EA028708B1 - Устройство и способ для глубокой переработки сырья - Google Patents

Устройство и способ для глубокой переработки сырья Download PDF

Info

Publication number
EA028708B1
EA028708B1 EA201590821A EA201590821A EA028708B1 EA 028708 B1 EA028708 B1 EA 028708B1 EA 201590821 A EA201590821 A EA 201590821A EA 201590821 A EA201590821 A EA 201590821A EA 028708 B1 EA028708 B1 EA 028708B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reaction unit
heating device
distillation
raw materials
unit
Prior art date
Application number
EA201590821A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201590821A1 (ru
Inventor
Александер Абфальтерер
Original Assignee
Меренас Траст Рег.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Меренас Траст Рег. filed Critical Меренас Траст Рег.
Publication of EA201590821A1 publication Critical patent/EA201590821A1/ru
Publication of EA028708B1 publication Critical patent/EA028708B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02—Dust removal
    • C10K1/024—Dust removal by filtration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00—Retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge
    • C10B47/06—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge in retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C10B47/32—Other processes in ovens with mechanical conveying means
    • C10B47/46—Other processes in ovens with mechanical conveying means with trucks, containers, or trays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00—Retorts
    • C10B1/02—Stationary retorts
    • C10B1/04—Vertical retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1003—Waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1011—Biomass
    • C10G2300/1014—Biomass of vegetal origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y02T50/678—Aviation using fuels of non-fossil origin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к устройству (1) для глубокой переработки сырья. Устройство (1) включает нагревательное устройство (2), дистилляционную установку (3) и реакционный агрегат (4). Реакционный агрегат выполнен с возможностью загрузки сырья в реакционный агрегат для переработки. Нагревательное устройство может быть открыто и закрыто для размещения в нем реакционного агрегата. Нагревательное устройство (2) включает верхний элемент (7) и оболочку (8), прочно соединенную с верхним элементом (7), и опорные элементы (6). Верхний элемент (7) расположен и удерживается на опорных элементах (6), длина которых может изменяться в вертикальном направлении таким образом, чтобы за счет изменения длины опорных элементов (6) между двумя конечными положениями обеспечивалось открывание и закрывание нагревательного устройства (2) в вертикальном направлении перемещения (В). Настоящее изобретение также относится к способу эксплуатации устройства для глубокой переработки сырья.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для глубокой переработки сырья. Устройство включает нагревательное устройство, дистилляционную установку и реакционный агрегат. Реакционный агрегат выполнен с возможностью его загрузки сырьем для переработки. Нагревательное устройство также может быть открыто и закрыто для размещения в нем реакционного агрегата. Устройство также называется производственным модулем для низкотемпературной карбонизации и дистилляции. Настоящее изобретение также относится к способу эксплуатации устройства для глубокой переработки сырья.
Устройство предназначено для промышленной переработки, в частности, отходов резинотехнических изделий, резиновых и резиноподобных смешанных материалов, таких как утильные покрышки, резиновые ремни, армированные стальным кордом, прорезиненные звенья цепей и конвейерные ленты, а также дробленого автомобильного лома, органического возобновляемого сырья, такого как древесина, загрязненных неорганических углеродных материалов и загрязненных грунтов. В результате переработки получают легкую сырую нефть, газ, металлы, в частности сталь, и неорганический углерод.
В установках, известных из предшествующего уровня техники, применяются ротационные печи, реакторы и барабанные печи с псевдоожиженным слоем, в которые загружается спрессованный исходный материал или в которых процессы протекают в химически инертной атмосфере без доступа кислорода.
В патенте ΌΕ 69511626 Т2 раскрывается печь для термической обработки твердых материалов. Печь снабжена ротационным элементом, в котором твердым материалам сообщается круговое движение, и нагревательным устройством. Зафиксированное нагревательное устройство, размещенное соосно и внутри ротационного элемента, сконструировано таким образом, чтобы обеспечивать перемещение твердых материалов и их предварительный нагрев и(или) нагрев.
В патенте ΌΕ 19930071 С2 приведено описание способа и устройства для использования органических материалов и смесей материалов. В процессе переработки органический материал контактирует с материалом псевдоожиженного слоя при горении в псевдоожиженном слое. Указанный способ позволяет получить конечный продукт в виде газов, содержащих конденсируемые вещества, и углеродсодержащих материалов.
В патенте ΌΕ 4441423 А1 раскрываются способ и устройство для извлечения пригодного для использования газа из отходов. Указанный способ предусматривает загрузку измельченных отходов в герметичный барабан. В барабане образуется газ и осуществляется его отделение от остального материала, образовавшегося при проведении этого процесса. Образовавшийся газ подвергают крекингу в газовом конвертере при подаче в него воздуха и в присутствии раскаленного слоя кокса для производства крекинг-газа. Тепловая энергия, необходимая для осуществления данного способа, передается газу при прямом контакте с используемым материалом. Для передачи тепла газу используется частичный поток крекинг-газа, отходящего из газового конвертера.
В патенте ΌΕ 4126319 А1 приведено описание способа использования вулканизатов силиконовой резины, при котором вулканизаты нагревают при температуре от 350 до 700°С и конденсируют образовавшиеся в процессе летучие силоксаны. В частности, силоксаны и наполнители производят в виде готовой продукции.
В патенте ΌΕ 4011945 С1 раскрывается способ для дегазификации органических веществ, таких как, например, бытовые или промышленные отходы, а также аналогичные вещества в камере, подвергаемой нагреву. При осуществлении указанного способа исходные материалы загружают в камеру, при этом происходит их прессование и прохождение через камеру в спрессованном состоянии. Тепло подводится через стенки камеры под давлением при их контакте со спрессованным материалом. Образующиеся газообразные продукты отводятся из камеры под высоким давлением. Камера герметично закрывается в зоне загрузки спрессованным материалом. В зоне оттока газообразных продуктов достигается повышенное сопротивление движению потока за счет повторного уплотнения оставшихся твердых материалов.
В патенте ΌΕ 3932803 А1 раскрывается процесс проведения реакции органических материалов при добавлении к ним борной кислоты/окиси бора и органических азотных соединений в неокислительной атмосфере или в вакууме с целью образования угля и графита. При эксплуатации известных установок требуются значительные затраты на приобретение материалов, энергию и транспортировку.
Использование защитных газов, то есть неокислительной атмосферы означает, например, что производительность является низкой при сравнении с аналогичными установками. Для создания псевдоожиженного слоя для реакторов с псевдоожиженным слоем требуется повышенный расход энергии, т.к., с одной стороны, необходимо создать и поддерживать псевдоожиженный слой и, с другой стороны, необходимо обеспечить подготовку перерабатываемых материалов с использованием механических средств таким образом, чтобы обеспечивался их эффективный контакт с псевдоожиженным слоем.
Высокие энергетические издержки также возникают в результате прессования исходных материалов в процессе их подготовки и переработки.
В патенте \УО 2007053088 А1 раскрываются способ и устройство для переработки углеводородных материалов. Материалы загружают во внутренний резервуар, размещенный в наружном резервуаре. Оба резервуара закрывают крышками. Углеводородный материал нагревают с помощью микроволнового или
- 1 028708 высокочастотного излучения. Образующиеся отходящие газы отводят из резервуаров через выпускной газопровод. Два или несколько резервуаров могут работать одновременно и могут быть соединены с газоочистной установкой для обеспечения практически непрерывного потока газа через газоочистную установку.
В патенте 1Р §56109282 А раскрываются устройство и способ для термического разложения (пиролиза) отходов, таких как ПВХ материалов. В камеру термического разложения загружают содержащие ПВХ отходы. С помощью горелок подводят тепловую энергию для термического разложения отходов. Образующийся в процессе разложения газ подают в газовый резервуар по газопроводу, при этом подвижный резервуар перемещают в вертикальном направлении в соответствии с количеством подаваемого газа.
В патенте \УО 2010012275 А2 раскрывается устройство для переработки материалов с использованием цилиндрической печи при обеспечении контроля за процессом. На внутреннюю поверхность печи нанесен изолирующий слой из неорганического теплоизоляционного материала. Нагревательные элементы размещены на внутренней поверхности или напротив вытуренной поверхности изолирующего слоя. Управление процессом путем регулирования температуры нагревательных элементов позволяет достичь более высокого выхода углерода или высокодисперсной сажи, нефти и горючего газа.
Цель настоящего изобретения заключается в создании устройства и способа для переработки различных отходов резинотехнических изделий, резиновых и резиноподобных смешанных материалов. В процессе переработки сырья предусматривается разделение смешанных материалов и выделившихся имеющих ценность компонентов, таких как углерод, легкая сырая нефть, газ и возможно металлы. Предусматривается, что устройство будет иметь простую конструкцию и будет практически осуществимым при низких издержках.
Цель достигается за счет создания устройства для глубокой переработки сырья в соответствии с настоящим изобретением. Устройство включает нагревательное устройство, дистилляционную установку и реакционный агрегат. Реакционный агрегат сконструирован таким образом, чтобы в него обеспечивалась загрузка сырья. Нагревательное устройство может быть открыто и закрыто для размещения в нем реакционного агрегата.
В соотвествии с концептуальной конструкцией настоящего изобретения нагревательное устройство включает верхний элемент и оболочку, прочно соединенную с верхним элементом, а также опорные элементы. Верхний элемент размещен и надежно закреплен на опорных элементах, длина которых изменяется в вертикальном направлении. Путем изменения длины опорных элементов между двумя конечными позициями нагревательное устройство открывается и закрывается в вертикальном направлении перемещения.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения нагревательное устройство включает два опорных элемента. При этом опорные элементы предпочтительно расположены по обеим сторонам нагревательного устройства. В соответствии с первым вариантом опорные элементы приводятся в действие электрошпинделем. В соответствии со вторым вариантом опорные элементы выполнены в виде гидравлических опор.
В соответствии с разработкой настоящего изобретения оболочка выполнена с полой цилиндрической стенкой. Стенка открыта вертикально в направлении вниз и закрыта сверху цилиндрическим кожухом. Оболочка соединена у кожуха с верхним элементом, образуя единое целое.
Оболочка предпочтительно снабжена трубчатыми горелками, равномерно расположенными на расстоянии друг от друга по окружности внутренней поверхности стенки. Стенка также снабжена термоизоляцией, выполненной из керамического порошка с целью предотвращения передачи тепла в окружающую среду.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения на кожухе в центре выполнен отводящий выпускной патрубок, соединенный с линией выпуска. При этом линия выпуска отходит от отводящего выпускного патрубка, проходит через кожух в верхний элемент нагревательного устройства.
Линия выпуска предпочтительно снабжена на дальнем конце по отношению к отводящему выпускному патрубка кожуха соединительным элементом для соединения с линией выпуска дистилляционной установки.
В соответствии с дополнительным примером осуществления настоящего изобретения реакционный агрегат выполнен со стенкой в форме пустотелого цилиндрического резервуара, закрытого в нижней части. Открытая сторона стенки может быть закрыта с помощью крышки.
Термостойкое уплотнение предпочтительно расположено между стенкой и крышкой.
Предпочтительно, чтобы крышка реакционного агрегата имела круглую форму, и в ее центре располагался отводящий выпускной патрубок. Особое преимущество заключается в том, что отводящий выпускной патрубок крышки и отводящий выпускной патрубок оболочки входят друг в друга и образуют герметичное соединение по линии выпуска в закрытом состоянии нагревательного устройства.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения во внутреннем пространстве реакционного агрегата размещены сетки. При этом сетки размещены и совмещены
- 2 028708 в горизонтальном положении и расположены на различной высоте на расстоянии друг от друга. Сетки предпочтительно перекрывают все поперечное сечение реакционного агрегата.
Способ эксплуатации устройства для глубокой переработки сырья в соответствии с настоящим изобретением включает следующие этапы:
загрузку сырья в реакционный агрегат; предварительный нагрев реакционного агрегата;
открывание нагревательного устройства и размещение реакционного агрегата на нижнем элементе нагревательного устройства;
закрывание нагревательного устройства таким образом, чтобы реакционный агрегат размещался в закрытом пространстве;
нагрев реакционного агрегата и запуск процесса низкотемпературной карбонизации и дистилляции; отвод образовавшихся газов из реакционного агрегата в дистилляционную установку; охлаждение и конденсирование газов в дистилляционной установке;
подача продуктов дистилляции в нефтепродуктовый резервуар и отделение нефти;
подача неконденсируемых газов из нефтепродуктового резервуара в газофильтрующий резервуар и фильтрование газов;
открывание нагревательного устройства и извлечение реакционного агрегата из нагревательного устройства;
охлаждение реакционного агрегата, удаление конечных продуктов из реакционного агрегата и разделение конечных продуктов; а также удаление конечных продуктов из нефтепродуктового резервуара и газофильтрующего резервуара.
Нагревательное устройство предпочтительно открывается и закрывается путем выдвижения или втягивания опорных элементов.
В соответствии с исключительно предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения при закрывании нагревательного устройства отводящий выпускной патрубок реакционного агрегата соединяется с отводящим выпускным патрубком линии выпуска нагревательного устройства, и, кроме того, линия выпуска нагревательного устройства и линия выпуска дистилляционной установки соединены с помощью соединительного элемента. За счет этого предпочтительно, чтобы обеспечивалось создание газонепроницаемого соединения реакционного агрегата с дистилляционной установкой.
Способ предпочтительно осуществляется одновременно помодульно по меньшей мере с четырьмя реакционными агрегатами и включает следующие этапы:
загрузка первого реакционного агрегата, в то время как осуществляется предварительный подогрев уже загруженного второго реакционного агрегата, подача третьего загруженного и предварительно нагретого реакционного агрегата в нагревательное устройство и нагрев реакционного агрегата для проведения процесса низкотемпературной карбонизации и дистилляции, а также охлаждение и опорожнение четвертого реакционного агрегата, в котором завершился процесс низкотемпературной карбонизации и дистилляции.
В соответствии с разработкой настоящего изобретения в реакционный агрегат загружают сырье весом в пределах от 2,5 до 3 т. Реакционный агрегат предпочтительно остается в нагревательном устройстве в течение периода времени приблизительно от 2,5 до 3,5 ч. Температура реакции в реакционном агрегате предпочтительно находится в пределах от 350 до 650°С, при этом потребление энергии в час составляет приблизительно 40 кВтч.
Способ в соответствии с настоящим изобретением основан на низкотемпературной карбонизации и дистилляции таким образом, чтобы устройство в соответствии с настоящим изобретением представляло собой производственный модуль для низкотемпературной карбонизации и дистилляции.
Для эффективного осуществления способа устройство выполнено в виде модулей с целью обеспечения оптимального или максимального уровня производительности, а также с целью его адаптации к потребностям в конкретный период времени.
Дополнительные преимущества производственного модуля для низкотемпературной карбонизации и дистилляции по сравнению с устройствами известного уровня техники можно обобщить следующим образом:
исключается предварительная сортировка сырья, обеспечивается утилизация отходов резинотехнических изделий, таких как утильные покрышки, прорезиненные звенья цепей, армированные стальным кордом резиновые ремни и конвейерные ленты, при этом переработка материалов осуществляется в их исходной форме с целью сохранения их структуры и исключается процесс измельчения или дробления материала, органического и возобновляемого сырья, например древесины всех пород, в частности бука и дуба, загрязненных неорганических углеродных материалов, активированного угля после использования для реактивации, а также загрязненных грунтов, загрязненной воды и другие материалов, например, после разливов нефти, и
- 3 028708 измельчённого или дробленого автомобильного лома, обеспечивается использование экологичной, экономичной и безуглекислотной и, следовательно, рациональной технологии при исключительно низком энергопотреблении.
Дополнительные основные преимущества заключаются в том, что композитные материалы из стали и резины, которые до настоящего времени могли быть разделены только при исключительно высоких энергозатратах, могут быть разделены без использования какого-либо значительного количества энергии из внешних источников. Полученная продукция может быть предназначена для использования в качестве продукции высокой экономической ценности в плане ее эффективной утилизации, что способствует экономии ресурсов. Настоящее изобретение также открывает новые области применения для материалов, полученных в соответствии с данным способом, некоторые из которых являются полностью инновационными, при этом получают продукцию при различном проценте выхода, который, в свою очередь, зависит от различных используемых видов сырья. Получаемая продукция включает легкую сырую нефть, например, с плотностью приблизительно 927 кг/м3 при 15°С, вязкостью 4,74 мм2/с и температурой воспламенения ниже 21°С, газ, металлы, преимущественно сталь или железо и титан, а также неорганический углерод.
В зависимости от исходного материала углерод имеет степень чистоты в диапазоне от 95 до 99.9% с удельной поверхностью по методу БЭТ в интервале от 1500 до 2500 м2/г БЭТ и с исключительно высокой адсорбционной способностью, при этом исключается выброс загрязняющих веществ в окружающую среду. Следовательно, не происходит загрязнение окружающей среды, например, за счет вымывания загрязнений из атмосферы.
Ниже приведен иллюстративный перечень областей применения получаемой продукции: легкая сырая нефть в химической и фармацевтической промышленностях, в энергетике для генерирования тепловой и электрической энергии, например, с использованием теплофикационных установок, газ в энергетике для генерирования тепловой и электрической энергии, например, с использованием газовых турбин и генераторов, либо в технологических процессах путем возврата и использования в них газа, сталь в сталеплавильной промышленности - ввиду исключительно низких температур технологического процесса предусматривается, что все металлы сохраняют свои физические и химические свойства, неорганический углерод в пищевой промышленности и в медицине, для использования в системах очистки от накипи и окалины, для производства алмазов, для производства перезаряжаемых батарей и аккумуляторных систем для аккумулирования электрической энергии, для использования в качестве наполнителя невулканизированной резины в производстве резины и покрышек, в самолетостроении и в строительной промышленности.
Углерод может быть использован в качестве активированного угля, например, в качестве фильтра для очистки воды или для очистки газов в вытяжных системах. С помощью фильтров из соленой воды можно получить пресную воду и, кроме того, из воды могут быть отфильтрованы нефть, бензин или кислоты.
Добавление углерода в воду также позволяет повысить качество воды в плане содержания кислорода - углерод способствует кислородному обмену, например, при использовании в аквариуме. Дополнительное преимущество заключается в том, что бактерии сой, например, становятся активными только при повышенной температуре воды приблизительно в диапазоне от 36 до 38°С, в то время как при температурах ниже указанного диапазона не происходит размножение бактерий сой.
Благодаря своим свойствам углерод является приемлемым для борьбы с загрязнением окружающей среды нефтью. Углерод плавает на поверхности воды и связывает находящуюся на ней нефть, например, при авариях судов на море и других водных объектах. Углерод также может быть использован для очистки грунтов, загрязненных нефтепродуктами, т.е. в случае загрязнения грунта или в иных случаях загрязнения нефтью или загрязняющими веществами. В подобных случаях фильтрующий материал весом 2 кг способен поглотить до 10 л нефти.
Аналогичным образом углерод предпочтительно использовать для тушения пожаров на суше и на воде, в частности для тушения горящей нефти. Следовательно, углерод можно использовать в качестве огнетушащего вещества, при этом гашение пламени происходит за счет прекращения доступа кислорода
- 4 028708 при покрытии горящего объекта соответствующим количеством углерода.
Дополнительно углерод может быть использован в целях огневой защиты и термоизоляции до 3500°С. В данном контексте под термоизоляцией также понимается изоляция при исключительно низких температурах, т.е. изоляция от холода.
Например, нанесение на стекло покрытия из углерода обеспечивает повышение жаростойкости и одновременно создает термоизолирующий эффект.
Смесь цемента и углерода в соотношении 3:1 обладает исключительно высокими свойствами термической устойчивости. Так, например, углеродноцементная плита толщиной в 1 см является жаростойкой при температурах до 1200°С.
Более того, радиационностойкий углерод может быть использован в установках и устройствах, при эксплуатации которых требуется радиационная защита. Углерод, обладающий такими полезными свойствам, как радиационная стойкость и жаростойкость, может найти применение, например, при строительстве защитных оболочек ядерных реакторов.
Обладая исключительно высокими свойствами удержания воды и питательных веществ, углерод может найти применение еще в одной области, а именно, при создании водоудерживающих слоев. В земледельческих районах применение углерода обеспечивает экономию воды в пределах от 60 до 80%.
Например, использование углерода под слоями песка позволяет сохранять влагу и питательные вещества для растений и использовать тощие низкопродуктивные почвы для выращивания овощных и иных сельскохозяйственных культур. Следовательно, данная область применения углерода создает большие преимущества для проведения мелиорации земель в пустынных регионах для развития овощеводства и земледелия. В то же время углерод не выделяет каких-либо веществ в воду, в результате чего исключается загрязнение почвы и грунтовых вод, что имеет место при вымывании вредных веществ.
В зависимости от типа используемого сырья и при потребляемой энергии приблизительно 2,41 ГВт в год существует возможность соответственно вырабатывать приблизительно 10,5 ГВт электрической и тепловой энергии. При этом предполагается, что газ, образующийся в процессе переработки, полностью используется для генерирования электрической и тепловой энергии. Производство энергии может быть доведено до 20,6 ГВт, или коэффициент отношения производимой и потребляемой энергии составит 9,96.
Дополнительные детали, признаки и преимущества настоящего изобретения следуют из приведенного ниже описания иллюстративных примеров осуществления приблизительно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 - вид спереди производственного модуля для низкотемпературной карбонизации и дистилляции, представляющего собой устройство для глубокой переработки сырья в открытом состоянии, фиг. 2а - вид сбоку производственного модуля для низкотемпературной карбонизации и дистилляции, представляющего собой устройство для глубокой переработки сырья в закрытом состоянии, фиг. 2Ь - вид спереди устройства для глубокой переработки сырья в закрытом состоянии, фиг. 3 - вид в разрезе нагревательного устройства в открытом состоянии, фиг. 4 - вид в разрезе нагревательного устройства в закрытом состоянии, фиг. 5 - нижний элемент нагревательного устройства, фиг. 6а - реакционный агрегат в закрытом состоянии, фиг. 6Ь - вид в разрезе реакционного агрегата в закрытом состоянии, фиг. 7 - дистилляционная установка, фиг. 8 - нефтепродуктовый резервуар, фиг. 9а - газофильтрующий резервуар, фиг. 9Ь - вид в разрезе газофильтрующего резервуара.
На фиг. 1, 2а и 2Ь представлен производственный модуль для низкотемпературной карбонизации и дистилляции, представляющий собой устройство 1 для глубокой переработки сырья. На фиг. 1 представлен вид спереди устройства 1 в открытом состоянии, при этом устройство 1 в закрытом состоянии представлено фиг. 2Ь (вид спереди) и на фиг. 2а (вид сбоку).
Устройство 1 включает нагревательное устройство 2, а также дистилляционную установку 3. Загруженный сырьем реакционный агрегат 4 подвергается предварительному нагреву до определенной температуры в устройстве предварительного нагрева (не показано) и затем осуществляется дополнительный нагрев реакционного агрегата в нагревательном устройстве 2. При этом в реакционный агрегат 4 может быть загружена смесь различных видов сырья, и, таким образом, из процесса исключается предварительная сортировка материалов. После предварительного нагрева реакционный агрегат 4 перемещают в открытое нагревательное устройство 2 и располагают на нижнем элементе 5 нагревательного устройства 2.
Верхний элемент 7 и оболочка 8, жестко соединенная с верхним элементом 7 нагревательного устройства 2, закреплены с возможностью перемещения в направлении перемещения В с помощью опорных элементов 6, расположенных по обеим сторонам нагревательного устройства 2. Опорные элементы 6 расположены на расстоянии друг от друга, составляющем приблизительно 2,9 м. Оболочка 8 имеет на- 5 028708 ружный диаметр приблизительно 2,5 м.
Как показано на фиг. 1, опорные элементы 6 в первом конечном положении были выдвинуты. При выдвинутых опорных элементах высота устройства 1 составляет приблизительно 6,70 м. Верхний элемент 7 и оболочка 8 обеспечивают свободный доступ к пространству для установки в нем нагревательного устройства 2 с реакционным агрегатом 4. Нагревательное устройство 2 было открыто. Реакционный агрегат 4 может быть размещен внутри нагревательного устройства 2 или извлечен из нагревательного устройства 2. При этом предпочтительно, чтобы перемещение реакционного агрегата 4 осуществлялось по направляющим (не показаны), на которых установлен реакционный агрегат 4. Как показано на фиг. 2а, 2Ь, опорные элементы 6 во втором конечном положении втянуты назад. При втянутом положении опорных элементов 6 высота устройства 1 составляет приблизительно 3,70 м.
Оболочка 8 опирается на нижний элемент 5 таким образом, чтобы реакционный агрегат 4 располагался в закрытом пространстве. В этом положении нагревательное устройство 2 закрыто. Реакционный агрегат 4 окружен в нижней части нижним элементом 5 и по боковой поверхности и сверху - оболочкой 8.
Нагревательное устройство 2 снабжено в своей нижней части ограждением 9. Ограждение 9, охватывающее нижний элемент 5, а также боковые поверхности оболочки 8 в закрытом состоянии нагревательного устройства 2, открыто для установки реакционного агрегата в нагревательное устройство 2.
Газы, образующиеся при низкотемпературном процессе карбонизации, отводятся из нагревательного устройства 2 через линию выпуска 11 и охлаждаются с использованием известных технологических процессов. При этом газы проходят через отводящий выпускной патрубок 10а, выполненный в самой верхней точке реакционного агрегата 4, а также через линию выпуска, расположенную в верхнем элементе 7 и подаются в дистилляционную установку 3. Далее поток газа проходит через секцию охлаждения 12 дистилляционной установки 3. Как показано на фиг. 1, 2а и 2Ь, секция охлаждения выполнена в виде трубопровода. Трубы трубопровода расположены под углом по отношению к горизонтали, снабжены ребрами для увеличена теплопередающей площади поверхности, что, в конечном счете, обеспечивает более эффективный теплообмен поверхности. При этом тепло передается от газов окружающему воздуху. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения газы могут также охлаждаться другой жидкостью, например водой, внутри секции охлаждения 12.
Секция охлаждения 12 выполнена из двух трубопроводов, расположенных параллельно друг другу. Поток газов разделяется на два частичных массовых потока перед поступлением в секцию охлаждения 12 и снова соединяется на выходе, пройдя через секцию охлаждения 12.
Далее продукты дистилляции подают в нефтепродуктовый резервуар 13. Нефть, полученная в процессе низкотемпературной карбонизации и дальнейшей дистилляции, которая по своей консистенции и составу соответствует легкой сырой нефти или практически аналогична промежуточным продуктам переработки сырой нефти, отстаивается в нефтепродуктовом резервуаре 13. Неконденсируемый компонент газа подают из нефтепродуктового резервуара 13 в газовый газофильтрующий резервуар 14 и фильтруют в газовом газофильтрующем резервуаре 14.
На фиг. 3 и 4 соответственно представлен вид в разрезе нагревательного устройства 2. На фиг. 3 нагревательное устройство 2 проиллюстрировано в открытом состоянии, и на фиг. 4 нагревательное устройство 2 проиллюстрировано в закрытом состоянии.
Как показано на фиг. 3, опорные элементы 6 были полностью выдвинуты. При этом верхний элемент 7, расположенный у верхних концов опорных элементов 6, и оболочка 8, жестко соединенная с верхним элементом 7, расположены на высоте Н над нижним элементом 5 таким образом, чтобы обеспечивалось свободное перемещение реакционного агрегата 4 в горизонтальном направлении между нижним элементом 5 и оболочкой 8.
Оболочка 8 опирается в нижней части с возможностью перемещения относительно опорных элементов 6. С помощью боковой опоры, горизонтальной по отношению к опорным элементам 6, обеспечивается прямолинейное перемещение оболочки 8 в направлении перемещения В между конечными положениями. При перемещении исключается перекашивание оболочки 8.
Оболочка 8 включает трубчатые горелки 15а, равномерно распределенные по окружности внутренней поверхности оболочки. При этом трубчатые горелки 15а расположены в основном в вертикальном направлении и проходят по стенке к внутренней поверхности на нижнем участке оболочки 8. Трубчатые горелки 15а соответственно выполнены из двух частей, расположенных перпендикулярно и соединенных друг с другом на верхнем конце с помощью соединительного колена.
Оболочка 8, открытая в нижней части в вертикальном направлении, закрыта сверху кожухом 16 и прикреплена к верхнему элементу 7. Верхний элемент 7 и оболочка 8 образуют единое целое. Кожух 16 выполнен в центральной части и снабжен отводящим выпускным патрубком 10Ь, соединяющимся с линией выпуска 11а. Линия выпуска 11а отходит от отводящего выпускного патрубка 10Ь, проходит через кожух 16 и входит в верхний элемент 7. Вывод линии выпуска 11а, проходящий через кожух 16, герметизирован относительно кожуха 16.
Линия выпуска 11а имеет на дальнем конце, отходящем от отводящего выпускного патрубка 10Ь, соединительный элемент 17. Соединительный элемент 17 предпочтительно выполнен в виде быстродействующей муфты и при этом предназначен для соединения линии выпуска 11а нагревательного устрой- 6 028708 ства 2 с линией выпуска 11Ь дистилляционной установки 3 в закрытом состоянии нагревательного устройства 2, как показано на фиг. 4. Перемещение вниз верхнего элемента 7 при закрывании нагревательного устройства 2 происходит соединение линий выпуска 1а, 11Ь и отводящих выпускных патрубков 10а, 10Ь друг с другом и с соединительным элементом 17 таким образом, чтобы обеспечивалось создание герметичного соединения газопровода, идущего из реакционного агрегата 4 в дистилляционную установку 3.
Реакционный агрегат 4, расположенный на нижнем элементе 5, выполнен со стенкой 18 в форме пустотелого цилиндрического резервуара, внешний диаметр которого составляет приблизительно 1,8 м и который закрыт в нижней части. Открытая сторона стенки 18 может быть закрыта крышкой 19. Между стенкой 18 и крышкой 19 выполнено уплотнение таким образом, чтобы обеспечивалась герметичность реакционного агрегата 4 в закрытом состоянии и имелось бы единственное отверстие, соединенное с отводящим выпускным патрубком 10а. Внутри реакционного агрегата 4 размещены сетки 20. При этом сетки 20 размещены и совмещены в горизонтальном направлении и расположены на различной высоте на расстоянии друг от друга.
Как показано на фиг. 4, опорные элементы 6, находясь во втором конечном положении, полностью втянуты. Оболочка 8 опирается на нижний элемент 5 и полностью заключает в себя реакционный агрегат
4. Нагревательное устройство 2 закрыто.
Загруженный сырьем реакционный агрегат 4 предпочтительно равномерно нагрет через нижнюю часть и стенку 18. Трубчатые горелки 15а предназначены для обеспечения нагрева через стенку 18, при этом трубчатые горелки 15Ь реакционного агрегата 4, расположенные на нижнем элементе 5, подают тепло через нижнюю часть. Трубчатые горелки 15а, выполненные по окружности оболочки 8, расположены на равном расстоянии от стенки 18 реакционного агрегата 4 в закрытом состоянии нагревательного устройства 2.
Реакционный агрегат 4 остается в нагревательном устройстве 2 в течение периода времени, составляющего приблизительно от 2,5 до 3,5 ч, и в течение указанного периода времени протекает основная реакция и преобразование сырья внутри реакционного агрегата 4. В зависимости от загруженного вида сырья и получаемого конечного продукта температура реакции внутри реакционного агрегата 4 находится в пределах от 350 до 650°С. Энергопотребление составляет 40 кВтч. В реакционный агрегат 4 загружают сырье весом в пределах от 2,5 до 3 т.
Газы, образующиеся в процессе низкотемпературной карбонизации, подают через отводящий выпускной патрубок 10, расположенный на крышке 19, в линию выпуска 11. В закрытом состоянии нагревательного устройства 2 отводящий выпускной патрубок 10а реакционного агрегата 4 и отводящий выпускной патрубок 10Ь кожуха 16 оболочки 16 (8) герметично соединены друг с другом. Благодаря этому предотвращается утечка газа в промежуточное пространство между реакционным агрегатом 4 и оболочкой 8.
На фиг. 5 представлен нижний элемент 5 нагревательного устройства 2. Нижний элемент 5 имеет опорную плиту 21 и центрирующее устройство 22 для оболочки 8, трубчатые горелки 15Ь, а также опорные элементы 25 для закрепления реакционного агрегата 4. Нижний элемент 5 выполнен в основном из керамики с целью обеспечения наружной термоизоляции, в частности, со стороны нижней поверхности. В сочетании с термоизоляцией оболочки 8 обеспечиваются минимальные теплопотери нагревательного устройства 2.
Реакционный агрегат 4 устанавливают на опорных элементах 25 опорной плиты 21. При этом опорные элементы 25 выполнены и расположены таким образом, чтобы обеспечивалось совмещение по центру реакционного агрегата 4 по отношению к нижнему элементу 5 при установке реакционного агрегата на опорных элементах 25.
Центрирующее устройство 22 выполнено в виде круглого диска с уступом. Следовательно, диск включает два участка, имеющие различный диаметр. Круглый участок, расположенный между двумя участками, служит в качестве уплотнительной поверхности 24.
При этом наружная окружность участка диска с меньшим диаметром меньше, чем внутренняя окружность стенки 18 оболочки 8. В закрытом состоянии нагревательного устройства 2, между боковой поверхностью 23 участка диска с меньшим диаметром и внутренней стороной стенки 18 образуется зазор. Оболочка 8 установлена на уплотнительной поверхности 24 опорной плиты 21 таким образом, чтобы обеспечивалась герметичность пространства, закрываемого оболочкой 8 и опорной плитой 21. В целях герметизации замкнутого пространства на соответствующих поверхностях опорной плиты 21 и оболочки 8 расположены уплотнения. Более того, оболочка 8 прижимается к уплотнительной поверхности 24 опорной плиты 21 и удерживается при давлении в диапазоне от 1 до 2 бар.
Поскольку опорные элементы 6 также закреплены на опорной плите 21, опорная плита 21 служит опорой для всего нагревательного устройства 2.
Трубчатые горелки 15Ь расположены в основном в горизонтальном направлении, расположены на ограничивающей поверхности 26 центрирующего устройства 22 и проходят перпендикулярно по ограничивающей поверхности 26. Трубчатые горелки 15Ь, выполненные в изогнутой извилистой форме, в каждом случае имеют форму руки с пятью пальцами. Длина пальцев увеличивается от края к центру таким
- 7 028708 образом, чтобы средний палец имел наибольшую длину. Трубчатые горелки 15Ь расположены соосно и симметрично по отношению друг к другу, при этом кончики пальцев направлены к центру ограничивающей поверхности 26.
Опорные элементы 25, на которых расположен реакционный агрегат 4, выступают за трубчатые горелки 15Ь в вертикальном направлении таким образом, чтобы нижняя часть реакционного агрегата 4, опирающаяся на опорные элементы 25, размещалась над трубчатыми горелками 15Ь. При этом трубчатые горелки 15Ь находятся на одинаковом расстоянии от нижней части реакционного агрегата 4 для обеспечения равномерного подвода тепла через нижнюю часть реакционного агрегата 4.
Центрирующее устройство 22, опорные элементы 25 и трубчатые горелки 15Ь расположены концентрически вокруг центральной точки опорной плиты 21.
На фиг. 6а и 6Ь реакционный агрегат 4 представлен соответственно в закрытом состоянии, при этом вид в разрезе реакционного агрегата 4 представлен на фиг. 6Ь.
Стенка 18, выполненная в форме пустотелого цилиндрического резервуара с открытой нижней частью, может быть закрыта крышкой 19 на открытой стороне, противоположной нижней стороне. Крышка 19 съемно прикреплена к торцевой поверхности стенки 18 с помощью зажимных устройств 27.
Зажимные устройства 27, выполненные как быстродействующие соединительные запорные элементы, ослабляются и отсоединяются для открывания и(или) закрывания реакционного агрегата 4 таким образом, чтобы обеспечивалось извлечение крышки 19 и загрузка или опорожнение реакционного агрегата 4.
Между стенкой 18 и крышкой 19 расположено термостойкое уплотнение для герметичного закрывания реакционного агрегата 4. В закрытом состоянии высота реакционного агрегат 4 составляет приблизительно 2,4 м.
На фиг. 7 представлена дистилляционная установка 3, имеющая линию выпуска 11Ь, секцию охлаждения 12, а также нефтепродуктовый резервуар 13 и газофильтрующий резервуар 14, последовательно расположенные по направлению, в котором проходит поток конечного продукта.
Газы, отводимые из нагревательного устройства 2, проходят через линию выпуска 11Ь к секциям охлаждения 12, которые выполнены из труб. При этом поток газа разделяется в месте разветвления трубопровода 28 на два частичных потока, протекающих по двум расположенным параллельно друг другу трубопроводам. Разделение потока газа обеспечивает более эффективный теплообмен между потоком газа и окружающей средой для оптимизации процесса дистилляции или конденсации.
С целью дальнейшего повышения теплообмена трубопроводы снабжены рёбрами, увеличивающими площадь поверхности теплообмена секций охлаждения 12.
После прохождения через секцию охлаждения 12 частичные потоки газа, разделенные на входе в секцию охлаждения 12, соединяются на участке смыкания трубопровода 29 и подаются в нефтепродуктовый резервуар 13 сверху через впускной патрубок 30.
Нефть, имеющая по сравнению с газом относительно высокую плотность, оседает в нефтепродуктовом резервуаре 13. Неконденсируемый компонент продуктов дистилляции отводится из нефтепродуктового резервуара 13 в его верхнем участке через выпускной патрубок 31 и подается в газофильтрующий резервуар 14. Газ фильтруют в газофильтрующем резервуаре 14 и затем удаляют через выпускной патрубок 32 для дальнейшей переработки.
На фиг. 8 представлен нефтепродуктовый резервуар 13 с частично удаленной боковой поверхностью для иллюстрации внутреннего устройства резервуара.
Впускной патрубок 30 расположен на верхней стороне нефтепродуктового резервуара 13 таким образом, чтобы продукты дистилляции подавались в нефтепродуктовый резервуар 13 сверху. Нефть оседает в нижней части нефтепродуктового резервуара 13, при этом газы, имеющие по сравнению с нефтью относительно низкую плотность, накапливаются над уровнем нефти. Уровень нефти в нефтепродуктовом резервуаре 13 определяется и контролируется с помощью поплавка 34. При достижении предварительно установленного уровня заполнения нефть откачивают из нефтепродуктового резервуара 13 для дальнейшей переработки.
Газы, скапливающиеся в верхнем участке нефтепродуктового резервуара 13, отводятся через выпускной патрубок 31.
На фиг. 9а и 9Ь представлен газофильтрующий резервуар 14, на фиг. 9а газофильтрующий резервуар 14 представлен с частично удаленной боковой поверхностью для иллюстрации внутреннего устройства резервуара, и на фиг. 9Ь представлен вид в разрезе газофильтрующего резервуара 14.
Впускной патрубок 33 размещают в нижней части боковой поверхности газофильтрующего резервуара 14 таким образом, чтобы газы поступали в газофильтрующий резервуар 14 снизу. Поток газа за счет своей низкой плотности поступает из нижней части в направлении вверх, протекая через газофильтрующий резервуар 14, в результате чего обеспечивается очистка газа, проходящего через перфорированные пластины 35. Перфорированные пластины 35 выполнены таким образом, чтобы обеспечивалось фильтрование потока газа прежде, чем он будет отведен из газофильтрующего резервуара 14 через выпускной патрубок 32 для дальнейшей переработки.
Полученные в процессе переработки неконденсируемые компоненты газа и компоненты нефти могут быть утилизированы для выработки тепла для технологических нужд с целью создания технологиче- 8 028708 ского процесса с автономной системой энергоснабжения. Таким образом, способ обеспечивает протекание процесса без каких-либо выбросов двуокиси углерода. Необходимо использовать энергию из внешних источников только для запуска процесса. Нагрев реакционного агрегата 4 также опциально можно осуществлять с использованием газа или электроэнергии коммунального назначения.
После извлечения реакционного агрегата 4 из нагревательного устройства 2 его охлаждают до температуры, определенной в соответствии с применением полученного продукта. Смесь углерод и железа, образовавшуюся в реакционном агрегате 4, удаляют, открыв реакционный агрегат 4, то есть после снятия крышки 19. После этого реакционный агрегат 4 снова устанавливают в рабочее положение для продолжения процесса и загрузки. Смесь углерода и железа разделяют на составляющие ее компоненты.
Четыре реакционных агрегата 4, изготовленных из жаропрочной стали, каждый объемом от 2,5 до 3,5 т (75% - механизировано, 25% - автоматизировано), одно временно используют в процессе низкотемпературной карбонизации и дистилляции для глубокой переработки сырья. В то время как производится загрузка первого реакционного агрегата 4, осуществляется предварительный подогрев уже загруженного второго реакционного агрегата 4. На этом этапе третий агрегат 4 уже был подан в нагревательное устройство 2 и производится его нагрев таким образом, чтобы обеспечивалось проведение процесса низкотемпературной карбонизации и дистилляции. Тем временем четвертый реакционный агрегат 4 охлаждается и затем опорожняется.
Использование модульной системы, например, с четырьмя реакционными агрегатами 4, позволяет постепенно увеличить производительность и адаптировать технологическую гибкость к соответствующему спросу. Весь процесс протекает почти непрерывно.
Список обозначений
- Устройство для глубокой переработки сырья,
- нагревательное устройство,
- дистилляционная установка,
- реакционный агрегат,
- нижний элемент нагревательного устройства 2,
- опорный элемент,
- верхний элемент нагревательного устройства 2,
- оболочка нагревательного устройства 2,
- ограждение,
10, 10а, 10Ь - отводящий выпускной патрубок,
11, 11а, 11Ь - линия выпуска,
- секция охлаждения дистилляционной установки 3,
- нефтепродуктовый резервуар,
- газофильтрующий резервуар,
15а, 15Ь - трубчатые горелки,
- кожух,
- соединительный элемент линии выпуска 11,
- стенка реакционного агрегата 4,
- крышка,
- сетка,
- опорная плита,
- центрирующее устройство для оболочки 8,
- боковая поверхность центрирующего устройства 23,
- уплотнительная поверхность центрирующего устройства 23,
- опорный элемент для реакционного агрегата 4,
- ограничивающая поверхность,
- зажимное устройство,
- место разветвления трубопровода,
- место смыкания трубопровода,
- впускной патрубок нефтепродуктового резервуара 13,
- выпускной патрубок нефтепродуктового резервуара 13,
- выпускной патрубок газофильтрующего резервуара 14,
- впускной патрубок газофильтрующего резервуара 14,
- поплавок,
- перфорированная пластина,
В - направление перемещения нагревательного устройства 2,
Н - высота.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство (1) для глубокой переработки сырья, включающее нагревательное устройство (2), ди- 9 028708 стилляционную установку (3) и реакционный агрегат (4), реакционный агрегат (4) выполнен с возможностью его загрузки сырьем и нагревательное устройство (2) выполнено таким образом, чтобы обеспечивалось его открывание и закрывание для размещения в нем реакционного агрегата (4), отличающееся тем, что нагревательное устройство (2) включает верхний элемент (7) и оболочку (8), прочно соединенную с верхним элементом (7), а также опорные элементы (6), при этом верхний элемент (7) жестко закреплен на опорных элементах (6), изменяющихся по длине в вертикальном направлении таким образом, чтобы за счет изменения длины опорных элементов (6) между двумя конечными положениями обеспечивалось открывание и закрывание нагревательного устройства (2) в вертикальном направлении перемещения (В).
  2. 2. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что нагревательное устройство (2) включает два опорных элемента (6), при этом опорные элементы (6) размещены по обеим сторонам нагревательного устройства (2).
  3. 3. Устройство (1) по п.1 или 2, отличающееся тем, что оболочка (8) содержит полую цилиндрическую стенку, которая выполнена таким образом, чтобы в вертикальном направлении стенка была открыта в нижней части и закрыта круглым кожухом (16) в верхней части и соединена у кожуха (16) с верхним элементом (7).
  4. 4. Устройство (1) по п.3, отличающееся тем, что кожух (16) выполнен с отводящим выпускным патрубком (10Ь) в своей центральной части, при этом линия выпуска (11а) соединена с отводящим выпускным патрубком (10Ь) и проходит через кожух (16) и верхний элемент (7).
  5. 5. Устройство (1) по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что реакционный агрегат (4) выполнен со стенкой (18) в форме пустотелого цилиндрического резервуара, закрытого в нижней части, и открытая сторона стенки (18) может быть закрыта крышкой (19).
  6. 6. Устройство (1) по п.5, отличающееся тем, что крышка (19) реакционного агрегата (4) имеет круглую форму и снабжена отводящим выпускным патрубком (10а) в своей центральной части, при этом отводящий выпускной патрубок (10а) крышки (19) и отводящий выпускной патрубок (10Ь) оболочки (8) входят друг в друга и образуют герметичное соединение относительно линии выпуска (11а) в закрытом состоянии нагревательного устройства (2).
  7. 7. Устройство (1) по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что реакционный агрегат (4) содержит сетки (20), при этом сетки (20) совмещены в горизонтальном направлении и расположены на различной высоте на расстоянии друг от друга.
  8. 8. Способ эксплуатации устройства для глубокой переработки сырья по одному из предшествующих пунктов, включающий следующие этапы:
    загрузка сырья в реакционный агрегат (4), предварительный нагрев реакционного агрегата (4), открывание нагревательного устройства (2) и перемещение и установка реакционного агрегата (4) на нижний элемент (5) нагревательного устройства (2), закрывание нагревательного устройства (2) таким образом, чтобы реакционный агрегат (4) размещался в закрытом пространстве, нагрев реакционного агрегата (4) и запуск процесса низкотемпературной карбонизации и дистилляции, отвод образовавшихся газов из реакционного агрегата (4) в дистилляционную установку (3), охлаждение и конденсирование газов в дистилляционной установке (3), подача продуктов дистилляции в нефтепродуктовый резервуар (13) и отделение нефти, подача неконденсируемых газов из нефтепродуктового резервуара (13) в газофильтрующий резервуар (14) и фильтрование газов, открывание нагревательного устройства (2) и извлечение реакционного агрегата (4) из нагревательного устройства (2), охлаждение реакционного агрегата (4), удаление конечных продуктов из реакционного агрегата (4) и разделение конечных продуктов, а также удаление конечных продуктов из нефтепродуктового резервуара (13) и газофильтрующего резервуара (14), при этом нагревательное устройство (2) открывается и закрывается при изменении длины опорных элементов (6) путем выдвижения или втягивания их частей.
  9. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что при закрывании нагревательного устройства (2) отводящие выпускные патрубки (10а, 10Ь) реакционного агрегата (4) и линия выпуска (11а) нагревательного устройства (2), а также линия выпуска (11а) нагревательного устройства (2) и линия выпуска (11Ь) дистилляционной установки (3) соединены с помощью соединительного элемента (17) таким образом, чтобы обеспечивалось создание герметичного соединения реакционного агрегата (4) с дистилляционной установкой (3).
  10. 10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что способ осуществляется помодульно, по меньшей мере, при одновременном использовании четырех реакционных агрегатов (4), при этом способ включает
    - 10 028708 следующие этапы:
    загрузка первого реакционного агрегата (4), в то время как производится предварительный нагрев уже загруженного сырьём второго реакционного агрегата (4), перемещение с установкой третьего загруженного и предварительно нагретого реакционного агрегата (4) в нагревательное устройство (2) и нагрев реакционного агрегата (4) для проведения процесса низкотемпературной карбонизации и дистилляции, а также охлаждение и опорожнение четвертого реакционного агрегата (4), в котором был завершен процесс низкотемпературной карбонизации и дистилляции.
  11. 11. Способ по одному из пп.8-10, отличающийся тем, что реакционный агрегат (4) загружают сырьем в количестве в пределах от 2,5 до 3 т, реакционный агрегат (4) остается в нагревательном устройстве (2) в течение периода времени приблизительно от 2,5 до 3,5 ч, температура реакции в реакционном агрегате (4) находится в пределах от 350 до 650°С и потребление энергии в час составляет приблизительно 40 кВт-ч.
EA201590821A 2012-10-16 2012-11-16 Устройство и способ для глубокой переработки сырья EA028708B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012109874.3 2012-10-16
DE102012109874.3A DE102012109874A1 (de) 2012-10-16 2012-10-16 Vorrichtung und Verfahren zur stofflichen Behandlung von Rohstoffen
PCT/EP2012/072896 WO2014060052A1 (de) 2012-10-16 2012-11-16 Vorrichtung und verfahren zur stofflichen behandlung von rohstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201590821A1 EA201590821A1 (ru) 2016-02-29
EA028708B1 true EA028708B1 (ru) 2017-12-29

Family

ID=47278777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201590821A EA028708B1 (ru) 2012-10-16 2012-11-16 Устройство и способ для глубокой переработки сырья

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9718000B2 (ru)
EP (1) EP2909287B1 (ru)
JP (1) JP6112580B2 (ru)
CN (1) CN104755589B (ru)
AP (1) AP3922A (ru)
AU (1) AU2012392294B2 (ru)
BR (1) BR112015008345B1 (ru)
CA (1) CA2888353C (ru)
DE (1) DE102012109874A1 (ru)
EA (1) EA028708B1 (ru)
ES (1) ES2606838T3 (ru)
HK (1) HK1210802A1 (ru)
IN (1) IN2015DN03873A (ru)
WO (1) WO2014060052A1 (ru)
ZA (1) ZA201501662B (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014014816A1 (de) * 2014-10-01 2016-04-07 Xiaomei Cai Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Pyrolyse
EP4303184A1 (de) 2022-07-08 2024-01-10 Merenas Trust Reg. Verwendungen eines aus einem verfahren zur stofflichen behandlung von rohstoffen hergestellten kohlenstoffs
EP4303285A1 (de) 2022-07-08 2024-01-10 Merenas Trust Reg. Vorrichtung und verfahren zur stofflichen behandlung von rohstoffen sowie mit dem verfahren hergestellter kohlenstoff

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56109282A (en) * 1980-02-01 1981-08-29 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd Thermal decomposition apparatus for wastes such as waste vinyl chloride
DE10348987A1 (de) * 2003-10-17 2005-05-25 Peggy Diana Berndt Vorrichtung zur Niedrigtemperaturpyrolyse
WO2007053088A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-10 Stena Miljöteknik Ab Batch depolymerisation of hydrocarbon material
WO2010012275A2 (de) * 2008-07-28 2010-02-04 Corina Projahn Pyrolyseprodukt und seine verwendung

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US414938A (en) * 1889-11-12 Apparatus for distilling wood
US896167A (en) * 1906-05-31 1908-08-18 Frederick T Snyder Furnace.
DE7440112U (de) * 1974-12-03 1976-02-05 Dr. Werner Herdieckerhoff Gluehtopffabrik, 4750 Unna Bauteilesatz fuer gas- oder elektrisch beheizbare haubenoefen
JPS534370A (en) * 1976-07-02 1978-01-14 Harutarou Noro Dry distilation furnace for wasted rubber and so on
GB1601644A (en) 1977-08-18 1981-11-04 Lummus Co Treatment of pyrolysis fuel oil
US4207168A (en) 1977-08-18 1980-06-10 The Lummus Company Treatment of pyrolysis fuel oil
DE3932803A1 (de) 1989-09-30 1991-04-11 Diethelm Dipl Chem Dr Bitzer Pyrolyse von organischem material
DE4011945C1 (en) 1990-04-12 1990-11-29 Thermoselect Ag, Vaduz, Li Waste material pyrolysis system - compresses material and heats it by friction against chamber walls
DE4126319A1 (de) 1991-08-08 1993-02-11 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur pyrolyse von silikonkautschukvulkanisaten
FR2720487B1 (fr) 1994-05-30 1996-07-12 Inst Francais Du Petrole Four tournant de pyrolyse de déchets avec chauffage interne.
DE4441423A1 (de) 1994-11-22 1997-06-05 Deutsches Brennstoffinst Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von verwertbarem Gas aus Müll durch Pyrolyse
JP3368558B2 (ja) * 1998-04-28 2003-01-20 松田産業株式会社 有害絶縁油の回収方法
US20020028162A1 (en) * 1998-09-17 2002-03-07 Anthony S. Wagner Apparatus for recovering materials from waste tires
DE19930071C2 (de) 1999-06-30 2001-09-27 Wolfgang Krumm Verfahren und Vorrichtung zur Pyrolyse und Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen
JP2001354971A (ja) * 2000-04-11 2001-12-25 Nsp Corp 炭焼き装置
JP2001311512A (ja) * 2000-04-27 2001-11-09 Nsp Corp 廃材処理装置
DE602004013008T2 (de) 2003-07-16 2009-05-14 3M Innovative Properties Co., St. Paul Laminate und deren herstellungsverfahren
DE20314205U1 (de) * 2003-09-12 2004-02-19 Fittkau, Wilfried, Dipl.-Ing. Ofen mit Reaktor zum Pyrolysieren von kohlenwasserstoffhaltigen Produkten
DE202007014636U1 (de) * 2007-10-19 2008-01-10 Karl Ley Gmbh Industrieofenbau Pyrolysevorrichtung
DE102008030983B4 (de) * 2008-06-27 2012-06-06 Corina Projahn Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Pyrolyse und deren Verwendung zum Verschwelen von Altreifen und Biomasse
TW201041668A (en) * 2009-05-27 2010-12-01 xie-sen Wu Pyrolysis method of recycled substrate of printed circuit board and device thereof
DE202011102526U1 (de) * 2011-06-28 2011-10-20 Jamina Grothe Reaktorbehälter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56109282A (en) * 1980-02-01 1981-08-29 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd Thermal decomposition apparatus for wastes such as waste vinyl chloride
DE10348987A1 (de) * 2003-10-17 2005-05-25 Peggy Diana Berndt Vorrichtung zur Niedrigtemperaturpyrolyse
WO2007053088A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-10 Stena Miljöteknik Ab Batch depolymerisation of hydrocarbon material
WO2010012275A2 (de) * 2008-07-28 2010-02-04 Corina Projahn Pyrolyseprodukt und seine verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
EP2909287A1 (de) 2015-08-26
EP2909287B1 (de) 2016-09-14
US20150290556A1 (en) 2015-10-15
JP2016500555A (ja) 2016-01-14
ZA201501662B (en) 2015-12-23
BR112015008345B1 (pt) 2020-11-10
BR112015008345A2 (pt) 2017-07-04
CA2888353A1 (en) 2014-04-24
CN104755589B (zh) 2018-01-23
AU2012392294B2 (en) 2016-08-04
AP2015008424A0 (en) 2015-05-31
IN2015DN03873A (ru) 2015-10-02
AU2012392294A1 (en) 2015-04-30
US9718000B2 (en) 2017-08-01
DE102012109874A1 (de) 2014-04-17
AP3922A (en) 2016-12-03
ES2606838T3 (es) 2017-03-28
HK1210802A1 (en) 2016-05-06
CA2888353C (en) 2017-10-03
WO2014060052A1 (de) 2014-04-24
JP6112580B2 (ja) 2017-04-12
EA201590821A1 (ru) 2016-02-29
CN104755589A (zh) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2011004135A (es) Aparato y proceso para descomposicion termica de cualquier tipo de material organico.
CN101985558B (zh) 煤物质的分解设备
CN107774698A (zh) 一种废旧电池无氧催化热裂系统和方法
AU760143B2 (en) Process and apparatus for producing hydrocarbons from city garbage and/or organic waste material
CN104073276A (zh) 固体含碳物干燥、炭化、活化一体化的方法和设备
EA028708B1 (ru) Устройство и способ для глубокой переработки сырья
CA2921753C (en) Method of fuel for energetics production and fuel producing device
EP3312223B1 (en) Method for thermally decomposing polyethylene and polypropylene waste
EP3029372A1 (en) Plant and process for recovering energy from organic matrix waste material
CN206278918U (zh) 一种热解炉和耙式炉联合制备活性炭的系统
RU2251483C2 (ru) Способ переработки изношенных шин и устройство для его реализации
RU88016U1 (ru) Мобильная установка для переработки резиносодержащих отходов
EP1668092A1 (en) Process and installation for thermal cracking used in decomposing rubber and plastic waste
CN102580676A (zh) 一种污水深度处理用活性焦的制备方法
ES2243132B1 (es) Proceso para el reciclado de caucho de neumatico en desuso, instalacion para llevarlo a cabo.
RU167118U1 (ru) Устройство для термической деструкции отходов полиэтилена и полипропилена
RU2576711C1 (ru) Устройство технологической линии утилизации твердых бытовых отходов с применением термической деструкции
CN106517194A (zh) 一种热解炉和多段炉制备活性炭的系统及方法
CN206408079U (zh) 一种污泥资源化处理的系统
RU69202U1 (ru) Установка для переработки органической части бытовых и промышленных отходов
RU2348676C1 (ru) Установка для переработки углеводородного сырья
RU72692U1 (ru) Установка для переработки углеводородного сырья
WO2020207516A1 (en) Apparatus for thermal decomposition and method of thermal decomposition
CN106629714A (zh) 一种热解炉和耙式炉联合制备活性炭的系统及方法
UA5455U (ru) Процесс низкотемпературного пиролиза твердых органических отходов