DD255538A1 - METHOD FOR DRY-INERTIZING AND COOLING BHT COKE - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kuehlung und Inertisierung von Koksen, vorzugsweise BHT-Koks. Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kuehlung und Inertisierung von Koksen anzuwenden, welches im Ergebnis ein verladefaehig nicht mehr zur Selbsterwaermung neigenden Koks garantiert und damit eine Qualitaetsminderung durch Haldenumschlag einschliesslich des damit verbundenen Kornzerfalls vermeidet. Erfindungsgemaess wird hierzu der erzeugte Koks mit sauerstoffhaltigem Gas behandelt, wobei im Gegenstrom in einer unteren Zone vorgekuehlter Koks den Sauerstoff adsorbiert und in einer oberen Zone der Koks mit weitgehend sauerstofffreiem Gas vorgekuehlt wird und der Sauerstoffgehalt des zugefuehrten Gases so geregelt wird, dass die Konzentration an brennbaren Bestandteilen 6 Vol.-% bleibt. FigurThe invention relates to a method for cooling and inerting of cokes, preferably BHT coke. The aim of the invention is to use a method for cooling and inerting of cokes, which guarantees as a result Verladefaehig not tending to self-heating coke and thus avoids a quality reduction by dump handling including the associated grain disintegration. According to the invention for this purpose, the coke produced is treated with oxygen-containing gas, in countercurrent in a lower zone of pre-cooled coke adsorbs the oxygen and is precooled in an upper zone of the coke with largely oxygen-free gas and the oxygen content of the supplied gas is controlled so that the concentration of combustible components 6 vol .-% remains. figure

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung 'Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Inertisierung und-kühlung von Produkten der Pyrolyse und Vergasung, vorzugsweise von BHT-KoksThe invention relates to a process for the dry inerting and cooling of products of pyrolysis and gasification, preferably of BHT coke

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Für Kühlung und Inertisierung von Pyrolyseprodukten sind trockene und nasse Verfahren bekannt. Voraussetzung für die Verladefähigkeit der Pyrolyseprodukte und ihre Anwendung in verschiedensten Prozessen ist ihre ausreichende Kühlung und Inertisierung. Zur Inertisierung und Kühlung wird im WP 132973 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem BHT-Koks mit einem Gasgemisch, das vorzugsweise 10% Sauerstoff und Wasserdampf enthält, im Gegenstrom behandelt wird. Der eingesetzte BHT-Koks ist in einer vorgeschalteten Anlage vorgekühlt und wird erst dann der Inertisierungsanlage zugeführt. Über die zulässige höchste Temperatur wird keine Aussage getroffen.Dry and wet processes are known for cooling and inerting pyrolysis products. Prerequisite for the loading capacity of the pyrolysis products and their application in various processes is their adequate cooling and inerting. For inerting and cooling, a method is proposed in WP 132973, in which BHT coke is treated with a gas mixture which preferably contains 10% oxygen and water vapor in countercurrent. The BHT coke used is pre-cooled in an upstream unit and is then fed to the inerting unit. No statement is made about the permissible maximum temperature.

Wird jetzt gemäß der Zielstellung der Anlage heißer oder glühender Koks zur Inertisierung zugeführt, tritt neben der adsorptiven Ablagerung des Sauerstoffs und des Wasserdampfes in den heißen Zonen eine chemische Umsetzung vonIf now according to the objective of the system hot or glowing coke is supplied to the inertization, occurs in addition to the adsorptive deposition of oxygen and water vapor in the hot zones, a chemical reaction of

C + O₂ -»CO₂ . C + O ₂ - »CO ₂ .

CO₂ + C £ 2 CO sowieCO ₂ + C 2 CO as well

H₂O+ C ^H₂+CO ein.H ₂ O + C ^ H ₂ + CO.

Beide Reaktionen führen zur Bildung von nichtinerten Komponenten im Kreislaufgas. Bei Erreichen der unteren Explosionsgrenze und Sauerstoffzugabe von vorzugsweise 10% gemäß WP 132973 kann es zur Explosion kommen. Somit ist das Verfahren in dem vorgeschlagenen Aufbau nicht anwendbar, um Glutkoks zu kühlen und zu inertisieren. "Both reactions lead to the formation of non-inert components in the recycle gas. Upon reaching the lower explosion limit and oxygen addition of preferably 10% according to WP 132973 it may explode. Thus, the method in the proposed construction is not applicable to cool and inert glutic coke. "

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, BHT-Koks mit einem Verfahren so zu inertisieren und zu kühlen, daß die Verladefähigkeit gewährleistet ist und eine Selbsterwärmung durch Autooxydation im Temperaturbereich ausgeschlossen wird.The aim of the invention is to inert and cool BHT coke with a method so that the loading capacity is guaranteed and self-heating is excluded by auto-oxidation in the temperature range.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Pyrolyseprodukt so zu behandeln, daß die Reaktionsfähigkeit des Pyrolyseproduktes gegenüber Luftsauerstoff in einer Größe liegt, daß ein Umsatz mit Luftsauerstoff und damit eine Selbsterwärmung ausgeschlossen werden kann. Dabei werden die die Anwendung ausschließenden sicherheitstechnischen Probleme des WP 132973 vermieden.The invention has for its object to treat the pyrolysis so that the reactivity of the pyrolysis product to atmospheric oxygen is in a size that sales of atmospheric oxygen and thus self-heating can be excluded. The safety-related problems of WP 132973, which excludes the application, are avoided.

Erfindungsgemäß wird der zur Selbstentzündlichkeit neigende BHT-Koks im Gegenstrom mit Stickstoff behandelt, wobei einem trockenen oder feuchten Stickstoffkreislauf in Abhängigkeit von der Kokseintrittstemperatur und der Kreislaufgaskonzentration an reaktiven Gasbestandteilen (Wasserstoff, Kohlenmonoxid) Sauerstoff in solcher Menge zugegeben wird, daß die gefahrdrohende Konzentration der brennbaren Komponenten Wasserstoff und Kohlenmonoxid nicht überschritten wird. Die gefahrlose Inertisierung erfolgt somit durch die Schaffung von 2 getrennten Zonen im Apparat. Im unteren Teil wird der vorgekühlte Koks mit einem trockenen oder feuchten sauerstoffhaltigen Inertgas behandelt, wobei der Koks den Sauerstoff aufnimmt. Die Sauerstoffeintrittskonzentration wird so gesteuert, daß in der Zone der Vorkühlung die örtliche . Sauerstoffkonzentration so weit gesunken ist, daß ein Umsatz mit heißem Koks nicht mehr erfolgt und die zulässige Konzentration von Kohlenmonoxid und Wasserstoff kleiner als 6% ist.According to the invention, the BHT coke, which tends to ignite spontaneously, is treated with nitrogen in countercurrent, oxygen being added in such a quantity to a dry or moist nitrogen cycle as a function of the Kokseintrittstemperatur and the recycle gas concentration of reactive gas constituents (hydrogen, carbon monoxide) that the hazardous concentration of the combustible Components hydrogen and carbon monoxide is not exceeded. The safe inerting thus takes place through the creation of 2 separate zones in the apparatus. In the lower part of the pre-cooled coke is treated with a dry or wet oxygen-containing inert gas, the coke absorbs the oxygen. The oxygen entry concentration is controlled so that in the zone of precooling the local. Oxygen concentration has fallen so far that a conversion with hot coke no longer occurs and the permissible concentration of carbon monoxide and hydrogen is less than 6%.

Bei hygroskopischen Pyrolyseprodukten wird in der Inertisierung die vorhandene Feuchte gebunden und eine Wasserstoffbildung an heißen Koksstücken ausgeschlossen.In the case of hygroscopic pyrolysis products, the existing moisture is bound in the inertization and hydrogen formation on hot coke pieces is excluded.

Die zulässige Kokseintrittstemperatur richtet sich nach der gewählten Größe der Zone der Kühlung. Für die Gestaltung der Inertisierungszone ist der Sauerstoffadsorptionsverlauf bestimmend. Die Verweilzeit wird so gewählt, daß beim Verlassen des Apparates und Kontakt mit der Umgebungsluft die Sauerstoffaufnahme soweit fortgeschritten ist, daß anstehende Reaktionswärme geringer ist als die unter den jeweiligen Bedingungen mit dem Kreislaufgasstrom abführbare Wärme.The permissible Kokseintrittstemperatur depends on the selected size of the cooling zone. For the design of the inerting zone, the oxygen adsorption course is decisive. The residence time is chosen so that when leaving the apparatus and contact with the ambient air, the oxygen uptake has progressed so far that the reaction heat is less than the heat dissipated under the respective conditions with the cycle gas flow heat.

Ausführungsbeispielembodiment

In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Lösung im Schema dargestellt.FIG. 1 shows a solution according to the invention in the diagram.

In einem Behälter 1 wird selbstentzündlicher BHT-Koks 2 mit einer mittleren Temperatur von vorzugsweise 150-500°C zugeführt und durchläuft von oben nach unten eine Zone der Kühlung 3 und eine Inertisierungszone 4. Im Gegenstrom wird ein Inertisierungsgas 6 bestehend aus Stickstoff, Sauerstoff und Wasserdampf von unten nach oben geführt. In der Inertisierungszone 4 nimmt der selbstentzündliche BHT-Koks 2 Sauerstoff auf und verläßt die Inertisierungszone 4 als inertisierter BHT-Koks 5. Das Inertisierungsgas 6 hat den Sauerstoff abgegeben und dient in der Zone der Kühlung 3 zur Vorkühlung des selbstentzündlichen Kokses 2.In a container 1 selbstentzündlicher BHT coke 2 is supplied with an average temperature of preferably 150-500 ° C and passes from top to bottom, a zone of cooling 3 and an inerting zone 4. In countercurrent, an inerting gas 6 consisting of nitrogen, oxygen and Water vapor led from bottom to top. In the inerting zone 4, the self-ignitable BHT coke 2 takes up oxygen and leaves the inerting zone 4 as inerted BHT coke 5. The inertizing gas 6 has released the oxygen and serves in the zone of cooling 3 for precooling of the self-ignitable coke 2.

Das jetzt weitgehend sauerstofffreie Kreislaufgas 7 wird über die Temperaturmeßstelle 8 und die Analysenmessungen für Kohlenmonoxid—^radJ/Vasserstoff 9 überwacht. Ein Ansteigen der Kohlenmonoxid- und Wasserstoffkonzentration, verursacht durch überschüssigerftsäuerstoff im Inertisierungsgas 6, führt zueiner Absenkung der Luftzufuhr 12 und damit zu einer Senkung der Sauerstoffkonzentration im Inertisierungsgas 6. Die Senkung des Sauerstoffumsatzes sichert eine Einhaltung der Kohlenmonoxid- und Wasserstoffkonzentration kleiner 6% und eine genügende Vorkühlung des Kokses. Die Inertisierungszone 4 gewährleistet für den selbstentzündlichen BHT-Koks eine Verweilzeit von vorzugsweise 5 bis 40 min. Bei einem Überschreiten der Grenztemperatur des Kreislaufgases 7 von vorzugsweise 150—400⁰C wird ebenfalls die Luftzufuhr 12 gedrosselt.The largely oxygen-free circulating gas 7 is now monitored via the temperature measuring point 8 and the analytical measurements for carbon monoxide / hydrogen 9. An increase in the carbon monoxide and hydrogen concentration, caused by excess oxygen in the inertizing gas 6, leads to a lowering of the air supply 12 and thus to a decrease in the oxygen concentration in the inertizing gas 6. The reduction of the oxygen conversion ensures compliance with the carbon monoxide and hydrogen concentration less than 6% and a sufficient Pre-cooling of the coke. The inerting zone 4 ensures a residence time of preferably 5 to 40 minutes for the self-ignitable BHT coke. When exceeding the limit temperature of the cycle gas 7 of preferably 150-400 ⁰ C, the air supply 12 is also throttled.

In einem Zyklon 10 wird das Kreislaufgas 7 entstaubt und in einem Kühler 11 auf die Eintrittstemperatur von 20-150°C gekühlt und mittels einem Gebläse 13 in den Inertisierungsbehälter gedrückt.In a cyclone 10, the cycle gas 7 is dedusted and cooled in a cooler 11 to the inlet temperature of 20-150 ° C and pressed by means of a blower 13 in the inerting.

Claims (1)

Verfahren zur Inertisierung und Kühlung von Koksen mitsauerstoffhaltigem Inertisierungsgas, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt des Inertisierungsgases über den Kohlenmonoxid- und Wassecstoffgehalt des austretenden Kreislaufgases so eingestellt wird, daß es in einer unteren Inertisierungszone zur Intertisierung des selbstentzündlichen BHT-Kokses durch Sauerstoffadsorption kommt, wobei der Sauerstoff des Inertisierungsgases soweit verbraucht wird, daß in der über der Intertisierungszone befindlichen Zone der Kühlung ausschließlich eine Wärmeabgabe des heiß zugeführten selbstentzündlichen BHT-Kokses durchgeführt wird und die gebildete Menge an Kohlenmonoxid und Wasserstoff kleiner als 6VoI.-% des Gesamtkreisiaufes bleibt.Process for the inerting and cooling of cokes with oxygen-containing inerting gas, characterized in that the oxygen content of the inerting gas via the carbon monoxide and Wassecstoffgehalt the exiting recycle gas is adjusted so that it comes in a lower inerting for intertization of the self-ignitable BHT coke by oxygen adsorption, wherein the Oxygen of the inerting gas is consumed so far that in the zone of cooling above the intertization zone only a heat release of the hot-supplied selbstentzündlichen BHT coke is performed and the amount of carbon monoxide and hydrogen formed remains less than 6VoI .-% of Gesamtkreisiaufes. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing