Способ управления процессом полукоксования сланца в газогенераторе

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУКОКСОВАЙШ СЛАШ1А В ГАЗОГЕНЕРАТОРЕ путем регулирования величины разрежения изменением расхода обратного газа, температуры в газосливе изменением расхода воздуха, соотношения расходов обратного газа и воздуха изменением расхода воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения удельного выхода смолы за счет повышения точности регулирования , соотношение расходов обратного газа и воздуха корректируют по остаточному содержанию кислорода в горячей камере газогенератора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 155611

«(51) С 10 В 53 06 С 05 D ?7 00

ЮМ;

1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬ9 (21) 3645321/23-26 (22) 22.09.83 (46) 15.05.85. Бюл. В 18 (72) А.П.Виноградов, А.П.Кузнецов,.

В.Е.Степанов и Г.А.Тишкин (71) Сланцеперерабатывающий завод

"Сланцы" (53) 66.012-52 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР к 639271, кл, С 10 В 53/06, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

М 728382, кл. С 10 В 53/06, 1975. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ПОЛУКОКСОВАИИЯ СЛАНЦА В ГАЗОГЕНЕРАТОРЕ путем регулирования величины разрежения изменением расхода обратного газа, температуры в газосливе изменением расхода воздуха, соотношения расходов обратного газа и воздуха изменением расхода воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения удельного выхода смолы за счет повышения точности регулирования, соотношение расходов обратного газа и воздуха корректируют по остаточному содержанию кислорода в горячей камере газогенератора.

5611

115

Изобретение относится к способу управления процессом полукоксования сланца в газогенераторе и может. быть использовано в коксохимической промьппленности.

Известен способ управления процессом полукоксования сланца в газогенераторе путем рЕгулирования разрежения в гаэосливе изменением расхода обратного газа на горелку $ 11.

1О

Известен способ управления процессом полукоксования сланца путем регулирования соотношения расходов обратного газа и воздуха изменением расхода последнего и температуры в газосливе изменением расхода воздуха (21

Недостаток известных способов состоит в том, что избыток воздуха снижает как удельный выход сланцевой смолы, так и производительность агрегата по сланцу.

Цель изобретения — повьш ение удельного выхода смолы за счет повышения точности регулирования. 25

Поставленная цель достигается тем, что путем регулирования величины разрежения изменением расхода обратного газа, температуры в газосливе изменением расхода воздуха, ЗО соотношения расходов обратного газа и воздуха изменением расхода воздуха вволят коррекцию по остаточному содержанию кислорода в горячей камере газогенератора.

На чертеже представлена принци- 3 пиалъная схема устройства, реализующего данный способ °

Газогенератор является агрегатом, в котором производится полукоксование сланца теплоносителем, который приготавливается внутри этого же газогенератора путем сжигания обратного газа, подаваемого по трубопроводу

1, и воздуха, подаваемого по трубопроводу 2, в газогорелочном устройстве 3. Основная цель работы агрегата — получение возможно большего количества смолы. Это может быть достигнуто за счет увеличения проиэво- о дительности газогенератора по сланцу при неизменном удельном выходе смолы с 1 т сланца или при повышении удельного выхода смолы с 1 т сланца при неизменной производительности или за Ы счет совокупности обоих факторов.

Процесс полукоксования протекает следующим образом: теплоноситель, приготовленный в гаэогорелочном устройстве, поступает в горячую камеру

4 и просасываетс.я через зону полукоксования 5 в холодную камеру 6 эа счет разрежения, создаваемого в газосливе 7. Этот теплоноситель должен о иметь температуру 850-95А С, она измеряется термопарой 8, сигнал с которой поступает на регулятор 9, воздействующий на исполнительный механизм

10, регулирующий количество обратного газа, подаваемого на подмешивание в теплоноситель, в горячей камере.

При увеличении температуры в горячей камере вьппе заданной .количество обратного газа на подмешивание возрастает, а так как его температура не выше 6O Ñ, то температура суммарной смеси обратного газа и продуктов его сгорания в газогорелочном устройстве 3 снижается и наоборот. Этот теплоноситель разогревает сланец в зоне полукоксования 5, вызывая его разложение.В результате этого разложения выделяются пары смолы и генераторный газ, которые за счет разрежения выносятся в холодную камеру и удаляются через газослив и поступают в общий для нескольких газогенераторов коллектор 11, где с помощью орошения улавливается смола и поступает в единую систему конденсации. Генераторный газ охлаждается в газовых холодильниках 12 и поступает к потре— бителям и частично возвращается в процесс для приготовления теплоносителя в газогенераторах (обратный газ) . г

Целевым продуктом, получаемым в газогенераторах, является смола (легко сгорает при существующей в зоне полукоксования температуре при наличии там кисл рода). Даже небольшое содержание кислорода в теплоносителе, а значит и в зоне полукоксования, вызывает значительные потери смолы, т,е. снижает ее удельный выход с 1 т сланца. Для снижения этих потерь необходимо иметь теплоноситель с минимально возможным содержанием кислорода. Содержание кислорода в приготовленном теплоносителе зависит от двух факторов: поддержания в гаэогорелочном устройстве такого расхода воздуха, которое бы обеспечивало полное сгорание горючей части газа определенной калорийности, т.е. оптимальное соотношение газ — воздух; неизменности калорийности обратного

1155611 газа, т. е. содержания горючей члсти, определяющей необходимое для его сжигания количество кислорода.

Вследствие того, что кллорийность обратного газа колеблется в довольно широких пределах 550-700 ккал, количество потребного для его сжигания кислорода также будет разным.

При увеличении калорийности обратного газа должно увеличиваться количество кислорода, потребное для его сгорания. Если этого не произойдет, то горелка может погаснуть, так клк она работает в определенном диапазоне соотношений газ — воздух, и весь кислород поступает в зону полукоксования, вызывая разложение целевого продукта — смолы.

При уменьшении калорийности при 20 неизменном соотношении газ-воздух остается свободный кислород, который также поступает в зону полукоксовання, вызывая те же последствия.

Изменения калорийности можно кос- 25 венно определить по остаточному содержанию кислорода в приготовленном теплоносителе с помощью серийно вы— пускаемого кислородомера типа NH 5106.

Производительность газогенератора по сланцу зависит от его загрузки по теплоносителю. Чем "îëüøå теплоносителя поступает в зону полукоксования, тем быстрее протекает процесс нагре-З

35 ва и полукоксования сланца. 0 характере протекания процесса полукоксования и степени разложения сланца судят по температуре в газосливе. Чем больше температура в зоне полукоксования 40 (т.е. степень разложения сланца), тем меньше тепла отнимается у теплоносителя и тем с большей температурой он поступает в газослив, сигнал от термопары 13 поступает на регуля- 45 тор 14, который, воздействуя на исполнительный механизм 15, изменяет скорость выгрузки коксозольного остатка, т.е. изменяет производительность газогенератора по сланцу, Нагрузка газогенератора по теплоносителю прямо зависит от разрежения на глзосливе.

Простая стабилизация разрежения нл глзосливе нл нужном уровне невозможна . 11лпримс р, изменяется потреб— ление гепе газа потребителями, тогда могут возникнуть две сН тулции: разрежение в коллекторе, а значит и в глзосливе возрастает, появляется возможность дополнительно нагрузить газогенератор по теплоносителю, т.е. увеличить его производительность; разрежение падает, следовательно, необходимо снять нагрузку по теплоносителю, иначе газогенератор встанет под давление, что вызовет выделение газа в производственные помещения.

Для того, чтобы отрабатывать эти внешние возмущения, служит контур регулирования подачи обратного газа на газогорелочное устройство, включающий регулятор 16 и исполнительный механизм 17.

В целях поддержания постоянства. (соотношения обратный газ — воздух при изменениях расхода обратного газа в указанных случаях существует схема стабилизации соотношения при изменении расхода обратного газа.

Сигналы от датчиков расходомеров расхода обратного газа 1В и расхода воздуха 19 поступают на регулятор соотношения 20, который поддерживает заданное для данной калорийности соотношение, воздействуя нл исполнительньй механизм 21, регулирующий подачу воздуха в газогорелочное устройство.

В горячей камере газогенераторов периодически с помощью зонда 22 производится замер содержания кислорода в приготовленном теплоносителе прибором 23 и, если содержание кислорода повышенное, производится коррекция задания на соотношение регулятору 20 до величины минимально возможного содержания кислорода для данного газогенератора (см.таблицу).

1155611

Способ

Технический органических веществ смолы

175

12, 1

2,4

12,47

Предлагаемый

212

6,31

14,67

0,2

ВНИИПИ Заказ 3041/23 Тираж 546 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Уж.-ород, ул.Проектная, 4

Известный (по базовому объекту) ! !1роизводптельность газогенератора,г/сут

Содержание в коксоэоп ьном остатке (потери), % выхоп <-молы с 1 т сланца, %