Способ сухого тушения кокса и получениягазов, содержащих водород и окисьуглерода, и устройство для егоосуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»802354

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010377 (21) 2463246/23-26 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Опубликовано 0702.81, Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 07. 02. 81 (51)М. Кл.

С 10 В 39/02

С 01 В 3/28

С 10 G 9/30

Государственный комнтет

СССР по делам изобретеннй н открытнм (53) УДК 662 74 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Привалов, И. Г. Зубилин, 3 И. И. Тода чич

Н. К. Кулаков, А. Н. Силка, A Н. Минасов, h1.Г. Ананьевский, Н.Е. Темкин и В.И. Соло

Украинский научно-исследовательский угле мический институт и Государственный всесоюзный ин титут !Г по проек

I !

I !

1 ! (71) Заявители тированию предприятии коксохимичесй тй»-- . промышленности " Гипрококс" (54) СПОСОБ СУХОГО ТУШЕНИЯ КОКСА И ПОЛУЧЕНИЯ

ГАЗОВ, СОДЕРЖАЩИХ ВОДОРОД И ОКИСЬ УГЛЕРОДА, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение ртносится к коксохймической и коксогаэовой промышленности, а именно к способам сухого тушения кокса и получения газов, содержащих водород и окись углерод,и устройствам для их осуществления.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ сухого тушения кокса и получения

10 газов, содержащих водород и окись углерода, включающий охлаждение путем пропускания через слой кокса смеси углеводородов с водяным паро".().

Охлаждение кокса по этому способу ведут до температуры 200-250 C путем контактирования парогазокислородной смеси с температурой 150180 С с коксом, поступающим на охлаждение с температурой 900-1000ОC.

Недостатком этого способа является 20 низкая интенсивность охлаждения кокса и низкий выход газов, содержащих водород и окись углерода. Кроме того, при известном способе охлаждения

?5 кокса качество его по показателям истираемости и сернист- сти остаются на прежнем уровне.

Известно устройство для сухого тушения кокса и получения газов, содержащих водород и окись углерода, включающее корпус со средствами для загрузки и выгрузки кокса, средство для подвода смеси углеводородов с водяным паром и расположенный над ним коллектор для отвода газов, co . держащих водород и окись углерода

Недостатки известного устройства те же, что и указанные выше (относящиеся к способу).

Целью изобретения является повышение интенсивности охлаждения кокса, увеличение выхода. газов, содержащих водород и окись углерода, и улучшение качества кокса.

Поставленная цель достигается тем, что кокс перед охлаждением смесью углеводородов с водяным паром предварительно нагревают до

1200-1300 С, охлаждение смесью углеводородов с водяным паром ведут до 700-750ОC и охлаждение до 200250 С осуществляют путем пропускания чере: слой кокса инертного газа.

Кроме того, смесь углеводородов и водяного пара предварительно нагревают до 700-750оС а предварительный нагрев кокса осуществляют при непосредственном контакте с продуктами сгорания горючего газа.

802354

Устройство для осуществления способа, включающее корпус со средствами для загрузки и выгрузки кокса, средство для подвода смеси углеводородов с водяным паром и расположенный над ним коллектор для отвода газов, содержащих водород и окись углерода, имеет средства для подвода и отвода теплоносителя, расположенные над коллектором для отвода газов, содержащих водород и окись углерода, и средства для подвода и отвода инертного газа, расположенные под средством для подвода смеси углеводородов с водяным паром. Кроме того, средство для подвода смеси углеводородов с водяным паром расположено внутри корпуса.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа, разрез.

Устройство содержит корпус 1 со 20 средствами 2 и 3 для загрузки и выгрузки кокса соответственно, средство 4 для подвода смеси углеводородов с водяным паром, размещенное внутри корпуса 1, и расположенный рс; над ним коллектор 5 для отвода газов, содержащих водород и окись углерода.

Корпус 1 имеет средство 6 для подвода и отвода теплоносителя, расположенйое над коллектором 5, и средства

7 и 8 для подвода и отвода инертного газа соответственно, расположенные под средством 4 для подвода смеси углеводородов с водяным паром.

Ус гройство снабжено регенераторо@

9, соединенным со средством 6 для подвода и отвода теплоносителя, котлом-утилизатором 10, соединенным со средствами 7 и 8 для подвода и отвода инертного газа, и теплообменником 11, к которому подключены кол- 40 лектор 5 и средство 4 для подвода смеси углеводородов с водяным паром.

Пример 1. Раскаленный кокс с температурой 1000 С средством 2 для загрузки подают в верхнюю часть ) корпуса 1, где его предварительно нагревают до температуры 1200 С путем непосредственного контакта с продуктами горения горючего газа, подаваемого средством 6. B качестве горюче- о го газа использовали коксовый газ.

Расход коксового газа составил

0,035 нм /кг кокса. Расход воздуха на горение горючего газа составил

0,17 нм /кг кокса.

Продукты горения с температурой

1300 С отводят средством 6 в регенератор 9, где они отдают тепло насадке и затем подаваемому на горение воздуху и, охлажденные до температуры 500 С, поступают в котелутилизатор 10. При кантовке направление потоков воздуха и продуктов горения изменяется.

Предварительно нагретый до температуры 1250ОC кокс охлаждают до температуры 720"С смесью углеводородов с водяным паром, подаваемой в корпус 1 с температурой 700 С средством 4, а получаемый газ, содержащий водород и окись углерода, с температурой 900 С средством. 5 отводят в теплообменник 11, где его охлаждают до температуры 250оC. Исходную парогазовую смесь предварительно нагревают в теплообменнике 11 до 700оС.

B качестве углеводородсодержащего, ràçа, участвующего в охлаждающей парогазовой смеси, испольэовали коксовый газ, который вводили в парогазовую смесь в соотношении паруглеводороды 1,05:1,10 по объему.

Удельный расход коксового газа составил 0,38 нм /кг кокса, расход

3 парогазовой охлаждающей смеси

0,6 нм /кг кокса. Время контакта з парогазовой смеси с коксом 8-12 с.

Удельный выход газов, содержащий водород и окись углерода, 0,7 нм /кг кокса.

Конечное охлаждение кокса от температуры 720 С до температуры о о

200 С производят в нижней части корпуса 1 путем пропускания через слой кокса инертного газа с температурой 180 С, подаваемого посредством 7 из котла-утилизатора 10.

Нагретый инертный газ (до температуры 500 С) отводят средством 8 в котел-утилизатор 10, где он охлаждается до температуры 180 С, и затем возвращают в цикл на охлаждение.

В качестве инертного газа использовали продукты горения коксового газа, удельный расход инертного газа

1,6 нм /кг кокса.

Пример 2. Способ осуществляли аналогично способу, описанному в примере 1.

В качестве углеводородсодержащего газа применяли природный гаэ, который вводили в охлаждающую парогаэовую смесь в соотношении пар-углеводороды 1,05:1,10 по объему. Удельный расход природного газа составил

0,11 нм /кг кокса, а парогазовой

Э смеси 0,26 нм /кг кокса. Время контакта парогазовой смеси 12-15 с.

Удельный выход газов, содержащих водород и окись углерода,0,32 нм /кг

Ь кокса.

В табл. 1 и 2 приведены сравнительные данные, полученные при осуществлении известного способа (1) и предложенного.

C) ! с

ГЧ

Р1 с

C) Ю < 1

II ГЧ

cl о

Х 0 И

ГМ iA

II +

И О Г О

О Х

UU>

C)

Ю (с1 !

C) с

C) Ю

Ю

Гс!

Ю

1О с

Í еК

s 2

Х Х

II Ю

И о ГЧ

О ФИ

° ""u) 1I Х И ио с-! Л сч

II C> .- Ф

И Г,!

CИ « Л (с! CO Х сФ и о е!

О О О II II (с!

М !!I Г !

И

Х Е

О О

A rr а Ю с с с О Гс! Ю -1 с! lA

И И

II И

0х х О х с! <сз г!

000Х

О Ю

О Ц

so, X д5 ц g

О аХ О!

0 !II

Г» 4

Е х

Х

Н

V 0

Н о

„а

Х.-802354

fan!

1 Х

Гл rJ

О й3 ао а, И! Х

Х Н

Х О)

О Е

О

Гй 1 е и! а

I K III

Г ахц

W0) О ц -а

° ° 0 0) 0

О И! 1»

Ц!i O

О О Е

Ги а Фя м

X О Х

О ЦЕХ

II с3 И с !. о ю с4(л Г 4 сь х о и и

"И 5 И гч сч х

«О с Ео .! ОюИ - < с«сЧ Х

ИГ Ю+

-И II O и

Х Г с!О и Х и zII

О>

65 C Q, .И И! п Я

Ц О

5 Х л а оrd

Х . М

И 113

Я Гс ,с! с !«!

ХЮ II Гц, РЪ

И С II

Х И ф с ! х по с( с tO «U О,1. -> а +

%-! I I о ГЮ Ое И х сГ

ОИ х И

802354

Т а б л и ц а 2

Температура кокса, С

Содержани полезных компонентов в гаэ содержаще водород и окись углерода

,ЕСО+Н )

Температура парогаэовой смеси, С о

Прочность кокса на истираемость

М о

Содержание серы S в коксе, об.Ъ

Выход кокса, Ъ

1050 80-100 5,8-6,2 1,78-1,82 100,0 87-89

700-750 5,8-6,2 1,78-1,82 100,0 91-92

1250 80-100 4,8-5,0 1,50-1,55 99,8 91-93

700-750 4,8-5,0 1,50-1,55 99,8 94-95

0,3 100

О, 4 120-130

0,5 160-170

0,7 220-230

Формула изобретения

Из табл. 1 и 2 видно, что предложенные способ и устройство в сравнении с известными позволяют интенсифицировать процесс охлаждения кокса эа счет увеличения съема тепла на реакцию конверсии от нуля до

162-210 ккал/кг кокса (см. графу 6 табл.1), а также улучшить прочность кокса и снизить его сернистость (см. графы 3,4,5 табл. 2) . Так показатедь М снизился с 5,8-6,2 до

4,8 — 5,0Ъ, а сернистость с 1,781,82 до 1,50-1,55% соответственно.

Из табл.2 (графы 6,7,8) следует, что предложенный способ позволяет увеличить содержание полезных компонентов (KCO+H ) в газе, содержащем водород и окись углерода, с

87-89% до 94-95Ъ, а удельный выход газа, содержащего водород и окись углерода, с 0,3 до 0,7 нм /кг кокса. Производительность по потушенному коксу возросла в 2,2-2,3 раза.

1. Способ сухого тушения кокса и получения газов, содержащих водород и окись углерода, включающий охлаждение путем пропускания через слой кокса смеси углеводородов с водяным паром, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения, увеличения выхода газов, содержащих водород и окись углерода, и улучшения качества кокса, кокс предварительно нагревают до

1200-1300 С, охлаждение смесью углеводородов с водяным паром ведут до

700-750 250 С осуществляют путем пропускания через слой кокса инертного газа.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что смесь углеводоЗО родов с водяным паром предварительно нагревают до 700-750 С.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что предварительный нагрев кокса осуществляют

35 при непосредственном контакте с продуктами сгорания горючеro газа.

4. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее корпус со средствами для загрузки и выгрузки

4() кокса, средство для подвода смеси углеводородов с водяным паром и расположенный над ним коллектор для отвода газов, содержащих водород и окись углерода, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно имеет средства

4 для подвода и отвода теплоносителя, расположенные над коллектором для отвода газов, содержащих водород и окись углерода, и средства для подвода и отвода инертного газа, расположенные под средством для подвода смеси углеводородов с водяным паром.

5. Устройство по п.4, а т л ич а ю щ е е с я тем, что средство з5 для подвода смеси углеводородов с водяным паром расположено внутри корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 1380290, кл. С 10 В, 19.10.64.

802354

Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10508/31

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная,4

Составитель H. Агеенко

Редактор Г. Бельская Техред И. Рейвес Корректор М. Демчик