[go: up one dir, main page]

DE3621041A1 - Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigem brennstoff und entfernung von hcn, nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) und cos aus dem dadurch gebildeten synthesegas - Google Patents

Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigem brennstoff und entfernung von hcn, nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) und cos aus dem dadurch gebildeten synthesegas

Info

Publication number
DE3621041A1
DE3621041A1 DE19863621041 DE3621041A DE3621041A1 DE 3621041 A1 DE3621041 A1 DE 3621041A1 DE 19863621041 DE19863621041 DE 19863621041 DE 3621041 A DE3621041 A DE 3621041A DE 3621041 A1 DE3621041 A1 DE 3621041A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gasification
zone
cos
hcn
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19863621041
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Lewis Heitz
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.)
SHELL INT RESEARCH
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
SHELL INT RESEARCH
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHELL INT RESEARCH, Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical SHELL INT RESEARCH
Publication of DE3621041A1 publication Critical patent/DE3621041A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/52Ash-removing devices
    • C10J3/526Ash-removing devices for entrained flow gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/78High-pressure apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/86Other features combined with waste-heat boilers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903Feed preparation
    • C10J2300/0909Drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0979Water as supercritical steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergasung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff.
Bei der Teilverbrennung oder Vergasung eines kohlenstoffhaltigen Materials, wie Kohle wird dieses Material bei erhöhten Temperaturen mit einem beschränkten Volumen an Sauerstoff umgesetzt, wobei diese Reaktion vorteilhafterweise in Gegenwart von Zusatzstoffen, wie Wasserdampf, Kohlendioxid oder verschiedener anderer Materialien durchgeführt wird. Diese Vergasungsreaktion erzeugt ein Gas, welches auch unter der Bezeichnung Synthesegas bekannt ist und das zur Hauptsache Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält. Gleichzeitig werden aber auch wechselnde Mangen an anderen Gasen erzeugt, wie Kohlendioxid und Methan und außerdem die verschiedensten flüssigen und festen Materialien, wie kleine Ascheteilchen. Im allgemeinen werden die mit dem Gas mitgerissenen festen Materialien üblicherweise aus dem rohen Synthesegas mittels einer Kombination von Zyklonen oder Separatoren oder einem Wasserwaschsystem, welches Waschkühler bzw. Venturiwäscher umfaßt oder mittels Filtern oder elektrostatischen Ausfällvorrichtungen oder einer Kombination solcher Systeme abgetrennt.
Das aus dem Vergaser oder der Vergasungszone abgezogene rohe Synthesegas enthält außer den vorstehend genannten Materialien auch noch schwefelhaltige Gase, wie Schwefelwasserstoff und Carbonylsulfid sowie kleine Mengen an Ammoniak und Cyanwasserstoff. Die Anwesenheit von HCN, NH3 und COS (Carbonylsulfid) in dem bei der Vergasung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes wie Kohle gebildeten Synthesegases erschwert die Entfernung von zusätzlichen Verunreinigungen, wie H2S und/oder CO2, und führt zu Problemen bezüglich der Produktqualität und was die Kontrollerfordernisse in bezug auf die Luftverschmutzung anbetrifft. Obwohl HCN, HN3 und COS, wie bereits angedeutet, nur in kleinen Mengen anwesend sind, beispielsweise in Mengen von insgesamt weniger als 1 Volumenprozent, bezogen auf das gesamte Roh-Synthesegas, müssen diese kleinen Mengen doch beseitigt werden, bevor das Synthesegas praktisch verwendet werden kann.
Daher ist eine in der Praxis gut durchführbare wirksame Verfahrensmaßnahme zur Entfernung dieser Verunreinigungen von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren für die Vergasung eines kohlenstoffhaltigen Materials zur Verfügung zu stellen, bei dem diese Verunreinigungen in einer praktisch gut durchführbaren und wirksamen Weise entfernt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vergasung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte.
  • a) Teilverbrennung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff in Teilchenform in einer Vergasungszone, welche mindestens einen Vergasungsreaktor umfaßt, unter Erzeugung eines Gasstromes, der Synthesegas, teilchenförmiges Material und kleine Anteile an HCN, NH3 sowie COS enthält;
  • b) Abkühlen des Gasstromes und Abtrennen von mindestens der Hauptmenge an teilchenförmigem Material daraus sowie Auswaschen des Gasstromes in einer Waschzone mit einer wirksamen Menge einer wäßrigen Waschlösung zwecks Entfernung von HCN, NH3, COS und Restmengen an teilchenförmigem Material aus dem Synthesegas, wodurch ein gereinigtes Synthesegas und eine beladene Waschlösung erhalten werden;
  • c) Abstreifen der Hauptmenge an HCN, NH3 und COS aus mindestens einem Teil der beladenen Waschlösung in einer Abstreifzone unter Erzeugung einer HCN, NH3 und COS enthaltenden Gasmischung und einer abgestreiften flüssigen Mischung sowie Abtrennen der Gasmischung von der abgestreiften flüssigen Mischung und Abziehen der Gasmischung aus der Abstreifzone;
  • d) Einspeisen mindestens eines Anteils der in Stufe (c) gebildeten und abgezogenen Gasmischung in mindestens einen Vergasungsreaktor der Vergasungszone.
Durch das Einspeisen der Gasmischung in die Vergasungszone werden die vorstehend genannten Verunreinigungen praktisch vollständig in leicht beseitigbares und/oder weiterverwendbares gasförmiges Material umgewandelt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird mindestens die Hauptmenge der abgestreiften flüssigen Mischung in die Waschzone zurückgeleitet, um darin als wäßrige Waschmischung wiederverwendet zu werden. Außerdem kann teilchenförmiges Material aus der wäßrigen Mischung vor deren Einspeisung in die Abstreifzone abgetrennt werden oder derartiges teilchenförmiges Material kann aus der abgestreiften flüssigen Mischung vor deren Wiedereinspeisung in die Waschzone abgetrennt werden.
Die Teilchenverbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien wie beispielsweise Kohle zwecks Erzeugung von Synthesegas, welches im wesentlichen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht, ist an sich wohl bekannt und ein Überblick über derartige bekannte Verfahren ist in "Ullmann's Enzykolpädie der technischen Chemie", Band 10 (1958), Seiten 360 bis 458 zu finden. Mehrere derartige Verfahren für die Herstellung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gasen befinden sich auch derzeit in der Entwicklung. Demgemäß werden Einzelheiten des Vergasungsverfahrens nur insoweit angegeben, als es für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.
Im allgemeinen wird die Vergasung von kohlenstoffhaltigem Material mittels Teilverbrennung solchen Materials mit einem beschränkten Volumen an Sauerstoff bei einer Temperatur von üblicherweise zwischen 800 und 2000°C und vorteilhaft bei einer Temperatur zwischen 1050 und 2000°C durchgeführt. Wenn eine Temperatur im Bereich von 1050 bis 2000°C verwendet wird, kann das Produktgas sehr kleine Mengen an gasförmigen Nebenprodukten, wie Teere, Phenole und kondensierbare Kohlenwasserstoffe enthalten. Zu den kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien gehören Lignit, bituminöse Kohle, sub-bituminöse Kohle, Anthrazit, Koks, Holz und schwere Erdölrückstände. Lignite und Kohlesorten sind besonders vorteilhafte kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterialien. Um eine schnellere und vollständigere Vergasung zu erzielen, ist es vorteilhaft, das feste kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterial vorher zu pulverisiern. Die Teilchengröße kann dabei derart gewählt werden, daß 70% der festen Zuspeisung durch ein 200-Maschen-Sieb hindurchgehen. Die Vergasung wird vorteilhaft in Gegenwart von Sauerstoff und Wasserdampf durchgeführt, wobei die Reinheit des Sauerstoffes zweckmäßig mindestens 90 Volumenprozent beträgt, während Verunreinigungen in Form von Stickstoff, Kohlendioxid und Argon zulässig sind. Obwohl im allgemeinen ein Verhältnis von Sauerstoff zu Wasserdampf so gewählt werden kann, daß je Volumenanteil Sauerstoff 5 bis 150 Volumenteile Wasserdampf vorhanden sind, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch anwendbar, wenn davon ganz unterschiedliche Mengenverhältnisse von Sauerstoff zu Wasserdampf angewendet werden. Der eingesetzte Sauerstoff kann vor der Kontaktierung mit dem kohlenstoffhaltigen Material erhitzt werden, beispielsweise auf eine Temperatur im Bereich von etwa 200 bis 500°C.
Die Einzelheiten des Vergasungsreaktorsystems sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und geeignete Reaktoren werden in der britischen Patentschrift Nr. 15 01 284 und in der US-Patentschrift Nr. 40 22 591 beschrieben. Die hohe Temperatur, bei welcher die Vergasung stattfindet, läßt sich einstellen, indem man das kohlenstoffhaltige Material mit Sauerstoff und Wasserdampf in einem Reaktor bei hohen Durchflußgeschwindigkeiten umsetzt. Eine vorteilhafte lineare Geschwindigkeit liegt im Bereich von 10 bis 100 m je Sekunde, obwohl auch höhere oder niedrigere Geschwindigkeiten Anwendung finden können. Auch der Druck, bei welchem die Vergasung durchgeführt wird, kann innerhalb weiter Bereiche variieren, beispielsweise im Bereich von 1 bis 200 Bar. Für die Verweilzeiten besteht gleichfalls eine große Variationsbreite. Übliche Verweilzeiten betragen 0,2 bis 20 Sekunden. Mit Verweilzeiten im Bereich von 0,5 bis 15 Sekunden werden vorteilhafte Ergebnisse erzielt.
Nachdem die Ausgangsmaterialien umgesetzt worden sind, wird das Reaktionsprodukt, welches Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasser sowie die vorstehend erwähnten Verunreinigungen enthält, aus dem Reaktor abgezogen. Dieses Gas, welches üblicherweise eine Temperatur zwischen 1050 und 1800 °C aufweist, kann auch noch Verunreinigungen, wie Asche und feste kohlenstoffhaltige Teilchen, enthalten. Um die Entfernung der Verunreinigungen aus dem Gas zu ermöglichen, sollte der Reaktionsproduktstrom zunächst gekühlt werden. Es sind eine ganze Reihe von ausgeklügelten Techniken entwickelt worden, um den Gasstrom abzukühlen, wobei die betreffenden Techniken im allgemeinen dadurch gekennzeichnet sind, daß ein Kessel verwendet wird, in dem Wasserdampf mittels der Abhitze erzeugt wird. Zyklone oder andere geeignete Abtrennungstechniken können angewendet werden, um Feststoffteilchen aus dem Gasstrom zu entfernen. Obwohl solche Maßnahmen durchgeführt werden können, ist eine weitere Verminderung des Feststoffanteils in vielen Fällen wünschenswert. Zu diesem Zweck kann man den Gasstrom durch eine Waschzone hindurchsenden, in welcher er mit einer wäßrigen Waschflüssigkeit ausgewaschen wird. Diese Waschzone kann eine oder mehrere Waschabschnitte oder Waschtürme aufweisen. Der hier verwendete Ausdruck "wäßrige Waschlösung" umfaßt u. a. Wasser, die verschiedensten Verfahrensströme und die Lösung, aus welcher HCN, NH3 und COS abgestreift worden ist, d. h. die Kreislauflösung. Die wäßrige Waschlösung kann außerdem andere Materialien enthalten, wie selektiv ausgewählte Amine, um die Entfernung der Verunreinigungen zu erleichtern. Außerdem können alkalische Substanzen zugesetzt werden, um den pH-Wert einzustellen und eine optimale Abtrennung der Verunreinigungen zu ermöglichen. Wasser kann für das Auswaschen von HCN und NH3 verwendet werden und eine Aminlösung kann, gewünschtenfalls in einer gesonderten Stufe, für die Entfernung von COS verwendet werden. Wenn mehr als eine Auswaschstufe angewendet wird, so können die betreffenden Lösungen vor ihrer Zuspeisung in die Abstreifzone vereinigt werden. Dem Fachmann ist es gegeben, den pH-Wert, die Zusammensetzung und die Volumenmengen der wäßrigen Waschlösung so aufeinander einzustellen, daß praktisch die Gesamtmenge an HCN, NH3 und COS aus dem Synthesegasstrom abgetrennt werden. Eine geeignete Waschvorrichtung wird in der britischen Patentschrift Nr. 8 26 209 beschrieben. Aufgrund einer solchen Waschbehandlung wird ein Gas erhalten, welches praktisch keine Feststoffe mehr enthält und welches eine Temperatur zwischen 20 und 40°C aufweist.
Es wurde vorstehend darauf hingewiesen, daß durch die Behandlung mit der wäßrigen Waschlösung nicht nur der Restanteil an Festkörperteilchen, sondern auch wesentliche Mengen an HCN, NH3 und COS aus dem Gasstrom abgetrennt werden. Die vorliegende Erfindung zielt ab auf die Behandlung der mit Verunreinigungen angereicherten oder "beladenen" Waschlösungen und löst die Aufgabe, den Ausstoß an HCN, NH3 und COS, der behandelt oder beseitigt werden muß, ganz wesentlich zu verringern. Der hier verwendete Ausdruck "beladen" soll lediglich zum Ausdruck bringen, daß die Waschlösung(en) nach der Verwendung beim Auswaschen des Gasstromes endliche Mengen an einer oder mehreren der erwähnten gasförmigen Verunreinigungen enthält(enthalten).
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die wäßrige Waschlösung, in der HCN, NH3 und COS gelöst sind, einer Abstreifzone oder einem Abstreifer zugeführt, wobei dann die gasförmigen Verunreinigungen aus der Lösung abgestreift werden. Diese Maßnahme erfolgt zweckmäßig dadurch, daß man die aus der Waschzone erhaltenen Lösungen in Form eines Nebenstromes abzieht und in die Abstreifzone einspeist, in welcher geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die gasförmigen Verunreinigungen von der Lösung abzustreifen.
In dem Abstreifer kann die Waschlösung durch Erhitzen, durch Kontaktieren mit einem nicht-reagierenden Gas oder einer Kombination dieser beiden Maßnahmen abgestreift werden. Durch das Abstreifen wird ein Gasstrom gebildet, welcher HCN, NH3 und COS enthält. Die abgestreifte Lösung kann, worauf bereits hingewiesen wurde, noch Feststoffe enthalten, und diese Feinststoffe, welche von kaum wahrnehmbaren Mengen bis zu einer Konzentration von etwa 2 bis 5 Gewichtsprozent darin vorliegen können, bestimmen die weitere Art der Endbehandlung oder der Beseitigung der Lösung. Die abgestreifte Lösung kann zur erneuten Verwendung in die Waschzone zurückgeführt werden.
Wie vorstehend angegeben, kann die Waschlösung entweder durch Erhitzen oder durch Durchströmen-lassen mit einem nicht-reagierenden Gas oder durch eine Kombination beider Maßnahmen abgestreift werden. Wenn man nur Wärmeenergie für diesen Zweck verwendet, dann muß die Wärmemenge ausreichend sein, um die gelösten Gase freizusetzen. Es ist nicht erforderlich, daß diese abgestreiften Gase vor Zuspeisung zu dem Vergasungsreaktor erhitzt werden. Geeignete Vorrichtungen für diesen Zweck umfassen beispielsweise eine mit Füllkörpern gefüllte oder eine mit Austauschböden versehene Kolonne mit einem Wiederaufkocher. Im allgemeinen sind Temperaturen im Bereich von etwa 100 bis 300°C und vorteilhaft im Bereich von etwa 200 bis 300°C geeignet, um die gelösten Gase freizusetzen.
Wenn ein nicht-reagierendes Abstreifgas verwendet wird, so wird dieses unter geeignetem Druck von beispielsweise 3 bis 5 at zugeführt, um die gelösten Gase aus der Waschlösung abzustreifen. Es kann irgendeine geeignete Abstreifvorrichtung für diesen Zweck verwendet werden, beispielsweise eine mit Füllkörpern gepackte Kolonne oder eine mit Austauschböden versehene Kolonne. In den Fällen, wo das Verstopfen durch noch vorhandene Festkörper ein Problem darstellen könnte, können auch andere Vorrichtungen eingesetzt werden, unabhängig davon, ob das Abstreifen durch Wärme, durch Gasströmung oder eine Kombination dieser Maßnahmen erfolgt.
In jedem Fall muß jedoch ein geeignetes nicht-reagierendes Gas verwendet werden. Der hier verwendete Ausdruck "nicht-reagierend" bedeutet, daß das betreffende Gas nicht zu einem merklichen Umfang mit der Waschlösung reagiert. Geeignete Gase, welche unter den Bedingungen in der Abstreifzone verwendet werden können sind beispielsweise Luft, Wasserdampf, Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff und andere Inertgase. Wasserdampf ist jedoch bevorzugt, weil er gleichzeitig Wärmeenergie für das Abstreifen zur Verfügung stellt und leicht kondensierbar ist, wodurch ein relativ konzentrierter Strom gebildet wird. Dem Fachmann ist es gegeben, die Volumenmenge und Geschwindigkeiten des Abstreifgases in angemessener Weise einzuregeln. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß auch bei Verwendung eines Abstreifgases zusätzlich Wärmeenergie zugeführt werden kann, um den Abstreifvorgang zu erleichtern.
Die abgestreiften gasförmigen Verunreinigungen werden abgetrennt und aus der Waschlösung entfernt und einem Vergasungsreaktor zugeführt. Falls eine Mehrzahl von Vergasungsreaktoren in der Vergasungszone vorhanden sind, so können die gasförmigen Verunreinigungen aus der Abstreifzone in einen beliebigen oder alle dieser Reaktoren eingespeist werden, so wie es gerade gewünscht oder angemessen ist. Falls der Vergasungsreaktor unter hohem Druck betrieben wird, wie es üblicherweise der Fall ist, muß der Druck des Stroms der gasförmigen Verunreinigungen vor Eintritt der Gase in den Reaktor erhöht werden. Geeignete Vorrichtungen für diesen Zweck sind dem Fachmann wohl bekannt und stellen als solche kein Merkmal der Erfindung dar.
Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, in welcher das Verfahren in Form eines Fließdiagramms schematisch dargestellt ist, wobei Hilfsvorrichtungen, Ventile, Pumpen usw. nicht wiedergegeben sind. Alle angegebenen Zahlenwerte dienen nur zum Beispiel oder sind berechnet.
Gemäß dem dargestellten Schema wird pulverförmige Kohle über eine Leitung (1) einem Kohletrockner (2) zugeführt, in welchem die Kohle getrocknet wird, geeigneterweise bei einer Temperatur von etwa 220°C. Diese Trockenkohle wird anschließend über Leitung (3) abgezogen und gelangt dann in einen Vergasungsreaktor (4), in welchem sie bei einer Temperatur von etwa 1500 bis 2000°C vergast wird, wobei ein Druck von etwa 35 at abs. aufrechterhalten wird und der benötigte Sauerstoff über eine Leitung (5) zugespeist wird. Die Vergasungsreaktion erzeugt ein Produktgas, welches vom oberen Teil (6) des Reaktors abgezogen wird, während Schlacke vom unteren Teil des Reaktors über Leitung (7) entfernt wird. Das Vergasungsprodukt wird dann über Leitung (8) durch einen Kessel oder Wärmeaustauscher (9) geleitet, in welchem es bis auf eine Temperatur von etwa 200°C abgekühlt wird. In diesem Kessel (9) wird über Leitung (10) zugeführtes Wasser durch indirekten Wärmeaustausch in Hochdruckdampf umgewandelt und dieser Dampf wird über Leitung (11) abgezogen. Das gekühlte Vergasungsprodukt gelangt dann über eine Leitung (12) in eine Vorrichtung zur ersten Entfernung der Feststoffe, beispielsweise eine Serie von Zyklonen (13), in welcher die Hauptmenge der Feststoffteilchen(Flugasche) abgetrennt wird. Anschließend gelangt es in eine Waschvorrichtung (14), in welcher es mit einer wäßrigen Waschlösung kontaktiert wird. Dieser Waschvorrichtung (14) wird Wasser über eine Leitung (15 a) und/oder kreislaufgeführte wäßrige Waschlösung über eine Leitung (15) zugeführt. In der Waschvorrichtung (14) absorbiert die Waschlösung HCN, NH3 und COS aus dem Gasstrom und sie entfernt außerdem in diesem Gasstrom noch verbliebene Mengen an Ruß- und Ascheteilchen. Gereinigtes Synthesegas wird aus der Waschvorrichtung über Leitung (16) abgezogen und von dort zur weiteren Behandlung und/oder Gewinnung abgeführt. Das die gelösten Gase, Asche und Ruß enthaltende Waschwasser wird vom unteren Teil der Waschvorrichtung (14) abgezogen und über eine Leitung (17) einer wahlweise vorhandenen Filtrationszone (18) zugespeist, in welcher Ruß- und Ascheteilchen entfernt werden können. Die aus der Filtrationszone (18) abgezogene Waschlösung wird dann über Leitung (19) einer Abstreifzone (20) zugeführt. Diese Abstreifzone (20) umfaßt einen Abstreifer mit Kontaktböden, wobei die Flüssigkeit am Kopf der Säule eingespeist und ein nicht-reagierendes Gas über eine Leitung (21) am Boden der Säule zugespeist wird. Wasserdampf mit einer geeigneten Temperatur von beispielsweise 150°C kann für das Abstreifen der Gase verwendet werden, so daß die aus der Säule (20) über eine Leitung (22) abströmenden, von Verunreinigungen befreiten Gase zusammen mit dem in Leitung (22) befindlichen Wasserdampf leichtmittels eines Kompressors (23) komprimiert werden können und dann direkt über eine Leitung (24) in den Vergasungsreaktor (4) eingespeist werden. Die Einlaßöffnungen in dem Vergasungsraktor können diejenigen Öffnungen sein, welche bereits vorhanden sind und für die Einspeisung anderer Reaktanden verwendet werden, oder sie können speziell für die Zuspeisung des HCN, NH3 und COS enthaltenden Gases vorgesehen sein. Die Einlaßöffnungen können dabei so angeordnet werden, daß eine optimale Umwandlung der Verunreinigungen in leicht beseitigbare Substanzen stattfindet. Die abgestreifte Waschlösung wird über Leitung (15) wieder in die Waschvorrichtung (14) eingespeist oder sie kann über Leitung (15 a) als Abwasser aus dem Kreislauf entfernt werden.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf ein spezielles Fließdiagramm und spezielle Vorrichtungen erläutert worden ist, ergibt sich für den Fachmann ohne weiteres, daß auch äquivalente oder analoge Einheiten oder Mittel verwendet werden können. Der Ausdruck "Zone" wird in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, um auch aus mehreren Teilen bestehende Vorrichtungen oder Anlagen zu bezeichnen, welche in Serie betrieben werden, bzw. darunter wird die Unterteilung einer einzigen Einheit in mehrere Einheiten verstanden, um die Effizienz zu erhöhen oder Beschränkungen hinsichtlich der Größe einer Anlage zu umgehen. Beipielsweise kann eine in Serie angeordnete Anzahl von Wäschern verwendet werden, wobei unterschiedliche wäßrige Lösungen eingesetzt werden und mindestens die Hauptmenge der beladenen Lösungen einem oder mehreren Abstreifern zugeführt werden. Auch ein Parallelbetrieb von Vorrichtungseinheiten fällt selbstverständlich unter den Erfindungsgedanken.

Claims (4)

1. Verfahren zur Vergasung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
  • a) Teilverbrennung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff in Teilchenform in einer Vergasungszone, welche mindestens einen Vergasungsreaktor umfaßt, unter Erzeugung eines Gasstroms, der Synthesegas, teilchenförmiges Material und kleine Anteile an HCN, NH3 sowie COS enthält;
  • b) Abkühlen des Gasstromes und Abtrennen von mindestens der Hauptmenge des teilchenförmigen Materials daraus, sowie Auswaschen des Gasstromes in einer Waschzone mit einer wirksamen Menge an wäßriger Waschlösung zwecks Entfernung von HCN, NH3, COS und Restmengen an teilchenförmigem Material aus dem Synthesengas, wodurch ein gereinigtes Synthesengas und eine beladene Waschlösung erhalten werden;
  • c) Abstreifen der Hauptmenge an HCN, HN3 und COS aus mindestens einem Teil der beladenen Waschlösung ineiner Abstreifzone unter Erzeugung einer HCN, NH3 und COS enthaltenden Gasmischung und einer abgestreiften flüssigen Mischung und Abziehen der Gasmischung aus der Abstreifzone;
  • d) Einspeisen mindestens eines Teils der in Stufe c) gebildeten und abgezogenen Gasmischung in mindestens einen Vergasungsreaktor der Vergasungszone.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Hauptmenge der abgestreiften flüssigen Mischung für die Wiederverwendung als wäßrige Waschlösung in die Waschzone zurückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß teilchenförmiges Material aus der beladenen Waschlösung abgetrennt wird, bevor diese in die Abstreifzone eingespeist wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß teilchenförmiges Material aus der abgestreiften flüssigen Mischung abgetrennt wird, bevor diese erneut in die Waschzone eingespeist wird.
DE19863621041 1985-06-26 1986-06-24 Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigem brennstoff und entfernung von hcn, nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) und cos aus dem dadurch gebildeten synthesegas Withdrawn DE3621041A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74904885A 1985-06-26 1985-06-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3621041A1 true DE3621041A1 (de) 1987-01-08

Family

ID=25012009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863621041 Withdrawn DE3621041A1 (de) 1985-06-26 1986-06-24 Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigem brennstoff und entfernung von hcn, nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) und cos aus dem dadurch gebildeten synthesegas

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS621784A (de)
CN (1) CN86104274A (de)
AU (1) AU5915986A (de)
DE (1) DE3621041A1 (de)
GB (1) GB2177110A (de)
ZA (1) ZA864699B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575118A (zh) * 2013-10-14 2014-02-12 广州金发碳纤维新材料发展有限公司 一种碳化处理装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4816040A (en) * 1987-10-15 1989-03-28 International Fuel Cells Corporation Removal of ammonia and carbon dioxide from fuel cell stack water system by steam stripping
JPH01132063A (ja) * 1987-10-15 1989-05-24 Toshiba Corp 水循環装置
US4801356A (en) * 1987-10-15 1989-01-31 International Fuel Cells Corporation Removal of ammonia from fuel cell power plant water system
US5948378A (en) * 1998-01-30 1999-09-07 Exxon Research And Engineering Co. Removal of ammonia and cyanide from synthesis gas with water production
DE19983179T1 (de) * 1998-04-27 2001-05-17 Toyo Engineering Corp Vergasungsverfahren
JP4981202B2 (ja) * 2000-07-26 2012-07-18 三菱重工業株式会社 バイオマスガス化炉
US7022742B2 (en) * 2004-04-08 2006-04-04 Syntroleum Corporation Process to control nitrogen-containing compounds in synthesis gas
JP2006232904A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Hitachi Ltd 石炭ガス化システムのガス精製方法
CN101274806B (zh) * 2007-03-30 2010-09-29 北京清华紫光英力化工技术有限责任公司 一种含有cn-并含有nh3或nh4+废水的资源化新方法
US7927513B1 (en) * 2009-10-27 2011-04-19 Coskata, Inc. Method of treating a hot syngas stream for conversion to chemical products by removing ammonia and COS
CN102872704B (zh) * 2012-10-17 2014-05-07 浙江大学 一种电芬顿净化余hcn的装置及其方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189307A (en) * 1978-06-26 1980-02-19 Texaco Development Corporation Production of clean HCN-free synthesis gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575118A (zh) * 2013-10-14 2014-02-12 广州金发碳纤维新材料发展有限公司 一种碳化处理装置
CN103575118B (zh) * 2013-10-14 2015-09-09 广州金发碳纤维新材料发展有限公司 一种碳化处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS621784A (ja) 1987-01-07
GB8615439D0 (en) 1986-07-30
GB2177110A (en) 1987-01-14
AU5915986A (en) 1987-01-08
ZA864699B (en) 1987-02-25
CN86104274A (zh) 1987-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3121206C2 (de) Verfahren zum Vergasen fester Abfälle
DE3922612C2 (de) Verfahren zur Erzeugung von Methanol-Synthesegas
DE3133562C2 (de) Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe durch katalytische Hydrierung von Kohle in Gegenwart von Wasser
DE3587767T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Trocknung von niederwertiger Kohle.
DE2640165C2 (de) Verfahren zum Verringern des Feststoffgehaltes eines durch Partialoxidation eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes hergestellten Synthesegases
EP0412587B1 (de) Verfahren zum Reinigen von Rohbrenngas aus der Vergasung fester Brennstoffe
DE2654937A1 (de) Verfahren zur entfernung von phenolen und anderen organischen stoffen aus abwasser
DE2836175A1 (de) Verfahren zum vergasen fester, feinkoerniger brennstoffe
DE3224870A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur crackung von schwefelwasserstoff
DE3327743C2 (de) Verfahren zum Vergasen von Feinkohle
DE3621041A1 (de) Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigem brennstoff und entfernung von hcn, nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) und cos aus dem dadurch gebildeten synthesegas
DD147851A5 (de) Integriertes kohleverfluessigungs-vergasungsverfahren
DE2607745C2 (de) Verfahren zum Behandeln von Kondensat aus der Kühlung von Rohgas der Druckvergasung fester Brennstoffe
DE1812122B2 (de) Verfahren zur Abtrennung von Ruß aus Synthesegas
DE3220229A1 (de) Verfahren zur herstellung eines an wasserstoff und kohlenmonoxid reichen gasstroms aus kohle
EP0676465A1 (de) Verfahren zum Vergasen von Abfallstoffen in der zirkulierenden Wirbelschicht
DE3310712A1 (de) Verfahren zum behandeln eines wasserhaltigen kondensats
EP0119648A2 (de) Verfahren zum Vergasen fester Brennstoffe im Wanderbett und im Wirbelbett
DE2652968B2 (de) Verfahren zum Vergasen von kohlenstoffhaltigen Festbrennstoffen
DE2951442A1 (de) Verfahren zur herstellung von wasserstoff und kohlenmonoxid enthaltenden gasgemischen und eine entsprechende anlage hierfuer
DE2834712C2 (de) Verfahren zur Rückführung des bei der Herstellung von Synthesegas in wäßriger Suspension anfallenden Rußes in den Gasgenerator
DD147676A5 (de) Kohleverfluessigungsverfahren mit zusatz fremder mineralien
DD147679A5 (de) Kohleverfluessigungsverfahren mit verbessertem schlammrueckfuehrungssystem
DE2554419C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Synthesegas durch partielle Verbrennung von Kohle
DE69107967T2 (de) Entsorgung von gebrauchtem Katalysator.

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee