PL233285B1 - Sposób bezpośredniego upłynniania węgla przy użyciu olefin i wodoru gazowego - Google Patents
Sposób bezpośredniego upłynniania węgla przy użyciu olefin i wodoru gazowegoInfo
- Publication number
- PL233285B1 PL233285B1 PL417246A PL41724616A PL233285B1 PL 233285 B1 PL233285 B1 PL 233285B1 PL 417246 A PL417246 A PL 417246A PL 41724616 A PL41724616 A PL 41724616A PL 233285 B1 PL233285 B1 PL 233285B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- coal
- liquid
- hydrogenation
- fischer
- tropsch synthesis
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 24
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 51
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 36
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 25
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 14
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 5
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 claims description 5
- 239000012053 oil suspension Substances 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 239000003476 subbituminous coal Substances 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 2
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 23
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010742 number 1 fuel oil Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 238000007582 slurry-cast process Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009622 Bergius process Methods 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000983583 Homo sapiens Procathepsin L Proteins 0.000 description 1
- 102100026534 Procathepsin L Human genes 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-YPZZEJLDSA-N carbane Chemical compound [10CH4] VNWKTOKETHGBQD-YPZZEJLDSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 239000000386 donor Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000003797 solvolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Sposób bezpośredniego upłynniania węgla kamiennego subbitumicznego i bitumicznego lub węgla brunatnego, o zawartości popiołu ≤ 20% i wilgotności odpowiadającej normalnym warunkom atmosferycznym, który suszy się i rozdrabnia do ziaren o średnicy ≤ 0,07 mm, charakteryzuje się tym, że rozdrobniony węgiel kamienny lub brunatny zarabia się na płynną pastę w mieszalniku o zawartości ≤ 60% węgla z ciekłymi węglowodorami jako cieczą zarobową, którą uzyskuje się z frakcji ciekłych produktów procesu syntezy Fischer'a-Tropsch'a o zawartości ≥ 25% olefin.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób bezpośredniego upłynniania węgla przy użyciu olefin i wodoru gazowego, wytwarzanych z węgla kamiennego subbitumicznego i bitumicznego lub brunatnego unoszonego ze stałą pozostałością z tego procesu, przez jego zgazowanie i syntezę Fischera-Tropscha.
Istnieje wiele technologii zarówno bezpośredniego, jak też pośredniego uwodorniania węgla, opartych na procesach Bergiusa, Pott-Broche lub Fischera-Tropscha. Głównym czynnikiem uniemożliwiającym szerokie stosowanie tych procesów są duże trudności technologiczne, a w przypadku bezpośredniego uwodorniania węgla, również duże zużycie wodoru, co pogarsza walory ekonomiczne tych procesów.
Znane są następujące procesy wytwarzania paliw płynnych z węgla:
- proces Bergiusa polegający na bezpośrednim, katalitycznym uwodornianiu zawiesiny węglowo-olejowej wodorem gazowym w temperaturze 400-5OO°C i przy ciśnieniu 25-70 MPa;
- synteza Fischera-Tropscha oparta na zgazowywaniu węgla do gazu syntezowego o określonym stosunku H2/CO i syntezie węglowodorów przy temperaturze 220-240°C i ciśnieniu 0,1-2,0 MPa na katalizatorze kobaltowym;
- Pott-Broche, w której węgiel poddaje się ekstrakcji rozpuszczalnikami w temperaturze 400-420°C i przy ciśnieniu 10 MPa, a wydzielony ekstrakt uwodornia wodorem gazowym;
- HYDROCOL, stanowiącą wysokotemperaturową odmianę syntezy Fischera-T ropscha, w której stosowany jest katalizator na bazie Fe, ciśnienie 3 MPa i temperatura 300-340°C. Produkty z tego procesu charakteryzują się relatywnie wysoką zawartością olefin i stosunkowo niewielkim udziałem węglowodorów alifatycznych o długich łańcuchach,
- H-Coal (425-455°C, 20 MPa, katalizator Co + Mo na nośniku),
- Exon Donor Solvent (425-450°C, 17,5 MPa, rozpuszczalnik wodoro-donorowy),
- Kohleoel (470°C, 30 MPa, katalizator Fe),
- Nedol (430-465°C, 15-20 MPa, katalizator Fe),
- CTSL - Catalytic Two-Stage Liquefaction (400-410°C, 17 MPa, katalizator Ni = Mo),
- CCLP - Chevron Coal Liquefaction Process (430°C, 20 MPa - I stopień, 330-400° - drugi stopień, katalizatory-metale IV I VIII grupy),
- Mitsubithi Solvolysis (400-450°C, 17,5 MPa).
Jednym z najbardziej zaawansowanych procesów dwustopniowego bezpośredniego uwodorniania węgla, wzorowanym na metodzie Chevron Coal Liquefaction Process (CCLP), jest proces, w którym w I stopniu następuje rozpuszczanie substancji organicznej węgla w obiegowym rozpuszczalniku w temperaturze 430°C, a w II stopniu uzyskany ekstrakt jest uwodorniany wodorem gazowym na siarczku żelaza w temperaturze 390°C. Ciśnienie stosowane w procesie wynosi 15-30 MPa.
Znany jest też proces Hybrid Process, który jest wynikiem skojarzenia procesu bezpośredniego uwodorniania węgla i metody Fischera-Tropscha. Skojarzenie to sprowadza się do wykorzystywania wodoru wydzielanego z gazów poreakcyjnych procesu Fischera-Tropscha do bezpośredniego uwodornia zawiesiny węglowo-olejowej, a także do łączenia surowych produktów z obu tych procesów i wspólnej dla nich przeróbki końcowej. Zapewnia to niższe koszty przetwarzania i lepszą jakość produktów końcowych.
Znany jest z opisu patentowego PL 152065 sposób, gdzie węgiel w zawiesinie wodnej poddawany jest działaniu CO w temperaturze od 300 do 450°C, w ciągu 30 do 80 min.
Znany jest także z opisu patentowego PL 213 398 sposób upłynniania węgla, w którym zawiesinę węgla w mieszaninie metanolu i oleju ciężkiego poddaje się uwodornianiu w temperaturze 400°C :450°C, przy ciśnieniu 15 MPa oraz sposób znany z opisu patentowego PL 212 666, w którym ciepło z jednego egzotermicznego procesu jest wykorzystane w innym procesie.
Znany jest z europejskiego patentu EP 1783194 sposób bezpośredniego upłynniania węgla, w którym zawiesina węgla o wskazanej wielkości cząstek i rozdrobnionego katalizatora w rozpuszczalniku będącym donorem wodoru jest ogrzewana i kierowana do pierwszego reaktora z zawieszonym złożem i wymuszoną cyrkulacją, dla poddania reakcji upłynniania z wytworzeniem wylotowego odcieku. Odciek ten z uzupełniającym wodorem kieruje się do drugiego reaktora z zawieszonym złożem i wymuszoną cyrkulacją dla poddania dalszej reakcji upłynniania. Rozdzielenie odcieku poreakcyjnego z drugiego reaktora na fazę ciekłą i gazową następuje w separatorze. Fazę ciekłą frakcjonuje się w wieży pod ciśnieniem atmosferycznym na frakcję lekkiego oleju i produkt denny. Produkt denny
PL 233 285 B1 z wieży atmosferycznej wprowadza się do wieży próżniowej dla rozdzielenia go na destylat i pozostałość. Frakcję oleju lekkiego i destylatu wprowadza się do reaktora z zawieszonym złożem i wymuszoną cyrkulacją w celu uwodornienia i następnie rozdzielenia na produkt olejowy i rozpuszczalnik obiegowy będący donorem wodoru. Katalizatorem w procesie jest α-FeOH o średnicy ziarn 20:30 nm i długości 100:180 nm, temperatura reakcji: 430:460, ciśnienie: 15:19 MPa.
Celem wynalazku jest zapewnienie łatwiejszych warunków przereagowywania substancji organicznej węgla, dzięki działaniu olefin o znacznie słabszych wiązaniach typu „π” w przeciwieństwie do wodoru, w którego cząsteczkach występują bardziej trwałe wiązania typu „σ”. Samo zaś założenie takiego skojarzenia bezpośredniego uwodorniania węgla z syntezą Fischera-Tropscha jako źródła olefin umożliwia prowadzenie procesu bezpośredniego uwodorniania węgla, przy niskim stopniu przereagowania substancji organicznej węgla rzędu 35:50%, a więc wykorzystywanie najbardziej wartościowej dla tego procesu części substancji organicznej węgla, a wprowadzanie do procesu bezpośredniego uwodorniania węgla cieczy o małej lepkości i gęstości poprawia własności reologiczne cieczy procesowych. Istotą wynalazku jest sposób bezpośredniego upłynniania węgla, przy użyciu olefin i wodoru gazowego uzyskiwanych z węgla kamiennego subbitumicznego i bitumicznego lub węgla brunatnego unoszonego ze stałą pozostałością poreakcyjną z procesu bezpośredniego uwodorniania tego surowca.
Sposób bezpośredniego upłynniania węgla kamiennego subbitumicznego i bitumicznego lub węgla brunatnego o zawartości popiołu <20% i wilgotności odpowiadającej normalnym warunkom atmosferycznym, który suszy się i rozdrabnia do ziaren o średnicy <0,07 mm, charakteryzuje się tym, że rozdrobniony węgiel zarabia się na płynną pastę o zawartości <60% węgla, z ciekłymi węglowodorami jako cieczą zarobową, którą uzyskuje się z ciekłych produktów z syntezy Fischera-Tropscha o zawartości olefin >25%, jako jej podstawowego składnika oraz z frakcji wysokowrzących produktów bezpośredniego uwodorniania węgla. Tak uzyskaną zawiesinę węglowo-olejową spręża się do ciśnienia 5:30 MPa i podgrzewa do temperatury 250:500°C w kontakcie z gazami poreakcyjnymi z syntezy Fischera-Tropscha, z których po konwersji CO wydzielono CO2 i następnie poddaje się ją rozkładowi termicznemu i neutralizacji powstających wolnych rodników przez oddziaływanie olefin i wodoru gazowego w reaktorze bezpośredniego uwodorniania, przy stopniu przereagowania wprowadzanego węgla <50%. Otrzymaną mieszaninę poreakcyjną gazów i par oraz zawiesiny nieprzereagowanych cząstek stałych w ciekłych węglowodorach, rozdziela się w separatorze na strumień gazów i par oraz na strumień zawiesiny. Ze strumienia gazów i par wykrapla się frakcję węglowodorów wysokowrzących jako uzupełnienie cieczy zarobowej i produkt końcowy, natomiast strumień zawiesiny jest rozprężany i wprowadzany do wyparki fluidalnej, gdzie działaniem przegrzanej do 500°C pary wodnej zawarte w nim produkty ciekłe zostają odpędzone w około 90% i po wykropleniu wykorzystywane jako jeden ze składników cieczy zarobowej.
Pozostałość stała poddawana jest zgazowaniu tlenem do gazu syntezowego, który po dostosowaniu stosunku H2/CO i odsiarczeniu jest kierowany do reaktora syntezy Fischera-Tropscha. Węglowodory zawarte w poreakcyjnym strumieniu gazowo-parowym są wykraplane i wykorzystywane jako główny składnik cieczy zarobowej do sporządzania zawiesiny węglowo-olejowej. Gazy posyntezowe poddawane są konwersji CO i po wymyciu CO2 wykorzystywane do uwodorniania zawiesiny węglowo-olejowej.
Gazy resztkowe po wykropleniu z nich frakcji LPG, wykorzystywane są jako gaz opałowy.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony na rysunku, na którym pozycje oznaczone numerami oznaczają:
1. węgiel kamienny lub brunatny,
2. ciecz zarobowa,
3. mieszalnik,
4. pompa zawiesiny,
5. gazy poreakcyjne z syntezy Fischera-Tropscha,
6. gaz resztkowy z uwodorniania węgla,
7. podgrzewacz,
8. gorąca zawiesina węglowo-olejowa,
9. reaktor uwodornienia,
10. mieszanina poreakcyjna,
11. separator,
12. gazy i pary poreakcyjne,
13. zawiesina stałej pozostałości,
14. kondensator wysokotemperaturowy,
15. gazy i lekkie węglowodory,
PL 233 285 B1
16. frakcja ciężka,
17. kondensator produktu,
18. produkt końcowy,
19. destylacja fluidalna,
20. destylat,
21. stała pozostałość z uwodornienia węgla,
22. mieszalnik cieczy zarobowej,
23. ciekłe produkty syntezy Fischera-Tropscha,
24. woda,
25. mieszalnik,
26. zawiesina węglowo-wodna,
27. tlen,
28. generator gazu syntezowego,
29. surowy gaz syntezowy,
30. szlaka,
31. konwersja CO,
32. gaz syntezowy zmodyfikowany,
33. wydzielanie metali ciężkich i gazów kwaśnych,
34. gaz syntezowy,
35. siarka elementarna,
36. reaktor syntezy F-T,
37. gazy poreakcyjne z syntezy Fischera-Tropscha,
38. wymywanie CO2,
39. CO2.
P r z y k ł a d I
W instalacji o zdolności przerobowej 2 t węgla/dobę, zarabia się 85 kg/h węgla kamiennego 1 typu 32, o zawartości części lotnych 38%, popiołu 15% i wilgotności 4%, rozdrobnionego do ziaren o średnicy <0,07 mm w mieszalniku 3 z 50 kg/h cieczy zarobowej 2 stanowiącej mieszaninę 13 kg/h ciekłych produktów z syntezy Fischera-Tropscha 23, otrzymywanych z gazu syntezowego 34 wytwarzanego przez zgazowywanie stałej pozostałości z uwodorniania węgla 21,9 kg/h frakcji ciężkiej z uwodorniania węgla 16 o temperaturze wrzenia >350°C oraz 28 kg/h destylatu 20 uzyskiwanego w procesie destylacji fluidalnej 19 przy użyciu przegrzanej do 500°C pary wodnej, z zawiesiny stałej pozostałości 13 poreakcyjnej z uwodorniania węgla jako stałej pozostałości poreakcyjnej w ciężkich węglowodorach 13.
Tak przygotowaną zawiesinę węglowo-olejową o stosunku ciała stałego do cieczy 1 : 1 spręża się pompą zawiesiny 4 do ciśnienia 20 MPa i poddaje się pirolizie przez podgrzewanie jej do temperatury 450°C w podgrzewaczu 7 w kontakcie z gazami poreakcyjnymi z syntezy Fischera-Tropscha 5 i poddaje się tą gorącą zawiesinę węglowo-olejową 8 upłynnianiu w reaktorze uwodorniania 9. Mieszaninę poreakcyjną 10 rozdziela się w separatorze 11 na strumień gazów i par poreakcyjnych 12 i zawiesinę stałej pozostałości 13.
Ze strumienia gazów i par poreakcyjnych 12, w kondensatorze wysokotemperaturowym 14 wykrapla się frakcję ciężką 16 o temperaturze wrzenia >350°C, stanowiącą jeden ze składników cieczy zarobowej 2 gromadzonej w mieszalniku cieczy zarobowej 22, a ze strumienia gazów i lekkich węglowodorów 15 w kondensatorze produktu 17, wykrapla się frakcję węglowodorów lekkich o zakresie temperatur wrzenia 40-350°C, w ilości 28 kg/h stanowiącą produkt końcowy 18.
Z zawiesiny stałej pozostałości 13, w procesie destylacji fluidalnej 19, działaniem przegrzanej pary wodnej o temp. 500°C wydziela się frakcję olejową, czyli destylat 20. Kieruje się ją do sporządzania cieczy zarobowej 2, a stałą pozostałość z uwodorniania węgla 21 z zawartością 10% węglowodorów ciekłych, po zarobieniu wodą 24 w mieszalniku 25 w celu utworzenia zawiesiny węglowo-wodnej 26, którą poddaje się zgazowaniu tlenem 27 w generatorze gazu syntezowego 28.
Otrzymany surowy gaz syntezowy 29, po jego oczyszczeniu i konwersji CO 31, jako gaz syntezowy zmodyfikowany 32 poddaje się oczyszczaniu z metali ciężkich i gazów kwaśnych 33, i kieruje się do reaktora syntezy Fischera-Tropscha F-T 36, a otrzymane ciekłe produkty syntezy Fischera-Tropscha 23 wykrapla się i kieruje do sporządzania cieczy zarobowej 2.
Gazy poreakcyjne z syntezy Fischera-Tropscha 37 poddaje się konwersji i wymywaniu CO2 38 i po wydzieleniu CO2 39, wykorzystuje się do uwodorniania węgla jako drugi reagent, obok olefin zawartych w ciekłych produktach syntezy Fischera-Tropscha 23.
PL 233 285 B1
Gaz resztkowy z uwodorniania węgla 6, po wykropleniu frakcji LPG w ilości 2 kg/h, wykorzystuje się jako gaz opałowy. Żużel jako szlakę 30 z generatora gazu odprowadza się na składowisko, a siarkę elementarną 35 kieruje się do sprzedaży.
P r z y k ł a d II
W instalacji o zdolności przerobowej 2 t węgla/dobę, wprowadza się 82 kg/h węgla kamiennego subbitumicznego 1 typu 32 o zawartości części lotnych 36%, popiołu 12% i wilgotności 4% rozdrobnionego do ziaren o średnicy <0,07 mm i miesza w mieszalniku 3 z 49 kg/h cieczy zarobowej 2, która składa się z 13,5 kg/h ciekłych produktów syntezy Fischera-Tropscha 23 otrzymywanych w wyniku zgazowania stałej pozostałości z uwodorniania węgla 21 i syntezy Fischera-Tropscha, 10 kg/h frakcji ciężkiej z uwodorniania węgla 16 o temperaturze wrzenia >350°C oraz 26 kg/h produktów uwodorniania węgla wydzielanych metodą destylacji próżniowej i wytlewania z zawiesiny stałej pozostałości z uwodorniania węgla 13. Zawiesinę węgla w cieczy zarobowej 2 poddaje się rozkładowi termicznemu i upłynnianiu w temperaturze 440°C i przy ciśnieniu 20 MPa, w kontakcie z oc zyszczonym gazem poreakcyjnym z syntezy Fischera-Tropscha 5 w podgrzewaczu 7 i reaktorze uwodorniania 9. Mieszanina poreakcyjna 10 rozdzielana jest w separatorze 11 na strumień gazów i par poreakcyjnych 12 oraz na strumień zawiesiny stałej pozostałości 13. Ze strumienia gazów i par 12 wydziela się frakcję ciężką 16 jako składnik cieczy zarobowej 2, a następnie frakcję o zakresie temperatur wrzenia 40:350°C jako produkt końcowy 18 w ilości 26 kg/h. Ze strumienia zawiesiny stałej pozostałości 13, w układzie destylacji próżniowej i wytlewania wydziela się destylat o temperaturze wrzenia >350°C 20, wykorzystywane jako składnik cieczy zarobowej 2. Stałą pozostałość z uwodorniania węgla 21 poddaje się zgazowaniu tlenem 27 o wysokiej czystości. Uzyskany surowy gaz syntezowy 29 po konwersji CO i oczyszczeniu kieruje się do reaktora syntezy Fischera-Tropscha 36, gdzie otrzymuje się węglowodory o znacznej przewadze olefin, które po wykropleniu wykorzystuje się jako składnik cieczy zarobowej 2. Gazy posyntezowe poddaje się konwersji i wydziela się z nich CO2 39 i wykorzystuje się je jako czynnik uwodorniający w reaktorze uwodorniania węgla 9. Gaz resztkowy z uwodorniania węgla 6 po wykropleniu LPG w ilości 2 kg/h wykorzystuje się jako czynnik opałowy w podgrzewaczu 7. Do upłynnianego węgla dodaje się katalizator oparty na bazie żelaza.
P r z y k ł a d III
W instalacji przetwarzającej 2 t węgla/dobę miesza się 85 kg/h węgla kamiennego bitumicznego 1 typu 32 o zawartości części lotnych 34%, popiołu 14% i wilgotności 5% rozdrobnionego do ziaren o średnicy <0,07 mm z 51 kg/h cieczy zarobowej 2 składającej się z 11 kg/h ciekłych produktów syntezy Fischera-Tropscha 23 uzyskiwanych z gazu syntezowego ze zgazowywania stałej pozostałości z uwodorniania węgla 21, 8 kg/h ciężkich węglowodorów z uwodorniania węgla 16 o temperaturze wrzenia >350°C, 22 kg/h frakcji ciężkiej z uwodorniania węgla wydzielanych metodą destylacji próżniowej i wytlewania z zawiesiny stałej pozostałości z uwodorniania węgla 13 oraz 10 kg/h frakcji olefinowej z przeróbki ropy naftowej. Zawiesinę węgla w cieczy zarobowej poddaje się rozkładowi termicznemu i upłynnianiu w temperaturze 430°C i pod ciśnieniem 21 MPa i rozdziela się ją na strumień gazów i par poreakcyjnych 12 i strumień zawiesiny stałej pozostałości 13. Ze strumienia gazów i par wydziela się frakcję oleju ciężkiego na uzupełnianie cieczy zarobowej 2 i produkt końcowy o temperaturze wrzenia 40:350°C 18 w ilości 38 kg/h, a ze strumienia zawiesiny wydziela się olej wysokowrzący, jako składnik cieczy zarobowej 2 i nieprzereagowany węgiel, który poddaje się zgazowaniu w celu otrzymania produktów syntezy Fischera-Tropscha. Gazy poreakcyjne z syntezy Fischera-Tropscha po wydzieleniu z nich CO2 wykorzystywane są jako czynnik uwodorniający 5, a gazy resztkowe z uwodorniania węgla, po wydzieleniu LPG służą jako gaz opałowy 6.
P r z y k ł a d IV
W instalacji przetwarzającej 2 t węgla/dobę węgla brunatnego o zawartości 42% części lotnych, popiołu 4,5%, wilgoci 3,5%, wprowadza się 90 kg/h węgla brunatnego 1, rozdrobnionego do ziaren o średnicy <0,07 mm do mieszalnika 3 wraz z cieczą zarobową 2 składającą się z 12 kg/h produktów ciekłych z syntezy Fischera-Tropscha 23, 7 kg/h frakcji ciężkiej z uwodorniania węgla 16 i 29 kg/h destylatu 20 odzyskiwanych z zawiesiny stałej pozostałości z uwodorniania węgla 13. W procesie tym, opisanym szczegółowo w przykładach I i II uzyskuje się 26 kg/h węglowodorów o zakresie temperatur wrzenia: 40:350°C.
P r z y k ł a d V
Sposób bezpośredniego upłynniania węgla brunatnego, o zawartości popiołu 8% i wilgotności odpowiadającej normalnym warunkom atmosferycznym, który suszy się i rozdrabnia do ziaren o średnicy 0,04 mm, polega na tym, że rozdrobniony węgiel 1 zarabia się na płynną pastę 3 o zawartości 35%
PL 233 285 B1 węgla z ciekłymi węglowodorami jako cieczą zarobową 2, którą uzyskuje się z frakcji ciekłych produktów procesu syntezy Fischera-Tropscha o zawartości 36% olefin 23, jako jej podstawowego składnika oraz frakcji wysokowrzących węglowodorów wydzielanych z produktów uwodorniania węgla 10 i tak uzyskaną zawiesinę węglowo-olejową 4 spręża się do ciśnienia 5:30 MPa i podgrzewa 7 do temperatury 450°C w kontakcie z gazami poreakcyjnymi z syntezy Fischera-Tropscha 5, z których po konwersji CO wydziela się CO2 i następnie poddaje się ją rozkładowi termicznemu i upłynnianiu w reaktorze 9 przy stopniu przereagowania węgla wprowadzanego do procesu 40% i otrzymaną mieszaninę poreakcyjną 10 rozdziela się w separatorze 11 na dwa strumienie: fazę gazowo-parową 12, z której wykrapla się frakcje węglowodorów wysokowrzących 16 o temperaturze wrzenia 500°C jako uzupełnienie cieczy zarobowej 2 i produkt końcowy 18 oraz strumień zawiesiny nieprzereagowanego węgla w węglowodorach wysokowrzących 13, który rozdziela się 19 w procesie destylacji fluidalnej przegrzaną parą wodną lub przez destylację próżniową i wytlewanie na strumień węglowodorów wysokowrzących 20, które wykorzystuje się jako drugi składnik cieczy zarobowej 2 i stałą pozostałość 21, którą zgazowuje się 28 z tlenem o wysokiej czystości 27 i w syntezie Fischera-Tropscha z otrzymanego gazu syntezowego 34 wytwarza się węglowodory ciekłe 23, które stanowią główny składnik cieczy zarobowej 2 oraz gazy poreakcyjne 5 zawierające olefiny i wodór, z których wydziela się CO2 39 i wykorzystuje się je do uwodorniania węgla 9. Z gazów resztkowych z uwodorniania węgla po wykropleniu z nich węglowodorów wysokowrzących 16 i produktu końcowego 18, wykrapla się LPG. Strumień ciekłych produktów z syntezy Fischera-Tropscha zawierający olefiny 23 uzupełnia się frakcją z przetwórstwa ropy naftowej zawierającą olefiny, a strumień nieprzereagowanego węgla 21 uzupełnia się dodatkowym węglem.
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób bezpośredniego upłynniania węgla kamiennego subbitumicznego i bitumicznego lub węgla brunatnego, o zawartości popiołu <20% i wilgotności odpowiadającej normalnym warunkom atmosferycznym, który suszy się i rozdrabnia do ziaren o średnicy <0,07 mm, znamienny tym, że rozdrobniony węgiel kamienny lub brunatny 1 zarabia się na płynną pastę w mieszalniku 3 o zawartości <60% węgla z ciekłymi węglowodorami jako cieczą zarobową 2, którą uzyskuje się z frakcji ciekłych produktów procesu syntezy Fischera-Tropscha o zawartości >25% olefin 23, jako jej podstawowego składnika oraz frakcji wysokowrzących węglowodorów wydzielanych z mieszaniny poreakcyjnej uwodorniania węgla 10 i tak uzyskaną zawiesinę węglowo-olejową spręża się pompą 4 do ciśnienia 5:30 MPa i podgrzewa 7 do temperatury 250:500°C w kontakcie z gazami poreakcyjnymi z syntezy Fischera-Tropscha 5, z których po konwersji CO wydziela się CO2 i następnie poddaje się ją rozkładowi termicznemu i upłynnianiu w reaktorze uwodorniania 9 przy stopniu przereagowania węgla wprowadzanego do procesu <50% i otrzymaną mieszaninę poreakcyjną 10 rozdziela się w separatorze 11 na dwa strumienie: gazy i pary poreakcyjne 12, z których wykrapla się frakcję ciężką 16 o temperaturze wrzenia >350°C jako uzupełnienie cieczy zarobowej 2 i produkt końcowy 18 oraz strumień zawiesiny stałej pozostałości 13, który rozdziela się w procesie destylacji fluidalnej 19 przegrzaną parą wodną lub przez destylację próżniową i wytlewanie, na strumień destylatu 20, który wykorzystuje się jako drugi składnik cieczy zarobowej 2 i stałą pozostałość z uwodorniania węgla 21, którą zgazowuje się w generatorze gazu syntezowego 28 z tlenem o wysokiej czystości 27 i w syntezie Fischera-Tropscha z otrzymanego gazu syntezowego 34 wytwarza się ciekłe produkty syntezy Fischera-Tropscha 23, które stanowią główny składnik cieczy zarobowej 2 oraz gazy poreakcyjne zawierające olefiny i wodór, z których wydziela się CO2 39 i wykorzystuje się je do uwodorniania węgla w reaktorze uwodorniania 9.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z gazów resztkowych z uwodorniania węgla po wykropleniu z nich frakcji ciężkiej 16 i produktu końcowego 18, wykrapla się LPG.
- 3. Sposób według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że do strumienia ciekłych produktów z syntezy Fischera-Tropscha zawierającego olefiny 23 dodaje się frakcję z przetwórstwa ropy naftowej zawierającą olefiny.
- 4. Sposób według zastrz. 1,2 lub 3, znamienny tym, że do strumienia stałej pozostałości z uwodorniania węgla 21 dodaje się dodatkowo węgiel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417246A PL233285B1 (pl) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Sposób bezpośredniego upłynniania węgla przy użyciu olefin i wodoru gazowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417246A PL233285B1 (pl) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Sposób bezpośredniego upłynniania węgla przy użyciu olefin i wodoru gazowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL417246A1 PL417246A1 (pl) | 2017-05-08 |
| PL233285B1 true PL233285B1 (pl) | 2019-09-30 |
Family
ID=58643832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL417246A PL233285B1 (pl) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Sposób bezpośredniego upłynniania węgla przy użyciu olefin i wodoru gazowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL233285B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109593371B (zh) * | 2017-09-30 | 2021-07-09 | 神华集团有限责任公司 | 道路沥青改性剂和改性道路沥青及其制备方法以及沥青混合料 |
-
2016
- 2016-05-19 PL PL417246A patent/PL233285B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL417246A1 (pl) | 2017-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rana et al. | Comparative evaluation for catalytic gasification of petroleum coke and asphaltene in subcritical and supercritical water | |
| US4050908A (en) | Process for the production of fuel values from coal | |
| US5200063A (en) | Coal hydroconversion process comprising solvent enhanced pretreatment with carbon monoxide | |
| WO2006010330A1 (fr) | Procede de liquefaction directe du charbon | |
| EP0020657A4 (en) | INTEGRATED COAL LIQUIDATION / GASIFICATION PROCESS. | |
| US4217112A (en) | Production of fuel gas by liquid phase hydrogenation of coal | |
| JPH026853A (ja) | 水素化触媒の製造方法及びそれを用いる水素化変換方法 | |
| CA1132924A (en) | Combined coal liquefaction-gasification process | |
| CA1168172A (en) | Coal/oil slurry preparation | |
| CN107267186B (zh) | 煤温和加氢热解制备液态烃的方法 | |
| AU553199B2 (en) | Production of hydrogen from oil shale | |
| CA1132923A (en) | Coal liquefaction process employing multiple recycle streams | |
| SU812186A3 (ru) | Способ получени углеводородовиз угл | |
| CA1108544A (en) | Coal liquefaction | |
| PL233285B1 (pl) | Sposób bezpośredniego upłynniania węgla przy użyciu olefin i wodoru gazowego | |
| CA1128889A (en) | Coal liquefaction process with improved slurry recycle system | |
| US4222848A (en) | Coal liquefaction process employing extraneous minerals | |
| PL124859B1 (en) | Method of combined liquefaction and gasification of coal | |
| US4523986A (en) | Liquefaction of coal | |
| US3663420A (en) | Coal processing | |
| CN104937077A (zh) | 直接煤液化方法 | |
| US4099932A (en) | Conversion of solid fuels to fluid fuels | |
| JPS59168088A (ja) | 石炭転化方法 | |
| CA1124666A (en) | Coal liquefaction process | |
| EP0020734A4 (en) | PROCESS FOR LIQUEFACTION OF COAL WITH A PLURALITY OF FEED COAL. |