UA120384C2 - Process and apparatus for continuous extracting hydrocarbons from medium/low-rank coal by indirect heating stepwise pyrolysis - Google Patents

Process and apparatus for continuous extracting hydrocarbons from medium/low-rank coal by indirect heating stepwise pyrolysis Download PDF

Info

Publication number
UA120384C2
UA120384C2 UAA201707635A UAA201707635A UA120384C2 UA 120384 C2 UA120384 C2 UA 120384C2 UA A201707635 A UAA201707635 A UA A201707635A UA A201707635 A UAA201707635 A UA A201707635A UA 120384 C2 UA120384 C2 UA 120384C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
coke
zone
temperature
pyrolysis
low
Prior art date
Application number
UAA201707635A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Сянкуй Чен
Original Assignee
Сянкуй Чен
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 Сянкуй Чен filed Critical Сянкуй Чен
Publication of UA120384C2 publication Critical patent/UA120384C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00Cooling or quenching coke
    • C10B39/02Dry cooling outside the oven
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/18Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with moving charge

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Abstract

Даний винахід стосується способу безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням. Спосіб включає наступні стадії: вугілля середньої/низької якості після пресування у формі подають у зону висушування і попереднього нагрівання для висушування і попереднього нагрівання; потім його подають у зону піролізу для здійснення більше ніж трьох стадій піролізу із градієнтним підвищенням температури шляхом непрямого нагрівання, і відповідно безперервно збирають вуглеводневі гази, одержувані на кожній стадії; твердий продукт, одержаний у результаті піролізу, послідовно подають у зону коксування, зону гасіння коксу і зону перевертання коксу для обробки, одержаний низькотемпературний кокс вивантажують через герметичну зону вивантаження коксу. Даний винахід також стосується пристрою для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням. Спосіб і пристрій, надані згідно з даним винаходом, повністю вирішують проблеми викидів даним джерелом забруднювальних газів і високого рівня шуму; багатостадійний піроліз і багатостадійне відведення згідно з різними температурами забезпечує захист корисних вуглеводневих сполук у вугільному газі від вторинного розщеплювання; при цьому близько 90 % фізичного тепла коксу піддають повторному використанню шляхом сухого гасіння коксу, а енергоспоживання знижене на 80 % у порівнянні з типовим способом сухого гасіння коксу.The present invention relates to a method for the continuous extraction of hydrocarbons from medium / low quality coal by multistage pyrolysis with indirect heating. The method includes the following stages: coal of medium / low quality after pressing in the form is fed to the zone of drying and preheating for drying and preheating; then it is fed to the pyrolysis zone to perform more than three stages of pyrolysis with a gradient increase in temperature by indirect heating, and accordingly continuously collect the hydrocarbon gases obtained at each stage; the solid product obtained by pyrolysis is sequentially fed to the coking zone, the coke quenching zone and the coke turning zone for processing, the obtained low-temperature coke is unloaded through the sealed coke unloading zone. The present invention also relates to a device for continuous extraction of hydrocarbons from medium / low quality coal by multistage pyrolysis with indirect heating. The method and apparatus provided in accordance with the present invention completely solve the problem of emissions of this source of polluting gases and high noise levels; multistage pyrolysis and multistage removal according to different temperatures provides protection of useful hydrocarbon compounds in coal gas from secondary cleavage; while about 90% of the physical heat of coke is reused by dry quenching of coke, and energy consumption is reduced by 80% compared to the typical method of dry quenching of coke.

Description

Галузь техніки, якої стосується винахідThe field of technology to which the invention relates

Даний винахід стосується галузі вугільно-хімічної промисловості та стосується способу та пристрою для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої та низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням.The present invention relates to the field of coal-chemical industry and relates to a method and device for continuous extraction of hydrocarbons from medium and low-quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating.

Передумови створення винаходуPrerequisites for creating an invention

Загалом леткі речовини вугілля низької якості (лігніту, довгополуменевого вугілля, вугілля, що не спікається, вугілля, що слабко спікається) й вугілля середньої якості, вміст летких компонентів в якому становить 18 95, складаються здебільшого з вуглеводнів. У летких речовинах вугілля середньої та низької якості, вміст летких компонентів в якому становить більше ніж 25 95, вуглеводневі компоненти загалом становлять більше ніж 75 95 за вагою від безводних летких компонентів. Зокрема, у вугіллі низької якості з низьким ступенем карбонізації вуглеводневі компоненти загалом складають більше ніж 25 95 від загальної ваги вугілля. Якщо вуглеводні у вугіллі низької якості вивільнюються як речовини близько до вихідного вмісту вуглеводнів шляхом піролізу за відповідних умов обробки (тобто з обмеженням додаткового розщеплювання), то після відокремлення та очищення вони містять приблизно 40 95 газоподібних речовин, які складаються здебільшого з Сі алканів та олефінів; якщо газ піддають впливу додаткового низькотемпературного відокремлення, то можна екстрагувати екологічно чисте пальне ЇМО (рідкий метан) для транспортних засобів і зріджений газ для побутового використання (основним компонентом якого є рідкий пропан) з високою доданою вартістю. Вуглеводні, що вивільнюються, додатково містять приблизно 5 95 рідких легких вуглеводневих продуктів; інші приблизно 50 95 здебільшого складаються з легкої смоли, яку використовують для одержання високоякісного автомобільного мастила.In general, the volatile substances of low-quality coal (lignite, long-burning coal, non-sintering coal, weakly sintering coal) and medium-quality coal, the content of volatile components in which is 18 95, consist mostly of hydrocarbons. In medium and low-quality coal volatiles, the content of volatile components in which is more than 25 95, the hydrocarbon components are generally more than 75 95 by weight of anhydrous volatile components. In particular, in low-quality coal with a low degree of carbonization, hydrocarbon components generally make up more than 25 95 of the total weight of coal. If the hydrocarbons in low-quality coal are released as substances close to the original hydrocarbon content by pyrolysis under appropriate processing conditions (ie, with the limitation of additional splitting), then after separation and purification, they contain approximately 40 95 gaseous substances, which consist mostly of Si alkanes and olefins; if the gas is subjected to additional low-temperature separation, it is possible to extract environmentally friendly fuel IMO (Liquid Methane) for vehicles and liquefied gas for domestic use (main component of which is liquid propane) with high added value. The released hydrocarbons additionally contain approximately 5 95 liquid light hydrocarbon products; the other approximately 50 to 95 is mostly light resin used to make high-quality motor oil.

Китай є країною, в якій ресурси нафти і газу не є достатніми, але вона багата на вугілля. У кінці 2012 було підраховано, що лише 3,33 мільярди тон запасів нафтопродуктів є придатними для видобування за технологією, а 4,4 трильйони кубічних метрів природного газу залишаються в родовищах Китаю. Запаси вугільних ресурсів становлять 1,42 трильйони тон, 80 95 з яких являють собою вугілля середньої та низької якості. Якщо використовують ефективну, з низьким рівнем енергоспоживання технологію екстрагування вуглеводнів, то можна екстрагувати та переробляти більше ніж 150 мільярдів тон робочого мастила і приблизно 140 трильйонівChina is a country in which oil and gas resources are not sufficient, but it is rich in coal. At the end of 2012, it was estimated that only 3.33 billion tons of reserves of petroleum products are suitable for extraction by technology, and 4.4 trillion cubic meters of natural gas remain in China's fields. Reserves of coal resources amount to 1.42 trillion tons, 80 95 of which are coal of medium and low quality. Using efficient, low-energy hydrocarbon extraction technology, more than 150 billion tons of working oil and approximately 140 trillion

Зо кубічних метрів високоякісних алканових продуктів переробки газу (зі значенням теплотворної здатності більшим ніж для природного газу), що щонайменше в десятки разів більше за природні запаси нафти і газу. Використання наукових і раціональних способів вугільно-хімічної промисловості для здійснення піролізу вугілля низької якості та для одержання нафти й газу є основним завданням для компенсування нестачі нафти й газу в Китаї, що припиняє залежність нафти й газу від міжнародної торгівлі та гарантує енергозабезпеченість, економічну стабільність і забезпечення національної безпеки, а також стійкий соціальний розвиток.From cubic meters of high-quality alkane products of gas processing (with a calorific value greater than that of natural gas), which is at least ten times more than natural reserves of oil and gas. The use of scientific and rational methods of the coal and chemical industry to carry out the pyrolysis of low-quality coal and to obtain oil and gas is the main task to compensate for the shortage of oil and gas in China, which ends the dependence of oil and gas on international trade and guarantees energy security, economic stability and security national security, as well as sustainable social development.

Проте кожного року в Китаї біля двох мільярдів тон вугілля середньої/низької якості і з середнім/високим умістом летких компонентів, які містять вуглеводневі компоненти з високою доданою вартістю, безпосередньо спалюють для вироблення енергії та промислового теплопостачання, або використовують як види палива для споживання в народному господарстві, що не тільки суттєво витрачає корисні ресурси, але також значно збільшує витрати, пов'язані з охороною навколишнього середовища, і витрати на виробництво.However, each year in China, about two billion tons of medium/low quality and medium/high volatile coal containing high value-added hydrocarbon components are directly burned for power generation and industrial heating, or used as fuels for domestic consumption. economy, which not only significantly consumes useful resources, but also significantly increases costs related to environmental protection and production costs.

Іншу значну частину вугілля низької якості використовують для одержання напівкоксу. Однак внаслідок недоліків використовуваних на таких підприємствах способу та пристрою щонайменше приблизно 70 95 корисних вуглеводневих сполук у вугільній сировині розщеплюються та руйнуються, а також збільшується джерело забруднення.Another significant part of low-quality coal is used to produce semi-coke. However, due to the shortcomings of the method and device used at such enterprises, at least approximately 70 95 useful hydrocarbon compounds in coal raw materials are split and destroyed, and the source of pollution also increases.

До того ж незначну частину використовують для вироблення газу і для одержання метанолу, диметилового етеру, синтетичного аміаку тощо. Проте в наш час практично на всіх підприємствах використовують технологічний процес непрямого перетворення, під час якого вугільна сировина і вуглеводневі компоненти повністю розщеплюються перед синтезом, що призводить не тільки до руйнування корисних вуглеводневих компонентів, але і до надзвичайно високих витрат інвестицій та енергоспоживання, різкого підвищення забруднення та особливо високих витрат на виробництво, що суттєво обмежує межі корисної площі підприємства.In addition, a small part is used for gas production and for the production of methanol, dimethyl ether, synthetic ammonia, etc. However, nowadays almost all enterprises use the technological process of indirect conversion, during which coal raw materials and hydrocarbon components are completely split before synthesis, which leads not only to the destruction of useful hydrocarbon components, but also to extremely high investment costs and energy consumption, a sharp increase in pollution and particularly high production costs, which significantly limits the limits of the useful area of the enterprise.

У наш час існують декілька підприємств, на яких здійснюють перетворення вугілля на рідини або вугілля на газ, використовуючи вугілля низької якості. Проте на більшості з цих підприємств використовують технологічну методику непрямого перетворення компанії Сасол Груп (ЗазоїNowadays, there are several enterprises that convert coal to liquids or coal to gas, using low-quality coal. However, most of these enterprises use the technological method of indirect transformation of Sasol Group (Zazoi

Сгошр) із Південної Африки, яка першою у світі запровадила на ринку перетворення вугілля на нафту. Спосіб включає наступні стадії: спершу вугілля піддають розщеплюванню в повному обсязі й газифікації, а саме подрібнюють або здійснюють реакцію з одержанням СО і Не, а потім бо здійснюють реакцію СО і Не для синтезу вуглеводневих сполук. Під час даного способу велика кількість високоякісних вуглеводневих сполук у сировині розщеплюється, а потім знову синтезується, але більш важливим є те, що спосіб розщеплювання і спосіб синтезу потребує споживання великої кількості тепла, електроенергії, водних ресурсів та особливо ресурсів навколишнього середовища. Як результат ці продукти мають недоліки, що полягають у високому споживанні тепла, високому споживанні енергії, високому споживанні води, високому рівні викидів та високій собівартості.Sgoshr) from South Africa, which was the first in the world to introduce the conversion of coal to oil on the market. The method includes the following stages: first, the coal is subjected to complete splitting and gasification, namely, it is crushed or reacted with the production of CO and He, and then the reaction of CO and He is carried out for the synthesis of hydrocarbon compounds. During this method, a large amount of high-quality hydrocarbon compounds in the raw material is split and then synthesized again, but more importantly, the splitting method and the synthesis method require the consumption of a large amount of heat, electricity, water resources, and especially environmental resources. As a result, these products have the disadvantages of high heat consumption, high energy consumption, high water consumption, high emissions and high cost.

Щодо застосування в умовах підприємства, то цей різновид способу повністю непрямого перетворення має характерні риси, які полягають у необхідності особливо великих інвестицій, особливо високому споживанні енергії й води, особливо різкому підвищенні забруднення та особливо високій собівартості що призводить до суттєвого обмеження корисної площі підприємства.As for the application in the conditions of the enterprise, this type of method of completely indirect transformation has characteristic features, which consist in the need for particularly large investments, particularly high consumption of energy and water, particularly sharp increase in pollution and particularly high cost, which leads to a significant limitation of the usable area of the enterprise.

У наш час підприємство з перетворення вугілля на нафту компанії Сасол Груп у ПівденнійNowadays, the Sasol Group company's coal-to-oil enterprise in Pivdnya

Африці зменшило рівень споживання води на тону нафти від 12 т до 6-8 т шляхом використання удосконаленого способу Фішера-Тропша. Незважаючи на це, дане число все одно являє собою показник надзвичайно витратного споживання води для посушливого регіону на північному заході Китаю, де зосереджено більше ніж 90 95 вугілля низької якості з високим умістом летких речовин, і це обов'язково обмежить можливість того, що в даних регіонах на підприємствах із перетворення вугілля на рідину можна буде застосовувати спосіб у великому масштабі в місці розташування підприємства.Africa reduced water consumption per ton of oil from 12 t to 6-8 t by using the improved Fischer-Tropsch method. Even so, this number still represents extremely high water consumption for an arid region in northwestern China, where more than 90 95 low-quality, high-volatile coals are concentrated, and this will necessarily limit the possibility that the data regions, coal-to-liquid plants will be able to use the method on a large scale at the location of the plant.

У способі стандартного коксування (високотемпературної сухої перегонки), незважаючи на екстрагування з вугілля невеликої кількості хімічних продуктів, додана вартість продукції суттєво знижена. Це відбувається через те, що основний продукт у типовому способі високотемпературної сухої перегонки являє собою доменний кокс, а під час використання доменного коксу кондиційні вироби можна одержувати лише за умов високої температури. За умов високої температури леткі речовини вугілля піддаються не тільки низькотемпературному первинному піролізу, але і високотемпературному вторинному піролізу. Як результат більша частина цінних вуглеводнів розщеплюється в дешеві речовини, такі як Но і вільний С тощо, якість вугільного газу погіршується, а рівень асфальтену у складі смоли значно зростає.In the method of standard coking (high-temperature dry distillation), despite the extraction of a small amount of chemical products from coal, the added value of the products is significantly reduced. This is due to the fact that the main product in a typical high-temperature dry distillation process is blast furnace coke, and when blast furnace coke is used, conditioned products can only be obtained under high temperature conditions. Under conditions of high temperature, volatile substances of coal undergo not only low-temperature primary pyrolysis, but also high-temperature secondary pyrolysis. As a result, most of the valuable hydrocarbons are split into cheap substances, such as NO and free C, etc., the quality of coal gas deteriorates, and the level of asphaltene in the resin composition increases significantly.

У порівнянні з технологією високотемпературної сухої перегонки, застосування технологіїCompared with the technology of high-temperature dry distillation, the application of the technology

Зо багатостадійного піролізу з нагріванням за температури від середньої до низької є більш переважним для покращення вмісту легких вуглеводнів у вугільному газі, внаслідок чого можна безпосередньо екстрагувати і застосовувати корисні легкі вуглеводневі продукти, а решта вугільного газу після екстрагування вуглеводнів є придатною як синтетичний газ, що створює умови для одержання палива на основі етеру багатоатомного спирту і вуглеводнів, таких як синтетичні алкани або олефіни, та підвищує значення корисності вугільного газу. Дана технологія є переважною для підвищення виходу смоли, додаткового покращення складу смоли та підвищення значення корисності смоли. Дана технологія є також переважною для видобування легких вуглеводнів і фенолу, покращення ефективності перетворення у високоякісну енергію. Відповідно, дана технологія не лише суттєво зменшує енергоспоживання під час здійснення способу перетворення і собівартість продукції, але також суттєво підвищує додану вартість продукції.Of the multi-stage pyrolysis with medium to low temperature heating, it is more preferable to improve the light hydrocarbon content of the coal gas, so that the useful light hydrocarbon products can be directly extracted and used, and the remaining coal gas after the extraction of hydrocarbons is suitable as synthesis gas, which creates conditions for obtaining fuel based on ether of polyatomic alcohol and hydrocarbons, such as synthetic alkanes or olefins, and increases the usefulness of coal gas. This technology is preferred for increasing resin yield, further improving resin composition, and increasing resin utility value. This technology is also preferred for the extraction of light hydrocarbons and phenol, improving the efficiency of conversion into high-quality energy. Accordingly, this technology not only significantly reduces energy consumption during the implementation of the transformation method and the cost of production, but also significantly increases the added value of products.

Ключовим фактором для здійснення середньо-низькотемпературного піролізу є спосіб і тип печі. Незважаючи на те, що вже існує безліч способів середньо-низькотемпературної сухої перегонки і типів печей, це може несуттєво впливати на середньо-низькотемпературний піроліз, при цьому в більшості цих печей використовують спосіб внутрішнього нагрівання за допомогою збагаченого повітрям відхідного газу як джерела газу, таким чином, не тільки активні інгредієнти вугільного газу є розрідженими великою кількістю азоту, але й більше ніж 70 95 корисних алканових сполук значно руйнуються. Хоча більшість людей звикли називати цей тип печі піччю для сухої перегонки, це не відповідає визначенню сухої перегонки, тобто «нагріванню за умов відсутності доступу повітря» у контексті точного поняття. Ключовий аспект полягає в тому, що основним призначенням цих печей є одержання напівкоксу шляхом сухої перегонки, але їх не використовують для піролізу з метою одержання корисної хімічної продукції на основі вуглеводнів як головного цільового способу, тому вуглеводневі сполуки неможливо ефективно одержати шляхом піролізу в ідеальному стані, результатом чого є суттєве руйнування і витрата високоякісних ресурсів.The key factor for medium-low temperature pyrolysis is the method and type of furnace. Although there are already many methods of medium-low temperature dry distillation and types of furnaces, this may not significantly affect medium-low temperature pyrolysis, with most of these furnaces using an internal heating method using air-enriched off-gas as the gas source, thus , not only are the active ingredients of coal gas diluted with a large amount of nitrogen, but more than 70 95 useful alkane compounds are significantly degraded. Although most people are used to calling this type of furnace a dry distillation furnace, this does not meet the definition of dry distillation, i.e., "heating in the absence of air" in the context of the exact term. The key aspect is that the primary purpose of these furnaces is to produce semi-coke by dry distillation, but they are not used for pyrolysis to obtain useful hydrocarbon-based chemical products as the main target method, so hydrocarbon compounds cannot be efficiently obtained by pyrolysis in an ideal state. resulting in significant destruction and waste of high-quality resources.

Нові печі для середньо-низькотемпературної сухої перегонки вугілля, що не спікається, і вугілля, що слабко спікається, в Китаї показані в таблиці 1.New furnaces for medium-low temperature dry distillation of non-sintering coal and low-sintering coal in China are shown in Table 1.

Таблиця І. Найбільш поширені в Китаї печі для середньо-низькотемпературної сухої перегонки таїхні технологічні параметриTable I. The most common furnaces for medium-low temperature dry distillation in China and their technological parameters

Далянь- ЛютийDalian - February

Пш Аньшань- ський еру е й Місталур- проектний ський технологі ОД . - . т й тійний інститутPsh Anshan Era and Mistalur Project Technologies OD. - i.e. a secret institute

Саяньцзяно інститут ТБ чині | Де ; ст - . інститут у | хімічноїSayanjiano Institute of TB China | Where; Art. institute in | chemical

Хараку, І-І теплової Непсуюаа | ушіверсн- . теншк- етерії й тет Шаньсі промисло- с т. я ко х щт я їх х тнки і ЯМІ 308 проалізна ню вола виш й МнНМ ; нічHaraku, I-I thermal Nepsuyuaa | ushiversn- . tenshk-eterii and tet Shanxi promyslo- t. i ko x sht i their houses and YAMI 308 proalizna ny vola vysh i MnNM; night

Виробнича технологіїProduction technology

Кінпева температу- ра сухої щЮ 7-0 700-900 аю бод оа-одо перегонки; даKinpeva temperature of dry shYu 7-0 700-900 ayu bod oa-odo distillation; yes

Система з пон 10 5 120 Іо 8 ною піччю; 10000, тлрж сш й . . . | . ВнутрипнеSystem with 10 5 120 Io 8 furnace; 10,000, tlrzh ssh and . . . | . Internally

Спосю Внутршнне Внутрпишне | Внутринне Внутрппнє Внутриннє звіт не нагрівання | нагрівання нагрівання | нагрівання | нагрівання | нагрівання по ; нагріванняSposyu Vnutrshne Vnutrishne | Internal Internal Internal report not heating | heating heating | heating | heating | heating by ; heating

Енергія вії Вілхіааний - | Війхілний | Відхіїний | Бідхішний о спалювян- Відхідний | газіThe energy of the eyelash Vilkhiaaniy - | Viikhilny | Rejected | Badishny o spiluvyan- Ovidhidnyy | gas

Теплоності - газ таз газ ня наців- газ камера коксу згорянняThermal properties - gas basin, gas chamber, coke combustion chamber

Тиск Стандарі- |Стандарі- | Стяндарт- | Станларі- | Станларі- | Стандар- нийтноек нийтиск нний тиск ний тнок ний тнек ний тиск щ сн Охолоджен | Охолоджен (С іхололжен їлюсю Щ щ й тасіння Мокрни Мокрий нм нм Маокрни як ас г г . ; -- .Pressure Standard- |Standard- | Standard - | Stanlari- | Stanlari- | Standard total pressure, total pressure, total pressure, total pressure, Cooled | Cooled (S ikholozhen ilyusyu Sh sh y tasinnia Mokrny Wet nm nm Maokrny as as g g.; -- .

Кок спосю спос БуУтілЬНИМ | ВУТІЛЬНИМ спос вугІЛЬНИМ дкеУ х З 7Kok sposyu spos BuUtilNIM | COMFORTABLE spos COAL dkeU x Z 7

У газом газом газомIn gas gas gas

Спожниван- ня вугітля, 81 165 165 155 155 15 тітCoal consumption, 81 165 165 155 155 15 tons

Спожнван- ня енергії, 25 б. ВЕ 12 5 3 кНт-годуEnergy consumption, 25 p. VE 12 5 3 kN-year

Спежнвнан- я : Е - ня води. т/т ! ! і !Water consumption: Water consumption. t/t ! ! and !

Грануло- метричний склад 30-50 30-50 1-10 «в 30-8о 30-50 снровини. маGranulometric composition 30-50 30-50 1-10 "in 30-8o 30-50 snroviny. ma

Інвестиції в чесятках тя злу зкпг з лог щі 7. | нят 17778 п7о0о 13500 10275 30085 тнсяч юанівInvestments in chesyatki tyaz zlu zkpg z log shchi 7. | 17778 yuan 13500 10275 30085 thousand yuan

ВМ)VM)

; Двлянь- пт 05; Dvlian - Fri 05

Ко Тіт Аньшань- ський прищ Другий . х пк гаєнатні АдЕталур- проектний і: СвЕНи ТеКНОЖИК | ндний інститут х ЄСаньшян ІЕТНтТуТ Тнп чний кА ОЇ селуKo Tit Anshan Pimple Second. x pk gayenatni AdEtalur- design and: SVENy Teknozhik | ndny institute x ESanshyan IETNTTUT Tnp chny kaA OY of the village

Хираку 5 теплової Непсужтв о | універси як нуту п тернс- х «енергії, тет, Шеньсі ВРОМЕИ тики ії: МІР піролана зимю5 вот і: я МипМ х п ме 12202020 1Ш07-0ИЙ7-5-0020202022ИШШШ01ЙШШ0Ш01-05--Khiraku 5 thermal Nepsuzhtv about | universes as nutu p terns "energy, tet, Shensi VROMEI tics ii: MIR pyrolana zimyu5 here and: I MypM x p me 12202020 1Ш07-0ИЙ7-5-0020202022ИШШШ01ШШШ0Ш01-05--

Зниення тетЕвТЕвОоме здатностіRemoval of tetEvTEvOome ability

Уведена в | Увелені в ягопох Е дл отнаствни і | М онназатего А : , У пресі я пронесі У процесі У процесіIntroduced in | Uveleni in jagopokh E dl otnastvny and | M onnazatego A : , In the press I will carry In the process In the process

Триміка еконлуайта- | ЕКСНЛУВТА- | сечидкц хередки созповки дезвобки по но уки Ікар ризразки роз КкTrimika ekonluaita- | EKSNLUVTA- | sechidkts heredky sozpovky dezvobky po no uki Ikar rizrazky raz Kk

Можна відзначити, що серед 6 типів печей у таблиці 1 4 із б печей належать до типів печей із внутрішнім нагріванням паливним газом із використанням повітря як джерела газу, де шар вугілля безпосередньо обпалюється завдяки повітрю, таким чином, велика кількість вуглеводневих речовин руйнується, вихід смоли значно зменшується, а вугільний газ має надзвичайно низьке значення корисності. До того ж у 4 печах неможливе використання вугільного пилу як сировини. Також, іншим типом піролізної печі є тип із внутрішнім нагрівання.It can be noted that among the 6 types of furnaces in Table 1, 4 of the b furnaces belong to the types of furnaces with internal heating by fuel gas using air as a gas source, where the coal layer is directly burned by air, thus, a large amount of hydrocarbon substances are destroyed, the output of resin significantly decreases, and coal gas has an extremely low utility value. In addition, it is impossible to use coal dust as a raw material in 4 furnaces. Also, another type of pyrolysis furnace is the type with internal heating.

Хоча в даному типі печі використовують порошок напівкоксу як тепловий носій, а вихід та якість смоли й вугільного газу, які одержують шляхом піролізу, покращені до певного ступеня у порівнянні з типами печей із внутрішнім нагріванням паливним газом, у даних печах неможливо досягти градієнтного нагрівання, і до того ж вони мають наступні недоліки: показники виходу нафти і газу є низькими, вміст асфальтену в одержаній шляхом піролізу нафті є високим, смолу та пил важко відділити в системі, лише напівкокс із розміром продукту «б мм можна застосовувати як паливо, яке уводять у шахтну піч, або паливо для вироблення енергії, і його неможливо використовувати для одержання газу у виробництві мінеральних добрив, при цьому значення корисності смоли знижене, а ринковий простір є незначним. Існують також типи печей із внутрішнім або зовнішнім нагріванням, в яких аналогічно не можна використовувати вугільний пил як сировину для одержання напівкоксу, причому під час використання даних печей вихід смоли становить менше ніж 50 95, але забезпечується незначне принципове покращення якості вугільного газу. Таким чином, можна відзначити, що не існує печі, яка відповідає вимогам щодо розташування вугільних ресурсів і яка може виробляти нафту і продукти переробки газу з високою доданою вартістю і з високим показником видобування. Оскільки цей газ не є придатним як синтетичний газ, економічно ефективний, застосовний та повний спосіб очищення вугільного газу, ефективного видобування продукції та синтезу шляхом непрямого перетворення ще не було створено. Через характер сухої перегонки за низької температури промислова стічна вода є багатою на феноли, зокрема фенол, який не піддають повторному використанню, а він, навпаки, є джерелом забруднення.Although this type of furnace uses semi-coke powder as a heat carrier, and the yield and quality of the tar and coal gas obtained by pyrolysis are improved to a certain extent compared to the types of furnaces internally heated by fuel gas, gradient heating cannot be achieved in these furnaces, and in addition, they have the following disadvantages: oil and gas yields are low, asphaltene content in pyrolysis oil is high, tar and dust are difficult to separate in the system, only semi-coke with a product size of "b mm" can be used as fuel, which is injected into mine furnace, or fuel for power generation, and it cannot be used to obtain gas in the production of mineral fertilizers, while the utility value of the resin is reduced and the market space is insignificant. There are also types of furnaces with internal or external heating, in which it is not possible to use coal dust as a raw material for the production of semi-coke, and when using these furnaces, the yield of resin is less than 50 95, but a slight improvement in the quality of the coal gas is provided. Thus, it can be noted that there is no furnace that meets the requirements for the location of coal resources and that can produce oil and gas processing products with high added value and with a high recovery rate. Since this gas is not suitable as a synthesis gas, a cost-effective, applicable and complete method of coal gas purification, efficient product extraction and synthesis by indirect conversion has not yet been established. Due to the nature of dry distillation at low temperature, industrial wastewater is rich in phenols, in particular phenol, which is not subject to reuse and is, on the contrary, a source of pollution.

Раніше існувала піч Копперса зовнішнього нагрівання для сухої перегонки з вертикальнимиThere used to be an externally heated Koppers furnace for dry distillation with vertical ones

Зо газоходами Водночас із цим Даляньська газова компанія сконструювала і ввела в експлуатацію піч Копперса для одержання комунально-побутового газу з використанням як сировиниWith gas pipelines At the same time, the Dalian Gas Company constructed and put into operation the Koppers furnace for the production of utility gas using it as a raw material

Фушуньського вугілля, що слабко спікається. Пізніше досягли успіху в отриманні комунально- побутового газу з використанням Датунського вугілля, що слабко спікається, у вертикальній печі шляхом високотемпературної сухої перегонки, при цьому розмір частинок вугілля становить від 13 до 60 мм, значення теплотворної здатності газу становить 516 МДж/м3, що є близьким до такого значення для коксового газу, який утворюється під час експлуатації горизонтальної коксової печі. Потім в Аньшаньському інженерно-дослідному інституті коксохімічної промисловості та промисловості вогнетривких матеріалів розробили вертикальні печі типів ОЇ МУ,Fushun coal, which is weakly sintered. Later, they succeeded in obtaining utility gas using low-sintering Datong coal in a vertical furnace by high-temperature dry distillation, while the size of coal particles is from 13 to 60 mm, the calorific value of the gas is 516 MJ/m3, which is close to this value for coke gas, which is formed during the operation of a horizontal coke oven. Then, at the Anshan Engineering and Research Institute of the Coke Chemical Industry and Refractory Materials Industry, vertical furnaces of the ОЙ МУ type were developed,

УКК ї 9-Н-О для одержання комунально-побутового газу на газопереробних заводах середнього і малого масштабів. Через конструктивні недоліки цих типів вертикальних печей неочищений коксовий газ зазнає інтенсивного вторинного високотемпературного піролізу під час процесу відведення, що зменшує вихід і якість смоли з погіршенням у той же час складу газу, при цьому вміст алканів зменшено на більше ніж 70 95, а вміст водню збільшено в десятки разів.UKK и 9-Н-О for obtaining utility gas at medium and small-scale gas processing plants. Due to the design flaws of these types of vertical furnaces, the raw coke gas undergoes intense secondary high-temperature pyrolysis during the removal process, which reduces the yield and quality of the resin, while at the same time degrading the composition of the gas, while the alkane content is reduced by more than 70 95 and the hydrogen content is increased dozens of times.

Нещодавно багатьом фахівцям у цій галузі в країні та за кордоном було відомо, що найкращою схемою утилізації вугілля низької якості є спочатку піддавання вугілля середньо- низькотемпературному піролізу, екстрагування корисних вуглеводневих компонентів із летких компонентів із подальшим застосуванням залишкового вуглецю для вироблення енергії, або піддавання залишкового вуглецю газифікації з одержанням синтетичного газу, а потім непряме перетворення синтетичного газу або синтетичної нафти. Багато робіт було проведено щодо піролізу вугілля низької якості, а також у країні та за кордоном здійснювали випробування на дослідній промисловій установці або демонстрацію у промислових умовах. Однак у більшості технологій і пристроїв використовують обертову піч, рухомий шар, псевдозріджений шар, переміщуваний шар сировини, яка газифікується, або технологію піролізу з використанням твердого теплоносія. Ключові характеристики цих технологій піролізу полягають у тому, що вони, головним чином, належать до способу динамічного піролізу, під час якого порошкоподібні матеріали в твердому стані рухаються з відносно високою швидкістю. Отже типовими проблемами цих способів є низький вихід нафти й газу, високий уміст асфальтену в одержаній шляхом піролізу нафті, труднощі у відокремленні смоли і пилу в системі тощо, і тому до цього часу ці способи не застосувалися в промисловості у великих масштабах. У країні та за кордоном широко розповсюджена думка, що ключовою технологією подолання даної проблеми в піролізі є відокремлення продуктів, прояснення одержаної в результаті піролізу нафти та збільшення масштабу.Recently, many specialists in this field at home and abroad have known that the best scheme for the utilization of low-quality coal is to first subject the coal to medium-low temperature pyrolysis, extract the useful hydrocarbon components from the volatile components, and then use the residual carbon for energy generation, or subject the residual carbon to gasification to obtain synthetic gas, and then indirect conversion of synthetic gas or synthetic oil. Much work has been carried out on the pyrolysis of low-quality coal, and in the country and abroad tests have been carried out on a pilot industrial plant or demonstration under industrial conditions. However, most technologies and devices use a rotary kiln, a moving bed, a fluidized bed, a moving bed of raw materials that are gasified, or pyrolysis technology using a solid coolant. The key characteristics of these pyrolysis technologies are that they mainly belong to the dynamic pyrolysis method, during which the powdered materials in the solid state move at a relatively high speed. So, the typical problems of these methods are low yield of oil and gas, high content of asphaltene in oil obtained by pyrolysis, difficulties in separating resin and dust in the system, etc., and therefore, until now, these methods have not been applied in industry on a large scale. There is a widespread opinion in the country and abroad that the key technology for overcoming this problem in pyrolysis is the separation of products, the clarification of the oil obtained as a result of pyrolysis, and the increase in scale.

Короткий опис винаходуBrief description of the invention

Метою даного винаходу є подолання недоліків попереднього рівня техніки і забезпечення способу й пристрою для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням. Спосіб, представлений у даному винаході, надає можливість нагрівання матеріалу у відносно статичному стані,The purpose of this invention is to overcome the shortcomings of the prior art and to provide a method and device for the continuous extraction of hydrocarbons from medium/low quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating. The method presented in this invention provides the possibility of heating the material in a relatively static state,

Зо застосування багатоступеневого градієнтного підвищення температури, яке можна легко контролювати, і багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням. Згідно з даним способом газова фаза і тверда фаза відокремлюються звичайним шляхом Даний спосіб долає недоліки способу, що зумовлені динамічним двофазним потоком суміші газу і порошкоподібного матеріалу у твердому стані в системі нагрівання.From the application of multi-stage gradient temperature increase, which can be easily controlled, and multi-stage pyrolysis with indirect heating. According to this method, the gas phase and the solid phase are separated in the usual way. This method overcomes the disadvantages of the method caused by the dynamic two-phase flow of a mixture of gas and powdered material in a solid state in the heating system.

Однією метою даного винаходу є забезпечення способу безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням.One object of the present invention is to provide a method for the continuous extraction of hydrocarbons from medium/low quality coal by multi-stage pyrolysis with indirect heating.

Спосіб безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням включає наступні стадії: (1) пресування вугілля середньої/низької якості у формі з одержанням брикету з вугілля середньої/низької якості з наступним подаванням у зону висушування і попереднього нагрівання для обробки шляхом попереднього нагрівання; (2) подавання попередньо нагрітого брикету з вугілля середньої/низької якості в зону піролізу, здійснення піролізу більше ніж з трьома стадіями градієнтного підвищення температури шляхом непрямого нагрівання і відповідно безперервне збирання вуглеводневих газів, одержуваних на кожній стадії; (3) подавання твердого продукту, одержаного у результаті піролізу, у зону коксування для обробки шляхом коксування; (4) подавання коксу, одержаного на стадії коксування, у зону гасіння коксу для обробки коксу шляхом гасіння з наступним подаванням у зону перевертання коксу для обробки коксу шляхом перевертання, при цьому одержаний низькотемпературний кокс вивантажують через герметичну зону вивантаження коксу; при цьому переміщення брикетів із вугілля середньої/низької якості в ході всього способу здійснюють у герметичних умовах зі швидкістю менше ніж 0,5 мм/с під дією сили тяжіння.The method of continuous extraction of hydrocarbons from medium/low-quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating includes the following stages: (1) pressing of medium/low-quality coal in a mold to obtain briquettes from medium/low-quality coal, followed by feeding to the drying and preheating zone for processing by preheating; (2) feeding preheated medium/low-quality coal briquettes to the pyrolysis zone, performing pyrolysis with more than three stages of gradient temperature increase by indirect heating and, accordingly, continuously collecting the hydrocarbon gases produced at each stage; (3) feeding the solid product obtained as a result of pyrolysis to the coking zone for treatment by coking; (4) feeding the coke obtained at the coking stage to the coke quenching zone for coke treatment by quenching followed by feeding it to the coke inversion zone for coke treatment by inversion, while the resulting low-temperature coke is discharged through the hermetic coke discharge zone; at the same time, briquettes from medium/low quality coal are moved during the entire method in hermetic conditions at a speed of less than 0.5 mm/s under the influence of gravity.

У даному винаході вугілля середньої/низької якості являє собою типове вугілля середньої якості та вугілля низької якості, яке добре відоме в даній галузі, при цьому в даному виході його характеристики окремо не визначені. Вугілля середньої/низької якості може являти собою брикет, який одержують шляхом пресування холодного вугільного пилу, і його можна використовувати для обробки на наступних стадіях.In the present invention, the medium/low quality coal is a typical medium quality coal and low quality coal that is well known in the art, while its characteristics are not separately defined in this output. Medium/low quality coal can be briquettes obtained by pressing cold coal dust and can be used for further processing.

Непряме нагрівання згідно з даним винаходом, зокрема, означає спосіб, під час якого здійснюється теплообмін між брикетами з вугілля середньої/низької якості і підвищення температури шляхом теплопередачі через перегородки без прямого контакту із джерелом тепла.Indirect heating according to the present invention, in particular, means a method during which heat is exchanged between briquettes of medium/low quality coal and the temperature is increased by heat transfer through partitions without direct contact with the heat source.

На стадії перевертання коксу за даним винаходом можна вводити водяну пару, при цьому водяну пару піддають прямому теплообміну з коксом на стадіях перевертання коксу, сухого гасіння коксу в зоні з одним з'єднувальним каналом, коксування та послідовного піролізу в ході підняття для того, щоб сприяти ефективному гасінню коксу й утворенню водяного газу; при цьому здійснюють відведення водяного газу.In the coke flipping stage of the present invention, steam may be introduced, wherein the steam is subjected to direct heat exchange with the coke in the coke flipping, dry coke quenching in the single connecting channel, coking and sequential pyrolysis stages during the rise to promote effective quenching of coke and formation of water gas; at the same time, water gas is removed.

Зона гасіння коксу за даним винаходом містить зону сухого гасіння високотемпературного коксу і зону сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу; у зоні сухого гасіння високотемпературного коксу високотемпературний кокс піддають непрямому теплообміну з повітрям і водночас піддають прямому теплообміну з водяною парою з досягненням утилізації відпрацьованого тепла високотемпературного коксу; у зоні сухого гасіння середньо- низькотемпературного коксу середньо-низькотемпературний кокс піддають непрямому теплообміну з охолоджувальною водою та одночасно піддають прямому теплообміну з водяною парою з досягненням утилізації відпрацьованого тепла середньо-низькотемпературного коксу.The coke quenching zone according to the present invention contains a dry quenching zone of high-temperature coke and a dry quenching zone of medium-low-temperature coke; in the dry quenching zone of high-temperature coke, the high-temperature coke is subjected to indirect heat exchange with air and at the same time is subjected to direct heat exchange with water vapor to achieve the utilization of the spent heat of the high-temperature coke; in the dry quenching zone of medium-low-temperature coke, medium-low-temperature coke is subjected to indirect heat exchange with cooling water and simultaneously subjected to direct heat exchange with water vapor, achieving utilization of spent heat of medium-low-temperature coke.

Стадію піролізу з градієнтним підвищенням температури за даним винаходом можна визначити згідно з існуючими вимогами до продукції У випадку прикладу піролізу з градієнтним підвищенням температури з трьома стадіями три стадії послідовно включають низькотемпературний піроліз при 380-450 "С, і середньотемпературний піроліз при 500-600 "С, а також високотемпературний піроліз при 850 "С або вище.The stage of pyrolysis with a gradient increase in temperature according to the present invention can be determined according to the existing requirements for products. In the case of an example of pyrolysis with a gradient increase in temperature with three stages, the three stages successively include low-temperature pyrolysis at 380-450 "С, and medium-temperature pyrolysis at 500-600 "С , as well as high-temperature pyrolysis at 850 "C or higher.

Як переважний варіант здійснення спосіб за даним винаходом включає наступні стадії: (1) пресування вугілля середньої/низької якості у формі у стані холодного вугільного пилу з одержанням брикету з наступним подаванням у зону висушування і попереднього нагрівання для обробки шляхом попереднього нагрівання; (2) подавання попередньо нагрітого брикету з вугілля середньої/низької якості в зону піролізу і його піддавання низькотемпературному піролізу при 380-450 С, середньотемпературному піролізу при 500-600 "С і високотемпературному піролізу при 850 7As a preferred embodiment, the method according to the present invention includes the following stages: (1) pressing medium/low quality coal in a mold in the state of cold coal dust to obtain a briquette, followed by feeding to the drying and preheating zone for processing by preheating; (2) feeding a preheated briquette of medium/low-quality coal into the pyrolysis zone and subjecting it to low-temperature pyrolysis at 380-450 C, medium-temperature pyrolysis at 500-600 "C, and high-temperature pyrolysis at 850 7

Зо або вище шляхом непрямого нагрівання, і відповідно безперервного збирання газів, що містять різні вуглеводневі компоненти, одержувані на кожній стадії; (3) подавання твердого продукту, одержаного у результаті піролізу, у зону коксування для обробки шляхом коксування; (4) подавання коксу, одержаного на стадії коксування, у зону гасіння коксу, а в зоні високотемпературного сухого гасіння піддавання високотемпературного коксу непрямому теплообміну з повітрям та водночас піддавання прямому теплообміну з водяним паром; при цьому, якщо кокс гасять при 350-450 С, його вводять у зону сухого гасіння середньо- низькотемпературного коксу, де здійснюють непрямий теплообмін із охолоджувальною водою та при цьому здійснюють прямий теплообмін із водяною парою; якщо температура коксу знижується до 120 "С або менше, то кокс подають у зону перевертання коксу для обробки коксу шляхом перевертання, а одержаний низькотемпературний кокс відводять через герметичну зону вивантаження коксу; одночасно водяний газ, що утворюється в результаті реакції водяної пари з високотемпературним коксом, збирають як продукт; при цьому переміщення брикетів із вугілля середньої/низької якості в ході всього способу здійснюють у герметичних умовах зі швидкістю менше ніж 0,5 мм/с під дією сили тяжіння.Zo or higher by indirect heating, and accordingly continuous collection of gases containing various hydrocarbon components obtained at each stage; (3) feeding the solid product obtained as a result of pyrolysis to the coking zone for treatment by coking; (4) supplying the coke obtained at the coking stage to the coke quenching zone, and in the high-temperature dry quenching zone, subjecting the high-temperature coke to indirect heat exchange with air and at the same time to direct heat exchange with water vapor; at the same time, if coke is quenched at 350-450 C, it is introduced into the zone of dry quenching of medium-low temperature coke, where indirect heat exchange with cooling water is carried out and at the same time direct heat exchange with steam is carried out; if the coke temperature drops to 120 "С or less, then the coke is fed to the coke turning zone for coke processing by turning, and the obtained low-temperature coke is removed through the sealed coke discharge zone; at the same time, the water gas formed as a result of the reaction of water vapor with high-temperature coke, is collected as a product, while moving medium/low quality coal briquettes throughout the process is carried out in sealed conditions at a speed of less than 0.5 mm/s under the influence of gravity.

Ключова технологія у способі, наданому згідно з даним винаходом, полягає в тому, що здійснюють градієнтне підвищення температури під час випалювання вугілля і відповідно до різних вимог до компоненту у вигляді вугільного газу встановлюють відповідним чином три або більше температурних зон для одержання неочищеного коксового газу, який містить різні вуглеводневі компоненти, та здійснюють спосіб безперервного одержання в умовах повної повітронепроникності з подаванням вугілля і відведенням матеріалу в холодному стані таким чином, що в даному способі піролізу вугілля поліпшується вихід високоякісної легкої смоли і суттєво поліпшується співвідношення алканів у неочищеному коксовому газі, таким чином, одержують багатокомпонентний вугільний газ, з якого можна одержувати високоякісну нафту і газ відповідно до вимог. Одночасно можна одержувати сировину для шихти, що подається в шахтну піч, бездимне паливо або кокс для газифікації, а також формований кокс для лиття або для металургії, при цьому поліпшується показник утилізації ресурсів. Для досягнення високої ефективності утилізації теплової енергії фізичне тепло очищеного твердого напівкоксу і бо неочищений коксовий газ піддають повторному використанню.The key technology in the method provided according to the present invention is to carry out a gradient increase in temperature during coal burning and according to the different requirements of the coal gas component, three or more temperature zones are set accordingly to obtain crude coke gas, which contains various hydrocarbon components, and carry out a method of continuous production under conditions of complete airtightness with the supply of coal and removal of material in a cold state in such a way that in this method of pyrolysis of coal, the yield of high-quality light resin is improved and the ratio of alkanes in crude coke gas is significantly improved, thus, multicomponent coal gas is obtained, from which high-quality oil and gas can be obtained according to the requirements. At the same time, it is possible to obtain raw materials for the charge fed to the mine furnace, smokeless fuel or coke for gasification, as well as molded coke for casting or for metallurgy, while the resource utilization rate is improved. In order to achieve a high efficiency of heat energy utilization, the physical heat of the purified solid semi-coke and the unpurified coke gas are reused.

Другою метою даного винаходу є забезпечення пристрою для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням.A second object of the present invention is to provide a device for the continuous extraction of hydrocarbons from medium/low quality coal by multi-stage pyrolysis with indirect heating.

Пристрій містить завантажувальний бункер, герметичний пристрій для подавання вугілля, зону попереднього зберігання, зону висушування і попереднього нагрівання, багатоступеневу зону піролізу з градієнтним підвищенням температури, зону коксування, зону сухого гасіння коксу з одним з'єднувальним каналом, пристрій для перевертання коксу і герметичний пристрій для вивантаження коксу, які з'єднані в порядку розташуванням зверху вниз; багатоступенева зона піролізу з градієнтним підвищенням температури містить три або більше безперервних ступені, при цьому кожний ступінь відповідно з'єднаний з випускним отвором для вугільного газу; пристрій додатково містить зону нагрівання для непрямого підведення тепла для багатоступеневої зони піролізу з градієнтним підвищенням температури.The device includes a loading hopper, a hermetic coal feeding device, a pre-storage zone, a drying and pre-heating zone, a multi-stage pyrolysis zone with a gradient temperature increase, a coking zone, a dry coke quenching zone with one connecting channel, a coke turning device and a hermetic device for unloading coke, which are connected in order of arrangement from top to bottom; a multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature contains three or more continuous stages, each stage being respectively connected to a coal gas outlet; the device additionally contains a heating zone for indirect heat supply for a multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature.

Пристрій для перевертання коксу за даним винаходом може бути обладнаний розпилювачем води. Водяна пара, що утворюється при розпилюванні за допомогою розпилювача води та поглинання фізичного тепла коксу, послідовно проходить через зону сухого гасіння з одним з'єднувальним каналом, зону коксування та багатоступеневу зону піролізу з градієнтним підвищенням температури, при цьому утворюється водяний газ, який відводять як продукт через випускний отвір для вугільного газу. У ході підняття водяна пара діє як середовище для конвективного теплообміну між внутрішньою частиною коксу і зовнішньою поверхнею коксу зі значною різницею температур, що робить непрямий теплообмін із повітрям і непрямий теплообмін з охолоджувальною водою більш швидким і більш ефективним.The coke turning device according to the present invention can be equipped with a water sprayer. The water vapor generated by atomizing with a water atomizer and absorbing the physical heat of the coke is successively passed through a dry quenching zone with a single connecting channel, a coking zone and a multi-stage pyrolysis zone with a temperature gradient, while producing water gas, which is discharged as product through the coal gas outlet. During the rise, water vapor acts as a medium for convective heat exchange between the inner part of the coke and the outer surface of the coke with a significant temperature difference, which makes the indirect heat exchange with the air and the indirect heat exchange with the cooling water faster and more efficient.

Як переважний варіант здійснення зона нагрівання є безпосередньо прилеглою до багатоступеневої зони піролізу з градієнтним підвищенням температури і містить зони нагрівання, які точно відповідають кожному із ступенів піролізу.As a preferred embodiment, the heating zone is immediately adjacent to the multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature and contains heating zones that precisely correspond to each of the pyrolysis stages.

Нижня частина зони нагрівання обладнана впускним отвором для повітря і впускним отвором для горючого газу, при цьому впускний отвір для повітря і впускний отвір для горючого газу відповідно з'єднані за допомогою повітропроводу та зворотної труби для вугільного газу.The lower part of the heating zone is equipped with an air inlet and a combustible gas inlet, and the air inlet and the combustible gas inlet are respectively connected by an air duct and a coal gas return pipe.

Зона нагрівання додаткового обладнана випускним отвором для відхідного газу, який з'єднаний із трубою для відхідного газу, розташованою нижче зони нагрівання.The additional heating zone is equipped with an exhaust gas outlet, which is connected to the exhaust gas pipe located below the heating zone.

Зо Зона сухого гасіння з одним з'єднувальним каналом містить зверху донизу зону сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом і теплообмінник сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом; повітропровід розташований між зоною сухого гасіння високотемпературного коксу і трубою для відхідного газу, при цьому вони безпосередньо прилягають одне до одного.З The dry quenching zone with one connecting channel contains, from top to bottom, the dry quenching zone of high-temperature coke with one connecting channel and the heat exchanger of dry quenching of medium-low temperature coke with one connecting channel; the duct is located between the dry quenching zone of high-temperature coke and the waste gas pipe, while they are directly adjacent to each other.

У даному пристрої повітря, яке підтримує горіння, у повітропроводі опосередковано поглинає тепло відхідного газу з одного боку і фізичне тепло нагрітого до червоного жару коксу з іншого боку, при цьому після попереднього нагрівання воно надходить до нижньої частини високотемпературної зони нагрівання і змішується з вугільним газом для зосереджування горіння. Після того, як частина тепла відхідного газу непрямим шляхом переміщується в повітря, відхідний газ випускають із печі Частина тепла від нагрітого до червону жару коксу опосередковано передається повітрю і швидкість переміщення вниз шматка коксу становить менше ніж 0,5 мм/с, переважно менше ніж 0,3 мм/с, при цьому під час теплообміну не відбувається споживання енергії і не утворюється пил. Нагрітий до червоного жару кокс надходить у зону сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом після того, як його охолодили в зоні сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом; і в результаті сумарної дії непрямого охолодження за допомогою пом'якшеної холодної води в кожусі теплообмінника та прямого охолодження водяною парою, що утворюється за допомогою розпилювача води, кокс охолоджується до нижче 120 "С.In this device, the air that supports combustion in the duct indirectly absorbs the heat of the waste gas on the one hand and the physical heat of the red-hot coke on the other hand, and after preheating, it enters the lower part of the high-temperature heating zone and mixes with the coal gas for concentration of combustion. After some of the heat of the waste gas is indirectly transferred to the air, the waste gas is discharged from the furnace. A part of the heat from the red-hot coke is indirectly transferred to the air, and the downward movement speed of the coke piece is less than 0.5 mm/s, preferably less than 0 ,3 mm/s, while no energy consumption occurs during heat exchange and no dust is formed. Coke heated to red heat enters the dry quenching zone of medium-low temperature coke with one connecting channel after it has been cooled in the dry quenching zone of high temperature coke with one connecting channel; and as a result of the combined effect of indirect cooling with the help of softened cold water in the heat exchanger casing and direct cooling with water vapor generated using a water atomizer, the coke is cooled to below 120 "С.

Кількість ступенів у багатоступеневій зоні піролізу з градієнтним підвищенням температури можна коригувати відповідно до існуючих вимог, наприклад, багатоступенева зона піролізу з градієнтним підвищенням температури може складатися із трьох ступенів, у тому числі ступеня низькотемпературного піролізу, ступеня середньотемпературного піролізу і ступеня високотемпературного піролізу у вказаному порядку У даному випадку пристрій містить завантажувальний бункер, герметичний пристрій для подавання вугілля, зону попереднього зберігання, зону висушування і попереднього нагрівання, зону низькотемпературного піролізу, зону середньотемпературного піролізу, зону високотемпературного піролізу, зону коксування, зону сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, зону сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, пристрій для перевертання коксу і герметичний пристрій для вивантаження коксу, які з'єднані в порядку розташування зверху вниз; при цьому кожна зона піролізу відповідно з'єднана з випускним отвором для вугільного газу.The number of stages in the multi-stage temperature gradient pyrolysis zone can be adjusted according to the existing requirements, for example, the multi-stage temperature gradient pyrolysis zone can be composed of three stages, including the low-temperature pyrolysis stage, the medium-temperature pyrolysis stage and the high-temperature pyrolysis stage in the specified order. in this case, the device contains a loading hopper, a hermetic device for supplying coal, a pre-storage zone, a drying and pre-heating zone, a low-temperature pyrolysis zone, a medium-temperature pyrolysis zone, a high-temperature pyrolysis zone, a coking zone, a high-temperature coke dry quenching zone with one connecting channel, a zone of dry quenching of medium-low temperature coke with one connecting channel, a device for turning over coke and a hermetic device for unloading coke, which are connected in the order of location from top to bottom; at the same time, each pyrolysis zone is respectively connected to an outlet for coal gas.

Для оптимізації ефекту пристрій за даним винаходом є переважно повністю герметичним, а швидкість переміщення вниз матеріалів контролюється пристроєм для перевертання коксу.To optimize the effect, the device according to the present invention is preferably completely sealed, and the speed of downward movement of the materials is controlled by a device for turning over the coke.

Шляхом використання пристрою, наданого згідно з даним винаходом, можна не тільки здійснювати завантажування вугілля в холодному стані і вивантаження коксу в холодному стані для обмеження утворення великої кількості пилу внаслідок термічної плавучості, але й точно контролювати спонтанне викидання, для чого використовують герметичний пристрій для подавання вугілля і герметичний пристрій для вивантаження коксу, здійснювати ефективне одержання в умовах повної повітронепроникності в загальному способі, що контролює джерело забруднювачів, які забруднюють повітря, і зменшує витрати, пов'язані з охороною навколишнього середовища. Зона піролізу складається зверху донизу з температурних ступенів піролізу з градієнтним підвищенням температури. Водночас зона нагрівання має різні ступені знизу доверху, які опосередковано підводять тепло до камер піролізу відповідно. Неочищені коксові гази з різними компонентами, одержаними шляхом піролізу в різних температурних зонах, відводяться відповідним чином через відповідний випускний отвір для вугільного газу, таким чином, високоякісні нафтові й газові компоненти, одержані за допомогою піролізу в зоні з відносно низькою температурою, не будуть у подальшому розщеплюватися під дією високої температури або температури, близької до високої.By using the device provided in accordance with the present invention, it is possible not only to load coal in a cold state and to discharge coke in a cold state to limit the generation of a large amount of dust due to thermal buoyancy, but also to accurately control spontaneous ejection, for which a sealed coal feeding device is used and a hermetic coke discharge device, to achieve efficient production under conditions of complete air tightness in a general manner that controls the source of pollutants that contaminate the air and reduces costs associated with environmental protection. The pyrolysis zone consists from top to bottom of temperature stages of pyrolysis with a gradient increase in temperature. At the same time, the heating zone has different stages from bottom to top, which indirectly supply heat to the pyrolysis chambers, respectively. Crude coke gases with different components obtained by pyrolysis in different temperature zones are appropriately discharged through the corresponding coal gas outlet, so that the high-quality oil and gas components obtained by pyrolysis in the relatively low temperature zone will not be further decompose at high or near high temperatures.

У даному пристрої, вугільні гази, що утворюються в зонах піролізу за різних температур, відводяться через багато випускних отворів для вугільного газу, і низькотемпературний газ із високим вмістом вуглеводнів, що здебільшого складається з вуглеводневих сполук, змішується з середньотемпературним газом із середнім умістом вуглеводнів, а потім його очищують і відокремлюють для екстрагування С:і-4 газоподібних алканів з високою доданою вартістю, легких рідких нафтопродуктів, легкої смоли і невеликої кількості середньої/важкої смоли.In this device, the coal gases generated in the pyrolysis zones at different temperatures are discharged through a plurality of coal gas outlets, and the low-temperature gas with a high hydrocarbon content, mostly composed of hydrocarbon compounds, is mixed with the medium-temperature gas with an average hydrocarbon content, and it is then purified and separated to extract high value-added C:4 gaseous alkanes, light liquid petroleum products, light pitch and a small amount of medium/heavy pitch.

Відповідно до вимог залишковий газ після екстрагування хімічних продуктів, одержаних шляхом прямого перетворення, можна піддавати екстрагуванню водню, або СО і Но у ньому опосередковано перетворюють у вуглеводневі продукти, або етер на основі багатоатомного спирту, або інші продукти, а залишок можна повертати для нагрівання або використання вAccording to the requirements, the residual gas after the extraction of the chemical products obtained by direct conversion can be subjected to hydrogen extraction, or the CO and NO in it are indirectly converted into hydrocarbon products, or polyhydric ether, or other products, and the residue can be returned for heating or use in

Зо одержаній парі.From the received pair.

Тверду речовину з вуглецем як основним компонентом, одержану на стадії піролізу, можна використовувати для одержання синтетичного газу з СО і Не шляхом застосування відповідного способу згідно з вимогами, потім синтетичний газ з СО і Но додаткового піддають непрямому перетворенню в хімічні продукти, які мають попит на ринку; або тверду речовину можна використовувати для одержання сировини для шихти, що подається в шахтну піч, бездимного палива або коксу для газифікації, або для одержання коксу для лиття або доменного коксу, при цьому поліпшується показник утилізації ресурсів.The solid substance with carbon as the main component obtained at the pyrolysis stage can be used to obtain synthetic gas with CO and NO by applying the appropriate method according to the requirements, then the synthetic gas with CO and NO is additionally subjected to indirect transformation into chemical products that have a demand for the market; or the solid can be used to produce blast furnace feedstock, smokeless fuel or coke for gasification, or to produce foundry coke or blast furnace coke, while improving resource recovery.

У порівнянні з типовими способами і пристроями для піролізу, спосіб і пристрій, надані згідно з даним винаходом, мають наступні суттєві переваги: (1) головною метою розробки пристрою за типом горизонтальної печі для періодичного одержання коксу шляхом сухої перегонки, головним чином, є одержання доменного коксу або коксу для лиття, а видобування вугільного газу і хімічних продуктів є вторинним способом.Compared with typical methods and devices for pyrolysis, the method and device provided in accordance with the present invention have the following significant advantages: (1) the main purpose of developing a device of the horizontal furnace type for the periodic production of coke by dry distillation is mainly to obtain blast furnace coke or foundry coke, and extraction of coal gas and chemical products is a secondary way.

Таким чином, суха перегонка з рівномірним нагріванням за умов високої температури потребується для одержання кондиційного коксу, і, як наслідок, аналогічна температура нагрівання є необхідною в камері для карбонізації. Пристрій для типової сухої перегонки неможливо обладнати випускними отворами для вугільного газу для зон із температурним градієнтом, а суху перегонку можна здійснювати лише за умови однієї температури. Як результат, значна частина високоякісних вуглеводнів у вугільному газі додатково розщеплюється за високої температури або за температури, близької до високої, а вміст корисних високоякісних вуглеводневих сполук у неочищеному коксовому газі суттєво знижується. Під час застосування середньо-низькотемпературної сухої перегонки леткі компоненти вугільного матеріалу не можуть повністю вивільнятися, результатом чого є невідповідність якості коксу вимогам до кондиційного доменного коксу і коксу для лиття, тому цей технологічний спосіб обмежує ефективність видобування хімічних продуктів.Thus, dry distillation with uniform heating under high temperature conditions is required to produce conditioned coke and, as a result, a similar heating temperature is required in the carbonization chamber. A typical dry distillation unit cannot be equipped with coal gas outlets for temperature gradient zones, and dry distillation can only be carried out at one temperature. As a result, a significant portion of the high-quality hydrocarbons in the coal gas is further broken down at or near high temperature, and the content of useful high-quality hydrocarbon compounds in the raw coke gas is significantly reduced. During the application of medium-low temperature dry distillation, the volatile components of the coal material cannot be completely released, as a result of which the quality of coke does not meet the requirements for conventional blast furnace coke and coke for casting, therefore, this technological method limits the efficiency of extraction of chemical products.

У порівнянні з попереднім рівнем техніки, основна мета способу і пристрою для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля низької якості шляхом багатостадійного піролізу в умовах прямого нагрівання, які були розроблені в даному винаході, полягає в екстрагуванні вуглеводневих сполук, при цьому одержання напівкоксу або доменного коксу є другорядною метою. З урахуванням різних температурних зон піролізу згідно з вимогами 60 користувачів до продуктів даний пристрій може бути обладнаний двома, трьома або більше різними випускними отворами для вугільного газу в різних температурних зонах. Зазвичай три випускні отвори для вугільного газу, у тому числі випускні отвори для вугільного газу в зоні низької температури, середньої температури та високої температури, забезпечуються для отримання вугільних газів із різними компонентами, що утворюються за різних температурних умов, тобто здійснюють багатостадійне нагрівання камери піролізу і багатостадійне відведення з камери піролізу за різних температур, при цьому вуглеводневі сполуки з низькою температурою піролізу у складі летких компонентів вугільного матеріалу відганяються в зоні низькотемпературного піролізу і одночасно відводяться, а вуглеводневі сполуки з більш високою температурою піролізу відганяються в зоні середньотемпературного піролізу і одночасно відводяться тощо. Багатостадійне відведення ефективно запобігає додатковому розщеплюванню вуглеводневих сполук, що містяться в неочищеному коксовому газі, у зоні високої температури, що таким чином захищає корисні високоякісні вуглеводневі сполуки від руйнування. Після надходження в зону високотемпературного піролізу вугільний матеріал безперервно переганяється з повним вивільненням залишкових летких компонентів, а леткі компоненти відводяться через випускний отвір для високотемпературного вугільного газу з одержанням таким чином вугільного газу з низьким вмістом вуглеводнів і високим вмістом водню і високотемпературного коксу або коксу, що відповідає іншим вимогам. У такий спосіб можна максимально гарантувати, що алканові компоненти не будуть руйнуватися, а очищування і відділяння можна здійснювати по відношенню до вугільних газів, які одержують у різних температурних зонах, згідно з вимогами до продуктів, що одержуються і переробляються далі у ході процесу, при цьому енергоспоживання і витрати на обробку продуктів знижені приблизно на 50 95 у порівнянні зі способом непрямого перетворення, а хімічні продукти, що мають більш високу якість, ніж одержувані непрямим перетворенням продукти, можна піддавати повторному використанню. (2) У типовій вертикальній печі із зовнішнім нагріванням для сухої перегонки використовують спосіб поперемінного нагрівання (по черзі) зверху і знизу, тому температура у верхній і нижній частинах камери згоряння в основному однакова, а температура у верхній частині камери для карбонізації є надзвичайно високою. Таким чином, нафта і газ, які одержували шляхом піролізу, будуть додатково розщеплюватися за високої температури в ході підняття, результатом чогоCompared to the prior art, the main purpose of the method and device for continuous extraction of hydrocarbons from low-quality coal by multi-stage pyrolysis under direct heating conditions, which were developed in the present invention, is to extract hydrocarbon compounds, while the production of semi-coke or blast furnace coke is secondary purpose Taking into account the different temperature zones of pyrolysis according to the requirements of 60 users for products, this device can be equipped with two, three or more different outlets for coal gas in different temperature zones. Usually, three coal gas outlets, including low temperature, medium temperature and high temperature zone coal gas outlets, are provided to obtain coal gases with different components formed under different temperature conditions, i.e., perform multi-stage heating of the pyrolysis chamber and multi-stage removal from the pyrolysis chamber at different temperatures, while hydrocarbon compounds with a low pyrolysis temperature in the volatile components of the coal material are driven off in the low-temperature pyrolysis zone and simultaneously removed, and hydrocarbon compounds with a higher pyrolysis temperature are driven off in the medium-temperature pyrolysis zone and simultaneously removed, etc. Multi-stage removal effectively prevents further cracking of the hydrocarbon compounds contained in the raw coke gas in the high temperature zone, thus protecting the useful high-quality hydrocarbon compounds from degradation. After entering the high-temperature pyrolysis zone, the coal material is continuously distilled with complete release of residual volatile components, and the volatile components are discharged through the high-temperature coal gas outlet, thus producing low-hydrocarbon, high-hydrogen coal gas and high-temperature coke or coke corresponding to other requirements. In this way, it is possible to guarantee as much as possible that the alkane components will not be destroyed, and purification and separation can be carried out in relation to coal gases, which are received in different temperature zones, according to the requirements for the products obtained and processed further during the process, while energy consumption and product processing costs are reduced by about 50 95 compared to the indirect conversion method, and chemical products of higher quality than the indirect conversion products can be reused. (2) In a typical vertical dry distillation furnace with external heating, the method of alternating heating (alternately) from the top and bottom is used, so the temperature in the upper and lower parts of the combustion chamber is basically the same, and the temperature in the upper part of the carbonization chamber is extremely high. Thus, the oil and gas obtained by pyrolysis will be further split at high temperatures during ascent, resulting in

Зо буде те, що більша частина корисних вуглеводневих сполук руйнується.The result will be that most of the useful hydrocarbon compounds are destroyed.

У порівнянні з попереднім рівнем техніки, ключовий елемент даного винаходу полягає в тому, що здійснюють нагрівання вугілля, яке подається, з градієнтом температур, при цьому використовується багатостадійне непряме нагрівання, нафту й газ, які одержують шляхом піролізу в низькотемпературній зоні і середньотемпературній зоні, відводять через випускний отвір для низькотемпературного вугільного газу і випускний отвір для середньотемпературного вугільного газу відповідно, тому вони не піддаються додатковому розщеплюванню в зоні з більш високою температурою Відповідно, проблема вторинного розщеплювання нафти й газу вирішена належним чином, і це гарантує, що корисні вуглеводневі сполуки не будуть руйнуватися. (3) У наш час у поширеному в Китаї так званому пристрої для вертикальної середньо- низькотемпературної сухої перегонки, головним чином, використовують принцип внутрішнього нагрівання, під час якого відхідний газ, що містить кисень, використовують як джерело газу. У даному способі, коли відхідний газ, що містить кисень, використовують як джерело газу для нагрівання в камері для карбонізації, більше ніж 70 95 вуглеводнів у вугільному газі руйнуються, активні інгредієнти розріджуються великою кількістю азоту, який надходить разом із киснем, тому вуглеводневі сполуки у вугільному газі неможливо екстрагувати з позитивною перевагою (якщо вміст вуглеводнів є надзвичайно низьким, то перевага в екстрагуванні вуглеводнів повинна бути негативною). Більше того, значення теплотворної здатності вугільного газу суттєве зменшено.Compared to the prior art, the key element of the present invention is that the fed coal is heated with a temperature gradient, while multi-stage indirect heating is used, oil and gas obtained by pyrolysis in the low-temperature zone and the medium-temperature zone are removed through the outlet for low-temperature coal gas and the outlet for medium-temperature coal gas, respectively, so they are not subjected to additional cracking in the higher temperature zone Accordingly, the problem of secondary cracking of oil and gas is properly solved, and this ensures that the useful hydrocarbon compounds will not collapse. (3) Nowadays, the so-called vertical medium-low temperature dry distillation apparatus common in China mainly uses the principle of internal heating, in which waste gas containing oxygen is used as a gas source. In this method, when the waste gas containing oxygen is used as a gas source for heating in the carbonization chamber, more than 70 95 hydrocarbons in the coal gas are destroyed, the active ingredients are diluted by a large amount of nitrogen that enters together with the oxygen, so the hydrocarbon compounds in coal gas cannot be extracted with a positive advantage (if the hydrocarbon content is extremely low, then the advantage in the extraction of hydrocarbons should be negative). Moreover, the calorific value of coal gas has been significantly reduced.

У порівнянні з попереднім рівнем техніки, багатостадійне непряме нагрівання, розроблене в даному винаході (тобто принцип зовнішнього нагрівання, згідно з яким камера згоряння і камера піролізу повністю ізольовані), гарантує, що корисні вуглеводневі сполуки не будуть руйнуватися киснем у повітрі та не будуть розріджуватися азотом, що поліпшує показник видобування високоякісних хімічних продуктів і поліпшує показник утилізації ресурсів, а значення теплотворної здатності вугільного газу становить щонайменше в три рази більше, ніж в печі для сухої перегонки із внутрішнім нагріванням і використанням збагаченого повітрям відхідного газу. (4) У наш час в багатьох країнах було проведено багато робіт щодо піролізу вугілля низької якості, і в більшій частині з них проводили випробування на дослідній промисловій установці або демонстрацію в промислових умовах. Однак технології і пристрої в цих країнах 60 представлені, головним чином, обертовою піччю, рухомим шаром, псевдозрідженим шаром,Compared with the prior art, the multi-stage indirect heating developed in the present invention (that is, the principle of external heating, according to which the combustion chamber and the pyrolysis chamber are completely isolated), ensures that the useful hydrocarbon compounds will not be destroyed by oxygen in the air and will not be diluted by nitrogen , which improves the rate of extraction of high-quality chemical products and improves the rate of resource utilization, and the calorific value of coal gas is at least three times greater than that of a dry distillation furnace with internal heating and the use of air-enriched waste gas. (4) Nowadays, many works have been carried out in many countries on the pyrolysis of low-quality coal, and most of them have been tested in a pilot plant or demonstrated under industrial conditions. However, technologies and devices in these countries 60 are mainly represented by rotary kiln, moving bed, fluidized bed,

переміщуваним шаром сировини, яка газифікується, технологією піролізу з використанням пилоподібного твердого теплоносія, при цьому спільна характеристика цих технологій піролізу полягає в тому, що вони, головним чином, належать до технологічного процесу динамічного піролізу, в якому тверді порошкоподібні матеріали рухаються з відносно високою швидкістю, і тому до цього часу ці способи не застосувалися в промисловості у великих масштабах. Їхніми типовими проблемами є низький вихід нафти й газу, високий вміст асфальтену в одержаній шляхом піролізу нафті, труднощі у відокремленні смоли і пилу в системі тощо.moving bed of raw materials that are gasified, pyrolysis technology using dust-like solid coolant, while the common characteristic of these pyrolysis technologies is that they mainly belong to the technological process of dynamic pyrolysis, in which solid powder-like materials move at a relatively high speed, and therefore until now these methods have not been applied in industry on a large scale. Their typical problems are low oil and gas yield, high asphaltene content in pyrolysis oil, difficulty in separating tar and dust in the system, etc.

У порівнянні з попереднім рівнем техніки, згідно з даним винаходом були розроблені зони нагрівання з градієнтним підвищенням температури, що легко контролюється, які надають можливість здійснення багатостадійного піролізу вугілля низької якості в умовах непрямого нагрівання і багатостадійного відведення неочищеного коксового газу із запобіганням таким чином піролізу сполук за температури, близької до високої, які відділяються за низької температури. Матеріал у вигляді брикетів нагрівають у відносно статичному стані зі швидкістю переміщення вниз матеріалів менше ніж 0,5 мм за секунду, тому газова фаза і тверда фаза відокремлюються звичайним шляхом під час способу, що належним чином вирішує типові недоліки вказаного вище відносно динамічного способу піролізу. (5) В усіх цих печах для вертикальної середньо-низькотемпературної сухої перегонки, які експлуатували або експлуатують, як сировину постійно використовують грудкове вугілля низької якості з низькою міцністю. Через те, що частина грудкового вугілля у вугіллі низької якості загалом становить лише приблизно 30 95, приблизно 70 95 вугільного пилу з високим вмістом вуглеводнів можна лише безпосередньо спалювати для вироблення енергії тощо, що не тільки суттєво витрачає корисні ресурси, але й значно збільшує витрати, пов'язані з охороною навколишнього середовища. Коли вугільний пил використовують безпосередньо для піролізу, як і раніше виникають деякі недоліки, як наприклад, вказані вище труднощі у відокремленні смоли й пилу в системі. Коли брикети, одержані з вугільного пилу, подавали в печі замість грудкового вугілля, більша частина брикетів поверталася назад у стані вугільного пилу через недоліки технології способу, а від б до 13 95 летких речовин, що залишаються в напівкоксі під час способу, суттєво знижують міцність брикету, що не тільки погіршує стадію відведення коксу, але й суттєво знецінює ринкову вартість продукту.In comparison with the prior art, according to the present invention, heating zones with a gradient increase in temperature, which is easily controlled, have been developed, which provide the possibility of multi-stage pyrolysis of low-quality coal under indirect heating conditions and multi-stage removal of crude coke gas, thus preventing the pyrolysis of compounds by temperatures close to high, which are separated at low temperatures. The material in the form of briquettes is heated in a relatively static state with a downward movement of materials of less than 0.5 mm per second, so the gas phase and solid phase are separated in the usual way during the process, which adequately solves the typical disadvantages of the above relatively dynamic pyrolysis method. (5) In all these vertical medium-low temperature dry distillation furnaces that have been or are being operated, lump coal of low quality with low strength is constantly used as raw material. Due to the fact that the lump coal fraction of low-grade coal is generally only about 30 95, about 70 95 of coal dust with high hydrocarbon content can only be directly burned to generate energy, etc., which not only greatly consumes useful resources, but also greatly increases costs, related to environmental protection. When coal dust is used directly for pyrolysis, some disadvantages still arise, such as the above-mentioned difficulties in separating tar and dust in the system. When briquettes obtained from coal dust were fed into the furnace instead of lump coal, most of the briquettes were returned in the state of coal dust due to the shortcomings of the method technology, and from b to 13 95 volatile substances remaining in the semi-coke during the method significantly reduce the strength of the briquette , which not only worsens the coke removal stage, but also significantly devalues the market value of the product.

У порівнянні з попереднім рівнем техніки, спосіб, наданий згідно з даним винаходом, базується на частковому усуненні недоліків типового способу, при цьому збільшується зона високотемпературного піролізу і зона коксування у способі піролізу, таким чином уміст летких компонентів коксу можна знизити до 1,5 95 або менше, брикет не буде руйнуватися, а показник спікання коксу може досягати 95 95 або більше. Як результат, не тільки розширюється сфера застосування коксу, але може значно поліпшуватися ефективність роботи підприємств. (б) У загальному способі піролізу фізичне тепло очищеного, твердого, нагрітого до червоного жару напівкоксу неможливо піддавати повторному використанню; це відбувається через те, що міцність напівкоксу у результаті піролізу є дуже низькою і утворюється велика кількість порошку. Якщо використовують спосіб типового сухого гасіння коксу, в якому застосовують інертний газ як теплоносій, він включає три стадії, у тому числі вивантаження коксу в розігрітому стані з коксової печі, транспортування коксу в розігрітому стані і завантаження коксу в розігрітому стані в піч для сухого гасіння коксу, при цьому здійснення цих трьох стадій буде призводити до спонтанного викидання забруднювачів через термічну плавучість. Більше того, велика кількість інертного газу, який є необхідним для прямого теплообміну з нагрітим до червоного жару коксом, буде призводити до збільшення опору газового середовища у системі, труднощів у відокремленні газу і твердих речовин, серйозного абразивного зношення нагрівальних труб і вентилятора, високого енергоспоживання і високої швидкості горіння продуктів. Крім того, оскільки вугільний газ утворюється під час способу сухого гасіння коксу, а певна кількість повітря постійно надходить у систему для спалювання вугільного газу, то газове середовище, що циркулює, буде безперервно збільшуватися, і це неминуче призведе до безперервного відведення певної кількості газового середовища, що містить шкідливі речовини, в атмосферу із забрудненням таким чином навколишнього середовища. Крім того, вентилятор, потужність якого становить тисячі кіловат, не тільки характеризується високим енергоспоживанням, але також є причиною таких недоліків, таких як високий рівень шумів.Compared to the prior art, the method provided according to the present invention is based on the partial elimination of the disadvantages of the typical method, while the high-temperature pyrolysis zone and the coking zone in the pyrolysis method are increased, thus the content of volatile coke components can be reduced to 1.5 95 or less, the briquette will not collapse, and the coke sintering index can reach 95 95 or more. As a result, not only the scope of coke application expands, but the efficiency of enterprises can be significantly improved. (b) In the general method of pyrolysis, the physical heat of purified, solid, red-hot semi-coke cannot be reused; this is due to the fact that the strength of semi-coke as a result of pyrolysis is very low and a large amount of powder is formed. If a typical dry coke quenching method is used, in which an inert gas is used as a heat carrier, it includes three stages, including discharging hot coke from the coke oven, transporting the hot coke, and loading the hot coke into the dry coke oven. , while the implementation of these three stages will lead to the spontaneous release of pollutants due to thermal buoyancy. Moreover, a large amount of inert gas, which is necessary for direct heat exchange with red-hot coke, will lead to an increase in the resistance of the gas medium in the system, difficulties in the separation of gas and solids, serious abrasive wear of the heating pipes and the fan, high energy consumption and high burning rate of products. In addition, since coal gas is generated during the dry coke quenching method, and a certain amount of air is constantly supplied to the system for burning coal gas, the circulating gas medium will continuously increase, and this will inevitably lead to the continuous discharge of a certain amount of gas medium, containing harmful substances into the atmosphere, thereby polluting the environment. In addition, a fan with a capacity of thousands of kilowatts is not only characterized by high energy consumption, but also causes such disadvantages as high noise level.

У порівнянні з попереднім рівнем техніки, конкретний спосіб із використанням пристрою для сухого гасіння коксу з одним з'єднувальним каналом за даним винаходом від самого початку повністю контролює виникнення різних недоліків, притаманних типовим способам сухого гасіння коксу. У даній новій технології частина фізичного тепла нагрітого до червоного жару коксу бо опосередковано надається в охолоджувальну воду і повітря, яке підтримує горіння, перед вивантаженням із печі, а інша частина фізичного тепла прямо надається у водяну пару, яка бере участь у реакції водяного газу, що таким чином знижує температуру коксу приблизно до 100 "С, а потім кокс вивантажують через герметичний пристрій для вивантаження коксу; в ході всього способу кокс переноситься в умовах повної повітронепроникності і практично в статичному стані (швидкість переміщення матеріалу вниз становить «0,5 мм/с) без будь-якої його втрати. Технічне рішення, представлене в даній заявці, повністю усуває проміжні стадії, такі як вивантаження коксу в розігрітому стані, транспортування коксу в розігрітому стані і завантаження коксу в розігрітому стані, які неминуче призводять до спонтанного викидання забруднювачів, таким чином, попереджується спонтанне відведення та викидання шкідливих газів через термічну плавучість, забезпечується ефективне повторне використання шкідливих газів, усувається необхідність у циркуляції потужного потоку газового середовища, усувається використання високопотужного пристрою для управління циркуляцією газів і пристрій для збирання пилу, що таким чином суттєво зменшує енергоспоживання, запобігається забруднення навколишнього середовища через викид надлишку шкідливого газу, при цьому повне контролювання проблеми від самого початку призводить до того, що приблизно 1,5 95 коксу спалюється під час здійснення типових способів гасіння коксу; усувається використання високотемпературного вентилятора для циркуляції з великою потужністю в тисячі кіловат, і усувається величезне споживання енергії пристроєм для відведення коксу, подавання коксу і піднімання коксу і транспортування, а також вентилятором для циркуляції. В даному способі енергоспоживання знижене на 80 95, а проблеми викиду газоподібних забруднювачів і високого рівня шуму під час типового сухого гасіння були повністю вирішені від самого початку. (7) У типових печах для одержання водяного газу отримують синтетичний газ, при цьому водяна пара є джерелом газу, і пристрій для одержання водяної пари має недоліки, які полягають у необхідності високого рівня інвестицій, низькій ефективності теплообміну, високому енергоспоживанні, причинами яких є необхідність у періодичному подаванні повітря для нагрівання і необхідність у споживанні великої кількості палива, незадовільна якість вугільного газу і ризики для безпеки.Compared to the prior art, the particular method using a device for dry coke quenching with one connecting channel of the present invention completely controls the occurrence of various disadvantages inherent in typical dry coke quenching methods from the very beginning. In this new technology, part of the physical heat of red-hot coke is indirectly supplied to the cooling water and air that supports combustion before discharge from the furnace, and the other part of the physical heat is directly supplied to the water vapor, which participates in the reaction of water gas, which thus reduces the temperature of the coke to about 100 "C, and then the coke is discharged through a hermetic device for discharging coke; during the whole process, the coke is transferred in conditions of complete air tightness and in an almost static state (the speed of movement of the material downwards is "0.5 mm/s ) without any of its loss. The technical solution presented in this application completely eliminates the intermediate stages, such as unloading coke in a heated state, transporting coke in a heated state and loading coke in a heated state, which inevitably lead to the spontaneous emission of pollutants, such thus, spontaneous discharge and emission of harmful gases due to thermal is prevented buoyancy, effective reuse of harmful gases is ensured, the need for the circulation of a powerful flow of gaseous medium is eliminated, the use of a high-power device for controlling the circulation of gases and a device for collecting dust is eliminated, thus significantly reducing energy consumption, environmental pollution due to the emission of excess harmful gas is prevented, while this complete control of the problem from the beginning leads to the fact that approximately 1.5 95 of coke is burned during the implementation of typical methods of coke quenching; the use of a high-temperature circulation fan with a large power of thousands of kilowatts is eliminated, and the huge energy consumption of the coke discharge device, coke feeding and coke lifting and transportation device, and the circulation fan is eliminated. In this method, energy consumption is reduced by 80-95%, and the problems of emission of gaseous pollutants and high noise level during typical dry quenching have been completely solved from the beginning. (7) In typical water gas furnaces, synthetic gas is produced, with water vapor as the gas source, and the water vapor device has the disadvantages of requiring a high level of investment, low heat exchange efficiency, high energy consumption, the reasons of which are the need in the periodic supply of air for heating and the need to consume a large amount of fuel, unsatisfactory quality of coal gas and safety risks.

У порівнянні з попереднім рівнем техніки, в даному винаході представлений розпилювач води у пристрої для перевертання коксу, у нижній частині теплообмінника сухого гасінняCompared to the prior art, the present invention provides a water sprayer in the coke turning device, in the lower part of the dry quench heat exchanger

Зо середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом. Відповідна кількість води розпилюється за допомогою розпилювача води, а потім її піддають ефективному прямому теплообміну з коксом при приблизно 100 "С або вище з одержанням водяної пари, що усуває необхідність у генераторі водяної пари, який характеризується складною конструкцією, низькою ефективністю теплообміну й необхідністю високого рівню інвестицій Кількість водяної пари зростає вздовж коксового тракту через термічну плавучість, і продовжує швидко та ефективно здійснювати обмін тепла безпосередньо з коксом, температура якого поступово збільшується в ході підняття, таким чином, температура водяної пари зростає. Коли температура водяної пари досягає приблизно 950 "С, її піддають реакції утворення водяного газу з нагрітим до червоного жару коксом, що постійно переміщується вниз, з температурою 950 "С або вище з одержанням високоякісного синтетичного газу. У випадку даного способу рівень інвестицій є дуже низьким, термічний коефіцієнт корисної дії є особливо високим, відсутня необхідність у підведенні повітря для нагрівання, і повністю усунене високе споживання палива типовими печами для одержання водяного газу, таким чином, енергоспоживання є низьким, уміст М2 у вугільному газі є низьким, якість вугільного газу є достатньою, а ризики для безпеки відсутні; одночасно пристрій для сухого гасіння коксу з одним з'єднувальним каналом відіграє роль у зміцненні й охолодженні коксу, таким чином, кокс охолоджувався приблизно до 100 "С, а 90 95 фізичного тепла коксу піддавали повторному використанню.From medium-low temperature coke with one connecting channel. An appropriate amount of water is atomized by a water atomizer, and then subjected to efficient direct heat exchange with coke at about 100 "C or higher to produce steam, which eliminates the need for a steam generator, which is characterized by complex construction, low heat transfer efficiency, and the need for a high level The amount of water vapor increases along the coke path due to thermal buoyancy, and continues to quickly and efficiently exchange heat directly with the coke, the temperature of which gradually increases during the rise, thus the temperature of the water vapor increases. When the temperature of the water vapor reaches approximately 950 "C, it is subjected to the reaction of the formation of water gas with red-hot coke, which is constantly moving downwards, with a temperature of 950 "C or higher with the production of high-quality synthetic gas. In the case of this method, the investment level is very low, the thermal efficiency is particularly high, there is no necessary ness in heating air supply, and the high fuel consumption of typical water gas furnaces is completely eliminated, thus the energy consumption is low, the M2 content of coal gas is low, the quality of coal gas is sufficient, and there are no safety risks; at the same time, a dry coke quenching device with one connecting channel plays a role in strengthening and cooling the coke, thus the coke was cooled to about 100 °C, and 90 95 of the physical heat of the coke was reused.

Опис графічних матеріалівDescription of graphic materials

На фіг. наведене схематичне креслення конструкції пристрою за даним винаходом, при цьому: 1 являє собою завантажувальний бункер, 2 являє собою герметичний пристрій для подавання вугілля, З являє собою зону попереднього зберігання, 4 являє собою зону висушування і попереднього нагрівання, 5 являє собою зону низькотемпературного піролізу, б являє собою зону низькотемпературного нагрівання, 7 являє собою зону середньотемпературного піролізу, 8 являє собою зону середньотемпературного нагрівання, 9 являє собою зону високотемпературного піролізу, 10 являє собою зону високотемпературного нагрівання, 11 являє собою трубу для газу з вугільного брикету, 12 являє собою зону коксування, 13 являє собою трубу для відхідного газу, 14 являє собою повітропровід, 15 являє собою зону сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, 16 являє собою впускний отвір для повітря, 17 являє собою теплообмінник сухого гасіння 60 середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, 18 являє собою розпилювач води, 19 являє собою пристрій для перевертання коксу, 20 являє собою герметичний пристрій для вивантаження коксу, 21 являє собою випускний отвір для низькотемпературного газу, 22 являє собою випускний отвір для середньотемпературного газу, 23 являє собою випускний отвір для високотемпературного газу, 24 являє собою трубу для вугільного газу, 25 являє собою зворотну трубу для вугільного газу, 26 являє собою випускний отвір для відхідного газу і 27 являє собою магістральну трубу для відхідного газу.In fig. given is a schematic drawing of the design of the device according to the present invention, while: 1 is a loading hopper, 2 is a hermetic device for supplying coal, C is a pre-storage zone, 4 is a drying and pre-heating zone, 5 is a low-temperature pyrolysis zone, b is a low-temperature heating zone, 7 is a medium-temperature pyrolysis zone, 8 is a medium-temperature heating zone, 9 is a high-temperature pyrolysis zone, 10 is a high-temperature heating zone, 11 is a pipe for gas from coal briquettes, 12 is a coking zone , 13 is a pipe for waste gas, 14 is a duct, 15 is a zone of dry quenching of high-temperature coke with one connecting channel, 16 is an air inlet, 17 is a heat exchanger of dry quenching 60 of medium-low-temperature coke with one connecting channel, 18 is a water sprayer, 19 is a device for turning over coke, 20 is a sealed device for unloading coke, 21 is an outlet for low-temperature gas, 22 is an outlet for medium-temperature gas, 23 is an outlet for high-temperature gas, 24 is a pipe for coal gas, 25 is a return pipe for coal gas, 26 is an outlet for waste gas, and 27 is a main pipe for waste gas.

Конкретні способи практичної реалізації варіантів здійсненняSpecific methods of practical implementation of the implementation options

Приклад 1Example 1

Одержували холодний вугільний пил із вугілля середньої/низької якості, при цьому дану технологічну операцію здійснювали відповідно до наступних стадій: (1) холодний вугільний пил із вугілля середньої/низької якості пресували у формі, а потім його подавали в зону висушування і попереднього нагрівання для обробки шляхом попереднього нагрівання; (2) попередньо нагрітий брикет із вугілля середньої/низької якості подавали в зону піролізу, потім здійснювали низькотемпературний піроліз при приблизно 450 "С, середньотемпературний піроліз при приблизно 600 "С і високотемпературний піроліз при 850 С або вище шляхом непрямого нагрівання, і відповідно безперервно збирали гази, що містять вуглеводневі компоненти, одержувані на кожній стадії; (3) твердий продукт, одержаний у результаті піролізу, подавали в зону коксування для обробки шляхом коксування; (4) кокс, одержаний у зоні коксування, подавали в зону гасіння коксу; високотемпературний кокс піддавали непрямому теплообміну з повітрям у зоні сухого гасіння високотемпературного коксу і водночас піддавали прямому теплообміну з водяною парою; кокс подавали в зону сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу, де його гасили приблизно до 450 С, і в зоні сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу кокс піддавали непрямому теплообміну з охолоджувальною водою і водночас піддавали прямому теплообміну з водяною парою; коли кокс гасили до температури нижче 120 С, його подавали в зону перевертання коксу для обробки коксу шляхом перевертання, і одержаний низькотемпературний кокс вивантажували через герметичну зону вивантаження коксу;Cold coal dust from medium/low-quality coal was obtained, while this technological operation was carried out according to the following stages: (1) cold coal dust from medium/low-quality coal was pressed into a mold, and then it was fed to the drying and preheating zone for processing by preheating; (2) preheated medium/low-quality coal briquettes were fed into the pyrolysis zone, then low-temperature pyrolysis at about 450 °C, medium-temperature pyrolysis at about 600 °C, and high-temperature pyrolysis at or above 850 °C were carried out by indirect heating, and respectively continuously collected gases containing hydrocarbon components obtained at each stage; (3) the solid product obtained as a result of pyrolysis was fed to the coking zone for treatment by coking; (4) coke obtained in the coking zone was fed to the coke extinguishing zone; high-temperature coke was subjected to indirect heat exchange with air in the dry quenching zone of high-temperature coke and at the same time subjected to direct heat exchange with water vapor; coke was fed to the dry quenching zone of medium-low temperature coke, where it was quenched to approximately 450 C, and in the dry quenching zone of medium-low temperature coke, coke was subjected to indirect heat exchange with cooling water and at the same time subjected to direct heat exchange with steam; when the coke was quenched to a temperature below 120 C, it was fed to the coke inversion zone for coke treatment by inversion, and the resulting low-temperature coke was discharged through the hermetic coke discharge zone;

Зо одночасно водяний газ, що утворюється в результаті реакції водяної пари і високотемпературного коксу, збирали як продукт; при цьому переміщення вугілля середньої якості в повному способі здійснювали у герметичних умовах зі швидкістю менше ніж 0,5 мм/с під дією сили тяжіння.At the same time, water gas formed as a result of the reaction of water vapor and high-temperature coke was collected as a product; at the same time, the transfer of medium-quality coal in the full method was carried out in hermetic conditions at a speed of less than 0.5 mm/s under the influence of gravity.

Приклад 2Example 2

Одержували холодний вугільний пил із вугілля середньої/низької якості, при цьому дану технологічну операцію здійснювали відповідно до наступних стадій: (1) холодний вугільний пил із вугілля середньої/низької якості пресували у формі, а потім його подавали в зону висушування і попереднього нагрівання для обробки шляхом попереднього нагрівання; (2) попередньо нагрітий брикет із вугілля середньої/низької якості подавали в зону піролізу, потім здійснювали низькотемпературний піроліз при приблизно 380 "С, середньотемпературний піроліз при приблизно 500 "С і високотемпературний піроліз при 850 С або вище шляхом непрямого нагрівання, і відповідно безперервно збирали гази, що містять різні вуглеводневі компоненти, одержувані на кожній стадії; (3) твердий продукт, одержаний у результаті піролізу, подавали в зону коксування для обробки шляхом коксування; (4) кокс, одержаний у зоні коксування, подавали в зону гасіння коксу; високотемпературний кокс піддавали непрямому теплообміну з повітрям у зоні сухого гасіння високотемпературного коксу і водночас піддавали прямому теплообміну з водяною парою; кокс подавали в зону сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу, де його гасили приблизно до 350 "С, і в зоні сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу кокс піддавали непрямому теплообміну з охолоджувальною водою і водночас піддавали прямому теплообміну з водяною парою; коли кокс гасили до температури нижче 100 С, його подавали в зону перевертання коксу для обробки коксу шляхом перевертання, і одержаний низькотемпературний кокс вивантажували через герметичну зону вивантаження коксу; одночасно водяний газ, що утворюється в результаті реакції водяної пари і високотемпературного коксу, збирали як продукт; при цьому переміщення вугілля низької якості в ході всього способу здійснювали в герметичних умовах зі швидкістю менше ніж 0,3 мм/с під дією сили тяжіння. 60 Приклад ЗCold coal dust from medium/low-quality coal was obtained, while this technological operation was carried out according to the following stages: (1) cold coal dust from medium/low-quality coal was pressed into a mold, and then it was fed to the drying and preheating zone for processing by preheating; (2) preheated medium/low-quality coal briquettes were fed into the pyrolysis zone, then low-temperature pyrolysis at about 380 "C, medium-temperature pyrolysis at about 500 "C, and high-temperature pyrolysis at or above 850 "C were carried out by indirect heating, and respectively, continuously collected gases containing various hydrocarbon components obtained at each stage; (3) the solid product obtained as a result of pyrolysis was fed to the coking zone for treatment by coking; (4) coke obtained in the coking zone was fed to the coke extinguishing zone; high-temperature coke was subjected to indirect heat exchange with air in the dry quenching zone of high-temperature coke and at the same time subjected to direct heat exchange with water vapor; coke was fed to the dry quenching zone of medium-low temperature coke, where it was quenched to approximately 350 "C, and in the dry quenching zone of medium-low temperature coke, the coke was subjected to indirect heat exchange with cooling water and at the same time subjected to direct heat exchange with steam; when the coke was quenched to the temperature below 100 C, it was fed to the coke inversion zone for coke treatment by inversion, and the resulting low-temperature coke was discharged through the sealed coke discharge zone; at the same time, the water gas formed as a result of the reaction of water vapor and high-temperature coke was collected as a product; while moving the coal of low quality during the entire process was carried out in hermetic conditions at a speed of less than 0.3 mm/s under the influence of gravity. 60 Example C

Пристрій для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням (із частковим посиланням на фіг.) містить завантажувальний бункер 1, герметичний пристрій 2 для подавання вугілля, зону З попереднього зберігання, зону 4 висушування і попереднього нагрівання, зону 5 низькотемпературного піролізу, зону 7 середньотемпературного піролізу, зону 9 високотемпературного піролізу, зону 12 коксування, зону 15 сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, теплообмінник 17 сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, пристрій 19 для перевертання вугілля і герметичний пристрій 20 для вивантаження коксу, які з'єднані в порядку розташування зверху вниз.The device for the continuous extraction of hydrocarbons from medium/low-quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating (with partial reference to the figure) includes a charging hopper 1, a sealed device 2 for supplying coal, a pre-storage zone C, a drying and pre-heating zone 4, a zone 5 low-temperature pyrolysis, zone 7 medium-temperature pyrolysis, zone 9 high-temperature pyrolysis, zone 12 coking, zone 15 dry quenching of high-temperature coke with one connecting channel, heat exchanger 17 dry quenching of medium-low temperature coke with one connecting channel, device 19 for turning coal and hermetic device 20 for unloading coke, which are connected in order of arrangement from top to bottom.

Зона 5 низькотемпературного піролізу додатково з'єднана з випускним отвором 21 для низькотемпературного вугільного газу.Zone 5 of low-temperature pyrolysis is additionally connected to the outlet 21 for low-temperature coal gas.

Зона 7 середньотемпературного піролізу додатково з'єднана з випускним отвором 22 для середньотемпературного вугільного газу.Zone 7 of medium-temperature pyrolysis is additionally connected to the outlet 22 for medium-temperature coal gas.

Зона 9 високотемпературного піролізу додатково з'єднана з випускним отвором 23 для високотемпературного вугільного газу.Zone 9 of high-temperature pyrolysis is additionally connected to the outlet 23 for high-temperature coal gas.

Пристрій являє собою повністю повітронепроникний пристрій; при цьому швидкість переміщення вниз твердих матеріалів контролюється пристроєм 19 для перевертання коксу.The device is a completely airtight device; while the speed of downward movement of solid materials is controlled by the device 19 for overturning the coke.

Приклад 4Example 4

Пристрій для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням (із частковим посиланням на фіг.) у порівнянні з прикладом 2 додатково містить зону 10 високотемпературного нагрівання, зону 8 середньотемпературного нагрівання і зону 6 низькотемпературного нагрівання, які послідовно з'єднані одна з одною Зона 10 високотемпературного нагрівання безпосередньо прилягає до зони 9 високотемпературного піролізу;х зона 8 середньотемпературного нагрівання безпосередньо прилягає до зони 7 середньотемпературного піролізу; і зона 6 низькотемпературного нагрівання безпосередньо прилягає до зони 5 низькотемпературного піролізу.The device for continuous extraction of hydrocarbons from medium/low-quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating (with partial reference to Fig.) in comparison with example 2 additionally contains zone 10 of high-temperature heating, zone 8 of medium-temperature heating and zone 6 of low-temperature heating, which are sequentially connected to each other Zone 10 of high-temperature heating is directly adjacent to zone 9 of high-temperature pyrolysis; x zone 8 of medium-temperature heating is directly adjacent to zone 7 of medium-temperature pyrolysis; and zone 6 of low-temperature heating directly adjacent to zone 5 of low-temperature pyrolysis.

Зона 6 низькотемпературного нагрівання обладнана випускним отвором для відхідного газу, який з'єднаний із трубою 13 для відхідного газу, розташованою нижче зони 10 високотемпературного нагрівання; труба 13 для відхідного газу послідовно з'єднана з випускним отвором 26 для відхідного газу і магістральною трубою 27 відхідного газу.Zone 6 of low-temperature heating is equipped with an outlet for waste gas, which is connected to a pipe 13 for waste gas located below zone 10 of high-temperature heating; the exhaust gas pipe 13 is connected in series with the exhaust gas outlet 26 and the exhaust gas main pipe 27.

Пристрій додатково містить повітропровід 14. Один кінець повітропроводу 14 має впускний отвір 16 для повітря, а інший кінець з'єднаний із впускним отвором для повітря, розташованим у нижній частині зони 10 високотемпературного нагрівання. Повітропровід 14 розташований між трубою 13 для відхідного газу і зоною 15 сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним отвором, при цьому він безпосередньо прилягає до обох з них.The device additionally contains an air duct 14. One end of the air duct 14 has an air inlet 16, and the other end is connected to an air inlet located in the lower part of the high-temperature heating zone 10. The duct 14 is located between the pipe 13 for the waste gas and the zone 15 of the dry quenching of the high-temperature coke with one connecting hole, while it is directly adjacent to both of them.

Пристрій додатково містить зворотну трубу 25 для вугільного газу, трубу 24 для вугільного газу і трубу 11 для газу з вугільного брикету, які послідовно з'єднані, а випускний отвір 11 труби для газу з вугільного брикету з'єднаний із впускним отвором для горючого газу в нижній частині зони 10 високотемпературного нагрівання.The device further includes a return pipe 25 for coal gas, a pipe 24 for coal gas and a pipe 11 for gas from coal briquettes, which are connected in series, and the outlet port 11 for gas from coal briquettes is connected to the inlet port for combustible gas in lower part of zone 10 of high-temperature heating.

Приклад 5Example 5

Використовували пристрій (показаний на фіг.) для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням. У порівнянні з прикладом 3, пристрій 19 для перевертання вугілля додатково обладнаний розпилювачем 18 води. Водяна пара, що утворювалася шляхом розпилювання від розпилювача 18 води й поглинала фізичне тепло коксу, послідовно проходила через теплообмінник 17 сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, зону 15 сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, зону 12 коксування і зону 9 високотемпературного піролізу, а водяний газ, що утворювався, відводили як продукт через випускний отвір 23 для вугільного газу.The device (shown in Fig.) was used for the continuous extraction of hydrocarbons from coal of medium/low quality by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating. In comparison with example 3, the device 19 for turning coal is additionally equipped with a sprayer 18 of water. Water vapor, which was formed by spraying water from the atomizer 18 and absorbed the physical heat of coke, successively passed through the heat exchanger 17 of dry quenching of medium-low-temperature coke with one connecting channel, zone 15 of dry quenching of high-temperature coke with one connecting channel, zone 12 coking and zone 9 of high-temperature pyrolysis, and the water gas formed was removed as a product through the outlet hole 23 for coal gas.

Приклад 6Example 6

Згідно з описаним способом за даним винаходом пристрій із прикладу 5 використовували для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням Зокрема, спосіб включав наступні стадії.According to the described method according to the present invention, the device from example 5 was used for continuous extraction of hydrocarbons from low-quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating. In particular, the method included the following stages.

Пристрій для піролізу за даним винаходом у верхній частині був обладнаний завантажувальним бункером 1 і герметичним пристроєм 2 для подавання вугілля. Запускали герметичний пристрій 2 для подавання вугілля тоді, коли розпочинали подавати вугілля, при цьому пресовані брикети із завантажувального бункера 1 подавали в зону З попереднього бо зберігання через герметичний пристрій 2 для подавання вугілля, який протягом усього часу ізолював і відокремлював потік повітря із завантажувального бункера 1 від потоку в зоні З для попереднього зберігання незалежно від того, функціонував він чи ні Брикет попадав у зону 4 висушування і попереднього нагрівання із зони попереднього зберігання під дією сили тяжінняThe device for pyrolysis according to the present invention was equipped with a loading hopper 1 and a sealed device 2 for supplying coal in the upper part. The sealed device 2 for supplying coal was started when the coal supply was started, while the pressed briquettes from the loading hopper 1 were fed to the Z pre-storage area through the sealed device 2 for supplying coal, which isolated and separated the air flow from the loading hopper 1 during all the time from the flow in zone C for pre-storage, regardless of whether it was functioning or not Briquette entered zone 4 of drying and pre-heating from the pre-storage zone under the influence of gravity

Брикет, який піддали висушуванню і попередньому нагріванню, переміщувався нижче під дією сили тяжіння і надходив у зону 5 низькотемпературного піролізу. Низькотемпературний неочищений коксовий газ, що містить велику кількість вуглеводневих сполук, вивільнювався із брикету в зоні 5 низькотемпературного піролізу та його відводили через випускний отвір 21 для низькотемпературного вугільного газу для забезпечення того, що газ, одержаний шляхом низькотемпературної перегонки, не буде розщеплюватися за високої температури або за температури, близької до високої. Брикет, який піддавали низькотемпературному піролізу, поступово опускався і надходив у зону 7 середньотемпературного піролізуThe briquette, which was subjected to drying and preliminary heating, moved down under the influence of gravity and entered zone 5 of low-temperature pyrolysis. The low-temperature raw coke gas containing a large amount of hydrocarbon compounds was released from the briquette in the low-temperature pyrolysis zone 5 and discharged through the low-temperature coal gas outlet 21 to ensure that the low-temperature distillation gas would not be split at high temperature or at a temperature close to high. The briquette, which was subjected to low-temperature pyrolysis, gradually descended and entered zone 7 of medium-temperature pyrolysis

Середньотемпературний неочищений коксовий газ, що містить середню кількість вуглеводнів, вивільнювався із брикету в зоні 7 середньотемпературного піролізу та його відводили через випускний отвір 22 для середньотемпературного вугільного газу для забезпечення того, що вугільний газ, одержаний шляхом середньотемпературної перегонки, не буде розщеплюватися за високої температури. Із брикету, який піддавали середньотемпературному піролізу, поступово утворювався напівкокс, і він безперервно опускався і надходив у зону 9 високотемпературного піролізу. Високотемпературний неочищений коксовий газ із низьким рівнем вуглеводнів, що здебільшого містить водень, одержували шляхом піролізу в зоні 9 високотемпературного піролізу, і його відводили через випускний отвір 23 для високотемпературного вугільного газу. Після вивільнення летких речовин у зоні високотемпературного піролізу здійснювали карбонізацію брикету і він опускався в зону 12 коксування. У зоні 12 коксування з коксу додатково вивільнялися його леткі речовини, а потім він достатньо карбонізував ся. Після процесу достатньої карбонізації коксу відбувався екзотермічний процес, і тепло, що вивільнялося, знову підвищувало температуру коксу. Кокс безперервно опускався і надходив у зону 15 сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом. Приблизно 30 95 фізичного тепла коксу передавалося повітрю, яке підтримує горіння, у повітропроводі 14 шляхом непрямого теплообміну в зоні сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом. Під час цього кокс утрачав частину свого тепла й охолоджувався приблизно до 400 "С. Потім кокс під дією сили тяжіння переміщувався нижче в теплообмінник 17 сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом Кокс опосередковано охолоджували пом'якшеною водою (воду пом'якшували перед подачею в нагрівач), яка знаходилась у кожусі теплообмінника 17 сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, для того, щоб він втратив частину фізичного тепла в теплообміннику 17. Потім кокс безперервно опускався і надходив у пристрій 19 для перевертання вугілля. Кокс поступово і послідовно вивантажували із пристрою для перевертання вугілля в герметичний пристрій 20 для вивантаження коксу. В умовах ефективної ізоляції коксу від зовнішнього повітря і внутрішнього коксового газу кокс вивантажували за допомогою герметичного пристрою для вивантаження коксу на транспортер, а потім здійснювали його транспортування.Medium-temperature crude coke gas containing medium amount of hydrocarbons was released from the briquette in the medium-temperature pyrolysis zone 7 and discharged through the medium-temperature coal gas outlet 22 to ensure that the coal gas obtained by medium-temperature distillation will not be split at high temperature. From the briquette subjected to medium-temperature pyrolysis, semi-coke was gradually formed, and it continuously descended and entered zone 9 of high-temperature pyrolysis. High-temperature crude coke gas with a low hydrocarbon content, mostly containing hydrogen, was obtained by pyrolysis in the high-temperature pyrolysis zone 9, and was discharged through the high-temperature coal gas outlet 23. After the release of volatile substances in the high-temperature pyrolysis zone, carbonization of the briquette was carried out and it was lowered into the coking zone 12. In zone 12 of coking, its volatile substances were additionally released from the coke, and then it was sufficiently carbonized. After the process of sufficient carbonization of the coke, an exothermic process occurred, and the heat released raised the temperature of the coke again. Coke continuously descended and entered zone 15 of dry quenching of high-temperature coke with one connecting channel. Approximately 30 95 of the physical heat of the coke was transferred to the combustion air in duct 14 by indirect heat exchange in the dry quenching zone of the high-temperature coke with one connecting channel. During this, the coke lost part of its heat and cooled to approximately 400 "С. Then, under the influence of gravity, the coke moved lower into the heat exchanger 17 of dry quenching of medium-low temperature coke with one connecting channel. The coke was indirectly cooled with softened water (softened water yakked before feeding into the heater), which was located in the casing of the heat exchanger 17 of dry quenching of medium-low temperature coke with one connecting channel, so that it lost part of the physical heat in the heat exchanger 17. Then the coke continuously descended and entered the device 19 for turning over coal. The coke was gradually and sequentially discharged from the coal turning device into the hermetic coke discharge device 20. Under the conditions of effective isolation of the coke from the outside air and internal coke gas, the coke was discharged with the help of the hermetic coke discharge device onto the conveyor, and then its transportation was carried out.

Очищений вугільний газ, який надходив через зворотну трубу 25 для вугільного газу, подавали в трубу 11 для газу з вугільного брикету, розташовану в нижній частині камери згоряння, через відвід труби 24 для вугільного газу, а потім розподіляли в нижню частину зони 10 високотемпературного нагрівання через трубу 11 для газу з вугільного брикету. Повітря надходило з впускного отвору 16 для повітря, а потім його розподіляли в повітропровід 14, розташований вертикально з обох боків, при цьому повітря, яке підтримує горіння, у повітропроводі 14 опосередковано попередньо нагрівали приблизно до 450 "С шляхом надання повітрю можливості опосередковано поглинати тепло нагрітого до червоного жару коксу в зоні сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом і тепло відхідного газу у трубі для відхідного газу, а потім його подавали в нижню частину зони 10 високотемпературного нагрівання для змішування з вугільним газом, що надходив із труби 11 для газу з вугільного брикету, і спалювали У зоні 10 високотемпературного нагрівання тепло високотемпературного відхідного газу, одержаного після горіння, частково й опосередковано подавали до неочищеного коксу, який перебував у стадії карбонізації в зоні високотемпературного піролізу. Високотемпературний відхідний газ, який охолоджувався через втрату частини тепла, подавали в зону 8 середньотемпературного нагрівання У зоні 8 середньотемпературного нагрівання частина тепла відхідного газу опосередковано передавалася матеріалам, які були присутніми в зоні середньотемпературного піролізу.The purified coal gas, which came through the coal gas return pipe 25, was fed to the coal briquette gas pipe 11 located in the lower part of the combustion chamber through the coal gas pipe outlet 24, and then distributed to the lower part of the high-temperature heating zone 10 through pipe 11 for gas from coal briquettes. Air was supplied from the air inlet 16 and then distributed to the air duct 14 located vertically on both sides, the combustion air in the air duct 14 being indirectly preheated to about 450 °C by allowing the air to indirectly absorb the heat of the heated to the red heat of the coke in the dry quenching zone of the high-temperature coke with one connecting channel and the waste gas heat in the waste gas pipe, and then it was fed to the lower part of the high-temperature heating zone 10 to be mixed with the coal gas coming from the gas pipe 11 from coal briquettes, and burned In the high-temperature heating zone 10, the heat of the high-temperature waste gas obtained after combustion was partially and indirectly supplied to the crude coke, which was in the carbonization stage in the high-temperature pyrolysis zone. The high-temperature waste gas, which was cooled due to the loss of part of the heat, wasto zone 8 of medium-temperature heating In zone 8 of medium-temperature heating, part of the heat of the waste gas was indirectly transferred to the materials that were present in the zone of medium-temperature pyrolysis.

Відхідний газ, який знову охолоджувався через втрату частини тепла, подавали в зону 6 бо низькотемпературного нагрівання У зоні 6 низькотемпературного нагрівання тепло відхідного газу опосередковано поглиналося матеріалами, розташованими в зоні низькотемпературного піролізу. Відхідний газ, який ще раз охолоджувався через втрату тепла, потім подавали в трубу 13 для відхідного газу через газохід у перегородці. У трубі 13 для відхідного газу частина тепла відхідного газу опосередковано передавалася в повітря в повітропроводі 14 з обох боків, а відхідний газ, який знову охолоджувався, потім знову подавали у випускний отвір 26 для відхідного газу, а потім подавали в котел-утилізатор тепла відхідного газу через магістральну трубу 27 для відхідного газу для повторного використання відпрацьованого тепла.Waste gas, which was cooled again due to the loss of part of the heat, was fed to zone 6 of low-temperature heating. In zone 6 of low-temperature heating, the heat of the waste gas was indirectly absorbed by materials located in the zone of low-temperature pyrolysis. The exhaust gas, which was once again cooled due to heat loss, was then fed to the exhaust gas pipe 13 through the gas passage in the partition. In the waste gas pipe 13, part of the heat of the waste gas was indirectly transferred to the air in the air duct 14 on both sides, and the waste gas, which was cooled again, was then again fed to the waste gas outlet 26, and then fed to the waste gas heat recovery boiler through the main pipe 27 for waste gas to reuse the waste heat.

Пристрій 19 для перевертання вугілля додатково обладнаний розпилювачем 18 води.The device 19 for turning coal is additionally equipped with a sprayer 18 of water.

Відповідну кількість води, яку подавали ззовні, розпилювали за допомогою розпилювача 18, із розпилюваної води утворювалася водяна пара під час поглинання фізичного тепла коксу з температурою 100 "С або вище, що ефективно охолоджувало кокс. Кількість водяної пари зростала в теплообміннику 17 сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом через термічну плавучість, і її піддавали тепловому обміну з розігрітим коксом. Кількість водяної пари безперервно зростала в зоні 15 сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом після поглинання тепла коксу, який знаходився у середньо-низькотемпературній зоні, а потім її піддавали теплообміну з нагрітим до червоного жару високотемпературним коксом для того, щоб її температура безперервно зростала. Водяна пара нагрівалася приблизно до 950 "С, коли вона досягала верхньої частини зони 15 сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом і зони 12 коксування. У цій зоні водяну пару з високою температурою піддавали реакції водяного газу з нагрітим до червоного жару коксом, що безперервно опускався, температура якого становила 950 "С або вище, що водночас відігравало роль у підсиленні охолодження коксу у пристрої 17 для сухого гасіння коксу з одним з'єднувальним каналом і зоні 15. Кількість водяного газу, одержаного в результаті реакції, зростала в зоні 9 високотемпературного піролізу і змішувалася з вугільним газом із високим вмістом водню, який одержували шляхом піролізу. Змішаний вугільний газ із високим вмістом водню відводили через випускний отвір 23 для високотемпературного вугільного газу, а потім подавали в технологічні процеси очищення, синтезу, відокремлення вугільного газу тощо.The appropriate amount of water supplied from the outside was sprayed using a sprayer 18, water vapor was formed from the sprayed water during the absorption of the physical heat of coke with a temperature of 100 "C or higher, which effectively cooled the coke. The amount of water vapor increased in the heat exchanger 17 of the dry quench medium of low-temperature coke with one connecting channel due to thermal buoyancy, and it was subjected to heat exchange with the heated coke. zone and then it was subjected to heat exchange with red-hot high-temperature coke so that its temperature continuously increased. The water vapor was heated to about 950 "C when it reached the top of the high-temperature coke dry quenching zone 15 with one connecting channel and zone 12 coking. In this zone, high-temperature water vapor was subjected to the reaction of water gas with red-hot coke continuously falling, the temperature of which was 950 "C or higher, which at the same time played a role in enhancing the cooling of the coke in the device 17 for dry coke quenching with one of connecting channel and zone 15. The amount of water gas obtained as a result of the reaction increased in the high-temperature pyrolysis zone 9 and mixed with coal gas with a high hydrogen content obtained by pyrolysis. The mixed coal gas with a high hydrogen content was discharged through the outlet 23 for high-temperature coal gas, and then fed into technological processes of purification, synthesis, separation of coal gas, etc.

Експериментальний прикладAn experimental example

Зо Піч типу УСН-О із зовнішнім нагріванням, спроектовану в Аньшаньському інженерно- дослідному інституті коксохімічної промисловості та промисловості вогнетривких матеріалів вZo Furnace of the USN-O type with external heating, designed at the Anshan Engineering and Research Institute of Coke Chemical Industry and Refractory Materials Industry in

Китаї, та піч із внутрішнім нагріванням і використанням відпрацьованого тепла як джерела енергії, яка в наш час є поширеною у Внутрішній Монголії, Шаньсі, Сіньцзяні тощо в Китаї, використовували як засоби контролю для визначення значення теплотворної здатності вугільного газу, показника видобування вуглеводневих сполук, типів сировини, показника спікання коксу, ефекту перетворення під час застосування способу і пристрою, наданих згідно з даним винаходом, а результати цього показані в таблиці 2.China, and the furnace with internal heating and the use of waste heat as an energy source, which is now common in Inner Mongolia, Shanxi, Xinjiang, etc. in China, have been used as control tools to determine the calorific value of coal gas, the extraction rate of hydrocarbon compounds, the types raw materials, coke sintering index, conversion effect during application of the method and device provided according to the present invention, and the results of this are shown in Table 2.

Таблиця 2. Порівняння корисних ефектів ч Тни печі Пе типу ТЕН в . зовнішнім нагріванням. спроектована в Піч з внеагрішнімTable 2. Comparison of the beneficial effects of heating elements of Pe type furnaces in . external heating. designed in Pich with external

Аньшаньськаому нагріаннямі ш- ЩеAnshanskaya heating sh- More

НН Й і ТПристрв, надання шнженерна- внюфрдистанням є т щи ще ШИ і згідно з даннм дослідному інституті | вілпрацьованого , пи ' вннаходом -.| МОКСОХіМІчНаї тепла як лжерела проеомисловоаєтьта енергіїННЙ and ТПристрв, the provision of engineering-university training is the same as AI and according to this research institute | of labor, pi 'invention -.| MOXOCHEMICAL heat as a source of productive energy

Характеристика проижноловості вогнетривких матеріалів в КИТИ що Таз низько- | температу» ша ї З 33 МДжCharacterization of penetration of refractory materials in KITY that Taz is low-| temperature of 33 MJ

Б | рного 7B | different 7

Ж її З її ї КУ в я ЕЕкеедк че т я | ваZ her Z her KU v i EEkeedk che t i | you

Б Б | серелньо- .B B | serelno- .

Е 5 теп я Змішаний газ Змицанняі газ 720 МДж ! НЕК У | у ух и ий вхо МІДЖх - РеТУ | 13-36 МДж «ТІ МДж! ом фногоE 5 tep i Mixed gas Cleaning gas 720 MJ! NEK U | in the ear and in the ear MIZHx - ReTU | 13-36 MJ "THOSE MJ! oh no

М 8, | пролвуM 8, | the gap

В Газ внисово- -щ ) температу» . Ще я Рг 16-13 МДжIn Gas vnysovo-sh) temperature". I still have Rg 16-13 MJ

Е рного і.) двролізуE rny i.) dvroliza

Показник вилобування кого «229 855 вуглеводневих Щі Ш т сполук - о. Прямокутнібринветн.The rate of extraction of 229,855 hydrocarbon compounds - o. Rectangular brinvetn.

Гоузкове вугілля, Грукове вукічля, ій і і ' і адержанізGouzkovo coal, Grukovo vukichlya, iy i i ' i aderzhaniz

Тнпі одержане за здержане за пк й ; ; й о, | ВугЛьного пилу характеристики даепемогою грохота; З допомогою грохота: і й ; зач ци счжя саке шляхом пресування: сировина висока вщнкть. внеска вартеть. й сені шк уже: низька вартеть, низька маш низька МмІЩНиТЬ т ; знеока МІН СТЬ сзаннеTnpi received for withheld for pk and ; ; and o, | Characteristics of coal dust with an earthquake; With the help of a rattle: and and ; Sake sake is made by pressing: the raw material is high in content. the contribution is worth it. y seni shk already: low value, low mash low MmІЩНіТІ t ; знеока МИН ЦТ szanne

Моказннк | шар «4055 959, спікання каксуMokaznnk | layer "4055 959, cask sintering

Ефект й й . , !The effect of y y . , !

Че І щ Низький Дуже низькн!/ Дуже внсокий перетворенняChe I sh Low Very low!/ Very low conversion

З-поміж результатів в таблиці 2 видно що, рішення, надане згідно з даним винаходом, характеризується високим значенням теплотворної здатності вугільного газу, високим 5 показником видобування вуглеводневих сполук, високим показником спікання коксу і високим ефектом перетворення, і має високу цінність щодо сприяння продажу.From the results in Table 2, it can be seen that the solution provided according to the present invention is characterized by a high calorific value of coal gas, a high hydrocarbon extraction rate, a high coke sintering rate and a high conversion effect, and has a high sales promotion value.

Незважаючи на те, що даний винахід було детально описано в загальному описі, в конкретних варіантах здійснення та експериментах фахівцеві в даній галузі буде зрозуміло, що деякі модифікації та вдосконалення можуть бути здійснені на основі даного винаходу. Отже ці модифікації або вдосконалення, що здійснені без відхилення від суті винаходу, підпадають під обсяг даного винаходу, як заявлено.Although the present invention has been described in detail in the general description, in specific embodiments and experiments, it will be clear to those skilled in the art that some modifications and improvements can be made based on the present invention. Therefore, these modifications or improvements, made without departing from the spirit of the invention, fall within the scope of the present invention as claimed.

Claims (10)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУFORMULA OF THE INVENTION 1. Спосіб безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням, який відрізняється тим, що включає наступні стадії: (1) пресування вугілля середньої/низької якості у формі з одержанням брикету з вугілля середньої/низької якості з наступним подаванням у зону висушування і попереднього нагрівання для обробки шляхом попереднього нагрівання; (2) подавання попередньо нагрітого брикету з вугілля середньої/низької якості в зону піролізу, здійснення піролізу більше ніж з трьома стадіями градієнтного підвищення температури шляхом непрямого нагрівання і відповідно безперервне збирання вуглеводневих газів, одержуваних на кожній стадії; (3) подавання твердого продукту, одержаного у результаті піролізу, у зону коксування для обробки шляхом коксування і (4) подавання коксу, одержаного на стадії коксування, у зону гасіння коксу для обробки коксу шляхом гасіння з наступним подаванням у зону перевертання коксу для обробки коксу шляхом перевертання, при цьому одержаний низькотемпературний кокс вивантажують через герметичну зону вивантаження коксу; при цьому переміщення брикетів із вугілля середньої/низької якості в ході всього способу здійснюють у герметичних умовах зі швидкістю менше ніж 0,5 мм/с під дією сили тяжіння.1. A method of continuous extraction of hydrocarbons from medium/low-quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating, which is distinguished by the fact that it includes the following stages: (1) pressing of medium/low-quality coal in a mold to obtain briquettes from medium/low-quality coal, followed by feeding to the drying and preheating zone for processing by preheating; (2) feeding preheated medium/low-quality coal briquettes to the pyrolysis zone, performing pyrolysis with more than three stages of gradient temperature increase by indirect heating and, accordingly, continuously collecting the hydrocarbon gases produced at each stage; (3) feeding the solid pyrolysis product to the coking zone for processing by coking and (4) feeding the coke obtained in the coking stage to the coke quenching zone for quenching coke processing followed by feeding it to the coke turning zone for coke processing by overturning, while the obtained low-temperature coke is discharged through a hermetic coke discharge zone; at the same time, during the entire method, briquettes from medium/low quality coal are moved in sealed conditions at a speed of less than 0.5 mm/s under the influence of gravity. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що водяну пару вводять у зону перевертання коксу, при цьому водяну пару послідовно піддають прямому теплообміну з коксом у зоні перевертання коксу, зоні гасіння коксу, зоні коксування і зоні піролізу в ході підняття з тим, щоб сприяти ефективному гасінню коксу й утворенню водяного газу, який потім відводять як продукт.2. The method according to claim 1, which is characterized by the fact that water vapor is introduced into the coke flipping zone, while the water vapor is successively subjected to direct heat exchange with coke in the coke flipping zone, coke quenching zone, coking zone and pyrolysis zone during the rise, to promote efficient coke quenching and the formation of water gas, which is then removed as a product. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що зона гасіння коксу послідовно містить зону сухого гасіння високотемпературного коксу і зону сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу; при цьому у зоні сухого гасіння високотемпературного коксу високотемпературний кокс піддають Зо непрямому теплообміну з повітрям і водночас піддають прямому теплообміну з водяною парою з досягненням утилізації відпрацьованого тепла високотемпературного коксу; у зоні сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу середньо-низькотемпературний кокс піддають непрямому теплообміну з охолоджувальною водою і водночас піддають прямому теплообміну з водяною парою з досягненням утилізації відпрацьованого тепла середньо- низькотемпературного коксу.3. The method according to claim 2, which differs in that the coke quenching zone successively contains a dry quenching zone of high-temperature coke and a dry quenching zone of medium-low-temperature coke; at the same time, in the dry quenching zone of high-temperature coke, the high-temperature coke is subjected to indirect heat exchange with air and at the same time it is subjected to direct heat exchange with water vapor to achieve the utilization of the spent heat of the high-temperature coke; in the dry quenching zone of medium-low-temperature coke, medium-low-temperature coke is subjected to indirect heat exchange with cooling water and at the same time is subjected to direct heat exchange with water vapor, achieving the utilization of spent heat of medium-low-temperature coke. 4. Спосіб за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що піроліз із градієнтним підвищенням температури включає наступні три послідовні стадії: низькотемпературний піроліз при 380-450 "С, середньотемпературний піроліз при 500-600 "С, а потім високотемпературний піроліз при 850 "С або вище.4. The method according to any of claims 1-3, which is characterized by the fact that pyrolysis with a gradient increase in temperature includes the following three consecutive stages: low-temperature pyrolysis at 380-450 "C, medium-temperature pyrolysis at 500-600 "C, and then high-temperature pyrolysis pyrolysis at 850 "C or higher. 5. Пристрій для безперервного екстрагування вуглеводнів із вугілля середньої/низької якості шляхом багатостадійного піролізу з непрямим нагріванням, який відрізняється тим, що містить завантажувальний бункер, герметичний пристрій для подавання вугілля, зону попереднього зберігання, зону висушування і попереднього нагрівання, багатоступеневу зону піролізу з градієнтним підвищенням температури, зону коксування, зону сухого гасіння коксу з одним з'єднувальним каналом, пристрій для перевертання коксу і герметичний пристрій для вивантаження коксу, які з'єднані в порядку розташування зверху вниз; при цьому багатоступенева зона піролізу з градієнтним підвищенням температури містить три або більше безперервних ступенів, при цьому кожний ступінь відповідно з'єднаний з випускним отвором для вугільного газу; пристрій додатково містить зону нагрівання для непрямого підведення тепла для багатоступеневої зони піролізу з градієнтним підвищенням температури.5. A device for the continuous extraction of hydrocarbons from medium/low-quality coal by means of multi-stage pyrolysis with indirect heating, characterized by the fact that it contains a charging hopper, a sealed coal feeding device, a pre-storage zone, a drying and pre-heating zone, a multi-stage pyrolysis zone with a gradient by increasing the temperature, a coking zone, a dry coke quenching zone with one connecting channel, a device for turning over coke and a hermetic device for discharging coke, which are connected in the order of location from top to bottom; in this case, the multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature contains three or more continuous stages, while each stage is respectively connected to an outlet for coal gas; the device additionally contains a heating zone for indirect heat supply for a multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature. 6. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що зона нагрівання є безпосередньо прилеглою до багатоступеневої зони піролізу з градієнтним підвищенням температури і містить зону нагрівання, яка точно відповідає кожному ступеню піролізу; при цьому нижня частина зони нагрівання обладнана впускним отвором для повітря і впускним отвором для горючого газу; при цьому впускний отвір для повітря з'єднаний із повітропроводом, а впускний отвір для горючого газу з'єднаний зі зворотною трубою для вугільного газу; і при цьому зона нагрівання додатково обладнана випускним отвором для відхідного газу, який з'єднаний із трубою для відхідного газу, розташованою нижче зони нагрівання.6. The device according to claim 5, which is characterized by the fact that the heating zone is directly adjacent to the multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature and contains a heating zone that exactly corresponds to each pyrolysis stage; at the same time, the lower part of the heating zone is equipped with an inlet for air and an inlet for combustible gas; while the air inlet is connected to the duct, and the combustible gas inlet is connected to the return pipe for coal gas; and at the same time, the heating zone is additionally equipped with an outlet for waste gas, which is connected to a pipe for waste gas located below the heating zone. 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що зона сухого гасіння коксу з одним з'єднувальним каналом містить з'єднані між собою зону сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом і теплообмінник сухого гасіння середньо-низькотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом, які розташовані в порядку зверху вниз; при цьому повітропровід розташований між зоною сухого гасіння високотемпературного коксу з одним з'єднувальним каналом і трубою для відхідного газу, при цьому він безпосередньо прилягає до обох з них.7. The device according to claim 6, which is characterized by the fact that the zone of dry quenching of coke with one connecting channel contains an interconnected zone of dry quenching of high-temperature coke with one connecting channel and a heat exchanger of dry quenching of medium-low temperature coke with one of connecting channel, which are located in order from top to bottom; while the duct is located between the dry quenching zone of the high-temperature coke with one connecting channel and the exhaust gas pipe, while it is directly adjacent to both of them. 8. Пристрій за будь яким із пп. 5-7, який відрізняється тим, що пристрій для перевертання коксу обладнаний розпилювачем води; при цьому пристрій виконаний так, що водяна пара, яка утворюється за допомогою розпилювача води та прямого теплообміну з коксом, послідовно проходить через зону сухого гасіння коксу з одним з'єднувальним каналом, зону коксування і багатоступеневу зону піролізу з градієнтним підвищенням температури, а утворений при цьому водяний газ відводять як продукт через випускний отвір для вугільного газу.8. The device according to any one of claims 5-7, which is characterized by the fact that the coke turning device is equipped with a water sprayer; at the same time, the device is designed in such a way that water vapor, which is generated using a water atomizer and direct heat exchange with coke, successively passes through a dry coke quenching zone with one connecting channel, a coking zone and a multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature, and formed at this water gas is removed as a product through the outlet for coal gas. 9. Пристрій за будь-яким із пп. 5-8, який відрізняється тим, що багатоступенева зона піролізу з градієнтним підвищенням температури складається з наступних трьох ступенів у наступному порядку: ступінь низькотемпературного піролізу, ступінь середньотемпературного піролізу і ступінь високотемпературного піролізу.9. The device according to any of claims 5-8, which is characterized in that the multi-stage pyrolysis zone with a gradient increase in temperature consists of the following three stages in the following order: a low-temperature pyrolysis stage, a medium-temperature pyrolysis stage and a high-temperature pyrolysis stage. 10. Пристрій за будь-яким із пп. 5-9, який відрізняється тим, що пристрій є повністю герметичним, при цьому швидкість переміщення вниз матеріалів контролюється пристроєм для перевертання коксу.10. Apparatus according to any one of claims 5-9, characterized in that the apparatus is completely sealed, the rate of downward movement of the materials being controlled by the coke turning device. пи Я х й х у Ух /pi I x y x y Uh / " р. х й ке З КО пи ЧИ Шк і я й - ! и Ши т УБИВ КУ й - 4лт4 3 Н І ше де НЯ т КХ те р Б С ОЗ ОАЖНИ : 21 осв сени: Ко НИ ви доль ші т - щі те г -- ь | со Я . | : За т, и Ми ше | 2 т |: в у З де ШИ щі ши пе" r. x y ke Z KO py CHI Shk i i y - ! y Shi t KILLED KU y - 4lt4 3 N I she de NYA t КH te r B S OZ OAZHNY : 21 osv seni: Ko NI you dol shi t - shchi te g -- ь | so I . | : Za t, y We she | 2 t |: v u Z de SHY shchi shi pe Що. З за «ОН они нен ее вен НО Ш-8- и 5 «ЙИй 26 о м шк: 7 ! З ши ші ше: ЩО ст ДВ дор 24 І ДЕ ЩЕНЕ ЛЕВІ яю пиши ЗВ НН 12 де жу ШІ; -0ИИ3 й Де пишна п-ю- о - «у. Крит Й ї Ве і Ї І | /й 14 і. і НІВ І Й | ї - ей ЗНИК зи що поп пок 7What. З за "ОН they не ее вен BUT Ш-8- и 5 "ЙЙ 26 o m shk: 7 ! From shi shi she: WHAT st DV dor 24 AND DE SHENE LEVI yayu write ZV NN 12 de zhu SHI; -0II3 y Where the lush p-yu- o - «u. Krit Y i Ve i Y I | /y 14 i. and NIV I Y | y - ey DISAPPEAR zi what pop pok 7 5. Аа Б Б-пї зх є ЩІ АТ акти т Шу ПЕ Е т і не НИ й ІЙ ВІ ше шен ДНІ 18 М ях й дк ; ї- дат | | м щу й , п т ЇЇ ди І» --8 д па нн ее я Дш- -- 7 тя пишете її - у-- її. Фіг5. Aa B B-pi zh is SCHI AT acts t Shu PE E t i ne NI i IY VI she shen DAYS 18 M y a y dk ; eat- dat | | m schu y , p t HER di I" --8 d pa nn ee Ш- -- 7 ty write her - in-- her. Fig
UAA201707635A 2014-12-19 2015-06-17 Process and apparatus for continuous extracting hydrocarbons from medium/low-rank coal by indirect heating stepwise pyrolysis UA120384C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410821198 2014-12-19
PCT/CN2015/081693 WO2016095464A1 (en) 2014-12-19 2015-06-17 Process and apparatus for continuous extracting hydrocarbons from medium/low-rank coal by indirect heating stepwise pyrolysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA120384C2 true UA120384C2 (en) 2019-11-25

Family

ID=56125793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201707635A UA120384C2 (en) 2014-12-19 2015-06-17 Process and apparatus for continuous extracting hydrocarbons from medium/low-rank coal by indirect heating stepwise pyrolysis

Country Status (3)

Country Link
UA (1) UA120384C2 (en)
WO (1) WO2016095464A1 (en)
ZA (1) ZA201704906B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107014152B (en) * 2017-05-23 2019-05-17 新奥科技发展有限公司 A kind of preprocess method and coal gasification feed coal of coal gasification feed coal
CN107129834A (en) * 2017-06-28 2017-09-05 北京金泰瑞和工程科技有限公司 The pressurized circulating fluidized bed device of low-order coal upgrading of heat interior circulation and the pressurized circulating fluidized method of low-order coal upgrading of heat interior circulation
CN108485690B (en) * 2018-05-29 2024-01-16 西北大学 Device and method for extracting oil gas by pulverized coal low-temperature static pyrolysis
CN110455088A (en) * 2019-08-14 2019-11-15 西安华江环保科技股份有限公司 A kind of solidifying gas formula generating set residual heat heating device and method of dry coke quenching superhigh temperature super-pressure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6051790A (en) * 1983-08-31 1985-03-23 Hitachi Ltd Method for upgrading low-grade coal
CN1031348C (en) * 1992-06-13 1996-03-20 煤炭科学研究总院北京煤化学研究所 Multi-stage rotary process of coal pyrogenic decomposition
JP3858123B2 (en) * 1995-03-13 2006-12-13 潤 藤木 Treatment method by carbonization of waste
CN101531906B (en) * 2009-04-23 2012-07-18 山西利华新科技开发有限公司 Method for electrical heating continuous coal pyrogenation coking and coking furnace thereof

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201704906B (en) 2018-04-25
WO2016095464A1 (en) 2016-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1896286B (en) Method for producing direct iron-reduction by iron-ore briquet self-production reproduced gas
UA120384C2 (en) Process and apparatus for continuous extracting hydrocarbons from medium/low-rank coal by indirect heating stepwise pyrolysis
CN103666507A (en) Internally heated coal carbonization furnace, internally heated coal carbonization system and coal carbonization technical method
CN105419879B (en) Device and method for catalytic decomposition and high-temperature separation of coal substances
CN102911686B (en) Coal destructive distillation method and apparatus
CN107892932A (en) A kind of technology with circulating gas destructive distillation low-order coal
CN110591745B (en) Pyrolysis-gasification integrated device and process
CN103788969B (en) A kind of coal and the group technology of petroleum refining side-product copyrolysis
CN102757803B (en) Steam low-temperature carbonization system and method of waste tire fluidized bed
CN104152164A (en) Gas cycle coal full-particle diameter grading and pyrolyzing technology and system thereof
CN101402870B (en) Complete alternation gas retort for treating 300 tons of wax shale mash gas a day
CN103980920A (en) Low-quality fuel pyrolysis process
CN206266493U (en) The system that a kind of coal is classified dual treatment
CN106479547A (en) The system and method that a kind of coal is classified dual treatment
CN107723031B (en) Pulverized coal high-pressure gasification pyrolysis integrated device
CN102899093B (en) High-efficiency cleaning coal gasifying process
CN104263394A (en) Low-temperature destructive distillation pyrolysis method of lignite
CN208748019U (en) Heat accumulating type hydrogen-rich gas heat carrier moving bed pyrolysis system
CN203947067U (en) A kind of novel controlled environmental protection and energy saving coke quenching auxiliary
CN109355086A (en) A kind of method that waste tire produces fuel oil, coke
CN101591549A (en) A kind of method of quickly producing coke through microwave heating
CN206428193U (en) A kind of system of coal hydrogenation pyrolysis
CN111057560B (en) Energy-quality coupling method for dry quenching furnace and iron-making blast furnace
CN104560070A (en) Lignite low-temperature carbonization device
CN210711404U (en) Pyrolysis-gasification integrated device