Способ переработки твердых топлив и смоляных отходов и газогенератор для его осуществления

 

Сущность изобретения: твердое топливо подвергают сушке, полукоксованию и газификации. Смоляные отходы подвергают термической обработке при 500-650°С в потоке теплоносителя и окислителя, издаваемых тангенциально. Продукты термической обработки смоляных отходов подают в зону полукоксования на полукокс с температурой 500-650°С. Газогенератор содержит

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН (1Е (И) . Д1)У С 10 В 53/06 С 10 J 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4h

Сл

Сп:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4768164/04 (22) 11. 12. 89 (46) 07.07. 92. Бюл. Р 25 (71) Ленинградское научно-производственное объединение по разработке и внедрению неЬтехимических процессов (72) И.И.Артюхов, В.Г.Вишнев и И.Л.Глезин (53) 662.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 139766, кл. С 10 J.З/14, 1961.

Патент СНА Р 3998606, кл. С 10 J 33//0000, 1976.

2 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ If СИОЛЯНЫХ ОТХОДОВ И ГАЗОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Сущность изобретения: твердое топливо подвергают сушке, полукоксованию и газификации. Смоляные .отходы подвергают термической обработке при

500-650 С в потоке теплоносителя и окислителя, едаваемах тангенциально.

Продукты термической обработки смоляных отходов подают в зону полукоксования на полукокс с температурой

500-650 С. Газогенератор содержит

3 1745753 4 корпус 1, узел 3 загрузки твердого " зогенератора цилиндрическую камеру, ! топлива, узел 5 выгрузки коксозольно- соосно расположенную с ней реакцион-. р". го остатка, средство 6 для подачи; ную камеру. Вдоль цилиндрической ка-. жидких углеводородов, средство 13 дл меры размещен патрубок для ввода подачи газиЬицирующего агента сред" жидких углеводородов, а тангенциальства 11 для отвода получаемых газо- но оси - патрубок для ввода теппонообрлзных продуктов. Средство для но- сителя и патрубок для окислителя. дачи жидких углеводородов имеет уста- 2 с.п. ф-лы, 3 нл. новленную под острым углом к оси ra4.

Изобретение относится к термичес- -,йосителя и окислителя расположены кой переработке твердых топлив, точ- тангеициально к цилиндрической каме,нее к способам полукоксования и гази- ре. фикации горючих сланцев н других На ф г.1 приведен Газогенератор;, твердых топлив. на фиг .2 - цилиндрическая камера, на

Целью изобретения является повыше - «© фиг.3 - разрез А-А на фиг.2. ние выхода легкой смолы и газового Газогенератор (см. фиг. 1) состоит бензина, а также снижение удельного из корпуса 1, футерованного огнеупор-. расхода энергосредств и увеличение ным материалом 2, загрузочного устпроизводительности газогенератора. Ройства 3, внутренней шахты 4 для

Указанная. цель достигается соглас- >> сбора и распределения теплоносителя, но способу непрерывной термической . узла 5 выгрузки коксозольного остатпереработки твердых топлив и смоляных йа, по крайней мере двух и более устотходов путем сушки топлива, полукок- ройств 6 для конверсии смоляных отхосования топлива в присутствии продук- дов, зон сушки исходного топлива 7, тов термической обработки смоляных . 30 его термической переработки, а именотходов и газификации твердого.остат- но полукоксования 8, дополнительной ка - полукокса, причем смоляные отхо- (окончательной) конверсии 9, зоны 10 ды предварительно подвергают терми- газификации органического вещества

O. ческой обработке при 500-650 С в по-, твердого остатка.и охлаждения золы. токе теплоносителЯ И окислителЯ Но- ь ГазогенеРатоР снабжен патРУбками даваемых тангенциально, и полученные для удаления паро- и газообразных

33 продукты обработки подают в зону по- продуктов: сушки 11, нолукоксования лукоксования на полукокс с темпера- 12, а также для подачи газифицируютурой 500-650 С. щего агента 13, сушильного агента 14, Способ реализуется в газогенерато- р охлаждающего агента (обратного гаре, содержащем корпус, узлы загрузки за) 15.

: твердого топлива и выгрузки остатка, Устройство 6 предназначено для расположенные в средней части корпуса .термической гомогенной конверсии фусредства для подачи жидких углевода- сов смоляных отходов или жидких углеродов, имеющпе цилиндрическую камеРу < водородов перед их крекингом на ран снабженные парубком для подачи .зогретых кусках полукокса. Количество окислителя и размещенньм по оси пат- таких устройств различно, в зависирубком для подачи жидких углеводоро" мости от размеров газогенератора дпя дов, средства дня подачи газифици". переработки кускового топлива и колируюцего агента, расположенные в ннж- чества смоляных отходов (жндких угленей части корпуса, срвдства для отво- водородов), подаваемых в каждый из да получаемых газообразных продуктов, генераторов, однако не менее двух. расположенные в верхней части, при Устройство имеет щюлиндрическую этом цилиндрическая камера расположе- камеру 16 (фиг.2 н 3), установленную на нод острьм углом к оси корпуса и под острым углом к оси газогенератоснабжена реакционной камерой, подсое- Ра, которая снабжена размещенной содиненной соосно к ней, и патрубком оснО с ней реакционной камерой 17. для подачи теплоносителя и окислите-, Вдоль цилиндрической камеры размещеля, причем патрубки для ввода тепло- i ны патрубкн 18 для ввода жидких угле1745753 6 водоРодов, а тангенциально оси -, Теипература продуктов выводных патрубки дпЯ ввода теплоносителЯ 19 иэ зоны сушки находится в пределах о

В и окислителя 20. 175-250 С (предпочтительно 200оС)

Способ в данном устройстве реали" температура теп оносителя подаваеэуется по следующей технологической мого в зону сушки — в пред 200

Э о

Ф схеме. ЗОО С (предпочтительно 250 С)

Исходный сланец или другое подоб-.. Температура слоя кусков и продукное топливо. загружают известными тов в зоне полукоксования изменяется средствами в устройство 3 ° откуда пе по высоте в пределах 175-650 С (предриодически нерегружают топливо в печь почтительно 225-550 С).

16 (газогенератор) открыванием и закры- Температура теплоносителя, подаваниеи эапорных средств, например >to ваемого в слой, в зоне полукоксования нусного клапана (затвора). Далее кус- изменяется в пределах 550-700 С .ки твердого топлива проходят. после- (предпочтительно 600-650 С), темпера довательно зоны сушки 7, полукоксова- тура продуктов, выводимых из зоны по tS ния 8 ° конверсии жидких углеводоро . лукоксования (через патрубки 12),дов 9, где осуществляется более глу- в пределах 450-575ОС. бокое термическое превращение тяжелой : Полукокс в зоне 9 имеет температучасти. смолы или углеводородов (допол- ру 500-.650 С. На куски полукокса из иительная конверсия). ; - устройств 6 поступают продукты гомоИэ зоны 9 твердый остаток опуска- генной термической конверсии смоляных ется в зону 10 газификации Углерода . отходов или жидких углеводородов при и охлаждения эолы. В верхней части 500-700С (предпочтительно 550-650 1:). ° этой зоны осуществляется газификация s:этой зоне осуществляется двухсту углерода ° а в нижней ее части - ох пенчатая гомогенно-гетерогенная кон23 лажщфние sod. Процессы .осуществляют" версия углеводородов и исходного ся эа счет взаимодействия углеРода с (жидкого) сырья. Сущность ее заключагаэифицирующнм агентом, т.е ° парокис ется в том, что сырье (жидкое) вволородйой, ияи паровоздушной сиесьвэ дят через осевой патрубок 18 в камеподаваемой через натрубки 13. Агент ЗЭ ру 16., где смешивают с окислителеи, : для охлаждения золы,например гаэ например водяным паром и кислородом, собственного производства (обратный . и/нпи воздухом, а также теппоносите. .газ), подают через патрубки 15. па .. лем, например нагретым обратным га. гретце . продукты охлащцения и гаэифи эом, который тангенцнально подают в .кацни поступают в шахгу 4 в котоРой приемнув (смесительную) камеру через они вместе: с продуктаии превРФЮния патрубки 19 и 20. В образовавшемся . нсходиого:вещества но Р ииавтся и че вихревом потоке осуществляется быст .yes аерфорирозанные стенки шахты ao" .Рое перемешивание сырья с окислителем.

; ступают.и качестве теплоносителя в и теппоносителем и разложение тяжелой слей. кусков твердого топлива зоны,ф скопы ипи других органических соедииолухоксоваиия ° Часть этих продуктов некий на. более легкие Фракции. Оконпостуивет в зону сушки вместе с су-, чательное расщепление (крекинг) часшщпьиьщ агеитом,:поступающим через . тиц смолы завершается в реакционной иатрубки 14. . камере (туннеле) 17 и в слое полукок-.

3ола иэ зоны 10 поступает в узел i5 «.

5 разгрузки, откуда обычныии средст- Образовавшиеся в реакционной каме,вами удаляется .эа пределы гаэогене ре 17 продукты первичного крекинга

:Ратора представляют собой преимущественно

: Рег1щирование соотношения теплово более легкие, чем в исходной смеси, сеятеля, поступающего на полукоксова : ур компоненты, т.е. высококачественные нме и сушку, осуществляют изменением Фенолы, ненасыщенные углеводороды и . ппощади сечения отверстий в перфори- олефинй в газе. Такие же продукты оброванйык стенках, а также изменением разуются при вторичном крекннге в температуры и количества потоков, по- слое полукокса. ступаенцих в вахту 4 и в слой через . Такии образом предлагаемое техннФ

Ф штрубки 14 сушильного агента. - ческое решение обеспечивает полное и вод паров и газов полукоксованиа селективное превращение смоляных от существлявт через патрубки 12, а -.: .ходов и жидких углеводородов в квапродуктов сушки - через патрубки 11 лифицнрованные,продукты, т.е. главным

1. Способ переработки твердых топлив и смоляных отходов, включающий сушку топлива, полукоксование топли1 ва в присутствии продуктов термической обработки смоляных отходов, газификацию полукокса, о т .л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода легкой смолы и газового

13 б" э""а ля"ые от"оды "р двар" тельно подвергают термической обработке при 500-650 С в потоке теплоно« е сителя и окислителя, подаваемах тан- генциально, и полученные. продукты об.З» работки подают в вону полукоксования на полукокс .с температурой 500-650 С.

2. Газогенератор для переработки твердых топлив и жидких углеводоро.- . дов, содержащий корпус,. узлы. грузки твердого топлива и выгрузки остатка, расположенные в средней части корпуса средства для подачи жндких углеводородов, имеющие цилиндрическую камеру и снабженные патрубком для подачи окислителя, и размещеннцы Е по оси патрубхом для подачи жидких углеводородов, средства для подачи гаэифюцирующего агента, расиоложенныеs нижней части корпуса, средства для отвода получаемых газообразных про35 дуктов, расположенные в верхней части, о .т л и ч а ю щ и й.:с я тем, что, с целью повышения выхода легкой смолы и газового бензина, цилиндрическая камера,расположена иод острым

49 углом к оси корпуса и.снабжена реакционной камерой, подсоединенной соос но к ней, и патрубком для подачи теплоносителя, причем патрубкш для лодачи теплоносителя и окислителя распо ложены тангенциально к цилиндричес.. кей камере.

7 1745 образом компоненты легкой смолы, например, весьма дефицитные: фенолы и

-олефины, имеющие широкое прйменение в производстве высокополимерных ггродуктов и моющих средств.

При изменении режима в устройстве

6, т.е. регулированием температуры и времени пребывания смеси в камерах 16 и 17 ° можно.регулировать глубину расщепления органической части исходного сырья, а следовательно, и соотношение между легкими и тяжелыми фракциями смеси, вводимой из генератора, поскольку тяжелая ее часть является ценнейшии полупродуктом в производстве электродного кокса, углеродного во-. локна и других продуктов.

В известном способе ири переработке смоляных отходов полезным продук", тош является только ras, теплота сгора« ния которого не превышает 1600 ккал/йм .

Предлагаемьм способом обеспечива-. ется получение смолы и газа в количестве 2,8-3 ° 41 кг на 10,0 кг исходных .сланца и смоляных отходов или 25,528,5Х на их общую массу и 80,0-89,0Х на органическое вещество, содержащееся в них

В пересчете на теплоту сгорания исходной массы сланца i1 смоляных о . ходов выход .s смоле и газе (с учетом расходе на собственные нужды) составит 78 0-85,03, тогда как в прототипе в газ переходит 55 0Х .теплоты сгорания сланца и смоляйых отходов. При этом .существенно сократится время пребывания сланца и .коксозольного остатка, в газогенераторе вследствие бо .лее эффективного контактирования теплоносигеля с поверхностью нагреваеиых . кусков в зоне мрмического расщепле ни» органического вещества отходов и устранения зависания твердых масс в: виде конгаиеератов. Зтим существенно, пбвйшаегс» производительность газогенератора, определенная ио рабочему, пространству. Сокращаются соответстт

753 8 венно расходы и энергосредств,и кап-. вложения.

Формула изобретения

1745753

СуК7 © Я

Ф

Составитель Н.Стрижова

Редактор Н.Гунько . Техред M,Иоргеитал Корректор И. Эрдейи ,Заказ 2364 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент"., г ужгород, ул. Гагарина,101