DE2852143A1

DE2852143A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von rohem kokereigas

Info

Publication number: DE2852143A1
Application number: DE19782852143
Authority: DE
Inventors: Shoichi Kimura; Toshihiko Takahashi; Zensuke Tamura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2852143C2; US4233275A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines rohen Kokereigases und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines rohen Kokereigases mit hoher Temperatur und hohem Druck durch Entfernen der Teerstoffe/ des Schwefelwasserstoffs und des Ammoniaks, die in dem rohen Kokereigas enthalten sind.

Es ist bereits bekannt, einen gasförmigen, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan usw. enthaltenden Brennstoff durch Vergasung fossiler Brennstoffe herzustellen.

Neuerdings geht man wieder zur Verwendung von Kohle als Energiequelle über, um Erdöl zu ersetzen. Dies führt zu einer Untersuchung und Weiterentwicklung von Nutzenergie erzeugenden Systemen, die auf Kohle als Brennstoffquelle basieren. Bei einem System zur Erzeugung von Nutzenergie, das auf Kohle als Brennstoffquelle basiert, ist es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und des Wärmewirkungsgrads des Prozesses wesentlich, eine Gasturbine durch Verbrennung eines heißen gasförmigen Brennstoffs zu betreiben, der durch Kohlevergasung erzeugt wird, wobei das heiße Kokereigas auf der hohen Temperatur gehalten wird, mit der es erzeugt wird, ohne daß die Temperatur absinkt. Schwefel und Stickstoff, die natürlicherweise in dem fossilen Brennstoff wie Kohle und dergleichen enthalten sind, werden in Schwefelwasserstoff bzw. Ammoniak bei der Vergasung umgewandelt. Der bei der Vergasung erhaltene gasförmige Brennstoff enthält 1000 ppm bis 2-3% jeweils an Schwefelwasserstoff und Ammoniak. Dies bedeutet ein Problem für Nutzenergie erzeugende Systeme, die auf einem Kokereigas als Brennstoffquelle beruhen.

Weiterhin wird ein fossiler Brennstoff wie Kohle und dergleichen nicht vollständig in Gase mit niedrigem Molekulargewicht, wie Kohlenmonoxid, Wasserstoff usw. bei der Vergasung des fossilen

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Brennstoffs umgewandelt. Es werden verschiedene Stoffe mit hohem Molekulargewicht erzeugt, die in dem erhaltenen rohen gasförmigen Vergasungsprodukt, welches als rohes Kokereigas bezeichnet wird, im Zustand von Molekülen oder als feiner Nebel enthalten sind. Diese nicht vergasten Substanzen mit hohem Molekulargewicht werden gewöhnlich Teerstoffe genannt. Mehrere 10% des verwendeten fossilen Brennstoffs können in Teerstoffe umgewandelt werden und sind in dem rohen Kokereigas enthalten, wenn die Vergasungsbedingungen nicht geeignet sind.

Schwefelwasserstoff ist ein äußerst korrosives Gas und verunreinigt die Umwelt erheblich. Wenn rohes Kokereigas verbrannt wird, wird das darin enthaltene Ammoniak in Stickoxide umgewandelt, die ebenfalls stark umweltverschmutzend sind. Somit müssen sowohl Schwefelwasserstoff als auch Ammoniak aus dem rohen Kokereigas vor der Verbrennung in einer Gasturbine entfernt werden, um die Gasturbine oder zugehörige Geräte vor der Korrosion zu schützen und um die mögliche Umweltverschmutzung auszuschalten.

Hinsichtlich der bei der Vergasung des fossilen Brennstoffs gebildeten Teerstoffe ist auszuführen, daß verschiedene Komponenten in verschiedenen Konzentrationen in dem rohen Kokereigas enthalten sind, die entsprechend ihren physikalischen Eigenschaften und der Konzentration jeder Komponente verschiedene Taupunkte haben. Immer dann, wenn die Temperatur eines rohen Kokereigases von hoher Temperatur und hohem Druck verringert wird, bevor es in einer Gasturbine verbrannt wird, kondensieren die Teerstoffe" entsprechend der verringerten Temperatur auf Rohren, Vorrichtungen, Katalysatoren usw. und scheiden sich darauf ab, was zu verschiedenen Problemen führt. Deshalb ist die Entwicklung von Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und Ammoniak sowie der Teerstoffe aus dem rohen Kokereigas von hoher Temperatur und hohem Druck der Schlüssel für eine erfolgreiche Erzielung von Nutzenergie in Systemen, die Kohle als Brennstoff verwenden.

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Das Entfernen von Schwefelwasserstoff aus rohem Kokereigas von hoher Temperatur und hohem Druck ist nicht nur auf das Brenngas aus Kohle als Rohmaterial beschränkt, sondern in einem weiten Bereich von Gasbrennstoffen und in der chemischen Industrie erforderlich. Die Entschwefelung des rohen Kokereigases von hoher Temperatur und hohem Druck wird als sehr schwierig angesehen.

Als wirksam für das Entfernen von Schwefelwasserstoff aus einem rohem Kokereigas bei hoher Temperatur und einem hohen Druck hat sich bisher ein Trockenprozeß erwiesen, der auf einem granulatförmigen Feststoffentschwefeler basiert. Solche Verfahren, bei denen Kaliumcarbonat, Dolomit, Eisenoxid usw. zur Entschwefelung verwendet werden, sind bekannt. Von diesen Entschwefelungsmitteln wird Eisenoxid als bestes bezüglich der prozentualen Schwefelwasserstoff entfernung, der Regenerierung des desaktivierten Entschwefelungsmittels und aus Wirtschaftlichkeitsgründen angesehen (Keshava S. Murthy, "Investigation of the removal of hydrogen sulfide at high temperature from coal gas", 170. ACS National Meeting, Chicago, August 1975, W.L. Farrior et al, "Regenerable iron xoide-silica sorbents for the removal of H₂S from hot producer gas", 4. Energy Resources Conference, University of Kentucky, Lexington, Januar 1976, US-PS 3 822 337).

Eisenoxid reagiert mit Schwefelwasserstoff bei einer erhöhten Temperatur in einer reduzierenden Atmosphäre, d.h. unter Vorhandensein von Wasserstoff unter Bildung von Eisensulfid nach folgender Gleichung CD :

Fe₃O₃ + 2H₂S + H₂ -> 2FeS + 3H₂O (1)

Wenn Eisenoxid einmal in Eisensulfid umgewandelt ist, verliert es seine Fähigkeit, Schwefelwasserstoff zu entfernen. Somit ist es erforderlich, die Fähigkeit zum Entfernen von Schwefelwasserstoff durch Regeneration wiederzubeleben. Die Regenerierung des Eisensulfids wird dadurch ausgeführt, daß Eisensulfid mit Luft oder mit Dampf vermischter Luft in Kontakt gebracht wird, um das

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Eisensulfid in Eisenoxid zurückzuverwandeln, wobei gleichzeitig Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff als Gas nach den folgenden Gleichungen (2) und (3) gebildet werden:

4PeS + 7O₂ -> ^2Fe2°3 ^{+ 4SO}2 2FeS + 3H₂O -> Fe₂O₃ + 2H₃S + H₃ (3)

Beim Entfernen von Schwefelwasserstoff durch Eisenoxid ist jedoch die Reaktion von Gleichung (1) eine exotherme Reaktion. Wenn die Reaktionstemperatur zu hoch ist, wächst die Konzentration des verbleibenden Schwefelwasserstoffs entsprechend dem chemischen Gleichgewicht, während, wenn die Reaktionstemperatur zu niedrig ist, die Konzentration des restlichen Schwefelwasserstoffs entsprechend dem chemischen Gleichgewicht abnimmt. Die Reaktionsgeschwindigkeit selbst sinkt dabei. Somit ist eine beträchtliche Eisenoxidmenge erfc/derlich, um Schwefelwasserstoff in einem guten Prozentanteil entfernen zu können. So ist es erforderlich, die Reaktionstemperatur auf einen optimalen Bereich hinsichtlich der zulässigen Konzentration des restlichen Schwefelwasserstoffs einzustellen. Diese Beziehung ist in einem später erläuterten Diagramm dargestellt.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Reinigung eines rohen Kokereigases von hoher Temperatur und hohem Druck durch Kontaktieren dieses Gases, welches Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Teerstoffe enthält, mit Feststoffteilchen. Dadurch wird das rohe Kokereigas auf eine Temperatur abgekühlt, die für die Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff geeignet ist. Gleichzeitig werden auf den Feststoffteilchen durch Kondensation Teerstoffe abgeschieden, wodurch die Teerstoffe aus dem rohen Kokereigas gewonnen werden. Der Schwefelwasserstoff wird aus dem gekühlten und im wesentlichen teerfreien rohen Kokereigas entfernt. Anschließend wird das rohe Kokereigas auf einen Druck expandiert, der für die Ammoniakzersetzung geeignet ist. Das expandierte rohe Kokereigas wird auf eine für die Ammoniakzersetzung geeignete Temperatur durch Verbrennungswärme erhitzt, die durch Verbrennen der gewonnenen Teerstoffe auf

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den Feststoffteilchen erhalten wird. Dadurch werden die Feststoffteilchen regeneriert und können zum Kontakt mit dem rohen Kokereigas zurückgeführt werden. Anschließend wird das Ammoniak in dem rohen Kokereigas zersetzt/ wodurch das Ammoniak daraus entfernt wird. Erfindungsgemäß werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines rohen Kokereigases geschaffen, bei welchen sich keine Schwierigkeiten bezüglich, des Teers ergeben und die einen sehr hohen Wirkungsgrad hinsichtlich des Entfernens der schädlichen Komponenten, wie Schwefelwasserstoff und Ammoniak aufweisen. Weiterhin erhält man einen hohen energetischen Wirkungsgrad, während optimale Temperatur- und Druckbedingungen für das Entfernen von Schwefelwasserstoff und die Ammoniakzersetzung dadurch geschaffen werden, daß die gewonnenen Teerstoffe wirksam ausgenutzt werden, ohne daß eine externe Wärmequelle erforderlich ist. Schließlich wird auch eine Energie wirksam genutzt, die das rohe Kokereigas hat, und zwar durch eine Einrichtung für die Druckreduzierung, beispielsweise eine Expansionsturbine.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Diagramm die Beziehung zwischen den Reaktionstemperaturen für das Entfernen von Schwefelwasserstoff und den Konzentrationen des verbleibenden Schwefelwasserstoffs,

Fig. 2 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Druck und der Temperatur für die Ammoniakzersetzung sowie den Konzentrationen des restlichen Ammoniaks,

Fig. 3 in einem Blockschema eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung zum Reinigen von rohem Kokereigas mit hoher Temperatur und hohem Druck und

Fig. 4-7 Blockbilder weiterer Ausführungsformen nach der Erfindung.

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In Fig. 1 wird die Abhängigkeit für das Entfernen von Schwefelwasserstoff von der Temperatur durch Eisenoxid gezeigt, wobei die Konzentration des restlichen Schwefelwasserstoffs gezeigt ist, die sich ergeben, wenn ein rohes Kokereigas mit der in der nachstehenden Tabelle I aufgeführten Zusammensetzung mit einem Eisenoxidabsorber bei verschiedenen Temperaturen in Kontakt gebracht wird.

Das rohe Kokereigas, das einen Kohlevergasungsofen verläßt, hat gewöhnlich eine Temperatur von 800 bis 900⁰C. Nach der Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff bei einer solchen hohen Temperatur bleibt Schwefelwasserstoff in einer beträchtlichen Konzentration zurück. Deshalb ist es erforderlich, die Reaktion bei etwa 650⁰C auszuführen, um die Konzentration des verbleibenden Schwefelwasserstoffs auf etwa 50 ppm herabzudrücken.

Tabelle I

Komponenten	N₂	CO	co₂	H₂	H₂O	CH₄	NH₃	H₂S
Konzentration in Volumen-%	43,5	15,0	8,0	14,0	10,0	8,0	1,0	0,5

Die Reaktionstemperatur zum Entfernen von Schwefelwasserstoff durch Eisenoxid liegt bei etwa 550° bis 800⁰C, vorzugsweise bei etwa 600° bis etwa 750⁰C und ist am günstigsten bei etwa 650⁰C.

Hinsichtlich der Zersetzung und des Entfernens von Ammoniak aus einem rohen Kokereigas mit hoher Temperatur und hohem Druck ist es bekannt, Ammoniak, insbesondere in einem Ammoniakwerkabgas, durch einen Katalysator des Eisensystems (Eisenoxid. US-PS 3 812 236) zu zersetzen. Die Ammoniakzersetzung und das Entfernen sind jedoch dann sehr schwierig, wenn das Gas viele Bestandteile enthält, insbesondere solche, welche einen Katalysator vergiften,

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wie Schwefelwasserstoff und dergleichen, wie dies bei einem rohen Kokereigas der Fall ist.

Bei der Zersetzung von dem im rohen Kokereigas enthaltenen Ammoniak wird bevorzugt, daß der Schwefelwasserstoff durch Eisenoxid zuerst entfernt wird und daß dann das Ammoniak durch Kontakt mit einem Eisenoxid enthaltenden Katalysator zersetzt wird, vorzugsweise durch Kontakt mit einem Katalysator, der Eisen im Zustand von reduzierten Eisen enthält und der dadurch hergestellt wird, daß ein Eisenoxid als Hauptkomponente enthaltender Katalysator einmal reduziert wird. Die Zersetzung von Ammoniak durch den Katalysator mit reduziertem Eisen kann folgendermaßen dargestellt werden:

2NH₃ — ? N₂ + 3H₂ (4)

2xFe + 2NH₃ ■ ϊ 2FexN + 3H₂ (5)

2FexN > 2xFe + N₃ (6)

Die durch die vorstehenden Reaktionsgleichungen dargestellte Ammoniakzersetzung ist jedoch eine endotherme Reaktion. Somit nimmt der Zersetzungswirkungsgrad entsprechend dem chemischen Gleichgewicht zu, wenn die Reaktionstemperatur höher ist. Demzufolge wird die Konzentration des restlichen Ammoniaks gesenkt. Das heißt, daß die Ammoniakzersetzungsreaktion wirksamer ausgeführt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur höher ist, was im Gegensatz zur Reaktion für das Entfernen des Schwefelwasserstoffs steht.

Andererseits werden bei der Ammoniakzersetzungsreaktion nach Gleichung (4) insgesamt vier gasförmige Moleküle gebildet, nämlich ein Stickstoffmolekül und drei Wasserstoffmoleküle aus zwei Ammoniakmolekülen. Die Anzahl der Moleküle wird als Ergebnis der Reaktion gesteigert. Somit wird die Konzentration des restlichen Ammoniaks entsprechend dem chemischen Gleichgewicht bei wachsendem Druck der Ammoniakzersetzungsreaktion erhöht.

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In Fig. 2 sind die Konzentrationen des verbleibenden Ammoniaks nach dem Reaktionsgleichgewicht gezeigt, wenn ein rohes Kokereigas mit 10,000 ppm Ammoniak in Kontakt mit einem Eisen in Form von reduziertem Eisen enthaltenden Katalysator bei verschiedenen Temperaturen und Drucken gebracht wird. Der Einfluß der Temperatur und des Drucks auf die Ammoniakzersetzung wird dabei aufgezeigt.

Bei der Kohlevergasung und dergleichen ist es erforderlich, den Vergasungsdruck so hoch wie möglich zu machen, um den thermischen Wirkungsgrad zu erhöhen, der sich als Verhältnis aus einem ersten Heizwert, den man durch Verbrennen eines aus der Vergasung resultierenden gasförmigen Brennstoffs erhält, und aus einem Heizwert darstellt, der sich durch direktes Verbrennen des Kohleausgangsmaterials ergibt. Die Vergasung erfolgt gewöhnlich unter einem Druck von etwa 20 bar. Es ist jedoch erforderlich, das rohe Kokereigas vor der Ananoniakzer Setzung, wie bereits erläutert, zu entschwefeln, um ein Vergiften des Ammoniakzersetzungskatalysators mit Schwefelwasserstoff zu verhindern. Die Entschwefelungsreaktion wird bevorzugt bei etwa 650⁰C ausgeführt, wobei das wirksame Entfernen von Schwefelwasserstoff bei der effektiven Reaktionsgeschwindigkeit erreicht werden kann. Wenn das aus der Entschwefelungsstufe abströmende Kokereigas direkt der darauffolgenden Ammoniakzersetzung zugeführt wird, ergeben sich als Reaktionsbedingungen für die Ammoniakzersetzung eine Temperatur von 650⁰C und ein Druck in der Höhe von 20 bar. Wenn die Ammoniakzersetzung unter solchen Reaktionsbedingungen ausgeführt wird, ist die Konzentration des restlichen Ammoniaks nach der Ammoniakzersetzung sehr hoch und liegt bei etwa 810 ppm, wie dies durch die Kurve I und den Punkt 9 in Fig. 2 gezeigt ist.

Wenn Schwefelwasserstoff und Ammoniak in rohem Kokereigas bei einer hohen Temperatur und unter hohem Druck entfernt und zersetzt werden, und zwar mit einem Absorber aus Eisenoxid oder der Eisenoxid enthält bzw. einen Katalysator mit Eisen im reduzierten Zustand enthält, können diese Stoffe nicht mit zufriedenstellenden Wirkungsgraden gleichzeitig entfernt werden, und zwar wegen der zueinander entgegengesetzten Temperaturabhängigkeiten zwischen

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der Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und der Ammoniakzersetzungsreaktion. Dies ist eines der schwierigsten Probleme.

Um zu verhindern/ daß der Ammoniakzersetzungskatalysator in irgendeiner Weise durch den restlichen Schwefelwasserstoff nach dem Entfernen des Schwefelwasserstoffs durch den Eisenoxid enthaltenden Absorber vor der Ammoniakzersetzung vergiftet wird, wird vorzugsweise die Temperatur der Ammoniakzersetzungsreaktxon höher als die Temperatur für das Entfernen des Schwefelwasserstoffs angesetzt. Eine geeignete Temperatur für die Ammoniakzersetzung durch den Katalysator, der Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält, liegt bei etwa 700° bis 900⁰C, wobei etwa 900⁰C eine obere Grenze ist, wenn Vorsichtsmaßnahmen für ein Sintern des Katalysators getroffen werden.

Gewöhnlich verläßt rohes Kokereigas, das sich bei der Kohlevergasung ergibt, einen Vergasungsofen bei einer Temperatur von etwa 800⁰C bis etwa 900⁰C unter einem Druck von etwa 20 bar. Aus diesen Gründen ist es zur Erzielung einer äußerst günstigen Entschwefelung und Ammoniakentfernung zweckmäßig, daß das Entfernen des Schwefelwasserstoffs durch den Absorber aus Eisenoxid oder durch den Eisenoxid enthaltenden Absorber ausgeführt wird, nachdem die Temperatur des rohen Kokereigases auf diesen Bereich abgesenkt worden ist, während die Ammoniakzersetzung durch einen Katalysator, der Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält, ausgeführt wird, nachdem das entschwefelte Kokereigas zur Reduzierung seines Druckes expandiert und zur Erhöhung der Temperatur erhitzt worden ist. Beim Absenken der Temperatur des rohen Kokereigases zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs werden jedoch einige Bestandteile der Teerstoffe in dem rohen Kokereigas in Form eines Nebels kondensiert, immer wenn sie bis zu ihren Taupunkten herabgekühlt worden sind, worauf eine Abscheidung auf den Schwefelwasserstoffabsorbertelichen beginnt, die aus Eisenoxid bestehen oder Eisenoxid enthalten, und die Oberflächen der Absorberteilchen bedecken, wodurch nicht nur die Fähigkeit der Entschwefelung des Absorbers

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sondern auch Verstopfungen in Rohrleitungen usw. verursacht werden. Es sind deshalb eine zusätzliche Heizquelle von außerhalb und zusätzliche Kosten erforderlich, um das einmal abgekühlte rohe Kokereigas auf eine Temperatur zu erhitzen, die für die Ammoniakzersetzung geeignet ist.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, diese Probleme zu beseitigen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines rohen Kokereigases mit hoher Temperatur und hohem Druck ohne irgendwelche Schwierigkeiten infolge des Abscheidens von Teerstoffen und ohne zusätzliche Heizquelle von außerhalb unter den günstigsten Bedingungen für die Reaktionstemperatur und den Druck für das Entfernen von Schwefelwasserstoff und Ammoniak zu schaffen.

Diese Aufgabe konnte erst anhand der Ergebnisse eingehender Untersuchungen der Reaktionen zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und Ammoniak aus einem rohen Kokereigas mit hoher Temperatur und hohem Druck sowie eines Systems der Nutzenergieerzeugung aus Kohlevergasung gelöst werden. Die Entschwefelung und die Ammoniakzersetzung eines rohen Kokereigases mit hoher Temperatur und hohem Druck werden unter den wirksamsten Bedingungen für den Betrieb einer Gasturbine ausgeführt, der auf der Verbrennung des Kokereigases beruht.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein rohes Kokereigas mit hoher Temperatur und hohem Druck, welches Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Teerstoffe aufweist, auf eine Temperatur abgekühlt wird, die für die Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff geeignet ist, wobei das Abkühlen durch Kontakt mit Feststoffteilchen erfolgt. Dadurch wird gleichzeitig ein Kondensieren und Abscheiden und somit eine Gewinnung der Teerstoffe auf den Feststoffteilchen erreicht. Anschließend wird der Schwefelwasserstoff aus dem rohen Kokereigas durch Reaktion mit einem Absorber entfernt, der aus Eisenoxid besteht oder Eisenoxid enthält. Anschließend wird der Druck des Kokereigases durch Expansion reduziert, wobei die Enthalpie des rohen Kokereigases als Nutzenergie

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gewonnen wird. Das entschwefelte und expandierte Kokereigas wird mit der Verbrennungswärme, die sich durch Verbrennen der auf den Feststoffteilchen gewonnenen Teerstoffe ergibt, auf eine Temperatur erhitzt, die für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignet ist. Dann wird das Ammoniak in dem rohen Kokereigas durch Kontakt mit einem Katalysator zersetzt, der Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält. Die Feststoffteilchen, die durch die Verbrennung der Teerstoffe zur Gewinnung der Teerstoffe regeneriert worden sind, werden wiederverwendet.

Die Erfindung wird im weiteren unter Bezugnahme auf die einzelnen Ausführungsformen näher erläutert.

Ein rohes Kokereigas mit einem niedrigen Heizwert, das durch Kohlevergasung erzeugt worden ist und für die Energieerzeugung benutzt wird, hat beispielsweise die in Tabelle II aufgeführte Zusammensetzung, eine Temperatur von 800⁰C und einen Druck von 20 bar am Auslaß des Vergasungsofens.

Tabelle II

Komponente	N₂	CO	H₂	H₂O	co₂	CH₄	NH₃	H₂S I Gesamt	100
Konzentration in Volumen-%	53,0	11,8	11,1	10,2	6,5	6,2	0,8	0,4

Teerstoffe: 32 g/Nm³ Staub: 2 g/Nm³

Die in dem rohen Kokereigas am Auslaß des Vergasungsofens enthaltenen Teerstoffe befinden sich meist in einem Nebelzustand. Wenn das den Vergasungsofen verlassende rohe Kokereigas fortlaufend mit Feststoffteilchen kontaktiert wird, beispielsweise mit Aluminiumoxidteilchen, die eine niedrigere Temperatur als das rohe Kokerei-

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gas am Auslaß des Vergasungsofens haben, wird die Temperatur des rohen Kokereigases auf 65O⁰C abgesenkt, wodurch etwa 60% der Teerstoffe in dem rohen Kokereigas daraus durch Kondensation und Abscheiden auf den Aluminiumoxidteilchen entfernt werden und nur nicht kondensierte Teerstoffe mit Taupunkten von weniger als 65O⁰C in einem gasförmigen Molekularzustand im Kokereigasabstrom verbleiben. Wenn das rohe Kokereigas der Temperaturabsenkung und dem Entfernen der Teerstoffe ausgesetzt worden ist, wird es mit Feststoff absorberteilchen in Kontakt gebracht, die aus Eisenoxid bestehen oder Eisenoxid enthalten. Dadurch werden mehr als 99% des Schwefelwasserstoffs im rohen Kokereigas entfernt, während die Temperatur des Abstroms des rohen Kokereigases infolge der Reaktionswärme zwischen dem Eisenoxid und dem Schwefelwasserstoff etwas erhöht ist. Da bei dem Entfernen des Schwefelwasserstoffs durch Eisenoxid keine Temperaturabsenkung im Schwefelwasserstoff vorhanden ist, kondensieren die Teerstoffe nicht und scheiden sich somit auch nicht auf den Feststoffabsorberteilchen ab.

Das von dam Schwefelwasserstoff befreite rohe Kokereigas wird dann zu einer Einrichtung zum Reduzieren des Drucks geführt, beispielsweise zu einer Expansionsturbine, um auf einen niedrigeren Druck zu expandieren. Die Expansionsarbeit des rohen Kokereigases erzeugt für die Expansionsturbine Nutzenergie.

Die Aluminiumoxidteilchen, auf denen die Teerstoffe kondensiert und abgeschieden sind, werden zu einem Brennofen gebracht und darin mit heißer Luft verbrannt. Das schwefelwasserstoffreie expandierte rohe Kokereigas wird durch die Verbrennungswärme der Teerstoffe über ein Heizrohr in dem Verbrennungsofen erhitzt, wodurch die Temperatur des rohen Kokereigases auf etwa 800⁰C erhöht wird. Das auf diese Weise auf 800°C erhitzte rohe Kokereigas wird dann über ein Katalysatorbett, welches Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält, geführt, wodurch 99,5% Ammoniak in dem rohen Kokereigas zersetzt werden. Da keine TemperaturabSenkung des Rohgases erfolgt, werden die Teerstoffe im rohen Kokereigas nicht mehr kondensiert. Das heißt, es werden keine Teerstoffe mehr auf dem Ammoniakzer-

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setzungskatalysator abgeschieden.

Das durch die Zersetzung von Ammoniak befreite Kokereigas, d.h. das reine Gas, wird dann zur Brennkammer einer Gasturbine geführt und darin mit Luft verbrannt, wodurch man ein die Turbine treibendes Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck erhält. Das Verbrennungsgas treibt die Gasturbine und verläßt die Gasturbine als ein Abgas bzw. Rauchgas mit hoher Temperatur, welches gewöhnlich zu einem Abgaswärmekessel geführt wird, um die Abwärme daraus zu gewinnen.

Die Aluminiumoxidteilchen mit den darauf befindlichen Teerstoffen werden vollständig von den Teerstoffen dadurch befreit, daß sie mit heißer Luft verbrannt und dadurch regeneriert werden. Nach dem Kühlen mit Luft werden, die regenerierten Aluminiumoxidteilchen zur Gewinnung von Teerstoffen aus dem rohen Kokereigas und zum erneuten Kühlen des rohen Kokereigases wiederverwendet.

Anstelle der Aluminiumoxidteilchen kann auch ein Gemisch aus Aluminiumoxid- und Siliziumoxidfeststoffteilchen bzw. aus Ton- und Kieselerde bestehende Feststoffteilchen mit einer äquivalenten Wirkung verwendet werden.

Wenn ein Kokereigas mit 800'C und der in Tabelle II gezeigten Zusammensetzung mit Aluminiumoxidteilchen in einem Kessel kontaktiert wird, der ein Kühlrohr aufweist, durch welches Kühlwasser geführt wird, um dadurch die Temperatur des abströmenden rohen Kokereigases aus 635⁰C abzusenken, sind mehr als 60% der in dem rohen Kokereigas enthaltenen Teerstoffe auf den Aluminiumoxidteilchen kondensiert und abgeschieden und nur die nicht kondensierten Teerstoffe mit Taupunkten von weniger als 635⁰C bleiben im gasförmigen molekularen Zustand. Das von den kondensierten Teerstoffen befreite rohe Kokereigas wird dann mit den Feststoffabsorberteilchen, welche Eisenoxid enthalten, kontaktiert, wodurch mehr als 99% des Schwefelwasserstoffs aus dem rohen Kokereigas entfernt wird. Die Temperatur des rohen Kokereigases ist infolge der Reaktionswärme zwischen

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dem Eisenoxid und dem Schwefelwasserstoff etwas erhöht. Dadurch werden keine Teerstoffe mehr auf den Feststoffabsorberteilchen abgeschieden..

Die auf den Aluminiumoxidteilchen kondensierten und abgeschiedenen Teerstoffe werden verbrannt, um das rohe Kokereigas nach der Entschwefelung und Expansion wie vorher beschrieben zu verbrennen, wodurch man ein rohes Kokereigas mit einer Temperatur von 800⁰C erhält. Dann wird das rohe Kokereigas mit einem Katalysator in Kontakt gebracht, der Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält. Mehr als 99% Ammoniak werden zersetzt. Die Teerstoffe werden auf dem Ammoniakzersetzungskatalysator nicht abgeschieden.

Die Aluminiumoxidteilchen mit den darauf kondensierten und abgeschiedenen Teerstoffen werden durch Verbrennen der Teerstoffe regeneriert und können dann zur Gewinnung von Teerstoffen aus dem rohen Kokereigas wiederverwendet werden.

Die Verbrennungswärme der Teerstoffe, die durch die Aluminiumteilchen gewonnen werden, liegt bei 30 000 bis 42 000 kJ/kg. Somit liegt die erforderliche Menge an Teerstoffen zur Erhöhung der Temperatur des rohen Kokereigases von 635° bis 650°C nach dem Entfernen des Schwefelwasserstoffs auf 800⁰C bei 6 bis 8 g/Nm³ des rohen Kokereigases. Somit müssen etwa 20% der Teerstoffe in dem den Vergasungsofen verlassenden rohen Kokereigas verbrannt werden, um das rohe Kokereigas zu erhitzen, welches die Stufe für das Entfernen des Schwefelwasserstoffs verläßt. Tatsächlich können etwa 60% der Teerstoffe gewonnen werden. Somit kann die restliche Verbrennungswärme wirksam in anderen Bereichen genutzt werden.

Gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Blockschema einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens tritt rohes Kokereigas 1, welches aus einem nicht gezeigten Vergasungsofen kommt, in eine Teerentfernungseinrichtung 31 ein, in welches das rohe Kokereigas auf eine Temperatur abgekühlt wird, die für die Entfernungsreaktion für Schwefelwasserstoff ausreicht.

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Gleichzeitig werden die in dem rohen Kokereigas enthaltenen Teerstoffe auf in der Teerentfernungseinrichtung angeordneten Aluminiumoxidteilchen durch Kondensation und Abscheidung gewonnen und entfernt. Dann wird das von den Teerstoffen befreite rohe Kokereigas einem Entschwefelungsreaktor 34 über eine Leitung 2 zugeführt und mit Peststoffabsorberteilchen aus Eisenoxid oder Eisenoxid enthaltenden Feststoffabsorberteilchen, die auf Aluminiumoxid im Wirbelbett gelagert sind, kontaktiert. Durch Reaktion mit dem Eisenoxid wird der Schwefelwasserstoff aus dem rohen Kokereigas entfernt. Das rohe Kokereigas verläßt den Entschwefelungsreaktor 34 als entschwefeltes rohes Kokereigas 3.

In dem rohen Kokereigas 3 mitgerissene feine Teilchen werden in einem Zyklon 38 separiert und entfernt und zum Entschwefelungsreaktor 34 zurückgeführt. Der Druck des rohen Kokereigases 3, welches die Entschwefelungsstufe verläßt, wird durch Expansion in einer Expansionsturbine 41 reduziert. Das Gas wird dann einem Heizrohr 37 in einer Teerverbrennungseinrichtung 32 zugeführt. Die Teerentfernungseinrichtung 31 hat ein Wanderschichtbett. Die Aluminiumoxidteilchen, die eine niedrigere Temperatur als das rohe Kokereigas 1 haben, werden der Teerentfernungseinrichtung 31 an deren Oberseite durch eine Leitung 21 zugeführt, um die Temperatur des rohen Kokereigases 1 auf eine Temperatur einzusteuern, die für das Entfernen von Schwefelwasserstoff und das gleichzeitige Gewinnen von Teerstoffen in dem rohen Kokereigas 1 auf den Aluminiumoxidteilchen durch Kondensation und Abscheidung geeignet ist. Die Aluminiumoxidteilchen mit den gewonnenen Teerstoffen verlassen die Teerentfernungseinrichtung 31 an deren Boden durch eine Leitung und treten in die Teerverbrennungseinrichtung 32 ein, in welcher der Teerstoff auf den Aluminiumteilchen mit heißer Luft verbrannt wird, die durch eine Leitung 13 zugeführt wird, um das rohe Kokereigas 3 zu erhitzen, welches die Entschwefelungsstufe über ein Heizrohr 37 verläßt. Die aus den Teerstoffen durch Verbrennen entfernten Aluminiumoxidteilchen bewegen sich nacheinander in der Teerverbrennungseinrichtung 32 nach unten in einen Kühler 33 über

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eine Leitung 23. In dem Kühler 33 werden die von Teerstoffen befreiten Aluminiumoxidteilchen mit Luft 11 gekühlt, die mit Umgebungstemperatur zugeführt wird, während die Teilchen anschließend nach unten bewegt werden und den Kühler auf der Unterseite verlassen und zur Teerentfernungseinrichtung 31 zurückgeführt werden, wobei sie durch die Leitungen 24 und 25 gefördert werden.

Das rohe Kokereigas 4, das auf eine für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignete Temperatur durch die Absorption der Verbrennungswärme der Teerstoffe über das Heizrohr 37 erhitzt worden ist, wird zu einem Ammoniakzersetzungsreaktor 36 geführt, der mit einem Ammoniakzersetzung skatalysator gefüllt ist. Der Katalysator enthält Eisen im Zustand von reduziertem Eisen, das durch Reduzieren von Eisenoxid-tragenden Aluminiumoxid durch Wasserstoff hergestellt wird. Das in dem rohen Kokereigas enthaltene Ammoniak wird zur Erzeugung des reinen Gases 5 zersetzt.

Die Luft 11 zum Kühlen der Aluminiumoxidteilchen nach dem Verbrennen der Teerstoffe wird durch die Aluminiumoxidteilchen erhitzt, verläßt den Kühler 33 über eine Leitung 12, wird in einer Heizeinrichtung 40 durch ein abströmendes Verbrennungsgas 14 aus der Teerverbrennungseinrichtung 32 erhitzt und tritt in die Teerverbrennungseinrichtung 32 durch eine Leitung 13 ein, um die Teerstoffe in den Aluminiumoxidteilchen zu verbrennen. Dann erhitzt das abströmende Verbrennungsgas, welches die Teerverbrennungseinrichtung 32 durch eine Leitung 14 verläßt, die Luft 12 und verläßt das System als Rauchgas 15.

Die Absorberteilchen, deren Eisenoxid in Eisensulfid durch die Reaktion mit Schwefelwasserstoff in dem Entschwefelungsreaktor 34 umgewandelt ist, werden einem Regeneratoreaktor 35 zugeführt, in welchem das Eisensulfid mit Luft oder mit Luft vermischtem Dampf als Regenerierungsgas 8 in einem Wirbelbettzustand oxidiert und zu Eisenoxid regeneriert wird. Die regenerierten Absorberteilchen werden zum Entschwefelungsreaktor 34 über eine Leitung 7 zu-

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rückgeführt. Feine Absorberteilchen, die in dem abströmenden Regenerierungsgas enthalten sind, welches den Regeneratorreaktor 35 verläßt, werden in einem Zyklon 39 gewonnen und zum Reaktor 35 zurückgeführt, ehe das Regenerierungsgas das System verläßt. Bei der in dem Blockschema von Fig. 3 gezeigten Ausführungsform, bei welcher ein rohes Kokereigas mit der in Tabelle II gezeigten Zusammensetzung bei einer Temperatur von 800⁰C und unter einem Druck von 20 bar als Rohgas 1 verwendet wird, besteht ein Betriebsbeispiel darin, daß das rohe Kokereigas 2 nach dem Entfernen der Teerstoffe in den Entschwefelungsreaktor 34 bei 65O⁰C eintritt und ihn bei etwa 650*C und einer Konzentration an restlichem Schwefelwasserstoff von weniger als 40 ppm im rohen Kokereigas 3 verläßt, d.h. mehr als 99% des Schwefelwasserstoffs sind entfernt. Das rohe Kokereigas 3 wird auf Atmosphärendruck durch die Expansionsturbine reduziert, durch die Verbrennungswärme der Teerstoffe auf 810*C erhitzt und zum Ammoniakzersetzungsreaktor 36 geführt. Es verläßt den Reaktor 36 als reines Gas 5 mit 800⁰C und einer Restkonzentration an Ammoniak von weniger als 45 ppm im reinen Gas, d.h. mehr als 99% des Ammoniaks sind zersetzt.

Wenn das rohe Kokereigas 3 in der Expansionsturbine 41 expandiert, erfolgt eine geringe Temperaturabsenkung zusammen mit der Druckreduzierung. Die Temperaturabsenkung hängt von dem Expansionsverhältnis des rohen Kokereigases 3 auf das expandierte rohe Kokereigas 3¹ durch die Expansion der Turbine 41 ab. Das heißt, daß die Temperatur des rohen Kokereigases 4, das man nach dem Durchgang des expandierten rohen Kokereigases 3' durch das Heizrohr 37 erhält und durch die Verbrennung der Teerstoffe in der Teerverbrennungseinrichtung 32 erhitzt ist, durch das Expansionsverhältnis der Expansionsturbine 41 beeinflußt wird. Die AmmoniakZersetzungsreaktion wird sowohl von der Temperatur als auch vom Druck des rohen Kokereigases 4 gesteuert. Somit hängt die Konzentration des restlichen Ammoniaks im reinen Gas 5, d.h. die Konzentration des nicht zersetzten Ammoniaks entsprechend dem chemischen Gleichgewicht, wenn das rohe Kokereigas 4 durch den Ammoniakzersetzungsreaktor 36 geführt wird, der mit Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthaltenden

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Katalysator gefüllt wird, von einem Expansionsverhältnis zwischen dem rohen Kokereigas 3 und dem durch die Expansionsturbine 41 expandierten rohen Kokereigas 3' ab.

Diese Beziehung wird im Folgenden und anhand der Ausführungsforin von Fig. 3 unter Verwendung des rohen Kokereigases nach Tabelle I näher erläutert.

In Tabelle III sind die Meßergebnisse der Temperatur und des Drucks für das rohe Kokereigas 3' und 4 und das reine Gas 5 sowie die Konzentration des restlichen Ammoniaks in dem reinen Gas 5 gezeigt, wobei das Expansionsverhältnis zwischen dem rohen Kokereigas 3 und dem durch die Expansionsturbine 41 expandierten Kokereigas 3¹ geändert wird.

Wie aus Tabelle III zu ersehen ist, werden die Konzentrationen des restlichen Ammoniaks auf Konzentrationen unter 300 ppm zwischen Expansionsverhältnissen von 1,3-4 gedrückt.

Die Beziehung wird noch deutlicher, wenn das Diagramm von Fig. 2 einbezogen wird.

In Fig. 2 zeigt die Kurve I eine Beziehung zwischen der Ammoniakzersetzungstemperatur und der Konzentration des restlichen Ammoniaks bei einem Druck von 20 bar. Die Kurve II steht für 15 bar, die Kurve III für 10 bar, die Kurve IV für Werte unter 7,5 bar, die Kurve V für Werte unter 5 bar.

In Fig. 2 zeigt der Punkt 0 die Konzentration des restlichen Ammoniaks, wenn die Ammoniakzersetzung unter den Auslaßbedingungen für das rohe Kokereigas aus dem Vergasungsofen ausgeführt wird, also bei 20 bar und 800⁰C. Nach dem Stand der Technik muß das rohe Kokereigas jedoch auf eine Temperatur gekühlt werden, die für das Entfernen des Schwefelwasserstoffs geeignet ist, während der Druck unter 20 bar gehalten wird. Das heißt, das rohe Kokereigas von 800⁰C wird längs der Kurve I in Fig. 2 auf den Punkt 9, also

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afu 65O⁰C abgekühlt, was für das Entfernen von Schwefelwasserstoff erforderlich ist. Dabei liegt die Konzentration des verbleibenden Ammoniaks nach der Ammoniakzersetzungsreaktion bei 810 ppm.

Andererseits wird das rohe Kokereigas adiabat unter Abgabe von Arbeit expandiert, wodurch sowohl der Druck als auch die Temperatur sinken und das expandierte Kokereigas wieder auf eine für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignete Temperatur durch die Teerverbrennungseinrichtung 37 erhitzt wird. Somit ändert sich die Konzentration des restlichen Ammoniaks nach der Ammoniakzersetzungsreaktion von Kurve I auf Kurve II, Kurve III, Kurve IV und Kurve V von Fig. 2, was zu Konzentrationen des Restammoniaks führt, die durch die Punkte 1, 2, 3 und 4 dargestellt sind, von denen jeder für den Versuch 1,2,3 und 4 von Tabelle III steht. Jeder Punkt liegt unter 300 ppm, was bedeutet, daß das Ammoniak mit nur einem Drittel der Konzentration nach dem Stand der Technik, der durch den Punkt 9 dargestellt ist, verbleibt.

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Tabelle IIx

CD O co 00

cn

σ> co rs?

Versuch Nr.	Expansions- Verhältnis	^~~^~^-~^Xjeitung Nr. Zustand " -^^__^	3	.3!	. . 4	. 5 .
1	1,33	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm)	20 653 10 000	15 606 10 000	15 756 10 000'	15 756 292
2	2,0	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm)	20 653 10 000	10 544 10 000	10 694 .10 000	10 694 290 .
3	2,67	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm) .	20 653 10 000 .	7,5 505 10 000	7,5 655 10 000	7,5 655 . 28.9 .
4	4,0	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm)	20 653 10 000	5,0 455 10 000	5,0 605 10 000	5,0 605 290

U) O I

OO tn κ;

CO

DEA-14373 -31-

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 3 nur in den nachstehenden Punkten. Nach der Entschwefelung, Expansion und dem Erhitzen in der Schwefelverbrennungseinrichtung wird dem rohen Kokereigas 4 Luft 43 bei einem Oxidationserhitzer 42 zugeführt, in welchem ein Teil des in dem rohen Kokereigas 4 enthaltenen Verbrennungsgases durch Oxidation verbrannt wird, um die Temperatur des rohen Kokereigases weiter zu erhöhen, damit man ein Kokereigas 4¹ erhält, welches einen für die Ammoniakzersetzung geeigneteren Zustand hat. Das erhaltene Kokereigas 4' tritt dann in den Ammoniakzersetzungsreaktor 36 ein. Die Luftmenge 43, die dem rohen Kokereigas 4 zuzusetzen ist, wird im Hinblick auf die Temperatur des rohen Kokereigases 4 und die Ammoniakzersetzungstemperatur eingestellt und ist auf einen Bereich begrenzt, der der Minimalanforderung für den auferlegten Anteil an brennbarem Gas genügt, wenn reines Gas in einer nicht gezeigten Verbrennungseinrichtung nach der Ammoniakzersetzung verbrannt wird, um ein Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck für den Antrieb einer nicht gezeigten Gasturbine zu erhalten.

In Tabelle IV sind die Ergebnisse der Ammoniakzersetzung durch Zugabe eingestellter Luftmengen zu dem rohen Kokereigas 4 zusammengefaßt, die durch die Expansionsturbine bei den in Tabelle III gezeigten Expansionsverhältnissen erhalten werden. Das rohe Kokereigas wird auf eine Temperatur von 800⁰C erhitzt, also auf die gleiche Temperatur wie die Auslaßtemperatur des Vergasungsofens, und zwar durch teilweise Verbrennung des rohen Kokereigases mit der zugesetzten Luft, wobei ein Verbrennungsverhältnis des verbrennbaren Gases in dem rohen Kokereigas 4 und die Konzentration des Restammoniaks im reinen Gas 5 aus dem Ammoniakzersetzungsreaktor 36 ebenfalls angeführt sind.

Wie sich aus Tabelle IV ergibt, ist der Einfluß der Zugabe von Luft zum rohen Kokereigas 4 und des teilweisen Verbrennens des rohen Kokereigases mit der zugesetzten Luft zur Erhöhung der Temperatur des rohen Kokereigases für die Ammoniakzersetzung

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wirksam. Die Konzentration des restlichen Ammoniaks kann auf etwa 70 ppm bei Verwendung von nur 6% des brennbaren Gases in dem rohen Kokereigas abgesenkt werden. Dieser Effekt ergibt sich aus Fig. 2 unter Bezugnahme auf die Punkte 5, 6, 7 und. 8, von denen jeder dem Versuch 5_r 6, 7 bzw. 8 in Tabelle IV entspricht.

Die Konzentration des restlichen Ammoniaks kann weiter dadurch abgesenkt werden, daß die Menge des einzusetzenden verbrennbaren Gases erhöht wird, d.h. durch Erhöhung des Verbrennungsverhältnisses. Auch wenn das verbrennbare Gas vor der Verbrennungseinrichtung für die Gasturbine verbrannt wird, kann die ganze Verbrennungswärme genutzt werden, um die fühlbare Wärme des rohen Kokereigases ohne irgendeinen Wärmeverlust zu erhöhen. Dadurch wird der thermische Gesamtwirkungsgrad des ganzen Energieerzeugungssystems überhaupt nicht geändert.

909825/0692 ORIGINAL INSPECTED

Tabelle IV

U) «J OJ

	CD
	O
	CD
-ti	CO
	Ch
*v'ä	***

Ci	m
Ε—ι,

Versuch Nr.	Expansions verhältnis	Verbrennungs verhältnis	^^~~~-^^^ Leitung Nr. Zustand --^^^	4	4¹	5
5	1,33	1 ,3%	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm)	15 756 10 000	15 800 10 000	15 800 . 220
6	2,0	3,2%	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm)	10 694 10 000	10 800 10 000	10 800 150
7	2,67	4,4%	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm)	7,5 655 10 000	7,5 800 10 000	7,5 800 110
8	4,0	5,9%	Druck (bar) Temperatur (⁰C) NH₃ (ppm)	5,0 605 10 000	5,0 800 10 000	5,0 800 73

Ui U)

tr κ.·

In den vorstehenden Tabellen III und IV sind Daten der Druckreduzierung nur bis zu 5 bar angegeben, da eine Druckreduzierung
bis zu etwa 5 bar als in der Praxis für das reine Gas für die Verbrennung in einer darauffolgenden Brennkammer einer Gasturbine als geeignet angesehen werden kann, und zwar im Hinblick auf die
Wechselbeziehung zwischen dem Kompressionsverhältnis der darauffolgenden Verbrennungseinrichtung zuzuführenden Luft, dem Kompressionswirkungsgrad, dem Expansionsverhältnis in der Gasturbine und dem Wirkungsgrad sowie die Beziehung zur Ammoniakzersetzungstemperatur. Wenn jedoch das rohe Kokereigas auf Atmosphärendruck
expandiert ist, auf 810⁰C erhitzt und dem Ammoniakzersetzungsreaktor zugeführt ist, kann die Konzentration des verbleibenden
Ammoniaks auf weniger als 45 ppm reduziert werden, wie dies oben
beschreiben ist.

Bei der in Pig. 3 gezeigten Ausführungsform können Druck und Temperatur de£ rohen Kokereigases wirksam reguliert werden. Das Entfernen der Teerstoffe, des Schwefelwasserstoffs und des Ammoniaks aus dem rohen Kokereigas mit hoher Temperatur und hohem Druck kann mit gutem Wirkungsgrad ausgeführt werden. Auch die Druckreduzierung des rohen Kokereigases in der Expansionsturbine kann direkt in
elektrische Energie umgewandelt werden, wodurch die Reinigung des rohen Kokereigases mit hoher Temperatur und hohem Druck noch günstiger wird.

Gemäß der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform kann das Reinigen des rohen Kokereigases bei einer niedrigeren Konzentration an restlichem Ammoniak erhalten werden,so daß der strengeren Anforderung
für Gasturbinenzwecke zusammen sowohl mit einem sehr hohen Reinigungs- als auch thermischen Wirkungsgrad dadurch genügt wird, daß ein einfacher Oxidationserhitzer zusätzlich zu den bei der Ausführungsform von Fig. 3 erzielten Wirkungen vorgesehen wird.

Die Ausführungsform von Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungs form von Fig. 3 in folgenden Punkten:

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Teerentfernungseinrichtung 31, die TeerverbrennungSeinrichtung 32 und der Kühler sich bewegende Betten bzw. Wanderschichtbetten. Die Aluminiumoxidteilchen werden zwischen diesen Einrichtungen rezyklisiert. Bei der Ausführungsform von Fig. 5 sind die Teerentfernungseinrichtung 31, die Teerverbrennungseinrichtung 32 und der Kühler 33 Wirbelschichtbetten. Die Aluminiumoxidteilchen werden nacheinander zwischen diesen Einrichtungen rezyklisch bewegt. Das heißt, daß ein rohes Kokereigas, welches aus einem nicht gezeigten Vergasungsofen kommt, in eine Teerentfernungseinrichtung 31 eintritt und dort einer TemperaturabSenkung und dem Entfernen der Teerstoffe ausgesetzt wird. Dann wird es über eine Leitung 2 zu einem Entschwefelungsreaktor 34 geführt, wo der Schwefelwasserstoff aus dem rohen Kokereigas durch die Reaktion mit den Feststoffabsorberteilchen entfernt wird, die aus darin ausgeordnetem Eisenoxid oder aus Eisenoxid enthaltenden Teilchen bestehen. Das Gas verläßt den Reaktor als rohes Kokereigas 3 nach der Entschwefelung. Der Druck des rohen Kokereigases 3 wird dann auf Atmosphärendruck durch die Expansionsturbine 41 reduziert. Dann erfolgt ein Erhitzen durch ein Erhitzungsrohr 31 mit der Verbrennungswärme der Peerstoffe auf eine Temperatur, die für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignet ist. Das Gas wird dann zum Ammoniakzersetzungsreaktor 36 geführt, wo das Ammoniak in dem rohen Kokereigas durch einen Katalysator zersetzt wird, der Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält. Man erhält das reine Gas 5, Der Teerentfernungseinrichtung 31 werden zur Bewirkung der Abkühlung des rohen Kokereigases und zum Entfernen der Teerstoffe daraus Aluminiumoxidteilchen mit einer Temperatur zugeführt, die niedriger ist als die des rohen Kokereigases 1. Die Aluminiumteilchen mit dem gewonnenen Teerstoffen werden dann der Teerverbrennungseinrichtung 32 über eine Leitung zugeführt, wo die Teerstoffe mit erhitzter Luft 13 im Wirbelbettzustand der Aluminiumteilehen verbrannt werden, um das rohe Kokereigas 3, welches durch das Heizrohr 37 strömt, zu erhitzen. Die von den Teerstoffen durch Verbrennen befreiten Aluminiumoxidteilchen werden einem Kühler 33 über eine Leitung 22 und durch Luft 11 auf

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eine Temperatur abgekühlt, die niedriger ist als die des rohen Kokereigases 1, und der Teerentfernungseinrichtung 31 über die Leitung 21 wieder zugeführt.

Die Luft 11 wird durch den Kontakt mit den Aluminiumoxidteliehen in dem Wirbelbettzustand in dem Kühler 33 erhitzt, durch eine Leitung 12 geführt, in einem Wärmeaustauscher 40 mit dem aus der Teerverbrennungseinrichtung abströmenden Verbrennungsgas erhitzt und der Teerverbrennungseinrichtung 32 durch eine Leitung 13 zugeführt.

Bei der Ausführungsform von Fig. 5 verläßt das rohe Kokereigas den Vergasungsofen mit 800⁰C und hat die gleiche Zusammensetzung wie in Tabelle II. Es kann die gleiche Betriebsleistung wie bei der Ausführungsform von Fig. 3 erreicht werden, wobei der Entfernungsprozentsatz sowohl an Schwefelwasserstoff als auch Ammoniak mehr als 99% beträgt. Außerdem erhält man reines Gas mit einer Temperatur von 800⁰C.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von denen der Figuren 3 und 5 in den folgenden Punkten:

Bei den in den Figuren 3 und 5 gezeigten Ausführungsformen wird die Temperatur des rohen Kokereigases auf eine Temperatur abgekühlt, die für die Entfernungsreaktion des Schwefelwasserstoffs durch fortlaufenden Kontakt mit den Feststoffteilchen geeignet ist, die eine Temperatur haben, die niedriger als die Auslaßtemperatur des rohen Kokereigases aus dem Vergasungsofen ist. Gleichzeitig werden dabei die Teerstoffe von den rohen Kokereigasen auf den Feststoffteilchen gewonnen, während bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform das rohe Kokereigas noch tiefer mit einem Kühlrohr unter Vorhandensein der Feststoffteilchen abgekühlt wird, um die Teerstoffe in höherem Ausmaß zu gewinnen.

Bei der Ausführungsform von Fig. 6 tritt das rohe Kokereigas 1 in

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eine Teerentfernungseinrichtung 31 ein, die mit einem Kühlrohr 48 versehen ist, durch welches Wasser als Kühlmedium fließt. Das rohe Kokereigas wird durch das Kühlrohr zusätzlich zu dem Kontakt mit den Aluminiumoxidteilchen im Wirbelbettzustand auf eine Temperatur abgekühlt, die für die Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff geeignet ist. Gleichzeitig werden die in dem rohen Kokereigas enthaltenen Teerstoffe auf den Aluminiumoxidteilchen durch Kondensation und Abscheidung gewonnen. Die fühlbare Wärme und die latente Wärme der Temperaturabsenkung des rohen Kokereigases und die Kondensation der Teerstoffe werden durch Umwandlung des durch das Kühlrohr 48 strömenden Wassers 16 in Dampf 17 gewonnen. Das die Teerentfernungseinrichtung 31 verlassende rohe Kokereigas 2 tritt in einen Entschwefelungsreaktor 34 ein, in welchem das rohe Kokereigas mit Feststoffabsorberteilchen aus Eisenoxid oder mit Eisenoxid enthaltenden Feststoffabsorberteilchen in einem Wirbelbettzustant kontaktiert wird, um darin enthaltenen Schwefelwasserstoff zu entfernen. Das Gas verläßt den Reaktor 34 als entschwefeltes rohes Kokereigas 3. Der Druck des rohen Kokereigases wird durch eine Expansionsturbine 41 auf Atmosphärendruck reduziert.

Die Aluminiumoxidteilchen, auf denen die Teerstoffe abgeschieden sind, werden zu einer Teerverbrennungseinrichtung 32 gebracht, wo die Teerstoffe auf den Aluminiumoxidteilchen in einem Wirbelbettzustand mit heißer Luft 13 verbrannt werden, um das rohe Kokereigas 3, weiches die Entschwefelungs- und Expansionsstufe verläßt, durch ein in der Teerverbrennungseinrichtung 32 vorgesehenes Heizrohr 37 auf eine Temperatur zu erhitzen, die für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignet ist. Die durch Entfernen der Teerstoffe durch Verbrennen regenerierten Aluminiumoxidteilchen werden zur Teerentfernungseinrichtung 31 über die Leitung 22 zurückgeführt und für die Gewinnung von Teerstoffen aus dem rohen Kokereigas wiederverwendet. Das die Teerverbrennungseinrichtung 32 verlassende Verbrennungsgas 14 erhitzt die Luft 11 zum Verbrennen der Teerstoffe über eine Heizeinrichtung 40, wodurch heiße Luft 13 er-

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zeugt wird.

Das rohe Kokereigas 4, das auf eine Temperatur erhitzt ist, die für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignet ist, tritt in den Ammoniakzersetzungsreaktor 36, der mit einem Katalysator gefüllt ist, welcher Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält. Das in dem rohen Kokereigas enthaltene Ammoniak wird dabei zersetzt und man erhält das reine Gas 5. Die Regenerierung der Absorberteilchen für die Entschwefelung kann in gleicher Weise wie vorstehend anhand der Ausführungsform von Fig. 3 beschrieben ausgeführt werden.

Wenn rohes Kokereigas mit 800*C, welches die gleiche Zusammensetzung wie in Tabelle II hat, als rohes Kokereigas 1 bei der Ausführungsform von Fig. 6 verwendet wird, ist das rohe Kokereigas 2 auf 635⁰C abgekühlt und enthält restliche nicht kondensierte Teerstoffe von etwa 12 g/Nm³, wobei mehr als 60% der Teerstoffe auf den Aluminiumoxidteilchen gewonnen werden. Das rohe Kokereigas 3 nach der Entschwefelung hat nahezu die gleiche Temperatur von 635*C und weniger als 30 ppm an restlichem Schwefelwasserstoff, d.h. es sind mehr als 99% des Schwefelwasserstoffs entfernt worden. Das rohe Kokereigas nach der Entschwefelung und Expansion ist auf 800*C durch Verbrennen der Teerstoffe erhitzt. Die Konzentration von restlichem Ammoniak in dem reinen Gas beträgt weniger als 50 ppm. Es sind also mehr als 99% des Ammoniaks zersetzt.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist eine Modifizierung gegenüber der Ausführungsform von Fig. 6 derart ausgeführt, daß eine größere Menge von Teerstoffen aus dem rohen Kokereigas dadurch entfernt wird, daß das rohe Kokereigas auf eine niedrigere Temperatur in der Teerentfernungseinrichtung abgekühlt wird. Die Temperatur des rohen Kokereigases, welches die Teerentfernungseinrichtung verläßt, ist niedriger als bei der Ausführungsform von Fig. 6. Zum Erhitzen des rohen Kokereigases auf eine Temperatur, die für das Entfernen des Schwefelwasserstoffs geeignet ist, wird

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eine zusätzliche Heizeinrichtung vorgesehen. Die Ausführungsform von Fig. 7 unterscheidet sich somit von der von Fig. 6 nur in dem Folgenden:

Das die Teerentfernungseinrichtung 31 mit einer niedrigeren Temperatur verlassende rohe Kokereigas wird auf eine Temperatur, die für die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs geeignet ist, durch Wärmeaustausch mit einem die Teerverbrennungseinrichtung 32 verlassenden Verbrennungsgas durch eine Heizeinrichtung 44 erhitzt, ehe es zu dem Entschwefelungsreaktor 34 geführt wird. Wenn rohes Kokereigas mit der Zusammensetzung von Tabelle II mit Aluminiumoxidteilchen kontaktiert und durch durch ein Kühlrohr 48 strömendes Wasser auf 400⁰C gekühlt wird, wird der größte Teil der in dem rohen Kokereigas 1 enthaltenen Teerstoffe auf den Aluminiumoxidteilchen kondensiert und zersetzt, d.h. 90% der Teerstoffe in dem rohen Kokereigas 1 werden auf den Aluminiumoxidteilchen abgeschieden.

Das die Teerentfernungseinrichtung 31 verlassende rohe Kokereigas wird zu der Erhitzungseinrichtung 34 geführt und auf eine Temperatur von 635^eC, die für das Entfernen von Schwefelwasserstoff geeignet ist, durch Wärmeaustausch mit dem Verbrennungsgas erhitzt, das durch Verbrennen der Teerstoffe in der Teerverbrennungseinrichtung 32 erzeugt wird. Dann wird das Gas zum Entschwefelungsreaktor 34 geführt. Das rohe Kokereigas 3, welches 40 ppm restlichen Schwefelwasserstoff bei 650*C enthält, verläßt den Reaktor 34. Sein Druck wird durch eine Expansionsturbine 41 auf Atmosphärendruck reduziert. Das Gas strömt durch das Heizrohr 37 in der Teerverbrennungseinrichtung 32 und wird dadurch durch die Verbrennungswärme der Teerstoffe auf 80O⁰C erhitzt. Das erhaltene rohe Kokereigas 4 wird dann einem Ammoniakzersetzungsreaktor 36 zugeführt, wo nahezu das ganze Ammoniak zersetzt wird. Man erhält ein reines Gas 5 mit 45 ppm Restammoniak bei etwa 800°C. Das reine Gas ist unschädlich. Mehr als 99% des Schwefelwasserstoffs und des Ammoniaks sind entfernt.

Die für die Gewinnung der Teerstoffe gemäß der Erfindung verwende-

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ten Feststoffteilchen sind nicht auf Aluminiumoxidteilchen und
ein Gemisch von Aluminiumoxid- und Siliziumoxidteilchen beschränkt. Der beschriebene Ammoniakzersetzungsreaktor kann in Kombination
mit einem Regenerationsreaktor für den Ammoniakzersetzungskatalysator verwendet werden. Die durch die Expansionsturbine erzeugte Nutzarbeit kann in elektrische Energie und zusätzliche mechanische Energie umgewandelt werden.

Die besten Temperatur- und Druckzustände zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und Ammoniak können erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß die in dem rohen Kokereigas enthaltenen Teerstoffe
wirksam genutzt werden, ohne daß sich bezüglich des Teers irgendwelche Probleme ergeben und ohne daß eine äußere Wärmequelle erforderlich ist. Das Entfernen des Schwefelwasserstoffs und die
Ammoniakzersetzung können mit sehr hohem Wirkungsgrad ausgeführt werden. Die Arbeit der Expansionsturbine kann in elektrische und mechanische Energie umgewandelt werden, wodurch die Energie des
rohen Kokereigases wirksam genutzt ist. Erfindungsgemäß kann das rohe Kokereigas durch Entfernen der schädlichen Komponenten wirksam mit einem hohen Energiewirkungsgrad und hoher Stabilität gereinigt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Reinigen von rohem Kokereigas mit hoher Temperatur und hohem Druck, welches Teerstoffe, Schwefelwasserstoff und Ammoniak enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Kokereigas mit Feststoffteilchen kontaktiert wird, wodurch es auf eine Temperatur gekühlt wird, die für die Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff geeignet ist, wobei gleichzeitig Teerstoffe in dem rohen Kokereigas durch Kondensation und Abscheidung auf den Feststoffen entfernt werden, daß dann der Schwefelwasserstoff aus dem rohen Kokereigas durch Kontakt mit Feststoffabsorberteilchen entfernt wird, daß das von dem Schwefelwasserstoff befreite rohe Kokereigas auf eine für die Ammoniakzersetzungsreaktion

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geeignete Temperatur durch die Verbrennungswärme erhitzt wird, die durch Verbrennen der gewonnenen Teerstoffe erzielt wird, und daß das Ammoniak aus dem rohen Kokereigas durch Kontakt mit einem Ammoniakzersetzungskatalysator entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen mit den darauf abgeschiedenen Teerstoffen, nachdem sie zum Kühlen des rohen Kokereigases auf die für die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs geeignete Temperatur abgekühlt worden sind, mit Heißluft in Kontakt gebracht werden, um die Teerstoffe zu verbrennen und um die Feststoffteilchen für den erneuten Gebrauch zur Gewinnung der Teerstoffe aus dem rohen Kokereigas zu regenerieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Kokereigas mit Feststoffteilchen kontaktiert wird, die durch Luft auf eine Temperatur abgekühlt werden, die niedriger ist als die Temperatur des rohen Kokereigases, wodurch das rohe Kokereigas auf eine Temperatur abgekühlt wird, die für die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs geeignet ist, wobei gleichzeitig in dem rohen Kokereigas enthaltene Teerstoffe durch Kondensation und Abscheidung auf den Feststoffteilchen gewonnen werden, daß die Feststoffteilchen mit den darauf abgeschiedenen Teerstoffen durch Verbrennen der Teerstoffe auf den Feststoffteilchen regeneriert werden und daß die regenerierten Teilchen durch Kontakt mit Luft gekühlt und zum Kühlen des rohen Kokereigases und zum Wiedergewinnen von Teerstoffen aus

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2 8 b / 1 4 3

dem rohen Kokereigas wiederverwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß das rohe Kokereigas auf eine für die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs geeignete Temperatur durch Kühlen über ein Kühlrohr bei Vorhandensein der Feststoffteilchen abgekühlt wird, wodurch Teerstoffe auf den Feststoffteilchen gleichzeitig durch Kondensantion und Abscheidung gewonnen werden, daß das von Schwefelwasserstoff befreite rohe Kokereigas auf eine für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignete Temperatur durch die Verbrennungswärme erhitzt wird, die durch Verbrennen der auf den Feststoffteilchen abgeschiedenen Teerstoffe erreicht wird, wodurch die Feststoffteilchen regeneriert werden, und daß die regenerierten Feststoffteilchen zur Gewinnung der Teerstoffe aus dem rohen Kokereigas wiederverwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Kokereigas durch Kühlen über ein Kühlrohr in Anwesenheit der Feststoffteilchen gekühlt wird, wodurch Teerstoffe in dem rohen Kokereigas in wesentlichem Ausmaß entfernt werden, und daß das gekühlte rohe Kokereigas auf eine Temperatur erhitzt wird, die für die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs geeignet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn ze ichnet, daß das gekühlte rohe Kokereigas auf eine Temperatur erhitzt

wird, die für die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs durch die Verbrennungswärme geeignet ist, die durch Verbrennen der auf den Feststoffteilchen abgeschiedenen Teerstoffe erreicht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennze ichnet, daß die Feststoffteilchen mit den darauf durch Kondensation infolge Kühlung des rohen Kokereigases abgeschiedenen Teerstoffen mit Heißluft kontaktiert und verbrannt werden, wodurch die Feststoffteilchen für die Gewinnung von Teerstoffen aus dem rohen Kokereigas regeneriert und wiederverwendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des von Schwefelwasserstoff befreiten rohen Kokereigases auf einen für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeigneten Druck reduziert wird, der niedriger ist als der Druck für die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs, und daß dann das Gas auf die für die Ammoniakzersetzungsreaktion geeignete Temperatur erhitzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des von Schwefelwasserstoff befreiten rohen Kokereigases durch Expansion reduziert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennze ichnet, daß Energie des rohen Kokereigases in Nutzleistung durch die

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IU 3 / i 4 3

Expansion umgewandelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das von Schwefelwasserstoff befreite rohe Kokereigas nach der Druckreduzierung und nach dem Erhitzen mit Luft vermischt wird und daß ein Teil der verbrennbaren Gase in dem Gemisch durch Oxidation verbrannt werden, wodurch das rohe Kokereigas auf eine Temperatur erhitzt wird, die für die ÄramoniakzerSetzungsreaktion geeignet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs dadurch ausgeführt wird, daß das rohe Kokereigas mit Feststoffabsorberteilchen in Form von Eisenoxid oder Eisenoxid enthaltenden Teilchen kontaktiert werden, während die Ammoniakzersetzungsreaktion ausgeführt wird, indem das rohe Kokereigas mit einem Katalysator kontaktiert wird, der Eisen im Zustand von reduziertem Eisen enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß die Feststoffteilchen Aluminiumoxidteilchen oder ein Gemisch von Aluminiumoxidteilchen und Siliziumdioxidteilchen sind.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff bei einer Temperatur von 550 bis 800°C ausgeführt wird, wäh-

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rend die Aitimonxakzersetzungsreaktion bei einer Temperatur von 700 bis 900⁰C unter einem Druck von nicht mehr als 15 bar ausgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion für die Entfernung von Schwefelwasserstoff bei einer Temperatur von 600 bis 750⁰C ausgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zum Entfernen von Schwefelwasserstoff bei einer Temperatur von 650⁰C ausgeführt wird.

17. Vorrichtung zum Reinigen eines rohen Kokereigases von hoher Temperatur und hohem Druck, gekennzeichnet durch einen Teerentferner (31) für den Kontakt mit dem rohen Kokereigas (1) mit hoher Temperatur und hohem Druck, welches Teerstoffe, Schwefelwasserstoff und Ammoniak enthält, mit Feststoffteilchen, deren Temperatur niedriger als die des rohen Kokereigases ist, wodurch das rohe Kokereigas gekühlt und Teerstoffe aus dem rohen Kokereigas durch Kondensation und Abscheidung auf den Feststoffteilchen gewonnen werden, durch einen Entschwefelungsreaktor (34) zum Kontaktieren des von Teerstoffen befreiten rohen Kokereigases mit Feststoffabsorberteilchen aus Eisenoxid oder aus Eisenoxid enthaltenden Teilchen, wodurch Schwefelwasserstoff aus dem Kokereigas entfernt wird, durch eine Teerverbrennungseinrichtung (32) zum Ver-

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brennen der auf den Feststoffteilchen gewonnenen Teerstoffe mit Luft, wodurch das von den Teerstoffen und Schwefelwasserstoff befreite rohe Kokereigas erhitzt wird und die Feststoffteilchen gleichzeitig regeneriert werden, durch einen Ammoniakzersetzungsreaktor (36) zum Kontaktieren des von den Teerstoffen und Schwefelwasserstoff befreiten, erhitzten rohen Kokereigases mit einem Eisen in Form von reduziertem Eisen enthaltenden Katalysator, wodurch das Ammoniak zersetzt und reines Gas hergestellt wird, wobei die Teerentfernungseinrichtung (31) mit dem Entschwefelungsreaktor (34), dieser mit dem Ainmoniakzer setzungsreaktor (36) über die Teerverbrennungseinrichtung (32) verbunden ist, wobei das rohe Kokereigas nacheinander durch die Teerentfernungseinrichtung (31), den Entschwefelung sr eak tor (34) und den Ammoniakzersetzungsreaktor (36) geführt wird, und die Teerentfernungseinrichtung (31) mit der Teerverbrennurigseinrichtung (32) in Verbindung steht, wodurch die Feststoffteilchen dort hindurchzirkulieren.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regeneratorreaktor (35) am Entschwefelungsreaktor (34) in Verbindung damit vorgesehen ist, wobei die Feststoffabsorberteilchen mit verminderter Aktivität aus dem Entschwefelungsreaktor (34) zum Regeneratorreaktor (35) abgezogen, darin durch Oxidation mit Luft regeneriert und als regenerierte Absorberteilchen zum Entschwefelungsreaktor (34) zurückgeführt werden.

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19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Entschwefelungsreaktor (34) und der Regeneratorreaktor (35) Wirbelschichtreaktoren sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennze ichn e t, daß die Teerentfernungseinrichtung (31) und die Teerverbrennungseinrichtung (32) Wanderschichteinrichtungen sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Teerentfernungseinrichtung (31) und die Teerverbrennungseinrichtung (32) Wirbelschichteinrichtungen sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die druckreduzierende Einrichtung (41) zwischen dem Entschwefelungsreaktor (34) und der Teerverbrennungseinrichtung (32) angeordnet ist, wodurch das rohe Kokereigas expandiert und Energie aus dem rohen Kokereigas in Form von Nutzenergie gewonnen wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die druckreduzierende Einrichtung (41) eine Expansionsturbine ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen Kühler (33) zum Kühlen der regenerierten Feststoffteilchen mit Luft von, Umgebungstemperatur auf die Teerverbrennungseinrichtung (32) folgend, wobei die Teerentfernungsein-

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richtung (31), die TeerverbrennungSeinrichtung (32) und der Kühler (33) hintereinander geschaltet sind, wodurch die Feststoffteilchen dort hindurchzirkulieren.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichn e t, daß die Teerentfernungseinrichtung (31), die Teerverbrennungseinrichtung (32) und der Kühler (33) jeweils Wanderschichtbetten aufweisen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Teerentfernungseinrichtung (31), die Teerverbrennungseinrichtung (32) und der Kühler (33) Wirbelschichtbetten aufweisen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung zum Führen der Luft vom Kühler (33) zur Teerverbrennungseinrichtung (32) eine Heizeinrichtung (40) angeordnet ist, um die Luft durch den Wärmeaustausch mit einem Verbrennungsgas zu erhitzen, welches die Teerverbrennungseinrichtung (32) verläßt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung (14) zum Führen des die Teerverbrennungseinrichtung (32) verlassenden rohen Kokereigases zum Ammoniakzersetzungsreaktor (36) eine Oxidationserhitzungseinrichtung (42) angeordnet ist, wobei ein Teil der brennbaren

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Gase in dem rohen Kokereigas mit der Oxidationserhitzungseinrichtung zugeführter Luft verbrannt wird.

29. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in der Teerentfernungseinrichtung (31) ein Kühlrohr (38) vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekenn zeichnet, daß in einer Leitung, die das Brenngas von der Teerverbrennungseinrichtung (32) führt, eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, wodurch zur Teerverbrennungseinrichtung (32) geführte Luft durch den Wärmeaustausch mit den Verbrennungsgasen erhitzt wird.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Heizeinrichtung zum Erhitzen der Luft für die Teerverbrennungseinrichtung (32) und der Teerverbrennungseinrichtung (32) in einer Leitung zum Führen des Verbrennungsgases von der Teerverbrennungseinrichtung weg eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, wodurch das die Teerentfernungseinrichtung (31) verlassende rohe Kokereigas durch den Wärmeaustausch mit dem Verbrennungsgas erhitzt wird.

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