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

Союз Советских Социалистических 1 весвубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11802354 Ф 61) Дополнительное к авт. свид-ву(22 Заявлено 010377 (21) 2463246/23-26с присоединением заявки йо(51)М, Кл. С 10 В 39/02 С 01 В 3/28 С 10 6 9/30 Государственный комнтет СССР по делам изобретеннй н открытий/Н,К, Кулаков, А,Н. Силка, А.Н, Минасов,М.Г, Ананьевский, Н,Е. Темкин и В.И, Соло 1 аАУкраинский научно-исследовательский угле мическийинститут и Государственный всесоюзный ин титут."Г,по проек1(71) Заявители тированию предприятии коксохимическЬйпромышленности " 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 получения10 газов, содержащих водород и окись углерода, включающий охлаждение путем пропускания через слой кокса смеси углеводородов с водяным паро:11.Охлаждение кокса по этому способу ведут до температуры 200-250 С путем контактирования парогазокислородной смеси с температурой 150- 180 С с коксом, поступающим на охлаждение с температурой 900-10000 С.Недостатком этого способа является 20 низкая интенсивность охлаждения кокса и низкий выход газов, содержащих водород и окись углерода, Кроме того, при известном способе охлаждения5 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, со держащих водород и окись углеродаНедостатки 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 700-750 С и охлаждение до 200- 250 С осуществляют путем пропускания чере: слой кокса инертного газа. Кроме того, смесь углеводородов и водяного пара предварительно нагревают до 700-750 оС, а предварительный нагрев кокса осуществляют при непосредственном коНтакте с продуктами сгорания горючего газа, 802354Устройство для осуществленияспособа, включающее корпус со средствами для загрузки и выгрузки кокса,средство для подвода смеси углеводородов с водяным паром и расположенный над ним коллектор для отводагазов, содержащих водород и окисьуглерода, имеет средства для подводаи отвода теплоносителя, расположенные над коллектором для отвода газов,содержащих водород и окись углерода,и средства для подвода и отводаинертного газа, расположенные подсредством для подвода смеси углеводородов с водяным паром. Кроме того,средство для подвода смеси углеводородов с водяным паром расположеновнутри корпуса.На чертеже показано устройстводля осуществления предлагаемого способа, разрез.Устройство содержит корпус 1 со 20средствами 2 и 3 для загрузки и выгрузки кокса соответственно, средство 4 для подвода смеси углеводородов с водяным паром, размещенноевнутри корпуса 1, и расположенный рс;над ним коллектор 5 для отвода газов,содержащих водород и окись углерода.Корпус 1 имеет средство б для подводаи отвода теплоносителя, расположенйое над коллектором 5, и средства7 и 8 для подвода и отвода инертногогаза соответственно, расположенныепод средством 4 для подвода смесиуглеводородов с водяным паром,Уааройство снабжено регенератороЮ9, соединенным со средством б дляподвода и отвода теплоносителя, котлом-утилизатором 10, соединенным сосредствами 7 и 8 для подвода и отвода инертного газа, и теплообменником 11, к которому подключены коллектор 5 и средство 4 для подводасмеси углеводородов с водяным паром.П р и м е р 1. Раскаленный коксс температурой 1000 С средством 2 длязагрузки подают в верхнюю часть 4корпуса 1, где его предварительно нагревают до температуры 1200 С путемнепосредственного контакта с продуктами горения горючего газа, подаваемого средством б. В качестве горючего газа использовали коксовый газ,Расход коксового газа составил0,035 нм /кг кокса. Расход воздухана горение горючего газа составил0,17 нм /кг кокса.Продукты горения с температурой1300 С отводят средством б 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 продуктовгорения изменяется.Предварительно нагретый до температуры 1250 ОС кокс охлаждают дотемпературы 720"С смесью углеводородов с водяным паром, подаваемой вкорпус 1 с температурой 700 С средством 4, а получаемый газ, содержащий водород и окись углерода, с температурой 900 С средством. 5 отводятв теплообменник 11, где его охлаждаютдо температуры 250 оС. Исходную парогазовую смесь предварительно нагревают в теплообменнике 11 до 700 оС.В качестве углеводородсодержащего,газа, участвующего в охлаждающейпарогазовой смеси, испольэоваликоксовый газ, который вводили в парогазовую смесь в соотношении паруглеводороды 1,05:1,10 по объему.Удельный расход коксового газасоставил 0,38 нм /кг кокса, расход3парогазовой охлаждающей смеси0,6 нм /кг кокса. Время контактазпарогазовой смеси с коксом 8-12 с,Удельный выход газов, содержащийводород и окись углерода, 0,7 нм /кгкокса,Конечное охлаждение кокса оттемпературы 720 С до температурыоо200 С производят в нижней частикорпуса 1 путем пропускания черезслой кокса инертного газа с температурой 180 С, подаваемого посредством 7 из котла-утилизатора 10.Нагретый инертный газ (до температуры 500 С) отводят средством 8в котел-утилизатор 10, где он охлаждается до температуры 180 С, и затемвозвращают в цикл на охлаждение,В качестве инертного газа использовали продукты горения коксовогогаза, удельный расход инертного газа1,б нмэ/кг кокса.П р и м е р 2. Способ осуществляли аналогично способу, описанномув примере 1В качестве углеводородсодержащегогаза применяли природный гаэ, который вводили в охлаждающую парогаэовую смесь в соотношении пар-углеводороды 1,05:1,10 по объему. Удельный расход природного газа составил0,11 нм /кг кокса, а парогазовойЭсмеси 0,26 нм/кг кокса. Время контакта парогазовой смеси 12-15 с.Удельный выход газов, содержащихводород и окись углерода,0,32 нм /кгькокса.В табл. 1 и 2 приведены сравнительные данные, полученные при осуществлении известного способа 11 ипредложенного.ВИо с ИхЯсГОссс Х ХО И с сч Оо сГ + о 1 м о + с И с И .С Фм с- О Х сГ с О И Х И тГГс" с 0М сс сч- й с Й су ИИ ссХ Х Х со ООО с И г 1 ссГ=Г "Одс0 О ЮГ ДГЙИООО Хд аи ажхс Еох802354 Т а б л и ц а 2 ТемператуСодержани полезных компонентов в гаэ содержаще водород и окись углерода ,ЕСО+Н ) Температура па- рогазовойсмеси, Со Прочность кокса н истира- емость Содержаниесеры 5 вкоксе,об. Выходкокса,,8 о про в ЗО ьный выходд и окисьм(кг коко потушенн2,3 раза. 4 ула изобретения ром,5 ч а для водя корпство по п.4, с я тем, что смеси углевод м расположено т л иредствоодов снутри шееодводаым парса,очники информаци о внимание при нт Франции Р 13 19.10.64, к сперт0290,тые в Пате С 10 В-100 5,8-6,2 1,78-1,82 0-750 5,8-6,2 1,78-1,82 Из табл. 1 и 2 видно, чт едложенные способ и устройств срав ненни с известными позволяют интенсифицировать процесс охлаждения кокса за счет увеличения съема теп яа на реакцию конверсии от нуля до 162-210 ккал/кг кокса (см. графу 6 табл.1), а также улучшить прочност кокса и снизить его сернистость (см.графы 3,4,5 табл.2), Так показатедь Мо снизился с 5,8-6,2 до 4,8 - 5,0, а сернистость с 1,78- 1,82 до 1,50-1,55 соответственно.Из табл,2 (графы 6,7,8) следует что предложенный способ позволяет увеличить содержание полезных компонентов (Е 00+Н) в газе, содержа щем водород и окись углерода, с 87-89 до 94-95, а уделгаза, содержащего водороуглерода, с 0,3 до 0,7 нса. Производительность п о му коксу возросла в 2,21. Способ сухого тушения кокса и 0 получения газов, содержащих водород и окись углерода, включающий охлаждение путем пропускания через слой кокса смеси углеводородов с водяным паром, о т л и ч а ю щ и й с я 5 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 С и охлаждение до 200-250 С осуществляют путем пропускания через слой кокса инертного газа.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что смесь углеводородов с водяным паром предварительно нагревают до 700-750 С.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что предварительный нагрев кокса осуществляют при непосредственном контакте с продуктами сгорания горючего газа.4. Устройство для осуществления способа по п.1, 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, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно 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 подвод смеси углеводородов с водяным па802354 Составитель Н. АгеенкоТехред М, Рейвес Корректор М. Демч каз 10508 Тираж 559 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 3035, Москва, Ж, д. 4 г. Ужгород, Ул. Проектная,Пат иал Редактор Г. Бельска Подписно го комитета С ий и открытий аушская наб.,