SU1663011A1

SU1663011A1 - Способ переработки высокозольного топлива

Info

Publication number: SU1663011A1
Application number: SU894637832A
Authority: SU
Inventors: Клеменсас-Антанас Антано Иорудас; Сергей Аркадьевич Верещака; Евгений Геннадьевич Маслов; Виталий Иванович Чикул; Александр Михайлович Мясоедов
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского
Priority date: 1989-01-16
Filing date: 1989-01-16
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение относитс к способам термической переработки твердых топлив и позвол ет упростить технологию очистки парогазовой смеси и снизить содержание механических примесей в т желой и средней смоле. Парогазовую смесь (ПГС) при нагреве сланца зольным теплоносителем орошают смесью конденсатов т желой и легкой смолы, в результате чего снижаетс содержание механических примесей в ПГС. Часть легких фракций из орошаемой смеси переходит в ПГС, одновременно ее охлажда . Несконденсированную ПГС направл ют на ректификацию с выделением средней и легкой фракций смолы. Т желую фракцию смолы, очищенную от механических примесей, смешивают с бензином и направл ют на ректификацию. Максимальное содержание механических примесей в т желой и средней фракци х смолы не превышает 0,3% при сохранении выхода смолы. 1 ил.

Description

СЛ

С

Изобретение относитс к термической переработке твердых топлив и может быть использовано в сланцеперерабатывающей промышленности и в энергетике при осуществлении комплексной энерготехнологической переработки твердых топлив.

Цель изобретени - упрощение технологии и снижение содержани механических примесей в т желой и средней смоле.

На чертеже приведена принципиальна схема установки дл осуществлени предложенного способа.

Установка содержит реактор 1, аэрофонтанную топку 2 и сепаратор теплоносител 3, которые объединены в контур циркул ции теплоносител , скруббер-сто к 4 линией парогазовой смеси 5 соединен с

системой сухой очистки парогазовой смеси (ПГС) от механических примесей, вмонтированной в реактор 1 и барельетом 6 с конденсатором т желой смолы 7. Последний линией т желой смолы 8 соединен с буферной емкостью 9 и трубопроводом 10 с ректификационной колонной 11. Верх ректификационной колонны трубопроводом 12 соединен с конденсатором бензина 13, а средн часть колонны трубопроводом 14 с установленным на нем насосом 15 соединена со скруббером-сто ком 4 и барельетом 6. Одновременно насос 15 трубопроводом 16 соединен со складом легких фракций конденсата . Нижн часть ректификационной колонны 11 трубопроводом Неустановленным на нем насосом 18 соединена со склаО

о со

о

дом очищенной смолы. Буферна емкость 9 трубопроводом 19 с установленным на нем насосом 20 и теплообменником (холодильником ) 21 соединена с трубопроводом 14 рециркул ции легкой фракции конденсата Кроме того, насос 20 трубопроводом 22 соединен со средствами очистки смолы от механических примесей 23.

Конденсатор бензина 13 трубопроводом 24 соединен с сепаратором 25. Верхн часть сепаратора трубопроводом 26 соединена с потребителем газа полукоксовани , нижн его часть трубопроводом 27 с установленным на нем насосом 28 соединена со складом подсмольной воды, и средн часть - трубопроводом 29 с установленным на нем насосом 30 соединена с ректификационной колонной и трубопроводом 31 со средствами очистки смеси от механических,примесей 23. Одновременно насос 30 трубопроводом 32 соединен со складом бензина .

Нижн часть средств очистки смеси осаждением трубопроводом 33 с установленным на нем насосом 34 соединена с реактором 1, а верхн часть трубопроводом 35 с установленным на нем насосом 36 и теплообменником 37 соединена со средней частью ректификационной колонны 11.

Установка работает следующим образом .

Подготовленное дробленое и подсушенное топливо подают в реактор 1, где его перемешивают с поступающим из сепаратора 3 зольным теплоносителем и нагревают до оптимальной дл данного вида топлива температуры термодеструкции. При нагреве топлива получают парогазовую смесь и коксозольный остаток. Последний передают в аэрофонтанную топку 2, В ней в потоке подогретого воздушного дуть сжигают горючую массу коксозольного остатка и выделенное тепло расходуетс на нагрев негорючей (зольной) массы и дымовых газов . Из топки 2 аэровзвесь передают в сепаратор 3, в котором выдел ют необходимое дл ведени процесса количество зольного теплоносител и возвращают в реактор 1. Оставшуюс золу и дымовые газы вывод т из процессе и после утилизации их физического тепла и санитарной очистки сбрасывают в окружающую среду. Полученную парогазовую смесь в реакторе 1 очищают от механических примесей (пыли ) в специально дл этих целей вмонтированных циклонных сепараторах и по линии 5 передают в скруббер-сто к 4. Последний орошают смесью т желой и легких фракций собственных охлажденных конденсатов. Той же смесью орошают и барельет 6.

В результате орошени из ПГС вымываютс остатки унесенной из реактора пыли, парогазова смесь охлаждаетс , а орошаема смесь конденсатов нагреваетс . При нагреве из орошаемой смеси испар ютс легкие фракции и переход т в ПГС, одновременно при охлаждении ПГС происходит конденсаци и выделение т желой фракции смолы, котора переходит в орошаемый конденсат.

0 Таким образом, выделенное при охлаждении ПГС и конденсации т желой фракции смолы тепло не тер етс , а с парами испаренных легких фракций уноситс (передаетс ) в ректификационную колонну 11.

5

Смесь газообразных и жидких продуктов по барельету 6 предают в конденсатор 7. В последнем отдел ют парообразные продукты от конденсата и парогазовую

0 смесь после охлаждени в конденсаторе 7 до заданной температуры передает в ректификационную колонну 11. Конденсат т желой смолы тю линии 8 передают в буферную емкость 9, в которой накаливаетс и хранит5 с необходимое дл работы контура орошени количество т желой смолы. Из этой емкости при помощи насоса 20 по трубопроводу 19 через теплообменник 21 конденсат т желой смолы направл ют в контур цирку0 л ции орошени , а избыток по трубопроводу 22 попадает в средства очистки смолы от механических примесей 23.

Несконденсированную в конденсаторе 7 парогазовую смесь по трубопроводу 10

5 передают в нижнюю часть ректификационной колонны 11. В последней без подвода дополнительного тепла провод т ректификацию с одновременной конденсацией оставшейс после орошени и конденсации

0 т желой фракции смолы парогазовой смеси, а несконденсированную часть, содержащую бензиновые фракции, подсмольную воду и газ полукоксовани по трубопроводу 12 передают в конденсатор 13. В последнем ос5 татки парогазовой смеси охлаждают до 2Q-30°C и совместно с конденсатом по трубопроводу 24 направл ют в сепаратор 25. В последнем газ полукоксовани отдел ют от конденсата и по трубопроводу 26 передают

0 потребителю. Полученный конденсат раздел ют на подсмольную воду и бензин. Под- смольную воду по трубопроводу 27 при помощи насоса 28 передают потребителю, а бензин при помощи насоса 30 по трубоп5 роводу 22 направл ют на орошение колонны и по трубопроводу 31 - в средства очистки смолы 23 дл перемешивани с г - желой фракцией конденсата. Избыток бензина по трубопроводу 32 направл ют на склад.

Сконденсированные в нижней части колонны средние и т желые фракции смолы содержат менее 0,3% технологических примесей и вл ютс очищенной товарной смолой . Эту смолу по трубопроводу 17 при помощи насоса 18 передают на склад.

Часть легких фракций конденсата смолы со средней части колонны при помощи насоса 15 по трубопроводу 16 передают на склад легкой фракции смолы.

Направл емый на орошение парогазовой смеси конденсат легкой фракции смолы в скруббере-сто ке 4 нагревают выше температуры кипени этой фракции, полностью его испар ют и с парогазовой смесью возвращают в ректификационную колонну. Таким образом, эту фракцию конденсата циркулируют в замкнутом контуре, она не тер етс и в результате многократного испарени и конденсации паров обеспечиваетс колонна необходимым количеством тепла дл ректификации ПГС.

В средствах очистки смолы от механических примесей 23 перемешивают т желую фракцию смолы с бензином и смесь подвергают декантации и/или центрифугированию . Очищенную от механических примесей смесь при помощи насоса 36 по трубопроводу 35 через теплообменник 37 передают в среднюю часть ректификационной колонны 11. Здесь от смолы отгон ют бензин, средне-т желую фракцию смолы собирают в нижней части колонны, а пары бензина направл ют в конденсатор 13 на повторную рециркул цию.

Отделенные от смолы фусы при помощи насоса 34 по трубопроводу 33 направл ют на стадию нагрева топлива. На этой стадии фусы подвергают повторной деструкции. Полученную при этом ПГС в смеси с ПГС полученной от термодеструкции топлива передают в отделение конденсации, а содержащиес в них механические примеси смешиваютс с коксозольным остатком, провод т аэрофонтанную топку и с золой вывод т из процесса.

П р и м е р. На установку по переработке горючего сланца с твердым теплоносителем подают сланец-кукерсит: влажность Wp 12,4%, зольность АР42,0%, углекислота карбонатов (С0а)рк 20,0% и теплота сгорани 2600 ккал/кг в количестве 139 т/ч. В сушилке , в потоке дымовых газов сланец нагревают до 110°С и получают высушенный мелкозернистый сухой сланец в количестве 115 т/ч. В реакторе 1 его смешивают с 340 т/ч нагретого до 800°С зольного теплоносител . В реакторе температуру смеси поддерживают 480°С и провод т термодеструк- горючей массы сланца. В результате этой операции получают 29,57 т/ч парогазовой смеси (ПГС) с температурой 480°С и 5 содержанием пыли 0.258 кг/м . В циклон-, ном сепараторе ПГС очищают от пыли цо содержани ееО,019 кг/м3. Очищенную ПГС с температурой 480°С и содержанием механических примесей (пыли) 0,019 кг/м на0 правл ют в орошаемый смесью т желой и легкой фракции смолы скруббер-сто к 4 с содержанием т желой фракции смолы в смеси 80% и по орошаемому той же смесью барельету 6 передают в конденсатор т же5 лой смолы 7. Расход смеси на орошение ПГС составл ет 45 т/час. На выходе из конденсатора температуру ПГС поддерживают 250°С. В результате этих операций из ПГС выдел ют 8 т/ч т желой фракции конденса0 та и в смеси с поданной на орошение 36 т/ч т желой фракции смолы ее передают в буферную емкость 9. При этом содержание механических примесей в т желой фракции смолы составл ет 5,8%. Из буферной емко5 сти 9 36 т/ч т желой фракции смолы направл ют на перемешивание с 9 т/ч легкой смолы и полученной смесью орошают ПГС. а 8 т/ч передают в средства очистки от механических примесей 23.

0Обогащенный парами легкой фракции

поток ПГС 30,57 т/ч с температурой 250°С из конденсатора т желой смолы 7 направл ют в ректификационную колонну 11, в которую из средств очистки смолы от

5 механических примесей 23 поступает 13 т/ч очищенной смеси т желой смолы с бензином и 2 т/ч бензина на орошение колонны. С низа колонны отводитс 9,8 т/ч средне-т желой фракции смолы с содержанием меха0 нических примесей 0,23%. Со средней части

колонны 4,1 т/ч легких фракций смолы с

содержанием механических примесей

0,02%, сверху колонны отвод тс пары

22,67 кг/ч, состо щие из подсмольной во5 ды, бензина и газа полукоксовани с температурой 110°С. После охлаждени паров до 30°С и конденсации бензина и подсмольной воды газ полукоксовани передают потребителю , а смесь бензина и подсмольной во0 ды раздел ют: 2 т/ч бензина направл ют на орошение колонны, 8,0 т/ч бензина направл ют на смешивание с т желой смолой в средствах очистки и 2,0 т/ч - потребителю. Полученный бензин и подсмольна вода

5 практически не содержат механических примесей.

Т желую смолу смешивают с бензином в соотношении 1:1. После очистки получают 13т очищенной смеси, которую направл ют в колонну на отгонку бензина и 1,5 т фусов,

которые передают в реактор на повторную деструкцию.

Таким образом, в предложенном способе получают чистую, незагр зненную меха- ническимипримес ми смолу.

Максимальное содержание механических примесей в т желой и средней фракции смолы не превышает 0,3%, в то врем как по известному способу в неочищенной т желой смоле содержитс до 8%, а во фракци х средней смолы - до 1% механических примесей . По известному способу необходимо очищать т желую и среднюю фракции смолы , а по предлагаемому - только т желую фракцию смолы. При этом объем очищаемой от механических примесей смолы по предложенному способу сокращаетс примерно в два раза. По предлагаемому способу выход смолы сохран етс таким образом, как в известном, т.е. 64,1% на органическую массу или 95,7% от выхода в алюминиевом реторте.

При этом упрощаетс переработка - не требуетс создание специальных установок

воздух

Claims

дл очистки смолы, снижаетс количество тепла, требуемое на очистку смолы. Формула изобретени Способ переработки высокозольного

топлива, включающий нагрев его с образованием парогазовой смеси, орошение парогазовой смеси конденсатом т желой смолы и охлаждение ее с выделением конденсата т желой смолы, ректификацию несконденсированной части парогазовой смеси с выделением средней и легкой смолы, отделение бензина, перемешивание конденсата т желой смолы с бензином и очистку отстоем полученной смеси от

механических примесей с отводом очищенной смеси и фусов, отличающийс тем, что, с целью упрощени и снижени содержани механических примесей в т желой и средней смоле, орошение парогазовой смеси осуществл ют смесью конденсатов т желой и легкой смолы и очищенную от механических примесей смесь т желой смолы с бензином возвращают на ректификацию .

лкгоз

Подсмольна Вода I