SU812186A3

SU812186A3 - Способ получени углеводородовиз угл

Info

Publication number: SU812186A3
Application number: SU782646409A
Authority: SU
Inventors: Айзенлор Карл-Хайнц; Гэнсслен Ханс
Original assignee: Металлгезельшафт Аг (Фирма)
Priority date: 1977-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1981-03-07
Also published as: AU3869978A; DE2735829A1; AU519923B2; US4260472A

Description

Изобретение относится к способам получения углеводородов из угля и может быть использовано в углехимической промышленности.

Известны способы получения углеводородов из угля путем каталитического гидрирования исходного угля с последующим разделением продуктов гидрирования [1] и [2] .

Наиболее близким к изобретению является способ получения углеводородов из угля путем гидрирования исходного угля с последующим разделением продуктов гидрирования (з]. ,

Процесс проводят в присутствий катализатора или без него, при 350450°С, Давлении водорода 100-350 ат, соотношении растворителя и угля 1:2 - 10:1.

В качестве растворителя используют кубовый остаток вакуумной дистил-. ляции сырой нефти с температурой начала кипения 260°С.

Полученные продукты разделяют с (получением углеводородов н смолисто го остатка.

Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается пред-г лагаемым способом получения углеводородов из угля¹ путем гидрирования исходного угля, последующего разделения продуктов гидрирования с получением углеводородов и смолистого остатка,, смешения остатка с углем, имеющим размер гранул 3-50 мм, и газификации смеси в неподвижном слое под давлением 10-100 ат в противотоке газифицирующих агентов.

Желательно смолистый остаток перед смешением с углем гранулировать с получением гранул размером 3-50 мм.

Гидрирование угля проводят при 300-500^0, давлении 100-400 ат в присутствии вводимого извне катализатора или без него.

Продукты, получаемые в- результа- . те газификации, можно перерабатывать различными путями.

Возможность варьирования способа поясняется с помощью чертежа.

В зону 1 подготовки (обогащения) угля по линии 2 загружают предварительно размельченный уголь с размером зерен менее 2 мм, по линии 3 нефтяные фракции с т. кип. 250-450°С. В зоне 1 подготовки осуществляют мощью транспортирующего устройства 28 подают в зону 29 газификации угля под.давлением, куда по линии 30 подают зернистый уголь с размером зерен 3-50 мм. Газификацию проводят в неподвижном слое, «через который в противотоке пропускают снизу газифицирующие агенты. В качестве газифицирующих агентов используют.водяной пар, подаваемый, по линии 31, и кислород, подаваемый по линии 3.2. Наряду с этими газифицирующими агентами можно использовать! также С0_а, В зоне газификации угля технологический процесс проводят при давлении 10-100, преимущественно 15-50 ат.

Полинии 33 из зоны газификации угля отводят зону, содержащую применяемый в зоне 5 гидрирования катализатор. Образующийся неочищенный газ ....... .. ^температурой 300-800°С выводят давлении, преимущественно при 50-200С,20 из зоны газификации угля по линии 34 и направляют в зону 35 охлаждения, в которой осуществляется также грубая промывкаапомощью циркулирующего конденсата.' Избыток конденсата по линии 36 подают в эону 37 отделения смолы, Так как конденсат содержит смолу и масло. Охлажденный газ ϊιό линии 38 подается в зону 39 тонкой очистки, где'из газа удаляют сернистые соединения и , чтобы довести газ до необходимой степени чистоты для синтеза.

дальнейшее размельчение угля и интенсивное перемешивание с нефтяными фракциями. По линии 4 в зону подготовки подают катализатор, 2-10 вес.%' ' отношению к исходному углю. Из зоны 1 подготовки.пульпу из угля направляют в зону гидрирования 5.

., . По линии 6 в зону гидрирования 5 подают водород. '

Продукт зоны гидрирования 5 по .

(линии 7 направляют в зону 8 разделе’ния, где при 400-450°С происходит разделение жидкой и парообразной фаз. Посредством фракционированной конденсации сжижаемые углеводороды отделяют от потока газа. Остаточный газ отводят по трубопроводу 9. Кой денсирующиеся компоненты в зоне- 8 • разделения разделяют посредством перегонки (дистилляции). Фракцию с т. кип. 30-250^0 при нормальном по линии 10 направляют на установку 11 гидроочистки, куда по линии 12 подают водород, йа установке гидроочистки осуществляют каталитическое превращение угля совместно с обессериванием.

По линйи 13 отводят бензин, используемый в качестве моторного топлива. Для повышения октанового числа бензин можно подавать полностью или частично по линии 14 в зону 15 ароматизации.. Полученный продукт Отбирают по линии 16. Из зоны 8 разделения по линии 17 отводят высококипящую фракцию ст. кип. не менее 230^0 при нормальном давлении и направляют ее на установку 18 гидрокрекинга, . куда водород подают ио линии 19* Желательно гидрокрекинг проводить с использованием катализаторов. Продукт гидрокрекинга направляют в зону 20 перегонки (дистилляция). Более тяжелую фракцию отводят ϊιό линии 21 и используют в качестве дизельного топлива. Более легкую фракцию по линии 22 направляют в зону 15 ароматизации.

Подаваемая в зону 5 гидрирования пульпа содержит 30-60% твердых веществ.

Давление в зоне гидрирования составляет 100-400, преимущественно 120-350 ат, температура 300-500,' преимущественно 4О0~475°С.

♦Горячий шлам отводят из зоны .8 . разделения по линии 23. Он содержит непрореагировавший уголь, высококирящие масла и катализаторный материал в случае его применения для гидрйрова'ния. Шлам подают в зону 24 вакуумной дистилляции. Полученную ниэкокипящую фракцию по линии 25 подают на установку 18 гидрокрекинга. Высокоплавкий, содержащий смолу . и твёрдые вещества остаток по линии 26 направляют в зону 27 гранулировд .ния. Гранулированный остаток с по10

В зависимости от состава газа до или после Тонкой очистки конверсией можно регулировать содержание=СО и Я_й в газе (на чертеже не показано). Газ из зоны тонкой очистки, состоящий главным образом из СО, и сн₄, направляют. по линии 40 в зону 41 40 синтеза по методу Фишера-Тропша.

Процесс вэтой зоне проводят при давлении5-30 бар, Температуре 150-350°С, преимуществейно в присутствии катализаторов . катализаторы могут-содержать В качестве активных компонентов, например, кобальт, марганец или железо. Как правило, используют неподвижный слой катализатора. Реакция превращения протекает изотермически и адиабатически* Первичный продукт синтеза посредством теплообмена И охлаждения выделяют из газового потока и по линии 42 направляют к разделительному устройству 43, По линии 44 отводят бензин, по линии 5э 45 - дизельное топливе. Высококипящий остаток отводят по линии 46 и направляют в зону 47 расщепления парафина, куда по линии 48 подают водород. Образующийся бензин отводят 60 по линии 49, дизельное топливо по линии 50. Эти продукты целесообразно еще подвергать очистке для удаления содержащих кислород соединений (на чертеже не показано). Остаточные газы из эоны 41 синтеза по методу

Фишера-Тропша отводят по линии 51 и используют по назначению.

В зону 37 отделения смолы по линии 52 можно подавать продукты перегонки смолы из зоны гидрирования 5. Полученные при этом фракции можно вновь использовать в процессе. Так, например, содержащая твердые вещества тяжелая смола и кипящие при температуре выше 250°С дистилляты и конденсаты направляют в линию 3 и оттуда в зону 1 подготовки (обогащения) . фракцию с диапазоном темпера- гур кипения бензина можно направлять в установку · 11 для гидроочистки, а более высококипящие конденсаты или дистилляты, за исключением содержащих твердые вещества конденсатов или остаточных масел, направлять на установку 18 гидрокрекинга, наиболее тяжелую, содержащую пыль фракцию мож-·· ' но рециркулировать в зону 29 газификации угля.

Пример 1. Используемый.каменный уголь содержит около 4,65вес,% золы и около 2,78 вес.% воды. Чистый уголь без воды и золы имеет следую), вес.%: 80,44

4,76

12,37

1,27

1,17 .

ниже данные отно,щий химический состав • С н о

N S

Все следующие сятся к чистому углю. 1000 т ЧИСТОГО угля с размером зерен менее 2 мм перемешивают ύ 1500 т фракции мае.ла гидрирования, имеющей т. кип. 250-³³:450°С, в зоне 1 подготовки в пульпу. В зоне 1 подготовки осуществ7 Ляют последующее размельчение угля до зёрен е размером менее 500 мкм и не менее 50% с размером зёрен менее 100 мкм. С такими же размерами зерен в зону 1 подготовки в качестве катализатора подают20 т железистого шлама с участка обогащения бокситов. Шлам состоит в основном из гидрата окиси железа. Пульпу из угля, масла и катализатора подают в зону гидрирования и при этом ее компримируют до 350 бар и нагревают до температуры реакции 460°с, Нагревание пульпы осуществляют в присутствии водорода, который в количестве 65 т в виде свежего газа подают по трубопроводу <6 а зону 5 гидрирования. В зоне гидрирования химически связывается'55 т Hj, 10 т вместе с неконденсйрующимися низкокипящими углеводородами из зоны 8 разделения в качестве остаточного . газа отводят по трубопроводу 9. Этот остаточный газ содержит, кроме того, СО, 0¾.г HjjS и NHj. В первой ступени ;разделения при 450°С и рабочем давлении в зоне гидрирования 350 бар полу- > чают шлам в количестве 480 т, кото- _:рый состоит из неиспаряющихся угле- 65 водородов, непрореагировавшего угля, /золы и катализатора. После ступенчатого понижения давления шлам подвергают перегонке (дистилляции) под вакуумом в зоне 24. При этом получают 260 т дистиллята и 220 т высокоплавкого смолистого остатка, который состоит из 25 т золы, 50 т непрореагировавшего угля, 20 т катализатора и 100 т соединений углеро.д да, водорода, кислорода, серы и азо’ .та. Дистиллят направляют по линии 3 непосредственно в зону 1 подготовки.

В зоне 8 разделения после охлаждения выделяют 1740 т жидких продук:ТОВ, которые с помощью дистилляции 15 'подвергают дальнейшему разделению.

При этом 1240 т выделившегося тяжелого масла по трубопроводу 3 также подают в зону 1 подготовки. Затем 'при дистилляции выделяют 530 т жидких продуктов с верхним пределом кипения 440°С, которые подают частично в установку 11 гидроочистки и частично на установку 18 гидрокрекинга. Высокоплавкий остаток из зоны 24 дистилляции под вакуумом, который имеет т. пл. выше 100°С, подают в зону 27 гранулирования. В зоне гранулирования расплав нагнетают через сопла диаметром около 10 мм в водяную ванну и таким образом формуют'в жгуты, которые затем дробят на гранулы длиной 5-10 мм. Влажный гранулят перемешивают с зернистым (с размером гранул 3-50 мм) углем в соотношении 220 т гранулята к 897 т угля (в пересчете на чистый уголь) и подают в зону 29 газификации под давлением, откуда отводят 125 т золы в виде кусков, которые содержат .20 т катализатора гидрирования. Это количество катализатора считается, потерянным. При охлаждении неочищенного газа из зоны гидрирования под давлением конденсируют 77 т смолы и масла. Фракцию, содержащую тяжелую смолу, по линии 3 также подают в зону 1 подготовки, сред; ний дистиллят из зоны 37 отделения направляют на установку 18 гидрокрекинга. Низкокипящую фракцию подают -л на установку 11 гидроочистки. Получающийся при тонкой очистке газа газовый бензин в количестве 43 т также обрабатывают на установке 11 гидроочистки. Полученный при этом продукт гидроочистки вместе с бензином, полученным на установке гидрокрекинга, подвергают ароматизации в зоне ароматизации, при этом в зоне ароматизаций образуется водород. Из зоны гидрирования угля и переработки выделяющихся при газификации продуктов (без синтеза по методу Фишера-Тропша) получают 284 т автомобиль*ного бензина и 314 т дизельного топлива. Образующиеся в зонах и установках 5, 8, 11, 18 и 20 остаточные га55

Ί аы освобождают от СО^, обессеривают и совместно с десульфированным остаточным газом из зоны 15 ароматизации при температуре и под давлением · .разлагают на компоненты. Выделенный водород возвращают в процесс. Метан и этан служат для получения водорода известным способом. Пропан может отводиться в качестве сжиженного газа, а бутан служит для регулирования давления . пара полученного бензина.

Прошедший зону 39 тонкой очистки ,синтеэ-гаэ состоит практически из СО и Н_а наряду с небольшим количеством метана.

В зоне синтеза по методу ФишераТропша в присутствии многоступенчатого неподвижного слоя железного ка тализатора синтеэ-гаэ при температур· рах около 220° С и давлении 30 ат превращается в углеводороды. Степень конверсии (превращения) составляет 20 90% в пересчете на СО и Н^. Продукт реакции из газового потока выделяют конденсированием посредством охлаждения до комнатной температуры. Посредством охлаждения до температуры 25 ниже 0°С при рабочем давлении синтеза выделяют лигроин. В разделительном устройстве из конденсаторов отгоняют бензиновую фракцию дизельного топлива. Оба продукта перед их отводом в качестве моторных топлив подвергают легкой очистке для того, чтобы повысить октановое число и уда лить содержащие кислород компоненты.

Из разделительного устройства 43 __ остаток перегонки направляется в зону 47 расщепления парафина, где в присутствии водорода происходит каталитическое разложение с получением главным образом дизельного топлива и бензина. В целом после пере- 40 работки в зоне синтеза по методу Фишера-Тропша получают 142 т автомобильного бензина и 72 т дизельного топлива.

Остаточные газы подвергают охлажде-|5 нию и разложению.

Смесь компонентов синтез-газа, С0₂ и Н₂ возвращают в эону 41 синтеза, метан/и этан подвергают реформингу , фракцию после гидрирования jq олефинов отводят в виде сжиженного газа. Фракцию С_л добавляют к полученному бензину.

«в. зоне гидрирования и зоне синтеза по методу Фишера-Тропша совместно из 1897 т чистого угля получают · 426 т автомобильного бензина и 386 т дизельного топлива. Кроме того, 110 т пропана отводят в виде сжиженного газа. Такой выход соответствует термическому коэффициенту полезного 60 действия 65% без учета необходимого для создания энергии угля и без включения 'побочных продуктов · серы, ам1миака и спиртов С₄- иэ эоны синтеза по методу Фишера-Тропша. 65

Пример 2. Процесс проводят по примеру 1.

1000 т чистого угля подвергают гидрированию. Однако в зону газификации загружают 1794 т чистого угля и 220 т высокоплавкого остатка. Таким 'образом, дополнительно 64 т смолы направляют на установку 12 гидрокрекинга и 16 т газового бензина на установку 11 для гидроочистки. Благодаря этому выход из зоны гидрирования автомобильного бензина и дизельного топлива возрастает, соответственно, до 284 т и 384 т,.

Выход первичного продукта из зоны синтеза по методу Фишера-Тропша увеличивается почти в два раза в сравнении с примером 1. В зоне 47 расщепления парафина поддерживают более низкие температуры, благодаря чему увеличивается выход жидких продуктов. Получают 178 т автомобильного бензина и 217 т дизельного топлива. Выход пропана повышается до 150 т. Благодаря повышенному выходу продуктов-из зоны синтеза по методу Фишера-Тропша соответственно возрастает количество остаточного газа. Так как расход водорода на гидрирование изменяется незначительно, то избыток остаточного газа можно Использовать для производства энергии, например в качестве газа дальнего газоснабжения или для газовой турбины.

Пример 3. Процесс проводят по примеру 1, однако в технологическую схему не включен синтез по методу Фишера-Тропша. Как пояснялось в примере 1, для гидрирования 1000 т чистого угля требуется 70-75 т водорода. Часть этого водорода получают из образующегося при гидрировании в количестве 60 т метана. С помощью известного парового риформинга и^»· - этого метана получают богатый водородом газ. В эону· 29 газификации подают 220 т высокоплавкого остатка и 200 т зернистого угля. Из газа зоны газификации после очистки и.конверсии (превращения) посредством низкотемпературного разложения получают газ с содержанием не менее 95 объем.% Н^. Его можно использовать в процессе гидрирования. Конденсат газа эоны газификации направляют в эону 37 отделения смолы. При этом отделяют 43 т смолы, которую направляют .на установку 18 гидрокрекинга. Кроме того, образуется 23 т газового бенэина, который направляют на установку 11 гидроочистки. В результате процесса получают- '264 т автомобильного бензина и 284 т дизельного топлива .

Claims

Изобретение относитс к способам получени углеводородозв из угл и может быть использовано в углехимической пр 4ьшшенности. Известны сиодобы получени углеводородов из угл путем каталитн ес кого гидрировани исходного угл с пос &заутху м разделением продуктов гищ)ироэа1да fl и 2 . Наиболее блиэкксм к изобретению вл етс способ получени углеводородов из угл путем гидрировани ис ходного угл с последукнцим разделен ем продуктов гидрировани 1з. Процесс провод т в присутствий к тализатора или без него, при 356450°С , давлении водорода 100-350 ат соотнсшении растворител и угл 1:2 - 10:1. В качестве растворител использу ют кубовый остаток вакуумной дисти л ции сырой нефти с температурой на чала кипени . Полученные продукты раздел ют с получением углеводородов и смолисто го остатка. Целью изобретени вл етс повыг шение вЕОхода целевых продуктов. Поставленна цель достигаетс предлагаемым способом получени углеводородов из угл путем гидрировани исходного угл , последующего разделени продуктов гидрировани с получением углеводородов и смолистого остатка,, смешени остатка с углем, имеющим размер гранул 3-50 мм, и газификации смеси в неподвижном слое под давлением 10-100 ат в противотоке газифицирующих агентов. Желательно смолистый остаток перед смешением с углем гранулировать с получением гранул размером 3-50 мм. Гидрирование угл провод т при ЗрО-500°С, давлении 100-400 ат в присутствии вводимого извне катализатора или без него. Продукты, получаемые а- результа- . те газификации, можно перерабатывать различными пут ми. Возможность варьировани способа по сн етс с помощью чертежа. В зону 1 подготовки (обогащени ) угл по линии 2 загружают предварительно размельченный уголь с размером зерен менее 2 мм, по линии 3 нефт ные фракции с т. кип. 250-450 0. В зоне 1 подготовки осуществл ют дальнейшее размельчение угл и инте сивное перемешивание с нефт ными фракци ми. По линии 4 в зону подготовки подают катализатор, 2-1,0 вес, 1W отношению к исходному углю. Из зоны 1 подготовки.пульпу из угл направл ют в зону гидрировани 5. ., . По линии б в зону гидрировани 5 подают водород. . . Продукт зоны гидрировани 5 по . тинии 7 и-аправл ют в зону jS разделе ни где при 400-450с происходив разделецйе жидкой и парообразной фа Посредством фракцнонироваиной конденсации сжижаемые углеводороды отдел ют от потока газа. ОсТаточшый газ отвод т по трубопроводу 9. Кой денсируюащес компоненты э зонв; 8 разделени раздел ют посредством перегонки (дистилл ции). Фракцию с т. кип. Зб-250 с при нормальном давлении, преимущественно при по линии 10 направл ют на установку 11 гидроочистка, куда по линии 12 подают водород. На установке гид роочистки осуиествл ют каталитическое превращение угл совместно, с обессериванием. По линии 13 отвод т бензин, испо зуетйый в качестве моторного топлива Дл повешени октанового числа бензин можно подавать полностью или частично по линии 14 в зону 15 ароматизации .. Полученный продукт Отбйрают по линии 16. Из зоны 8 рййделе ни- по линии 17 отвод т вьасокок л щую фракцию ст. кип. не менее 2 при нормальном давлении и напрайл ют ее на уста,новку 18 ги рокрекинга куда водорсэд подают по линии 19 Желательно гидрокрекинг проводифь с использованием катализаторов. Про дукт гидрокрекинга направл ют в зону 20 перегонки (дистилл ци ), Более т желую фракцию отвод т по лини 21 и используют в качестве дизельного топлива. Более легкую фракци в по линии 22 направл ют в зону 15 ар матизации. Подаваема в зону 5 гидрировани пульпа содержит 30-60% твердых веществ .. Давлевве а зоне гидрировани сгосфавл ет 100-400, преимущественно 120-350 ат, температура 300-500, преимущественно 400-475 С. Гор чий шлам отвод т из зоны 8 разделени по линии 23. Он содержит недрореагировавший уголь, высококиП вчйе масла и катализаторный материал в случае его применени ; дл гидрировани . Шлам подают в зону 24 вакуумной дистилл1 ции. Полученную ниэкокип щую фракцию по линии 25 подают на установку 18 гидрокрекинга . Высокоплавкий, содержащий смолу и твердые вещества остаток по линии 26 направл ют в зону 27 гранулировд .ии . Гранулированный остаток с помощью транспортирующего устройства 28 подают в зону 29 газификации угл под.давлением, куда по линии 30 подают зернистый уголь с размером зерен 3-50 мм. Газификацию провод т в неподвижном слое, через который в противотоке пропускают снизу газифицирующие агенты. В качестве газифицирующих агентов используют.вод ной парI подаваемой пО линии 31, и кислород, nojaiiEtSiaeMEaK по линии 3.2. Нар ду с этими газифицирующими агенхаойи можно йСОоиьзовать также GO. в Зоне газификадн угл технологический йррцеео п мэйо т при давлении , йрвиму вст венно 15-5-0 ат. По ЛИНИЙ 33 КЗ зоны газификации угл отвод т зону, .содержащую йримеН ёмьаЕй 9 зой© 5 гидрировани катали Qjop . Обр азуйаднйс неочищенный таз с; т:й да атуррй 300-ВОб°С вывод т из зоны гадифйкацйи угл по линии 34 и а«равл50(т в. зону 35 охлаждени , в которой осуществл етс также груба .«ромывкй с псумс цью цйркулируюmfejpo конденсата.. Избкгток конденсата й лийин 36 подаю в эону 37 отделений смоль так как конденсат содержи Смолу и масло. Охлажденный газ й6 ЛИВИИ 38 подаетс в зону 39 тон.кбй очистки, гдеиз газа удал ют сернйеще соединени и NH , чтобы довести газ й0 иеобходйМоЙ степени чис 5ГОТВ1 дл синтейй . , . . . Щ завийимре и оЛ состава газа до и после тонкой очистки конверсйей ЦС5ЖНО регулировать еод ржание со и , э газе (на черте © не показано), Газ йа/зоны тонкой очистки, состо iBi rnaBflSM образом ИЗ со, н. и .сн, НбВ: авл $051:. по линии 40 в зону 41 (Зйнфеэа по методу Фишера-тропша. ВДйцесо в этой зоне провод т при давлении 5-36 , Фвлшературе 150-350 с, йреимувдэствейно в присутствии ката эатр| рв Катализафорн могут содержать s .качестве активных компонентрЬ , йап-рймер, кобальт, марганец или жепеэо. Как правило, используют нваодаижи В1й слой катализатора. Реакци превра1авнн протекает изотермич&акн и адиабатически. Первичный продукт синтеза поередотвом теплообиена и охлаждени авдел ют из газового пртрка и по линии 42 направл ют к раэдеЛйтвльнрму устройству 43. По линии 44 отвод т Сенэнн, по линии 45 -дизельное топливо. Высококип пшй остаток отвод т по линии 46 и направл ют в эрку 47 расщеплени парафина , куда но линии 48 подают водород . О&разуки11ийс бензин отвод т по лин в 49, Д15зельнов топливо по линии 50. Эти продукты целесообразнр еще под1вергать очистке дл удалени содержащих кислород соединений (на чертеже не показано). Остаточные газы из зоны 41 -синтеза по методу Фишера-Тропша отвод т по линии 51 и используют по назначению. В зону 37 отделени смолы по линии 52 можно подавать продукты пере гонки смолы .из зоны гидрировани 5. Полученные при этом фракдйн можно вновь исполь.зовать в процессе. Так, например, содержаща твердые вещест ва т жела смола и кип щие при температуре выше 25 0°С дистилл ты и ко денсаты направл ют в линию 3 и отTyj a в зону 1 подготовки (обогащени ). фракцию с диапазоном темпера |тур кипени бензина можно направл т в установку 11 дл гидаоо истки, а более высококип щие конденсаты или дистшш ты, за исключением содержащих твердые вёщёстзва конденсатов ил остаточных:масв, направл ть на устанонку 18 гидрокрекингаf наиболее т желую, содержсицую пыль фракцию мо но рециркулировать в зону 29 газифи кации угл . Пр. и м е р 1. Испольэуешлй. каменный уголь содержит около 4,б5вес „ЭОЛЫ и около 2,76 вес.% воды. Чистый уроль без воды и золы имеет следуй;Щий х 1мический состав, вес.%J : С 80,44 : . .V Н 4,76 О 12,37 N 1,27 ; , Л . vs: , 1,17... ,.... Все следун дие ниже данные относ тс к чистому углю, 1000 т чистого угл сразмером зерен менее 2 мм перемешивают е 1500 т фракции Madf ;ла гидрировани , имеющей т. кип. 2$ , в зоне 1 гюдготовки в .пульпу, В зоне 1 подзго овки осуществ |л ют посЯйдующее размельчение угл до зерен е размером менее 500 мкм и не Менее 50% с размером зерен : менее 100 мкм. С такими же размерами зерен в зону 1 подготовки в качестве ка:тализатора подают 20 т железистого шлама о участка обогащени бокситов . Шлам состоит в основном иЭ гидрата окиси железа. Пульпу из угл , масла и катализатора подают в зону гидрировани и при этом ее коМпримируют до 350 бар и нагревают до тфшературы реакции 46оЧ:, Нагревание пульпы осуществл клт в присутегвйи водорода, который в количестве 65 т в виде саежегр газа подают по трубопроводу 6 в зону 5 гидрировани , в зоне гидрировани химически св зываетс 55 т Н,, 10 т Н вместе с неконденсирующимис низкокип щими углеводородами из зоны 8 . разделени в качестве остаточного газа отвод т по трубопроводу 9. Этск остаточный газ содержит, кроме того СО, CQj, , и MHj. В первой ступени разделени при 450с и рабочем давле НИИ в зоне гидрировани 350 бар полу чают шлам в количестве 480 т, который состоит из неиспар ющихс углеводородов , непрореагировавшего угл , /золы и катализатора. После ступенчатого понижени давлени ишам подвергают перегонке (дистилл ции) под вакуумом в зоне 24. При этом получают 260 т дистилл та и 220 т высокоплавкого смолистого остатка, который состоит из 25 т золы, 50 т непрореагировавшего угл , 20 т катализатора и 100 т соединений углерода , водорода, кислорода, серы и азоТа , Дистилл т направл ют по линии 3 iнепосредственно в зону 1 подготовки. В зоне 8 разделени после охлаж;дёнй выдел ют 1740 т жидких продук;тов , которые с помощью дистилл ции подвергают дальнейшему разделению. При этом 1240 т вьщел вшегос т желого масла по трубопроводу 3 также подают в зону 1 подготовки. Затем при дистилл ции выдел ют 530 т жидких продуктов с верхним пределом кипени 440-G, которые подают частично в установку 11 гидроочистки и частично на установку 18 гидрокрекинга . Высокоплавкий остаток из зоны 24 дистилл ции под вакуумом, который имеет т. пл. выше 100°С, подают в зону 27 гранулировани . В зоне гранулировани расплав Hari eтают через сопла диаметром около 10 мм в вод ную ванну и таким образом формуютв жгуты, которые затем дроб х на гранулы длиной 5-10 мм. Влажный гранул т перемешивают с зернистым (с размером гранул 3-50 мм) углем в соотношении 220 т гранул та к 897 т угл (в пересчете на чистый уголь) и подают в зону 29 газификации под давлением, откуда отвод т 125 т золы в виде кусков, которые содержат .20 т катализатора гидрировани . Это количество катализатора считаетс , потер нным. При охлажде нии неочищенного газа из зоны гидрировани под давлением конденсируют 77 т смолы и масла. Фракцию, содержащую т желую смолу, по линии 3 также подают в зону 1 подготовки, сред-т НИИ дистилл т КЗ зоны 37 отделени направл ют на установку 18 гидрокрекинга . Низкокип щую фракцию подают на установку 11 гидроочистки. Получающийс при тонкой очистке газа газовый бензин в количестве 43 т также обрабатывают на установке 11 гидроочйотки . Полученный при этом продукт гидроочйстки вместе с бензином, полученным на установке гидрокрекингу , подвергают ароматизации в зоне 15 ароматизации, при этом в зоне ароматизацизаОбразуетс водород. Из зоны гидрировани угл и переработки выдел ющихс при газификации продуктов (без синтеза по методу Фишера-Тропша ) получают 284 т автомобильтного бензина и 314 т дизельного топлива . Образу мциес в зонах и уставрв ках 5, 8, 11, 18 и 20 остаточные гааы освобождают от Сб,, обессеривают и совместно с двсульфированным остаг точным газом из зоны 15 ароматизации при температуре и под давлением ,.еаэлагают на компоненты, Внаделенный водород возвращают в процесс. Метан и этан служат дл получени водорода известным способом. Пропан может отводитьс в качестве сжиженного газа , а бутан служит дл регулировани давлени .пара полученного бензина. Прошедший зону 39 тонкой очистки .синтез-газ состоит практически из СО и H/j, нар ду с небольшим количеством метана. В зоне синтеза по методу ФишераТропша в присутствии многоступенчатого неподвижного сло железного ка тализатора синтез-газ при темиерату pax около и давлении 30 af превращаетс в углеводороды. Степен конверсии (превращени ) составл ет 90% в пересчете на СО и Hj.- Продукт реакции из газового потока вьщел ют конденсированием посредством охлажд ни до комнатной температуры. Посредством охлаждени до температуры ниже 0°С при рабочем давлении синтеза выдел ют лигроин. В разделител ном устройстве из конденсаторов отгон ют бензиновую фракцию дизельного топлива. Оба продукта перед их отводом в качестве моторных топлив подвергают легкой очистке дл того, чтобы повысить октановое число и уд лить содержащие кислород компоненты . Из разделительного устройства/ 43 остаток перегонки направл етс в зону 4 7 расщеплени парафина, где в присутствии водорода происходит каталитическое разложение с получением главным образом дизельного топ лива и бензина. В целом после переработки в зоне синтеза по методу Фи шера-Тропша получают 142 т автомобильного бензина и 72 т дизельного топлива. Остаточные газы подвергают охлажд нйю и разложению. Смесь компонентов синтез-газа, СО и H,j возвращают в зону 41 синте за, метан/и этан подвергают реформингу , фракцию С после гидрировани олефинов отвод т в виде сжиженного газа. Фракцию С добавл ют к получе ному бензину. sB. зоне гидрировани и зоне синтеза по методу Фишера-Тропша совмес но из 1897 т чистого угл получают 426 т автомобильного бензина и 386 дизельного топлива. Кроме того, 110 т пропана отвод т в виде сжижен ного газа. Такой выход соответствуе термическому коэффициенту полезного действи 65% без учета необходимого дл создани энергии угл и без вкл чени побочных продуктов J серы, ам1миака и спиртой С иэ зоны синтеза по методу Фишера-Трошиа. Пример 2. Процесс провод т по примеру 1. loop т чистого угл подвергают гидрированию. Однако в зону газификации загружают 1794 т чистого угл и 220 т высокоплавкого остатка. Таким образом, дополнительно 64 т смолы направл ют на установку 12 гидрокрекинга и 16 т газового бензина на установку 11 дл гидроочисткн. Влагодар этому выход из зоны гидрировани автомобильного бензина и дизельного топлива возрастает, соответстBeifHo , до 284 т и 384 т, . йыход первичного продукта из зоны синтеза по методу Фишера-Тропша увеличиваетс почти в два раза в сравнении с примером 1. В зоне 47 расщеплени парафина поддерживают более низкие температуры, благодс1р чему увеличиваетс выход жидких продуктов. Получают 178 т автомобильного бензина и 217 т дизельного топлива. Выход пропана повышаетс до 150 т. Благодар повшиенному выходу продуктов-из зоны синтеза по методу Фишера-Тро1В а соответственно возрастает количество остаточного газа. Так как расход водорода на гидрирование измен етс незначительно , то избыток остаточного газа можно Использовать д производства энергии, например в качестве газа дальнего газоснабжени нли дл газовой турбины. Пример 3. Процесс провод т по примеру 1, однако в технологическую схему не включен синтез по методу Фишера-Тропша. Как по сн лось в примере 1, дл гидрировани 1000 т чистого угл требуетс 70-75 т водорода . Часть этого водорода получают из образующе Еос при гидрирований в количестве 60 т метана. С псшощь известного парового риформиига й -этого метана получгиот. богатый вюдог родом газ. Б зону 29 гаэиф каци111 подают 220 т высокоплагкого остатка и 200 т зернистого угл . Нэ газа зоны газификации после очистки и.коййер сии (превращени ) посредстасж низкотемпературного разложени получают газ с содержанием не менее 95 объем.% Н,. Его можно использовать в прогресса гидрировани . Конденсат газа зоны газификации направл ют в зону 37 отделени смолы. При этом отдел хит 43 т смолы, которую направл ют ,на установку 18 гидрокрекинга Kpoi«u| того, образуетс 23 т газового б нзина , который направл ют на установку 11 гидроочистки. В результате процесса .получают- 264 т автомобильного бензина и 284 т дизельного топлива . . . Формула изобретени 1. Способ получени углеводородов из угл путем гидрировани исходноГО угл в присутствии нефт ного сырь при повышенных температуре и давлении, последующего разделени продуктов гидрировани с получением углеводородов и смолистого остатка, |)Тл и ч а ющ и йс тем, что, с повышени выхода целевых прощуктов , смолистый остаток смешивают :« углем, имеющим размер гранул 3- .50 мм, и подвергают газификации под дгшлением 10-100 ат в лротивотоке {газифицирующих агентов.
2. Способ по п. 1, о т ли ч а юjm и и с тем, что/ смолистый ос;|Г|1Трк перед смешением с углем грануЛируют с получением гранул размером 3-50 мм.
3. Способ по п. 1, отличающийс тем, что гидрирование угл провод т при 300-500°С, давлении 100-400 ат.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3745108, кл. 208-10, опублик. 1973.

2.Патент США 3769198, кл. 208-10, опублик. 1973.

3.Патент США 3849287,

,кл. 208-8, опублик. 1974 (прототип).

« 3

Ф Ф УУ

8

42