SU1745753A1

SU1745753A1 - Способ переработки твердых топлив и смол ных отходов и газогенератор дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1745753A1
Application number: SU894768164A
Authority: SU
Inventors: Иван Михайлович Артюхов; Виктор Геннадиевич Вишнев; Иосиф Львович Глезин
Original assignee: Ленинградское Научно-Производственное Объединение По Разработке И Внедрению Нефтехимических Процессов
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Сущность изобретени : твердое топливо подвергают сушке, полукоксованию и газификации. Смол ные отходы подвергают термической обработке при 500-650&deg;С в потоке теплоносител и окислител , издаваемых тангенциально. Продукты термической обработки смол ных отходов подают в зону полукоксовани на полукокс с температурой 500-650&deg;С. Газогенератор содержит

Description

Изобретение относитс к термической переработке твердых топлив, точнее к способам полукоксовани и газификации горючих сланцев и других твердых топлив.

Целью изобретени вл етс повышение выхода легкой смолы и газового бензина, а также снижение удельного расхода энергосредств и увеличение производительности газогенератора.

Указанна цель достигаетс согласно способу непрерывной термической переработки твердых топлив и смол ных отходов путем сушки топлива. Полукоксовани топлива в присутствии продуктов термической обработки смол ных отходов и газификации твердого остатка - полукокса, причем смол ные отходы предварительно подвергают терми- , ческой обработке при 500-650 С в по-1 токе теплоносител и окислител , подаваемых тангенциально, и полученные продукты обработки подают в зону полукоксовани на полукокс с температурой 500-650°С.

Способ реализуетс в газогенераторе , содержащем корпус, узлы загрузки твердого топлива и выгрузки остатка расположенные в средней части корпуса средства дл подачи жидких углеводородов , имеющие цилиндрическую камеру и снабженные патрубком дл подачи окислител размещенным по оси патрубком дл подачи жидких углеводородов , средства дл подачи газифицирующего агента, расположенные в нижней части корпуса, средства дл отвода получаемых газообразных продуктов, расположенные в верхней части, при этом цилиндрическа камера расположена под острым углом к оси корпуса и снабжена реакционной камерой, подсоединенной соосно к ней, и патрубком дл подачи теплоносител и окислител , причем патрубки дл ввода тепло-ч

S

0

5

0

5

0

5

носител и окислител расположены тангенциально к цилиндрической камере .

На фиг.1 приведен газогенератор ,, на фиг.2 - цилиндрическа камера; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Газогенератор (см. Аиг.1) состоит из корпуса t, футерованного огнеупорным материалом 2, загрузочного устройства 3, внутренней шахты 4 дл сбора и распределени теплоносител , узла 5 выгрузки коксозольного остатка , по крайней мере двух и более устройств 6 дл конверсии смол ных отходов , зон сушки исходного топлива 7, его термической переработки, а именно полукоксовани 8, дополнительной (окончательной) конверсии 9, зоны 10 газификации органического вещества твердого остатка и охлаждени золы.

Газогенератор снабжен патрубками дл удалени паро- и газообразных продуктов: сушки 11, полукоксовани 12, а также дл подачи газифицирующего агента 13, сушильного агента 14, охлаждающего агента (обратного газа ) 15.

Устройство 6 предназначено дл термической гомогенной конверсии фу- сов смол ных отходов или жидких углеводородов перед их крекингом на разогретых кусках полукокса. Количество таких устройств различно, в зависимости от размеров газогенератора дл переработки кускового топлива и количества смол ных отходов (жидких углеводородов ), подаваемых в каждый из Генераторов, однако не менее двух.

Устройство имеет цилиндрическую камеру 16 (фиг.2 и 3), установленную под острым углом к оси газогенератора , котора снабжена размещенной соосно с ней реакционной камерой 17. Вдоль цилиндрической камеры размещены патрубки 18 дл ввода жидких углеводородов , а тангенциально оси - патрубки дл ввода теплоносител 19 и окислител 20.

Способ в данном устройстве реализуетс по следующей технологической схеме.

Исходный сланец или другое подобное топливо загружают известными средствами в устройство 3, откуда периодически перегружают топливо в печь (газогенератор) открыванием и закрыванием запорных средств, например конусного клапана (затвора). Далее куски твердого топлива проход т последовательно зоны сушки 7, полукоксовани 8, конверсии жидких углеводородов 9, где осуществл етс более глубокое термическое превращение т желой части смолы или углеводородов (дополнительна конверси ).

Из зоны 9 твердый остаток опускаетс в зону tO газификации углерода и охлаждени золы. В верхней части этой зоны осуществл етс газификаци углерода, а в нижней ее части - охлаждение золы. Процессы осуществл ютс за счет взаимодействи углерода с газифицирующим агентом, т.е. парокис- лородной, или паровоздушной смесью, подаваемой через патрубки 13. Агент дл охлаждени золы«например газ собственного производства (обратный газ), подают через патрубки 15. Нагретые продукты охлаждени и газификации поступают в шахту 4, в которой они вместе с продуктами превращени исходного вещества поднимаютс и через перфорированные стенки шахты по- . ступают в качестве теплоносител в слой кусков твердого топлива зоны полукоксовани . Часть этих продуктов поступает в зону сушки вместе с сушильным агентом, поступающим через патрубки 14.

Зола из зоны 10 поступает в узел 5 разгрузки, откуда обычными средствами удал етс за пределы газогенератора .

Регулирование соотношени теплоносител , поступающего на полукоксование и сушку, осуществл ют изменением . площади сечени отверстий в перфорированных стенках, а также изменением температуры и количества потоков, поступающих в шахту Див слой через патрубки 14 сушильного агента. v

Отвод паров и газов полукоксовани осуществл ют через патрубки 12, а . продуктов сушки - через патрубки 11.

45753

Температура продуктов, выводимых 1из зоны сушки, находитс в пределах Ч75-250°С (предпочтительно 200°С), температура теплоносител , подаваемого в зону сушки, - в пределах 20010

t$

20

25

300 С (предпочтительно 250°С).

Температура сло кусков и продуктов в зоне полукоксовани измен етс по высоте в пределах 175-650°С (предпочтительно 225-550°С).

Температура теплоносител , подаваемого в слой, в зоне полукоксовани измен етс в пределах 550-700°С (предпочтительно 600-650°С), температура продуктов, выводимых из зоны полукоксовани (через патрубки 12), - в пределах 450-575°С.

Полукокс в зоне 9 имеет температуру 500-650°С. На куски полукокса из устройств 6 поступают продукты гомогенной термической конверсии смол ных отходов или жидких углеводородов при 500-700°С (предпочтительно 550-650 %).. В этой зоне осуществл етс двухступенчата гомогенно-гетерогенна конверси углеводородов и исходного (жидкого) сырь . Сущность ее заключаетс в том, что сырье (жидкое) ввод т через осевой патрубок 18 в каме30 РУ 16, где смешивают с окислителем, например вод ным паром и кислородом, и/или воздухом, а также теплоносителем , например нагретым обратным газом , который тангенциально подают в

35 приемную (смесительную) камеру через патрубки 19 и 20. В образовавшемс вихревом потоке осуществл етс быстрое перемешивание сырь с окислителем. и теплоносителем и разложение т желой

40 смолы или других органических соединений на более легкие фракции. Окончательное расщепление (крекинг) частиц смолы завершаетс в реакционной камере (туннеле) 17 и в слое полукок49са

Образовавшиес в реакционной камере 17 продукты первичного крекинга представл ют собой преимущественно более легкие, чем в исходной смеси,

50компоненты, т.е. высококачественные фенолы, ненасыщенные углеводороды и олефины в газе. Такие же продукты образуютс при вторичном крекинге в

слое полукокса.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает полное и селективное превращение смол ных отходов и жидких углеводородов в ква-

, инфицированные .продукты, т.е. главным

SS

образом компоненты легкой смолы, на- .пример, весьма дефицитные: фенолы и М-олефины, имеющие широкое применение в производстве высокополимерных продуктов и моющих средств.

При изменении режима в устройстве 6, т.е. регулированием температуры времени пребывани смеси в камерах 16 и 17, можно регулировать глубину расщеплени органической части исходного сырь , а следовательно, и соотношение между легкими н т желыми фракци ми смеси, вводимой из генератора, поскольку т жела ее часть вл етс ценнейшим полупродуктом в производстве электродного кокса, углеродного во- локна и других продуктов.

В известном способе при переработке смол ных отходов Полезным продук - том вл етс только газ,теплота сгорани которого не превышает 1600 ккал/ м3 . Предлагаемым способом обеспечива- етс получение смолы и газа в количестве 2,8-3,41 кг на 10,0 кг исходных сланца и смол ных отходов или 25,5- 28,5% на их общую массу и 80,0-89,0% на органическое вещество, содержащеес в них.

В пересчете на теплоту сгорани исходной массы сланца rf смол ных отходов выход в смоле и гаэе (с учетом расхода на собственные нужды) составит 78,0-85,02, тогда как в прототипе в газ переходит 55,0% теплоты сгорани сланца и смол ных отходов. При этом существенно сократитс врем пребывани сланца и коксоэольного остатка в газогенераторе вследствие более эффективного контактировани теп10

15

20

венно расходы и энергосредств,и капвложени .

Claims

1.Способ переработки твердых топ- лив и смол ных отходов, включающий сушку топлива, полукоксование топлива в присутствии продуктов термической обработки смол ных отходов, газификацию полукокса, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода легкой смолы и газового бензина, смол ные отходы предварительно подвергают термической обработке при 500-650 С в потоке теплоносител и окислител , подаваемых тангенциально , и полученные продукты обработки подают в зону полукоксовани на полукокс с температурой 500-650 С.

2.Газогенератор дл переработки твердых топлив и жидких углеводородов , содержащий корпус, узлы загрузки твердого топлива и выгрузки остатка, расположенные в средней части корпуса средства дл подачи жидких углеводородов, имеющие цилиндрическую камеру и снабженные патрубком дл подачи окислител , и размещенным

30 по оси патрубком дл подачи жидких углеводородов, средства дл подачи газифицирующего агента, расположенные в нижней части корпуса, средства дл отвода получаемых газообразных про15 дуктов, расположенные в верхней части , отличающийс тем, что, с целью повышени выхода легкой смолы и газового бензина, цилиндрическа камера расположена под острым

2S

лоносител с поверхностью нагреваемых 40 углом к оси корпуса и снабжена реак

5

0

Формула изобретени

0 по оси патрубком дл подачи жидких углеводородов, средства дл подачи газифицирующего агента, расположенные в нижней части корпуса, средства дл отвода получаемых газообразных про5 дуктов, расположенные в верхней части , отличающийс тем, что, с целью повышени выхода легкой смолы и газового бензина, цилиндрическа камера расположена под острым

S

кусков в зоне термического расщеплени органического вещества отходов и устранени зависани твердых масс в виде конгломератов. Этим существенно, повышаетс производительность газо- генератора, определенна по рабочему| пространству. Сокращаютс соответстционной камерой, подсоединенной соос но к ней, и патрубком дл подачи теплоносител , причем патрубки дл подачи теплоносител и окислител распо- 4S ложены тангенциально к цилиндрической камере.

6

/. 3

47

Фиг.2