DE2652968A1

DE2652968A1 - Verfahren zur gaserzeugung aus asche enthaltenden kohlenstoffhaltigen feststoffen

Info

Publication number: DE2652968A1
Application number: DE19762652968
Authority: DE
Inventors: Leonard Seglin
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1976-03-17
Filing date: 1976-11-22
Publication date: 1977-09-29
Also published as: DE2652968C3; AU500702B2; CA1080972A; US3993583A; JPS52111907A; PL104359B1; GB1503468A; JPS5437001B2; ZA765349B; DE2652968B2; AU1757076A

Description

I¹MC CORPOBATIOIi, Philadelphia, Pennsylvania / Ver.St.von Amerika

Verfahren zur Gaserzeugung aus Asche enthaltenden kohlenstoffhai-

Die Erfindung "betrifft die Vergasung von kohlenstoffhaltigen "bzw. Kohle enthaltenden Feststoffen in einem Fluidhett "bzw. Wirbelschichtbett und "betrifft insbesondere Verbesserungen in der Wärmezufuhr zur Vergasungszone.

Synthesegas stellt einen wichtigen und grundlegenden Rohstoff dar, aus dem zahlreiche industrielle Chemikalien hergestellt werden. Es besteht aus einer Mischung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid und wird durch Kontakt von Dampf mit heißem Kohlen-, stoff in der sogenannten Wassergasreaktion gemäß der folgenden Gleichung gebildet:

H₂O

Dampf

871⁰C
ft 600⁰E),

CO + H,

Durch katalytische Behandlung bei 204 bis 593⁰C (400 bis TIOO⁰E) kann das Synthesegas in Methan oder einen Ersatz für natürliches Gas (SNG) umgewandelt werden, wie es auf dem Energie- und

709839/06S5

Brennstoffsektor verwendet wird. Diese Technologie stellt das Ziel beträchtlicher Untersuchungen als ein Teil des Gesamtzieles zur Entwickelung eines durchführbaren Systems zur Herstellung von SNG dar, hei dem das Zwischenprodukt Synthesegas durch Vergasung von Kohle oder von Kohlenstoff, der sich von Kohle ableitet, erhalten wird.

Ein Verfahren zur Durchführung der Synthesegasreaktion besteht darin, Dampf durch ein fluides Bett "bzw. Wirbelschichtbett eines kohlenstoffhaltigen Materials zu leiten. Hierbei erfolgt ein inniger Kontakt zwischen dem Dampf und dem fein verteilten Kohlenstoff, was zu einer hohen Wirksamkeit der Reaktion führt. Zwar stellt die Anwendung von Wirbelschichttechniken einen !Fortschritt bei der Synthesegasreaktion dar, jedoch ist die Lieferung von Wärme zur Aufrechterhaltung der stark endothermen Dampf-Kohlenstoff-Reaktion schwierig durchzuführen. Eine einfache Lösung besteht darin, mit dem fluidisierenden Dampf Luft einzubringen und einen Teil des Kohlenstoffs zu verbrennen. Jedoch enthält dann das resultierende Synthesegas Stickstoff. Es kann zwar reiner Sauerstoff verwendet werden, doch trägt dies zu einer Vermehrung der Kosten bei.

Eine Empfehung, durch die die Nachteile der inneren Verbrennung zum Betrieb des Synthesegasgenerators beseitigt werden, umfaßt den Abzug einer gewissen Menge der kohlenstoffhaltigen Peststoffe aus der Vergasungszone und seine Aufteilung in zwei getrennte Ströme. Ein Strom wird in einer Verbrennungsvorrichtung verbrannt und der andere Strom wird durch die heißen Verbrennungsgase geleitet und anschließend erneut in den Reaktor zurückgeführt zusammen mit frischen kohlenstoffhaltigen Feststoffen, wbei im wesentlichen die gesamte für die Reaktion zwischen dem Kohlenstoff und dem Dampf notwendige Wärme geliefert wird. Ein derartiges Rezyklisierungsschema wird in der US-Patentschrift 3 440 177 vom 22. April 1969 erläutert.

Ein unerwünschtes Charakteristikum, das die Wirbelschichtvergasung von Kohlenstoff begleitet, ist die Bildung von Peinstoffen,

709839/0655

die mit dem Syntehsegas aua dem Wirbelschichtreaktor ausgeblasen werden können. Diese Peinstoffe gehen entweder verloren oder müssen gewonnen und in das Terfahren zurückgeführt werden, wodurch zusätzliche Kosten entstehen. Darüberhinaus muß aufgrund der Bildung von Peinstoffen die Gasgeschwindigkeit in dem Reaktor verringert werden, wodurch der Gesamtdurchsatζ verringert wird.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Handhabung der Peinstoffe ist ihre Verbrennung zur Schaffung einer Wärmequelle für die Dampf-Kohlenstoff -Reaktion. Bei diesem Verfahren, das in der GB-PS 1 312 860 beschrieben wird, werden die aus dem Synthesegas abgetrennten Kohlenstoff-Peinteilchen in einen Yerschlackungsverbrenner (slagging combuster) eingebracht, wo sie mit Luft unter Bildung von Wärme für den Vergaser verbrannt werden. Die heißen Verbrennungsgase v/erden dazu verwendet, einen Rezirkulierungsstrom von kohlenstoffhaltigen Peststoffen aus demVergaser mitzuschleppen und zu dispergieren und-den Strom sehr rasch auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Typischerweise erfolgt ein Wärmeaustausch im Bruchteil einer Sekunde im wesentlichen vollständig; die Kontaktzeit sollte nicht mehr als einige Sekunden (2-3) betragen, um Kohlenstoffverluste durch Reaktion mit dem Kohlendioxid und dem Dampf in dem mitgeschleppten Verbrennungsgas zu vermeiden. ITm das System in einem Wärmegleichgewicht zu halten, muß etwas Kohlenstoff aus dem Bett abgezogen und zusammen mit den Peinteilchen verbrannt werden. Die Kohlenstoffreaktionskomponente ist fein verteilte Kohle ("char") bzw. Kohlenstoffteilchen , die durch Pluidbett bzw. Wirbelschichtbett-Verkohlung von Kohle hergestellt wurde, wie in der TJS-PS 3 375 175 beschrieben.

Beim Betrieb des vorstehenden Verfahrens in einer Versuchsanlage wurde gefunden, daß sich Asche in dem Vergaser anhäuft, da etwas geschmolzene Asche aus dem Verbrenner in Porm winziger Schlacketröpfchen mitgeschleppt wird, die mit dem zirkulierenden Kohlestrom in den Vergaser zurückgeführt werden. Diese und andere stark aschehaltigen Materialien können sich am Boden des Vergasers ansammeln. Es hat sich auch gezeigt,, daß die

709839/0655

Kohlefeinteilchen etwa die gleiche Aschekonzentration enthalten wie die frische Eohle, die in den Vergaser "beschickt wird. Da die Kohlefeinteilchen ein wesentlich geringeres Gewicht aufweisen als die Kohlebeschickung, ist die aus dem System durch Verbrennung der Kohlefeinteilchen in dem Verbrenner entfernte Asche geringer als in der Kohlebeschickung. Es muß weitere Asche entfernt werden, um das System im Aschegleichgewicht zu halten. Dies kann durch Abzug eines Kohlestroms aus dem Vergaser erzielt werden. Auf diese Weise wird auch Kohle entfernt. Die verwertbare Kohlemenge wird durch die Wärmeerfordernisse des Systems festgelegt.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Verbesserung des Verfahrens zur Vergasung von Asche enthaltendem Kohlenstoff bzw. von Asche enthaltender Kohle mit Dampf in einem Fluidbett- bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser geschaffen, bei dem Kohlenstofffeinteilchen, die aus dem Synthesegas abgetrennt wurden, in einem Verschlackungsverbrenner (Slagging-Verbrenner) verbrannt werden, die Verbrennungsgase zur Dispergierung eines aus dem Wirbelschichtbett-Vergaser zur Erwärmung des zurückgeführten Stromes rezyklsierten Kohlenstoffs verwendet werden,* der zurückgeführte bzw. rezyklisierte Strom von den Verbrennungsgasen abgetrennt wird, um eine Reaktion mit diesen auf ein Minimum herabzusetzen und der zurückgeführte bzw. rezyklisierte Strom in den Wirbelschichtbett-Vergaser zurückgeführt wird, um dessen Wärme zur Vergasungsreaktion zu erneuern, wobei die Aschebildung in dem Vergaser gesteuert wird, während der Vergasungsreaktion weitere Wärme zugeführt wird; diese Verbesserung besteht darin:

a) einen zweiten Strom von Kohleteilchen ("char") aus dem Pluidbett-bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser abzuziehen;

b) den zweiten Strom in einen aschereichen und einen aschearmen Anteil zu spalten;

c) den aschereichen Anteil in den Verbrenner zur Verbrennung mit den Feinteilchen einzuführen;

d) den aschearmen Anteil in den Pluidbett- bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser einzuspeisen,

wobei der zweite Strom mit einer Geschwindigkeit abgezogen

709839/0655

wird, die zumindest so groß ist, daß aus dem Fluidbett- bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser so viel Asche entfernt wird, wie ihm mit der frischen Beschickung zugeführt wird.

Der Kohlenstoffstrom, der aus dem Vergaser abgezogen wird und in die Trennungszone beschickt wird, kann die minimal notwendige Geschwindigkeit aufweisen, die dazu erforderlich ist, die Asche im Gleichgewicht zu halten, d.h. so viel Asche aus dem System zu entfernen, wie mit der frischen Kohlenstoffbeschickung eingespeist wird. Vorzugsweise liegt die Abzugsgeschwindigkeit und Abtrenngeschwindigkeit wesentlich über dieser minimalen Geschwindigkeit, wodurch der Aschegehalt des Bettes beträchtlich geringer gehalten wird, was zu einer verbesserten Kapazität des Vergasers aufgrund des höheren Kohlenstoffgehaltes in dem Bett führt.

Die beigefügte einzige Figur zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Erfindungsgemäß wird die für den Fluidbett- bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser erforderliche Wärme bevorzugt durch Verbrennen der während des Verfahrens erzeugten Materialien mit der feinsten Größe erzeugt, so daß ein Teil der Wärme geliefert wird und das Problem der Feinteilehen gleichzeitig gesteuert bzw. kontrolliert wird. Das Wärmegleichgewicht wird durch Verbrennung eines Kohlenstoff stromes erzielt, der mit Asche . angereichert ist, der durch Aufspaltung eines zirkulierenden Kohlenstoffstromes aus dem Vergaser in eine aschereiche Fraktion und eine aschearme Fraktion gebildet wird. Die aschearme Fraktion wird in den Vergaser zurückgeführt. Die Verbrennungsprodukte von den Kohlenstoff-Feinteilchen und der aschereiche Kohlenstoff werden mit einem Rezyklisierungsstrom von Kohle aus dem Vergaser vermischt, wordurch der Rezyklisierungsstrom auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, bei der Rüokf-uhr in den Vergaser dem Vergaserbett ausreichend Wärme zu übermitteln, um die Dampf-Kohlenstoff -Reaktion su ermöglichen. Die Kontaktzeit der Verbrennungsgase mit dem zirkulierenden Kohlenstoff wird niedrig gehalten, um Eebenreaktionen des Kohlenstoffs mit dem Kohlendioxid und dem

709839/0655

Dampf in diesen Verbrennungsgasen auf ein Minimum herabzusetzen.

Die durch die Feinteilchen gelieferte Wärme reicht nicht für das Wärmegleichgewicht aus, so daß weiterer Brennstoff durch Verbrennen von Kohlenstoff geschaffen werden muß, der aus dem Körper des Wirbelschichtbettes abgezogen wird. Durch bekannte Abtrennungstechniken kann ein aus dem Vergaser abgezogener Kohlenstoffstrom in eine aschereiche Fraktion und eine aschearme !Fraktion fraktioniert werden. Die Verwendung der aschereichen Fraktion als Brennstoff weist die günstige Wirkung der Erhöhung des Kohlenstoffspiegels in dem Vergaser auf, wodurch die Leitungsfähigkeit des Vergasers erhöht wird. Die aschearme !Fraktion wird in den Fluidbett- bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser zurückgeführt. Die aus dem Bett abgezogenen Mengen hängen von der zur Verbrennung benötigten Kohlenstoffmenge, von der Wirksamkeit des Asche-Kohlenstoff-Trenners und der Aschemenge ab, die entfernt werden muß, die ihrerseits von dem Aschegehalt und der Hatur des Kohlenstoffs bzw. der Kohle abhängig ist.

Die beigefügte Figur zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens; einen Vergaser, der ein Bett von Kohleteilchen ("char") enthält, das durch Fluidbett- bzw. Wirbelschichtbett-Verkohlung von Kohle gemäß der US-PS 3 375 175 erhalten wurde und auf einem Gitter bzw. Rost durch einen fluidisierenden Strom bzw. Wirbelstrom von überhitztem Dampf gehalten wird. Die Kohleteilchenbeschickung tritt in den Vergaser direkt oder über die Kohleteilchen-Rezyklisierungsleitung ein.

In dem Vergaser reagieren die heißen Kohleteilchen mit Dampf unter Bildung von Synthesegasen, hauptsächlich Kohlenmonoxid und Wasserstoff, die jedoch auch etwas Kohlenstoffoxysulfid, Kohlendioxid, Dampf und Schwefelgase (Schwefelwasserstoff) enthalten. Diese Gase, die suspendierte Kohleteilchen-Feststoffe enthalten, werden durch ein Zyklonsystem geführt, wo die mitgeschleppten Feststoffe aus dem Synthesegasprodukt abgetrennt werden. Die größeren Festteilchen aus dem ersten Zyklon werden in den Vergaser zurückgeführt, wohingegen die feineren Feststoffe

709839/0655

aus dem zweiten Zyklon einem Verbrenner zugeführt werden.

Die Peststoffbeschickung für den Verbrenner besteht selektiv aus den feinsten Kohleteilchenfeststoffen, die aus dem Vergaser kommen. Die Verbrennung dieser Kohleteilchenfeinstoffe verhindert ihren Aufbau bzw. ihre Ablagerung in dem System, wodurch die Beladung der Zyklone verringert wird und sich Kostenersparnisse bei der Investierung und dem Betrieb der Anlage ergeben. Gleichzeitig stabilisiert eine derartige selektive Entfernung.von Feinteilchen die Größenzusammensetzung der Peststoffe des Bettes, wodurch eine höhere Gasgeschwindigkeit ermöglicht wird, ohne daß die Feststoffe aus dem Bett herausgeblasen werden.

Der Verbrenner bzw. Brenner ist vorzugsweise ein Verschlackungsverbrenner, bei dem der Aschegehalt des Brennstoffs in Form von geschmolzener kohlenstofffreier Asche entfernt wird. Die Verbrennung der Feinteilchen entfernt die gesamte Asche, die über Kopf aus dein Vergaser abgeblasen wird, jedoch reicht dies nicht dazu aus, wie vorstehend erwähnt, zu verhindern, daß ein übermäßig hoher Aschegehalt des Materials in dem Vergaser aufgebaut wird.

Die Steuerung der Asche wird beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch bewirkt, daß Kohleteilchen ("char") aus dem Vergaser abgezogen werden und die Kohleteilchen in eine aschereiche .] Fraktion, die zum Brenner geführt wird, und eine aschearme Fraktion aufgespalten wird, die zum Vergaser zurückgeführt wird.

Der Brenner wird vorzugsweiseYauf 538⁰C (1000⁰F) vorerwärmter Luft betrieben. Die heißen Verbrennungsgase aus dem Brenner kommen in Berührung mit dem Strom der zurückzuführenden Feststoffe, der nahe des Bodens des Vergasers entnommen wurde und die erneut erwärmten Feststoffe werden in den Vergaser zurückgeführt. Die Austrittsleitung aus dem Brenner ist ausreichend lang, so daß die zurückzuführenden Feststoffe die Wärme aus den heißen Verbrennungsgasen absorbieren können, ist jedoch nicht lang.genug, um eine beträchtliche Reaktion zwischen den

7098 3 9/0655

Kohleteilehen und dem Kohlendioxid und dem Dampf in den Verbrennungsgas en zu ermöglichen.

In der Annahme, daß die zurückzuführenden Kohleteilchen auf 1038⁰C (1900⁰I¹) erwärmt werden und die Verbrennungsgase in die Kohleteilchen-Gas-Mischzone mit etwa 2204⁰C (4000⁰P) eintreten, sind weniger als 0,1 Sekunden nach dem Vermischen der feststoffe und des Gases erforderlich, um die Temperatur deer Feststoffe mittlerer Größe auf 1038⁰C (1900⁰P) anzuheben. IJm die Reaktion zwischen dem Kohlendioxid und Dampf in den Verbrennungs gasen mit dem Kohlenstoff in den Kohleteilchen auf ein Miniirum herabzusetzen, hält man die Kontaktzeit in dem Wärmeaustauscher für Kohleteilchen-Gas bei einigen wenigen Sekunden, vorzugsweise bei nicht mehr als 3 Sekunden. Die erwärmten Peststoffe werden in den Vergaser zurückgeführt, um diesem Gefäß Wärme zuzuführen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit der Vorrichtung der US-PS 3 375 175 zur Erzielung hoher Ausbeute an von Kohle hergeleiteten Plüssigkeiten kombiniert werden.

Das in der Asche-Abtrennvorrichtung verwendete Verfahren kann je nach Wunsch aus einer Anzahl bekannter bzw. -HhI ioher Technike wie einem Pluidbett bzw. Wirbelschichtbett gewählt werden. Bei diesem Verfahren wird die fluidisierende Geschwindigkeit so eingestellt, daß die schwere aschereiche Praktion absinkt und die leichtere aschearme Praktion aufsteigt; die aschereiche Praktion wird als Brennstoff in dem Brenner verwendet, wohingegen die aschearme Praktion zum Vergaser zurückgeführt wird. Andere Verfahren sind die elektromagnetische Auftrennung, verschiedene Sink-Schwimm-Techniken bzw. Plottierungstechniken und oszilliernde Tische bzw. schwingende Tische bzw. Schwingvorrichtungen, wie sie bei der Erzaufbereitung verwendet werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

709839/0655

Beispiel 1 ~/f/i.

Veranschaulichung eines Asclieaufbaus "bzw. eines Aschestaus

gemäß dem Stand der Technik.

Es wurden mehrere Ansätze von Vergasungsreaktionen, ausgehend von Kohleteilchen ("char") durchgeführt, die 22,1$ Asche enthielten; die Ergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt. Wie daraus ersichtlich ist, ergibt sich in dem Wirbelschichtbett im Verlauf der Vergasung von Kohlenstoff ein Aschestau.

Beispiel 2

Steuerung der Ablagerung von Asche durch das erfindungsgemäße

Verfahren.

45,36 kg (100 pounds) pro Stunde Kohleteilchen ("char") der gleichen Analyse wie die Beschickung des Beispiels 1 wurden in einem Vergaser, der bei 871⁰C (1600⁰P) und 3,5155 kg/cm² (50 psi) betrieben wurde, während 10 Stunden eingespeist. Die Zusammensetzung des Vergaserbettes und der Kohlefeinteilchen sind in der Tabelle II aufgeführt.

Es sei festgestellt, daß 10,0246 kg (22,1 pounds) pro Stunde Asche in den Vergaser beschickt wurden und 10,0246 kg (22,1 pounds) abgezogen wurden,[4,8535 kg (10,7 pounds) in den Peinteilchen, 0,9979 kg (2,2 pounds) in den extra Kohleteilchen für das Wärmegleichgewicht und 4,1731 kg (9,2 pounds) in den Kohleteilchen, die zur Herstellung des Aschegleichgewichts abgezogen wurden]. Bei diesem Abzugsgleichgewicht enthält der Vergaser etwa 2,5 mal so viel Asche wie die Beschickung. Es sei ferner festgestellt, daß ein beabsichtigter Verlust von 3,3113 kg (7,3 pounds) pro Stunde Kohlenstoff (9,9$ der Gesamtbeschickung und 10,9$ des vergasten Kohlenstoffs) zur Erhaltung des Aschegleichgewichts erforderlich war. Dieser Verlust wurde durch Wiedergewinnung der Kohleteilchen des Vergaserbettes und durch Aufrechterhaltung eines Pluidbetts bzw. Wirbelschichtbetts dieses Materials geringfügig über einer minimalen Pluidisiergeschwindigkeit verhindert, wobei eine aschereiche Fraktion im Unterstrom und eine ·

709839/0655

aschearme (kohlenstoffreiche) [Fraktion im überstrom gewonnen wurde. Die Ströme und ihre Zusammensetzungen sind in der Tabelle III aufgeführt.

Beispiel 3

Beispiel für eine gesteigerte Kapazität.

In diesem Beispiel wurde der Kohleteilchenstrom ("char") aus dem Vergaser zum mit Asche angereicherten 3?luidbett bzw. Wirbelschichtbett von 12,2472 kg (27,0 pounds) pro Stunde auf 45,36 kg (100 pounds) pro Stunde angehoben, wobei man die in der Tabelle IY zusammengestellten Ergebnisse erhielt.

Der Kohlenstoffgehalt des Vergaserbettes stieg von 43,8 auf 66,4$ an und die 7ergasungskapazität stieg proportional an, nämlich auf 52$.

Höhere Zirkulationsgeschwindigkeiten können den Aschegehalt des Bettes noch weiter verringern; die gewählte Geschwindigkeit hängt von wirtschaftlichen Erwägungen hinsichtlich Zirkulationskosten und erhöhter Vergaserkapazität ab.

709839/0655

«J.

Zeit

m O

Agohe O

Anmerkungen:

(l600%.) §71. (50 _v "3.

., 22,X 73,5 0,8

31,3 66,8 0,6

19,g 76,4 0,8

51,2 47,§ 0,4

24,1 71,8 0,8

1,0

0,7
2,6

BegcaiQlcung;
45,56 kg (100

Material 24,4944kg ' (54 Vo)

lolxlefeinteiloaen kg (27 IT?)

Material 13,2905 (29,5 11?)

Kohlefeinteilolien^ 15,1544 kg (29 It)

/V CX? CD

2652368

	I	Ot-	tn	cn	*	H; CM ca • e-
		• co	co \o	cn«-i	CJv t-i m .=r
β	> k	IA ·	- ·-	-H
		cntn	HCO	C^ cn
ρ	'"■ HVi	H	•	*	H
	,Ji O		O	ca	tn
■Ρ	O-P
03	Mm				«tn
		in c—cn • tn		VO ·
I		oco H · =r	CTk CVi l·- • o>
•	: ©		CVi cn O
	! Q CQ	CVl
• ja		σ*
		O H
	: ^H	«cn	^r
	• rn	t— ·	OH
	CD	•=r H CVl	.GO
	i W ; P₁T	=t ' H
QL
öl

VO O

ca 8

CVi

co

	OO	Η
1	ca	- cn t-
O	O	En
	tn in	CU

VO O

CVI	σν	(M	CVf
m		•	*
O	O	O

CO

cn

OO

cn

-I» CS

Ft ίί öS Φ

oSPI O cS

O Ei O Ct O Ei KS

ex ta

709839/0655

Tabelle III

CD CD OO CaJ CD

Gew.-

Ib.

(kg.) P^ro Stunde

Asche	__£	t	8	0	H	0	N	_§_	Insses.	Asche	Kohlen- ♦ stoff ^
55.	43.	5 ..	0		0		0.		14.9 (6.7586)	11.8 (5.3525)
85.	13.	0	0	.4	0	.2	0.	27.0 (12.2472)	11.4 (5.1710)	1.8 . (0.8165)
25.	73.		.1	.1	0.	■ 13.3 (6.0329)	3.5 (1.5876)	10.0 (4.536)
.0	.6	.3	.6	13.7 (6.2143)
.7		.2
.5	,9

Yergaserbett-Kohleteilchen zur Ascheanreicherung
Unterstrom zum
Brenner

Überstrom zum Vergaser*

* Dieser extra Strom, der zur Gewinnung der Asche erforderlich war, war durch den Einschluß von geschmolzenen Asohetröpfchen in die Austrittsgase aus dem Verbrenner erforderlich.

CT, OO

Tabelle IY

CD CO CO CD

cnVergaserbett-Kohle· teilchen zur Ascheanreicherung Unterstrom zum Brenner Überstrom zum Vergaser

31.9 85.7 23-7

Gew.-9

66.4 13.5 74.5

0.3 • 0.1

0.3

0.8

0.2

0.9

Ib. (kg.) Pro Stunde

Insgesamt . Asche

100.0
(45.36)

13.3
(6.0329)

86.7
(39.3271)

Kohlenstoff

31.9 .66..O *

(14.4698) (29.9376)

11.4
(5.1710)

1.8
(0.8165)

20.5 64.6

(9.2988) (29.3026)

CD CD OD

Claims

Pat entansprüche

1. Verfahren zur Vergasung von Asche enthaltendem Kohlenstoff mit Dampf in einem ELuidbett- "bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser, bei dem Kohlenstoff-Feinteilchen, die aus dem Synthesegas abgetrennt werden, in einem Verschlackungsverbrenner verbrannt werden, die resultierenden Verbrennungsgase zur Dispergierung eines Rezyklisatstromes von Kohlenstoff aus dem Eluidbett-bzw. Wirbelschiehtbett-Vergaser zur Erwärmung des Rezyklisierungsstromes verwendet werden, der Rezyklisierungsstrom aus den Verbrennungsgasen abgetrennt wird, um die Reaktion mit diesen auf ein Minimum herabzusetzen und der Rezyklisierungsstrom in den Pluidbett- bzw. Wirbelschichtbett-Vergaser zurückgeführt wird, um die für die Vergasungsreaktion erforderliche Wärme zu liefern, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ascheaufbau bzw. Aschezuwachs in dem Vergaser steuert, während man der Vergasungsreaktion weitere Wärme zuführt, wobei man folgende Stufen durchführt:

a) Abziehen eines zweiten Stromes von Kohleteilchen aus dem Vergaser-3?luidbett bzw. -Wirbelschichtbett;

b) Auftrennen des zweiten Stromes in einen aschereichen Anteil und einen aschearmen Anteil;

c) Beschicken des aschereichen Anteils in den Brenner zur Verbrennung mit· den Feinteilehen; und

d) Beschicken des aschearmen Anteils in den Pluidbett- bzw. Wirbelsohiehtbett-Vergaser, wobei der zweite Strom mit einer derartigen Geschwindigkeit abgezogen wird, die mindestens dazu ausreicht, daß genauso viel Asche aus dem Pluidbett- bzw. Wirbelschichfbett-Vergaser abgezogen wird wie mit der frischen Beschickung eingebracht wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Abzugs des zweiten KohlenstoffStroms wesentlich größer ist als die Geschwindigkeit, die zur Entfernung der Asche aus dem System in der Geschwindigkeit, mit der sie in das System eintritt, erforderlich ist.

709839/0655

5. Verfahren gemäß Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den zweiten Strom durch Einspeisen in ein Fluidbett bzw. Wirbelschichtbett auftrennt, das leicht über seiner Eluidisierungsgeschwindigkeit gehalten wird und man ein aschereiches Material.als Unterstrom und ein aschearmes Material als Überstrom erhält.

7 09839/0655