Способ обработки углей

 

) 1 . СПОСОБ ОБРАБОТКИ УГЛЕЙ, содержащих щелочно-земельные металлы, перед их гидрированием, отличающийся тем, что, с целью предотвращения отложений в реакционной аппаратуре, размолотый и.предварительно высушенный до остаточной влажности 3-20 мас.% бурый уголь смешивают с углеводородным высококипящим растворителем, нагревают до 300-420 0 и вьщерживают под давлением при этой температуре в течение 10- 60 мин до достижения влажности 0,13 мас.%, после чего смесь охлаждают и далее размалывают. О) Квтюнйютвр I-о- fl/ffffieutH efruirftHtf

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Д(Я) С!Ос 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

Кву7аЕМУЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ -(21) 3243255/23-04 (22) 13.02.81 (31) Р 3005907.5 (32) 16.02.80 (33) ФРГ (46) 30.10.84. Бюл. ¹- 40 (72) Герд Бургбахер, Вильфрид Долькемейер и Эвальд Майзенбург (ФРГ) (71) Райнише Браунколенверке А,Г. (ФИГ) (53) 662.75(088 ° 8) (56) 1. Патент США № 4206033, кл. 208-8, опублик, 1980.

2. Патент США № 4161440, кл. 208-8, опублик. 1979.

3. Заявка ФРГ ¹ 2807203 кл. С 10 С 1/06, опублик. 1978,(прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ УГЛЕЙ, содержащих щелочно-земельные металлы, перед их гидрированием, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью предотвращения отложений в реакционной аппаратуре, размолотый и.предварительно высушенный до остаточной влажности 3-20 мас.Ж бурый уголь смешивают с углеводородным высококипя" щим растворителем, нагревают до

300-420 С и выдерживают под давлением о при этой температур в течение 1060 мин до достижения влажности 0,13 мас.7, после чего смесь охлаждают и далее размалывают.

1 ) 2 ) ) ) б ы-) )» )-;, )));—

2 . Снос Об I)o II, 1 ю шийся тем, что нагрег смеси

1 производят при пропускании углекисло. го газа или азота.

Изобретение относится к способам обработки углей., содержащих щелоч »поземельные металлы.„ перед их гидриру ющим разжижением.

Известно, что при гидрогенизаци)) кальцийсодержащих углей, в частност -; бурого угля. Образуются осадки с г-ь)соким содержачием тнердого веществе. которые н виде накипи налипают,,не пример, на стенки реактора или наг -::=. .. вателя и при известных условиях н де агломерированных шариков, названных из-за своей (Ьормы "икрой", могут даже забить реактор. Эти осадки ми)-..е-рального происхождения и н качестве основного нещества содержат карбанат кальция. Их образование в процессе гидрирования является нежелательным„ так как в результате уменьшения проХодного сечения реактора снижается время пребывания в нем угля и вместе с тем ухудшается качество реакций преобразования угля. При сильном соляном наросте может потребоваться остановка установки, что связано с

TP!)ÄÍÎÑÒßÌÈр ПРИСУЩИМИ 0.)ИСТКЕ аП паратуры высокого давления.

Образование "икры" относится к определенной стадии расщепления угля и часто происходит в нижней трети реактора, Поскольку образование отложений солей зависит от температуры — быстрый рост обычно происходит только начиная с 370 С вЂ” замед0 ление этого процесса может быть достигнуто путем впрыскивания холодного масла в реактор. Полное подавление образования отложений таким путем не может быть достигнуто. Кроме того, нагружение процесса дополнительным потоком материала влечет за собой возникновение новых проблем.

Известен способ обработки углей для уменьшения образования карбоната кальция IlpH их Ожижении у Глек и(.лым газом (11 . Парциальное давлени угле3 Сп-()" jf„- (1 Π— ") и ч " ю

С, -) Т ", ЧТО Н С)ЕС) ПОС)С

C)(j ) a)) i) (Ij ) i." )?:З) () () я ) ;(Е т а () )) "- а т О Н I )) )) О О— "-):" a .,«»Л)((!a=.» C i. =. ".О:7 ))YO j))О))- г -)

).)) а)()Т - е р -,)-ч -. Т= ц)...,-,"):=, - ч -ц О.)) )-, Г) )„) 1 . HбcJ). ее,)))i.: =)(i ()» = )б.)(— ) це,; :7я ))и,())))ел(чно . з -ме r)c)\)ые "Ретar 1) )) . пе))ел Hg T )ajj-,,н-, Она ц„-е),) уте;.," Ло)..)т.)т т т=, ИХ О))()(. — (-.. =:))Ь-,)); .; ОЛ;.Д:.

О) j L ur )-j-! )))). Н (i ГЛ Е c-r) i ó..; a j-,-.—,, женин сохраняет (цо м» в()их т-. ег .) :-:: к: —.: )3, )1цост то" )- I!Jp -,б ) э- — )) --" -т

В ТОМ Ч»тг )-)г ()П)-)т-:; =. г..) Еб;)е ) ч -;)ог

Дололнн т: ())".-. О п,»О))Е) а

ОтложЕНИй =, ; Е1 )()) )))))н) )Р г) -);". р т )) не

ГО. л » УГЛЕИ,) С ГЦЕР.,ja)Ù ;:, )))))))О(»)) С-, c-;,;r-,,-.r .= c).)) :. мат )T)7)b!;, ) i () )) с д нх ги)t)).icj О ь а н(;(-.;.) ci,i— тЕМ ПРЕДНаГ)И) ЕЛ1 НОГО В )СУ)Ш)т-.:;,-: — ) )ncaa"

МОЛОТОГО РОГО УГЛЯ НО ОСТ:," ;)()I нлажности 3-20 мас,7. последую)пего смешения его с рас.-.ворителем, нагрева до 300-А20бС Hн:ыцержинания под давлением при этой температуре в течение 10-60 мин до,цостижения влажности 0,1-3 мас,7., послецуишег»J охлаждения смеси и цял)=ней)))его: е раз. мола.

HaI PPВ СМЕСИ- ПРОИЗВОДЯТ ))) пнс)"ПУСКаНИИ УГЛЕКИСЛОГО ГЯЗа ИЛИ аэота.

Кроме того. и с"".есь после ox))aò: дения добавляют к"-,)aëèçaòî)) гид-рогенизац)ии, 112223?

Не следует стремиться к снижению влажности угля менее чем 3 мас.7., пОскольку B THx cllучаях ОбычныР способы сушки неэкономичны. Влажность закладываемогo угля в названных пределах не влияет на результат,при соответствующей изобретению обработке у .11я; 1.л.(ет О . азаться вы1 Одным при более высоких влажностях несколько увеличить время реакции. В качестве 1О примешиваемого масла могут быть примене;-1ь1. например. тяжелые масла из

I HДРОГГCII --1--вт,:И УГЛЯ !?O TBI .жЕ -. ДРУгие масла. .сак фракции нефти, полукоксовые маc:1à, остаточные фракции масел, Та.;;.x<=. может оказаться выгодklbkM катализатор, .предусмотренный для гидрирования угля. полностью или час тично добавлять уже v смесь угля с маслом. чтобь. использовать процесс, 2п повъш|ающий I-I::òенсивиость перемешива- ния между углем и катализатором. Отрицательного в;-ияния на ход реакции при тепловой Обработке при этом не проявляется. Однако возможно также катали-2S затор сьачала добавить в смесь угля с маслом, по .лежащую обработке. и смешанный с ней размалывать.

Смесь пагр==:àâò до такой температуры„ чтобы в зависимости от выбранной температурь:. и давления паров высококипящего:;;псла не бъло никакого испарен I;I долев;:1х частей масл» смеси. Нагрев смеси Mokx T IIDo: сходить,. например так, что постоянно одна =.-асть проходит чере"- нагреватель Целесообразно во время нагрева понижать влажность смеси, например, дО значения м= íüøp чем ) мас:l B

ОсОбенчости меньше чем 1 мас:7 7С этой целью образующийся водяной пар удаляют из нагревательного сосуда, причем этот процесс при необходимости может быть активизирован путем про-. пускания инертного газа, например азота или углекислого газа в качестве стрип-газа, известным образом. При этом следят за соответствующим изменением состава отходящего газа.

Продолжительность тепловой обработки смеси угл"=. с маслом выбирают .между 10 и 60 мин, в частности между

30 и 60 мин. При этом щелочно-земельный карбонат осаждается на зернах уг- ля в форме, которая в ходе последу- 55 юшего гидрирования нерастворима и не приводит к отложениям в аппаратуре гидрирования. Напротив, соль полностью выводится из аппаратуры вместе с остатками от гидрирования.

По окончании тепловой обработки смесь охлаждают обычнъм образом и подвергают ее последующему размалыванию до величины зерен, подходящей для заложения в систему гирогенизационного сжижения. Смесь может бъ|ть подведена также непосредственно в систему гидрирования при соответствующем повышении давления.

Наиболее благоприятный размер зерен для предварительной обработки по изобретению составляет 2-3 мм.

Возможно также подвергать уголь тепловой обработке в соответствии с изобретением при размере зерен, который требуется для гидрирующего разжижения. Эта величина находится в интервале от 0 до 0,5 мм, преимущественно от 0 до 0,1 мм.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема осуществления способа, объединенная с примеpoM el o конкретного осуществления.

Пример.Рейнский бурый уголь с влажностью 60 вес.7 после предварительной сушки до влажности в 6-8 вес.X мелко размолот. После размола уголь содержит, вес.7: зола 4,6; летучие составные части 44,0, щелочные земли 1,7„

В каждом случае 60 вес.ч. бурого угля подают по линии 1 на смешение в смеситель 2, куда по линии 3 подают

100 вес.ч. тяжелого масла с пределом кипения 245-440 С, полученного при

О гидрировании угля. Путем круговой циркуляции потока смеси и соответствующего ее нагрева в нагревателе 4 смесь сначала нагревают до - 120 С, О причем влажность должна быть понижена до - 1-2 мас.7. Продолжая повышать температуру, смесь под повышенным давлением нагревают до конечной температуры, равной 300-420 С. При этом

О влажность угля понижается до

0,1 мас.7. Водяной пар уходит вместе с окисью углерода, углекислым газом и небольшиМ количеством низкокипящих углеводородов по трубопроводу 5. В случае, если в смеситель 2 вводится по линии 6 инертный газ, например азот, он также удаляется по трубопроводу 5. По истечении времени реакции нагрев прекращается, смесь охлаждается в охладителе 7 и размалывается в мельнице 8 вместе с катализаII22232

Составитель Е. Горлов

Редактор М.Келемеш Техред Л.Микеш, Корректор О. Тигор

Заказ 8012/46 Тираж 488 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )N-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 тором гидрирования, который вводится по линии 9. Приготовленная таким образом смесь через сборник 10 попадает на гидрирующее ожижение.

В качестве показателя действеннос- 5 ти тепловой обработки устанавливается содержание связанного в виде карбоната — CO<, которое в необработанной смеси составляет около 0,3 вес. .

В опытах проводимых при 20 бар и 1О

400ОС, но разном времени реакции получают следующие содержания карбоната: при 60 мин, превращение с 0,3 на

2,4 вес. карбоната, 40 мин.. превращение с 0,3 íà 1,8 вес-. карбоната, 10 мин превращение с 0,3 на

1, 1 вес. карбоната.

При давлении 20 бар и времени реакции 40 мин, но разных температурах получают следующие содержания щ карбоната: при 420"С, превращение с

0,3 на 2,6 вес.% карбоната, 400 С, превращение с 0,3 на 2,4 вес. карбоната 300 С, превращение с 0,3 на

1, 1 вес. карбоната.

При давлении 15 6ар и температуре

420 С, но разном времени реакции о влажность в обработанном угле следующая: при 50мин 0,1 вес. ., при 15 мин

1,8 вес. .

Результаты опытов не зависят от влажности угля, подвергавшегося тепловой обработке, поскольку она находится в пределах от 3 до 20 вес,%.

Таким образом, гидрирование угля, предварительно обработанного в соответствии с изобретением, можно проводить без отложения солей при прочих обычных условиях.