DE895362C - Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen eines bituminoesen Brennstoffes - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen eines bituminösen Brennstoffes Es ist von der Technik des Schwelens her bekannt, Braunkohle oder Steinkohle oder deren Briketts nach dem .Spülgasverfahren zu schwelen, wobei ein aus einem Teil ,des bei der Schwelung entstehenden Schwelgases bestehender Spülgaskreislauf angewendet wird. Das im Kreislauf geführte Schwelgas wird durch ein Gebläse auf den notwendigen Druck und durch Einführen von Sauerstoff oder Luft und teilweises Verbrennen der Gase oder durch Erhitzen in einem von außen beheizten Wärmeaustauscher auf die notwendige Temperatur gebracht und durch die Schwelzone geführt, in der es mit den Schwelgasen und -dämpfen beladen wird. Nach der Teerabscheidung wird das Gas wieder zum Gebläse geleitet, und der Kreislauf kann von neuem beginnen. Ein der jeweils entstehenden Menge Schwelgas entsprechender Teil wird aus dem Kreislauf zu anderen Verwendungszwecken abgezweigt. Oft ist vor diese Schwelzone eine Trockenzone geschaltet, in der mittels eines weiteren Gaskreislaufes, meist mittels Verbrennungsgasen., die Trocknung der zu schwelenden Kohlen durchgeführt wird.
• Es ist ferner bekannt, Gaserzeuger, bei .denen die Schlacke in fester Form ausgetragen wird, mit einem gesonderten Schwelschacht, einem sogenannten Schwelaufsatz, zu versehen, in -dem ähnlich wie bei den Schwelöfen ein Schwelgaskreislauf zur Schwelung der zu vergasenden Kohle eingerichtet ist. Dem Schwelgaskreislauf kann mittels einer besonderen Heizvorrichtung oder durch Wärmeaustausch,die zur Schwelung erforderliche Wärme zugeführt werden. Im Gaserzeuger selbst wird durch Vergasen .der aus idem Schwelschacht kommenden entgasten Kohle ein für Synthesezwecke geeignetes Gas erzeugt. Die im Schwelschacht entstehenden Schwelgase führt man nach ihrer Entteerung nach einem bekannten Vorschlag in das Unterteil des Gaserzeugers, und zwar in dessen Rosthaube hinein, in der sich Kammern befinden, aus denen das Schwelgas :in Einzelströmen neben dem aus der Rosthaube getrennt davon ausströmenden Vergasungsmittel unmittelbar in die Brennstoffschicht eintritt. Nach diesem Verfahren konnte man Synthesegase mit 0,7"/o Methan erzeugen. Dieser Methangehalt ist indessen für viele Verwendungszwecke noch zu (hoch.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man aus vorgetrockneter und brikettierter Braunkohle, gegebenenfalls bei gleichzeitiger Teergewinnung, ein Synthesegas erzeugen kann, das dem aus Hüttenkoks im Wassergaserzeuger hergestellten Synthesegas mit o bis o,2 % Methan entspricht, wenn man diese Brennstoffe in einem mit Schwelaufsatz bzw. einer Schwelzone versebenen Abstichgaserzeuger mit flüssigem Schlackenabzug schwelt und vergast und .die aus dem zur Durchführung einer Spülgasschwelung dienenden, zweckmäßig mit einer Heizvorrichtung versehenen Schwelgaskreislauf abgezogene Schwelgase in das Unterteil des Abstichgaserzeugers einführt. Man arbeitet also in ,der Weise, daß für die Schwelzone ein Gaskreislauf vorgesehen wird, mittels dessen der Brennstoff nach dem Spülgasverfahnen geschwelt wird, wobei als Kreislaufgas das erzeugte Schwelgas verwendet wird, !das nach seiner Entteerung wiederaufgeheizt in ;die Schwelzone zurückgeführt wird, und von dem eine der jeweils entstehenden Schwelgasmenge entsprechende Gasmenge aus dem Kreislauf abgezweigt und in das Unterteil des Abstichgaserzeugers zur Spaltung >der in ihr enthaltenen Kohlenwasserstoffe eingeleitet wird. Es ist dabei zweckmäßig, .die Schwelgase mit dem Vergasungsmittel vor ihrem Eintritt in den Gaserzeuger innig zu mischen.
• Man hat bisher Abstichgaserzeuger zur Herstellung von Synthesegasen mit hochwertigem Koks oder :auch mit schwach oder nicht backenden Steinkohlen betrieben. Da schon geringe Methangehalte bei ,manchen Synthesen, so z. B. insbesondere bei der Ammoniaksynthese, störend sind oder die Wirtschaftlichkeit der Synthese: beeinträchtigen, war man in diesen Fällen ausschließlich auf hochwertigen Koks .als Brennstoff angewiesen, wenn diese erwähnten Nachteile des Methangehaltes vermiteden werden :sollten. Es ist auch schon bekannt, für idie Schwachgasherstellung bituminöse Brennstoffe zu verwenden, wobei ein Abstichgaserzeuger verwendet werden soll, der aus einem Unterteil als Vergasungsschacht und einem als Vorwärme- tznd Schwelschacht ausgebildeten Oberteil bestehen sollte. Die Entgasung des bituminösen Brennstoffes soll dabei durch einen aus dem Oberteil des Vergasungsschachtes aufsteigenden Zwei ggasstrom erfolgen.
• Bei .der üblichen schroffen Erwärmung, die einmal d'urc'h .die große Gaserzeugerleistung der Abstichgaserzeuger bedingt ist und zweitens durch die großen Temperaturunterschiede zwischen dem durch -den Schwelaufsatz geleiteten Gasteilstrom und den zu schwelenden Briketts, tritt ein solcher Zerfall der Briketts ein, daß @einAbstichgaserzeugerbetrieb bisher nicht möglich war. Bei stark zerfallenden Briketts erhöht sich .der Widerstand im Abstichgaserzeuger erheblich, .die Gasleistung geht zurück, es bilden sich .Gaskanäle und ein einseitiger "Ofengang, so daß sich ein Betrieb von Abstichgaserzeugern mit Schwelaufsatz nicht durchsetzen konnte.
• Diese erheblichen Nachteile werden durch die gemäß der geschilderten neuen Art der Spülgasschwelung :auf alle Fälle vermieden. Erst hierdurch ist es überhaupt möglich, ein für Synthesezwecke geeignetes Gas durch Vergasung von brikettierter Braunkohle zu gewinnen.
• An Hand der Abb. i und 2 sei das Verfahren näher erläutert: Gemäß Abb. i wird ,der bituminöse Brennstoff durch die Schleuse i in den Schwelaufsatz 2 des Ab stichgaserzeugers q. eingeführt. Im Schwelaufsatz 2 erfolgt die Schwelung dies Brennstoffes durch heißes Kreislaufgas, :das bei 5 eingeführt und .bei 6 aus der Schwelzone abgezogen wird. Als Kreislaufgas wird ,das bei der Schwelung entstehende Schwelgas verwendet. Im Teerabschei--der 7 wird .das Gas vom Teer befreit und dann durch Gebläse 8 über den Brenner 9, in-den Sauerstoff oder Luft zur teilweisen Verbrennung und Aufheizung zugeführt wird, wieder in den Schwelaufsatz bei 5 zurückgeleitet. Entsprechend der bei der Schwelung entstehenden Gasmenge wird ein Teilstrom aus dem Kreislauf abgezweigt und über die Leitung 15 reiner Mischeinrichtung 16 zugegeben, in welcher er zusammen mit den Vergasungsmitteln, z. B. Wasserdampf und Sauerstoff, in das Unterteil des Abstichgaserzeugers eingeblasen wird, so daß hier in der heißesten Zone des Gaserzeugers die Kohlenwasserstoffe des entteerten Schwelgases gespalten bzw. umgesetzt und so unschädlich gemacht werden. Das aus der entgasten Kohle hergestellte Synthesegas verläßt zusammen .mit dem von Kohlenwasserstoffen praktisch befreiten Schwelgas bei 17 den Gaserzeuger. Es ist zur Vermeidung des Übertretens von Schwelgas aus dem Schwelaufsatz 2 in das Synthesegas zweckmäßig, stets etwas Synthesegas in den Schwelaufsatz einströmen zu lassen, was mäh leicht dadurch erreichen kann, daß man zu,dem Mischer 16 etwas mehr Schwelgas strömen läßt, .als ,der entstehenden Sehwelgasmenge entspricht. Die Geschwindigkeit in dem Mischer 16 wird so hoch gewählt, daß ein Zurückschlagen der sich erst beim Eintritt -in den Abstichgaserzeuger bildenden Flamme in den Mischraum nicht auftreten kann.
• Wird im Teerabscheider 7 das Kreistaufgas gekühlt, sa wird :der aus der Feuchtigkeit,des, Brennstoffes stammende Dampf niedergeschlagen. Dieser Dampf kann .als Vergasungsmittel verwendet werden, wenn man der Schwelzone eine Trockenzone vorschaltet. Diese Maßnahme ist dann zu empfehlen, wenn ein Brennstoff, z. B. Braunkohlenbriketts, verwendet wird, der bei schneller Trocknung zum Zerfall neigt und der im zerfallenen Zustand .den Abstichgaserzeuger verstopfen würde. In diesem Fall ist die in Abb. 2 dargestellte Schaltung zweckmäßig. Dort .ist i der Brennstoffbehälter, 3 die Trockenzone, 2 die Schwelzone des Schwelaufsatzes, 4 der Abstichgaserzeuger. Der Schwelgaskreislauf nimmt folgenden Verlauf: Die Gase strömen von der Eintrittsstelle 5 der heißen Kreislaufgase ,in die Schwelzone 2, sodann durch. die Austrittsstelle 6 aus der Schwelzone in den Teerabscheider 7, dann weiter über das Gebläse 8, den Brenner 9 wieder in die Schwelzone zurück.
• Das Gas des Trocknungskreislaufes wird bei io in die: Trockenzone 3 eingeführt und bei i i aus dieser abgezogen. Über das Kreislaufgebläse 12 und den Brenner 13 gelangt das Gas wieder von unten in die Trockenzone. Als Kreislaufgas für die Trocknung wird das Schwelgas verwendet, das über die Leitung 14 in .den Kreislauf gebracht wird. Der entstehende Wasserdampf wird zusammen mit der entsprechenden Menge Schwelgas durch die Leitung 15 abgefiihrt urid in das Unterteil des Gaserzeugers 4 zusammen mit dem sonst noch zugeführten Vergasungsmittel eingeblasen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen eines bituminösen Brennstoffes in einem mit einem Schwelaufsatz oder einer Schwelzone (Schwelraum) versehenen Abstichgaserzeuger, .durch dessen Schwelraum ein zur Durchführung der Schwelung dienender Gasstrom geleitet und in .dessen Unterteil .das im Schwelraum entstehende Schwelgas eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erzeugung eines für Synthesezwecke geeigneten Brenngases aus brikettierter Braunkohle :durch den Schwelraum ein Teil des dort erzeugten Schwelgases, dem die zur Schwelung erforderliche Wärme zugeführt wird, im Kreislauf geführt und von diesem Kreislauf eine -der entstehenden Schwelgasmengeentsprechende Menge abgezweigt und in .das Unterteil des Gaserzeugers geleitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Braunkohle vor ihrem Eintritt in die Schwelzone des Abstichgaserzeugers eine Trockenzone durchläuft, in der ein mit einer Heizvorrichtung für das Kreislaufgas versehener Gaskreislauf angeordnet ist, wobei als Kreislaufgas für die Trocknung das aus dem zur Spülgasschwelung dienenden Schwelgaskreislauf abgezogene Schwelgas verwendet wird und der in der Trockenzone entstehende Wasserdampf zusammen mit einem der in der Schwelzone entstehenden Schwelgasmenge entsprechenden Gasstrom aus dem Trocknungskreislauf abgezweigt und, zusammen mit den Vergasungsmitteln in das Unterteil des Abstichgaserzeugers eingeführt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 526 42o, 567 082, 587721-