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