Przystosowanie gazu koksowniczego do wykorzystania w energetyce i chemii

gaz koksowniczy, związki siarki, naftalen

Gaz koksowniczy jest ubocznym produktem procesu koksowania węgla. Jego wielkość produkcji (wydajność w procesie koksowania ok. 17%) i skład (ponad 50% H2, około 25% CH4, około 10% CO, około 3-4% lekkich węglowodorów alifatycznych) sprawia, iż posiada on cechy, aby stanowić istotny surowiec energetyczny. Możliwości jego wykorzystania można poszerzyć o wykorzystanie w przemysłowej syntezie chemicznej (metanol, synteza OXO, amoniak), do produkcji wodoru lub też wykorzystać jako paliwo do zasilania silnika spalinowego. Wykorzystanie gazu koksowniczego jest jednak ograniczone obecnością zanieczyszczeń takich jak związki siarki (H2S, COS, merkaptany i in.) jak i naftalenu. W niniejszej publikacji przedstawiono wyniki badań głębokiego odsiarczania gazu koksowniczego oraz usuwania naftalenu. Badania głębokiego odsiarczania polegały na wykorzystaniu bezodpadowej, ciśnieniowej absorpcji w roztworze NaOH w temperaturze otoczenia. Przeprowadzone eksperymenty wykazały możliwość pełnego usunięcia H2 S jak i CH3 SH. Metoda tą nie są usuwane z gazu koksowniczego pozostałe związki siarki, głównie COS i CS2. Fakt ten sprawia, że metoda może być wykorzystana jako przygotowanie gazu koksowniczego do produkcji gazu syntezowego w połączeniu z dodatkową metodą odsiarczania adsorpcyjnego. Absorpcji ulegał także obecny w niewielkim stężeniu CO2, co dodatkowo obniżało pojemność sorpcyjną układu. Energetyczne wykorzystanie gazu koksowniczego jako paliwa do silników tłokowych jest ograniczone obecnością naftalenu w gazie. Sam naftalen nie stanowi problemu podczas spalania paliwa gazowego, natomiast jest szkodliwy dla układu zasilania silnika, gdzie może się odkładać w przewodach powodując niestabilną pracę lub wręcz ją uniemożliwiając. Przedstawiono koncepcję usuwania naftalenu z gazu koksowniczego poprzez jego absorpcyjne usuwanie w skruberze zraszanym olejem napędowym. Zużyty w procesie olej napędowy może zostać wykorzystany jako paliwo do napędzania silników wysokoprężnych. Badania wykazały możliwość usuwania naftalenu na drodze absorpcji w oleju napędowym do poziomu pozwalającego na wykorzystanie gazu koksowniczego do napędzania silnika spalinowego.