaftlichkeit als bei herkömmlichen Verfahren bietet das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin den Vorteil, daß durch das dreizonige Reaktionssystem eine bessere und unabhängigere Regulierung der Verkokung, des Erhitzens und des Vergasens erreicht wird.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung, die in schematischer Form eine geeignete Vorrichtung zeigt, näher erläutert werden.
Das kohlenstoffhaltige Einsatzprodukt mit einer Conradson-Kohlenstoffzahl von etwa 15%, wie beispielsweise ein hochsiedendes Rückstandsöl mit einem Siedepunkt über 5660C oder eine Steinkohlenaufschlämmung wird über die Leitung 2 und die Verteilerleitung 3 über Einspritzleitungen 4,5,6,7 und 8 in eine Wirbelbettverkokungszone 1 eingeleitet. Das Wirbelbett besteht aus Koks mil einer Teilchengröße von 40 bis 1000 μ und reicht bis an die obere Grenze L Ein Wirbelgas, wie beispielsweise Dampf, wird im unteren Bereich des Gefäßes über die Leitung 9 in ausreichenden Mengen eingeleitet, um Wirbelgasgeschwindigkeiten im Bereich von 0,15 bis l,2m/Sek. zu erzielen. Über die Leitung 10 wird Koks mit einer Temperatur zwischen 37 bis 1500C oberhalb der Verkokungstemperatur in ausreicheridei1 Menge in die Verkokungszone eingebracht, um eine Verkokungstemperatur im Bereich von 480 bis 6500C zu erreichen.
Der untere Teil der Verkokungszone dient als Abstreifzone, um eingeschlossene oder mitgerissene Kohlenwasserstoffe aus dem Koks zu entfernen. Der
υ Koks wird über eine Leitung U aus dieser Abstreifzone abgezogen und in eine Wirbeibetterhitzungszone 12 geführt. Die Umwandlungsprodukte werden über einen Zyklon 13 geleitet, um mitgerissene Feststoffe zu entfernen, die über ein Entauchstück 14 in den Verkoker zurückgeführt werden. Die Dämpfe verlassen den Zyklon über die Leitung 15 und werden in einen Wäscher/Fraktionator 16 geleitet, wo sie aufgetrennt werden, und zwar in ein über die Leitung 17 abgezogenes Gas, über die Leitung 18 abgezogenes Naphtha und über die Leitung 19 abgezogenes Gasöl. Der Scherstrom wird über die Leitung 20 abgenommen, wobei ein Teil durch übliche Wärmeaustauscher geleitet wird und in den Wäscher über die Leitung 21 umgewälzt wird; ein weiterer Teil des Materials wird über die Leitung 22 der Verkokungszone zugeführt. Der kleine Anteil an feinen festen Teilchen, der durch den Reaktorzyklon läuft, wird mit diesem Umwäizstrom wieder in den Verkokungsreaktor geleitet.
In der Erhitzungszone 12 wird der abgestreifte sogenannte kalte Koks aus dem Reaktor über die Leitung 14 in ein Wirbelbett mit heißem Koks geleitet, das bis zur Höhe L reicht. Dieses Fließbett wird durch Brenngase erhitzt, die durch ein Verteilerelement 23 mit Scheiben- oder Lochscheibenform und Prallbleche (egg crate baffle) 23 bzw. 24 nach oben strömen. Heißer Koks wird aus dem Wirbelbett in der Erhitzungszone 12 über Leitung 25 abgeleitet, und ein Teil wird über Leitung 26 in die Vergasungszone 27 geleitet, die ein Bett mit fluidisiertem Koks mit der Höhe L aufweist. Ein weiterer Teil wird über die Leitung 10 in die Verkokungszone 1 zurückgeführt, um dieser die notwendige Wärme zuzuführen. Der Koks, der in das Wirbelbett in der Vergasungszone 27 eingeleitet wird, wird mit. Dampf aus der Leitung 28 und Luft oder Sauerstoff aus der Leitung 29 in Berührung gebracht, wobei die folgenden Reaktionen stattfinden:
(π + I)C + (0,5 + /ι)Ο2 -π
CO + V2 O2 -» CO2
CO2+ C v^ 2CO
H2O + C ^ H2 + CO
H2O + CO ^ CO2 + H2
CO +/1CO2 (1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Wenn der Koks oxydiert wird, so erhält man gemäß Gleichung (1) anfänglich eine Mischung aus CO und CO2. Bei Temperaturen über 870° C wird das CO in Gegenwart von Sauerstoff schnell zu CO2 gemäß Gleichung (2) oxydiert. Nach Verbrauch des Sauerstoffs reagiert das CO2 mit Kohlenstoff unter Bildung von CO. Hohe Temperaturen begünstigen die Verschiebung des Gleichgewichts (3) nach rechts unter Bildung von CO.
Diese Umsetzung wird auch durch niedrigeren Druck gefördert. Die Umsetzung (3) erfolgt langsamer als die Umsetzung (2). Das Gleichgewicht würde daher sehr hohe CO/CO2-Verhältnisse bei 927 bis 954° C und höher und bei Drücken von 2,7 atm oder niedriger in der Vergasungszone begünstigen. Der Dampf vergast den Koks auch gemäß Gleichung (4). Diese Reaktion ist gering endotherm, und wenn ein Teil des Sauerstoffs durch Dampf ersetzt wird, so fällt die Temperatur in der Vergasungszone bei einer konstanten Menge an zu vergasendem Koks ab. Schließlich reagiert Wasser mit CO unter Bildung von CO2 und Wasserstoff gemäß Gleichung (5), Der Hauptanteil des Schwefels im Koks wird in H2S umgewandelt, wobei nur geringe Mengen COS gebildet werden.
Die nach den obigen Gleichungen gebildeten Gase strömen aus der Vergasungszone durch das enge Verbindungsteil 30 nach oben in die Erhitzungszone. Zusätzliche Luft oder Sauerstoff können über die Leitungen 3t zugeführt werden, um einen kleinen Teil dieser Gase zu verbrennen und dem Koks in der Erhitzungszone weitere Hitze zuzuführen. Die Gase verlassen die Erhitzungszone 12 über den Zyklon 32, wobei mitgerissene Kokspartikeln wieder in die Vergasungszone zurückgeführt werden. Die Gase treten dann bei 34 aus und haben die folgende typische Zusammensetzung bei Verwendung von Luft zur Vergasung:
Mol.-% Mol.-Vo -
einschließlich ausgenommen 20,6
H2O + H2 H2O + H2S 8,2
M2 6,5 6,8 64,4
H2O 2,9 -
CO 19,9
CO2 7,9
N2 61,9
H7S 0,9
.15
•40
100
100
Der Nettoheizwert auf Trockenbasis beträgt 753 kcal/m3. Bei Verwendung von Sauerstoff zum Vergasen erhält man ein Gas der folgenden typischen Zusammensetzung:
MoL-% ΜοΙ,-%
einsehlielllich ausgenommen
H2S ι H2O H2S ι H2O
H1 24,2 30,9
H2O 20,0
co 34,2 43,6
CO1 19,8 25,3
N2 0,1 0.2
N2S 1,7
K)(I
KK)
Der Nctloheizwert auf Trockcnbasis betrügt 1993,6 kcal/m1. Kleine Mengen von gecraektcn Kohlenwasserstoffen sind ebenfalls im l'ioduklgas vorhanden und erhöhen den Heizwert des Produktgases. Din Menge und die Zusammensetzung schwanken etwas je nach Art des Einsatzmaterials FUr den Verkokungsreai;-tor und je nach Art der Rcaktions- und Abstieifbedingungen.
('S Falls gewünscht, kann über Leitung 33 ein Teil des Kokses als Produkt abgezogen werden. Agglomerate von fremden Feststoffen, die sich in einigen Fällen bilden können, können ebenfalls über diese Leitung über einen Elutriator gereinigt werden, aus dem mitgerissener Koks wieder in die Vergasungszone zurückgeblasen werden kann.
Obgleich das Verfahren an Hand der Umwälzung von Koks als Wirbelbettmedium beschrieben worden ist, kann selbstverständlich auch ein in sich geschlossenes Fließbett aus inerten Teilchen, wie Alundum oder Mullit, in der Vergasungszone 27 verwendet werden. Dieses ist von Vorteil, wenn erhebliche Mengen äußerst feiner Teilchen fremder Feststoffe in die Vergasungszone gefördert werden, so daß äußerst geringe Geschwindigkeiten erforderlich sind, um ein stabiles Wirbelbett zu erzielen; dieses erfolgt bei Teilchen von etwa 10 μ und weniger. Ein derart in sich geschlossenes Wirbelbett läßt sich leicht ohne ein bemerkenswertes Mitreißen der Teilchen des geschlossenen Fließbettes bei Oberflächengeschwindigkeiten durchwirbeln, die wesentlich höher sind als die Mitreißgeschwindigkeit der feinen Teilchen, die vom Koks freigegeben werden. Ein derartiges geschlossenes Wirbelbett ergibt eine gut durchgemischte Reaktionszone in der Vergasungszone, in der der Kohlenstoff verbrannt und die Fremdteilchen ohne Beeinträchtigung der Durchwirbelung abgegeben werden können. Eine gewisse Gleichgewichtskonzentration der feinen Teilchen bleibt in dem Wirbelbett der Vergasungszone bestehen, so daß eine genügende Verweilzeit für eine vollständige Vergasung des Kohlenstoffs gegeben ist, bevor die Hauptmasse der Teilchen von den austretenden Gasen mitgerissen werden. Die heißen Produkte der Vergasungszone einschließlich der mitgerissenen festen Teilchen strömen durch ein Wärmeaustauscherbett, welches dem Bett ähnlich ist, das im Zusammenhang mit der Erhiitzungszone 12 beschrieben worden ist. In diesem Wärmeaustauscherbett kann der Koks aus dem Reaktor so weit erhitzt werden, wie es für den Wärmehaushalt des Reaktors erforderlich ist. Dieses Verfahren ist vorzuziehen, wenn die Einsatzprodukte einen größeren Fesitstoffgehalt aufweisen, als es üblicherweise in Erdölrückständen wie Bitumen aus Kohle, Teersänden oder ölschiefer der FaI! ist, die 15 bis 20% inerte Feststoffe enthalten können. Die Feststoffe, wie feiner Sand, Metalloxide oder dergleichen werden aus dem Bitumen in dem geschlossenen Bett in der Vergasungszone freigegeben und sind kleiner als der Koks, so daO sie leichter mitgerissen und nach oben durch das Wärmeaustauscherbett abtransportiert werden. Diese feinen Teilchen strömen auch durch die üblicher Zyklone im Anschluß an die Erhitzungszonc, könncr dann aber weiter stromabwärts elektrisch abgeschieder werden.
Beispiel
Ein über 565"C siedendes Kuwail-Rückstandsöl mii einem Gehalt von 5,5 Gew.-% Schwefel und einei Conradson-Kohlcnstoff/.ahl von 21,8 wird in das Wirbelbett der Verkokungszonc 1 bei einer Tcmpcratui von 525"C eingeleitet. Der erzeugte Koks wird mit einci Temperatur von 510 bis 525"C in die Erhitzungszonc 12 eingeleitet und mit Gasen aus der Vergasungszone 2Ί auf 982°C erhitzt. Diese Gase werden von einem in dci Vergasungszone 27 durch Luft oder Sauerstoff um eingeleiteten Dampf vergasten Koks gebildet. Die Gase verlassen die Erhitzungszonc mit einer Temperatur voi
6200C, nachdem sie ihre Wärme an den umgewälzten Koks abgegeben haben. Praktisch das gesamte feste Material wird dann durch den Zyklon 32 von den Gasen abgetrennt. Das Verhältnis von Dampf zu Luft wird so eingestellt, daß das Bett in der Vergasungszone auf einer Temperatur von etwa 982° C gehalten wird. Die Erhitzungszone wird unter einem Druck von 1,4 atü und die Vergasungszone unter einem Druck von 1,76 atü betrieben. Hierbei werden die folgenden Werte erhalten:
Tabelle 1
Arbeitsbedingungen sowie Zusammensetzung des fcinsatzmaterials und des Endproduktes
Einsatzprodukt für die Verkokungszone Geschwindigkeit 1908m3/Tag
Einsatzmaterial Kuwait 556°C +
Endrückstand
Conradson-Kohlenstoff, Gew.-% 21,8 Schwefel, Gew.-% 5,5
Dichte in 0API 5,7
Vanadium in ppm 113
Ni in ppm 25
Gesamtasche in ppm 252
Arbeitsbedingungen
Reaktortemperatur 5250C
Endschnittpunkt des
Reaktorproduktes 510° C
Geschwindigkeit der
Koksumwälzung in t/min 15,5
Temperaturder Erhitzungszone 621°C
Druck derselben 1,41 atü
Temperaturder Vergasungszone 982°C
Druck derselben 1,76 atü
Tabelle I (Forlsetzung)
Kokszusammensetzung
Brutto Ol
Netto zur Vergasun
Wasserstolf in Gew.-% 6,0 14,7 2,5
Kohlenstoff in Gew.-% 86,6 77,9 90,1
Schwefel in Gew.-% 7,4 7,4 7,4
Va in ppm 410 - -
Ni in ppm 90 - -
Gesamtasche in ppm 906 - -
Produktgaszusammensetzung
Vergasung mit Luft/Dampf
Vergasung mit Sauerstoff/Dampf
Zusammensetzung in Mol.-'/»
CO CO,
(CH),
N2 20,4 6,6 4,4 1,4 5,0 1,2
61,0
100,0
Heizwert (HHV) in kcal/m1 ohne H1S 1335
42,0 18,0 18,7
6,7 11,0
2,6
100,0
3115
Matcriiilhaushalt in der Erhitzungs- und Vcrgasungs
zone:
Tabelle 2
Wärme- und Matcrialbilanz in der Erhitzungs- und Vergasungszone
Materialbilanz: Die Werte für die Sauerstoff/Dampf-Vergasung sind in Klammem angegeben, wenn sie von dei
Luft/Dampf-Vergasung abweichen.
Dampf I
Luft oder (Sauerstoff)		 2
Dampf		 3
kalter Koks
vom Reaktor		 4
mitgerissenes
Öl		 5
heißer Koks
zum Reakloi
Temperatur in ' C
1000 kg/h
Mol/h		 177
6030 (1070)		 178
1,81 (6,35)		 524
860		 524
6,53		 621
844
Tabelle 2 (!•'orlsel/ung)
Temperatur in C 621
K)OO kg/h 61,7(59,9)
v1ol/h
lr'/min
l'insatzmaterial für l'roduklgas der die Veigiisuiigsz.one Vergasungszone
98.7
8100 (3917) 2330 (I 130) in (Ml' Vergasung*- /oik· mitgerissener Koks
982 45,4 (43,5)
zusätzliche lull
(SaucrstolV)
/ur oberen Zoiu·
177
1630 (■!()())
IO l'mdukli'.as
621
9980 (4445) 2370 (IOM))
20 54 9 Tabelle 2 (Fortsetzung) 125 7
Wärmebilanz in der
Erhitzungszone
Heizbelastung Luft/Dampf Sauerstoff/
Zugeführte Wärme zum Dampf
zirkulierenden Koks
Crackwärme für 130,0 130,0
mitgerissenes Öl
Aufheizung des Dampfes 5,0 5,0
aus der Zufuhrleitung
Wärmeverluste 3,4 3,4
Insgesamt
Wärmezufuhr 3,6 3,6
Gas aus der 142,0 142,0
Vergasungszone
Mitgerissener Koks 42,0 20,1
Verbrennung von CO und
II, in der Erhitzungszone 28,6 28,5
71,4 93,4
ίο
Insgesamt 142,0 142,0
Selbstverständlich können die Arbeitsbedingungen, die Zusammensetzung des Produktgases und die Gesamtwärme- und -materialbilanz je nach Einsatzmaterial in der Vergasungszone und gewünschtem Verkokungsprodukt erheblich von den obigen Werten abweichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    I. Integriertes Wirbdbettverkokungs- und Vergusungsverfahren zur Herstellung von Koks sowie Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gasen, bei dem
    a) ein kohlenstoffhaltiges Material in eine Wirbelbettverkokungszone eingebracht wird,
    b) ein Teil des Kokses zur Erhitzung auf eine höhere Temperatur als die der Verkokungszone in eine Wirbelbetterhitzungszone überführt und
    c) ein Teil des erhitzten Kokses in die Verkokungszone zurückgeleitet wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein anderer Teil des in der Erhitzungszone erhitzten Kokses in eine Niederdruck-Vergasungszone geleitet wird, wo er mit Dampf und einem Sauerstoff enthaltenden Gas in Kontakt gebracht wird, worauf die Gase und der mitgerissene Koks in die Erhitzungszone geleitet und die Gase aus der Erhitzungszone abgeführt und gewonnen werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkokungszone auf einer Temperatur von etwa 482 bis 549° C gehalten wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vergasungszone ein Druck von 2,7 atm oder weniger aufrechterhalten wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vergasungszone ein inerte Partikeln enthaltendes Wirbelbett verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstandsöl als kohlenstoffhaltiges Einsatzprodukt verwendet wird.
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