RU2390634C1 - Procedure for complex development of coal deposit - Google Patents

Procedure for complex development of coal deposit Download PDF

Info

Publication number
RU2390634C1
RU2390634C1 RU2009107503/03A RU2009107503A RU2390634C1 RU 2390634 C1 RU2390634 C1 RU 2390634C1 RU 2009107503/03 A RU2009107503/03 A RU 2009107503/03A RU 2009107503 A RU2009107503 A RU 2009107503A RU 2390634 C1 RU2390634 C1 RU 2390634C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
selenium
coal
temperature
gas
sent
Prior art date
Application number
RU2009107503/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Алексеевич Анферов (RU)
Борис Алексеевич Анферов
Людмила Васильевна Кузнецова (RU)
Людмила Васильевна Кузнецова
Original Assignee
Институт угля и углехимии Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИУУ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт угля и углехимии Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИУУ СО РАН) filed Critical Институт угля и углехимии Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИУУ СО РАН)
Priority to RU2009107503/03A priority Critical patent/RU2390634C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2390634C1 publication Critical patent/RU2390634C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: procedure for complex development of coal deposit refers to mining, particularly to complex development of coal deposit with underground gasification of coal and can be implemented for extracting products of underground gasification of coal and heat carrier with specified parametres; it also can be implemented for associated extraction of selenium. Producer gas exhausted from a borehole is first cooled to temperature not below temperature of gaseous selenium condensation; also there is produced heat power for a heat supplying system. Further gas is quickly cooled with a coolant to a temperature below the temperature of gaseous selenium condensation. Thus there is produced stripped gas, amorphous forms of selenium, selenious acid and waste coolant; selenium and selenious acid are sent to utilisation, while waste coolant is sent to reduction and repeated usage. Ice (H2O), dry ice (CO2) or their mixture can be used as coolants.
EFFECT: increased efficiency of development due to associated extraction of selenium, and reduced adverse effect to environment.
1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению угольного месторождения при подземной газификации угля, и может быть использовано для получения продуктов подземной газификации угля, теплоносителя с заданными параметрами и в качестве способа попутной добычи селена.The present invention relates to mining, in particular to the integrated development of a coal deposit during underground coal gasification, and can be used to produce underground coal gasification products, a coolant with specified parameters and as a way of associated mining of selenium.

Известен способ комплексного освоения угольного месторождения, включающий деление месторождения на блоки, бурение дегазационных и дренажных скважин, предварительную дегазацию угольных пластов и подземную газификацию угля, с выдачей на поверхность; продуктов дегазации пластов и газификации угля [1]. Недостатком этого способа является то, что многие полезные и токсичные компоненты, в частности селен и его соединения [2], в процессе подземной газификации угля переходят в газообразное состояние и в дальнейшем никак не улавливаются и не извлекаются, снижая тем самым эффективность освоения угольного месторождения и загрязняя окружающую среду.A known method of integrated development of a coal field, including dividing the field into blocks, drilling degassing and drainage wells, preliminary degassing of coal seams and underground gasification of coal, with the issue to the surface; formation degassing products and coal gasification [1]. The disadvantage of this method is that many useful and toxic components, in particular selenium and its compounds [2], in the process of underground coal gasification go into a gaseous state and are not captured and recovered in the future, thereby reducing the efficiency of developing a coal deposit and polluting the environment.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ комплексного освоения угольного месторождения, включающий бурение системы гидравлически связанных скважин, осуществление через них гидродинамического и огневого воздействия на угольный пласт, получение сырого генераторного газа, охлаждение его до температуры ниже температуры конденсации компонентов, входящих в состав сырого газа, и получение вместе с очищенным газом других полезных компонентов [3].The closest analogue adopted as a prototype is a method for integrated development of a coal field, including drilling a system of hydraulically coupled wells, performing hydrodynamic and fire effects through them on a coal seam, producing crude generator gas, cooling it to a temperature below the condensation temperature of the components included in the composition of the raw gas, and obtaining other useful components together with purified gas [3].

Недостатком прототипа является то, что при подземной газификации угля селен, входящий в состав угольных пластов, переходит в газообразное состояние и выходит из скважин с продуктами подземной газификации угля в виде селена и его окислов. Селен и его окислы являются ценными химическими компонентами, входящими в состав продуктов подземной газификации угля, с одной стороны, и токсичными, с другой. Прототип не позволяет выделить из продуктов подземной газификации угля селен как ценный компонент и очистить эти продукты от селена и его окислов как от токсичных компонентов.The disadvantage of the prototype is that during underground gasification of coal, selenium, which is part of coal seams, goes into a gaseous state and leaves wells with products of underground coal gasification in the form of selenium and its oxides. Selenium and its oxides are valuable chemical components that are part of underground coal gasification products, on the one hand, and toxic, on the other. The prototype does not allow selenium as a valuable component to be isolated from underground coal gasification products and to purify these products from selenium and its oxides as toxic components.

Этот недостаток снижает эффективность комплексного освоения угольного месторождения и не позволяет снизить вредное воздействие на окружающую среду.This drawback reduces the effectiveness of integrated development of a coal deposit and does not reduce the harmful effects on the environment.

Целью изобретения является повышение эффективности комплексного освоения угольного месторождения за счет попутной добычи ценного компонента - селена и снижение вредного воздействия на окружающую среду за счет очистки продуктов подземной газификации угля от токсичного компонента - селена.The aim of the invention is to increase the efficiency of integrated development of a coal deposit due to the associated production of a valuable component - selenium and to reduce the harmful effects on the environment by cleaning the products of underground coal gasification from the toxic component - selenium.

Поставленная цель достигается тем, что в способе комплексного освоения угольного месторождения, включающем бурение системы гидравлически связанных скважин, осуществление через них гидродинамического и огневого воздействия на угольный пласт, получение сырого генераторного газа, охлаждение его до температуры, ниже температуры конденсации компонентов, входящих в состав сырого газа, и получение вместе с очищенным газом других полезных компонентов, по выходе из скважины генераторный газ охлаждают до температуры, не ниже температуры конденсации газообразного селена и его окислов, при этом получают тепловую энергию для системы теплоснабжения; затем его быстро охлаждают хладагентом до температуры, ниже температуры конденсации газообразного селена и его окислов, при этом получают очищенный газ, аморфные формы селена, селенистую кислоту и отработанный хладагент; далее селен и селенистую кислоту направляют на утилизацию, а отработанный хладагент - на восстановление и повторное использование, причем в качестве хладагента может быть использован лед (H2O), сухой лед (СО2) или их смесь.This goal is achieved by the fact that in a method for the integrated development of a coal field, including drilling a system of hydraulically connected wells, performing hydrodynamic and fire effects through them on a coal seam, producing crude generator gas, cooling it to a temperature below the condensation temperature of the components that make up the crude gas, and obtaining, together with purified gas, other useful components, upon leaving the well, the generator gas is cooled to a temperature not lower than the temperature nsatsii gaseous selenium and its oxides to yield thermal energy for the heating system; then it is rapidly cooled with a refrigerant to a temperature lower than the condensation temperature of gaseous selenium and its oxides, whereby purified gas, amorphous forms of selenium, selenic acid and spent refrigerant are obtained; then selenium and selenic acid are sent for disposal, and the spent refrigerant is sent to recovery and reuse, moreover, ice (H 2 O), dry ice (CO 2 ) or a mixture of them can be used as a refrigerant.

Способ поясняется схемой первичной обработки продуктов подземной газификации угля.The method is illustrated by the primary processing scheme of underground coal gasification products.

Способ комплексного освоения угольного месторождения может быть реализован следующим образом. Скважину 1 трубопроводом 2 соединяют с теплообменным аппаратом 3, включенным в систему теплоснабжения посредством трубопроводов 4 (Т2) и 5 (Т1). Газовый выход теплообменного аппарата 3 трубопроводом 6 через крышку 7 жестко связывают с внутренним пространством циклона 8. Крышка 7 циклона 8 выполнена в виде круга, диаметр которого значительно больше наружного диаметра циклона 8. В периферийной части крышки 7 выполнено загрузочное устройство, включающее шнековый питатель 9 и бункер 10. К наружному краю крышки 7 посредством подшипника 11 прикреплен вращающийся конус 12, противоположный край которого связан с нижней частью циклона 8 посредством подшипника 13. В средней части вращающийся конус 12 посредством зубчатого колеса 14 и редуктора 15 связан с приводом 16. Газовый выход из циклона 8 через крышку 7 выполнен центральной трубой 17, в которой посредством дымососа 18 создается разрежение. Газовый выход из пространства между циклоном 8 и конусом 12 выполнен в виде патрубка 19. В нижней части циклона выполнена воронка с патрубком 20.The method of integrated development of a coal field can be implemented as follows. Well 1 by a pipe 2 is connected to a heat exchanger 3 included in the heat supply system through pipelines 4 (T2) and 5 (T1). The gas outlet of the heat exchanger 3 by a pipe 6 through the cover 7 is rigidly connected with the inner space of the cyclone 8. The cover 7 of the cyclone 8 is made in the form of a circle, the diameter of which is much larger than the outer diameter of the cyclone 8. In the peripheral part of the cover 7, a loading device is made including a screw feeder 9 and hopper 10. A rotating cone 12 is attached to the outer edge of the lid 7 by means of a bearing 11, the opposite edge of which is connected to the lower part of the cyclone 8 by means of a bearing 13. In the middle part, a rotating cone 12 by means of a gear wheel 14 and a reducer 15 is connected to the drive 16. The gas outlet from the cyclone 8 through the cover 7 is made by a Central pipe 17, in which a vacuum is created by means of a smoke exhauster 18. The gas exit from the space between the cyclone 8 and the cone 12 is made in the form of a pipe 19. In the lower part of the cyclone a funnel with a pipe 20 is made.

Схема первичной обработки газообразных продуктов подземной газификации угля работает следующим образом. Горячие продукты подземной газификации по трубопроводу 2 поступают в теплообменный аппарат 3, где отдают часть теплоты воде системы теплоснабжения Т1-Т2. С пониженной температурой (не ниже температуры конденсации паров селена и его окислов) продукты подземной газификации угля по трубопроводу 6 поступают во внутреннее пространство циклона 8 тангенциально, т.е. по касательной. За счет тангенциального ввода газовый поток во внутреннем пространстве циклона закручивается, прижимаясь к стенке циклона.The scheme of the primary processing of gaseous products of underground coal gasification works as follows. Hot products of underground gasification through pipeline 2 enter the heat exchanger 3, where they give part of the heat to the water of the heating system T1-T2. With a reduced temperature (not lower than the condensation temperature of selenium vapor and its oxides), the products of underground coal gasification through pipeline 6 enter the inner space of cyclone 8 tangentially, i.e. tangent. Due to the tangential inlet, the gas flow in the inner space of the cyclone is twisted, clinging to the wall of the cyclone.

Шнековым питателем 9 посредством бункера 10 в пространство между циклоном 8 и вращающимся конусом 12 равномерно подают хладагент, например дробленый лед (H2O), сухой лед (CO2) или их смесь, который за счет вращения конуса 12 равномерно распределяется по площади наружной поверхности циклона 8. За счет низкой температуры сухого льда стенка циклона 8 сильно охлаждается. В связи с этим газовый поток, вращающийся во внутреннем пространстве циклона 8, также охлаждается до температуры, ниже температуры конденсации селена и его окислов. Селен и его окислы из газообразной формы перейдут в аморфные (порошкообразная, коллоидная, стекловидная) формы селена. Вместе с селеном на стенке циклона будет происходить конденсация водяных паров; часть селена и его окислов растворятся в воде с образованием селенистой кислоты. Селен и селенистая кислота за счет гравитации начнут стекать по стенке циклона в нижнюю часть и через патрубок 20 могут быть выведены из циклона. Далее из селенистой кислоты выделяют селен. Очищенный от селена и его окислов и охлажденный газовый поток дымососом 18 вытягивается из внутреннего пространства циклона и по газопроводу 21 направляется для использования в качестве топлива или сырья химического производства.By means of the hopper 9, through the hopper 10, the refrigerant, for example crushed ice (H 2 O), dry ice (CO 2 ) or a mixture thereof, which is uniformly distributed over the outer surface area through the rotation of the cone 12, is uniformly fed into the space between the cyclone 8 and the rotating cone 12 cyclone 8. Due to the low temperature of dry ice, the wall of cyclone 8 is very cooled. In this regard, the gas stream rotating in the inner space of the cyclone 8 is also cooled to a temperature below the condensation temperature of selenium and its oxides. Selenium and its oxides will pass from the gaseous form to the amorphous (powdery, colloidal, vitreous) forms of selenium. Together with selenium, condensation of water vapor will occur on the cyclone wall; part of selenium and its oxides will dissolve in water with the formation of selenic acid. Selenium and selenic acid due to gravity will begin to flow down the wall of the cyclone to the lower part and through the pipe 20 can be removed from the cyclone. Then selenium is isolated from selenic acid. Purified from selenium and its oxides and the cooled gas stream by the exhaust fan 18 is drawn from the inner space of the cyclone and sent through the gas pipeline 21 for use as a fuel or chemical feedstock.

Сухой лед в пространстве между циклоном 8 и вращающимся конусом 12 от контакта со стенкой циклона испаряется и в виде газа через патрубок 19 выводится для повторного использования - сжижения и прессования до образования сухого льда.Dry ice in the space between the cyclone 8 and the rotating cone 12 from contact with the cyclone wall evaporates and is discharged in the form of gas through the pipe 19 for reuse — liquefaction and pressing to form dry ice.

Достигаемый эффект состоит в том, что способ позволяет получить ценное вещество - селен или сырье для его получения, а также позволяет очистить продукты подземной газификации угля, а следовательно, и продукты их сжигания, от токсичного вещества, каковым является селен и его окислы. То есть заявляемый способ позволяет повысить эффективность комплексного освоения угольного месторождения и снизить экологическую напряженность в осваиваемом регионе, а это и есть цель изобретения.The achieved effect is that the method allows to obtain a valuable substance - selenium or raw materials for its production, and also allows you to clean the products of underground gasification of coal, and therefore the products of their combustion, from the toxic substance, which is selenium and its oxides. That is, the claimed method allows to increase the efficiency of integrated development of a coal deposit and reduce environmental stress in the developed region, and this is the purpose of the invention.

Источники информацииInformation sources

1. Способ получения электроэнергии при бесшахтной углегазификации и/или подземном углесжигании./ Патент РФ №2100588, опубл. 1997.12.27 (аналог).1. A method of generating electricity for shaftless coal gasification and / or underground coal burning. / RF Patent No. 2100588, publ. 1997.12.27 (analogue).

2. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Токсичные элементы-примеси в ископаемых углях. Екатеринбург: УрО РАН, 2005, с.494.2. Yudovich Ya.E., Ketris M.P. Toxic impurities in fossil fuels. Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2005, p. 494.

3. Крейнин Е.В. Возможен ли экологически чистый углеэнергетический комплекс./ Уголь, 1-2008, с.38-40 (прототип).3. Kreinin EV Is an environmentally friendly coal-energy complex possible. / Coal, 1-2008, p. 38-40 (prototype).

Claims (1)

Способ комплексного освоения угольного месторождения, включающий бурение системы гидравлически связанных скважин, осуществление через них гидродинамического и огневого воздействия на угольный пласт, получение сырого генераторного газа, охлаждение его до температуры, ниже температуры конденсации компонентов, входящих в состав сырого газа, и получение вместе с очищенным газом других полезных компонентов, отличающийся тем, что по выходе из скважины генераторный газ охлаждают до температуры, не ниже температуры конденсации газообразного селена и его окислов, при этом получают тепловую энергию для системы теплоснабжения, затем его быстро охлаждают хладагентом до температуры, ниже температуры конденсации газообразного селена и его окислов, при этом получают очищенный газ, аморфные формы селена, селенистую кислоту и отработанный хладагент, далее селен и селенистую кислоту направляют на утилизацию, а отработанный хладагент - на восстановление и повторное использование, причем в качестве хладагента может быть использован лед (Н2О), сухой лед (СО2) или их смесь. A method for the integrated development of a coal field, including drilling a system of hydraulically coupled wells, performing hydrodynamic and fire effects through them on a coal seam, producing crude generator gas, cooling it to a temperature below the condensation temperature of the components that make up the raw gas, and producing it together with purified gas of other useful components, characterized in that upon leaving the well, the generator gas is cooled to a temperature not lower than the condensation temperature gaseously about selenium and its oxides, in this case they receive heat energy for the heat supply system, then it is quickly cooled with a refrigerant to a temperature below the condensation temperature of gaseous selenium and its oxides, and purified gas, amorphous forms of selenium, selenic acid and spent refrigerant are obtained, then selenium and selenic acid is sent for disposal, and the spent refrigerant is sent to recovery and reuse, and ice (H 2 O), dry ice (CO 2 ), or a mixture thereof can be used as a refrigerant.
RU2009107503/03A 2009-03-02 2009-03-02 Procedure for complex development of coal deposit RU2390634C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107503/03A RU2390634C1 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Procedure for complex development of coal deposit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107503/03A RU2390634C1 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Procedure for complex development of coal deposit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2390634C1 true RU2390634C1 (en) 2010-05-27

Family

ID=42680477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107503/03A RU2390634C1 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Procedure for complex development of coal deposit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2390634C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9428978B2 (en) 2012-06-28 2016-08-30 Carbon Energy Limited Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9435184B2 (en) 2012-06-28 2016-09-06 Carbon Energy Limited Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРЕЙНИН Е.В. Возможен ли экологически чистый углеэнергетический комплекс, Уголь, N1, 2008, с.38-40. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9428978B2 (en) 2012-06-28 2016-08-30 Carbon Energy Limited Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9435184B2 (en) 2012-06-28 2016-09-06 Carbon Energy Limited Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9963949B2 (en) 2012-06-28 2018-05-08 Carbon Energy Limited Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9976403B2 (en) 2012-06-28 2018-05-22 Carbon Energy Limited Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2380615C1 (en) Method of recycling domestic waste by using pyrolysis reactor, system for implementation thereof and pyrolysis reactor
CN101824332B (en) Production equipment for comprehensively utilizing renewable energy resources of waste and old plastics, tires and waste engine oil
CN104016596B (en) A kind of rotary kiln with power generation assembly
CN206531067U (en) A kind of system of refuse pyrolysis gasification and melting
CN102964047B (en) Treatment method of sludge drying
CN106500107A (en) A kind of system and method for refuse pyrolysis gasification and melting
EP2607453B1 (en) Vertical pyrolysis equipment for coal substance
CN101955803A (en) Low-rank coal carbonization method
CN105509059A (en) Power generation system and power generation method
CN105757676A (en) Garbage cracking furnace system
RU2627865C1 (en) Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation
RU2390634C1 (en) Procedure for complex development of coal deposit
CN103289714A (en) Dry distiller and oil sand pyrolysis-dry distillation system
AU2012362081B2 (en) Biomass syngas purification process under positive pressure for producing oil and system configuration thereof
WO2009025569A1 (en) Method for producing synthesis gas and semi-coke from organic biomass and device for carrying out said method
KR20130013385A (en) Apparatus of tar removal and recovery using solid particles
CN201713491U (en) Comprehensive utilization and production equipment for renewable energy sources of waste plastics, waste tyres and used oil
CN203319927U (en) Dry distiller and oil sand pyrolytic dry distillation system
CN102260538B (en) Method and device for air-floatation flow-state high-temperature heat-transfer gasification of biomass
CN108085062A (en) A kind of total heat recovery coal gasifier device
CN106477837A (en) A kind of system and method being generated electricity using mud
CN202401035U (en) Biomass air-floatation flow-state high-temperature heat-exchange gasifying device
TWI516315B (en) Treatment and Treatment System of Oil Desiccation and Contaminated Soil Thermal Desorption
RU2671742C1 (en) Assembly for processing of sewage drain sediments
CN206408258U (en) A kind of system of Treatment of Sludge coupling reduction ironmaking

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110303