RU2524605C2 - Recovery of solid fuel pyrolysis chemical products - Google Patents

Recovery of solid fuel pyrolysis chemical products Download PDF

Info

Publication number
RU2524605C2
RU2524605C2 RU2012130545/05A RU2012130545A RU2524605C2 RU 2524605 C2 RU2524605 C2 RU 2524605C2 RU 2012130545/05 A RU2012130545/05 A RU 2012130545/05A RU 2012130545 A RU2012130545 A RU 2012130545A RU 2524605 C2 RU2524605 C2 RU 2524605C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
gas
resin
hydrogen
gases
Prior art date
Application number
RU2012130545/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012130545A (en
Inventor
Марк Борисович Школлер
Сергей Павлович Мочалов
Анатолий Алексеевич Ивушкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет"
Priority to RU2012130545/05A priority Critical patent/RU2524605C2/en
Publication of RU2012130545A publication Critical patent/RU2012130545A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2524605C2 publication Critical patent/RU2524605C2/en

Links

Landscapes

  • Industrial Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to chemical industry and metallurgy. Proposed method comprises cooling of solid fuel pyrolysis gases to 25-30°C in primary gas refrigerator (2). Then, gases are cleaned of ammonia, naphthalene and hydrogen sulphide in deep gas cleaning device (4). Green benzene is absorbed at final cooling device (5) to extract hydrogen in unit (12). Resin extracted at carbonisation is treated along with water at stoichiometric ratio of resin:water = 1:1.5. Obtained water-resin emulsion includes sludges and liquid organic wastes. This emulsion is gasified in allothermic gas generator (13) with production of water gas at CO/H2=1:1 to be enriched with hydrogen extracted at unit (12), at gas mixer (16) to CO/H2 ratio equal to 1:2-2.5 for production of synthesis gas.
EFFECT: decreased pollution of the environment.
1 dwg

Description

Изобретение относится к углехимической промышленности и может быть использовано в металлургии и химической промышленности для создания на предприятиях коксохимии и полукоксования возможности для производства нового ассортимента продуктов, имеющих высокую добавленную стоимость, снижения опасности загрязнения окружающей среды.The invention relates to the coal chemical industry and can be used in metallurgy and the chemical industry to create opportunities for the production of a new range of products with high added value at the enterprises of coke chemistry and semi-coking, to reduce the risk of environmental pollution.

Известно, что при низкотемпературном (полукоксовании) и высокотемпературном (коксование) пиролизе твердых топлив наряду с твердыми продуктами (кокс, полукокс), пользующимися широким спросом в металлургии, машиностроении, химической промышленности, образуются значительные количества высокопотенциальных пиролизных газов, бензольных углеводородов, смол и воды.It is known that with low-temperature (semi-coking) and high-temperature (coking) pyrolysis of solid fuels, along with solid products (coke, semi-coke), which are in great demand in metallurgy, mechanical engineering, and the chemical industry, significant quantities of high-potential pyrolysis gases, benzene hydrocarbons, resins, and water are formed .

Выход газа, смол и воды в различных пиролизных процессах следующий: % мас. от исходного сухого сырья.The output of gas, resins and water in various pyrolysis processes is as follows:% wt. from the source of dry raw materials.

Коксование:Coking: смолаresin водаwater газgas 3,03.0 2,52,5 15fifteen Полукоксование:Semi-coking: каменный угольcoal 9,49,4 3,53,5 14fourteen бурый угольbrown coal 11,011.0 7,67.6 15fifteen Состав газов коксования и полукоксованияComposition of coking and semi-coking gases Газ предприятияGas enterprises Состав газа, % об.The composition of the gas,% vol. СН4 CH 4 CmHn C m H n H2 H 2 СОWith CO2 CO 2 O2 O 2 N2 N 2 Q,
ккал/м3
Q,
kcal / m 3
КоксохимическогоCoke Chemical 2525 2,52,5 5858 6,56.5 2,52,5 0,50.5 4four 40004000 Полукоксования каменных углейCoal semi-coking 42,542.5 2,02.0 28,528.5 13,513.5 10,010.0 2,52,5 2,52,5 51005100 Полукоксования
бурых углей
Semi-coking
brown coal
20,820.8 5,05,0 21,821.8 21,721.7 22,122.1 0,50.5 8,38.3 47604760

Недостатком существующих технологий утилизации химических продуктов пиролиза твердых топлив является то, что в их основе лежат традиционные способы фракционирования и экстракции, что не позволяет разделить сложные смеси нескольких тысяч органических соединений на индивидуальные продукты, с высокой добавленной стоимостью (С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А. А. Кауфман. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых. С.Петербург: Недра. 2009. С.581-742, Школлер М. Б. Полукоксование каменных и бурых углей. Новокузнецк: Инженерная академия России. - 2001. - С.164-193).A drawback of existing technologies for the utilization of chemical products of solid fuel pyrolysis is that they are based on traditional methods of fractionation and extraction, which does not allow to separate complex mixtures of several thousand organic compounds into individual products with high added value (S.A. Akhmetov, M. Kh. Ishmiyarov, A. A. Kaufman, Technology for the processing of oil, gas and solid fossil fuels. St. Petersburg: Nedra. 2009. P.581-742, Shkoller M. B. Semicoking of coal and lignite. Novokuznetsk: Engineering Acade Russia Ia -. 2001. - S.164-193).

Наибольшим спросом из продуктов переработки смолы коксохимического предприятия пользуется самое высококипящее соединение - пек, в котором, однако, присутствует повышенная концентрация канцерогенных веществ. Остальные широкие фракции дистилляции смол преимущественно используются в качестве дешевых энергоносителей. Также только в качестве энергоносителей используются и обогащенные молекулярным водородом газы пиролиза.The highest-boiling compound - pitch, in which, however, there is an increased concentration of carcinogens, is in greatest demand from the products of the resin processing of the coke-chemical enterprise. The remaining wide fractions of the distillation of resins are mainly used as cheap energy carriers. Also, pyrolysis gases enriched in molecular hydrogen are used only as energy carriers.

Весьма сложными являются проблемы очистки химически загрязненных вод, получаемых в процессе коксования в количестве, сопоставимом с выходом смолы, утилизации жидких отходов химического блока.Very difficult are the problems of treating chemically contaminated waters obtained in the process of coking in an amount comparable to the yield of resin, recycling liquid waste from the chemical unit.

Низкий спрос на химические продукты пиролиза твердых топлив делает невыгодным эксплуатацию химических блоков предприятий пиролиза углей и на рынок выходят технологии производства кокса и полукокса с полным сжиганием газов пиролиза непосредственно в реакторе коксования или полукоксования. Это не позволяет осуществлять энергохимическую переработку топлива и получать кроме тепла химическую продукцию. Такой путь является одним из наиболее тупиковым в решении проблемы создания безотходных технологий переработки органического топлива.The low demand for chemical products of solid fuel pyrolysis makes it unprofitable to operate the chemical blocks of coal pyrolysis enterprises and coke and semi-coke production technologies with complete combustion of pyrolysis gases directly in the coking or semi-coking reactor enter the market. This does not allow the energy-chemical processing of fuel and receive, in addition to heat, chemical products. Such a path is one of the most impasse in solving the problem of creating non-waste technologies for processing organic fuel.

Поэтому одновременно ведутся работы по совершенствованию процессов переработки смол и газов пиролиза твердых топливTherefore, at the same time, work is underway to improve the processing of resins and solid fuel pyrolysis gases

Известен патент Российской Федерации «Способ переработки каменноугольной смолы» №2255956, сутью которого является каталитическая гидрогенизация смолы коксования в смеси с 10% воды с целью получения сырья для производства игольчатого кокса. Недостатком этого способа наряду со сложной многооперационностью предлагаемой технологии является то, что улучшаются свойства только пековой фракции. Остальная часть смолы по-прежнему представляет собой дешевые технические продукты. К тому же данный способ неприменим для переработки смол полукоксования.Known patent of the Russian Federation "Method for processing coal tar" No. 2255956, the essence of which is the catalytic hydrogenation of coking resins in a mixture with 10% water in order to obtain raw materials for the production of needle coke. The disadvantage of this method along with the complex multioperability of the proposed technology is that the properties of only the pitch fraction are improved. The rest of the resin is still cheap technical products. In addition, this method is not applicable for the processing of semi-coking resins.

В соответствии с заявкой на патент США №2002/0052532, НКИ 585/275 для переработки смолы полукоксования необходимо также применить многооперационные технологии каталитического гидрирования и гидрокрекинга с последующей дистилляцией (фракционированием), экстракцией каталитическим риформингом.In accordance with application for US patent No. 2002/0052532, NKI 585/275 for the processing of semi-coking resin, it is also necessary to apply multi-operation technologies of catalytic hydrogenation and hydrocracking with subsequent distillation (fractionation), extraction by catalytic reforming.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ утилизации химических продуктов, описанный в статье П. Димер, Х.Ю. Киллих, К. Кнопп, Х.Б. Люнген, М. Райнке, П. Шмеле. // Возможности утилизации доменного газа наThe closest analogue of the proposed method is the method of disposal of chemical products described in the article P. Dimer, H.Yu. Killich, C. Knopp, H.B. Lyungen, M. Rainke, P. Schmele. // Possibilities for utilization of blast furnace gas at

металлургическом комбинате. Черные металлы, декабрь, 2004, с.10-17, рис.7, (стр.13). Недостатками этого способа является то, что в нем предусматривается газификация только смолы. Эксперименты показывают, что газификация смолы, а не эмульсий с водой сопровождается обильным сажеобразованием, которое характеризуется повышенным содержанием канцерогенных соединений, в частности бенз(а)пирена. Кроме того, в способе не предусматривается утилизация воды коксования, выделяющейся при охлаждении коксового газа и жидких органических отходов, образующихся при его глубокой очистке.metallurgical plant. Ferrous metals, December 2004, pp. 10-17, Fig. 7, (p. 13). The disadvantages of this method is that it provides gasification only resin. Experiments show that the gasification of tar, and not emulsions with water, is accompanied by abundant soot formation, which is characterized by an increased content of carcinogenic compounds, in particular benz (a) pyrene. In addition, the method does not provide for the utilization of coking water released during the cooling of coke oven gas and liquid organic waste generated during its deep cleaning.

Предложен универсальный способ утилизации химических продуктов пиролиза твердых топлив, задачей которого является замена существующего ассортимента маловостребованных химических продуктов пиролиза твердых топлив ассортиментом химических продуктов, пользующихся широким спросом, снижение загрязнения окружающей среды.A universal method for the disposal of chemical products for the pyrolysis of solid fuels is proposed, the task of which is to replace the existing assortment of low-demand chemical products for the pyrolysis of solid fuels with an assortment of chemical products that are in high demand, and reduce environmental pollution.

В способе утилизации химических продуктов пиролиза твердых топлив, включающем охлаждение газов до температуры 25-30°C, выделение и разделение смолы, воды и фусов, очистку газов от аммиака, нафталина и сероводорода, улавливание и переработку сырого бензола, выделение из газов водорода, переработку смолы, очистку воды, утилизацию жидких органических отходов и фусов, переработка всей смолы осуществляется совместно с водой в стехиометрическом соотношении смола:вода = 1:1,5 путем приготовления водосмоляной эмульсии, включающей также фусы и жидкие органические отходы и газификацию этой эмульсии в аллотермическом газогенераторе с получением водяного газа с соотношением CO/H2=1:1, обогащением водяного газа водородом, выделенным из исходного газа до соотношения CO/H2=1:2-2,5 для получения синтез-газа.In a method for the disposal of chemical products of the pyrolysis of solid fuels, including cooling gases to a temperature of 25-30 ° C, the separation and separation of tar, water and fus, gas purification from ammonia, naphthalene and hydrogen sulfide, the capture and processing of crude benzene, the evolution of hydrogen from gases, processing resins, water treatment, utilization of liquid organic waste and fus, the processing of the entire resin is carried out together with water in a stoichiometric ratio of resin: water = 1: 1.5 by preparing a water-tar emulsion, which also includes fus and liquids and gasification of organic waste in the emulsion allothermic gasifier to obtain water gas with a ratio of CO / H 2 = 1: 1, water gas enriched with hydrogen extracted from the feed gas to a ratio of CO / H 2 = 1: 2-2.5 for the synthesis of gas.

В соответствии с этим способом отделенные при охлаждении газов пиролиза смола, вода пиролиза и органические отходы используются для приготовлении водосмоляных эмульсий в стехиометрическом соотношении углерода органических соединений и воды=1:1,5 масс. Эти эмульсии подвергаются газификации в обогреваемом аллотермическом газогенераторе с получением водяного газа состава: 50% об.CO+50% об.H2. Из газов пиролиза выделяется молекулярный водород, часть которого смешивается с водяным газом для получения синтез-газа с соотношением CO/H2=2-2,5 об. Остальное количество водорода является товарной продукцией предприятия. Синтез-газ направляется на установку данного предприятия по каталитическому синтезу по известной технологии (например, Фишера-Тропша, Мобил, Цеосин и др) для получением моторных топлив (высокооктанового бензина, дизельного топлива) спиртов и ароматических углеводородов. Газы синтеза используются для получения тепла и генерации электроэнергии, вода синтеза на приготовление исходных смоловодяных эмульсий (см. рис.).In accordance with this method, the resin, pyrolysis water and organic waste separated during cooling of pyrolysis gases are used to prepare water-tar emulsions in a stoichiometric ratio of carbon of organic compounds and water = 1: 1.5 mass. These emulsions are gasified in a heated allothermic gas generator to produce water gas of the composition: 50% vol. CO + 50% vol. H 2 . Molecular hydrogen is released from the pyrolysis gases, part of which is mixed with water gas to produce synthesis gas with a ratio of CO / H 2 = 2-2.5 vol. The remaining amount of hydrogen is a commercial product of the enterprise. The synthesis gas is sent to the installation of this enterprise for catalytic synthesis using known technology (for example, Fischer-Tropsch, Mobile, Zeosin, etc.) to produce motor fuels (high-octane gasoline, diesel fuel) alcohols and aromatic hydrocarbons. Synthesis gases are used to generate heat and generate electricity, and synthesis water is used to prepare initial tar-water emulsions (see. Fig.).

К основным видам твердого топлива относятся каменные и бурые угли. Пиролиз является основным технологическим процессом их переработки и осуществляется в двух вариантах - полукоксование (нагревание до 500-600°C) и коксование (нагревание до 900-1000°C). 1.The main types of solid fuels include coal and lignite. Pyrolysis is the main technological process of their processing and is carried out in two versions - semi-coking (heating to 500-600 ° C) and coking (heating to 900-1000 ° C). one.

При том, что смолы коксования, а также смолы полукоксования каменных и бурых углей по углеводородному составу значительно и даже принципиально отличаются друг от друга, по содержанию основного элемента - углерода они близки между собой.Despite the fact that coking resins, as well as semi-coking resins of hard and brown coals, differ significantly and even fundamentally from each other in terms of hydrocarbon composition, they are close to each other in the content of the main element - carbon.

По экспериментальным данным получено:According to experimental data obtained:

Распределения основных элементов ОМУ в продуктах полукоксованияDistributions of the basic elements of WMD in semi-coking products

Виды твердых топливTypes of solid fuels Перешло при полукоксовании в смолу и газ, % к содержанию данного элемента в углеTransitioned during semicoking to tar and gas,% to the content of this element in coal CC HH NN OO Бурые углиBrown coals 17-2217-22 61-6461-64 68-8368-83 57-8657-86 Каменные углиCoal 18-2518-25 40-6540-65 15-3215-32 48-9048-90

Содержание углерода составляет % мас.:The carbon content is% wt .:

Смола коксования каменных углей - 91,0Coal coking resin - 91.0

Смола полукоксования каменных углей - 89,5Coal semi-coking resin - 89.5

Смола полукоксования бурых углей - 89,0Brown coal semi-coking resin - 89.0

Универсальность предлагаемого способа заключается именно в том, что переработка смол любого углеводородного состав осуществляется в процессе пароводяной газификации водосмоляной эмульсии на основе одной и той же реакцияThe universality of the proposed method lies precisely in the fact that the processing of resins of any hydrocarbon composition is carried out in the process of steam-water gasification of a water-tar emulsion based on the same reaction

C+Н2O=CO+H2 C + H 2 O = CO + H 2

при одном и том же массовом стехиометрическом соотношении углерода смолы и воды (вода пиролиза + технологические воды) в эмульсии = 1,:1,5.with the same mass stoichiometric ratio of carbon resin and water (pyrolysis water + process water) in the emulsion = 1,: 1.5.

Поскольку содержания углерода в смолах различных топлив близки между собой то и газы процесса газификации также незначительно отличаются и соответствуют требованиям, предъявляемым к составу синтез-газа по соотношению H2/C=2-2,5 об.Since the carbon content in the resins of various fuels are close to each other, the gases of the gasification process also differ slightly and meet the requirements for the composition of the synthesis gas in the ratio of H 2 / C = 2-2.5 vol.

Выполнены эксперименты по газификации водосмоляных эмульсий на основе смол полукоксования каменных и бурых углей в одинаковых условиях (температура 980-1000°C, давление 1 атм).Experiments were carried out on the gasification of water-tar emulsions based on semi-coking resins of hard and brown coals under the same conditions (temperature 980-1000 ° C, pressure 1 atm).

Пример 1 Проведена газификация водосмоляной эмульсии на основе смолы полукоксования каменных углей. Получен газ состава, % об.Example 1 Gasification of a water-tar emulsion based on semi-coking coal tar was carried out. Received gas composition,% vol.

Наименование показателейThe name of indicators Средняя температура, °CAverage temperature, ° C 990990 Состав сухого газа, % обThe composition of the dry gas,% vol CO2 CO 2 3,513,51 CnHm C n H m 1,901.90 O2 O 2 0,210.21 COCO 40,8040.80 H2 H 2 50,6250.62 CH4 CH 4 1,341.34 N2 N 2 1,631,63 Соотношение H2/COH 2 / CO ratio 1,241.24 Выход газа на 1 кг смолы, нм3/кгThe gas output per 1 kg of resin, nm 3 / kg 3,03.0 Степень разложения вод. пара, %The degree of decomposition of water. couple,% 4,564,56 Коэффициент газификации, %Gasification coefficient,% 93,593.5

Пример 2Example 2

Проведена газификация водосмоляной эмульсии на основе смолы полукоксования бурых углей. Получен газ состава, % об.Gasification of a water-tar emulsion based on brown coal semi-coking resin was carried out. Received gas composition,% vol.

Наименование показателейThe name of indicators Средняя температура, °СAverage temperature, ° С 990990 Состав сухого газа, %The composition of the dry gas,% CO2 CO 2 4,184.18 CnHm C n H m 1,221.22 O2 O 2 0.950.95 COCO 42,9042.90 H2 H 2 47,9847.98 CH4 CH 4 1,351.35 N2 N 2 1,411.41 Соотношение H2/COH 2 / CO ratio 1,121.12 Выход газа на 1 кг смолы, нм3/кгThe gas output per 1 kg of resin, nm 3 / kg 2,62.6 Степень разложения водяного пара, %The degree of decomposition of water vapor,% 5,855.85 Коэффициент газификации, %Gasification coefficient,% 87,087.0

Полученные данные свидетельствуют, что синтез-газы, полученные по предлагаемому способу из водосмоляных эмульсий на основе смол полукоксования бурых и каменных углей, практически несущественно отличаются по своему составу.The data obtained indicate that the synthesis gases obtained by the proposed method from water-tar emulsions based on semi-coking resins of brown and bituminous coals, practically insignificantly differ in their composition.

Выделение водорода из газов пиролиза различных видов твердых топлив для обогащения синтез-газов, полученных из водосмоляных эмульсий, также осуществляется по единой технологии.The evolution of hydrogen from the pyrolysis gases of various types of solid fuels for the enrichment of synthesis gases obtained from water-tar emulsions is also carried out according to a single technology.

Газы пиролиза, выходящие из реактора пиролиза твердого топлива 20, охлажденные в газосборнике 1 с 600-800 до 80°C, поступают в первичный газовый холодильник 2. Сконденсировавшиеся в газосборнике смола и вода поступают в механизированный осветлитель 3. В первичном газовом холодильнике 2 газы охлаждается до температуры 25°C и выделившиеся дополнительные количества смолы и воды также поступают в механизированный осветлитель 3. Выделенные в механизированном осветлителе 3 смола, вода и фусы поступают в соответствующие сборники 6, 7, 8. Из сборника 7 вода в необходимых количествах распределяется в газосборник 1 и диспергатор 11, в который также поступает вся смола из сборника 6, фусы из сборника фусов 8. Избыток воды из сборника 7 направляется в устройство биохимической очистки 9. Из первичного газового холодильника 2 газы направляются на устройство 4 глубокой очистки от нафталина, аммиака, сероводород, затем в устройство 5 конечного охлаждения газа и абсорбции сырого бензола и далее - в устройство 12 для выделения водорода. Водород аккумулируется в газгольдере 14. Обезводороженный «богатый газ», содержащий более 40-60% об. метана, используется для отопления реакторов пиролиза твердых топлив 20 и обогрева аллотермического газогенератора 13 смоловодяной эмульсии с кольцевой топкой.The pyrolysis gases leaving the solid fuel pyrolysis reactor 20, cooled in gas collector 1 from 600-800 to 80 ° C, enter the primary gas cooler 2. Resin and water condensed in the gas collector enter the mechanized clarifier 3. In the primary gas cooler 2 the gases are cooled to a temperature of 25 ° C and the additional amounts of resin and water that are released also enter the mechanized clarifier 3. The 3 resin, water and fus extracted in the mechanized clarifier enter the respective collectors 6, 7, 8. Water from the collector 7 in necessary quantities is distributed into the gas collector 1 and dispersant 11, which also receives all the resin from the collector 6, the fusibles from the fusee collector 8. Excess water from the collector 7 is sent to the biochemical treatment device 9. From the primary gas cooler 2, the gases are sent to the device 4 deep purification from naphthalene, ammonia, hydrogen sulfide, then to the device 5 for the final cooling of the gas and absorption of crude benzene and then to the device 12 for hydrogen evolution. Hydrogen is accumulated in the gas tank 14. The dehydrated “rich gas” containing more than 40-60% vol. methane, is used for heating solid fuel pyrolysis reactors 20 and heating the allothermic gas generator 13 of a resin-water emulsion with a ring firebox.

Выделенные на устройствах 4 и 5 жидкие отходы также поступают из сборников 10 в диспергатор 11. Смоловодяная эмульсия из диспергатора 11 поступает в аллотермический газогенератор 13. В аллотермическом газогенераторе 13 в результате взаимодействия углерода смолы и органических отходов с парами воды при температуре 900-1000°C продуцируется водяной газ, состоящий из: 50% об. CO+50% об. H2 (соотношение CO/H2=1:1), который аккумулируется в газгольдере 15. В газовом смесителе 16 водяной газ обогащается по содержанию водорода за счет его смешения с частью водорода из газгольдера 14 до соотношения H2:CO=2-2,5:1. Из газового смесителя 16 синтез-газ направляется в устройство данного предприятия 17 по каталитическому синтезу моторного топлива: высокооктанового бензина, дизельного топлива, спиртов, ароматических углеводородов (синтезы Фишера-Тропша, Мобил, Цеосин и др.), являющихся новыми высоколиквидными продуктами предприятия. Новой продукцией предприятия также является более 60% водорода, аккумулированного в газгольдере 14, который перерабатывается на установке 17 каталитического синтеза в моторные топлива и другие органические вещества.Liquid waste isolated on devices 4 and 5 also flows from the collectors 10 to the dispersant 11. The tar emulsion from the dispersant 11 enters the allothermic gas generator 13. In the allothermic gas generator 13 as a result of the interaction of carbon resin and organic waste with water vapor at a temperature of 900-1000 ° C water gas is produced, consisting of: 50% vol. CO + 50% vol. H 2 (ratio CO / H 2 = 1: 1), which is accumulated in the gas tank 15. In the gas mixer 16, the water gas is enriched in the hydrogen content by mixing it with part of the hydrogen from the gas tank 14 to the ratio H 2 : CO = 2-2 5: 1. From the gas mixer 16, the synthesis gas is sent to the device of this enterprise 17 for the catalytic synthesis of motor fuel: high-octane gasoline, diesel fuel, alcohols, aromatic hydrocarbons (Fischer-Tropsch, Mobil, Zeosin synthesis, etc.), which are new highly liquid products of the enterprise. The new products of the enterprise are also more than 60% of the hydrogen accumulated in the gas tank 14, which is processed at the catalytic synthesis unit 17 into motor fuels and other organic substances.

Попутные газы синтеза моторных топлив будут использоваться для генерации электроэнергии на газотурбинной установке (ГТУ).Associated gases for the synthesis of motor fuels will be used to generate electricity in a gas turbine installation (GTU).

Сырой бензол, абсорбированный из коксового газа, в устройстве 5 выделяется из абсорбента в устройстве 18 для выделения сырого бензола, а затем разделяется на чистые продукты в устройстве для ректификации 19 по традиционным технологиям.Crude benzene absorbed from coke oven gas in the device 5 is separated from the absorbent in the device 18 for the separation of crude benzene, and then separated into pure products in the device for distillation 19 according to traditional technologies.

Пример эффективности использования изобретенияAn example of the effectiveness of the use of the invention

Использование предлагаемого комплекса позволит получить ежегодно на предприятии мощностью 3 млн. т кокса/год вместо 80 тыс.т дешевых технических масел и 80 тыс. т пека следующую продукцию:Using the proposed complex will allow to receive annually at the enterprise with a capacity of 3 million tons of coke / year instead of 80 thousand tons of cheap technical oils and 80 thousand tons of pitch the following products:

Автобензин с ОЧ 90-100-110 тыс. тGasoline with OCh 90-100-110 thousand tons

Дизельное топливо - 10-11 тыс. тDiesel fuel - 10-11 thousand tons

Водород - 500-550 млн. м3 Hydrogen - 500-550 million m 3

Бензол высокой чистоты - 25-30 тыс. тHigh purity benzene - 25-30 thousand tons

Электроэнергия 25-30 МВтElectricity 25-30 MW

Более чем в 2,5 раза снижается нагрузка на водоочистные сооружения. Устраняется также проблема утилизации фусов и других жидких отходов. Экспериментально показано, что при газификации смоловодяных эмульсий по сравнению с газификацией только смолы имеет место:The load on the water treatment plant is reduced more than 2.5 times. The problem of disposal of fus and other liquid waste is also eliminated. It has been experimentally shown that when gasifying tar-water emulsions compared to gasification of tar only, the following takes place:

- сокращение выхода в газовых выбросах NOx (примерно на 50%), примерно в 3-4 раза снижается выброс сажистых отложений, и бенз(а)пирена в 2-3 раза.- reduction of the output in gas emissions of NOx (by about 50%), the emission of soot deposits is reduced by about 3-4 times, and benz (a) pyrene by 2-3 times.

- повышение эффективности и ресурса работы газогенератора. При газификации эмульсии часть капель долетает до поверхностей нагрева и взрывается на них, что способствует не только предотвращению отложений, но и очистке этих поверхностей от старых сажистых образований.- improving the efficiency and resource of the gas generator. During the gasification of the emulsion, part of the droplets reaches the heating surfaces and explodes on them, which helps not only to prevent deposits, but also to clean these surfaces of old soot formations.

Все устройства и процессы являются устройствами последнего поколения и отработаны для промышленного использования.All devices and processes are the latest generation devices and are developed for industrial use.

Claims (1)

Способ утилизации химических продуктов пиролиза твердых топлив, включающий выделение и разделение смолы, воды и фусов, очистку газов от аммиака, нафталина и сероводорода, улавливание и переработку сырого бензола, выделение из газов водорода, переработку смолы, очистку воды, утилизацию жидких органических отходов и фусов, отличающийся тем, что охлаждение газов осуществляют до температуры 25-30°C, а переработку всей смолы осуществляют совместно с водой в стехиометрическом соотношении смола : вода = 1:1,5 путем приготовления водосмоляной эмульсии, включающей также фусы и жидкие органические отходы, и газификацию этой эмульсии в аллотермическом газогенераторе с получением водяного газа с соотношением CO:H2=1:1, обогащением водяного газа водородом, выделенным из прошедшего глубокую очистку газа до соотношения CO:H2=1:2-2,5 для получения синтез-газа. A method for utilization of chemical products of pyrolysis of solid fuels, including the separation and separation of resin, water and fus, gas purification from ammonia, naphthalene and hydrogen sulfide, the capture and processing of crude benzene, hydrogen evolution from gases, resin processing, water purification, utilization of liquid organic waste and fus , characterized in that the cooling of gases is carried out to a temperature of 25-30 ° C, and the processing of the entire resin is carried out together with water in a stoichiometric ratio of resin: water = 1: 1.5 by preparing a water-tar emulsion and including fus and liquid organic waste, and gasification of this emulsion in an allothermal gas generator to produce water gas with a ratio of CO: H 2 = 1: 1, enriching the water gas with hydrogen isolated from a deeply purified gas to a ratio of CO: H 2 = 1: 2-2.5 to produce synthesis gas.
RU2012130545/05A 2012-07-17 2012-07-17 Recovery of solid fuel pyrolysis chemical products RU2524605C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130545/05A RU2524605C2 (en) 2012-07-17 2012-07-17 Recovery of solid fuel pyrolysis chemical products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130545/05A RU2524605C2 (en) 2012-07-17 2012-07-17 Recovery of solid fuel pyrolysis chemical products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012130545A RU2012130545A (en) 2014-01-27
RU2524605C2 true RU2524605C2 (en) 2014-07-27

Family

ID=49956813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130545/05A RU2524605C2 (en) 2012-07-17 2012-07-17 Recovery of solid fuel pyrolysis chemical products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2524605C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4201655A (en) * 1976-12-17 1980-05-06 Continental Oil Company Process for making metallurgical coke
US4909923A (en) * 1984-06-22 1990-03-20 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Method for hydrogenation of coal tar pitch
DE4328685C2 (en) * 1993-08-26 2003-10-30 Thyssen Krupp Encoke Gmbh Process for the partial oxidation of coke oven gas
RU2255956C1 (en) * 2004-02-18 2005-07-10 Озеренко Алексей Анатольевич Coal-tar pitch processing method
RU2320699C1 (en) * 2006-12-05 2008-03-27 Ооо "Тту" Method and apparatus for thermal processing of high-ash and low-grade solid fuels
RU2405025C1 (en) * 2009-04-20 2010-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" Gas-generator installation with reverse combustion process for producing synthetic gas from carbonaceous material and carbon dioxide
RU2010145366A (en) * 2010-11-08 2012-05-20 Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр (КазНЦ РАН) (RU) METHOD FOR INTEGRATED THERMOCHEMICAL PROCESSING OF SOLID FUEL WITH SEQUENTIAL DISPOSAL OF SEPARATION PRODUCTS

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4201655A (en) * 1976-12-17 1980-05-06 Continental Oil Company Process for making metallurgical coke
US4909923A (en) * 1984-06-22 1990-03-20 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Method for hydrogenation of coal tar pitch
DE4328685C2 (en) * 1993-08-26 2003-10-30 Thyssen Krupp Encoke Gmbh Process for the partial oxidation of coke oven gas
RU2255956C1 (en) * 2004-02-18 2005-07-10 Озеренко Алексей Анатольевич Coal-tar pitch processing method
RU2320699C1 (en) * 2006-12-05 2008-03-27 Ооо "Тту" Method and apparatus for thermal processing of high-ash and low-grade solid fuels
RU2405025C1 (en) * 2009-04-20 2010-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" Gas-generator installation with reverse combustion process for producing synthetic gas from carbonaceous material and carbon dioxide
RU2010145366A (en) * 2010-11-08 2012-05-20 Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр (КазНЦ РАН) (RU) METHOD FOR INTEGRATED THERMOCHEMICAL PROCESSING OF SOLID FUEL WITH SEQUENTIAL DISPOSAL OF SEPARATION PRODUCTS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012130545A (en) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chhiti et al. Thermal conversion of biomass, pyrolysis and gasification
RU2460757C1 (en) Method and equipment for multi-stage liquefying of carbon-containing solid fuel
CN103305246B (en) Pyrolytic poly-generation method of low-rank coal and system
CN102159527A (en) System and method for converting solids into fuel
CN104428401A (en) Two stage gasification with dual quench
CN101580728A (en) Process technology for non-caking coal or weak caking coal
WO2014196924A1 (en) System and method for converting plastic/rubber to hydrocarbon fuel by thermo-catalytic process
KR101123385B1 (en) 2 stages pyrolysis and gasification hybrid system of high viscosity oilsand bitumen for synthetic liquid fuel and syngas production method using it
AU2017201103B2 (en) Method and apparatus for liquefaction and distillation of volatile matter within solid carbonaceous material
RU2524605C2 (en) Recovery of solid fuel pyrolysis chemical products
Batenin et al. Thermal methods of reprocessing wood and peat for power engineering purposes
CN104593079A (en) Process for producing clean synthesis gas from crushed coal
RU2378317C2 (en) Method of non-waste thermal processing of heavy oil residues mixed with solid fuel
RU2413749C2 (en) Procedure for complex coal processing and installation for its implementation
Yabe et al. Development of coal partial hydropyrolysis process
CN1842584A (en) Recycling method and system
Kim et al. Production of a Clean Hydrogen‐Rich Gas by the Staged Gasification of Biomass and Plastic Waste
DE10037762B4 (en) Device for generating electricity from biomass by gasification with subsequent catalytic elimination of tar compounds from the fuel gas
Binder Product flexibility from biomass steam gasification applying gas upgrading and synthesis processes
Joseph Process for the conversion of solid combustibles into liquid fuel
Smith Impact of Densified Biomass Feedstocks on Biofuel Production from Biomass Gasification
RU128881U1 (en) COMPLEX OF EQUIPMENT OF THE CHEMICAL BLOCK OF THE COXOCHEMICAL ENTERPRISE
Schobert Toward the zero-emission coal-to-liquids plant
Striugas et al. Comparison of steam reforming of biomass gasification tars over lithuanian dolomite and waste tires char
Frauen et al. Method for treatment of tar-bearing fuel gas

Legal Events

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

Effective date: 20150718