176773. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szilárd és/vagy folyékony, szén- és/vagy szénhidrogéntartalmú közegeknek vasfürdős reaktorban történő folyamatos elgázosítására
5 176773 6 gek lépnek fel, és ezek eleddig a legtöbb esetben az ilyen irányú felhasználást megakadályozták. Ennek oka elsősorban az erőteljes koromképződés a nehéz fűtőolaj, elgázosítása során. A koromképződést ez idáig csak a nehéz frakciókból előállított redukálógázok nagyobb mértékű oxidációjával lehetett megakadályozni. További nehézségeket okozott a nyersolaj, illetve az abból nyert gázok megfelelő kéntelenítésének biztosítása is. A tovább felhasználásra kerülő gázok kéntelenítése viszont a felhasználási terület szélesítése érdekében feltét-. lenül szükséges, sőt ez követelmény a környezetszennyezés megakadályozása érdekében is. A találmány szerinti eljárással megoldható nagyüzemi körülmények között a folyékony szénhidrogének elgázosítása függetlenül viszkozitásuk fokától. Az eljárással elgázosítható akár pasztaszerű konzisztenciájú szénhidrogén is, és elvégezhető a kőolajlepárlás nehéz frakcióinak problémamentes elgázosítása is. Az eljárással, nyert gáz igen kis mennyiségű ként tartalmaz, és oxidációs foka is csekély. Az elgázosításra bevezetett szénhidrogéneket célszerű előhevíteni, hogy zavarmentes szállításukat és a fúvókán történő átáramlásukát biztosítsuk. Ez különösen fontos a nagy viszkozitású nehéz olajfrakciók esetén. Pasztaszerű szénhidrogének bevezetése megoldható olyan hőmérsékletre történő hevítéssel, amelyen folyékonnyá válnak és így szállíthatók, vagy erre a célra külön szállítóberendezést, illetve fúvókát kell kialakítani. A reakcióban részt vevő második anyagként célszerűen oxigént vezetünk be. A bevezetett oxigén a szokásos technikai minőségű lehet. Az oxigénen kívül alkalmazhatók még oxigéntartalmú közegek, például levegő vagy forrószél, különösen nagy hidrogéntartalmú forró fúvószél. A találmány szerint a vasfűrdő alá benyúló, a kemence tűzálló falazatába beépített fúvókák lehetnek fenékfúvókák és/vagy az oldalfalba beépített fúvókák. A fúvókák célszerűen több koncentrikusan elhelyezett csőből állnak. A csőrendszer tartalmazhat három, négy vagy akár több koncentrikus csövet is. Minthogy a találmány szerinti berendezésben alkalmazott fúvókák a fémfürdő felszíne alatt, a reaktor tűzálló falazatában vannak elhelyezve, a fúvókák között a tűzálló falazatot védeni kell. A falazat védelme a találmány szerint úgy van megoldva, hogy az oxigént és/vagy az oxigént tartalmazó közeget gáz alakú és/vagy folyékony szénhidrogénből vagy szénhidrogéntartalmú anyagból létrehozott védősugárral, illetve védőközeggel védjük. Védőközegként alkalmazható például metán* etán, propán„bután, különböző olajok, különösen könynyű fűtőolaj és metanol. A fenti, anyagokat egyenként vagy tetszőlegesen keverve lehet védőközegként felhasználni. Különösen előnyösnek bizonyult a reakcióban részt vevő egyéb anyagokat, például adott esetben finomszemcsés salakképző anyagokat ugyanazon a fúvókán át a fémfürdő felszíne alá bevezetni. Alkalmazható többilyen fúvóka is, amelyen át a reakcióban részt vevő anyagokat együttesén vezetjük be. Bzzel biztosítjuk a bevezetett anyagok egyenletes elosztását. A reakcióban részt vevő'ajhyagöknak ugyanazon a Myen történő, bevezetés# az előnnyel ú jár, Bogy a befúvatás által létrtfesotf :$VaÄkkavarodis a szén gyors feloldódását eredihénytór * Wűjtm®xn. Ez viszont lehetővé teszi például azt, hogy a befúvatott szén szemcsenagyságái nagyobbra válasszuk, mint ami a külön-külön történő bevezetésnél szükséges. További előnyt jelent az is, hogy a reakcióban részt vevő anyagok együttes bevezetésének eredményeképpen csökken a fémfürdő hőmérséklete az oxigénbevezetés támadáspontjában, azaz közvetlenül a fúvóka előtt. Ez viszont a vas elgőzölgésének csökkenését eredményezi. A reakcióban részt vevő anyagoknak közös fúvókán történő bevezetése mindig több csatorna segítségével történik. A csatornák rendszerint hengergyűrű alakú járatok, amelyeken át tetszőleges sorrendben vezethetők be a vasfűidébe a különböző közegek. A bevezetés során a fúvóka centrumától számítva mindig a szénhidrogénből és/vagy széahidrogéntartalmú közegekből álló védőközeg veszi' körül a középen bevezetett oxigént, illetve oxigéntartalmú közeget. Célszerű továbbá az eljárás- foganatosítása során az elgázosítandó- közegeket és/vagy az oxigént, illetve az oxigént tartalmazó közeget egy fúvókán belül több sugárban bevezetni annak érdekében, hogy a reakcióban részt vevő anyagok között minél intenzívebb keveredés jöjjön létre, valamint azért, hogy a szén- és/vagy szénhidrogén-tartalmú közeggel az oxigénbevezetés tárrradáspontjában a hőmérsékletet csökkentsük. Ez a koncentrikus csövekből kialakított fúvókák segítségével úgy oldható meg, hogy a legbelső esőben például szénport vezetünk, az ezt körülvevő, hengergyűrű alakú térben oxigént, és egy további külső járatban ismét szénport vezetünk be. Az oxigénsugarat természetesen mind belülről, mind kívülről- szénhidrogén-tartalmú védőközeggel vesszük körül. Megoldható a találmány szerint az is, hogy a bevezetést a szénhidrogéntartalmú védőgáz megosztott áramoltatása nélkül végezzük, ha például a szénpor bevezetését szénhidrogén-tartalmú hordozóközeg; segítségével végezzük. Ugyanez a hatás érhető el a szénpornak szénhidrogén-tartalmú folyadékban szuszpendált formában történő bevezetésével is. Ha a gázkeverék előállításához szénhidrogén-tartalmú közeget, használunk fel, elmaradhat a védőközegnek a szokásos gáz alakban és/vagy folyékony formában történő bevezetése. Ha az elgázosításhoz szénhidrogéneket használunk fel, a bevezetés célszerűen az alábbi módon történhet. A fúvóka belső csövében nehéz olajat áramoltatunk, a következő járatban oxigént; és a külső csatoméban folyékony vagy gáz alakú szénhidrogént fúvatunk be. Ha négy koncentrikus csőből előállított fúvókét alkalmazunk, a belső csőben vezethetjük be az oxigént, a következő járatban a. nehézolajat, az ezután következő járatban ismét oxigént, majd a külső járaton át folyékony. vagy gáz alakú szénhidrogént tartalmazó védőközeget vezetünk be. A bevezetett anyagok jobb keveredésének elősegítése érdekében, ami különösen 10 t/óra fűtőanyagmennyiségnél több anyagot elégető berendezéseknél fontos, célszerű a fúvókareadszer átmérőjét megnövelni, és a fúvóka magját tömör anyagból kiképezni. Ennél a kialakításnál a reakcióban részt vevő valamennyi anyag gyűrűalakú térben áramlik. A gyakorlatban előnyösnek bizonyult a gyűrű alakú tér vastagságát a gyűrű átmérőjének. legfeljebb egytizedére választani. Ily módon elérhető, hogy a reakcióban részt vevő anyagok igen erőteljesen. keveredjenek. Az így kialakított fúvókában a legbelső járaton át például nehézolajat lehet bevezetni* 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
