Способ очистки загрязненного горючего газа

Настоящее изобретение относится к способу очистки неочищенного газа, полученного из углеродистого материала с помощью процесса газификации, в котором очистка происходит во вторичнойзоне, отделенной от газификатора процесса газификации.Неочищенный газ, произведенный из различных видов биотоплива и используемый в качестве топливного, является ценным заменителем нефти в тех случаях его применения, когда требования процесса делают непосредственное сжигание твердого топлива невозможным, например, при обжиге извести или преобразовании имеющихся котлов, работающих на нефти.При температурах ниже 120006 в неочищенном газе, произведенном путем газификации ив углеродистого материала, например,угля, торфа,коры, дерева или топлива из отходов, всегда присутствует смола, которая ограничивает использование сжиганием горячего газа в непосредственном или близком контакте с газификатором. Эксплуатационные неполадки, вызванные осаждением смолы на устройствах и арматуре, являются большой проблемой, ограничивающей возможности исполЬзования Кроме того, во время горения горячего газа азот и в некоторы случаях также сера (например, из торфа), присутствующие в связанном состоянии в смолах, а также аммиак, Н 2 5 (из торфа) или НС 1 (из топлива из отходов) способствуют змиссии В окружающую среду А/Ох, 5 Ох, НС 1 и хлористых углеводородов, т.е. диоксинов.Известен способ очистки неочищенного горючего газа, полу ченного газификацией из углеродистого материала, вклчающий2 контактироваиие очищаемого газа с частицами доломита з псевдоожиженном слое в режиме циркуляции, Очищаемый газ является флюицизирующим агентом, скорость его подачи 1-10 м/с, температура процесса очистки 7 О 011 О 0 С, размер частицдоломита менее 1 мм/1/. Известный способ не обеспечивает низких остаточных концентраций смолы, аммиака и хлористого водорода.дуижанастоящего изобретения - снижение остаточной концентрации в горючем газе смолы в форме органических соединений,аммиака и хлористого водорода при наличии последнего. Эта тураа/деаисгдяд с помощью процесса согласно изобретет, нию, имеющего признаки, указанные в формуле изобретения. Изобретение относится к способу очистни.содержащего смолуИ ЗММИЭН НЭОЧИЩВННОГО газа, В ОСОЫ СЛУЧЗЯХ содермащего также ЗНЭЧИТЗЛЬНЫЕ КОЛИЧЭСТВЭ ХЛОРИСТОГО водорода, причем газ ПРОИЗВО дится с помощью произвольного процесса газификации из углеродистого материала, например, коры, дерева, торфа или топлива из отходов в первичной зоне, Во вторичной.зоне в контакте с соответствующим активным (наталитическим и, возможно, сорбирующим) материалом, например, карбонатом кальциямагния, предпочтитель НО ДОЛОМИТОМ происходит конверсия СМОЛЫ И аммиака, присутст вующих в неочищенном газе В особых случаях одновременно имеетвместо сорбция хлористого водорода. Вторичная зона состоит из шахты быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем, содержащей шахтный материал по крайней мере в основном в форме активного материала, например, доломита, Мы обнаружили, что достаточная степень конверсии смолы-и аммиака и в особых случаях одновременная сорбции хлористого водорода могут быть достигнуты сначала путем сепарации содержа щего смолу газа от подвергаемых пиролизу более крупных частицтоплива в зоне газификации и затем во вторичной зоне в форме шихты быстрой циркуляции с псевдоожиженны слоем, где осуществляется контакт газа с соответствующим активным материалом, таким как доломит, при соответствующих параметрах процесса.Если углеродистый материал содержит также серу в значительных количествах, что характерно, например, для торфа, то на каталитическом и сорбирующем материале, безусловно, будет происходить-сербция сероводорода.Количество активного материала, которое требуется по отношению к количеству неочищенного газа определяется требуемой Щ пространственной скоростью для каталитической конверсии смол иаммиака и зависит от нескольких параметров, таких как температу ра, время пребывания газа в процессе, размер частиц активногои степень деактивизации активного материала Слишком низкаятемпература и/или парциальное давление СО 2 могут привести к кон версии смолы вызывающей осаждение угля на активном материале, что приводит к деактивации. Если это происходит, материал можетбыть активизирован путем обработки окисляющим газом, например, воздухом и/или паром. Сорбция НС 1 (и/или Н 25) происходит нас- столько быстро при температуре осуществляемого процесса, что ре акции начинают почти полностью определяться уровнем равновесияобразовавшемуся твердому хлориду /и сульфицу соответственно),Таким образом, мы обнаружили, что сорбция хлорида Си в не которых случаях также сероводорода) на активном материале, та ком как доломит, является быстрой реакцией и требует присутствиязначительно меньшего количества активного материала по отношениюН ПОТОНУ газа, чем каталитическая НОНВЕрСИЯ СМОЛ И ЭММИЗКЭ.Использование вторичной зоны в форме шахты быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем создает значительные преимущества.Такая шахта способна удалять пыль, принесенную из газификатора, обеспечивает очень ровные температуры в зоне реакции,а также гомогенный контакт между газом и шахтным материалом, то есть создает незначительный риск колебаний степени конверсии сорбции. Кроме того, размер частиц можно в значительной степени уменьшить для тех случаев, в которых это необходимо, чтобы обеспечить увеличение конверсии при данной температуре и пространственной скорости. Значительная эрозия шахтного материала приводит также к увеличению доступной активной поверхности. Далее, вторичную оону, сконструированную как шахта быстрой цирку ляциис флюидизированным слоем, целесообразно объединить с про извольным газификатором в сочетании с такой шахтой, который оснащен просто первичным оепаратором частиц, или газификатором другого типа. При увеличении масштабов-достигаются также относительно небольшие диаметры, поскольку скоростигаза могут поддерживаться на относительно высоком уровне, примерно до 10 м/с,в предпочтительном варианте до 6 м/с.В случае, если гаэификатор состоит из газификатора в сочетании с шахтой быстрой циркуляции с псевдоожиненны слоем,таким образом может быть осуществлено непосредственное соединениепосле первичнойсепарации пыли. Если активный материал использу.етсн В КВЧЕСТВВ ШЗХТНОГО материала В ГЭЗИФИНЗТОРЭ В СОЧЭТЗНИИ Сшахтой быстрой циркуляции с флюидизированным слоем, вторичную зону можно выгодным образом объединить с газификатором например, таким образом, чтобы после вторичной зоны пыль из вторично ГО сепаратора частиц В результате ПОЛНОГО ИЛИ ЧЭСТИЧНОГО ренин