Спосіб добування коксу та відновного газу

Изобретение относится к области термической переработки углей и способствует повышению выхода восстановительного газа и упрощению процесса. Уголь или брикеты с влажно-* стью 7-10% нагревают в яоне предварительного нагрева (ЯПН) вертикальной печи с образованием прямого коксового гача, водяных паров и кокса, которые направляют в зону электро-4 прокалкн (ЗЭП) кокга, где нагревают кокс до Ш О - П 0 П ° Г . Для этого создают перепад давлений от ЗПН до Г-ПП 30-55 Па/м, обеспечивающий движение газообразных продуктов в прямотоке с нагреваемым углем. В процессе кон версии прямого коксового газа на раскаленном коксе в ЗЭП в присутствии выделившихся водяных паров образуется восстановительный газ, содержащий 98,8% СО и К г » 2 ил., 4 табл. 1 Изобретение относится к технике термической переработки углей и может быть использовано в коксохимической промышленности, металлургическом производстве и промышленности органического синтеза„ Цель изобретения - повышение выхода восстановительного газа .и упрощение процесса 0 На фиг. 1 представлена схема установки для осуществления способа; на фиг. 2 - зависимость выхода кокса от влажности угляо П р и м е р , Переработке подвергают уголь марки Г крупностью 6-13 мм. характеризующийся влажностью (Wt) q 8,2%, выходом летучих веществ (V ) 38,4% и пластометрическим показателем (у) 6 мм 0 Уголь загружают в шахту опытной печи в количестве 8 кг/ч о Предварительный нагрев угля в зоне проводят до 65О°С за счет тепла восстановительного газа, поступающего с температурой 1200 С из газосборного канала 1 в обогревательные простенки печи. Полученный в данном режиме кокс далее подвергают электропрокалке до І 300 С в присутствии водяных паров и сырого коксового газа, поступающих в зону 2 прокалки из зоны 3 предварительного нагрева угля за счет создания перепада давления меж (22) 28.J0.86 1458374 Vdai39,6%; ду зонами предварительного нагрева у 6,0 ммо угля и электропрокалки кокса, равного 50 Па/м, от 105 до 17,5 Па при Характеристика полученных прообщей высоте зон предварительного с дуктов приведена в табл. 1, нагрева угля и прокалки кокса, равВ табл. 2 приведены данные по ной 1,75 м ( т о е . (105-17,5): 1,75 = электропрокалке кокса из газового = 50 Па/м). угля и шихты, полученного при 13005С В процессе конверсии прямого коки варьировании- перепада давлений на сового газа на раскаленном коксе в Ю участке зоны предварительного нагрезоне электропрокалки в присутствии ва угля до зоны электропрокалки коквыделившихся из угля водяных паров са от 20 до 65 Па/м. Из приведенных получают восстановительный г а з , ков табл. 2 данных следует, что при торый направляют в газосборный каразности давлений в пределах 30нал 1 и'используют далее на предва15 55 Па/м наблюдается стабильный выход рительный нагрев угля. Восстановивосстановительного газа 1480тельный г а з , охлажденный до 150 С 1485 нм /т при переработке"газового за счет передачи тепла нагреваемому угля и 1360-1368 нм3/т восстановиуглю, из обогревательных простенков тельного газа при переработке шихтыо зоны 3 с помощью газодувки 4 подают 20 В табл. 3 представлены обобщенные в щюстенки зоны 5 охлаждения кокса, данные по переработке газового угля где его нагревают до 850-900 С и и шихты с влажностью 5 - 12% о Происпользуют как целевой продукт, а охкалку и конверсию прямого коксового лажденный до 200 С кокс разгрузочным газа проводили при 1300 С. устройством (толкателем) 6 выгружа25 Из данных табл. 3 следует, что ют в приемный футерованный бункер. при влажности углей ниже 7% в продуктах конверсии появляется сажа как При этом получают восстановительрезультат частичного пиролиза угленый газ следующего состава, об,%: водородов коксового газа на раска98,5 Зо ленном коксе вследствие недостатка Отс о влаги, необходимой для процесса кон0,3 со. версии. Образование сажи приводит к Отс. потере исходного углеводородного 0,3 сырья, снижает газопроницаемость 0,4 в< массы кокса и нарушает технологичес0,)7 35 кий процесса Поэтому нижний предел Сажа и влажности углей, используемых для Отс, смола осуществления способа, определен Выход восстановительного газа как 7%. э составляет 1485 нм /т. Избыток влаги приводит к частичПолученный кокс характеризуется 40 ной газификации кокса и снижению следующими показателями: его количественного выхода. Это подТвердость, мг 60,1 тверждается результатами, приведенныСтруктурная ми в табл. 3, а также на фиг. 2, прочность, % 80 Исходя из зависимости предельное знаВыход кокса, % 64,2 45 чение влажности углей для осущестАналогично переработке подвергавления способа определено по точке ют уголь марки Г крупностью 13перегиба кривой, соответствующей 25 мм, шихту, включающую 70% угля влажности углей 10%. Использование марки Г, 15% марки ОС и 15% марки Т da углей с влажностью более )0% приво(V* 8%, V * 30,7%, у 7 м м ) , а также брикеты диаметром 15 мм, получен- 50 дит к снижению выхода кокса. ные из угля марки Г путем холодного В табл„ 4 приведена сопоставительпрессования с использованием в каченая оценка предлагаемого и известного стве связующего каменноугольной смоспособов переработки брикетов диалы о метром І5 мм я полученного из газовоИспользуемый'для получения брике- 55 го угля о Из приведенных в табл0 4 данных тов газовый уголь крупностью 0—3 мм следует, что при переработке угля характеризуется следующими показапо предлагаемому способу выход воетелями качества: W * 9,2%; А 7,2%; 1458374' * ся углей низкой стадии метаморфизма становительного гаэа более чем в и возможностью снижения расхода кок2f0 раза выше по сравнению с резульса в доменном производстве за счет татами, полученными при переработке использования восстановительного гаугля по известному способу (соответза. ственно 1480 и 691 нм 3 /т угля). По предлагаемому способу получен восстановительный газ, содержащий Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 98,8% суммы компонентов СО и Н 2 , в то время как по известному содер- 10 Способ получения кокса и восстажание восстановительных компонентов новительного газа, включающий подав газе на 2,8% ниже о чу кусковых углей или угольных бриПо предлагаемому способу обеспекетов в вертикальную печь, их предчивается полная конверсия углевоварительный нагрев, коксование, по— дородов прямого коксования газа, ос- 15 следующую электропрокалку кокса в таточное содержание метана практичесприсутствии паров воды и коксового ки незначительно (0,2%), В конвертигаза, отвод восстановительного газа рованном газе, полученном по известк охлаждение кокса, о т л и ч а ю ному способу, содержится 2,1% мещ и й с я тем, что, с целью повышетана. 20 ния выхода восстановительного газа При практически равном количести упрощения процесса, переработке венном выходе кокса, полученного по подвергают угли или угольные сравниваемым способам, механические брикеты с влажностью 7-10%, воссвойства кокса, полученного по предстановительные газы отводят из лагаемому способу, более высокие. 25 нижней части зоны электропрокалЭкономическая целесообразность ки и создают перепад давлений использования способа переработки по высоте печи от зоны предварипрямого коксового газа обусловлена тельного нагрева угля до зоны элекприменением дешевых слабоспекающихтропрокалки кокса 30-35 Па/м 0 Т а б л и ц а Йєрерабатываемый материал Характеристика газа Выход, нм /т Характеристика кокса Содержание компонентов, об,% со со+н Выход, H2S Твер- Струкдость, турная прочмг ность. 1 Удельное сопротивление кокса, Ом«м Уголь Г (13-25 мм ) 1420 98,2 0,25 0,2 Отс, 64,7 72,0 84,0 90-Ю Шихта 1365 98,8 0,20 0,2 Отс, 70,1 76,8 93,0 87-10 Брикеты 1480 98,8 0,20 0,3 Отс. 64,2 62,1 84,0 94'10 7 8 1458374 Т а б л и ц а Показатели Перерабатываемый материал 2 Перепад давлений в системе нагрева угля на участке от зоны предварительного нагрева угля до зоны электропрокалки кокса, Па/м 30 50 55 57 65 1460 1481 1485 1480 1473 1430 1310 1340 1365 1368 1360" 1348 1350 2,4 0,8 0,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Шихта 2,1 0,5 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Уголь 0,10 0,15 0,18 0,19 0,20 0,25 0,65 3,4 Шихта 0,10 0,10 0,14 0,18 0,17 0,20 0,50 3,2 Уголь 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,6 4,2 Шихта 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 3,8 20 Выход сажи, 3 г/м Содержание в восстановительном газе С Н 4 , % Содеожание в восстановительном газе паров смолы, г/м 3 Уголь 1370 1394 Шихта 1295 Уголь Выход вогстано* вительного газа, нм^/т 25 Т а б л и ц а Влажность угля (шихты), % Выход сажи при переработке, % 3 Бьгкод кокса при переработке , % шихты угля Г шихты угля Г 5,0 1,6 1,3 64,3 70 ,0 6,0 0,4 0,4 64,5 69 ,8 7,0 0,0 0,0 64,2 70 ,0 8,0 0,0 0,0 64,3 69 ,9 9,0 0,0 0,0 64,1 69 ,8 10,0 0,0 0,0 63,9 69 US8374 ' Продолжение табл.3 Выход сажи при переработке, % Выход кокса при переработке, % угля Г шихты угля Г шихты I 1,0 0,0 0,0 63,3 68,8 12,0 0,0 0,0 62,9 68,2 Влажность угля (шихты), Т а б л и ц а Способ переработки угля Характеристика восстановительного газа 4 Характеристика кокса Содержание в сухом газе, Удельоб. % ный выход восстанови- со+н, сн С0 тельного газа, нм /т Удельное электросопротивление, Ом.м Предлагаемый 1480 98,8 0,2 0,3 0,0 0,2 64,2 62,1 84,0 Известный 69J 96,0 2,] ],] 0,6 0,2 64,5 53,0 77,3 17*10 У гот 1 (Врияеты) П Монс 94•107 1458374 \JF* •••HIM I p—-—•&=—-^4 r I у Q Редактор A. Orap •'•' •••iiiJ I Составитель Т. Бородкина Техред Л.Сердюкова "Корректор А. Обручар Заказ 324/28 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Ги^ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Г.ю іїводстяенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4