RU2129142C1 - Способ получения топлива из лигнина - Google Patents
Способ получения топлива из лигнина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129142C1 RU2129142C1 RU96118008A RU96118008A RU2129142C1 RU 2129142 C1 RU2129142 C1 RU 2129142C1 RU 96118008 A RU96118008 A RU 96118008A RU 96118008 A RU96118008 A RU 96118008A RU 2129142 C1 RU2129142 C1 RU 2129142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lignin
- oil
- tar
- fuel
- residue
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к топливоэнергетической области и может быть использовано в гидролизной, нефтяной, нефтеперерабатывающей и углехимической промышленности, а также в производствах органического синтеза для утилизации отходов. Топливо из лигнина получают путем смешивания его с нефтяным остатком (нефтяным шлаком, гудроном, крекинг-остатком, термогазойлем, тяжелым газойлем каталитического крекинга, асфальтами и экстрактами масляного производства, смолой пиролиза (или с мазутом топочным или жидким либо пастообразными продуктами коксования и полукоксования угля (каменноугольной смолой, пеком, смоляными фусами) или с кубовыми остатками и отходами органических производств в массовом соотношении от 9 : 1 до 1 : 9, преимущественно от 2 : 1 до 1 : 3. Гудрон, мазут топочный и каменноугольный пек при этом разжижают путем нагрева до 80-150oС. Полученное топливо либо сжигают непосредственно в топках, либо формуют в брикеты или гранулы под давлением 0,01-5,0 МПа и используют для коммунально-бытовых нужд, а также в качестве восстановителя в черной и цветной металлургии. Техническим результатом является устранение в процессе получения топлива стадии сушки лигнина и предельное упрощение аппаратурного оформления процесса. 3 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к топливоэнергетической области и может быть использовано в гидролизной, нефтяной, нефтеперерабатывающей и углехимической промышленности, в производствах органического синтеза.
Лигнин является отходом гидролизных производств. До сих пор ежегодно вывозится свыше 1 млн. т лигнина в отвалы, загрязняющие прилегающие территории.
Известно несколько способов получения топлива из лигнина /Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств. - М., "Лесная промышленность", 1989г., с. 438-444/. По первому из них лигнин сушат, а затем брикетируют или гранулируют. Недостатки этого способа: необходимость сушки и высокое давление брикетирования /70 - 110 МПа/.
По второму способу лигнин предварительно сушат в трубах-сушилках до остаточной влажности 35 - 40%, а затем сжигают. Этот способ отличается сложностью, взрывоопасностью и значительными выбросами лигнина в атмосферу.
По третьему способу лигнин сначала размалывают, а затем сушат и сжигают в специализированных котлоагрегатах. Этот способ наименее взрывоопасен в сравнении с первыми двумя, однако наиболее трудоемок и сложен в аппаратурном оформлении.
Известен способ получения топлива /WO79/00988, 29.11.79/, согласно которому целлюлозный материал с влажностью более 55% мас. /в качестве такового упоминается лигнин/ смешивают с карбонатом кальция и сушат в сушилках до остаточной влажности 5 - 15% мас. Затем его смешивают с термопластичным материалом /продуктом органического производства/ в соотношении 90 - 99% мас. первого компонента и 1 - 10% мас. второго и гранулируют при температуре не менее 95oC.
Для повышения теплотворной способности топлива к смеси целлюлозного и термопластичного материалов могут быть добавлены измельченные шины, термореактивные смолы и/или остатки нефтеперегонки. В качестве связующих агентов к термопластичному материалу могут быть добавлены парафиновый гач, парафины и лигносульфонаты.
К недостаткам прототипа следует отнести необходимость предварительной сушки лигнина и сложность аппаратурного оформления.
Техническими результатами заявляемого изобретения являются устранение в процессе получения топлива стадии сушки лигнина и предельное упрощение аппаратурного оформления процесса.
Технические результаты достигаются тем, что лигнин смешивают с нефтяным остатком и/или мазутом топочным, и/или жидкими либо пастообразными продуктами коксования или полукоксования угля, и/или кубовыми остатками и отходами органических производств, например, производств фталевого ангидрида или диметилтерефталата в массовом соотношении от 9:1 до 1:9, преимущественно от 2:1 до 1:3. В качестве нефтяного остатка используют нефтяной шлам, гудрон, крекинг-остаток, термогазойль, тяжелый газойль каталитического крекинга, астфальты и экстракты масляного производства и смолу пиролиза, а в качестве продуктов коксования и полукоксования угля используют каменноугольную смолу, пек и смоляные фусы.
Нефтяной шлам, смоляные фусы, а также кубовые остатки органических производств на практике захоранивают на специальных полигонах, поэтому предлагаемый способ получения топлива из лигнина одновременно является способом утилизации этих отходов.
Технический лигнин имеет высокую влажность 50 - 70% мас. которая в естественных условиях длительного хранения практически не снижается, что объясняется высокопористой структурой лигнина, а в порах влага находится в адсорбированном состоянии. Влагоемкость сухого лигнина составляет 300 - 450%.
При смешивании лигнина с нефтяным остатком или с продуктами и отходами органических производств названные вещества адсорбируются в порах лигнина, вытесняя влагу наружу. В течение 3-4 суток происходит естественная сушка лигнина до остаточной влажности 2 - 45% мас. Влагопоглощение лигнина при этом снижается до 20 - 40% мас. Лигнин смешивают с жидкими или пастообразными органическими компонентами в смесителе известной конструкции при температуре окружающей среды. Исключение составляют гудрон, некоторые марки мазута и пек, которые в этих условиях находятся в твердом или высоковязком состоянии, поэтому перед смешиванием с лигнином их нагревают до 80oC /мазут/ - 150oC /пек/ для перевода в жидкотекучее состояние.
Обычные размеры частиц лигнина 0,001 - 10 мм. После перемешивания с органическим компонентом лигнин обеспыливается и частицы полученного топлива имеют размеры 1 - 10 мм, т.к. органический компонент агломерирует мелкодисперсные частички.
Сжигание топлива, богатого органическими компонентами /соотношение лигнин: органический компонент - от 1:1 до 1:3/, происходит без образования черного дыма, который обычно сопровождает горение чистого органического компонента. По внешним признакам горение такого топлива в слое напоминает горение бурого или каменного угля. При смешивании лигнина с нефтяными остатками в соотношении от 2:1 до 1:3 получают топливо с влажностью 5 - 10% мас. и теплотворной способностью 7300 - 8700 ккал/кг, т.е. на уровне каменного угля.
Во всех нижеприведенных примерах был использован лигнин Зиминского гидролизного завода, состоящий из частиц с размерами 0,001 - 10 мм.
Пример 1. В смеситель загружают 4,5 кг лигнина и 0,5 кг нефтяного шлама, извлеченного из топливного резервуара в процессе его чистки. Соотношение 9: 1. После перемешивания и выдержки на открытом воздухе в течение 3 суток получают 4,5 кг сыпучей массы с размерами частиц 1 - 10 мм и влажностью 39% мас. Теплотворная способность полученного топлива 3800 ккал/кг.
Пример 2. В смеситель загружают 4,5 кг лигнина и 0,5 кг крекинг-остатка. Соотношение 9: 1. Путем перемешивания и выдержки, как описано в примере 1, получают 4,5 кг топлива с размерами частиц 1 - 10 мм, влажностью 45% мас. и теплотворной способностью 3420 ккал/кг.
Пример 3. В смеситель загружают 3,4 кг лигнина и 1,7 кг отработанного моторного масла. Соотношение 2:1. Путем перемешивания и выдержки в течение 4 суток на открытом воздухе получают 3,3 кг топлива с размерами частиц 2 - 10 мм, влажностью 9,3% и теплотворной способностью 7350 ккал/кг.
Пример 4. В смеситель загружают 3,35 кг лигнина и 1,65 кг термогазойля. Соотношение 2:1. Путем перемешивания и выдержки в течение 4 суток на открытом воздухе получают 2,95 кг топлива с размерами частиц 2 - 10 мм, влажностью 10% и теплотворной способностью 7340 ккал/кг.
Пример 5. В смеситель загружают 1,25 кг лигнина и 3,75 кг мазута топочного, нагретого до 80oC. Соотношение 1:3. После перемешивания и выдержки на открытом воздухе в течение 3 суток получают 4,35 кг сыпучей массы с размерами частиц 4 - 10 мм и влажностью 5%. Теплотворная способность полученного топлива 8760 ккал/кг.
Пример 6. При смешивании лигнина с тяжелым газойлем каталитического крекинга, асфальтами и экстрактами масляного производства, со смолой пиролиза, каменноугольной смолой и смоляными фусами получают топливо, одинаковое по составу и теплотворной способности описанному в примерах 1 - 5.
Пример 7. В 9 кг каменноугольного пека, нагретого до 150oC, добавляют 1 кг лигнина. Соотношение лигнин : пек 1 : 9. Полученную массу перемешивают и охлаждают до температуры окружающей среды. Образовавшуюся глыбу дробят на куски, удобные для сжигания в топке.
Пример 8. В смеситель загружают 2,5 кг гудрона, нагретого до 100oC и 2,5 кг лигнина. Соотношение 1:1. После перемешивания и охлаждения на открытом воздухе получают 3,5 кг сыпучей массы с размерами частиц 3 - 10 мм и влажностью 2%. Теплотворная способность полученного топлива 8380 ккал/кг.
Пример 9. В смеситель загружают 2,5 кг лигнина и 2,5 кг кубового остатка производства фталевого ангидрида, содержащего 29,6% фталевого ангидрида, 5,6% малеинового ангидрида, 60,2% смолистых веществ и 4,6% золы. Соотношение 1: 1. После перемешивания и выдержки на открытом воздухе в течение 4 суток получают 4,0 кг сыпучей массы с размерами частиц 2 - 10 мм и влажностью 15%. Теплотворная способность полученного топлива 4820 ккал/кг.
Пример 10. В смеситель загружают 1,25 кг лигнина и 3,75 кг кубового остатка производства диметилтерефталата, содержащего 50% смолистых веществ и 50% диметилтерефталата. Соотношение 1:3. После перемешивания и выдержки на открытом воздухе в течение 3 суток получают 4,6 кг сыпучей массы с размерами частиц 3 - 10 мм и влажностью 8%. Теплотворная способность полученного топлива 5500 ккал/кг.
Пример 11. Топливо, полученное как описано в примерах 1 и 2, брикетируют под давлением 5 МПа. Полученные брикеты с размерами 50 х 40 х 25 мм дают остаток 95% кусков с размерами более 25 мм при испытании в барабане на механическую прочность.
Пример 12. Топливо, полученное из лигнина и смолы пиролиза, в массовом соотношении 1: 3, формуют вручную с давлением не выше 0,01 МПа в шары диаметром 50 - 80 мм. При испытании, как описано в примере 11, эти брикеты дают остаток 75%, что удовлетворяет условиям сжигания топлива в топках бытовых котельных.
Claims (4)
1. Способ получения топлива из лигнина смешением, отличающийся тем, что лигнин смешивают с нефтяным остатком и/или мазутом топочным, и/или жидким либо пастообразными продуктами коксования и полукоксования угля, и/или кубовыми остатками и отходами органических производств, например фталевого ангидрида или диметилтерефталата, в массовом соотношении от 9 : 1 до 1 : 9, преимущественно от 2 : 1 до 1 : 3.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нефтяного остатка используют нефтяной шлам, гудрон, крекинг-остаток, термогазойль, тяжелый газойль каталитического крекинга, асфальты и экстракты масляного производства и смолу пиролиза, в качестве продуктов коксования и полукоксования угля используют каменноугольную смолу, каменноугольный пек и смоляные фусы.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гудрон, или мазут топочный, или каменноугольный пек перед смешиванием с лигнином нагревают до 80 - 150oС.
4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что полученное топливо формуют в брикеты или гранулы под давлением 0,01 - 5,0 МПа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96118008A RU2129142C1 (ru) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Способ получения топлива из лигнина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96118008A RU2129142C1 (ru) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Способ получения топлива из лигнина |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96118008A RU96118008A (ru) | 1998-11-20 |
RU2129142C1 true RU2129142C1 (ru) | 1999-04-20 |
Family
ID=20185278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96118008A RU2129142C1 (ru) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Способ получения топлива из лигнина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129142C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010151361A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Bp Corporation North America Inc. | Hydrocarbon conversion process additive and related processes |
RU2467059C1 (ru) * | 2011-04-19 | 2012-11-20 | Татьяна Викторовна Шевченко | Смолистое связующее для получения угольных брикетов |
RU2467060C1 (ru) * | 2011-04-19 | 2012-11-20 | Татьяна Викторовна Шевченко | Комплексное связующее для получения угольных брикетов |
RU2468071C1 (ru) * | 2011-10-26 | 2012-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ брикетирования коксовой пыли |
RU2472845C2 (ru) * | 2011-04-18 | 2013-01-20 | Татьяна Викторовна Шевченко | Состав химически полученного связующего для производства угольных брикетов |
RU2537559C1 (ru) * | 2013-12-19 | 2015-01-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Состав для получения топливного брикета |
EP4083172A1 (en) | 2021-04-30 | 2022-11-02 | Vertoro B.V. | Composition comprising heavy petroleum oil |
-
1996
- 1996-09-10 RU RU96118008A patent/RU2129142C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
2. Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств. - М.: Лесная промышленность, 1989, с.438-444. 3. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010151361A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Bp Corporation North America Inc. | Hydrocarbon conversion process additive and related processes |
RU2472845C2 (ru) * | 2011-04-18 | 2013-01-20 | Татьяна Викторовна Шевченко | Состав химически полученного связующего для производства угольных брикетов |
RU2467059C1 (ru) * | 2011-04-19 | 2012-11-20 | Татьяна Викторовна Шевченко | Смолистое связующее для получения угольных брикетов |
RU2467060C1 (ru) * | 2011-04-19 | 2012-11-20 | Татьяна Викторовна Шевченко | Комплексное связующее для получения угольных брикетов |
RU2468071C1 (ru) * | 2011-10-26 | 2012-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ брикетирования коксовой пыли |
RU2537559C1 (ru) * | 2013-12-19 | 2015-01-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Состав для получения топливного брикета |
EP4083172A1 (en) | 2021-04-30 | 2022-11-02 | Vertoro B.V. | Composition comprising heavy petroleum oil |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Song et al. | Investigation on the properties of the bio-briquette fuel prepared from hydrothermal pretreated cotton stalk and wood sawdust | |
AU603095B2 (en) | Utilization of low rank coal and peat | |
RU2505588C2 (ru) | Топливо, способ и установка для получения тепловой энергии из биомассы | |
AU2009304764B2 (en) | Manufacturing method for molded solid fuel using porous coal as starting material | |
Adeleke et al. | Physical and mechanical characteristics of composite briquette from coal and pretreated wood fines | |
US5250080A (en) | Process for manufacturing a solid fuel | |
US4357145A (en) | Carbonaceous pellets and method of making | |
RU2129142C1 (ru) | Способ получения топлива из лигнина | |
US5830247A (en) | Process for processing coal | |
US6162265A (en) | Process for processing coal | |
US3655350A (en) | Coal pellet and a method of manufacturing same | |
US6530966B1 (en) | Coal binder compositions and methods | |
US5858035A (en) | Process for processing coal | |
US4800015A (en) | Utilization of low rank coal and peat | |
US4234319A (en) | Process for changing caking coals to noncaking coals | |
Mikhailov | Coal-peat compositions for co-combustion in local boilers | |
Li et al. | Hydrochar Pelletization towards Solid Biofuel from Biowaste Hydrothermal Carbonization. | |
RU2367681C2 (ru) | Способ получения бездымного кускового углеродистого топлива | |
RU2078794C1 (ru) | Способ получения угольных брикетов | |
WO1987000855A1 (en) | Inorganic clay-containing coal briquettes and methods for production thereof | |
LU500064B1 (en) | Method for lowering the CO2 footprint of industrial operations using biomass | |
RU2144559C1 (ru) | Состав для получения топливных брикетов | |
RU2098451C1 (ru) | Состав для брикетирования топлива | |
RU2087527C1 (ru) | Способ получения угольных брикетов | |
Aleksandr | Granulating of coal fines using peat |