SU915002A1

SU915002A1 - Способ определения реакционной способности угля в процессе гидрогенизации 1

Info

Publication number: SU915002A1
Application number: SU802915659A
Authority: SU
Inventors: Anatolij P Egorov; Nelli V Laktionova; Andrej A Krichko
Original assignee: Inst Goryuchikh Iskopaemykh
Priority date: 1980-02-14
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1982-03-23

Description

Изобретение относится к переработке горючих ископаемых, а именно к способу определения реакционной способности ископаемых углей в реакйии гидрогенизации, и может найти применение в угольной и нефтеперерабатывающей промыш- ⁵ленности.

В настоящее время качество углей как сырья для получения жидкого топлива не регламентируется специальными требованиями, хотя признано, что для гидрогенизационной переработки могут рекомендоваться угли, содержащие 6885% углерода, не менее 4,5% водорода, не более 6% золы и 5-6% фюзена (1].

Однако реакционная способность углей ¹⁵в процессе гидрогенизации перечисленными показателями характеризуется недостаточно. Даже при соблюдении всех указанных параметров угля, подвергаемого гидрогенизации, основной показатель процесса — глубина превращения органической массы угля (ОМУ) - не является стабильным. В одинаковых ус2

ловиях гидрогенизации глубина превращения ОМУ углей одного класса (лигнитов) может колебаться от 43 до 71% при 385°С и от 63 до 77% при 400°С.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому в качестве показателей пригодности угля для гидрогенизационной переработки используют степень метаморфизма, оцениваемую величиной отражательной способности витринита Е° (наиболее предпочтительны угли, имеющие К° 0,300,75%), зольность (до 10%) и петрографический состав (содержание фюзенизированных компонентов не должно превышать 10%) [2].

Однако реакционная способность углей указанными параметрами характеризуется недостаточно надежно. Так, согласно известному способу, наиболее перспективным сырьем для гидрогенизации являются угли Канско-Ачинского бассейна, а также каменные угли марки Г_& Кузбасса. Однако даже в одном и том же

915002

)

месторождении при соблюдении постоянства перечисленных параметров угли могут гидрогениэироваться с разной глубиной превращения ОМУ. Кроме того, указанный анализ трудоемок и длителен, 5 так как технический, элементный, петро графический анализы и определение отражательной способности витринита выполняются по отдельным специальным методикам, регламентированным Государствен— ными стандартами.

Целью изобретения является повышение точности, упрощение и ускорение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения реакционной способности угля в процессе гидрогенизации определяют содержание кобальта, никеля, галлия, ванадия и по величине отношения этих содержаний 20 ^577· судят о реакционной способности угля.

Предлагаемый способ выгодно отличается от известных тем, что непосредственно из одной навески угля с помощью 25

4

несложного анализа, удается сделать вывод о пригодности угля для процесса гидрогенизации Способ надежен, прост, экспрессен.

Способ осуществляется следующим образом.

Представительную пробу угля отбирают по ГОСТ 10742-71. Иэ нее готовят аналитическую пробу угля по ГОСТ 16479-70, в которой определяют содержание кобальта, никеля, ванадия методом, обеспечивающим точность ± 10-15% относ., например эмиссионным спектральным методом в интервале концентраций 0,0005-0,1%. Определив содержания в углях кобальта, никеля, галлия, ванадия, находят параметр. ,

при значении которого более 0,5 реакционная способность угля оценивается как положительная. Анализ большого числа проб углей различных месторождений СССР и зарубежных показал, что именно соотношение дает высокий коэффициент корреляции с глубиной превращения ОМУ (табл. 1).

Показатели

Коэффициент корреляции со степенью превращения ОМУ при гидрогенизации

Уровень значимости

Таблица 1

Пп · с-и	Со. Тп	Со· Пк	Пк ·ν»ήο
Са · N	Са · '4	Са	Са-Ьа
+ 0,60	+ 0,30	+ 0,79	+ 0,25
>0,05	» 0,05	0,01	» 0,05

Пример 1. Готовят 14 аналитических проб Орловского месторождения Тургайского бассейна весом 2 г каждая. В табл. 2 для каждой пробы угля

приведены отражательная способность витринита ί^°, данные технического, элементного и петрографического анализа, а также отношение Н/С.

915002

6

0 я	ί
' § Μ <0 « ϋ 8 э· а		-3
	и
<0 & <2		СП
& φ С		4->
		о
(0 а ч а		и X.
а а
« 3 ι а ь		и X
а ф 5 ф 6		и о
		3 0*8 (Л
§ § аз		и У”
а
« а а 8		⁴ а «с
а а а X ф Н		σ з*
I Огража-	тельная способность ви— триннта К°, %
		ί 1« 3 «
	О

со	00		со		Γ-	н
	со	сэ	Γ-	со	Γ-	10
со	со	со	ΟΟ	Г-*	ΟΟ	со
СМ	со	СО	со	т	т	см
со	со	т	сМ	со	со	т
				я
гЧ	т-4	тЧ	тЧ	ч о	. I	т-4

1	т-4	1	•	1	1	т-4
о	о	О	О	о	о	о
т	СМ	сМ	т-4	см	см	см
с»	СЭ	СО	О)	0)	СЭ	(В
т	тЧ			т	т-4	см
со	»ч	СО	со	н	св	Γζ.
о*	тЧ	т-4	тЧ	см	о	т-4
см	сМ	СМ	см	СМ	см	см
η	см	о	со	т	СО	со
\аА см т-4	Т .ч	сМ т-4	СО тЧ	СО. т-4	см т—4	т-4 т4
г-	О	о	т	СМ	00	со
00	00	со	00	СО	00.	со
Т*	т	т	т	СО	т“	т"
т	т-4	г-	см	О	см	св
сэ.	°0.	со	со.	СО.	О	со
т-4	г7	о	т-4	сэ*	см*	т-4
Γ-	г-	г-	Γ-	со	Г-	Γ-
ΙΟ	со	о	Γ-	о	т—4	ΟΟ
со	ф.	со	ΟΟ	т	<я	св
тЧ	о*	т-4	о’	т-4	о	о*
СМ	сМ	г-	со	о	т	о
т	о	ι—4	ф.	о.	т	со
т	т*	10	т	т	т*	т
т	т	т	т	т	т	т
см	СМ	00	со	св	Γ-	т-4
Т	00	СЭ	00	св	ΟΟ	ф
СО	т*	СО	г-	со*	СО	(А
см	СО	о	СЭ	СО	10	о
т	тЧ	сэ	см	со	см	О
со	СЭ*	оО	СО	Г-	сэ*	св*
гЧ				г4
00	СО	гЧ	о	т-4	СМ	СО
СО	т	т	т	ъ	т	т
О	о	6	о	о	о*	о*
^ч	гЧ	тЧ	Т-1	гЧ	т-4	гЧ
о	о	о	о	св	св	СЭ
ю	ю	со	со	т	т	т
т-4	с\1	СО	ί	со	ч	7 н
н	н	н	н	н
*	*	X	*	X		*

со	СМ	СМ	со	со	см	т
сэ	см	СО	со	сМ	Г;	ф
со	Г-	Г-*	со	со	СО*	со
т	т	СМ	СО		см	т-4
т	со	со	со	т	со	Ю
ю	«
5	ч	с	I	1	§	гЧ
о	о	О	*	о
СХ.	а			е(
	1	1	1	1	1	т-4
о	о	о	СО	о.	о	о.
οί	о*	ΙΟ	гЧ	т	СО	СО
св	св	0)	СЭ	СЭ	СЭ	СВ
со	о	•со	сМ	т-4	о	см
г-	т	г-_	СО	св	ф	Ч
о*	т—4	сМ	т-4	т-4	см	т-4
см	см	см	сМ	сМ	СМ	СМ
см	Т	т-4	сМ	Γ-	со	г-
ч	сМ	СО	Ч	ΟΟ	СМ	см
гЧ	т—4		т-4	т-4	гЧ	т-4
со	СО	СВ	Γ-	СЭ	т	т—4
о.	сЧ	т-4	ΟΟ	т	г-_	СЭ
СО	СО	со*	т	т*	т*	т*
г-	СО	СЭ	со	т	СЭ	т-4
тЧ	сэ.	св	С)	т	со	г-_
см	о*	СО*	о"	т—4	о	т-4
г-	Γ-	со	г-	г-	Γ-	г-
см	ΟΟ	со	т	г-	ΟΟ	сэ
оо	СМ	Г;	т	г-_	С0_	Г;
о	гЧ	т-4	т-4	о*	о*	О*
см	СЭ	со	сМ	г-	т	О
со.	о.	т	СМ	Γζ.	СМ	Ф
т	со	СО	Т	СО*	СО*	Т*
т	т	т	т	т	т	т
сМ	о	СО	со	(В	см	СЭ
сэ	Ф	Ф	СО	СО.	со	ч
СО	Ф	СО*	со	Г-*	аО*	со*
т	о	т	со	ί-	О	т
со.	тЧ	СМ	т	ο	Ф	т
СО*	Ф	СО*	СО*	со*	Ф*	ф*
		сМ		т-1
со	т	СМ	т	о	СО	т4
т	т	т	т	т	Т	т.
о*	о*	о’	о	о*	О	о*
т-4	гЧ	т-4	т-4	со	ω	со
сэ	СВ	т-4	т—4	о	о	о
т	т	со	со	т	т	т
		о	т-4	см	со	т
со	св	т-4	т-4	т-4	т-4	т-4
1	1	1	1	\|	\|	1
н	н	Н	н	н	н	н
		X	*	*	*	*

’ ·

7

915002

8

Указанные пробы угля анализируют по ГОСТу 23291—78 (методом определения содержания бериллия, бора, кобальта, бария, марганца или другими методами, обеспечивающими указанную выше точность). Определяют содержание кобальта, никеля, галлия, ванадия и^рассчитывают величину отношения - ‘ / . Данные указанного сооТСю*Ч

ношения для каждой пробы представлены в табл. 3.

10

Каждый образец угля Орловского месторождения был испытан в реакции каталитической гидрогенизации. При этом приблизительно 50 г угля с примерно 50 г остатков (с температурой кипения выше 260°С) атмосферной перегонки нефтей восточных районов СССР подвергают гидрогенизации в присутствии инициирующих добавок — ингибиторов радикальной полимеризации в количестве 0,1-10% и катализатора в количестве 0,2% Мо + 1%

в рассчете на ОМУ. Процесс осуще—' ствляют при температуре 425-430°С, давлении водорода 100 ат. и объемной скорости. 0,8—1,0 ч"^-1. Данные по глубине превращения ОМУ представлены в табл. 3.

Таблица 3

№№ пп	Степень превращения ОМУ, %	Со· Ν; Сю-Ч ·
ЖТ-1	97,0	5,1
ЖТ-2	86,2	4,7
ЖТ-3	95,1	2,3
ЖТ-4	84,1	1,4
ЖТ-5	96,9	3,7
ЖТ-6	75,0	1,2
ЖТ-7	54,5	0,1
ЖТ-8	68,8	0,3
ЖТ-9	64,2	0,8
ЖТ-10	93,2	3,0
ЖТ-11	68,3	1,2
ЖТ-12	79,5	0,9
ЖТ-13	82,9	0,9
ЖТ-14	70,0	0,9

Как видно из табл. 3, для изученных углей, имеющих очень близкие параметры (табл. 2), глубина превращения ОМУ колеблется от 54,5 до 97%.

Сопоставление величин превращения ОМУ с величинами параметра —

указанных углей показывает их прямую корреляцию (г = + 0,8). Величина 1» рассчитана по известной методике. Данные табл. 3 показывают, что наибольшая глубина превращения ОМУ получена дЯя углей, имеющих - 7 0,5.

Пример 2. Аналогично примеру 1 определяют содержание кобальта, никеля, галлия и ванадия и параметр в углях различных бассейнов СССР и зарубежных (табл. 4). Угли испытывают в каталитической гидрогенизации аналогично примеру 1.

Данные табл. 4 показывают прямую корреляцию величин превращения ОМУ с величиной параметра ( г = + 0,7).

Наибольшая глубина превращения ОМУ получена для углей, имеющих соотноше^ние °’⁵·

9

915002

10

Таблица 4

Место отбора пробы	А^С , %	Глубина превращения ОМУ, %	Со· Νΐ
Канско-Ачинский бассейн Назаровское месторождение	10,3	92,4	5,00
Канско-Ачинский бассейн Ирша-Бородинское месторождение	5,1	90,2	7 5,16
Канско-Ачинский бассейн Березовское месторождение	-8,3	82,3	0,47
Кангаласское месторождение, пласт верхний	11,0	89,6	21,07
МНР, Баганурское месторождение	24,0	82,0	1,23
БНР, Марица-Восток	18,7	92,9	0,79
ВНР, Елховское месторождение	33,5:	87,3	1,26
БНР, Добружанское 1	30,7	71,2	0,08
БНР, Добружанское II	11,0	66,2	0,24
Кузбасс, Громатеинский разрез, пласт Красноорловский	3,5	89,3	1,07
То же, пласт Надбайкальский	4,2	88,8	0,37
<λ Сахалин, шахта Долинская	9,1	93,0	3,80
Донбасс, ш. XXI съезда, пласт К5	2,8	87,1	3,99
Шахта Абашевская, пласт 14	6,8	74,2	0,46
Зап. Донбасс, шахта Павлоградская	12,5	84,2	0,74
Донбасс, шахта Белореченская	10,4	81,0	0,68 ί

Claims

Формула изобретения Способ определения реакционной способности угля в процессе гидрогенизации, включающий отбор представительной пробы исходного угля, отличающи 8— с я тем, что, с целью повышения точности, упрощения и ускорения процесса, осуществляют анализ отобранной пробы

55 на содержание кобальта, никеля, галлия,

ванадия и по величине соотношения содержаний судят о реакционной

способности угля.

11