Gaz de four à coke
Le gaz de four à coke est obtenu par pyrolyse (distillation sèche) de la houille dans les cokeries . Le gaz de four à coke épuré et de qualité gaz de ville a un pouvoir calorifique de 15,5 à 18,9 MJ / m³ (4,5 kWh / m³), soit environ la moitié du pouvoir calorifique du gaz naturel .
la description
Un grand nombre de substances gazeuses sont produites lors de la cokéfaction. Le gaz de four à coke épuré comprend les composants suivants, qui varient selon la cokerie et le charbon utilisé: 55% d' hydrogène , 25% de méthane , 10% d' azote et 5% de monoxyde de carbone . Le gaz brut contient encore les composants suivants: dioxyde de carbone , ammoniac , sulfure d'hydrogène , hydrocarbures supérieurs et aromatiques , qui sont en grande partie éliminés.
Lors de la cokéfaction, environ 25% du charbon utilisé est produit sous forme de composants volatils. Une tonne de charbon produit 280 m³ de gaz à coke propre et environ 55 kg de goudron de houille collant . Le gaz du four à coke est aspiré hors de l'espace de collecte de gaz au-dessus du lit du four à coke. En refroidissant avec de l'eau, le goudron se dépose. Le gaz brut est refroidi et épuré dans des laveurs à gaz. Les constituants qui interfèrent avec l'utilisation du gaz, tels que le sulfure d'hydrogène, l'ammoniac, le benzène et les aromatiques tels que le naphtalène, sont en grande partie éliminés et ceux-ci sont ensuite traités comme des matières dites carbonées. Ce gaz est appelé gaz de coke ou gaz de coke partiellement épuré. Dans les cokeries qui ne sont pas intégrées dans un réseau de gaz de four en tant que cokerie en hutte , elle est parfois utilisée pour faire feu sous les fours à coke.
Processus de traitement du gaz brut
Les produits de distillation formés lors de la cokéfaction s'écoulent du four à coke vers 700 ° C dans les colonnes montantes et sont collectés dans le réservoir. Ceci est suivi par le pré-refroidisseur de gaz, dans lequel la température est abaissée à 30 ° C et la majeure partie du goudron et de l'eau se condensent. Dans le récipient de séparation, le goudron et l'eau sont séparés en raison de la polarité et de la densité différentes.
Pour Entteerung, le gaz brut est appliqué depuis les années 1950 avec un précipitateur électrostatique . Par rapport à la séparation mécanique des goudrons précédemment utilisée, le procédé a une très faible perte de charge et des teneurs résiduelles en goudron de 20 mg / m³ sont atteintes dans le gaz propre.
L'ammoniac est lavé selon le procédé Koppers par lavage à l'eau d'acide sulfurique. Le gaz est d'abord refroidi à 35 ° C afin de déposer encore du goudron résiduel puis le gaz séché est à nouveau chauffé à 85 ° C. L'eau introduite lors de la neutralisation de l'ammoniac par l'acide sulfurique est absorbée par le gaz sous forme de vapeur. En raison de la séparation presque complète du goudron avant qu'il n'entre dans le saturateur , il se forme un sulfate d'ammonium cristallin très pur, qui est utilisé comme engrais.
Le gaz de four à coke est débenzéné par lavage avec de l'huile de goudron de houille dont la plage d'ébullition est de 200 ° C à 300 ° C. Il existe des colonnes avec des plateaux de lavage ou des inserts en métal déployé . L'huile de lavage saturée est ensuite chauffée par ajout de vapeur et le benzène est enrichi à une qualité commerciale dans plusieurs alambics connectés en série.
Un grand nombre de procédés de nettoyage ont été utilisés dans le passé pour la désulfuration. Les procédés d'oxydation, de neutralisation et d'absorption ont été utilisés comme procédés par voie humide et, selon le procédé, on obtient du soufre ou du sulfure d'hydrogène. Un lit d'hydrate d'oxyde de fer (par exemple du minerai de fer à gazon) est utilisé dans le procédé à sec pour l'épuration fine des gaz dans l'étape haute pression. Le gaz de four à coke passe à travers des colonnes sur pied dans lesquelles des paniers contenant le composé de nettoyage sont insérés.
Distribution de gaz de fours à coke
Jusque dans les années 1960, l'approvisionnement public en gaz était basé sur l'utilisation du gaz de ville, qui dans les agglomérations industrielles (par exemple la région de la Ruhr) était principalement obtenu à partir du gaz de cokerie. À cette fin, le gaz a été comprimé à une pression plus élevée requise pour un pipeline à longue distance et soumis à un nettoyage et un séchage supplémentaires. Cela est nécessaire pour séparer davantage les composants corrosifs et pour empêcher la séparation des composants dans le réseau de canalisations. De plus, la teneur en sulfure d'hydrogène a dû être encore réduite en se liant au minerai de fer du gazon afin d'éviter les émissions de dioxyde de soufre au site de combustion. Le gaz de ville était principalement utilisé pour la cuisine et l'éclairage dans la première moitié du 20e siècle. En raison de la fermeture des cokeries et de la concurrence du gaz naturel, la distribution de gaz de ville à l'échelle de la zone a été interrompue dans les années 1960, et le gaz des fours à coke est depuis utilisé dans son propre réseau ou en association avec de gros consommateurs de gaz.
Avec la création de Ruhrgas AG en 1926, le gaz propre des cokeries est devenu le nouveau gaz de ville et a constitué la base commerciale de Ruhrgas AG pendant plus de 40 ans.
Voir également
Littérature
- Michael Farrenkopf: Coca-Cola - l'histoire d'un matériau précieux. Bochum 2003, ISBN 3-921533-90-2 .