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DE2312600A1 - THREE-STAGE GASIFICATION OF COAL - Google Patents

THREE-STAGE GASIFICATION OF COAL

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Publication number
DE2312600A1
DE2312600A1 DE2312600A DE2312600A DE2312600A1 DE 2312600 A1 DE2312600 A1 DE 2312600A1 DE 2312600 A DE2312600 A DE 2312600A DE 2312600 A DE2312600 A DE 2312600A DE 2312600 A1 DE2312600 A1 DE 2312600A1
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DE
Germany
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zone
gasification
stage
partially gasified
product gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2312600A
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German (de)
Inventor
Ernest E Dr Ing Donath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bituminous Coal Research Inc
Original Assignee
Bituminous Coal Research Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bituminous Coal Research Inc filed Critical Bituminous Coal Research Inc
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Pending legal-status Critical Current

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Description

Dlpl.-Ing. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dlpl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDELDlpl.-Ing. P. WIRTH Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dlpl.-lng. G. DANNENBERG Dr. P. WEINHOLD Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN281134 β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON C0611)TELEPHONE C0611)

287014 GR ESCHENHEIMER STRASSE 39287014 GR ESCHENHEIMER STRASSE 39

Wd/SK Case 4428Wd / SK Case 4428

Bituminous Coal Research, Inc. 350 Hochberg Road
Monroewille, Pa, /USA
Bituminous Coal Research, Inc. 350 Hochberg Road
Monroewille, Pa, / USA

Dreistufige Vergasung von KohleThree-stage gasification of coal

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines mit Methan ■ angereicherten Treibstoff- bzw. Brenngases ("fuel gas") durch Vergasung van Kohle in drei Stufen bei hohen Drucken und Temperaturen.The present invention relates to the production of a with methane ■ Enriched fuel gas ("fuel gas") by gasifying coal in three stages at high pressures and temperatures.

Mit Methan angereichertes Brenngas wird durch ein zweistufiges Vergasungsverfahren hergestellt, in welchem fein zerteilte Kohle und Wasserdampf in der zweiten Stufe mit Synthesegas aus der ersten Stufe bei einer Temperatur über 870 C. und einem Druck über 50 at zur Bildung von verkohltem Material ("char") und eines Wasserstoff, Methan und Kohlenoxide enthaltenden Produktgases umgesetzt werden. Verkohltes Material und Produktgas werden abgezogen und getrennt, und das Produktgas wird anschliei3end zur Entfernung von Kohlenoxiden und anderen Verdünnungsmittel behandelt und schließlich zur Bildung eines methanreichen Brenngases methaniert. Das verkohlte Material wird in die erste Vergasungsstufe zur Reaktion mit Wasserdampf und Sauerstoff bei einerFuel gas enriched with methane is produced through a two-stage gasification process manufactured in which finely divided coal and steam in the second stage with synthesis gas from the first stage at one temperature above 870 C. and a pressure above 50 at to form charred material ("char") and a product gas containing hydrogen, methane and carbon oxides implemented. Charred material and product gas are withdrawn and separated, and the product gas is then treated to remove carbon oxides and other diluents and ultimately to form a methane-rich fuel gas methanated. The charred material is in the first gasification stage for reaction with water vapor and oxygen in one

Temperatur über 1370 C. und einem Druck über 50 at zurückgeführt, um ein Wasserstoff und Kohlenoxide enthaltendes Synthesegas der ersten Stufe zur Reaktion in der zweiten Vergasungsstufe zu bilden. Ein Teil des verkohlten .Temperature above 1370 C. and a pressure above 50 at returned to a To form synthesis gas containing hydrogen and carbon oxides of the first stage for reaction in the second gasification stage. Part of the charred.

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Materials, das einen niedrigen Schwefelgehalt hat, kann zur^Üllnurig'Von Verfahrensenergie verbrannt werden. Die aus den Reaktionen der ersten und zweiten Material that has a low sulfur content can be incinerated to produce process energy. The ones from the reactions of the first and second

aufgrund ihres Gewichtesbecause of their weight

Stufe gebildete Schlacke sinkt/in der ersten Stufe in den unteren Reaktorabschnitt ab, wo sie abgekühlt und aus dem Verfahren entfernt wird. Reaktionszeiten und Verweilzeiten der Reaktionsteilnehmer in der ersten und zweiten Stufe werden begrenzt und auf einem Minimum gehalten, um ein Erweichen und Agglomerieren der Kohle in der zweiten Stufe zu verhindern.Slag formed in the first stage sinks / in the first stage into the lower reactor section where it is cooled and removed from the procedure. Reaction times and residence times of the reactants in the first and second Stages are limited and kept to a minimum to prevent softening and agglomeration of the coal in the second stage.

Das oben beschriebene zweistufige Vergasungsverfahren wurde von der Bituminous Coal Research, Inc., Pittsburgh,' Pa., USA (BCR) entwickelt. Das Verfahren ist in einer Veröffentlichung des Innenministeriums, Office of Coal Research (OCR) aus dem Jahre 1965 mit dem Titel "Gasgenerator-Forschung und -Entwicklung, Übersicht und Auswertung" beschrieben. Außerdem ist das Verfahren in einer Computer-Studie mit dem Titel "Computer-Studie zweistufiger Reaktionen im BCR Zwei-Stufen-Überdruck-Vergasungsverfahren" beschrieben, die beim nationalen Treffen der American Chemical Society, Abteilung BrennstofFchemie, Chicago, 111., im September 1967 vorgelegt wurde.The two-stage gasification process described above was developed by the Bituminous Coal Research, Inc., Pittsburgh, Pa., USA (BCR). That The procedure is described in a publication by the Ministry of the Interior, Office of Coal Research (OCR) published in 1965, entitled "Gas Generator Research and development, overview and evaluation ". In addition, this is Procedure in a computer study entitled "Computer study two-stage Reactions in the BCR two-stage overpressure gasification process "described, presented at the American Chemical Society National Meeting, Fuel Chemistry Department, Chicago, 111., September 1967.

Die vorliegende Erfindung beruht in einem Verfahren zur dreistufigen Vergasung von Kohle zur Bildung eines methanreichen Brenngases. In der ersten Stufe wird zurückgeführtes verkohltes Material bei hoher Temperatur mit Sauerstoff und Wasserdampf bei einem Druck von mindestens 5G at zur Bildung eines Wasserstoff und Kohlenoxide enthaltenden Synthesegases der ersten Stufe umgesetzt. In der zweiten Stufe wird das Synthesegas der ersten Stufe mit überhitztem Wasserdampf und Kohle bei hoher Temperatur und einem Druck von mindestens 50 at zur Bildung eines Methan, Wasserstoff und Kohlenoxide enthaltenden Produktgases der zweiten Stufe umgesetzt. In der dritten Stufe, wird das teilweise vergaste verkohlte Material als Wirbelbett durch das Produktgas der zweiten Stufe aufrechterhalten, das mit dem verkohlten MaterialThe present invention resides in a process for the three-stage gasification of coal to form a methane-rich fuel gas. In the first stage, recirculated charred material is reacted at high temperature with oxygen and water vapor at a pressure of at least 5G at to form a synthesis gas containing hydrogen and carbon oxides of the first stage. In the second stage, the synthesis gas of the first stage is reacted with superheated steam and coal at high temperature and a pressure of at least 50 atm to form a product gas of the second stage which contains methane, hydrogen and carbon oxides. In the third step, the partially gasified char is maintained as a fluidized bed by the product gas of the second stage, the charred with the material

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unter Bildung eines teilweise vergasten verkohlten Materials aus der dritten Stufe reagiert, das im Methan, Wasserstoff und Kohlenoxide enthaltenden Praduktgas der dritten Stufe mitgeführt wird. Temperaturen und Verweilzeiten der Reaktionsteilnehmer in der ersten und zweiten Stufe werden so geregelt, daß die Asche des verkohlten Materials in der ersten Stufe in geschmolzene Schlakke umgewandelt und die Kohle teilweise in ein Methan, Wasserstoff und Kohlenoxide enthaltendes Gas bei Temperaturen oberhalb des Plastizitatsbereiches der Kohle in der zweiten Stufe umgewandelt wird. Die Temperatur in der dritten Stufe ist niedriger und die Verweilzeit der festen Reaktionsteilnehmer in der dritten Stufe langer als in der ersten und zweiten Stufe, um eine vollständigere Ausnutzung der Reaktionsteilnehmer in der dritten Stufe zuzulassen. Das verkohlte Material und Produktgas der dritten Stufe werden getrennt; und während das verkohlte Material zur weiteren Reaktion im Verfahren zur ersten Stufe zurückgeführt wird, wird das Produktgas der dritten Stufe zur Umwandlung und Entfernung von Kohlenoxiden, Schwefelwasserstoff und anderen Verunreinigungen gereinigt und anschließend zur Bildung eines Brenngases mit einem Methangehalt von mindestens 70 % methaniert.forming a partially gasified char from the third Stage reacts in the product gas containing methane, hydrogen and carbon oxides the third stage is carried. Temperatures and residence times of the reactants in the first and second stage are controlled so that the ashes of the charred material in the first stage are converted into molten slag and the coal partially converted into methane, hydrogen and carbon oxides containing gas at temperatures above the plasticity range the coal is converted in the second stage. The temperature in the third stage is lower and the residence time of the solid reactants in the third stage longer than the first and second stages to get a more complete Allow exploitation of the reactants in the third stage. The third stage char and product gas are separated; and while the char is returned to the first stage for further reaction in the process, the third stage product gas becomes the conversion and removal of carbon oxides, hydrogen sulfide and other contaminants cleaned and then methanated to form a fuel gas with a methane content of at least 70%.

In einer Ausführungsform stehen die dritte Stufe und das Wirbelbett aus verkohltem Material in direkter Verbindung mit einem Teil der zweiten 5tufe. In einer anderen Ausführungsform ist die dritte Stufe von der ersten und zweiten Stufe getrennt. Die in der ersten und zweiten Stufe gebildete Schlacke wird im unteren Teil der dritten Stufe gesammelt und aus dieser entfernt.In one embodiment, the third stage and the fluidized bed of carbonized material are in direct communication with part of the second stage. In In another embodiment, the third stage is separate from the first and second stages. The slag formed in the first and second stages is collected in the lower part of the third stage and removed from this.

Die Vergasung des im Produktgas eines zweistufigen Vergasungsverfahrens verwirbelten verkohlten Materials erlaubt die weitere Reaktion des teilweise vergasten verkohlten Material im wasserstoffreichen Produktgas der zweiten Stufe bei niedrigeren Temperaturen und längeren Verweilzeiten, wodurch man eine höhere Methanausbeute mit größerer Kohlenstoffausnutzung bei geringeren Sauerstofferfordernissen erzielt.The gasification of the swirled in the product gas of a two-stage gasification process Charred material allows the partially gasified charred material to further react in the hydrogen-rich product gas of the second Stage at lower temperatures and longer residence times, resulting in a higher methane yield with greater carbon utilization at lower levels Oxygen requirements achieved.

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Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen ist eine diagrammatische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem der Teil des Vergasungsgefäßes für die dritte Stufe mit dem der . zweiten Stufe in Verbindung steht.Figure 1 of the accompanying drawings is a diagrammatic representation an apparatus for carrying out the method according to the invention, in which the part of the gasification vessel for the third stage with that of the. second stage communicates.

Fig. 2 ist eine diagrammatische Darstellung einer erfindungsgemäß verwendeten Vorrichtung, wobei die dritte Stufe von der ersten und zweiten Stufe getrennt "ist.Figure 2 is a diagrammatic representation of one used in the present invention Apparatus wherein the third stage is separate from the first and second stages "is.

Fig. 3 ist eine diagrammatische Darstellung einer erfindungsgemäß verwendeten Vorrichtung, in welcher die dritte Stufe von der ersten und zweiten Stufe getrennt ist und ein Teil des in der dritten Stufe gebildeten verkohlten Materials abgekühlt und zur dritten Stufe zurückgeführt wird.Figure 3 is a diagrammatic representation of one used in the present invention Apparatus in which the third stage is separated from the first and second stages and a part of the char formed in the third stage is cooled and returned to the third stage.

Fig. 4 ist eine diagrammatische Darstellung einer erfindungsgemäß verwendeten Vorrichtung, in welcher die.dritte Stufe von der ersten und zweiten Stufe getrennt ist und das vom Gas der zweiten Stufe abgetrennte verkohlte Material in die dr±±e Stufe geleitet und in dieser durch ein wasserstoffreiches Gas verwirbelt wird, das zur Bildung eines Wirbelbettes aufwärts durch die dritte Stufe geleitet wird.Figure 4 is a diagrammatic representation of one used in the present invention Apparatus in which the third stage is separated from the first and second stages and the char separated from the second stage gas into the dr ± e stage and in this through a hydrogen-rich gas which is passed up through the third stage to form a fluidized bed.

In der vorliegenden Anmeldung bezieht sich die Bezeichnung "Kohle" auf jedes kohlenstoffhaltige Material einschließlich aller Arten von Kohle, Lignit usw.In the present application, the term "coal" refers to anything carbonaceous material including all kinds of coal, lignite, etc.

Die Bezeichnung "Vergasung" bedeutet das Erhitzen von Kohle in Anwesenheit reagierender Mittel, wodurch der gesamte oder ein Teil des flüchtigen Anteils der Kohle freigesetzt und mindestens ein Teil des Kohlenstoffs im redlichen verkohlten Material mit diesen Reaktionsmitteln oder mit anderen, im Vergasungsverfahren anwesenden Reaktionsteilnehmern umgesetzt wird".The term "gasification" means heating coal in the presence reactive agent, eliminating all or part of the volatile fraction the coal is released and at least some of the carbon in the honest charred material with these reagents or with others, in the gasification process reaction participants present is implemented ".

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Die Bezeichnung "Produktgas" bedeutet ein methanhaltiges Gas, wie z.B. das in der dritten Stufe des oben beschriebenen, dreistufigen Vergasungs\/erfahrens gebildete Gas,The term "product gas" means a methane-containing gas such as that in the third stage of the three-stage gasification process described above formed gas,

In dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren umfaßt ein Vergasungsgefäß 10 den Abschnitt der ersten Stufe 12; den Abschnitt der zweiten Stufe 14 und den Abschnitt der dritten Stufe 16. Rückgeführtes, teilweise vergastes verkohltes Material wird durch Leitung 18 zum ersten Abschnitt 12 des Vergasungsgefäßes 10 geführt. Sauerstoff und Wasserdampf werden durch Leitung 20 zum Abschnitt der ersten Stufe 12 geleitet und dort mit dem teilweise vergasten verkohlten Material urngesetzt, während sie abwärts durch den ersten Abschnitt 12 fließen. Diese Reaktion liefert ein Wasserstoff, Kohlenoxide und andere Produkte einschließlich der aus der Asche des verkohlten Materials gebildeten, geschmolzenen Schlacke - enthaltendes Synthesegas der ersten Stufe.In the method illustrated in Fig. 1, a gasification vessel 10 comprises the First stage section 12; the section of the second stage 14 and the Third stage section 16. Recirculated partially gasified char is passed through line 18 to the first section 12 of the gasification vessel 10 led. Oxygen and water vapor are passed through line 20 to the section of the first stage 12 and there with the partially gasified Material are reacted as they flow down through the first section 12. This reaction produces a hydrogen, carbon oxides and other products including the molten slag formed from the ashes of the char - containing synthesis gas of the first stage.

Im Abschnitt der ersten Stufe 12 des Vergasungsgefäßes 10 erfolgt die Reaktion bei einem Druck von mindestens 50 at7 vorzugsweise über 70 at. Temperatur und Verweilzeit der Reaktionsteilnehmer im ersten Abschnitt 12 werden so eingestellt, daß eine schnelle Vergasung des verkühlten Material bei einer Temperatur oberhalb des Aschenschmelzpunktes des verkohlten Materials gewährleistet ist. Es wird eine Temperatur von mindestens 1370 G. bevorzugt, und die Verweilzeit in der ersten Verfahrensstufe beträgt vorzugsweise weniger als 2 Sekunden.In the section of the first stage 12 of the gasification vessel 10, the reaction takes place at a pressure of at least 50 at 7, preferably above 70 at. The temperature and residence time of the reactants in the first section 12 are set so that rapid gasification of the cooled material at a temperature above the Ash melting point of the charred material is guaranteed. A temperature of at least 1370 G. is preferred, and the residence time in the first process stage is preferably less than 2 seconds.

Die geschmolzene Schlacke und das Synthesegas der ersten Stufe fließen abwärts durch einen Mischteil oder Hals 22 im Vergasungsgefäß 10, in welchem die Geschwindigkeit des Synthesegases der ersten Stufe und der Schlacke, die in den oberen Teil des zweiten Abschnittes 14 fließen, erhöht wird. Kohle und Wasserdampf werden durch Düsen 24 in den oberen Teil 26 des Abschnittes der zweiten Stufe 14 in der Nähe der Stelle eingeführt, an welcher sich derThe first stage molten slag and synthesis gas flow downward through a mixing part or neck 22 in the gasification vessel 10, in which the velocity of the synthesis gas of the first stage and the slag, which flow into the upper part of the second section 14 is increased. money and water vapor are introduced through nozzles 24 into the upper portion 26 of the second stage portion 14 near the point where the

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Mischteil 22 in den zweiten Abschnitt 14 öffnet. Die Kohle- und Wasserdampfdüsen 24 können sich auch in den Mischteil 22 oberhalb des zweiten Abschnittes 14 öffnen. Die Beschickung von Kohle und Wasserdampf durch Düsen 24 und die Einführung des Synthesegases der ersten Stufe und der geschmolzenen Schlacke durch den Mischteil 22 gewtlhrlesiten ein schnelles und inniges Mischen dieser Reaktionsteilnehrner nach ihrem Eintritt in den oberen Teil 26 des zweiten Abschnittes 14, wodurch eine schnelle Reaktion der Kohle mit dem Synthesegas der ersten Stufe und dem Wasserdampf sowie eine schnelle Übertragung einer wesentlichen Menge fühlbarer Wärme aus der geschmolzenen Schlacke zur reagierenden Kohle sichergestellt werden/Aufgrund der schnellen "Wärmeübertragung von der geschmolzenen Schlacke zur Kahle kühlt erstere schneller ab und verfestigt sich, bevor eine merkliche Akkumulierung der geschmolzenen Schlacke auf den Wänden des Vergasungsgefäßes 10 im zweiten Abschnitt 14 erfolgen kann.Mixing part 22 in the second section 14 opens. The coal and steam nozzles 24 can also be in the mixing part 22 above the second section 14 open. The charging of coal and steam through nozzles 24 and the introduction of the first stage synthesis gas and molten slag the mixing part 22 ensures that these are mixed rapidly and thoroughly Reaction participants after entering the upper part 26 of the second Section 14, causing a rapid reaction of the coal with the synthesis gas the first stage and the water vapor as well as a fast transfer of a substantial amount of sensible heat from the molten slag to react Coal to be ensured / Due to the rapid "heat transfer from the molten slag to the bald, the former cools faster and solidifies before a noticeable accumulation of the molten slag can take place on the walls of the gasification vessel 10 in the second section 14.

Die schnelle Wärmeübertragung aus der Schlacke zur Kohle ermöglicht auchThis also enables the rapid heat transfer from the slag to the coal

re
eine vollständige/und wirksamere Kohlenstoffausnutzung.
re
a full / and more effective carbon utilization.

Im Abschnitt der zweiten Stufe 14 reagiert die Kohle mit dem Wasserdampf und Synthesegas der ersten. Stufe unter Bildung eines Produktes der zweiten Stufe; dieses umfaßt teilweise vergastes verkohltes Material, das im Methan, Wasserstoff und Kohlenoxide enthaltenden Produktgas der zweiten Stufe mitgeführt wird. Die Reaktion der zweiten Stufe erfolgt bei einem Druck von mindestens 50 at, vorzugsweise über 70 at, und bei einer solchen Temperatur und V er— weilzeit, daß eine schnelle Reaktion der Kohle bsi einer Temperatur oberhalb des Bereiches der Plastizität sichergestellt ist. Die Temperatur der zweitenIn the section of the second stage 14, the coal reacts with the water vapor and Synthesis gas of the first. Stage to form a second stage product; this includes partially gasified charred material contained in methane, hydrogen and carbon oxides-containing product gas of the second stage is entrained. The reaction of the second stage takes place at a pressure of at least 50 at, preferably above 70 at, and at such a temperature and ver- because time that a rapid reaction of the coal bsi a temperature above the area of plasticity is ensured. The temperature of the second

ο
Stufe beträgt vorzugsweise mindestens 870 C, während die Verweilzeit der Kohle in der zweiten Stufe vorzugsweise weniger als 10 Sekunden, insbesondere weniger als 4 Sekunden, betragt.
ο
Stage is preferably at least 870 ° C., while the residence time of the coal in the second stage is preferably less than 10 seconds, in particular less than 4 seconds.

3 09842/03633 09842/0363

Am Boden des zweiten Abschnittes 14 läuft das im Produktgas der zweiten Stufe mitgeführte, teilweise vergaste verkohlte Material durch einen Ablenkungsteil 28 des Vergasungsgefäßes 10, der die Richtung des Flusses der Produkte der zweiten Stufe verändert und sie in den Abschnitt der dritten Stuf« 16 richtet, der sich aufwärts um· den zweiten Abschnitt 14 erstreckt und dicisen teilweise einschließt«At the bottom of the second section 14, this runs in the product gas of the second stage entrained, partially gasified charred material through a deflection part 28 of the gasification vessel 10, which determines the direction of flow of the products of the second stage and directs it into the section of the third stage 16 which extends upwards around the second section 14 and partially dicises includes "

Aufgrund des schnellen Abkühlens der geschmolzenen Schlacke im oberen Te;ilDue to the rapid cooling of the molten slag in the upper part; il

26 des zweiten Abschnittes 14 und des weiteren Wärmeverlustes durch die abwärts durch den zweiten Abschnitt 14 laufende Schlacke verfestigt sich diese26 of the second section 14 and the further loss of heat through the downward slag flowing through the second section 14 solidifies it

durch ihr Gewicht unter Bildung von Körnern und größeren Teilchen, die/durch das mitgeführte verkohlte Material und das Produktgas der zweiten Stufe absinken und aufgrund ihrer höheren Dichte und stärkeren Größe sich im Schlackensammelabschnitt des Vergasungsgefäßes 10 innerhalb des dritten Abschnittes 16 unterhalb des Ablenkungsteils 28 sammeln. Die im Abschnitt 3U gesammelte Schlacke läuft abwärts durch eine Leitung 32 in einen Aufschlammungsabschnitt 34 ("elutriation Portion"] im Vergasungsgefäß 10, wo die Schlacke mit Wasserdampf aufgeschlämmt wird, um die leichteren Teilchen des teilweise vergasten, im Schlackensammelabschnitt 30 in der Schlacke eingeschlossenen, verkohlten Materials abzutrennen. Das auf geschlämmte verkohlte Material läuft mit einem Teil des Aufschlämmwasserdampfes aufwärts in den dritten Abschnitt Ib. Prall— platten - oder andere Ablenkungsmittel im Ablenkungsabschnitt 28 verhindern den Eintritt des auf geschlämmten verkohlten Material in den Abschnitt der zweiten Stufe 14.by their weight with the formation of grains and larger particles, which sink through the entrained char and the product gas of the second stage and, due to their higher density and larger size, collect in the slag collecting section of the gasification vessel 10 within the third section 16 below the deflection part 28. The slag collected in section 3U runs downwards through a conduit 32 into a slurry section 34 ("elutriation portion") in the gasification vessel 10, where the slag is slurried with water vapor in order to remove the lighter particles of the partially gasified, trapped in the slag collecting section 30 in the slag, The slurried char runs up with a portion of the slurry water vapor into the third section Ib .

Die schwereren Schlackenteilchen laufen mit einem Teil des Aufschlärnrr.wasser— dampfes abwärts durch Leitung 36 in den Schlackenabschreckabschnitt 36, wo die Schlacke mit Wasser abgeschreckt und schließlich als kalte Schlacke durch Leitung 40 aus dem Verfahren entfernt wird.The heavier slag particles run with part of the Aufschlärnrr.wasser— steam down through line 36 into slag quenching section 36, where the slag is quenched with water and finally as cold slag is removed from the process by line 40.

309842/03G3309842 / 03G3

Die Dimensionen des Abschnittes der dritten Stufe 16 sind so ausgewählt, daß verkohltes Material und Produktgas der zweiten Stufe im-dritten Abschnitt 16, der den Abschnitt 14 teilweise umschließt, ein Wirbelbett bilden. Die linearen Gasgeschwindigkeiten im dritten Abschnitt 16 werden so eingestellt, daß sie die Bildung des gewünschten Wirbelbettes gewährleisten; sie liegen zweckmäßig im dritten Abschnitt 16 zwischen etwa 0,15-6 m/sec, vorzugsweise zwischen 0,3-3 m/sec.The dimensions of the portion of the third stage 16 are selected so that charred material and product gas of the second stage in the third section 16, which partially encloses the section 14, form a fluidized bed. The linear gas velocities in the third section 16 are adjusted so that they ensure the formation of the desired fluidized bed; they are expediently in the third section 16 between about 0.15-6 m / sec, preferably between 0.3-3 m / sec.

Die Reaktion in der dritten Stufe des Verfahren erfolgt in der Nähe des Druckes der zweiten Stufe. Die Temperatur in der dritten Stufe ist niedriger als diejenige der zweiten Stufe, und die Verweilzeit des verkohlten Material in der dritten-Stufe ist wesentlich länger als diejenige in der ersten und zweiten Stufe des Verfahrens. Zweckmäßig beträgt die Temperatur der dritten Stufe etwa 815-9DD C. Die Verweilzeit des verkohlten Materials in der.dritten Stufe sollte mindestens das 5-Fache, vorzugsweise das 20-Fache oder mehr, . der Verweilzeit des Produktgases des zweiten Stufe und anderer Gase dort be—The reaction in the third stage of the process takes place near the pressure the second stage. The temperature in the third stage is lower than that of the second stage, and the residence time of the char in the third stage is much longer than the first and second stage of the procedure. The temperature of the third stage is expediently about 815-9DD C. The residence time of the charred material in the third Level should be at least 5 times, preferably 20 times or more,. the residence time of the product gas of the second stage and other gases there

tragen. Eine Verweilzeit des verkohlten Materials in der dritten Stufe von 20 Minuten oder mehr wird bevorzugt, insbesondere bei Verwendung hochwertiger Kohle.wear. A residence time of the char in the third stage of 20 minutes or more is preferred, especially if high quality charcoal is used.

("elutriation")("elutriation")

Die Aufschlämmung/'aus der Reaktion von Kohlenstoff mit Wasserstoff zur Bildung von Methan zeigt für niedrigere Temperaturen höhere Methanausbeuten. Daher ergibt die Reaktion in der dritten Stufe bei niedrigerer Temperatur als in der zweiten Stufe mit längerer Verweil- und Reaktionszeit in Anwesenheit einer größeren Menge an verkohlten Material und eines größeren Volumens des in der dritten Stufe enthaltenen, wasserstoffreichen Produktgases eine höhere Vergasungsgeschwindigkeit und höhere Methanausbeute bei geringeren Sauerstoffanforderungen als im zweistufigen Vergasungsverfahren.The slurry / 'from the reaction of carbon with hydrogen to form methane shows higher methane yields for lower temperatures. Therefore, the reaction in the third stage results in a lower temperature than in the second stage with a longer residence and reaction time in the presence a larger amount of charred material and a larger volume of the hydrogen-rich product gas contained in the third stage higher gasification rate and higher methane yield with lower oxygen requirements than in the two-stage gasification process.

30 9 84 2 /0 36330 9 84 2/0 363

Von den Produkten aus der dritten Vergasungsstufe wird teilweise vergastes, im methan-, wasserstoff— und kohlenoxid-haltigen Prodüktgas der dritten Stufe mitgeführtes verkohltes Material durch Leitung 42 in einer Trennvorrichtung, z.B. einen Zyklonabscheider, abgezogen, wo das teilweise vergaste verkohlte Material vorn Produktgas der dritten Stufe abgetrennt wird. Das verkohlte Material wird durch Leitung 46 zu einer Wasserdaiiipfanläge 48 geführt, wo es mit Wasserdampf bei etwas höherem Druck als demjenigen in der ersten Vergasungsstufe gemischt wird. Verkohltes Material und Wasserdampf werden durch Leitung 18 zum ersten Abschnitt 12 für eine weitere Reaktion im Verfahren zurückgeführt.Some of the products from the third gasification stage are gasified, in the methane, hydrogen and carbon oxide-containing product gas of the third Stage entrained char through line 42 in a separator, e.g. a cyclone separator, where the partially gasified charred material is separated from the product gas of the third stage. That charred Material is fed through line 46 to a water dip pan 48, where it is mixed with water vapor at slightly higher pressure than that in the first gasification stage. Charred material and water vapor become returned through line 18 to first section 12 for further reaction in the process.

Das abgetrennte Produktgas der dritten Stufe wird durch Leitung 50 abgezogen und zu einer Reinigungsvorrichtung 52 geführt, wo es durch Umwandlung und Entfernung von Kohlenoxiden, Schwefelwasserstoff und anderen Verunreinigungen gereinigt wird. Das gereinigte Produktgas der dritten Stufe läuft durch Leitung 54 zur Methanierungsvorrichtung 56, in welcher es katalytisch methaniert und durch Leitung 58 als Brenngas mit einem llethangehalt von mindestens etwa 70 Vol.-^i, vorzugsweise mindestens 90 VoI.-^4, entfernt wird.The separated product gas of the third stage is withdrawn through line 50 and passed to a cleaning device 52, where it is converted and Removal of carbon oxides, hydrogen sulfide and other contaminants. The purified product gas of the third stage runs through Line 54 to the methanation device 56, in which it methanates catalytically and through line 58 as fuel gas with a methane content of at least about 70 vol .- ^ i, preferably at least 90 vol .- ^ 4, is removed.

In dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren werden bestimmte Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Teilweise vergastes,'zurückgeführtes, mit Wasserdampf gemischtes verkohltes Material wird durch Leitung 60 in einen ersten Vergasungsabschnitt 62 eines zweistufigen Vergasungsgefäßes 64 eingeführt. Sauerstoff und Wasserdampf werden durch Leitung 66 in den ersten Abschnitt 62 eingeführt und dort mit dem verkohlten Material zur Bildung von Synthesegas der ersten Stufe umgesetzt.In the method illustrated in FIG. 2, certain modifications of the method according to the invention shown. Partially gassed, 'returned, Charred material mixed with steam is fed through line 60 into a first gasification section 62 of a two-stage gasification vessel 64 introduced. Oxygen and water vapor are in the first through line 66 Section 62 introduced and reacted there with the charred material to form synthesis gas of the first stage.

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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren erfolgt kein Durchgang des Synthesegases der ersten Stufe oder anderer Reaktionsprodukte der ersten Stufe durch den Mischteil oder -hals wie im Verfahren von Beispiel 1. Statt dessen laufen Synthesegas und andere Reaktionsprodukte aus der ersten Stufe direkt in den oberen Teil 68 des zweiten Vergasungsabschnittes 70, wo ein schnelles und inniges Mischen von Synthesegas und anderen Reaktionsprodukten der ersten Stufe durch Einführung von Kohle und überhitztem Wasserdampf durch die Düsen 72 erfolgt, die so geregelt werden, daß man die notwendigen Reaktionsteilnehmergeschwindigkeiten und entsprechende Richtung für das gewünschte Mischen und eine schnelle Wärmeübertragung erzielt. Reaktianstemperaturen, Drucke und Verweilzeiten der ersten und zweiten Stufe sind praktisch dieselben, wie sie für das in Fig.. 1 dargestellte Verfahren beschrieben wurden.In the process shown in FIG. 2, there is no passage of the synthesis gas of the first stage or other reaction products of the first stage through the mixing part or throat as in the procedure of Example 1. Instead, run Synthesis gas and other reaction products from the first stage directly into the upper part 68 of the second gasification section 70, where a rapid and intimate mixing of synthesis gas and other reaction products of the first Stage by introducing coal and superheated steam through the nozzles 72 takes place, which are controlled so that the necessary reactant speeds and achieved appropriate direction for the desired mixing and rapid heat transfer. Reaction temperatures, pressures and Residence times of the first and second stages are practically the same as described for the process shown in FIG.

Beim Verfahren von Fig. 2 ist ein dritter Vergasungsabschnitt 74 vorgesehen, der vom ersten und zweiten Abschnitt 62 bzw. 70 getrennt gehalten wird. Teilweise vergastes verkohltes Material der zweiten Stufe, das mit dem methan-, wasserstoff— und kohlenoxide—haltigen Produktgas der zweiten Stufe mitgeführt wird, wird durch Leitung 76 zum unteren Teil 76 des dritten Abschnittes 74 geführt, wo-das verkohlte Material der zweiten Stufe durch das wasserstoffreiche Produktgas der zweiten Stufe verwirbelt gehalten wird. Temperatur, Druck und Verweilzeiten in der dritten Stufe sind praktisch dieselben, wie sie für die dritte Stufe des in Fig. 1 dargestellten Verfahrens angegeben wurden. Es wird jedoch bemerkt, daß man Verfahren von Fig. 2 die Verweilzeiten länger und die tfethanausbeute und Kohlenstoff ausnutzung höher sein können, während der Sauerstoffverbrauch niedriger sein kann, da die Trennung des dritten Abschnittes 74 vom Kontakt mit dem zweiten Abschnitt 70 die Wärmeübertragung aus dem Abschnitt der zweiten Stufe 70 zum verwirbelten Bett des verkohlten Materials in Abschnitt der dritten Stufe 74 verhindert, die die Temperatur, insbesondere im oberen Teil des Wirbelbettes aus verkohltemIn the method of FIG. 2, a third gasification section 74 is provided which is kept separate from the first and second sections 62 and 70, respectively. Partially gasified second stage char, entrained with the methane, hydrogen and carbon oxides-containing product gas of the second stage, is passed through line 76 to the lower portion 76 of the third section 74 where the second stage char through the hydrogen-rich product gas of the second stage is kept vortexed. The temperature, pressure and residence times in the third stage are practically the same as those given for the third stage of the process illustrated in FIG. It should be noted, however, that the process of FIG Section of the second stage 70 to the fluidized bed of the carbonized material in the section of the third stage 74 prevents the temperature, particularly in the upper part of the fluidized bed of carbonized

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Material im dritten Abschnitt 74, erhöhen und somit die Methanausbeute aus der Reaktion von Kohlenstoff mit Wasserstoff verringern könnte.Material in the third section 74, and thus increase the methane yield the reaction of carbon with hydrogen.

Im Verfahren von Fig. 2 wird Schlacke durch das Produktgas der zweiten Stufe und mitgeführtes verkohltes Material durch Leitung 76 zum Sammeln im unteren Teil 78 des dritten Abschnittes 74 transportiert. Aufschlämmen, Abschrecken und Entfernung der Schlacke aus dem dritten Abschnitt 74 erfolgen in der oben für das Verfahren von Fig. 1 beschriebenen Weise. Im Folgenden werden Ver— fahrenselemente, die mit Verfahrenselementen in bereits beschriebenen Ausführungsformen und Zeichnungen identisch sind, durch identische Bezugszahlen bezeichnet, wie sie bereits in früheren Ausführungsformen und Zeichnungen verwendet wurden.In the process of Fig. 2, slag is produced by the second stage product gas and entrained char through line 76 for collection in the lower Part 78 of the third section 74 transported. Slurrying, quenching and removal of the slag from the third section 74 occurs in the above for the method of Fig. 1 described manner. In the following, ver- Driving elements that are identical to process elements in embodiments and drawings already described are given identical reference numerals referred to as they were already used in previous embodiments and drawings.

Die Entfernung des verkohlten Materials und Produktgases aus der dritten Stufe einschließlich ihrer anschließenden Rückführung, Reinigung bsw. Methanierung erfolgt wie im Verfahren von Fig.1, wobei Jedoch der im Reinigungsverfahren vom Produktgas der dritten Stufe entfernte, gasförmige Schwefelwasserstoff durch Leitung 80 abgezogen und im Schwefelrückgewxnnungsreaktor, z.B. einem CDaus-Reaktor, 82 zur Bildung von elementarem Schwefel umgesetzt wird.The removal of the char and product gas from the third Stage including its subsequent return, cleaning, etc. Methanation takes place as in the process of FIG gaseous hydrogen sulfide removed from the product gas of the third stage withdrawn through line 80 and reacted in the sulfur recovery reactor, e.g., a CDaus reactor, 82 to form elemental sulfur will.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Verfahren sind die Stufen der ersten und zweiten Vergasung identisch mit den Verfahrensstufen von Fig. 2 mit der Ausnahme, daß das verkohlte Material und der zur ersten Stufe zurückgeführte Wasserdampf eine leicht unterschiedliche Zusammensetzung haben, wie im folgenden noch genauer erklärt wird.In the method illustrated in FIG. 3, the stages are the first and last second gasification identical to the process steps of Fig. 2 with the exception, that the char and the water vapor returned to the first stage have a slightly different composition, as follows will be explained in more detail.

Das in.den dritten Abschnitt 74 durch Leitung 76 eingeführte Produktgas der zweiten Stufe und das verkohlte Material werden in der dritten Stufe zur Bildung von teilweise vergastem verkohlten Material umgesetzt, daB im Methan,The product gas introduced into the third section 74 through line 76 second stage and the charred material becomes formation in the third stage converted by partially gasified charred material, that in methane,

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Wasserstoff und Kohlenoxide enthaltenden Produktgas der dritten Stufe mitgeführt wird, während, das Sammeln, Aufschlämmen und die Entfernung der Schlacke aus dem dritten Abschnitt 74 in oben beschriebener Weise erfolgen.Hydrogen and carbon oxides-containing product gas of the third stage is entrained during, the collection, slurrying and removal of the Slag from the third section 74 take place in the manner described above.

Im Verfahren von Fig. 3 werden das verkohlte Material der drifcen Stufe und das Prdduktgas der dritten Stufe durch Leitung 82 vom dritten Abschnitt 74 abgezogen und mit Wasser oder einem anderen fließbaren geeigneten Material abgeschreckt und zu einem primären Abscheider 84 geleitet. Der Abscheider 84 trennt das Produktgas der dritten Stufe, Wasserdampf und darin mitgeführten feines verkohltes Material von den gröberen, schwereren Teilchen des verkohltem Materials aus der" dritten Stufe, Das abgekühlte gröbere verkohlte Material wird durch Leitung 86 zur Wasserdampfvorrichtung 88 geleitet. Wasserdampf und grobes verkohltes Material werden durch Leitung 90 in den unteren Teil 78 des dritten Abschnittes 74 eingeführt, um eine weitere Temperaturkontrolle der Reaktionsteilnehmer in dieser Stufe zu ermöglichen und zusätzlichen Kohlenstoff oder andere Reaktionsteilnehmer im verkohlten Material für die Reaktion der dritten Stufe zu schaffen. Die Rückführung weiterer Mengen an verkohltem Material bei niedrigen Temperaturen zum dritten Abschnitt 74 ergibt eine weitere Erhöhung der Methanausbeute und der Kohlenstoffausnutzung bei geringen Sauerstofferfordernissen.In the process of FIG. 3, the charred material of the third stage and the Third stage product gas withdrawn from third section 74 through line 82 and quenched with water or other flowable suitable material and sent to a primary separator 84. The separator 84 separates the product gas of the third stage, water vapor and the fine charred material entrained therein from the coarser, heavier particles of the charred Material from the "third stage, the cooled coarser charred material is passed through line 86 to steam device 88. Steam and coarse charred material is passed through line 90 into the lower Part 78 of the third section 74 introduced for further temperature control of reactants at this stage to enable and additional Carbon or other reactants in the char for to create the third stage response. The repatriation of further quantities of charred material at low temperatures to the third section 74 results in a further increase in methane yield and carbon utilization with low oxygen requirements.

Das Produktgas der dritten Stufe und das damit mitgeführte, feine, im primären Abscheider 84 abgetrennte verkohlte Material werden durch Leitung 92 abgezogen und zu einer sekundären Trennvorrichtung 94 geführt, in welcher das feine verkohlte Material vom Produktgas der dritten Stufe abgetrennt wird; letzteres wird durch Leitung 96 zur Reinigung und Methanierung mit Produktion von elementarem Schwefel in der im Verfahren von Fig. 2 beschriebenen Weise geleitet. Das abgetrennte, aus der sekundären Trennvorrichtung 94 abgezogene, feine verkohlte Material wird durch Leitung 98 zu einer Wasserdampfvorrich-The product gas of the third stage and the fine, in the primary, carried along with it Charred material separated from separators 84 is withdrawn through line 92 and passed to a secondary separator 94 in which the separating fine char from the third stage product gas; the latter is through line 96 for cleaning and methanation with production of elemental sulfur in the manner described in the process of FIG. The separated, withdrawn from the secondary separator 94, fine charred material is passed through line 98 to a steam device

309842'/0383 '309842 '/ 0383'

- 13 - . 2312800- 13 -. 2312800

100 geleitet, um als Mischung aus Wasserdampf und verkohltem Material bei einem höhren Druck,als der in der ersten Stufe vorliegt, durch Leitung 102 zurückgeführt zu werden. . -100 passed to as a mixture of water vapor and charred material a pressure higher than that in the first stage through line 102 to be returned. . -

In dem in Fig. 4 dargestellten Verfahren werden zurückgeführtes verkohltes Material und Wasserdampf durch eine Leitung 104 in den Abschnitt der ersten Vergasungsstufe 106 eines Vergasungsgefäßes 106 eingeführt. Wasserdampf und Sauerstoff werden durch Leitung 110 in den ersten Abschnitt 106 eingeführt und fließen durch diesen mit zurückgeführtem verkohltem Material aufwärts in einen Abschnitt der zweiten Vergasungsstufe 112. Die Reaktionsbedingungen in der ersten und zweiten Stufe sind ähnlich wie in den anderen,, bereits beschriebenen Verfahren mit der Ausnahme, daß der Fluß durch die erste und zweite Vergasungsstufe in aufsteigender Richtung erfolgt und eine Mischung aus Kohle und Wasserdampf durch Leitung 114 in den zweiten Abschnitt 112 oberhalb des ersten Abschnittes 106 eingeführt wird, um im Synthesegas der ersten Stufe und anderen Produkten der ersten Stufe mitgeführt zu werden, wenn diese aufwärts in den zweiten Abschnitt 112 strömen.In the process shown in FIG. 4, charred residues are recycled Material and water vapor introduced into the first gasification stage 106 portion of a gasification vessel 106 through line 104. Water vapor and Oxygen is introduced into the first section 106 through line 110 and flows up through it with recirculated char Section of the second gasification stage 112. The reaction conditions in the first and second stages are similar to the others, already described Process with the exception that the flow through the first and second gasification stages takes place in the ascending direction and a mixture of coal and water vapor through line 114 in the second section 112 above the first section 106 is introduced to be entrained in the synthesis gas of the first stage and other products of the first stage when these up flow into the second section 112.

Geschmolzene Schlacke, die aus der Asche des in der ersten und zweiten Stufe gebildete verkohlten Materials anfällt, akkumuliert sich auf den Wänden des ersten und zweiten Abschnittes 106 bzw. 112 des Vergasungsgefäßes 108. Die akkumulierte geschmolzene Schlacke sinkt zum unteren Teil 116 des ersten Abschnittes 106 ab, wo sie sich sammelt und durch Leitung 118 zum anschließenden Abschrecken und Entfernen aus dem System geführt wird.Molten slag arising from the ashes of the first and second stages formed charred material accumulates on the walls of the first and second sections 106 and 112 of the gasification vessel 108. The accumulated molten slag sinks to the lower part 116 of the first Section 106 from where it collects and through line 118 to the subsequent Quenching and removal from the system is performed.

Das Produktgas der zweiten Stufe mit mitgefüHrtem verkohltem Matarial wird durch Leitung 120 entfernt und zu einem primären Abscheider für verkohltes Material 122 geführt. Im Abscheider 122 wird das mit dem Produktgas der zweiten Stufe gemischte, feine verkohlte Material der zweiten Stufe abgetrennt und vom grobeicii v-erkohlten Material entfernt, das durch Leitung 124 zum oberenThe product gas of the second stage with entrained charred material is removed through line 120 and to a primary char Material 122 out. In the separator 122, the fine charred material of the second stage mixed with the product gas of the second stage is separated off and removed from the coarse-carbonized material passing through line 124 to the upper

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-2312800-2312800

Teil 126 des dritten Vergasungsabschnittes 128 geleitet wird. Während sich das grobe verkohlte Material durch den dritten Abschnitt 128 abwärts bewegt, wird ein wasserstoff reiches Gas durch Leitung 130 zum unteren Teil 132 des dritten Abschnittes 128 eingeführt und läuft aufwärts durch den dritten Abschnitt 128, um mit dem sich abwärts bewegenden, groben verkohlten Material ein Wirbelbett zu bilden. Das Verfahren von Fig. 4 ermöglicht die Verwendung eines dritten Abschnittes 128 von kleinerer Größe aLs Vergasungsgefäß 1G8, da die Verwirbelung mit Wasserstoff ader einem mit Wasserstoff angereicherten fließbaren Gas höhere Methanausbeuten bei geringeren Volumen an verwirbelndem Gas zuläßt.Part 126 of the third gasification section 128 is passed. While As the coarse charred material moves down through the third section 128, a hydrogen rich gas is passed through line 130 to the lower portion 132 of the third section 128 and runs up through the third section 128 to form a fluidized bed with the downward moving coarse char. The method of Figure 4 enables use a third section 128 of smaller size than gasification vessel 1G8, Since the swirling with hydrogen or a flowable gas enriched with hydrogen, higher methane yields with lower volumes of swirling Gas allows.

Das wasserstoffreiche Gas wird vor Einführung in die dritte Stufe auf einen Druck von mindestens 7? atü komprimiert und hält das absinkende grobe verkohlte Material in einem Wirbelbett. Wenn das absinkende grobe verkohlte Material den Einführungspunkt des wasserstoffreichen Gases am unteren Teil 146 passiert hat, betritt es einen Aufschlammungsabschnitt 134, in welchem das wasserstoff reiche Gas durch ein auf schlämmendes fließbares. Material, wie Wasserdampf, ersetzt wird. Manche Teilchen des verkohlten Materials werden durch den auf schlämmenden Wasserdampf aufwärts aus dem Abschlämmabschnitt getragen und zur Reaktion der dritten Stufe zurückgeführt.The hydrogen-rich gas is before introduction into the third stage on a Print at least 7? Atü compresses and holds the sinking coarse charred Material in a fluidized bed. When the sinking coarse charred material reaches the point of introduction of the hydrogen-rich gas at the lower part 146 has passed, it enters a slurry section 134 in which the hydrogen-rich gas by a slurrying flowable. Material like Water vapor, is replaced. Some particles of the carbonized material are lifted up out of the blowdown section by the slurrying water vapor carried and returned to the third stage reaction.

Die restlichen Teilchen des im Aufschlännnabschnitt 134 aufgeschlämmten verkohlten Material laufen durch Leitung 136 abwärts zu einer Wasserdampfvorrichtung 138. Dann wird eine Mischung aus Wasserdampf und verkohltem Material durch Leitung 104 wie oben beschrieben zum. Abschnitt der ersten Stufe 106 zurückgeführt.The remaining particles of the char slurried in the slurry section 134 Material pass down through line 136 to a steam device 138. A mixture of water vapor and char is then passed through line 104 as described above to the. First stage section 106 returned.

309842/0363309842/0363

- μ - 2312S00- μ - 2312S00

Das aus dem primären Abscheider 122 entfernte Produktgas der zweiten Stufe mit mitgeführtem feinem verkohltem Material wird durch Leitung 138 geführt und zur Einführung in die sekundäre Trennvorrichtung 140 mit Wasser abgeschreckt. Das Produktgas der dritten Stufe mit mitgeführtem verkohltem Material wird durch Leitung 142 von oberem Teil 126 des dritten Abschnittes 126 geleitet und mischt sich in Leitung 138 mit dem abgeschreckten verkohlten Material und Produktgas der zweiten Stufe aus dem primären Abscheider 122 zur Einführung in die sekundäre Trennvorrichtung 140.The second stage product gas removed from the primary separator 122 entrained fine char is passed through line 138 and quenched with water for introduction into secondary separator 140. The third stage product gas with entrained char is passed through line 142 from top 126 of third section 126 and mixes with the quenched char in line 138 and second stage product gas from primary separator 122 for introduction into secondary separator 140.

In der sekundären Trennvorrichtung 140 werden die Produktgase aus der zweiten und dritten Stufe vom verkohlten Material der zweiten und dritten Stufe getrennt. Das abgetrennte verkohlte Material wird durch Leitung 144 zu einem Zwischenteil 146 des Auf Schlämmabschnittes 134 geführt, um sich mit dem groben aufschlämmten verkohlten Material im Aufschlämmabschnitt 134 zu mischen. Die Mischung aus grobem aufgeschlämmtem und feinem verkohltem Material aus Trennvorrichtung 140 im Aufschlämmabschnitt 134 wird durch Leitung 136 in die Wasserdampf vorrichtung 138 eingeführt und auf einen Druck über dem in der ersten Vergasungsstufe herrschenden Druck komprimiert. Die erhaltene Mischung aus verkohltem Material und eingeführtem Wasserdampf wird durch Leitung 104 zur weiteren Reaktion im Verfahren zum ersten Abschnitt 106 zurückgeführt.In the secondary separator 140, the product gases from the second and third stage separated from the charred material of the second and third stage. The separated char becomes one through line 144 Intermediate portion 146 of slurry section 134 to mix with the coarse slurry char in slurry section 134. The mixture of coarse slurried and fine charred material Separator 140 in slurry section 134 is through line 136 into the Steam device 138 introduced and at a pressure above that in the the pressure prevailing in the first gasification stage. The resulting mixture of char and introduced water vapor is passed through line 104 returned to the first section 106 for further reaction in the process.

Mischung derMix of

Die/in der sekundären Trennvorrichtung 140 abgetrennten Produktgase der zweiten und dritten Stufe wird durch Leitung 148 zu einer Reinigungsvorrichtung 150 geführt, in welcher die Gase durch einen Wassergas-Umlagerungsreaktor geleitet und Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid als getrennte Ströme entfernt werden. Der gasförmige Schwefelwasserstoff wird durch Leitung 152 zu einem Schwefel— umwandlungsreaktor 154, z.'B. einem Claus-Reaktor, zur Umwandlung in elementaren Schwefel geleitet. The / in the secondary separation device 140 separated product gases of the second and third stage is through line 148 to a cleaning device 150 in which the gases are passed through a water gas rearrangement reactor and hydrogen sulfide and carbon dioxide are removed as separate streams. The gaseous hydrogen sulfide is converted into a sulfur through line 152 conversion reactor 154, e.g. a Claus reactor, for conversion into elemental sulfur.

309842/0363309842/0363

9 Q 1 9 ο η ρ) - 16 - ■ '9 Q 1 9 ο η ρ) - 16 - ■ '

Ein Teil der gereinigten Produktgase kann durch die Leitungen 156 und 15Θ zu einem Kompressor 160 und weiter durch Leitung 130 zum Abschnitt der dritten Stufe 128 geführt werden, während die restlichengereinigten. Produktgase durch Leitung 162 zur Methanierungsvorrichtung 164 geführt werden. Ein Teil der gereinigten Produktgase kann auch durch Leitung 156 zu einer Wasserstoffabtrennvorrichtung 168 geführt werden, die eine cryogene Trennvorrichtung sein kann, .in-welcher Wasserstoff oder ein wasserstoffreiches Gas abgetrennt und durch Leitung 170 abgezogen und zum Kompressor 160 geführt wird, um dann durch die Leitung 130 für das mit Wasserstoff angereicherte Gas bei höherem Druck als der Druck in der dritten Stufe, vorzugsweise etwa 77 atü,' zum dritten Vergasungsabschnitt 128 zurückgeführt zu werden.Some of the purified product gases can pass through lines 156 and 15Θ to a compressor 160 and further through line 130 to the section of the third Stage 128 are performed while the remaining cleaned. Product gases are passed through line 162 to methanation device 164. Part of the cleaned Product gases can also be passed through line 156 to a hydrogen separator 168, which can be a cryogenic separator, .in-which hydrogen or a hydrogen-rich gas is separated and through Line 170 is withdrawn and passed to the compressor 160, to then through the line 130 for the hydrogen-enriched gas at a higher pressure than the pressure in the third stage, preferably about 77 atmospheres, to the third gasification section 128 to be returned.

viele
Wie in Fig. 4 gezeigt, gibt es/mögliche Modifikationen bei der endgültigen Verwendung des durch Leitung 156 transportierten, gereinigten Produktsgases. Das die Wasserstoffabtrennvorrichtung 168 verlassende, gereinigte Produktgas wird durch Leitung 172 zur Methanierungsvorrichung 164 geführt, wo es katalytisch zur Bildung von Brenngas bzw. Treibstoffgas mit einem Methangehalt von mindestens 70 Vol.-%, vorzugsweise etwa 90 Vol.—jo, methaniert wird.
many
As shown in FIG. 4, there are / are possible modifications to the ultimate use of the purified product gas transported through line 156. The the Wasserstoffabtrennvorrichtung 168 leaving, purified product gas is passed through line 172 to the Methanierungsvorrichung 164, where it is catalytically methanated to form fuel gas or fuel gas having a methane content of at least 70 vol .-%, preferably about 90 vol jo.

Eine nicht geplante oder unerwünschte Temperaturerhöhung in der dritten Stufe wird durch den Wasserdampf verhindert, der den dritten Abschnitt 128 aus dem Aufschlämmabschnitt 134 betritt, da das verdampfte Wasser in dem die dritte Stufe betretenden Wasserdampf endotherm mit Kohlenstoff unter Bildung von Kohlenmonoxid plus gasförmigem Wasserstoff reagiert.An unplanned or undesirable temperature increase in the third stage is prevented by the water vapor entering the third section 128 from the slurry section 134 as the evaporated water is in the third Step entering water vapor reacts endothermically with carbon to form carbon monoxide plus gaseous hydrogen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit bestimmten Modifikationen zur Herstellung von Generatorgas aus der dreistufigen,Vergasung von Kohle verwendet werden. Bei der Herstellung von Generatorgas wird die in die erste Vergasungs— stufe eingeführte Kombination aus Sauerstoff und Wasserdampf durch LuftThe process according to the invention can be used for production with certain modifications used by generator gas from the three-stage, gasification of coal will. In the production of generator gas, the first gasification 2nd stage introduced combination of oxygen and water vapor through air

-"" 30 9 8-4 2/0 363- "" 30 9 8-4 2/0 363

231/600231/600

als Vergasungsmedium ersetzt. Die Luft sollte auf etwa 480-705 C. oder mehr vorerhitzt sein. Die Luft wird zur Reaktion mit dem zurückgeführten verkohlten Material in die erste Vergasungsstufe eingeführt. Die Reaktionsdrucke in den drei ge-trennten Stufen sollten zwischen etwa 5-6Ü at gehalten werden. Die restlichen Reaktionsbedingungen und Verfahrensstufen wurden bereits oben beschrieben. Das Generatorgas, das durch dieses Verfahren unter Verwendung von vorerhitzter Luft als Vergasungsmedium der ersten Stufe erhalten wird, eignet sich besonders als Industriebrennstoff oder als Brennstoff zur Energieerzeugung, bei welcher die Abgabe von Schwefeldioxid unerwünscht ist.replaced as a gasification medium. The air should be around 480-705 C. or more be preheated. The air is introduced into the first gasification stage to react with the recycled char. The reaction pressures in the three separate levels should be kept between about 5-6Ü at. The remaining reaction conditions and process steps have already been mentioned above described. The generator gas obtained by this process using preheated air as the first stage gasification medium, is particularly suitable as an industrial fuel or as a fuel for power generation, in which the release of sulfur dioxide is undesirable.

Die Vorteile aus der Verwendung des erfindungsgemäßen dreistufigen Vergasungsverfahrens im Vergleich zu einem zweistufigen Vergasungsverfahren können durch einen Vergleich der folgenden tabellarischen Berechnungen der Zusammensetzung von Brenngasen aus jedem Verfahren und durch Berechnung des möglichen Kohle— und Sauerstoffbedarfes für jedes Verfahren dargestellt werden.The advantages of using the three-stage gasification process according to the invention in comparison to a two-stage gasification process, by comparing the following tabular calculations of the composition of fuel gases from each process and by calculating the possible coal and oxygen requirements for each process.

Tabelle 1Table 1

erfindungsgem. 2-stufiges 3-stufig.Verfahren Verfahren according to the invention 2-stage 3-stage process Process

Gasanalyse aus dem Vergaser;
Trockenbasis
Gas analysis from the carburetor;
Dry basis

Vol.-»/« CH4 28,2 20,5Vol .- "/" CH 4 28.2 20.5

H2 17,9 " 24,1H 2 17.9 "24.1

CO 27,5 34,4CO 27.5 34.4

CO2, H2S 24,8 19,6CO 2 , H 2 S 24.8 19.6

N2 1,6 1,4N 2 1.6 1.4

Für 26,3 m (Standardbedingung) Pipeline-Gas sind erforderlich:For 26.3 m (standard condition) pipeline gas are required:

Kohle; kg 40,14 41,96Money; kg 40.14 41.96

Sauerstoff; kg 13,02 16,87Oxygen; kg 13.02 16.87

3098A2/03633098A2 / 0363

Claims (1)

PatentansprücheClaims £O\/.OUU£ O \ /. OUU 1.- Verfahren zur Vergasung von Kohle, dadurch.gekennzeichnet, daß man1.- A method for the gasification of coal, characterized in that one teilweise vergastes,.zurückgeführtes verkohltes Material in eine erste Vergasungszone einführt,partially gasified,. recycled charred material in a first gasification zone introduces, in diese erste Vergasungszone Sauerstoff und Wasserdampf einführt,introduces oxygen and water vapor into this first gasification zone, Sauerstoff und Wasserdampf mit dem teilweise vergasten, zurückgeführten verkohlen Material zur Bildung eines Wasserstoff und Kohlenoxide umfassenden Synthesegases der ersten Zone und Schlacke umsetzt, die aus der geschmolzenen Asche des teilweise vergasten verkohlten Materials gebildet wird,Oxygen and water vapor with the partially gasified, recycled char material to form one comprising hydrogen and carbon oxides Converts synthesis gas of the first zone and slag formed from the molten ash of the partially gasified charred material, das Synthesegas der ersten Zone und die Schlacke in eine zweite Vergasungszone einführt, .the synthesis gas of the first zone and the slag in a second gasification zone introduces,. Kohle, Wasserdampf, Synthesegas der ersten Zone und Schlacke in der zweiten Vergasungszone zur Bildung eines Produktes'der zweiten Zone umsetzt, daß ein teilweise vergastes verkohltes Material mitführt und Sfethan, Wasserstoff und Kohlenoxide umfaßt,Coal, steam, synthesis gas in the first zone and slag in the second Gasification zone to form a product of the second zone converts that Carries a partially gasified char and sfethane, hydrogen and includes carbon oxides, das Produktgas der zweiten Zone und das teilweise vergaste verkohlte Material der zweiten Zone in eine dritte Vergasungszone einführt,the product gas from the second zone, and since s te ilweise gasified char the second zone in a third gasification zone is introduced, in der dritten Vergasungszone ein Wirbelbett aus dem teilweise vergasten verkohlten Material der zweiten Zone im einem verwirbelnden Strom des Produktgases der zweiten Zone bildet,in the third gasification zone a fluidized bed from which is partially gasified charred material of the second zone in a swirling stream of the product gas of the second zone, das teilweise vergaste verkohlte Material der zweiten Zone in der dritten Vergasungszone mit dem Produktgas der zweiten Zone zur Bildung eines teilweise vergasten verkohlten Materials der dritten Zone umsetzt, das in dem Methan, Wasserstoff und Kohlenoxide umfassenden Produktgas der dritten Zone mitgeführt wird,the partially gasified char of the second zone in the third Gasification zone with the product gas of the second zone to form a partial gasified charred material of the third zone converts that in the Third zone product gas comprising methane, hydrogen and carbon oxides is carried, 3098A2/03633098A2 / 0363 das teilweise vergaste, im Produktgas der dritten Zone mitgeführte verkohlte Material aus der dritten Vergasungszone entfernt,the partially gasified char entrained in the product gas of the third zone Material removed from the third gasification zone, das teilweise vergaste verkohlte Material der dritten Zone vom Produktgas der dritten Zone abtrennt,the partially gasified char of the third zone from the product gas separates the third zone, das teilweise vergaste verkohlte Material mit Wasserdampf zur Bildung des teilweise vergasten zurückzuführenden verkohlten Materials mischt,the partially gasified charred material with water vapor to form the mixed partially gasified charred material to be returned, das teilweise vergaste verkohlte Rückführungsmäterial zur ersten Vergasungszone zurückführt,the partially gasified char recycle material to the first gasification zone returns, das vom teilweise vergasten verkohlten Material der dritten Zone abgetrennte Produktgas der dritten Zone zur Entfernung von Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und anderen Verunreinigungen reinigt und ein gereinigtes Produktgas der dritten Zone erhält undthat separated from the partially gasified char in the third zone Third zone product gas for removing carbon dioxide, hydrogen sulfide and other impurities and receives a purified product gas of the third zone and letzteres zur Bildung eines mindestens 70 Vol.-fy Methan enthaltenden Brenngases methaniert. the latter methanated to form a fuel gas containing at least 70 vol. 2.- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man2.- The method according to claim 1, characterized in that one die Reaktion in der dritten Vergasungszone bei einer Temperatur zwischen etwa 815-B70°C. durchführt.the reaction in the third gasification zone at a temperature between about 815-B70 ° C. performs. 3.- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man3.- The method according to claim 1 and 2, characterized in that one für das teilweise vergaste verkohlte Material der zweiten Zone in der dritten Vergasungszone eine Verweilzeit aufrechterhält, die mindestens das 5-Fache der Verweilzeit des Produktgases der zweiten Zone in der dritten Vergasungszone beträgt.for the partially gasified char of the second zone in the third Gasification zone maintains a residence time that is at least 5 times the residence time of the product gas of the second zone in the third gasification zone. 309842/0363309842/0363 . ■ "■" m ~ ' 2312800. ■ "■" m ~ ' 2312800 4,β· Verfahren nach Anspruch 1 bis 3? dadyreh geKennzeieH.net, daß4, β · method according to claims 1 to 3 ? dadyreh geKennzeieH.net that das Synthesegas der ersten Zp.ne. und gchlacke aus der ersten \/§rg§.sungsz;i3n§ vpr ihrer Einführung? in die zweite Vergasungszpne d.yr§h §in§ MiSS-hzine führt ι um ein schnelles Mischen ynti ftea.gierBn zwischen Kohle,? §yn.th.es,iga§ der- ersten Zone, und Wasserdampf zu gewährleisten ynd eine, getinslle V^iFfflg= übertragung aus der Schlacke d.er ersten ye.rgasMngs,zpne zyr Kshlg §ishgf zy= stellen, .the synthesis gas of the first Zp.ne. and gchlacke from the first \ /§rg§.sungsz; i3n§ vpr their introduction? in the second gasification zone d.yr§h §in§ MiSS-hzine leads ι to a fast mixing ynti ftea.gierBn between coal ,? §Yn.th.es, iga§ of the- first zone, and water vapor to ensure ynd a, getinslle V ^ iFfflg = transfer from the slag of the first ye.rgasMngs, zpne zyr Kshlg §ishgf zy = places,. -§,-*■ Verfahren nach Anspruch 1 teis 4, da^yrgh -§, - * ■ Method according to claim 1, part 4, da ^ yrgh Sauerstoff, Wasserdampf und teilweise yergaste§, zyryekg@fü.h.rtg§ Material abwärts dyrEh die er^te V§¥"i8sungszsn§ fefe.weftf Oxygen, water vapor and partly yergaste§, zyryekg@fü.h.rtg§ material downwards dyrEh the er ^ te V§ ¥ "i8sungszsn§ fefe.weft f S.ynthe§egas der ersten Zone, Schlacke, Kehle ynd Was.serdam.pf &&W8rts die zweite Vergasungszone bewegt yndS.ynthe§egas of the first zone, slag, throat ynd Was.serdam.pf && W8rts the second gasification zone moves ynd teilweise vergastes verkqhlteg Material der' zweiten Zone. der «zweiten Zone aufwärts durch die dritte Vergasungszonepartially gasified, chilled material from the second zone. the second zone up through the third gasification zone ß.« Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeiphnet, dgiß m.a.nß. «Method according to claim 5, characterized in that it is marked, dgiß m.a.n dig gehlacke mit Kohle in der zweiten Vergasyng§.zsne zwißl«s Wärmeü von der Behlaeke zur Kohle mischt ynd. Φ in der zweiten VB.rga§yng§zgne eine verfestigte j fein zerteilte gchlaelsg bildet,dig chopped with charcoal in the second gasification process, and mixes between two heats from the cloth to the charcoal. Φ in the second V B .rga§yng§zgne a solidified j finely divided gchlaelsg forms, die verfestigte, fein zerteilte. §e.hlaek-e und e,in§n Teil d§§ teilweipe vgr« gasten yerkohiten Materials der zweiten Zope im unterer) Abschnitt der dritten Vergasungszone sammelt, ".-.,-the solidified, finely divided. §E.hlaek-e and e, in §n part d§§ partially vgr « gasten yerkohiten material of the second Zope in the lower) section of the third gasification zone collects, ".-., - die verfestigte, fein zerteilt? Schlacke ynd das teilweise ye.rgaste yerkihltP Materia.1 der zweiten Zone ays der dritten Ve.rgasyn.gszpne inthe solidified, finely divided? Slag ynd the partially ye.rgaste yerkihlP Materia.1 of the second zone ays of the third Ve.rgasyn.gszpne in 30IS42/0330IS42 / 03 die verfestigte, fein zerteilte Schlacke und das teilweise vergaste verkohlte Material der zweiten Zone mit aufEchlammendem Wasserdampf in Berührung bringt,the solidified, finely divided slag and the partially gasified slag Material of the second zone in contact with silting water vapor brings, einen Teil des aufschlämmenden Wasserdampfes mit dem mitgeführten, teilweise vergasten verkohlten Material der zweiten Zone zwecks Reaktion zur dritten Vergasungszone zurückgeführt undpart of the slurrying water vapor with the entrained, partially gasified charred material of the second zone is returned to the third gasification zone for reaction and die verfestigte, fein zerteilte Schlacke nach dem Aufschlämmen abschreckt. ,?.- Verfahren nach Anspruch 1 bis G, dadurch gekennzeichnet, daß manquenched the solidified, finely divided slag after slurrying. ,? .- Process according to Claims 1 to G, characterized in that die zweite Vergasungszone mindestens teilweise von der dritten Vergasungszone einschließt undthe second gasification zone at least partially from the third gasification zone includes and das teilweise vergaste verkohlte f/.aterial der zweiten Zone, das Produktgas der zweiten Zone und die Schlacke direkt aus der zweiten Vergasungszone in einen Teil der dritten Vergasungszone einführt.the partially gasified charred material of the second zone, the product gas the second zone and the slag directly from the second gasification zone in introduces part of the third gasification zone. 8.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man8.- The method according to claim 1 to 7, characterized in that one das Produktgas der dritten Zone und das teilweise vergaste verkohlte Mate-.rial der dritten Zone zum Abkühlen des teilweise vergasten verkohlten Materials der dritten Zone mit Wasser mischt,the third zone product gas and the partially gasified char mixing the third zone with water to cool the partially gasified charred material of the third zone, das teilweise vergaste verkohlte Material der dritten Zone, das im Produktgas der dritten Zone mitgsführt wird, in einen gröberen und einen leichteren, feinen Anteil trennt,the partially gasified char of the third zone that is in the product gas the third zone is carried into a coarser and a lighter, separates fine fraction, den gröberen Anteil des teilweise vergasten verkohlten Materials der dritten Züne mit Wasserdampf mischt,the coarser portion of the partially gasified charred material of the third Mixing tongue with steam, den gröberen Anteil des teilweise vergasten Materials der dritten Zone mit Wasserdampf zur dritten Vergasungszone zurückführt,the coarser part of the partially gasified material of the third zone with Returns water vapor to the third gasification zone, den leichteren Anteil des teilweise vergasten verkohlten Materials der dritten Zone vom Produktgas der dritten Zone trennt,the lighter portion of the partially gasified charred material of the third Zone separates from the product gas of the third zone, 309842/0363309842/0363 den leichteren Anteil des teilweise vergasten verkohlten Materials der dritten Zone mit Wasserdampf mischt undthe lighter portion of the partially gasified charred material of the third zone mixes with water vapor and ihn mit Wasserdampf zur ersten Vergasungszone zurückführt.returns it to the first gasification zone with steam. Der Patentanwalt:The patent attorney: 30984 2/036330984 2/0363 leerstSt«empty «
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035294A1 (en) * 1998-01-08 1999-07-15 Bodo Wolf Method for producing pig iron
CN106147865A (en) * 2016-07-19 2016-11-23 西安交通大学 The method and apparatus of continuous supercritical water double tube reactor gasification organic matter

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS516902A (en) * 1974-07-08 1976-01-20 Mifuji Tetsuko Kk Sekitankara howatankasuisogasuo seizosuru hoho
US3904387A (en) * 1974-08-26 1975-09-09 Babcock & Wilcox Co Fuel gas manufacture
GB1523500A (en) * 1975-10-21 1978-09-06 Battelle Development Corp Method of operating a fluidized bed system
JPS551915A (en) * 1978-06-20 1980-01-09 Kyosei Tekko Kk Correcting apparatus for roundness of circular material
US4278446A (en) * 1979-05-31 1981-07-14 Avco Everett Research Laboratory, Inc. Very-high-velocity entrained-bed gasification of coal
US4278445A (en) * 1979-05-31 1981-07-14 Avco Everett Research Laboratory, Inc. Subsonic-velocity entrained-bed gasification of coal
DE2947222C2 (en) * 1979-11-23 1987-05-07 Carbon Gas Technologie GmbH, 4030 Ratingen Device for gasification of solid, dusty to lumpy carbonaceous fuels and their use
US4364745A (en) * 1981-06-26 1982-12-21 Standard Oil Company (Indiana) Plant hydrocarbon recovery process
US4720289A (en) * 1985-07-05 1988-01-19 Exxon Research And Engineering Company Process for gasifying solid carbonaceous materials
GB2191782A (en) * 1986-06-17 1987-12-23 Midrex Int Bv Method and apparatus for producing upgraded synthetic fuel gas from coal
GB2199842A (en) * 1986-12-30 1988-07-20 Us Energy Power generating system and method utilizing hydropyrolysis
US5327726A (en) * 1992-05-22 1994-07-12 Foster Wheeler Energy Corporation Staged furnaces for firing coal pyrolysis gas and char
US5641327A (en) * 1994-12-02 1997-06-24 Leas; Arnold M. Catalytic gasification process and system for producing medium grade BTU gas
DE19747324C2 (en) * 1997-10-28 1999-11-04 Bodo Wolf Device for generating fuel, synthesis and reducing gas from renewable and fossil fuels, biomass, waste or sludge
KR101290477B1 (en) * 2008-09-19 2013-07-29 그레이트포인트 에너지, 인크. Processes for gasification of a carbonaceous feedstock
WO2010141629A1 (en) 2009-06-02 2010-12-09 Thermochem Recovery International, Inc. Gasifier having integrated fuel cell power generation system
CN101955801B (en) * 2010-10-15 2013-08-14 山东联合能源技术有限公司 L-shaped horizontal type rotary wave bed coal gasification production process and system
EP2635369B1 (en) 2010-11-05 2016-03-02 Thermochem Recovery International, Inc. Solids circulation system and method for capture and conversion of reactive solids
WO2012073130A2 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Sasol Technology (Proprietary) Limited Gasification of a carbonaceous material
IT1403189B1 (en) * 2011-01-05 2013-10-15 High Tech En Sro SYSTEM AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF SYNGAS FROM CARBON-BASED MATERIAL
WO2013049368A1 (en) 2011-09-27 2013-04-04 Thermochem Recovery International, Inc. System and method for syngas clean-up
DE102011088628B4 (en) * 2011-12-14 2015-11-05 Technische Universität Bergakademie Freiberg Method and apparatus for entrained flow gasification of solid fuels under pressure
KR101167633B1 (en) * 2011-12-21 2012-07-20 한국생산기술연구원 Hybrid gasification system
CN103184074B (en) * 2011-12-31 2016-09-14 李宁 Coal process for producing hydrocarbons
CN104927922B (en) * 2014-03-17 2018-11-23 李宁 Moving bed pressurized coal gasification produces the technique and device for being the richest in alkane coal-gas
EP4215289A1 (en) 2016-02-16 2023-07-26 ThermoChem Recovery International, Inc. Two-stage energy-integrated product gas generation system and method
MX2018011589A (en) 2016-03-25 2019-09-18 Thermochem Recovery Int Inc Three-stage energy-integrated product gas generation system and method.
US10364398B2 (en) 2016-08-30 2019-07-30 Thermochem Recovery International, Inc. Method of producing product gas from multiple carbonaceous feedstock streams mixed with a reduced-pressure mixing gas
US10197015B2 (en) 2016-08-30 2019-02-05 Thermochem Recovery International, Inc. Feedstock delivery system having carbonaceous feedstock splitter and gas mixing
US10197014B2 (en) 2016-08-30 2019-02-05 Thermochem Recovery International, Inc. Feed zone delivery system having carbonaceous feedstock density reduction and gas mixing
US10329506B2 (en) 2017-04-10 2019-06-25 Thermochem Recovery International, Inc. Gas-solids separation system having a partitioned solids transfer conduit
US10717102B2 (en) 2017-05-31 2020-07-21 Thermochem Recovery International, Inc. Pressure-based method and system for measuring the density and height of a fluidized bed
US9920926B1 (en) 2017-07-10 2018-03-20 Thermochem Recovery International, Inc. Pulse combustion heat exchanger system and method
US10099200B1 (en) 2017-10-24 2018-10-16 Thermochem Recovery International, Inc. Liquid fuel production system having parallel product gas generation
US10464872B1 (en) 2018-07-31 2019-11-05 Greatpoint Energy, Inc. Catalytic gasification to produce methanol
US10344231B1 (en) 2018-10-26 2019-07-09 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization
US10435637B1 (en) 2018-12-18 2019-10-08 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization and power generation
US10618818B1 (en) 2019-03-22 2020-04-14 Sure Champion Investment Limited Catalytic gasification to produce ammonia and urea
US11555157B2 (en) 2020-03-10 2023-01-17 Thermochem Recovery International, Inc. System and method for liquid fuel production from carbonaceous materials using recycled conditioned syngas
US11466223B2 (en) 2020-09-04 2022-10-11 Thermochem Recovery International, Inc. Two-stage syngas production with separate char and product gas inputs into the second stage

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035294A1 (en) * 1998-01-08 1999-07-15 Bodo Wolf Method for producing pig iron
US6458181B1 (en) 1998-01-08 2002-10-01 Bodo Wolf Method for producing pig iron
CN106147865A (en) * 2016-07-19 2016-11-23 西安交通大学 The method and apparatus of continuous supercritical water double tube reactor gasification organic matter
CN106147865B (en) * 2016-07-19 2019-10-01 陕西中核交大超洁能源技术有限公司 The method and apparatus of continuous supercritical water double tube reactor gasification organic matter

Also Published As

Publication number Publication date
AU5351573A (en) 1974-09-26
FR2177088A1 (en) 1973-11-02
US3840354A (en) 1974-10-08
CA991852A (en) 1976-06-29
ZA731773B (en) 1974-10-30
GB1393635A (en) 1975-05-07
JPS5224042B2 (en) 1977-06-29
JPS497304A (en) 1974-01-23

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