RU2347801C1 - Hydrocarbon pyrolysis plant - Google Patents
Hydrocarbon pyrolysis plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347801C1 RU2347801C1 RU2007140265/04A RU2007140265A RU2347801C1 RU 2347801 C1 RU2347801 C1 RU 2347801C1 RU 2007140265/04 A RU2007140265/04 A RU 2007140265/04A RU 2007140265 A RU2007140265 A RU 2007140265A RU 2347801 C1 RU2347801 C1 RU 2347801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- chamber
- gas
- channel
- installation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам термической переработки измельченного углеводородного сырья методом термической деструкции, в частности для пиролиза резиносодержащих материалов, например измельченных автомобильных шин, с получением полезных составляющих компонентов, используемых в энергетике и при производстве строительных материалов.The invention relates to devices for the thermal processing of crushed hydrocarbon raw materials by thermal degradation, in particular for the pyrolysis of rubber-containing materials, for example, crushed automobile tires, to obtain useful constituents used in the energy sector and in the production of building materials.
Известно устройство вертикальной печи для термической переработки твердых отходов (а.с. СССР №1679140, МКИ F23G 5/027, опубл. 23.09.91, Бюл. №35), содержащее загрузочное устройство, узел выгрузки продуктов пиролиза в виде системы транспортеров и камеру пиролиза, разделенные прямоугольной шахтой с перфорированной крышкой для отбора и распределения парогазообразных продуктов.A device is known for a vertical furnace for the thermal processing of solid waste (AS USSR No. 1679140, MKI F23G 5/027, publ. 23.09.91, Bull. No. 35), containing a loading device, a unit for unloading pyrolysis products in the form of a conveyor system and a chamber pyrolysis, separated by a rectangular shaft with a perforated lid for the selection and distribution of gas-vapor products.
Известна печь для пиролиза изношенных автомобильных шин и способ, реализуемый данным устройством (заявка Японии 58-24473, МПК С10J 3/02, опубл. 21.05.83), включающая вертикальную пиролизную камеру, трубчатый теплообменник, установленный соосно внутри камеры, взаимодействующий с механизмом его подъема и опускания, патрубки вывода газообразных продуктов пиролиза, узел вывода твердых остатков пиролиза, в котором пакет шин располагают с внешней стороны трубчатого теплообменника.A known furnace for the pyrolysis of worn automobile tires and the method implemented by this device (Japanese application 58-24473, IPC C10J 3/02, publ. 05.21.83), including a vertical pyrolysis chamber, a tubular heat exchanger mounted coaxially inside the chamber, interacting with its mechanism raising and lowering, outlet pipes for the gaseous pyrolysis products, a unit for withdrawing solid pyrolysis residues, in which the tire package is located on the outside of the tubular heat exchanger.
Известна печь для пиролиза углеводородного сырья и способ, реализуемый данным устройством (заявка ФРГ 2949983, МПК С10В 53/00, 1981), содержащая верхнюю и нижнюю части, соединенные между собой с помощью конического разъемного соединения, установленную в полости верхней части печи с образованием с ее боковыми стенками и потолком общего зазора пиролизную камеру, обращенную вниз открытым торцом, патрубки для подвода и отвода греющего газа и средство для отвода продуктов пиролиза. Недостатком известных устройств и способов, реализуемых в них, являются высокие энергозатраты, сложность конструктивного оформления, трудоемкость загрузки и выгрузки.A known furnace for the pyrolysis of hydrocarbon raw materials and the method implemented by this device (application Germany 2949983, IPC СВВ 53/00, 1981), containing the upper and lower parts interconnected using a conical detachable connection installed in the cavity of the upper part of the furnace with the formation of its side walls and the ceiling of the overall gap, the pyrolysis chamber, facing downward with an open end, pipes for supplying and removing heating gas and means for removing pyrolysis products. A disadvantage of the known devices and methods implemented in them is the high energy consumption, the complexity of the design, the complexity of loading and unloading.
Известна действующая печь для пиролиза автомобильных шин (патент РФ №2078111, МПК С10В 1/4, C10G 1/10, С10В 53/08, опубл. 27.04.97, Бюл. №12), содержащая пиролизную камеру с каналами отбора газа из пиролизной камеры и подвода теплоносителя в рубашку пиролизной камеры, средство для отбора продуктов пиролиза, устройство охлаждения пиролизного газа, выхлопную трубу. К недостаткам данного способа пиролиза нужно отнести цикличность процесса, что снижает производительность печи, внешний подвод тепла, воздействие высоких температур только по внешнему и внутреннему диаметру шин, трудоемкость загрузки и выгрузки, малый вес загружаемого сырья. Частично эти недостатки компенсируются отсутствием затрат на измельчение шин.Known operating furnace for the pyrolysis of car tires (RF patent No. 2078111, IPC C10B 1/4, C10G 1/10, C10B 53/08, publ. 04/27/97, Bull. No. 12), containing a pyrolysis chamber with gas extraction channels from pyrolysis chambers and coolant supply to the pyrolysis chamber jacket, means for selecting pyrolysis products, pyrolysis gas cooling device, exhaust pipe. The disadvantages of this pyrolysis method include the cyclicity of the process, which reduces the productivity of the furnace, external heat input, the effect of high temperatures only on the outer and inner diameter of the tires, the complexity of loading and unloading, and the low weight of the feedstock. Partially, these shortcomings are compensated by the lack of costs for grinding tires.
Известна установка для пиролиза измельченного углеводородного сырья (патент РФ №2240339, МПК C10G 9/14, C10G 9/20, С10В 1/04, опубл. 2004.11.20), состоящая из печи с топкой в нижней части, внутри печи установлена пиролизная камера в виде змеевика, с каналами отбора газа из пиролизной камеры и подвода теплоносителя в рубашку пиролизной камеры, средство для отбора продуктов пиролиза, загрузочное устройство, в котором осуществляется предварительный подогрев сырья, емкости для сбора твердых фракций пиролиза, где происходит охлаждение горячих продуктов пиролиза.A known installation for the pyrolysis of crushed hydrocarbons (RF patent No. 2240339, IPC C10G 9/14, C10G 9/20, C10B 1/04, publ. 2004.11.20), consisting of a furnace with a furnace in the lower part, a pyrolysis chamber is installed inside the furnace in the form of a coil, with channels for taking gas from the pyrolysis chamber and supplying coolant to the jacket of the pyrolysis chamber, means for selecting pyrolysis products, a loading device in which raw materials are preheated, containers for collecting solid pyrolysis fractions, where hot pyrolysis products are cooled.
Известна установка для пиролиза резиносодержащих отходов (патент РФ №58533, МПК C10G 9/14, опубл. 27.11.2006 г.), включающая расположенные вертикально и последовательно друг за другом и соединенные между собой затворами пиролизную камеру с каналами подвода теплоносителя в рубашку пиролизной камеры и отбора газа из пиролизной камеры, камеру предварительного подогрева сырья и камеру охлаждения твердых остатков пиролиза, выхлопную трубу, при этом камера предварительного подогрева сырья и камера охлаждения остатков пиролиза сообщены с атмосферой, а средство для отбора продуктов пиролиза из пиролизной камеры выполнено с возможностью принудительной эвакуации и сепарации пиролизного газа.A known installation for the pyrolysis of rubber-containing wastes (RF patent No. 58533, IPC C10G 9/14, publ. November 27, 2006), including vertically and sequentially one after another and interconnected by gates, a pyrolysis chamber with channels for supplying a coolant to the jacket of the pyrolysis chamber and gas sampling from the pyrolysis chamber, the chamber for preheating the raw materials and the chamber for cooling solid pyrolysis residues, the exhaust pipe, the chamber for preheating the raw materials and the chamber for cooling pyrolysis residues in communication with the atmosphere, and The means for selecting pyrolysis products from the pyrolysis chamber is made with the possibility of forced evacuation and separation of the pyrolysis gas.
Однако в известной установке процесс нагрева сырья осуществляется недостаточно эффективно, что снижает производительность печи, качество продуктов пиролиза и повышает энергозатраты, а выброс выхлопных газов в атмосферу ухудшает экологическую обстановку.However, in the known installation, the process of heating the raw materials is not efficient enough, which reduces the productivity of the furnace, the quality of the pyrolysis products and increases energy consumption, and the emission of exhaust gases into the atmosphere worsens the environmental situation.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении производительности установки, улучшении качества продуктов пиролиза, снижении энергетических затрат, улучшении экологичности установки.The technical result to which the invention is directed is to increase the productivity of the installation, improve the quality of the pyrolysis products, reduce energy costs, improve the environmental friendliness of the installation.
Технический результат достигается тем, что в установке для пиролиза углеводородного сырья, включающей пиролизную камеру с каналами подвода теплоносителя и отбора газа из пиролизной камеры, камеру предварительного подогрева сырья и камеру охлаждения твердых остатков пиролиза, расположенные вертикально и последовательно друг за другом и соединенные между собой затворами, теплообменник нагрева, новым является то, что канал подвода теплоносителя из теплообменника нагрева сообщен с внутренним объемом пиролизной камеры, а канал отбора газа из пиролизной камеры сообщен с каналом подачи теплоносителя в теплообменник нагрева, образуя замкнутую систему отбора пиролизного газа из пиролизной камеры и подачи его в ее внутренний объем, кроме того, канал отбора пиролизного газа через теплообменник охлаждения сообщен с каналом сбора пиролизной жидкости и каналом сбора неконденсируемого пиролизного газа.The technical result is achieved by the fact that in the installation for the pyrolysis of hydrocarbon feedstock, including a pyrolysis chamber with channels for supplying a coolant and gas selection from the pyrolysis chamber, a chamber for preheating the feedstock and a cooling chamber for solid pyrolysis residues located vertically and sequentially one after another and interconnected by gates , the heat exchanger of heating, new is that the channel for supplying the heat carrier from the heat exchanger is in communication with the internal volume of the pyrolysis chamber, and the sampling channel is and from the pyrolysis chamber it is in communication with the channel for supplying the heat carrier to the heat exchanger, forming a closed system for taking pyrolysis gas from the pyrolysis chamber and supplying it to its internal volume, in addition, the channel for taking pyrolysis gas through the cooling heat exchanger is communicated with the channel for collecting pyrolysis liquid and the channel for collecting non-condensable pyrolysis gas.
Канал подачи теплоносителя - пиролизного газа в теплообменник нагрева снабжен циклоном и вентилятором.The coolant supply channel - pyrolysis gas to the heat exchanger is equipped with a cyclone and a fan.
В канале сбора неконденсируемого пиролизного газа имеется нормально открытый электроклапан, компрессор и емкость для сбора пиролизного газа, кроме того, канал сбора неконденсируемого пиролизного газа сообщен через регулирующие заслонки с каналом подвода воздуха на горение в теплообменнике нагрева и с каналом подвода топлива в теплообменник нагрева.The non-condensable pyrolysis gas collection channel has a normally open solenoid valve, a compressor and a pyrolysis gas collection tank, in addition, the non-condensable pyrolysis gas collection channel is connected via control flaps to the combustion air supply channel in the heating heat exchanger and to the fuel supply channel to the heating heat exchanger.
На выходе канала сбора пиролизной жидкости с регулируемым уровнем высоты на выходе конденсирующей части пиролизного газа установлена емкость для сбора пиролизной жидкости.At the outlet of the channel for collecting pyrolysis liquid with an adjustable level of height, a container for collecting pyrolysis liquid is installed at the outlet of the condensing part of the pyrolysis gas.
Канал выхлопных газов теплообменника нагрева сообщен с камерой предварительного нагрева, в нем установлен вентилятор, на входе которого установлена регулирующая заслонка.The exhaust gas channel of the heat exchanger is in communication with the preheating chamber, a fan is installed in it, at the inlet of which a control damper is installed.
Камера охлаждения твердых остатков пиролиза имеет канал отбора пара, образующегося в камере охлаждения, сообщенный через калорифер и рекуперативный охладитель с камерой предварительного нагрева сырья.The cooling chamber for the solid pyrolysis residues has a channel for the extraction of steam generated in the cooling chamber, communicated through a heater and a regenerative cooler with a chamber for preheating the feedstock.
Камера охлаждения твердых остатков пиролиза снабжена мешалкой.The cooling chamber for the solid pyrolysis residues is equipped with a stirrer.
Пиролизная камера и камера охлаждения твердых остатков имеют вибраторы для повышения интенсивности выгрузки.The pyrolysis chamber and the solid residue cooling chamber have vibrators to increase the discharge intensity.
В качестве теплообменника нагрева использован рекуперативный теплогенератор.A regenerative heat generator was used as a heating heat exchanger.
Установка снабжена блоком управления и регулятором расхода газа в горелочное устройство рекуперативного теплогенератора, обеспечивающими автоматическое поддержание заданной температуры нагрева пиролизного газа.The installation is equipped with a control unit and a gas flow regulator in the burner device of the regenerative heat generator, which ensure automatic maintenance of the set temperature of pyrolysis gas heating.
Установка имеет загрузочное устройство в виде транспортера ковшового типа.The installation has a loading device in the form of a bucket type conveyor.
Сущность полезной модели поясняется на чертеже, где: 1 - камера предварительного подогрева сырья; 2 - пиролизная камера; 3 - камера охлаждения твердых остатков пиролиза; 4 - рекуперативный теплогенератор; 5 - клапан загрузочный; 6 - верхний затвор пиролизной камеры; 7 - нижний затвор пиролизной камеры; 8 - клапан выгрузки твердого остатка пиролиза; 9 - мешалка камеры охлаждения твердых остатков пиролиза; 10 - датчик давления горелочного устройства теплогенератора 4; 11 - канал подвода теплоносителя из рекуперативного теплогенератора 4 внутрь пиролизной камеры 2; 12 - канал отбора газа из пиролизной камеры 2; 13 - канал подачи теплоносителя в теплогенератор 4; 14 - рекуперативный теплообменник охлаждения; 15 - канал сбора пиролизной жидкости; 16 - канал сбора неконденсируемого пиролизного газа; 17 - циклон; 18 - вентилятор рециркуляции; 19 - электроклапан; 20 - компрессор; 21 - емкость для сбора пиролизного газа; 22 - канал подвода воздуха в горелку теплогенератора 4; 23 - канал подвода топлива в теплогенератор 4; 24 - емкость для сбора пиролизной жидкости; 25 - канал выхлопных газов; 26 - вентилятор отсоса; 27 - регулирующая заслонка; 28 - канал подвода воды на охлаждение; 29 - емкость воды; 30 - насос подачи воды; 31 - канал отбора пара из камеры охлаждения 3; 32 - калорифер; 33 - вибратор; 34 - блок управления; 35 - регулятор расхода газа в горелочное устройство; 36 - транспортер ковшового типа; 37 - рекуперативный утилизатор тепла; 38 - баллон с клапаном (внешний источник топлива для теплогенератора 4); 39 - отсасывающий вентилятор; 40 - датчик температуры в канале подвода газа в камеру предварительного нагрева 1; 41 - датчик концентрации кислорода; 42 - датчик температуры в канале 12 подвода пиролизного газа внутрь пиролизной камеры; 43 - датчик температуры камеры охлаждения; 44 - вентилятор системы утилизации.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, where: 1 - camera preheating of raw materials; 2 - pyrolysis chamber; 3 - a chamber for cooling solid pyrolysis residues; 4 - recuperative heat generator; 5 - loading valve; 6 - the upper shutter of the pyrolysis chamber; 7 - the lower shutter of the pyrolysis chamber; 8 - valve unloading solid pyrolysis residue; 9 - mixer chamber for cooling solid pyrolysis residues; 10 - pressure sensor of the burner device of the heat generator 4; 11 - a channel for supplying a coolant from a regenerative heat generator 4 into the pyrolysis chamber 2; 12 - channel for the selection of gas from the pyrolysis chamber 2; 13 - a channel for supplying a heat carrier to a heat generator 4; 14 - recuperative cooling heat exchanger; 15 - channel for collecting pyrolysis liquid; 16 - channel for collecting non-condensable pyrolysis gas; 17 - a cyclone; 18 - recirculation fan; 19 - electrovalve; 20 - compressor; 21 - capacity for collecting pyrolysis gas; 22 - channel for supplying air to the burner of the heat generator 4; 23 - channel for supplying fuel to the heat generator 4; 24 - capacity for collecting pyrolysis liquid; 25 - channel exhaust; 26 - suction fan; 27 - a regulating gate; 28 - channel for supplying water for cooling; 29 - water capacity; 30 - water supply pump; 31 - channel for the selection of steam from the cooling chamber 3; 32 - air heater; 33 - vibrator; 34 - control unit; 35 - gas flow regulator in the burner device; 36 - bucket type conveyor; 37 - recuperative heat recovery unit; 38 - cylinder with valve (external fuel source for heat generator 4); 39 - suction fan; 40 - temperature sensor in the channel for supplying gas to the pre-heating chamber 1; 41 - oxygen concentration sensor; 42 - temperature sensor in the channel 12 for supplying pyrolysis gas into the pyrolysis chamber; 43 - temperature sensor of the cooling chamber; 44 - fan recycling system.
Установка для пиролиза углеводородного сырья включает вертикально и последовательно друг за другом установленные камеру предварительного подогрева сырья 1, пиролизную камеру 2 и камеру охлаждения твердых остатков пиролиза 3. В качестве теплообменника нагрева использован рекуперативный теплогенератор 4. Пиролизная камера 2 имеет загрузочный клапан 5 и верхний 6 и нижний 7 затворы, соединяющие камеры 1, 2, 3. Камера охлаждения твердых остатков пиролиза 3 имеет клапан выгрузки твердого остатка пиролиза 8 и снабжена мешалкой 9. Пиролизная камера 2 имеет канал 11 подвода теплоносителя из рекуперативного теплогенератора 4, сообщеный с внутренним объемом пиролизной камеры 2, и канал 12 отбора газа из пиролизной камеры 2, сообщенный с каналом 13 подачи теплоносителя в теплогенератор 4, образуя замкнутую систему отбора пиролизного газа из пиролизной камеры 2 и подачи его в ее внутренний объем. Канал отбора пиролизного газа 12 через теплообменник охлаждения 14 сообщен с каналом 15 сбора пиролизной жидкости и каналом 16 сбора неконденсируемого пиролизного газа. Канал 13 подачи пиролизного газа в рекуперативный теплогенератор 4 снабжен циклоном 17 и вентилятором рециркуляции 18.The installation for the pyrolysis of hydrocarbon feedstock includes vertically and sequentially sequentially installed a pre-heating chamber for raw materials 1, a pyrolysis chamber 2 and a cooling chamber for solid pyrolysis residues 3. As a heat exchanger, a regenerative heat generator 4. The pyrolysis chamber 2 has a loading valve 5 and an upper 6 and bottom 7 shutters connecting the chambers 1, 2, 3. The cooling chamber for the solid pyrolysis residues 3 has a valve for discharging the solid pyrolysis residue 8 and is equipped with a stirrer 9. Pyrolysis chamber 2 has a channel 11 for supplying coolant from a recuperative heat generator 4, in communication with the internal volume of the pyrolysis chamber 2, and a channel 12 for taking gas from the pyrolysis chamber 2, in communication with the channel 13 for supplying coolant to the heat generator 4, forming a closed system for taking pyrolysis gas from the pyrolysis chamber 2 and filing it into its internal volume. The pyrolysis gas withdrawal channel 12 through the cooling heat exchanger 14 is in communication with the pyrolysis liquid collecting channel 15 and the non-condensable pyrolysis gas collecting channel 16. The channel 13 for supplying pyrolysis gas to the regenerative heat generator 4 is equipped with a cyclone 17 and a recirculation fan 18.
В канале 16 сбора неконденсируемого пиролизного газа имеется нормально открытый электроклапан 19, компрессор 20 и емкость 21 для сбора пиролизного газа, кроме того, канал 16 сбора неконденсируемого пиролизного газа сообщен через регулирующие заслонки с каналом 22 подвода воздуха на горение в теплогенераторе 4 и с каналом 23 подвода топлива в теплогенератор 4.In the channel 16 for collecting non-condensable pyrolysis gas there is a normally open electrovalve 19, a compressor 20 and a container 21 for collecting pyrolysis gas, in addition, channel 16 for collecting non-condensable pyrolysis gas is communicated through control flaps with channel 22 for supplying combustion air in heat generator 4 and with channel 23 fuel supply to the heat generator 4.
В канале 15 сбора пиролизной жидкости с регулируемым уровнем высоты на выходе конденсирующей части пиролизного газа установлена емкость 24 для сбора пиролизной жидкости.In the channel 15 for collecting pyrolysis liquid with an adjustable height level at the outlet of the condensing part of the pyrolysis gas, a container 24 for collecting pyrolysis liquid is installed.
Канал 25 выхлопных газов теплогенератора 4 через рекуперативный утилизатор тепла 37 сообщен с камерой предварительного нагрева 1, в нем установлен вентилятор отсоса 26, на входе которого установлена регулирующая заслонка 27.The exhaust gas channel 25 of the heat generator 4 through the recuperative heat recovery unit 37 is in communication with the pre-heating chamber 1, a suction fan 26 is installed in it, at the input of which a control flap 27 is installed.
Камера охлаждения твердых остатков пиролиза 3 имеет канал 28 подвода воды на охлаждение из емкости 29 насосом 30 и канал 31 отбора пара, образующегося в камере охлаждения 3, через калорифер 32 на циркуляцию в емкость 29. Кроме того, тепло через систему утилизации и рекуперативный теплообменник охладитель 14 направляется в камеру предварительного нагрева сырья 1.The cooling chamber for the solid pyrolysis residues 3 has a channel 28 for supplying water for cooling from the tank 29 to the pump 30 and a channel 31 for withdrawing steam generated in the cooling chamber 3 through the air heater 32 for circulation to the tank 29. In addition, heat is supplied through the recovery system and a regenerative heat exchanger cooler 14 is sent to the preheating chamber of the raw material 1.
Пиролизная камера 2 и камера охлаждения твердых остатков 3 имеют вибраторы 33 для повышения интенсивности выгрузки.The pyrolysis chamber 2 and the cooling chamber for solid residues 3 have vibrators 33 to increase the discharge intensity.
Установка для пиролиза углеводородного сырья снабжена блоком управления 34 и регулятором расхода газа 35 в горелочное устройство теплогенератора 4, обеспечивающими автоматическое поддержание заданной температуры нагрева пиролизного газа.Installation for the pyrolysis of hydrocarbon feeds is equipped with a control unit 34 and a gas flow regulator 35 in the burner device of the heat generator 4, providing automatic maintenance of the set heating temperature of the pyrolysis gas.
Установка для пиролиза углеводородного сырья имеет загрузочное устройство в виде транспортера ковшового типа 36.Installation for the pyrolysis of hydrocarbons has a loading device in the form of a bucket type conveyor 36.
Работает установка следующим образом.The installation works as follows.
В первых циклах работа установки начинается подсоединением внешнего источника газа 38 (баллоны пропана, сетевой газ) через клапан на вход газовой арматуры горелки рекуперативного теплогенератора 4. При помощи транспортера 36 загружают положенное количество размельченного сырья (авторезина, дрова, уголь и др.) в камеру предварительного нагрева 1 при закрытой верхней задвижке 6 пиролизной камеры 2. Открывают верхнюю задвижку 6 и засыпают сырье из камеры предварительного нагрева 1 в пиролизную камеру 2. При этом нижняя задвижка 7 пиролизной камеры 2 закрыта. Закрывают верхнюю задвижку 6 пиролизной камеры 2, и в камеру предварительного нагрева 1 снова загружают положенное количество сырья при помощи транспортера 36. Включают с блока управления 34 вентилятор рециркуляции 18 пиролизного газа и вентилятор отсоса продуктов сгорания 26, вентилятор системы утилизации тепла 44. Открывают кран подачи из балона 38 газообразного топлива из внешнего источника в газовую арматуру горелки рекуперативного теплогенератора 4. Нажатием кнопки на блоке управления 34 запускают горелку рекуперативного теплогенератора 4. Начинается постепенный прогрев остаточного воздуха в не заполненных сырьем пустотах пиролизной камеры 2 и в каналах отсоса газа из пиролизной камеры, в циклоне 17, внутри вентилятора 18 и во внутренней полости теплообменника рекуперативного теплогенератора 10. Время прогрева до появления первых признаков начала пиролиза (≥180°С) зависит от мощности горелки рекуперативного теплогенератора 4, от массы загруженного сырья, массы материалов каналов и, естественно, от качества теплоизоляции. С момента начала работы горелки рекуперативного теплогенератора 4 начинается одновременно и прогрев сырья в камере предварительного нагрева 1. Продукты сгорания из выхлопной трубы теплогенератора 4 по каналу 25 попадают в рекуперативный утилизатор тепла 14 выхлопных газов, потом поступают на вход вентилятора 26 и затем вдуваются во внутреннюю полость камеры предварительного нагрева 1 и, проходя через пустоты между сырьем, отдают последнему тепло и выбрасываются в атмосферу под колпак отсасывающего вентилятора 39. Температура нагнетаемых в камере предварительно нагрева 1 продуктов сгорания не должна превышать 180, измеряется датчиком температуры 40, поддерживается количеством подсасываемого воздуха из атмосферы с помощью автоматически регулируемой заслонки 27, установленной на тройнике перед входом в вентилятор 26.In the first cycles, the installation starts by connecting an external gas source 38 (propane cylinders, network gas) through the valve to the gas valve inlet of the burner of the regenerative heat generator 4. Using the conveyor 36, the required amount of crushed raw materials (tires, firewood, coal, etc.) is loaded into the chamber pre-heating 1 with the closed upper valve 6 of the pyrolysis chamber 2. Open the upper valve 6 and fill the feed from the pre-heating chamber 1 into the pyrolysis chamber 2. At the same time, the lower valve 7 of the pyrolysis chamber s 2 is closed. The upper valve 6 of the pyrolysis chamber 2 is closed, and the prescribed amount of raw material is again loaded into the preheating chamber 1 using the conveyor 36. The recirculation fan 18 of the pyrolysis gas and the exhaust fan of the combustion products 26, the fan of the heat recovery system 44 are turned on from the control unit 34. The supply valve 44 is opened. from the cylinder 38 of gaseous fuel from an external source to the gas valve of the burner of the regenerative heat generator 4. By pressing a button on the control unit 34, the burner of the regenerative heat generator is started 4. The gradual heating of the residual air begins in the voids of the pyrolysis chamber 2 not filled with raw materials and in the gas suction channels from the pyrolysis chamber, in the cyclone 17, inside the fan 18 and in the inner cavity of the heat exchanger of the regenerative heat generator 10. The heating time until the first signs of pyrolysis start appearing (≥ 180 ° C) depends on the power of the burner of the regenerative heat generator 4, on the mass of the loaded raw materials, the mass of the channel materials and, of course, on the quality of thermal insulation. From the moment the burner of the regenerative heat generator 4 begins to work, the heating of the raw materials in the preheating chamber 1 also begins. The combustion products from the exhaust pipe of the heat generator 4 pass through the channel 25 into the regenerative heat recovery unit 14 of the exhaust gases, then they enter the fan inlet 26 and then are blown into the internal cavity the pre-heating chambers 1 and passing through the voids between the raw materials give off heat to the latter and are released into the atmosphere under the hood of the suction fan 39. The temperature of the the pre-heating chamber 1 of the combustion products should not exceed 180, measured by a temperature sensor 40, supported by the amount of intake air from the atmosphere using an automatically adjustable damper 27 mounted on the tee before entering the fan 26.
Пиролизная камера 2, камера предварительного нагрева 1 и каналы движения горячих продуктов имеют хорошую теплоизоляцию из выдерживающего высокую температуру материала. При достижении сырьем температуры ≥180°С в пиролизной камере 2 начинается постепенный пиролиз с выходом пиролизного газа в остаточную воздушную среду. Давление в системе рециркуляционной смеси газа (пиролизного и остаточного газа) постепенно повышается, и начинается отвод этой смеси по каналу 12 в рекуперативный охладитель 14, из которого через нормально открытый электроклапан 19 - на вход канала 22 воздуха на горелку теплогенератора 4. Выход нагретой смеси из нижнего патрубка рекуперативного охладителя 14 исключаются высотой жидкостного затвора, обычно равной 100-120 мм.The pyrolysis chamber 2, the preheating chamber 1, and the channels of movement of hot products have good thermal insulation from a material that can withstand high temperatures. When the raw material reaches a temperature of ≥180 ° C in the pyrolysis chamber 2, a gradual pyrolysis begins with the release of the pyrolysis gas into the residual air. The pressure in the system of the recirculation mixture of gas (pyrolysis and residual gas) gradually increases, and the mixture begins to be diverted through channel 12 to a regenerative cooler 14, from which through a normally open solenoid valve 19, to the inlet of the air channel 22 to the burner of the heat generator 4. Exit of the heated mixture from the lower nozzle of the regenerative cooler 14 are excluded by the height of the liquid shutter, usually equal to 100-120 mm
На линии отвода смеси после нормально открытого электроклапана 19 установлен датчик концентрации кислорода 41. По мере увеличения выхода из сырья пиролизного газа концентрация кислорода в смеси уменьшается, в свою очередь, остаточный кислород входит в экзотермическую реакцию с нагретой массой сырья, и при достижении минимальной концентрации кислорода от датчика 41 получают сигнал на закрытие нормально открытого электроклапана 19. Включается компрессор 20 для закачки несконденсируемой части пиролизного газа в емкость 21. При достижении в емкости 21 давления газа, соответствующего принятому низкому значению давления (250-500 мм водяного столба), внешний источник газа 38 можно отключить и перейти через систему клапанов и редуктора давления 35 на питание горелки теплогенератора 4 пиролизным газом.An oxygen concentration sensor 41 is installed on the mixture discharge line after a normally open electrovalve 19. As the output of pyrolysis gas from the feed increases, the oxygen concentration in the mixture decreases, in turn, the residual oxygen enters an exothermic reaction with the heated mass of the feed, and when the minimum oxygen concentration is reached from the sensor 41 receive a signal to close the normally open solenoid valve 19. The compressor 20 is turned on to pump the non-condensable part of the pyrolysis gas into the tank 21. When it reaches bone 21 of the gas pressure corresponding to the adopted low pressure value (250-500 mm of water column), the external gas source 38 can be turned off and pass through the system of valves and pressure reducer 35 to the burner of the heat generator 4 with pyrolysis gas.
Жидкая фракция пиролизного газа заполняет нижние полости рекуперативного охладителя 14 и при достижении в этой полости высоты жидкой фракции больше, чем высоты жидкостного затвора (h) начинает вытекать в приемник емкости для сбора пиролизной жидкости 24. Наиболее благоприятной температурой, измеряемой датчиком температуры 42, при котором наблюдается наибольший выход жидкой фракции (52-54% от массы загруженного сырья), являются значения температур 450-500°С. Эти значения температуры автоматически поддерживаются системой автоматического регулирования мощности горелки теплогенератора 4. Окончание полного пиролиза загруженного сырья определяют по прекращению вытекания жидкой фракции через жидкостный затвор рекуперативного охладителя 14, с одной стороны, и по исчезновению избыточного давления (100-120 мм водного столба) в системе рециркуляции пиролизного газа по датчику давления 10. Выключают компрессор 20, последовательно горелку теплогенератора 4, вентилятор рециркуляции 18 и вентилятор отсоса продуктов сгорания 26.The liquid fraction of the pyrolysis gas fills the lower cavities of the regenerative cooler 14 and when the height of the liquid fraction in this cavity is greater than the height of the liquid shutter (h), it starts to flow into the receiver of the container for collecting the pyrolysis liquid 24. The most favorable temperature measured by the temperature sensor 42, at which the highest yield of the liquid fraction is observed (52-54% of the mass of the loaded raw materials), the temperatures are 450-500 ° C. These temperature values are automatically supported by the automatic control of the burner power of the heat generator 4. The end of the complete pyrolysis of the loaded raw materials is determined by the termination of the flow of the liquid fraction through the liquid shutter of the regenerative cooler 14, on the one hand, and the disappearance of excess pressure (100-120 mm water column) in the system pyrolysis gas recirculation by pressure sensor 10. Turn off the compressor 20, sequentially the burner of the heat generator 4, the recirculation fan 18 and the exhaust fan combustion products 26.
При закрытой нижней заслонке 8 камеры охлаждения 3 открывают нижнюю заслонку 7 пиролизной камеры 2 и твердые остатки высыпают в камеру охлаждения 3. Для достижения наилучшего результата ссыпания включают кратковременно электровибратор 33 пиролизной камеры 2. Закрывают нижнюю заслонку 7 и открывают верхнюю заслонку 6 пиролизной камеры 2. Предварительно нагретая масса сырья высыпается из камеры предварительного нагрева 1 в пиролизную камеру 2. Закрывают верхнюю заслонку 6 пиролизной камеры 2, включают снова вентилятор рециркуляции 18, вентилятор отсоса продуктов сгорания 26 и зажигают горелку теплогенератора 4. Описанный выше цикл повторяется, при этом параллельно загружают сырьем камеру предварительного нагрева 1.With the lower shutter 8 of the cooling chamber 3 closed, the lower shutter 7 of the pyrolysis chamber 2 is opened and solid residues are poured into the cooling chamber 3. To achieve the best discharge, briefly turn on the electric vibrator 33 of the pyrolysis chamber 2. Close the lower shutter 7 and open the upper shutter 6 of the pyrolysis chamber 2. A preheated mass of raw material is poured from the preheating chamber 1 into the pyrolysis chamber 2. The upper shutter 6 of the pyrolysis chamber 2 is closed, the recirculation fan 18 is turned on again, p suction of the combustion products 26 and ignite the burner of the heat generator 4. The above cycle is repeated, while simultaneously pre-loading the pre-heating chamber 1 with raw materials.
В камеру охлаждения 3 насосом 30, установленным в емкости воды 29, через форсунки впрыскивается вода мелкими порциями. Образующийся пар по каналу 28 отводится из камеры охлаждения 3 в калорифер 32 утилизации тепла, и образующаяся пароводяная смесь по каналу 31 отводится обратно в емкость 29 и пробулькивает через определенный слой воды в этой емкости. При этом для лучшего охлаждения твердых остатков пиролиза работает мешалка 33 камеры охлаждения 3. При достижении температуры твердых остатков пиролиза ≤150°С, что фиксируется датчиком температуры 43, подача воды мелкими порциями в камеру охлаждения 3 прекращается. Открывается нижняя заслонка 8, и твердые остатки пиролиза ссыпаются в приемный бункер и используются для следующей переработки. Для достижения наилучшего ссыпания из камеры охлаждения 3 на короткое время включают электровибратор 33. После полного ссыпания твердых остатков пиролиза нижнюю задвижку 8 закрывают.In the cooling chamber 3 by a pump 30 installed in a water tank 29, small portions of water are injected through the nozzles. The generated steam is discharged through the channel 28 from the cooling chamber 3 to the heat recovery heater 32, and the resulting steam-water mixture is discharged through the channel 31 back into the container 29 and is bubbled through a certain layer of water in this container. In this case, for better cooling of the solid pyrolysis residues, the stirrer 33 of the cooling chamber 3 works. When the temperature of the solid pyrolysis residues reaches ≤150 ° C, which is detected by the temperature sensor 43, the flow of water in small portions to the cooling chamber 3 is stopped. The lower shutter 8 opens, and solid pyrolysis residues are poured into the receiving hopper and used for the next processing. In order to achieve the best possible discharge from the cooling chamber 3, the electrovibrator 33 is turned on for a short time. After the solid residues of pyrolysis are completely deposited, the lower valve 8 is closed.
В предлагаемой установке пиролизный газ отбирается из пиролизной камеры 2 в процессе его образования и по каналу 12 через циклон 17 и вентилятор отсоса 18 подается в теплообменник рекуперативного теплогенератора 4, в котором нагревается и направляется по каналу 11 непосредственно внутрь пиролизной камеры 2. Нагрев сырья изнутри нагретым пиролизным газом способствует более быстрому его разложению, что ускоряет процесс пиролиза, повышает производительность установки и качество получаемой продукции. Коэффициент полезного действия по использованию теплоносителя приближается к 85-90%. В установке отсутствуют выброс пиролизного газа (НЧПГ) в атмосферу (экология) в любой стадии цикла или его сжигание на факеле. Выход неконденсирующейся части пиролизного газа составляет около 15% от загруженной массы. Для полного перехода работы установки на пиролизный газ достаточно 1/3 части его входа. Остальная часть пиролизного газа (НЧПГ) может быть использована для получения пара, горячей воды, выработки электроэнергии. Нагретый воздух из системы утилизации тепла может быть использован для отопления подсобных помещений вокруг установки. Жидкая фракция используется для получения бензина, дизтоплива и печного топлива и составляет наибольший коммерческий интерес.In the proposed installation, the pyrolysis gas is taken from the pyrolysis chamber 2 during its formation and through the channel 12 through the cyclone 17 and the suction fan 18 is supplied to the heat exchanger of the regenerative heat generator 4, in which it is heated and sent through the channel 11 directly into the pyrolysis chamber 2. The raw material is heated from inside heated pyrolysis gas contributes to its faster decomposition, which speeds up the pyrolysis process, increases plant productivity and the quality of the products obtained. The efficiency of using the coolant approaches 85-90%. There is no emission of pyrolysis gas (LFGP) into the atmosphere (ecology) at any stage of the cycle or its flaring. The yield of non-condensable part of the pyrolysis gas is about 15% of the loaded mass. For the complete transition of the installation to pyrolysis gas, 1/3 of its inlet is enough. The rest of the pyrolysis gas (LFGP) can be used to produce steam, hot water, and generate electricity. Heated air from the heat recovery system can be used to heat utility rooms around the unit. The liquid fraction is used to produce gasoline, diesel fuel and heating oil and is of greatest commercial interest.
Таким образом, предлагаемая установка для пиролиза углеводородного сырья обладает высокой производительностью за счет эффективного нагрева сырья, путем подачи нагретого в рекуперативном теплогенераторе пиролизного газа непосредственно внутрь пиролизной камеры позволяет получать продукты пиролиза высокого качества. Предлагаемая установка решает актуальные вопросы энергоресурсосбережения и экологии.Thus, the proposed installation for the pyrolysis of hydrocarbon raw materials has high productivity due to the efficient heating of the raw materials, by supplying the pyrolysis gas heated in a recuperative heat generator directly inside the pyrolysis chamber, it is possible to obtain high quality pyrolysis products. The proposed installation solves pressing issues of energy and environmental conservation.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007140265/04A RU2347801C1 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Hydrocarbon pyrolysis plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007140265/04A RU2347801C1 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Hydrocarbon pyrolysis plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2347801C1 true RU2347801C1 (en) | 2009-02-27 |
RU2007140265A RU2007140265A (en) | 2009-04-27 |
Family
ID=40529829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007140265/04A RU2347801C1 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Hydrocarbon pyrolysis plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2347801C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758677C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-11-01 | Изатбек Асламбекович Дзгоев | Pyrolysis incinerating unit |
-
2007
- 2007-10-22 RU RU2007140265/04A patent/RU2347801C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758677C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-11-01 | Изатбек Асламбекович Дзгоев | Pyrolysis incinerating unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007140265A (en) | 2009-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100582198C (en) | Bamboo charing heating furnace, kettle, system and process | |
RU2392543C2 (en) | Method and device for processing of domestic and industrial organic wastes | |
CN102433160B (en) | Control method for biomass gasification equipment | |
CN104293365B (en) | The biomass multi-production equipment of overall pyrolysis-flue gas combined circulation and method | |
US11020702B2 (en) | Simultaneous reaction system and method for organic material pyrolysis and combustion | |
RU2293918C1 (en) | Method and device for heat treatment of domestic waste | |
US8409406B2 (en) | Recycling of tires, rubber and other organic material through vapor distillation | |
RU2269415C2 (en) | Method of and plant for thermal processing of worn-out tires | |
CA2739816C (en) | Waste tire recycling system | |
RU2347801C1 (en) | Hydrocarbon pyrolysis plant | |
RU2422478C1 (en) | Method of processing organic wastes and device to this end | |
CZ304835B6 (en) | Process for producing fuels for power engineering and fuel producing apparatus | |
RU70888U1 (en) | PLANT FOR PYROLYSIS OF HYDROCARBON RAW MATERIALS | |
RU58533U1 (en) | PLANT FOR THE PYROLYSIS OF RUBBER-CONTAINING WASTE | |
CN106661470B (en) | Device for the continuous heat treatment of used or degraded tyres | |
CN208373058U (en) | For greasy filth, waste oil, Regenevating Waste Activated Carbon microwave cracking machine | |
KR101230332B1 (en) | Apparatus for Recycling Waste Tires into High Value Products | |
RU2574051C2 (en) | Charcoal kiln | |
CN103619995A (en) | Apparatus and process for continuous carbonisation of wood chips or wastes and other charring organic materials | |
CN108465449A (en) | For greasy filth, the microwave cracking machine and cleavage method of waste oil, Regenevating Waste Activated Carbon | |
RU2468061C2 (en) | Plant for production of charcoal | |
CN101328417B (en) | Gas-oil mixed pyrolysis furnace | |
RU132797U1 (en) | ENERGY-EFFICIENT MOBILE COMPLEX FOR DISPOSAL OF WASTE WOOD BEDS, PRODUCTION OF ACTIVE WOOD COAL USING A LOW-TEMPERATURE PLASMA LOCATED ON A PLATFORM CAR | |
CN201250209Y (en) | Gas-oil mixing type cracking furnace | |
RU2305032C1 (en) | Aggregate for the waste reprocessing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091023 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120410 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131023 |