WO2014017955A2 - Method for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing same (variants) and apparatus for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products - Google Patents

Method for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing same (variants) and apparatus for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products Download PDF

Info

Publication number
WO2014017955A2
WO2014017955A2 PCT/RU2013/000634 RU2013000634W WO2014017955A2 WO 2014017955 A2 WO2014017955 A2 WO 2014017955A2 RU 2013000634 W RU2013000634 W RU 2013000634W WO 2014017955 A2 WO2014017955 A2 WO 2014017955A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydrocarbon
products
reactor
solid
liquid
Prior art date
Application number
PCT/RU2013/000634
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2014017955A3 (en
WO2014017955A8 (en
Inventor
Максим Викторович АНГИРУКИН
Алексей Алексеевич ВАЖНЕНКОВ
Евгений Трофимович ГОПОНЕНКО
Алексей Васильевич ЕРУСЛАНОВ
Вячеслав Александрович ПАНФИЛОВ
Игорь Васильевич РАССОХИН
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз"
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 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" filed Critical Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз"
Priority to US14/404,618 priority Critical patent/US20150144476A1/en
Priority to EP13822942.2A priority patent/EP2889360A4/en
Priority to CN201380038983.1A priority patent/CN104937076A/en
Publication of WO2014017955A2 publication Critical patent/WO2014017955A2/en
Publication of WO2014017955A3 publication Critical patent/WO2014017955A3/en
Publication of WO2014017955A8 publication Critical patent/WO2014017955A8/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00—Retorts
    • C10B1/02—Stationary retorts
    • C10B1/04—Vertical retorts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/12—Applying additives during coking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/18—Modifying the properties of the distillation gases in the oven
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02—Dust removal
    • C10K1/026—Dust removal by centrifugal forces

Definitions

  • the invention relates to the field of industrial processing of combustible carbon- and hydrocarbon-containing products and can be used, in particular, for processing a variety of industrial and household waste, for processing low-quality combustible minerals, such as, for example, brown coal oil shales and the like.
  • a known method of processing solid household waste by gasification implemented in a reactor with refractory lining with a length of 1600 mm and an inner diameter of 250 mm, for which a gasifying agent containing oxygen and waste are fed countercurrently into a vertical shaft furnace (typically mixed with lump fuel) are sequentially located in the heating and drying zone, the pyrolysis zone, the combustion (oxidation) zone and the cooling zone, and the process is carried out periodically, for which waste is loaded and solid products are unloaded rabotki performed after reactor shutdown [Disclosure of the invention to RF patent NQ 207,905 1 from 1994.06.23, IPC ⁇ F23G 5/027, publ. 1997.05. 10] .
  • the product gas is sent for further use, which may include further purification and incineration for heating, for example, a steam boiler.
  • further purification and incineration for heating for example, a steam boiler.
  • a known method of processing condensed fuels which is a modification of the method according to RF patent Ns 2079051, for which a charge consisting of combustible components and a lump of solid non-combustible material is loaded into the reactor, a gas stream is installed through the charge with a gasifying agent supplied to the reactor with oxygen, water vapor and carbon dioxide, and process products are removed from the reactor.
  • Said charge is sequentially located in the zones of heating, pyrolysis, coking, gasification and cooling, solid products are unloaded from the reactor, at least part of the gaseous is burnt, while flue gas mixed with air and water vapor is used as a gasification agent, and the process is controlled a change in the fraction of flue gas in the gasifying agent [Description of the invention to the patent of the Russian Federation Ng 2152561 from 1998.01.22, IPC 7 F23G 5/027, publ. 2000.07.10].
  • the product gas taken off at the top of the reactor is sent to a gas purification device. The result is the processing of condensed fuels with high energy efficiency, high yield of valuable products, including pyrolysis resins and combustible gas.
  • the disadvantage of this method is the excess amount of chemically unbound carbon in the solid residue at the outlet of the reactor, the high content of water, carbon dioxide and acid components in the product gas, which reduces the efficiency of its further use, as well as its low productivity.
  • a known method of processing used tires including their thermal decomposition with the formation of gas and vapor products and a solid carbon residue, their separation into liquid and vapor phases and a solid carbon residue, separation of the liquid phase into light and heavy fractions, grinding of the carbon residue, granulation of carbon - of the remaining residue using a wetting liquid, carbonization of the carbon residue, and the gases and light resins formed in the proposed process are fed to the combustion furnaces of the reactor, carbonizer and activator [Description of the invention to RF patent NQ 2142357 of 1998.07.03, IPC 6 . B29B 17/00, C 10G 1/10, C08J 1 1/02, publ. 1999.12.10].
  • Combined-cycle products are pumped through hot cyclones, where they are purified from dispersed carbon, and a scrubber, where they are irrigated with a pyrolysis resin, while the liquid phase condenses from the combined-gas products and flows into the settling tank.
  • the clarified pyrolysis resin passes through a cyclone for irrigation into a scrubber, and the excess into a collection tank.
  • the soot-tar suspension is collected in the lower part of the sump, after which it is disposed of in a reactor, the hydrocarbon part of which evaporates and leaves with the volatile products into the condensation system, and the dispersed carbon passes into the residue.
  • the method reduces the volume and spectrum of emissions from the recycling process of used tires, however, this is achieved due to a serious complication of the process and an increase in its duration.
  • the disadvantages of the method are the presence of a large amount of liquid-droplet and solid impurities in the processed product, and, as the size of these impurities decreases, their extraction becomes more difficult or even impossible.
  • the closest in terms of the essential features of the claimed method for processing combustible carbon and hydrocarbon-containing wastes is the industrial method for layerwise high-temperature processing in a reactor having a useful volume of 18 m 3 , a working diameter of 1,500 mm and a working height of 10,000 mm, in the presence of a nozzle when supplying an oxygen-containing agent and water vapor, oxidation, coking and pyrolysis of combustible components, the formation of a gas-vapor mixture and solid residues, their cooling, removal and removal from the working passage space of the reactor, while behind the coking and pyrolysis zone a hydrocarbon synthesis and hydrogenation zone is formed, chemically unbound carbon is emitted in the coking and pyrolysis zone and treated with water vapor in the combustion zone to produce free hydrogen, which is fed into the synthesis and hydrogenation zone, sequentially carrying out synthesis and hydrogenation of hydrocarbons [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2385343 of 2008.12.10, IPC C 10
  • the problem to be solved by the first invention of the group and the technical result achieved is to create another ecologically clean method for the industrial processing of combustible carbon and hydrocarbon-containing products, to improve the quality of cleaning gas-vapor mixtures from solid and liquid droplet impurities, to increase the productivity of the process and simplify its hardware clearance.
  • a method for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products including the preparation of the mixture from the processed products and their sequential layer-by-layer processing in the reactor in the presence of a nozzle when supplying an oxygen-containing agent and water-water steam, and including the stages of heating the charge, pyrolysis of combustible components, coking, combustion, the formation of a solid residue, which is removed from the working space of the reactor, the formation of steam gas mixture (aerosol), which includes carbon-containing particles, cooling the vapor-gas mixture with the deposition of part of the solid and liquid particles and its removal from the working space of the reactor, at the stage of charge heating and coking and pyrolysis form an aerosol sorption zone, at least irrigating the upper part of the charge with liquid hydrocarbon-containing products and / or adding solid hydrocarbon-containing products to the charge with a softening temperature above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C.
  • the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge to the sum of the initial solid hydrocarbon-containing products in the composition of the charge is (1-3): 10;
  • the gas-vapor mixture is subjected to centrifugal forces
  • the nozzle further comprises chemically unbound carbon
  • a reactor for the processing of combustible carbon- and hydrocarbon-containing wastes is known, which is presented in the form of a batch or continuous operation device for the environmentally friendly disposal of waste oils or sludges and other wastes [See description of the invention to RF patent NQ 21 16570], which includes a sealed working chamber equipped with appropriate instrumentation with working areas arranged in the technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, supplying air and water vapor, heating the air and water vapor, combustion, coking, pyrolysis, waste heating, selection of combined-cycle products with, at least at least one channel for selecting and loading waste with a gateway, with each zone being equipped with temperature sensors, and the channels for supplying air and selecting combined-cycle products are equipped with pressure sensors.
  • This device has the same disadvantages as the method implemented on it, i.e. the product contains a large amount of solid and liquid droplet impurities, including their finely divided fractions, which make the equipment inoperative during their extraction for a relatively short period of time.
  • a reactor for processing combustible carbon- and hydrocarbon-containing wastes is an industrial reactor that includes a sealed working chamber with working areas located in the technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, air and water vapor supply through the corresponding channels, air and water vapor heating, combustion, coking and pyrolysis, synthesis and hydrogenation of hydrocarbons, heating oduktov processing, selection gas mixture with at least one selection Canada are scrap and recycling products loading zone to the gateway, with each zone being provided with temperature sensors or pressure sensors Nia [See. Description of the invention to RF patent NQ 2385343].
  • the disadvantages of this reactor include the inadequate quality of purification of the gas-vapor mixture, limiting its further processing in order to extract individual components.
  • the problem solved by the second and third inventions of the group and the achieved technical result consists in creating the next reactor designs for environmentally friendly industrial processing of combustible carbon and hydrocarbon-containing products, improving the quality of cleaning gas-vapor mixture from solid and liquid droplet impurities, increasing equipment productivity and simplifying its hardware design.
  • the reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products including a sealed working chamber with a loading hole in the upper the lid and working areas arranged in the technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, supplying air and / or oxygen and water vapor through appropriate channels, heating air and / or oxygen, burning, coking and pyrolysis, heating the processed products selection of a gas-vapor mixture with at least one channel for selecting the loading of processed products with a gateway, with each zone of the working chamber equipped with at least one temperature sensor, and air heating zones and / or oxygen and gas-vapor mixture selection are equipped with pressure sensors, the working chamber contains a zone for sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles equipped with additional temperature sensors.
  • the sorption zone of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles is made with the possibility of maintaining the working temperature not higher than 300 ° C
  • the upper part of the reactor is equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons with their uniform distribution over the cross section of the reactor;
  • the feed gateway for the charge from the processed products is made with two airtight shutters installed sequentially with the formation of an intermediate hopper, located between the feed hopper and the feed opening of the reactor top cover.
  • the reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products including a sealed working chamber with a loading hole in the top cover and working areas located in the technological sequence : unloading solid residues of processing with an unloading window, supplying air and / or oxygen and water vapor through appropriate channels, heating air and / or oxygen, combustion, coking and pyrolysis, heating of the processed products, selection of a gas-vapor mixture with at least one sampling channel, and a loading zone of processed products with a gateway, with each zone of the working chamber equipped with at least one temperature sensor, and the heating zone air and / or oxygen, and the selection of the gas mixture are equipped with pressure sensors, working
  • the tea chamber contains a zone for sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles equipped with additional temperature sensors, and the upper part of the reactor is equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons with a uniform distribution over the reactor cross section.
  • the sorption zone of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles is made with the possibility of maintaining the operating temperature not higher than 300 ° C;
  • the feed gateway for the charge from the processed products is made with two airtight shutters installed sequentially with the formation of an intermediate hopper, located between the feed hopper and the feed opening of the reactor top cover.
  • the reactor is not the final step in obtaining a marketable product. To do this, it is built into the appropriate installation.
  • a known installation for the processing of condensed fuels including a reactor, a feed unit, a unit for unloading solid and non-combustible processed products, a unit for outputting a gas-vapor mixture, a unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles (as a rule, this is a cyclone), a condensation unit liquid products, collections of Florentines (aqueous and organic fractions) of condensates and a collection of liquid hydrocarbon-containing waste [See Description of the invention to the patent of the Russian Federation Ns 2152561].
  • a known installation for the processing of oil sludge which, unlike the previous installation, is equipped with at least two interconnected cyclones [Description of the invention to RF patent NQ 2229060 from 2002.07.22, IPC 7 F23G 7/05, publ. 2004.01.27].
  • thermochemical processing of solid organic raw materials into fuel components including a reactor, a unit for supplying raw materials to the loading opening of the upper cover of the reactor, a unit for unloading solid and non-combustible products of processing, an outlet unit for the vapor-gas mixture, a cyclone separator (unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles) for rough cleaning, a condensation unit for liquid products, condensate collectors (aqueous and organic fractions) of condensates and a collection of liquid hydrocarbon-containing wastes [Description of the invention to a RF Patent NQ 2275416 from 2005.03.28, IPC C 10L 5/48, F23G 5/027, publ. 2006.04.27].
  • the problem solved by the fourth invention of the group and the technical result achieved is to create another technical solution for the installation for environmentally friendly industrial processing of combustible carbon- and hydrocarbon-containing products, to improve the quality of cleaning gas-vapor mixtures from solid and liquid-droplet impurities, to increase the productivity of the equipment and simplify its hardware and equipment th clearance.
  • FIG. 1 shows a reactor for the continuous processing of fuels carbon and / or hydrocarbon-containing products
  • FIG. 2 is an embodiment of the reactor of FIG. 1, equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons;
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a reactor with distinguished characteristic zones
  • FIG. 4 shows a plant (production line) for the processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products based on the reactors of FIG. 1 or FIG. 2.
  • a method for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products is implemented on the corresponding devices - two versions of the reactors and a special installation.
  • the reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products includes a sealed working chamber 1 with a loading hole 2 in the top cover 3 and working zones arranged in the technological sequence: 4 - discharge of solid processing residues with a discharge ok - nom 5; 6-supply of air (and / or oxygen) through channels 7; 8 - supply of water vapor through channels 9; 10 - heating of air (and / or oxygen); 11 - burning; 12 - coking and pyrolysis; 13 - heating of processed products; 14 - selection of a gas-vapor mixture with at least one sampling channel 15, and zone 16 - loading of processed products with a gateway 17 for supplying charge from processed products (feed supply unit), each zone of the working chamber 1 being provided with at least , one temperature sensor 18, and zones 10 - air heating, and 14 - gas-vapor mixture selection are equipped with pressure sensors 19, AT THIS, the working chamber 1 contains zone 21 equipped with additional temperature sensors 20 - sorption of solid and liquid carbon and
  • the upper part of the reactor can be equipped with a device 22 for supplying liquid hydrocarbons from the side (i.e., from the outside), for example, spent oils or the organic layer of oil sludge, liquid tar, with their uniform distribution over the cross section of the reactor.
  • the gateway 17 for feeding the charge from the processed products is made with two conditionally sealed (i.e. preventing leakages in the operating mode of operation), sequentially installed with the formation of an intermediate hopper 23 by shutters 24 and 25, located between the loading hopper 26 and the loading hole 2 of the upper reactor covers 3.
  • the conditional tightness implies the exclusion of the ingress of processed products into the atmosphere or, in the event of ingress, not to exceed their maximum permissible concentrations.
  • the formation of a slight rarefaction during the selection of the gas-vapor mixture in conjunction with the existing level of tightness of the gateway 17 allows us to talk about the absence of ecological pressure on the surrounding natural environment of this technology.
  • the reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products according to the second embodiment of the invention includes the same elements as in the first embodiment, except that the upper part of the reactor is initially equipped with a device 22 for supplying liquid hydrocarbons from the side (i.e. e. from the outside) with a uniform distribution over the cross section of the reactor.
  • the installation for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products includes one of the reactor options, a gateway 17 for supplying the charge from the processed products (feed supply unit) to the loading hole 2 of its upper cover 3, the unit for unloading solid and non-combustible processed products , unit 28 for withdrawing the vapor-gas mixture, unit 29 for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type for rough cleaning, unit 30 for condensing liquid products, collectors-florentines (aqueous and organic fractions) 31 condensates and a collection 32 liquid hydrocarbon-containing waste, while between the node 29 for cleaning from solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type and the node 30 for condensing liquid products, there is an additional node 33 for cleaning the vapor-gas mixture, consisting of a centrifugal fine separator 34 and at least one selective cyclone 35 type, while the collection 32 of liquid hydrocarbon-containing waste is equipped with a device (for example, a pump) 36 for their supply to the
  • the Florentine collectors 31 are equipped with devices 37 for supplying the aqueous and / or organic fraction to the combustion zone 1 1 of the reactor.
  • the method of processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products involves the preparation of a charge from the processed products (hereinafter, simply the charge) and their sequential layer-by-layer processing in the reactor in the presence of a nozzle while supplying an oxygen-containing agent and water steam, and includes the stages of heating the charge, pyrolysis of combustible components, coking, combustion, the formation of a solid residue, which is removed from the working space (working chamber 1) of the reactor, the formation of a vapor-gas mixture (aerosol), the entrainment includes carbon-containing particles, cooling the vapor-gas mixture with the deposition of part of the solid and liquid particles and its removal from the working space (working chamber 1) of the reactor, while at the stage of heating the charge and coking and pyrolysis form zone 21 - aerosol sorption, by at least irrigating the upper part of the charge with liquid hydrocarbon-containing products and / or adding solid hydrocarbon-containing products to the charge with a softening temperature above 60 ° C
  • the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge from the processed products to the sum of the initial solid hydrocarbon-containing products in the charge is (1-3): 10
  • the weight ratio of added solid hydrocarbon-containing products to the initial hydrocarbon-containing products in the composition charge is (2-5): 10
  • the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge to the amount of added solid hydrocarbon-containing products and the outcome - hydrocarbon-containing products in the composition of the charge is (1-3) :( 12-15).
  • the nozzle As a nozzle, limestone with a fraction size of 10-80 mm is used.
  • the nozzle additionally contains chemically unbound carbon, in particular, pelletized fly ash containing chemically unbound carbon is used as a nozzle, or heat-resistant steel rings are used as a nozzle.
  • At least used oils and / or the organic (top) oil sludge layer and / or tars are used as liquid hydrocarbon-containing products, and solid hydrocarbon-containing products with a softening point above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C are used as added hydrocarbon-containing products. at least solid refinery waste.
  • the main objective of continuous industrial processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products of the present invention is to obtain a vapor-gas mixture purified from solid and liquid droplets. Moreover, any possible subsequent “traditional” cleaning of the gas-vapor mixture, as it is obviously ineffective, leading to the deposition of resins and black carbon on the surfaces of apparatuses, fittings, instrumentation and automation, is not taken into account as ineffective.
  • a zone of sorption of aerosols (dust particles, including carbon black and condensed liquid droplets carried out from zone 1) is formed 1 combustion and the moving layers of the charge formed during friction), by at least irrigating the upper part of the charge with liquid hydrocarbon-containing products and / or adding solid hydrocarbon-containing products to the charge with a softening temperature above 60 C, a boiling point above 300 ° C and a softening temperature of more than 60 ° C.
  • the weight ratio of liquid hydrocarbon products for the irrigation of the upper part of the charge to the sum of the initial solid hydrocarbon-containing products in the composition of the charge should be (1-3): 10.
  • the amount of hydrocarbon-containing products other than the specified ratio will lead to insufficient cleaning of the gas-vapor mixture or to unreasonable overspending of liquid hydrocarbon-containing products - products, although, for example, in the case of their conscious processing, this may be justified, however, then the method has special technological modes.
  • At least used oils and / or the organic (top) oil sludge layer and / or tars are used as liquid hydrocarbon-containing products, and solid hydrocarbon-containing products with a softening point above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C are used as added hydrocarbon-containing products.
  • solid refinery wastes such as bitumen, oil sands, cracking residues, solid pyrolysis residues, etc. These products are for the most part waste from various industries and their processing Bottom in building materials is not always justified.
  • the mechanism for reducing the aerosol content in the exhaust gas-vapor mixture can be explained as follows.
  • the mixture is irrigated with liquid hydrocarbon-containing products or when solid analogs are melted, a liquid film is formed on the mixture, which adsorbs liquid and solid aerosol particles and delivers them to coking and combustion zone 12.
  • the gas-vapor mixture cleaned in the reactor is subjected to centrifugal forces in units 29 and 33, which allow the smallest particles of mechanical impurities to be separated by increasing their kinetic energy, and, often, the cyclone equipment capacities of unit 29, a precipitating particle above 25 microns is not enough for this - centrifugal fine separation of the assembly 33 is required on the separator 34, which allows separating particles with sizes of 5-25 microns, which after enlargement fall into selective cyclones 35, from where they arrive general compilation 38.
  • a nozzle which can be taken as limestone with a size of fractions of 10-80 mm.
  • the reactor will work like a kiln and at the output will be obtained calcium oxide powder, which can be used directly in the preparation of building mixtures, and the sulfur content in the gas-vapor mixture will decrease as a result of the reactions:
  • the range of nozzles can be expanded by using those in which there is chemically unbound carbon, a prominent representative of such nozzles is pelletized fly ash containing chemically unbound carbon. Such carbon burns out in the reactor and the decarburized nozzle becomes a raw material for obtaining, for example, high-quality cement. Also, for processing high-ash products, Rashig-type rings of heat-resistant steels with a large free volume can be used as a nozzle.
  • This zone - 21 - is formed as a result of softening of hydrocarbon-containing products specially added to the mixture with a softening temperature in excess of 60 ° C (bitumen, oil sands, cracked residues, solid pyrolysis residues, etc.).
  • the processed products and the packing “wetted” with low-melting hydrocarbons become capable of sorbing various related impurities on its surface, both solid (dust, soot carbon) and liquid (liquid droplet organics).
  • Selection of low melting coal of the hydrogen hydrocarbons introduced into the composition of the charge allows us to endow the previously used exclusively for heating and coking and pyrolysis of the charge zones 13 and 12 of the reactor with a new function - to create an effective “wet” filter from it, the sorption zone 21.
  • zones 13 and 12 of heating and coking and pyrolysis due to the need to heat large volumes of processed products that are constantly fed through the gateway 17 and pass them through to cool the gas mixture, there is a need to increase the size of zones 13 and 12.
  • the upper part of the reactor is equipped with a device 22 for supplying liquid hydrocarbons with their uniform distribution over the reactor cross section — for additional irrigation of the charge through nozzles, perforated pipes, etc. d.
  • the feed gateway 17 is made with two conditionally sealed, sequentially installed with the formation of an intermediate hopper 23 with shutters 24 and 25 located between loading hopper 26 and loading hole 2 of the upper cover 3 of the reactor.
  • a vacuum can be created within 500-5 000 Pa. This tightness is sufficient to ensure the environmental safety of the process.
  • any of the reactors allows one to significantly reduce the amount of impurities in the composition of a combined cycle gas mixture.
  • the greatest effect will be obtained from the use of the installation, which includes at least one of the aforementioned reactors.
  • An installation for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, including the aforementioned reactors, implies that between the node 29 for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type and the node 30 for condensing liquid products, there is an additional unit 33 for cleaning the gas-vapor mixture, consisting of a centrifugal fine separator 34 and at least one selective-type cyclone 35.
  • This combination of purification equipment was not previously used, since traditional plants separated from the vapor-gas mixture those impurities that were detained at the level of sorption zones 21 of the two aforementioned reactors.
  • those liquid hydrocarbon-containing wastes that fell into the corresponding collection 38 can be sent to the switchgear 22 of the upper cover 3 of the reactor — for irrigation of the charge — independently or in addition to third-party liquid hydrocarbon-containing products from the collection 32 supplied to the same zone - for the formation of zone 21 of sorption.
  • the aqueous and / or organic fractions from the Florentine collectors 31 are partially fed into the combustion zone 1 1 of the reactor through channels 9 (originally intended for supplying water vapor), and partially for further processing.
  • Example 1 To be processed coal briquettes 040 mm and high that 40 mm from coal waste.
  • rings 32x32x3 of heat-resistant steel 20X23H 18 in the amount of 1000 kg / h are used.
  • the temperature in the combustion zone 1 1 does not exceed 1100 ° C.
  • the output stream from the reactor unloading zone 28 was 1819 kg / h in quantity and its structure included, kg / h,
  • the content of solid and liquid-droplet impurities was measured by passing part of the gas stream by a compressor (1-6 l / min) through a refrigerator and a filter with fibrous material. The content of particles was determined from the difference in the weight of a clean and dirty filter and the amount of gas passed through. Gas was sampled for the content of solid and liquid droplet impurities at the outlet of the reactor, after a 0900 mm cyclone (unit 29), after a newly installed centrifugal separation unit 33 and after a backup centrifugal separation unit 39.
  • coal briquettes of 040 mm and a height of 40 mm from coal waste are subject to processing.
  • the composition of the briquettes and the elemental composition of the combustible mass, the number of briquettes, the amount of calcium carbonate is the same as in Example 1. The difference is in the absence of a sorption zone, since liquid hydrocarbons, such as oil waste, and substandard bitumen are not supplied.
  • the temperature in the combustion zone does not exceed 1,100 ° C.
  • the output stream from the discharge zone of the reactor amounted to 1809 kg / h in quantity and its structure includes, kg / h:
  • the content of solid and liquid-droplet impurities was measured by passing part of the gas stream by a compressor (1-6 l / min) through a refrigerator and a filter with fibrous material. The content of particles was determined from the difference in the weight of a clean and dirty filter and the amount of gas passed through. Gas was selected for the content of solid and liquid droplet impurities at the outlet of the reactor, after a 0900 mm cyclone (unit 27), after a newly installed centrifugal separation unit 31, after a backup centrifugal separation unit 39.
  • Example 3 The carbon-containing raw material is subject to processing — coke obtained by coking of low-metamorphosed coals of low sintering capacity (ie coke not used for metal smelting).
  • rings 32x32x3 of heat-resistant steel 20X23H 18 are used in an amount of 300 kg / h.
  • oil waste is supplied in the amount of 300 kg / h.
  • the temperature in the combustion zone 11 does not exceed 1200 ° C.
  • the output stream of the gas-vapor mixture from the reactor according to the chromatographic analysis of the condensed part on a Kristallux-4000M chromatograph and according to the gas analysis equipment KP-1459 was 2671 kg / h and its structure includes, kg / h:
  • the content of solid and liquid-droplet impurities was measured by passing part of the gas stream by a compressor (1-6 l / min) through a refrigerator and a filter with fibrous material. The content of particles was determined from the difference in the weight of a clean and dirty filter and the amount of gas passed through. Gas was sampled for the content of solid and liquid droplet impurities at the outlet of the reactor, after a 0900 mm cyclone (unit 29), after a newly installed centrifugal separation unit 33 and after a backup centrifugal separation unit 39.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

The inventions relate to the field of the industrial processing of combustible carbon-containing and hydrocarbon-containing products. A method for processing combustible carbon-containing and hydrocarbon-containing products is implemented in reactors equipped with temperature sensors. The reactors comprise a charge heating stage (13), a combustible component pyrolysis and coking stage (12), a combustion stage (11) and a solid residue formation stage (4). In the charge heating stage (13) and the pyrolysis and coking stage (12), a sorption zone (21) for aerosols, that is the dust-like particles and condensed droplets of liquid from the combustion zone (11), is formed, by means of washing the upper part of the charge by means of a disperser (22) with liquid hydrocarbon products and/or with the addition to the charge of solid hydrocarbon-containing products with a softening point of above 60°C and a boiling point of above 300°C. The apparatus comprises one of the above-mentioned reactors, a unit for discharging solid and non-combustible products of processing (27), a unit for the outlet of a steam-gas mix (28), a cyclone-type unit for purification by removal of solid and liquid carbon-containing particles (29) for primary purification, a unit for condensing liquid products (30), Florence flasks for condensates (31) and a collector for liquid hydrocarbon-containing waste materials (32). An additional unit for purification of the steam-gas mix (33), which consists of a centrifugal separator for fine purification (34) and one selective-type cyclone (35), is arranged between the cyclone-type unit for purification by removal of solid and liquid carbon-containing particles (29) and the unit for condensing liquid products (30). The collector for liquid hydrocarbon-containing waste materials (32) comprises a device for feeding said waste materials and a disperser (22) for the upper cover of the reactor (3). The invention makes it possible to increase the quality of purification of a steam-gas mix by removal of solid and liquid-drop impurities to 95%, to increase the productivity of the process and to simplify the design of the apparatus.

Description

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГОРЮЧИХ УГЛЕРОД- И/ИЛИ  METHOD FOR PROCESSING FLAMMABLE CARBON - AND / OR
УГЛЕВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ, РЕАКТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) И УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ГОРЮЧИХ УГЛЕРОД- И/ ИЛИ  HYDROCARBON-CONTAINING PRODUCTS, REACTOR FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) AND INSTALLATION FOR PROCESSING OF COMBUSTIBLE CARBON-AND / OR
УГЛЕВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ  HYDROCARBON-CONTAINING PRODUCTS
Изобретения относятся к области промышленной переработки горю- чих углерод- и углеводородсодер ащих продуктов и могут быть использо- ваны, в частности, для переработки разнообразных техногенных и бытовых отходов, для переработки низкокачественных горючих полезных ископае- мых, таких, например, как бурые угли, горючие сланцы и им подобных. The invention relates to the field of industrial processing of combustible carbon- and hydrocarbon-containing products and can be used, in particular, for processing a variety of industrial and household waste, for processing low-quality combustible minerals, such as, for example, brown coal oil shales and the like.
Проблема переработки разнообразных низкокачественных горючих полезных ископаемых, бытовых и техногенных отходов, включающих угле- родную и углеводородную составляющие, стоит весьма остро. Разработаны разнообразные способы, позволяющие разложить углерод- и углеводородсо- держащие продукты на составляющие, однако при переходе с лаборатор- ных установок на промышленные в составе продукта появляется значи- тельное количество механических примесей разного уровня дисперсности, что делает парогазовую смесь (аэрозоль) несоответствующей по качествен- ным показателям для дальнейшего использования, а затраты на очистку не окупаются экономически. Это является одним из основных сдерживающих факторов промышленной переработки низкокачественных горючих полез- ных ископаемых, а также углерод- и углеводородсодержащих отходов.  The problem of processing a variety of low-quality combustible minerals, household and industrial wastes, including carbon and hydrocarbon components, is very acute. A variety of methods have been developed that allow decomposing carbon- and hydrocarbon-containing products into components, however, when switching from laboratory to industrial plants, the product contains a significant amount of mechanical impurities of different dispersion levels, which makes the gas-vapor mixture (aerosol) inadequate in quality - indicators for future use, and the cost of cleaning does not pay off economically. This is one of the main constraints on the industrial processing of low-quality combustible minerals, as well as carbon and hydrocarbon-containing wastes.
Известен способ переработки твердых бытовых отходов путем их га- зификации, реализованный в реакторе с огнеупорной футеровкой длиной 1600 мм и внутренним диаметром 250 мм, для чего в вертикальную шахт- ную печь противотоком подают газифицирующий агент, содержащий ки- слород, отходы (как правило, перемешанные с кусковым топливом) после- довательно пребывают в зоне нагревания и сушки, зоне пиролиза, зоне го- рения (окисления) и зоне охлаждения, причём процесс осуществляют пе- риодически, для чего загрузку отходов и выгрузку твердых продуктов пе- реработки производят после остановки реактора [Описание изобретения к патенту РФ NQ 207905 1 от 1994.06.23, МПК^ F23G 5/ 027, опубл. 1997.05. 10] . Продукт-газ направляют для дальнейшего использования, ко- торое может включать дальнейшую очистку и сжигание его для нагрева, например, парового котла. В итоге обеспечивается эффективная перера- ботка твёрдых бытовых отходов, в том числе низкокалорийных, без исполь- зования дополнительных источников энергии и с получением экологически приемлемых (после соответствующей очистки) продуктов. A known method of processing solid household waste by gasification, implemented in a reactor with refractory lining with a length of 1600 mm and an inner diameter of 250 mm, for which a gasifying agent containing oxygen and waste are fed countercurrently into a vertical shaft furnace (typically mixed with lump fuel) are sequentially located in the heating and drying zone, the pyrolysis zone, the combustion (oxidation) zone and the cooling zone, and the process is carried out periodically, for which waste is loaded and solid products are unloaded rabotki performed after reactor shutdown [Disclosure of the invention to RF patent NQ 207,905 1 from 1994.06.23, IPC ^ F23G 5/027, publ. 1997.05. 10] . The product gas is sent for further use, which may include further purification and incineration for heating, for example, a steam boiler. As a result, efficient processing of municipal solid waste, including low-calorie waste, without the use of additional energy sources and with the production of environmentally acceptable (after appropriate treatment) products is ensured.
Недостатком способа является невозможность его применения для промышленной переработки отходов, недостаточное качество очистки про- дукт-газа, что осложняет его дальнейшую переработку.  The disadvantage of this method is the impossibility of its use for industrial waste processing, insufficient quality of product gas purification, which complicates its further processing.
Известен способ переработки конденсированных горючих, являю- щийся модификацией способа по патенту РФ Ns 2079051 , для чего в реак- тор загружают шихту, состоящую из горючих компонентов и кускового твердого негорючего материала, устанавливают газовый поток сквозь за- грузку с подачей в реактор газифицирующего агента с кислородом, водя- ным паром и углекислым газом, и выводят продукты переработки из реак- тора. Упомянутая загрузка последовательно пребывает в зонах нагревания, пиролиза, коксования, газификации и охлаждения, выгружают из реактора твердые продукты, сжигают по крайней мере часть газообразных, при этом в качестве газифицирующего агента используют дымовой газ в смеси с воздухом и водяным паром, причем управление процессом осуществляют изменением доли дымового газа в газифицирующем агенте [Описание изо- бретения к патенту РФ Ng 2152561 от 1998.01.22, МПК7 F23G 5/027, опубл. 2000.07.10]. Отбираемый в верхней части реактора продукт-газ направля- ют в устройство газоочистки. В результате обеспечивается переработка конденсированных горючих с высокой энергетической эффективностью, высоким выходом ценных продуктов, включая смолы пиролиза и горючий газ. A known method of processing condensed fuels, which is a modification of the method according to RF patent Ns 2079051, for which a charge consisting of combustible components and a lump of solid non-combustible material is loaded into the reactor, a gas stream is installed through the charge with a gasifying agent supplied to the reactor with oxygen, water vapor and carbon dioxide, and process products are removed from the reactor. Said charge is sequentially located in the zones of heating, pyrolysis, coking, gasification and cooling, solid products are unloaded from the reactor, at least part of the gaseous is burnt, while flue gas mixed with air and water vapor is used as a gasification agent, and the process is controlled a change in the fraction of flue gas in the gasifying agent [Description of the invention to the patent of the Russian Federation Ng 2152561 from 1998.01.22, IPC 7 F23G 5/027, publ. 2000.07.10]. The product gas taken off at the top of the reactor is sent to a gas purification device. The result is the processing of condensed fuels with high energy efficiency, high yield of valuable products, including pyrolysis resins and combustible gas.
Недостатком способа является избыточное количество химически не- связанного углерода в твёрдом остатке на выходе из реактора, высокое со- держание воды, диоксида углерода и кислотных компонентов в продукт- газе, что снижает эффективность его дальнейшего использования, а также его низкая производительность.  The disadvantage of this method is the excess amount of chemically unbound carbon in the solid residue at the outlet of the reactor, the high content of water, carbon dioxide and acid components in the product gas, which reduces the efficiency of its further use, as well as its low productivity.
Известен способ переработки изношенных шин, включающий их термическое разложение с образованием парогазовых продуктов и твердо- го углеродного остатка, разделение их на жидкие и парообразные фазы и твердый углеродный остаток, разделение жидкой фазы на легкую и тяже- лую фракции, измельчение углеродного остатка, гранулирование углерод- ного остатка с использованием смачивающей жидкости, карбонизацию уг- леродного остатка, а образующиеся в предлагаемом процессе газы и легкие смолы подают на сжигание в топки реактора, карбонизатора и активатора [Описание изобретения к патенту РФ NQ 2142357 от 1998.07.03, МПК6. В29В 17/00, C 10G 1 / 10, C08J 1 1 /02, опубл. 1999.12.10]. Парогазовые про- дукты прокачивают через горячие циклоны, где очищают от дисперсного углерода, и скруббер, где их орошают пиролизной смолой, при этом из па- рогазовых продуктов конденсируется жидкая фаза, которая стекает в ем- кость-отстойник. Осветленная пиролизная смола через циклон поступает на орошение в скруббер, а избыток в сборную емкость. Сажесмоляная суспен- зия собирается в нижней части отстойника, после чего идет на утилизацию в реактор, углеводородная часть которой испаряется и уходит с летучими продуктами в систему конденсации, а дисперсный углерод переходит в ос- таток. Способ уменьшает объем и спектр выбросов от процесса переработ- ки изношенных шин, однако это достигается за счёт серьёзного усложне- ния процесса и увеличения его длительности. A known method of processing used tires, including their thermal decomposition with the formation of gas and vapor products and a solid carbon residue, their separation into liquid and vapor phases and a solid carbon residue, separation of the liquid phase into light and heavy fractions, grinding of the carbon residue, granulation of carbon - of the remaining residue using a wetting liquid, carbonization of the carbon residue, and the gases and light resins formed in the proposed process are fed to the combustion furnaces of the reactor, carbonizer and activator [Description of the invention to RF patent NQ 2142357 of 1998.07.03, IPC 6 . B29B 17/00, C 10G 1/10, C08J 1 1/02, publ. 1999.12.10]. Combined-cycle products are pumped through hot cyclones, where they are purified from dispersed carbon, and a scrubber, where they are irrigated with a pyrolysis resin, while the liquid phase condenses from the combined-gas products and flows into the settling tank. The clarified pyrolysis resin passes through a cyclone for irrigation into a scrubber, and the excess into a collection tank. The soot-tar suspension is collected in the lower part of the sump, after which it is disposed of in a reactor, the hydrocarbon part of which evaporates and leaves with the volatile products into the condensation system, and the dispersed carbon passes into the residue. The method reduces the volume and spectrum of emissions from the recycling process of used tires, however, this is achieved due to a serious complication of the process and an increase in its duration.
Известен способ экологически чистой утилизации маслоотходов или шламов и иных отходов, содержащих тяжелые, в том числе жидкие, угле- водороды [Описание изобретения к патенту РФ NQ 21 16570 от 1996.09.25, МПК6 F23G 7/00, F23G 7/05, опубл. 1998.07.27]. Выделенные углеводороды в основном свободны от твердых примесей и, как правило, состоят из более легких фракций, чем углеводороды исходных отходов. A known method of environmentally friendly disposal of oil waste or sludge and other wastes containing heavy, including liquid, hydrocarbons [Description of the invention to the patent of the Russian Federation NQ 21 16570 from 1996.09.25, IPC 6 F23G 7/00, F23G 7/05, publ. . 1998.07.27]. The separated hydrocarbons are mostly free of solid impurities and, as a rule, consist of lighter fractions than the hydrocarbons of the initial waste.
Недостатками способа является наличие большого количества жидко- капельных и твёрдых примесей в продукте переработки, причём, по мере уменьшения размера этих примесей их извлечение становится более труд- ным или, даже, невозможным.  The disadvantages of the method are the presence of a large amount of liquid-droplet and solid impurities in the processed product, and, as the size of these impurities decreases, their extraction becomes more difficult or even impossible.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков заяв- ляемому способу переработки горючих углерод- и углеводородсодержащих отходов является промышленный способ их послойной высокотемператур- ной обработки в реакторе, имеющем полезный объём 18 м3, рабочий диа- метр 1 500 мм и рабочую высоту 10 000 мм, в присутствии насадки при подаче кислородсодержащего агента и водяного пара, окисление, коксова- ние и пиролиз горючих составляющих, образование парогазовой смеси и твердых остатков, их охлаждение, отвод и выведение из рабочего про- з странства реактора, при этом за зоной коксования и пиролиза формируют зону синтеза и гидрирования углеводородов, в зоне коксования и пиролиза выделяют химически несвязанный углерод и в зоне горения обрабатывают его водяным паром с образованием свободного водорода, который подают в зону синтеза и гидрирования, последовательно осуществляя синтез и гид- рирование углеводородов [Описание изобретения к патенту РФ No 2385343 от 2008.12.10, МПК С 10В 49/02, F23G 5/027, опубл. 2010.03.27, бюл. Ng 9]. The closest in terms of the essential features of the claimed method for processing combustible carbon and hydrocarbon-containing wastes is the industrial method for layerwise high-temperature processing in a reactor having a useful volume of 18 m 3 , a working diameter of 1,500 mm and a working height of 10,000 mm, in the presence of a nozzle when supplying an oxygen-containing agent and water vapor, oxidation, coking and pyrolysis of combustible components, the formation of a gas-vapor mixture and solid residues, their cooling, removal and removal from the working passage space of the reactor, while behind the coking and pyrolysis zone a hydrocarbon synthesis and hydrogenation zone is formed, chemically unbound carbon is emitted in the coking and pyrolysis zone and treated with water vapor in the combustion zone to produce free hydrogen, which is fed into the synthesis and hydrogenation zone, sequentially carrying out synthesis and hydrogenation of hydrocarbons [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2385343 of 2008.12.10, IPC C 10B 49/02, F23G 5/027, publ. 2010.03.27, bull. Ng 9].
Недостатком настоящего способа является низкое качество очистки парогазовой смеси, ограничивающее ей дальнейшее использование, а каче- ственная очистка требует непропорциональных затрат, делающих её неэф- фективной.  The disadvantage of this method is the low quality of cleaning a gas-vapor mixture, limiting its further use, and high-quality cleaning requires a disproportionate cost, making it ineffective.
Задача, решаемая первым изобретением группы и достигаемый тех- нический результат заключается в создании очередного экологически чис- того способа промышленной переработки горючих углерод- и углеводород- содержащих продуктов, повышении качества очистки парогазовой смеси от твёрдых и жидкокапельных примесей, увеличении производительности процесса и упрощении его аппаратного оформления.  The problem to be solved by the first invention of the group and the technical result achieved is to create another ecologically clean method for the industrial processing of combustible carbon and hydrocarbon-containing products, to improve the quality of cleaning gas-vapor mixtures from solid and liquid droplet impurities, to increase the productivity of the process and simplify its hardware clearance.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного техни- ческого результата в способе переработки горючих углерод- и /или углево- дородсодержащих продуктов, включающем подготовку шихты из продук- тов переработки и их последовательную послойную переработку в реакторе в присутствии насадки при подаче кислородсодержащего агента и водяно- го пара, и включающем стадии разогрева шихты, пиролиза горючих со- ставляющих, коксования, горения, образования твердого остатка, который выводят из рабочего пространства реактора, образования парогазовой сме- си (аэрозоля), в состав которой входит углеродсодержащие частицы, охла- ждение парогазовой смеси с осаждением части твёрдых и жидких частиц и её выведение из рабочего пространства реактора, на стадии разогрева шихты и коксования и пиролиза формируют зону сорбции аэрозолей, пу- тём, по меньшей мере, орошения верхней части шихты жидкими углеводо- родсодержащими продуктами и/ или добавлением в шихту твердых углево- дородсоставляющих продуктов с температурой размягчения выше 60°С и температурой выкипания выше 300°С.  To solve the problem and achieve the claimed technical result in a method for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, including the preparation of the mixture from the processed products and their sequential layer-by-layer processing in the reactor in the presence of a nozzle when supplying an oxygen-containing agent and water-water steam, and including the stages of heating the charge, pyrolysis of combustible components, coking, combustion, the formation of a solid residue, which is removed from the working space of the reactor, the formation of steam gas mixture (aerosol), which includes carbon-containing particles, cooling the vapor-gas mixture with the deposition of part of the solid and liquid particles and its removal from the working space of the reactor, at the stage of charge heating and coking and pyrolysis form an aerosol sorption zone, at least irrigating the upper part of the charge with liquid hydrocarbon-containing products and / or adding solid hydrocarbon-containing products to the charge with a softening temperature above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C.
Кроме этого: - весовое отношение жидких углеводородсодержащих продуктов для орошения верхней части шихты к сумме исходных твердых углеводородсо- ставляющих продуктов в составе шихты составляет (1-3): 10; Besides: - the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge to the sum of the initial solid hydrocarbon-containing products in the composition of the charge is (1-3): 10;
- весовое отношение добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов к исходным углеводородсоставляющим продуктам в составе шихты составляет (2-5): 10;  - the weight ratio of added solid hydrocarbon-containing products to the original hydrocarbon-containing products in the charge is (2-5): 10;
- весовое отношение жидких углеводородсодержащих продуктов для орошения верхней части шихты к сумме добавленных твердых углеводо- родсоставляющих продуктов и исходных углеводородсоставляющих про- дуктов в составе шихты составляет (1-3):(12-15);  - the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge to the sum of the added solid hydrocarbon-containing products and the initial hydrocarbon-containing products in the charge is (1-3): (12-15);
- на выходе из реактора парогазовую смесь подвергают действию центробежных сил;  - at the outlet of the reactor, the gas-vapor mixture is subjected to centrifugal forces;
- в качестве насадки используют известняк с размером фракций 10- 80 мм;  - limestone with a fraction size of 10-80 mm is used as a nozzle;
- насадка дополнительно содержит химически несвязанный углерод; - the nozzle further comprises chemically unbound carbon;
- в качестве насадки используют окомкованную золу уноса, содер- жащую химически несвязанный углерод; - a pelletized fly ash containing chemically unbound carbon is used as a nozzle;
- в качестве насадки используют кольца из жаропрочной стали;  - as a nozzle use rings made of heat resistant steel;
- в качестве жидких углеводородсодержащих продуктов используют, по меньшей мере, отработанные масла и /или органический (верхний) слой нефтешламов и/или жидкие гудроны;  - at least used oils and / or an organic (upper) sludge layer and / or liquid tar are used as liquid hydrocarbon-containing products;
- в качестве добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов с температурой размягчения выше 60°С и температурой выкипания выше 300°С используют, по меньшей мере, твёрдые отходы нео^угепереработки.  - as added solid hydrocarbon-containing products with a softening temperature above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C, at least solid waste from refining is used.
Известен реактор для переработки горючих углерод- и углеводородо- содержащих отходов, представленный в виде схемы устройства периодиче- ского или непрерывного действия для экологически чистой утилизации маслоотходов или шламов и иных отходов [См. описание изобретения к па- тенту РФ NQ 21 16570], которое включает оборудованную соответствующими контрольно-измерительными приборами герметичную рабочую камеру с расположенными в технологической последовательности рабочими зонами: выгрузки твердых остатков переработки с выгрузным окном, подачи воз- духа и водяного пара, нагрева воздуха и водяного пара, горения, коксова- ния, пиролиза, нагрева отходов, отбора парогазовых продуктов с, по мень- шей мере, одним каналом отбора и загрузки отходов со шлюзом, причём каждая зона снабжена температурными датчиками, а каналы подачи воз- духа и отбора парогазовых продуктов снабжены датчиками давления. A reactor for the processing of combustible carbon- and hydrocarbon-containing wastes is known, which is presented in the form of a batch or continuous operation device for the environmentally friendly disposal of waste oils or sludges and other wastes [See description of the invention to RF patent NQ 21 16570], which includes a sealed working chamber equipped with appropriate instrumentation with working areas arranged in the technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, supplying air and water vapor, heating the air and water vapor, combustion, coking, pyrolysis, waste heating, selection of combined-cycle products with, at least at least one channel for selecting and loading waste with a gateway, with each zone being equipped with temperature sensors, and the channels for supplying air and selecting combined-cycle products are equipped with pressure sensors.
Данному устройству присущи те же недостатки, что и реализованно- му на нём способу, т.е. в продукте переработки присутствует большое ко- личество твёрдых и жидкокапельных примесей, включая их мелкодисперс- ные фракции, делающие оборудование при их извлечении неработоспособ- ным за сравнительно короткий промежуток времени.  This device has the same disadvantages as the method implemented on it, i.e. the product contains a large amount of solid and liquid droplet impurities, including their finely divided fractions, which make the equipment inoperative during their extraction for a relatively short period of time.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков заяв- ляемому устройству - реактору для переработки горючих углерод- и углево- дородосодержащих отходов, - является промышленный реактор, вклю- чающий герметичную рабочую камеру с расположенными в технологиче- ской последовательности рабочими зонами: выгрузки твердых остатков пе- реработки с выгрузным окном, подачи воздуха и водяного пара через соот- ветствующие каналы, нагрева воздуха и водяного пара, горения, коксова- ния и пиролиза, синтеза и гидрирования углеводородов, нагрева продуктов переработки, отбора парогазовой смеси с, по меньшей мере, одним кана- лом отбора, и зоной загрузки продуктов переработки со шлюзом, причём каждая зона снабжена температурными датчиками или датчиками давле- ния [См. описание изобретения к патенту РФ NQ 2385343].  The closest in terms of the essential features of the claimed device — a reactor for processing combustible carbon- and hydrocarbon-containing wastes — is an industrial reactor that includes a sealed working chamber with working areas located in the technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, air and water vapor supply through the corresponding channels, air and water vapor heating, combustion, coking and pyrolysis, synthesis and hydrogenation of hydrocarbons, heating oduktov processing, selection gas mixture with at least one selection Canada are scrap and recycling products loading zone to the gateway, with each zone being provided with temperature sensors or pressure sensors Nia [See. Description of the invention to RF patent NQ 2385343].
К недостаткам настоящего реактора следует отнести недостаточное качество очистки парогазовой смеси, ограничивающее её дальнейшую пе- реработку с целью извлечения отдельных компонентов.  The disadvantages of this reactor include the inadequate quality of purification of the gas-vapor mixture, limiting its further processing in order to extract individual components.
Задача, решаемая вторым и третьим изобретениями группы и дости- гаемый технический результат заключается в создании очередных конст- рукций реакторов для экологически чистой промышленной переработки горючих углерод- и углеводородсодержащих продуктов, повышении каче- ства очистки парогазовой смеси от твёрдых и жидкокапельных примесей, увеличении производительности оборудования и упрощении его аппаратно- го оформления.  The problem solved by the second and third inventions of the group and the achieved technical result consists in creating the next reactor designs for environmentally friendly industrial processing of combustible carbon and hydrocarbon-containing products, improving the quality of cleaning gas-vapor mixture from solid and liquid droplet impurities, increasing equipment productivity and simplifying its hardware design.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного техни- ческого результата в первом варианте реактора для непрерывной перера- ботки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов, вклю- чающем герметичную рабочую камеру с загрузочным отверстием в верхней б крышке и расположенными в технологической последовательности рабо- чими зонами: выгрузки твердых остатков переработки с выгрузным окном, подачи воздуха и /или кислорода и водяного пара через соответствующие каналы, нагрева воздуха и/ или кислорода, горения, коксования и пироли- за, нагрева продуктов переработки, отбора парогазовой смеси с, по мень- шей мере, одним каналом отбора загрузки продуктов переработки со шлю- зом, причём каждая зона рабочей камеры снабжена, по меньшей мере, од- ним температурным датчиком, а зоны нагрева воздуха и/ или кислорода, и отбора парогазовой смеси снабжены датчиками давления, рабочая камера содержит оснащённую дополнительными температурными датчиками зону сорбции твёрдых и жидких углерод- и /или углеводородсодержащих частиц. To solve the problem and achieve the claimed technical result in the first version of the reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, including a sealed working chamber with a loading hole in the upper the lid and working areas arranged in the technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, supplying air and / or oxygen and water vapor through appropriate channels, heating air and / or oxygen, burning, coking and pyrolysis, heating the processed products selection of a gas-vapor mixture with at least one channel for selecting the loading of processed products with a gateway, with each zone of the working chamber equipped with at least one temperature sensor, and air heating zones and / or oxygen and gas-vapor mixture selection are equipped with pressure sensors, the working chamber contains a zone for sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles equipped with additional temperature sensors.
Кроме этого:  Besides:
- зона сорбции твёрдых и жидких углерод- и/ или углеводородсодер- жащих частиц выполнена с возможностью поддерживания рабочей темпе- ратуры не выше 300°С  - the sorption zone of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles is made with the possibility of maintaining the working temperature not higher than 300 ° C
- верхняя часть реактора снабжена устройством подвода жидких уг- леводородов с их равномерным распределением по сечению реактора;  - the upper part of the reactor is equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons with their uniform distribution over the cross section of the reactor;
- шлюз подачи шихты из продуктов переработки выполнен с двумя герметичными, последовательно установленными с образованием промежу- точного бункера затворами, расположенными между загрузочным бунке- ром и загрузочным отверстием верхней крышки реактора.  - the feed gateway for the charge from the processed products is made with two airtight shutters installed sequentially with the formation of an intermediate hopper, located between the feed hopper and the feed opening of the reactor top cover.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного техни- ческого результата во втором варианте реактора для непрерывной перера- ботки горючих углерод- и /или углеводородсодержащих продуктов, вклю- чающем герметичную рабочую камеру с загрузочным отверстием в верхней крышке и расположенными в технологической последовательности рабо- чими зонами: выгрузки твердых остатков переработки с выгрузным окном, подачи воздуха и/ или кислорода и водяного пара через соответствующие каналы, нагрева воздуха и/или кислорода, горения, коксования и пироли- за, нагрева продуктов переработки, отбора парогазовой смеси с, по мень- шей мере, одним каналом отбора, и зоной загрузки продуктов переработки со шлюзом, причём каждая зона рабочей камеры снабжена, по меньшей мере, одним температурным датчиком, а зоны нагрева воздуха и/или ки- слорода, и отбора парогазовой смеси снабжены датчиками давления, рабо- чая камера содержит оснащённую дополнительными температурными дат- чиками зону сорбции твёрдых и жидких углерод- и /или углеводородсодер- жащих частиц, а верхняя часть реактора снабжена устройством подвода жидких углеводородов с равномерным распределением по сечению реактора. To solve the problem and achieve the claimed technical result in the second version of the reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, including a sealed working chamber with a loading hole in the top cover and working areas located in the technological sequence : unloading solid residues of processing with an unloading window, supplying air and / or oxygen and water vapor through appropriate channels, heating air and / or oxygen, combustion, coking and pyrolysis, heating of the processed products, selection of a gas-vapor mixture with at least one sampling channel, and a loading zone of processed products with a gateway, with each zone of the working chamber equipped with at least one temperature sensor, and the heating zone air and / or oxygen, and the selection of the gas mixture are equipped with pressure sensors, working The tea chamber contains a zone for sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles equipped with additional temperature sensors, and the upper part of the reactor is equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons with a uniform distribution over the reactor cross section.
Кроме этого:  Besides:
- зона сорбции твёрдых и жидких углерод- и /или углеводородсодер- жащих частиц выполнена с возможностью поддерживания рабочей темпе- ратуры не выше 300°С;  - the sorption zone of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles is made with the possibility of maintaining the operating temperature not higher than 300 ° C;
- шлюз подачи шихты из продуктов переработки выполнен с двумя герметичными, последовательно установленными с образованием промежу- точного бункера затворами, расположенными между загрузочным бунке- ром и загрузочным отверстием верхней крышки реактора.  - the feed gateway for the charge from the processed products is made with two airtight shutters installed sequentially with the formation of an intermediate hopper, located between the feed hopper and the feed opening of the reactor top cover.
Реактор не является окончательной ступенью получения товарного продукта. Для этого он встраивается в соответствующую установку.  The reactor is not the final step in obtaining a marketable product. To do this, it is built into the appropriate installation.
Известна установка для переработки конденсированных горючих, включающая реактор, узел подачи сырья, узел выгрузки твёрдых и него- рючих продуктов переработки, узел вывода парогазовой смеси, узел очист- ки от твёрдых и жидких углеродсодержащих частиц (как правило, это - циклон), узел конденсации жидких продуктов, сборники-флорентины (вод- ная и органическая фракции) конденсатов и сборник жидких углеводород- содержащих отходов [См. описание изобретения к патенту РФ Ns 2152561].  A known installation for the processing of condensed fuels, including a reactor, a feed unit, a unit for unloading solid and non-combustible processed products, a unit for outputting a gas-vapor mixture, a unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles (as a rule, this is a cyclone), a condensation unit liquid products, collections of Florentines (aqueous and organic fractions) of condensates and a collection of liquid hydrocarbon-containing waste [See Description of the invention to the patent of the Russian Federation Ns 2152561].
Известна установка для переработки нефтешламов, которая в отли- чие от предыдущей установки оснащена, по меньшей мере, двумя, связан- ными между собой циклонами [Описание изобретения к патенту РФ NQ 2229060 от 2002.07.22, МПК7 F23G 7/05, опубл. 2004.01.27].  A known installation for the processing of oil sludge, which, unlike the previous installation, is equipped with at least two interconnected cyclones [Description of the invention to RF patent NQ 2229060 from 2002.07.22, IPC 7 F23G 7/05, publ. 2004.01.27].
Также известна установка для термохимической переработки твердо- го органического сырья в топливные компоненты, включающая реактор, узел подачи сырья в загрузочное отверстие верхней крышки реактора, узел выгрузки твёрдых и негорючих продуктов переработки, узел вывода паро- газовой смеси, циклон-сепаратор (узел очистки от твёрдых и жидких угле- родсодержащих частиц) для грубой очистки, узел конденсации жидких продуктов, сборники-флорентины (водная и органическая фракции) кон- денсатов и сборник жидких углеводородсодержащих отходов [Описание изобретения к патенту РФ NQ 2275416 от 2005.03.28, МПК C 10L 5/48, F23G 5/027, опубл. 2006.04.27]. Also known is a plant for thermochemical processing of solid organic raw materials into fuel components, including a reactor, a unit for supplying raw materials to the loading opening of the upper cover of the reactor, a unit for unloading solid and non-combustible products of processing, an outlet unit for the vapor-gas mixture, a cyclone separator (unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles) for rough cleaning, a condensation unit for liquid products, condensate collectors (aqueous and organic fractions) of condensates and a collection of liquid hydrocarbon-containing wastes [Description of the invention to a RF Patent NQ 2275416 from 2005.03.28, IPC C 10L 5/48, F23G 5/027, publ. 2006.04.27].
К общим особенностям настоящих установок следует отнести недос- таточное качество очистки парогазовой смеси, поскольку циклонная очист- ка не позволяет отделить мелкие взвешенных в газе аэрозольные частицы. Наличие аэрозоля в парогазовой смеси приводит к осаждению смол и са- жистого углерода на поверхностях аппаратов (теплообменников, сборни- ков), арматуры, контрольно-измерительных приборов и автоматики, что ограничивает срок их службы и требует неплановых ремонтов.  The general features of these plants include the insufficient quality of cleaning a gas-vapor mixture, since cyclone cleaning does not allow the separation of small aerosol particles suspended in a gas. The presence of aerosol in a gas-vapor mixture leads to the deposition of resins and black carbon on the surfaces of apparatuses (heat exchangers, collectors), valves, instrumentation and automation, which limits their service life and requires unscheduled repairs.
Задача, решаемая четвёртым изобретением группы и достигаемый технический результат заключается в создании очередного технического решения установки для экологически чистой промышленной переработки горючих углерод- и углеводородсодержащих продуктов, повышении каче- ства очистки парогазовой смеси от твёрдых и жидкокапельных примесей, увеличении производительности оборудования и упрощении его аппаратно- го оформления.  The problem solved by the fourth invention of the group and the technical result achieved is to create another technical solution for the installation for environmentally friendly industrial processing of combustible carbon- and hydrocarbon-containing products, to improve the quality of cleaning gas-vapor mixtures from solid and liquid-droplet impurities, to increase the productivity of the equipment and simplify its hardware and equipment th clearance.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного техни- ческого результата в установке для переработки горючих углерод- и/ или уг- леводородсодержащих продуктов, включающая реактор по одному из двух вариантов его исполнения, с загрузочным отверстием в верхней крышке со шлюзом подачи шихты из продуктов переработки, узел выгрузки твёрдых и негорючих продуктов переработки, узел вывода парогазовой смеси, узел очистки от твёрдых и жидких углеродсодержащих частиц циклонного типа для грубой очистки, узел конденсации жидких продуктов, сборники- флорентины конденсатов и сборник жидких углеводородсодержащих отхо- дов, между узлом очистки от твёрдых и жидких углеродсодержащих частиц циклонного типа и узлом конденсации жидких продуктов расположен до- полнительный узел очистки парогазовой смеси, состоящий из центробежно- го сепаратора тонкой очистки и, по меньшей мере, одного циклона селек- тивного типа, при этом сборник жидких углеводородсодержащих отходов снабжён устройством их подачи в распределительное устройство верхней крышки реактора. Кроме этого, сборники-флорентины снабжены устройст- вом подачи водной и / или органической фракции в зону горения реактора.  To solve the problem and achieve the claimed technical result in the installation for the processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, which includes a reactor according to one of two options for its execution, with a loading hole in the top cover with a feed gateway for the charge from processed products, a unit for unloading solid and non-combustible processed products, a unit for outputting a gas-vapor mixture, a unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of a cyclone type for rough cleaning, a unit for condensing liquid products, condensate collectors and a collection of liquid hydrocarbon-containing wastes, between the unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type and the unit for condensing liquid products, there is an additional unit for cleaning the vapor-gas mixture, consisting of a centrifugal fine separator and at least , one cyclone of selective type, while the collection of liquid hydrocarbon-containing wastes is equipped with a device for their supply to the switchgear of the upper cover of the reactor. In addition, the Florentine collectors are equipped with a device for supplying the aqueous and / or organic fraction to the combustion zone of the reactor.
Изобретения иллюстрируются чертежами, где:  The invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг. 1 показан реактор для непрерывной переработки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов; - in FIG. 1 shows a reactor for the continuous processing of fuels carbon and / or hydrocarbon-containing products;
- на фиг. 2 - вариант исполнения реактора фиг. 1, оснащённого уст- ройством подвода жидких углеводородов;  - in FIG. 2 is an embodiment of the reactor of FIG. 1, equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons;
- на фиг. 3 показано схематическое изображение реактора с выде- ленными характерными зонами;  - in FIG. 3 shows a schematic representation of a reactor with distinguished characteristic zones;
- на фиг. 4 изображена установка (технологическая линия) для пере- работки горючих углерод- и/ или углеводородсодержащих продуктов на ос- нове реакторов фиг. 1 или фиг. 2.  - in FIG. 4 shows a plant (production line) for the processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products based on the reactors of FIG. 1 or FIG. 2.
Способ переработки горючих углерод- и /или углеводородсодержащих продуктов реализован на соответствующих устройствах - двух вариантах реакторов и специальной установке.  A method for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products is implemented on the corresponding devices - two versions of the reactors and a special installation.
Реактор для непрерывной переработки горючих углерод- и/или угле- водородсодержащих продуктов по первому варианту изобретения включает герметичную рабочую камеру 1 с загрузочным отверстием 2 в верхней крышке 3 и расположенными в технологической последовательности рабо- чими зонами: 4 - выгрузки твердых остатков переработки с выгрузным ок- ном 5; 6 -подачи воздуха (и /или кислорода) через каналы 7; 8 - подачи во- дяного пара через каналы 9; 10 - нагрева воздуха (и /или кислорода); 11 - горения; 12 - коксования и пиролиза; 13 - нагрева продуктов переработки; 14 - отбора парогазовой смеси с, по меньшей мере, одним каналом 15 от- бора, и зоной 16 - загрузки продуктов переработки со шлюзом 17 подачи шихты из продуктов переработки (узел подачи сырья), причём каждая зона рабочей камеры 1 снабжена, по меньшей мере, одним температурным дат- чиком 18, а зоны 10 - нагрева воздуха, и 14 - отбора парогазовой смеси снабжены датчиками давления 19, ПРИ ЭТОМ рабочая камера 1 содержит оснащённую дополнительными температурными датчиками 20 зону 21 - сорбции твёрдых и жидких углерод- и /или углеводородсодержащих частиц, которая выполнена с возможностью поддерживания рабочей температуры не выше 300°С - температуры кипения некоторых углеводородов, таких, как твердые отходы нефтепереработки, типа битумов.  The reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products according to the first embodiment of the invention includes a sealed working chamber 1 with a loading hole 2 in the top cover 3 and working zones arranged in the technological sequence: 4 - discharge of solid processing residues with a discharge ok - nom 5; 6-supply of air (and / or oxygen) through channels 7; 8 - supply of water vapor through channels 9; 10 - heating of air (and / or oxygen); 11 - burning; 12 - coking and pyrolysis; 13 - heating of processed products; 14 - selection of a gas-vapor mixture with at least one sampling channel 15, and zone 16 - loading of processed products with a gateway 17 for supplying charge from processed products (feed supply unit), each zone of the working chamber 1 being provided with at least , one temperature sensor 18, and zones 10 - air heating, and 14 - gas-vapor mixture selection are equipped with pressure sensors 19, AT THIS, the working chamber 1 contains zone 21 equipped with additional temperature sensors 20 - sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles that you It is filled with the possibility of maintaining the working temperature not higher than 300 ° C - the boiling point of some hydrocarbons, such as solid waste oil refining, such as bitumen.
В случае недостатка количества низкокипящих углеводородов в зоне 21 - сорбции твёрдых и жидких углерод- и /или углеводородсодержащих частиц верхняя часть реактора может быть снабжена устройством 22 под- вода со стороны (т.е. извне) жидких углеводородов, например, отработан- ю ных масел или органического слоя нефтешламов, жидких гудронов, с их равномерным распределением по сечению реактора. In the case of a lack of low-boiling hydrocarbons in the sorption zone 21 of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles, the upper part of the reactor can be equipped with a device 22 for supplying liquid hydrocarbons from the side (i.e., from the outside), for example, spent oils or the organic layer of oil sludge, liquid tar, with their uniform distribution over the cross section of the reactor.
Шлюз 17 подачи шихты из продуктов переработки выполнен с двумя условно герметичными (т.е. не допускающими утечек в рабочем режиме работы), последовательно установленными с образованием промежуточного бункера 23 затворами 24 и 25, расположенными между загрузочным бун- кером 26 и загрузочным отверстием 2 верхней крышки 3 реактора. Услов- ная герметичность подразумевает исключение попадания в атмосферу продуктов переработки или, в случае попадания не превышать их предель- но допустимые концентрации. Формирования незначительного разрежения при отборе парогазовой смеси в совокупности с имеющимся уровнем гер- метичности шлюза 17 позволяют говорить об отсутствии экологической на- грузки на окружающую природную среду настоящей технологии.  The gateway 17 for feeding the charge from the processed products is made with two conditionally sealed (i.e. preventing leakages in the operating mode of operation), sequentially installed with the formation of an intermediate hopper 23 by shutters 24 and 25, located between the loading hopper 26 and the loading hole 2 of the upper reactor covers 3. The conditional tightness implies the exclusion of the ingress of processed products into the atmosphere or, in the event of ingress, not to exceed their maximum permissible concentrations. The formation of a slight rarefaction during the selection of the gas-vapor mixture in conjunction with the existing level of tightness of the gateway 17 allows us to talk about the absence of ecological pressure on the surrounding natural environment of this technology.
Реактор для непрерывной переработки горючих углерод- и/ или угле- водородсодержащих продуктов по второму варианту изобретения включает те же самые элементы, что и в первом варианте, за исключением того, что верхняя часть реактора изначально снабжена устройством 22 подвода жидких углеводородов со стороны (т.е. извне) с равномерным распределе- нием по сечению реактора.  The reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products according to the second embodiment of the invention includes the same elements as in the first embodiment, except that the upper part of the reactor is initially equipped with a device 22 for supplying liquid hydrocarbons from the side (i.e. e. from the outside) with a uniform distribution over the cross section of the reactor.
Установка для переработки горючих углерод- и/ или углеводородсо- держащих продуктов включает один из вариантов реактора, шлюз 17 по- дачи шихты из продуктов переработки (узел подачи сырья) в загрузочное отверстие 2 его верхней крышки 3, узел 27 выгрузки твёрдых и негорючих продуктов переработки, узел 28 вывода парогазовой смеси, узел 29 очистки от твёрдых и жидких углеродсодержащих частиц циклонного типа для гру- бой очистки, узел 30 конденсации жидких продуктов, сборники- флорентины (водная и органическая фракции) 31 конденсатов и сборник 32 жидких углеводородсодержащих отходов, при этом между узлом 29 очистки от твёрдых и жидких углеродсодержащих частиц циклонного типа и узлом 30 конденсации жидких продуктов расположен дополнительный узел 33 очистки парогазовой смеси, состоящий из центробежного сепарато- ра 34 тонкой очистки и, по меньшей мере, одного циклона 35 селективного типа, при этом сборник 32 жидких углеводородсодержащих отходов снаб- жён устройством (например, насосом) 36 их подачи в устройство верхней и крышки 3 реактора (для принудительного распределения через форсунки или самостоятельного распределения самотёком и т.д.) The installation for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products includes one of the reactor options, a gateway 17 for supplying the charge from the processed products (feed supply unit) to the loading hole 2 of its upper cover 3, the unit for unloading solid and non-combustible processed products , unit 28 for withdrawing the vapor-gas mixture, unit 29 for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type for rough cleaning, unit 30 for condensing liquid products, collectors-florentines (aqueous and organic fractions) 31 condensates and a collection 32 liquid hydrocarbon-containing waste, while between the node 29 for cleaning from solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type and the node 30 for condensing liquid products, there is an additional node 33 for cleaning the vapor-gas mixture, consisting of a centrifugal fine separator 34 and at least one selective cyclone 35 type, while the collection 32 of liquid hydrocarbon-containing waste is equipped with a device (for example, a pump) 36 for their supply to the upper and reactor covers 3 (for forced distribution through nozzles or self-distribution by gravity, etc.)
Дополнительно, сборники-флорентины 31 снабжены устройствами 37 подачи водной и /или органической фракции в зону горения 1 1 реактора.  Additionally, the Florentine collectors 31 are equipped with devices 37 for supplying the aqueous and / or organic fraction to the combustion zone 1 1 of the reactor.
Таким образом, способ переработки горючих углерод- и/ или углево- дородсодержащих продуктов включает подготовку шихты из продуктов пе- реработки (далее, просто - шихта) и их последовательную послойную пере- работку в реакторе в присутствии насадки при подаче кислородсодержа- щего агента и водяного пара, и включает стадии разогрева шихты, пироли- за горючих составляющих, коксования, горения, образования твердого ос- татка, который выводят из рабочего пространства (рабочей камеры 1) ре- актора, образования парогазовой смеси (аэрозоля), в состав которой входит углеродсодержащие частицы, охлаждение парогазовой смеси с осаждением части твёрдых и жидких частиц и её выведение из рабочего пространства (рабочей камеры 1) реактора, при этом на стадии разогрева шихты и кок- сования и пиролиза формируют зону 21 - сорбции аэрозолей, путём, по меньшей мере, орошения верхней части шихты жидкими углеводородсо- держащими продуктами и /или добавлением в шихту твердых углеводород- составляющих продуктов с температурой размягчения выше 60°С и темпе- ратурой выкипания выше 300°С.  Thus, the method of processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products involves the preparation of a charge from the processed products (hereinafter, simply the charge) and their sequential layer-by-layer processing in the reactor in the presence of a nozzle while supplying an oxygen-containing agent and water steam, and includes the stages of heating the charge, pyrolysis of combustible components, coking, combustion, the formation of a solid residue, which is removed from the working space (working chamber 1) of the reactor, the formation of a vapor-gas mixture (aerosol), the entrainment includes carbon-containing particles, cooling the vapor-gas mixture with the deposition of part of the solid and liquid particles and its removal from the working space (working chamber 1) of the reactor, while at the stage of heating the charge and coking and pyrolysis form zone 21 - aerosol sorption, by at least irrigating the upper part of the charge with liquid hydrocarbon-containing products and / or adding solid hydrocarbon-containing products to the charge with a softening temperature above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C.
Весовое отношение жидких углеводородсодержащих продуктов для орошения верхней части шихты из продуктов переработки к сумме исход- ных твердых углеводородсоставляющих продуктов в составе шихты состав- ляет (1-3): 10, а весовое отношение добавленных твердых углеводородсо- ставляющих продуктов к исходным углеводородсоставляющим продуктам в составе шихты составляет (2-5): 10, причём весовое отношение жидких уг- леводородсодержащих продуктов для орошения верхней части шихты к сумме добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов и исход- ных углеводородсоставляющих продуктов в составе шихты составляет (1- 3):(12-15). На выходе из реактора (узел 28) парогазовую смесь подвергают действию центробежных сил в узлах 29 и 33 для очистки от твёрдых и жидких углеродсодержащих частиц.  The weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge from the processed products to the sum of the initial solid hydrocarbon-containing products in the charge is (1-3): 10, and the weight ratio of added solid hydrocarbon-containing products to the initial hydrocarbon-containing products in the composition charge is (2-5): 10, and the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge to the amount of added solid hydrocarbon-containing products and the outcome - hydrocarbon-containing products in the composition of the charge is (1-3) :( 12-15). At the outlet of the reactor (node 28), the gas-vapor mixture is subjected to centrifugal forces in nodes 29 and 33 to clean solid and liquid carbon-containing particles.
В качестве насадки используют известняк с размером фракций 10-80 мм. Кроме этого насадка дополнительно содержит химически несвязанный углерод, в частности, в качестве насадки используют окомкованную золу уноса, содержащую химически несвязанный углерод или в качестве насад- ки используют кольца из жаропрочной стали. As a nozzle, limestone with a fraction size of 10-80 mm is used. In addition, the nozzle additionally contains chemically unbound carbon, in particular, pelletized fly ash containing chemically unbound carbon is used as a nozzle, or heat-resistant steel rings are used as a nozzle.
В качестве жидких углеводородсодержащих продуктов используют, по меньшей мере, отработанные масла и/ или органический (верхний) слой нефтешламов и/или жидкие гудроны, а в качестве добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов с температурой размягчения выше 60°С и температурой выкипания выше 300°С используют, по меньшей ме- ре, твёрдые отходы нефтепереработки.  At least used oils and / or the organic (top) oil sludge layer and / or tars are used as liquid hydrocarbon-containing products, and solid hydrocarbon-containing products with a softening point above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C are used as added hydrocarbon-containing products. at least solid refinery waste.
Проанализируем существенные признаки изобретений.  Let us analyze the essential features of inventions.
Анализ различных способов переработки углеводородсодержащих от- ходов или способов очистки газов показал, что на выходе из реакторов в составе парогазовой смеси отмечается наличие аэрозолей.  Analysis of various methods for processing hydrocarbon-containing wastes or gas purification methods showed that aerosols are noted at the outlet of the reactors in the gas-vapor mixture.
В частности в патентах РФ: NQ 2062284 от 23.06. 1994, МПК6 С 10В 49/04, С 10В 57/04, F23G 5/027, опубл. 20.06. 1996 на «Способ переработки горючих отходов типа изношенных шин или подобных резиновых отходов» и No 21 16570 от 25.09. 1996, МПКб F23G 7/00, F23G 7/05, опубл. 27.07. 1998 на «Способ переработки отходов, содержащих углеводороды» под аэрозолью в составе парогазовой смеси понимают содержание только капельной жид- кости, полагая, что твердые частицы отфильтровываются в слое перераба- тываемых продуктов и насадки. Соответственно продукт-газ содержит только капли сконденсированных углеводородов. In particular, in the patents of the Russian Federation: NQ 2062284 from 23.06. 1994, IPC 6 C 10B 49/04, C 10B 57/04, F23G 5/027, publ. 06/20. 1996 on the “Method for the processing of combustible waste such as worn tires or similar rubber waste” and No. 21 16570 of September 25. 1996, IPC b F23G 7/00, F23G 7/05, publ. 07/27. 1998 on the “Method for the processing of wastes containing hydrocarbons” by aerosol in a gas-vapor mixture is understood to mean the content of only a droplet liquid, assuming that solid particles are filtered out in the layer of processed products and packing. Accordingly, the product gas contains only drops of condensed hydrocarbons.
В других случаях о частицах углерода в составе парогазовой смеси упоминают только тогда, когда они имеют явный положительный или от- рицательный эффект.  In other cases, carbon particles in a gas-vapor mixture are mentioned only when they have a clear positive or negative effect.
Так в газификаторе для термической переработки углеродсодержа- щих отходов и способе их переработки по патенту РФ NQ 2342598 от 27.02.2007, МПК F23G 5/027, F23G 5/32, опубл. 27. 12.2008 на «Газифика- тор для термической переработки углеродсодержащих отходов и способ их переработки» обугливающие частицы центробежной силой отбрасываются на стенки канала с образованием из этих частиц постоянно возобновляемо- го слоя гарниссажа, который выполняет роль тепловой изоляции и защит- ного слоя от механического абразивного износа стенок винтового канала.  So in the gasifier for the thermal processing of carbon-containing wastes and the method of their processing according to the patent of the Russian Federation NQ 2342598 of 02.27.2007, IPC F23G 5/027, F23G 5/32, publ. 27. 12.2008 at the “Gasifier for the thermal processing of carbon-containing waste and a method for their processing” carbonized particles are centrifuged by force on the channel walls with the formation of a constantly renewable skull layer from these particles, which acts as thermal insulation and a protective layer from mechanical abrasive wear of the walls of the screw channel.
В способе очистки загрязнённого горючего газа по патенту РФ ΝΩ 2015158 от 02.04. 1990, МПК5 С ЮК 1 /30, ВО Ш 53/34, B01D 53/36, опубл. 30.06. 1994 на «Способ очистки загрязненного горючего газа» нали- чие частиц углерода в парогазовой смеси дезактивирует катализатор и его заменяют эквивалентным количеством свежего или регенерированного ка- тализатора. In the method of purification of polluted combustible gas according to the patent of the Russian Federation ΝΩ 2015158 dated 02.04. 1990, IPC 5 S UK 1/30, VO Sh 53/34, B01D 53/36, publ. 06/30. 1994 on the “Method for the Purification of Contaminated Combustible Gas”, the presence of carbon particles in the vapor-gas mixture deactivates the catalyst and is replaced with an equivalent amount of fresh or regenerated catalyst.
Перечисленные решения не могут быть использованы по причине сложности их реализации и экономической нецелесообразности.  The listed solutions cannot be used due to the complexity of their implementation and economic inexpediency.
Основная задача непрерывной промышленной переработки горючих углерод- и/ или углеводородсодержащих продуктов по настоящему изобре- тению является получение очищенной от твёрдых и жидкокапельных при- месей парогазовой смеси. Причём любая возможная последующая «тради- ционная» очистка парогазовой смеси, как заведомо неэффективная, веду- щая к осаждению смол и сажистого углерода на поверхностях аппаратов, арматуры, контрольно-измерительных приборов и автоматики во внимание не принимается, как малоэффективная.  The main objective of continuous industrial processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products of the present invention is to obtain a vapor-gas mixture purified from solid and liquid droplets. Moreover, any possible subsequent “traditional” cleaning of the gas-vapor mixture, as it is obviously ineffective, leading to the deposition of resins and black carbon on the surfaces of apparatuses, fittings, instrumentation and automation, is not taken into account as ineffective.
В способе непрерывной переработки горючих углерод- и /или углево- дородсодержащих продуктов на стадии разогрева шихты и коксования и пиролиза формируют зону 21 сорбции аэрозолей (пылевидных частиц, в т.ч. и сажистого углерода и сконденсированных капель жидкости, выноси- мых из зоны 1 1 горения и образующихся при трении движущихся слоев шихты), путём, по меньшей мере, орошения верхней части шихты жидки - ми углеводородсодержащими продуктами и/ или добавлением в шихту твердых углеводородсоставляющих продуктов с температурой размягчения выше 60°С, температурой выкипания выше 300°С и температурой размяг- чения более 60° С. Реализация этого позволяет задержать в реакторе боль- шую - до 95%, - часть углерод-, углеводородсодержащих и пылевидных твёрдых и жидкокапельных примесей, которые впоследствии будут окисле- ны в зоне 1 1 горения, а на выходе из реактора будет получена парогазовая смесь практически пригодная для последующей переработки, включая хи- мическую, например, для получения отдельных веществ.  In a method for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products at the stage of charge heating and coking and pyrolysis, a zone of sorption of aerosols (dust particles, including carbon black and condensed liquid droplets carried out from zone 1) is formed 1 combustion and the moving layers of the charge formed during friction), by at least irrigating the upper part of the charge with liquid hydrocarbon-containing products and / or adding solid hydrocarbon-containing products to the charge with a softening temperature above 60 C, a boiling point above 300 ° C and a softening temperature of more than 60 ° C. The implementation of this allows you to delay in the reactor a large - up to 95% - part of the carbon-, hydrocarbon-containing and dust-like solid and liquid droplet impurities, which will subsequently be oxidized They are in the combustion zone 1 1, and at the reactor outlet a vapor-gas mixture will be obtained that is practically suitable for further processing, including chemical, for example, for the production of individual substances.
В специальной литературе механизм сорбции проработан недостаточ- но ясно, скорее всего, можно исходить из предположения, что одновременно имеют место процессы физической и химической абсорбции и адсорбции.  In the specialized literature, the sorption mechanism has not been worked out clearly enough. Most likely, one can proceed from the assumption that processes of physical and chemical absorption and adsorption take place at the same time.
Весовое отношение жидких углеводородсодержащих продуктов для орошения верхней части шихты к сумме исходных твердых углеводородсо- ставляющих продуктов в составе шихты должно составлять (1-3): 10. Коли- чество углеводородсодержащих продуктов отличное от указанного соотно- шения приведёт к недостаточному качеству очистки парогазовой смеси или к необоснованному перерасходу жидких углеводородсодержащих про- дуктов, хотя, например, в случае их сознательной переработки это может быть оправдано, правда, тогда у способа появляются особые технологиче- ские режимы. То же самое относится и к весовому отношению добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов к исходным углеводородсо- ставляюшим продуктам в составе шихты, которое должно составлять (2-5): 10. The weight ratio of liquid hydrocarbon products for the irrigation of the upper part of the charge to the sum of the initial solid hydrocarbon-containing products in the composition of the charge should be (1-3): 10. The amount of hydrocarbon-containing products other than the specified ratio will lead to insufficient cleaning of the gas-vapor mixture or to unreasonable overspending of liquid hydrocarbon-containing products - products, although, for example, in the case of their conscious processing, this may be justified, however, then the method has special technological modes. The same applies to the weight ratio of added solid hydrocarbon-containing products to the initial hydrocarbon-containing products in the charge, which should be (2-5): 10.
Такой же подход следует учитывать и при орошении жидкими угле- водородсодержащими продуктами верхней части шихты, включающей в своём составе твердые углеводородсоставляющие продукты и исходные уг- леводородсоставляющие перерабатываемые продукты, которые соотносят- ся, как (1-3):(12-15) - любые отклонения от указанных пределов ведут к серьёзному смещению расчётных границ зоны 21 сорбции.  The same approach should be taken into account when irrigating liquid hydrocarbon-containing products of the upper part of the charge, which includes solid hydrocarbon-containing products and the initial hydrocarbon-containing processed products, which are correlated as (1-3): (12-15) - any deviations from the indicated limits lead to a serious shift in the calculated boundaries of sorption zone 21.
В качестве жидких углеводородсодержащих продуктов используют, по меньшей мере, отработанные масла и/или органический (верхний) слой нефтешламов и/или жидкие гудроны, а в качестве добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов с температурой размягчения выше 60°С и температурой выкипания выше 300°С используют, по меньшей ме- ре, твёрдые отходы нефтепереработки, такие, как битумы, нефтяные пеки, крекинг-остатки, твёрдые остатки пиролиза и др. Настоящие продукты яв- ляются в своем большинстве отходами различных производств и их пере- работка в строительные материалы не всегда бывает оправданной.  At least used oils and / or the organic (top) oil sludge layer and / or tars are used as liquid hydrocarbon-containing products, and solid hydrocarbon-containing products with a softening point above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C are used as added hydrocarbon-containing products. at least, solid refinery wastes, such as bitumen, oil sands, cracking residues, solid pyrolysis residues, etc. These products are for the most part waste from various industries and their processing Bottom in building materials is not always justified.
Механизм снижения содержания аэрозоля в выходящей парогазовой смеси можно объяснить следующим образом. При орошении шихты жид- кими углеводородсодержащими продуктами или при плавлении их твёрдых аналогов образуется пленка жидкости на шихте, которая сорбирует жидкие и твердые частицы аэрозоля и доставляет их в зону 12 коксования и горения.  The mechanism for reducing the aerosol content in the exhaust gas-vapor mixture can be explained as follows. When the mixture is irrigated with liquid hydrocarbon-containing products or when solid analogs are melted, a liquid film is formed on the mixture, which adsorbs liquid and solid aerosol particles and delivers them to coking and combustion zone 12.
Очищенную в реакторе парогазовую смесь подвергают действию центробежных сил в узлах 29 и 33, которые позволяют отделить мельчай - шие частицы механических примесей, за счёт увеличения их кинетической энергии, причём, зачастую, мощностей циклонного оборудования узла 29, осаждающего частицы выше 25 мкм для этого бывает недостаточно - тре- буется центробежная тонкая сепарация узла 33 - на сепараторе 34, позво- ляющая отделять частицы с размерами 5-25 мкм, которые после укрупне- ния попадают в циклоны 35 селективного типа, откуда поступают в общий сборник 38. The gas-vapor mixture cleaned in the reactor is subjected to centrifugal forces in units 29 and 33, which allow the smallest particles of mechanical impurities to be separated by increasing their kinetic energy, and, often, the cyclone equipment capacities of unit 29, a precipitating particle above 25 microns is not enough for this - centrifugal fine separation of the assembly 33 is required on the separator 34, which allows separating particles with sizes of 5-25 microns, which after enlargement fall into selective cyclones 35, from where they arrive general compilation 38.
Для обеспечения газопроницаемости перерабатываемой шихты ис- пользуют насадку, в качестве которой можно взять известняк с размером фракций 10-80 мм. В результате реактор будет работать как обжиговая печь и на выходе будет получен порошок окиси кальция, который непо- средственно можно использовать при приготовлении строительных смесей, а в парогазовой смеси уменьшится содержание серы в результате реакций:  To ensure gas permeability of the processed charge, a nozzle is used, which can be taken as limestone with a size of fractions of 10-80 mm. As a result, the reactor will work like a kiln and at the output will be obtained calcium oxide powder, which can be used directly in the preparation of building mixtures, and the sulfur content in the gas-vapor mixture will decrease as a result of the reactions:
CaO+H2S->CaS+H2O; CaO+S+C- CaS+CO. CaO + H 2 S -> CaS + H 2 O; CaO + S + C- CaS + CO.
Номенклатуру насадок можно расширить путём использования тех из них, в которых имеется химически несвязанный углерод, ярким представи- телем таких насадок является окомкованная зола уноса, содержащая хими- чески несвязанный углерод. Такой углерод выгорает в реакторе и обезугле- роженная насадка становится сырьём для получения, например, высокока- чественного цемента. Также для переработки высокозольных продуктов в качестве насадки можно использовать кольца типа Рашига из жаропроч- ных сталей, имеющие большой свободный объём.  The range of nozzles can be expanded by using those in which there is chemically unbound carbon, a prominent representative of such nozzles is pelletized fly ash containing chemically unbound carbon. Such carbon burns out in the reactor and the decarburized nozzle becomes a raw material for obtaining, for example, high-quality cement. Also, for processing high-ash products, Rashig-type rings of heat-resistant steels with a large free volume can be used as a nozzle.
В реакторах для непрерывной переработки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов в рабочих камерах формируют специ- альные зоны с возможностью поддерживания рабочей температуры не вы- ше 300°С - зоны 21 сорбции твёрдых и жидких углерод- и/ или углеводо- родсодержащих частиц, которые оснащают дополнительными температур- ными датчиками 20 для управления процессом переработки и очистки па- рогазовой смеси от примесей. Настоящая зона - 21 - формируется в резуль- тате размягчения специально добавленных в состав шихты углеводородсо- ставляющих продуктов с температурой размягчения свыше 60°С (битумы, нефтяные пеки, крекинг-остатки, твёрдые остатки пиролиза и др.). Факти- чески продукты переработки и насадка «смачиваясь» низкоплавкими угле- водородами становятся способными сорбировать на своей поверхности разнообразные сопутствующие примеси, как твёрдые (пыль, сажистый уг- лерод), так и жидкие (жидко капельная органика). Подбор низкоплавких уг- леводородов, вводимых в состав шихты, позволяет наделить ранее исполь- зуемую исключительно для нагрева и коксования и пиролиза шихты зоны 13 и 12 реактора новой функцией - создать из неё эффективный «мокрый» фильтр, - зону 21 сорбции. In reactors for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, special zones are formed in the working chambers with the possibility of maintaining the working temperature not higher than 300 ° С — zones of sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles, 21 which are equipped with additional temperature sensors 20 to control the process of processing and cleaning the gas-vapor mixture from impurities. This zone - 21 - is formed as a result of softening of hydrocarbon-containing products specially added to the mixture with a softening temperature in excess of 60 ° C (bitumen, oil sands, cracked residues, solid pyrolysis residues, etc.). In fact, the processed products and the packing “wetted” with low-melting hydrocarbons become capable of sorbing various related impurities on its surface, both solid (dust, soot carbon) and liquid (liquid droplet organics). Selection of low melting coal of the hydrogen hydrocarbons introduced into the composition of the charge allows us to endow the previously used exclusively for heating and coking and pyrolysis of the charge zones 13 and 12 of the reactor with a new function - to create an effective “wet” filter from it, the sorption zone 21.
Формирование такой зоны 21 стало возможным лишь на реакторах, предназначенных для промышленной переработки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов. Именно здесь, в зонах 13 и 12 нагрева и коксования и пиролиза, благодаря необходимости прогревать большие объёмы постоянно подаваемых через шлюз 17 продуктов переработки и пропуску через них для охлаждения парогазовой смеси появилась потреб- ность в увеличении размера зон 13 и 12.  The formation of such a zone 21 became possible only at reactors designed for the industrial processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products. It is here, in zones 13 and 12 of heating and coking and pyrolysis, due to the need to heat large volumes of processed products that are constantly fed through the gateway 17 and pass them through to cool the gas mixture, there is a need to increase the size of zones 13 and 12.
То, что в малогабаритных, малотоннажных реакторах и реакторах пе- риодической загрузки, т.е. в реакторах т.н. «лабораторного» класса, а также в реакторах, перерабатывающих углерод- и/ или углеводородсодержащие продукты стабильного химического состава традиционно считалось недос- татком, приводящим к уменьшению их полезного объёма и росту габаритов, в настоящем изобретении привело к неожиданному положительному эффек- ту - позволило очистить парогазовую смесь от большей части примесей (пы- левые частицы, сажистый углерод, жидкокапельные углеводороды).  That in small-sized, small-capacity reactors and batch reactors, i.e. in reactors the so-called The "laboratory" class, as well as in reactors processing carbon and / or hydrocarbon-containing products of a stable chemical composition, was traditionally considered a disadvantage leading to a decrease in their useful volume and an increase in size, in the present invention it led to an unexpected positive effect - it allowed to clean gas-vapor mixture from most of the impurities (dust particles, soot carbon, liquid droplet hydrocarbons).
Если легкоплавких углеводородов в составе шихты недостаточно для формирования зоны 21 сорбции, верхнюю часть реактора снабжают уст- ройством 22 подвода жидких углеводородов с их равномерным распреде- лением по сечению реактора - для дополнительного орошения шихты через входящие в его состав форсунки, перфорированные трубы и т.д.  If low-melting hydrocarbons in the composition of the charge are insufficient to form a sorption zone 21, the upper part of the reactor is equipped with a device 22 for supplying liquid hydrocarbons with their uniform distribution over the reactor cross section — for additional irrigation of the charge through nozzles, perforated pipes, etc. d.
Соответственно, при использовании «чистой» шихты её можно оро- шать исключительно жидкими углеводородсодержащими продуктами - не только для формирования зоны 21 сорбции в составе реактора, но также и для их целенаправленной переработки в составе шихты, - в этом состоит отличие двух вариантов реакторов.  Accordingly, when using a “clean” charge, it can be irrigated exclusively with liquid hydrocarbon-containing products — not only to form a sorption zone 21 in the composition of the reactor, but also for their targeted processing in the composition of the charge — this is the difference between the two reactor options.
Учитывая, что переработка углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов сопряжена с возможным выбросом в атмосферу продуктов пе- реработки, шлюз 17 подачи шихты выполнен с двумя условно герметичны- ми, последовательно установленными с образованием промежуточного бун- кера 23 затворами 24 и 25, расположенными между загрузочным бункером 26 и загрузочным отверстием 2 верхней крышки 3 реактора. В верхней части реактора может создаваться разрежение в пределах 500-5 ООО Па. Этой герметичности достаточно для того, чтобы обеспечить экологическую безопасность процесса. Considering that the processing of carbon- and / or hydrocarbon-containing products is associated with the possible release of processed products into the atmosphere, the feed gateway 17 is made with two conditionally sealed, sequentially installed with the formation of an intermediate hopper 23 with shutters 24 and 25 located between loading hopper 26 and loading hole 2 of the upper cover 3 of the reactor. In the upper part of the reactor, a vacuum can be created within 500-5 000 Pa. This tightness is sufficient to ensure the environmental safety of the process.
Безусловно, использование любого из реакторов позволяет сущест- венно снизить количество примесей в составе парогазовой смеси. Однако наибольший эффект будет получен от использования установки, в состав которой входит, по меньшей мере, один из вышеупомянутых упомянутых реакторов.  Of course, the use of any of the reactors allows one to significantly reduce the amount of impurities in the composition of a combined cycle gas mixture. However, the greatest effect will be obtained from the use of the installation, which includes at least one of the aforementioned reactors.
Установка для переработки горючих углерод- и/или углеводородсо- держащих продуктов, включающая вышеупомянутые реакторы подразуме- вает, что между узлом 29 очистки от твёрдых и жидких углеродсодержа- щих частиц циклонного типа и узлом 30 конденсации жидких продуктов расположен дополнительный узел 33 очистки парогазовой смеси, состоя - щий из центробежного сепаратора 34 тонкой очистки и, по меньшей мере, одного циклона 35 селективного типа. Такое сочетание оборудования для очистки ранее не использовалось, поскольку традиционные установки отде- ляли из парогазовой смеси те примеси, которые были задержаны на уровне зон 21 сорбции двух вышеупомянутых реакторов. При этом те жидкие уг- леводородсодержащие отходы, которые попали в соответствующий сборник 38, могут направляться в распределительное устройство 22 верхней крыш- ки 3 реактора - для орошения шихты - самостоятельно или в дополнение к сторонним жидким углеводородсодержащим продуктам из сборника 32, подаваемым в эту же зону - для формирования зоны 21 сорбции.  An installation for processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, including the aforementioned reactors, implies that between the node 29 for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type and the node 30 for condensing liquid products, there is an additional unit 33 for cleaning the gas-vapor mixture, consisting of a centrifugal fine separator 34 and at least one selective-type cyclone 35. This combination of purification equipment was not previously used, since traditional plants separated from the vapor-gas mixture those impurities that were detained at the level of sorption zones 21 of the two aforementioned reactors. At the same time, those liquid hydrocarbon-containing wastes that fell into the corresponding collection 38 can be sent to the switchgear 22 of the upper cover 3 of the reactor — for irrigation of the charge — independently or in addition to third-party liquid hydrocarbon-containing products from the collection 32 supplied to the same zone - for the formation of zone 21 of sorption.
Водная и/ или органическая фракции со сборников-флорентинов 31 частично подаются в зону 1 1 горения реактора через каналы 9 (изначально предназначенные для подачи водяного пара), а частично - на дальнейшую переработку.  The aqueous and / or organic fractions from the Florentine collectors 31 are partially fed into the combustion zone 1 1 of the reactor through channels 9 (originally intended for supplying water vapor), and partially for further processing.
На выходе парогазовой смеси из узла 30 конденсации жидких про- дуктов возможна установка дублирующего узла 39 для дополнительной очистки парогазовой смеси конструктивно аналогичного узлу 33 и доводя- щего уровень очистки смеси приближённым к санитарным нормам.  At the outlet of the gas-vapor mixture from the unit 30 for condensing liquid products, it is possible to install a backup unit 39 for additional purification of the gas-vapor mixture structurally similar to unit 33 and bringing the level of purification of the mixture closer to sanitary standards.
Реализацию изобретений рассмотрим на следующих примерах.  The implementation of the inventions will consider the following examples.
Пример 1. Переработке подлежат угольные брикеты 040 мм и высо- той 40 мм из отходов угольного производства. Example 1. To be processed coal briquettes 040 mm and high that 40 mm from coal waste.
Состав угольных брикетов, % масс:  The composition of coal briquettes,% mass:
- влажность - 20;  - humidity - 20;
- зольность на сухую массу - 60;  - ash content on dry weight - 60;
- летучие на сухую массу - 15.  - volatile dry mass - 15.
Элементный состав горючей массы, % масс:  The elemental composition of the combustible mass,% mass:
С - 86,8; Н - 5,8; О - 5,6; N - 1 ,7; S - 0,7.  C 86.8; H - 5.8; O - 5.6; N is 1, 7; S is 0.7.
Производительность установки по сырью - 1 600 кг/ час  Productivity of the plant for raw materials - 1,600 kg / h
В качестве насадки используются кольца 32x32x3 из жаростойкой стали 20Х23Н 18 в количестве 1000кг/час.  As a nozzle, rings 32x32x3 of heat-resistant steel 20X23H 18 in the amount of 1000 kg / h are used.
В качестве газифицирующих агентов подают:  As gasification agents are served:
- перегретый водяной пар (Т=250°С, Р= 1 ,4 МПа, степень разложения 50%) - 350 кг/ час  - superheated water vapor (Т = 250 ° С, Р = 1, 4 MPa, degree of decomposition 50%) - 350 kg / h
- воздух - 1733 кг/ час (1343 нм3/час). - air - 1733 kg / h (1343 nm 3 / h).
Для связывания серы подают 35 кг/ час СаСОз в виде кусков с ли- нейными размерами 10-80 мм.  To bind sulfur, 35 kg / h of CaCO3 are supplied in the form of pieces with linear sizes of 10-80 mm.
Для формирования зоны 21сорбции подают 200 кг/час отработанных нефтемасел и 400 кг/ час некондиционного битума. (При этом решается за- дача утилизации отходов масел и битума).  To form the absorption zone 21, 200 kg / h of spent oil and 400 kg / h of substandard bitumen are fed. (At the same time, the problem of the disposal of waste oils and bitumen is solved).
Температура в зоне 1 1 горения не превышает 1100°С.  The temperature in the combustion zone 1 1 does not exceed 1100 ° C.
Выходной поток из зоны 28 выгрузки реактора составил по количест- ву 1819 кг/час и его структура включает, кг/час,  The output stream from the reactor unloading zone 28 was 1819 kg / h in quantity and its structure included, kg / h,
насадку - 1000; золу - 768; углеродсодержащие - 30;  nozzle - 1000; ash - 768; carbon-containing - 30;
CaS - 6,3; СаО - 15.  CaS 6.3; CaO - 15.
Выходной поток из реактора по данным хроматографического анали- за конденсированной части на хроматографе « ристаллюкс-4000М» и по данным газоанализаторного оборудования КР- 1459 составил 3491 кг/час и его структура включает, кг/ час,  The output stream from the reactor according to the data of chromatographic analysis of the condensed part on a crystallograph-4000M chromatograph and according to the gas analysis equipment KR-1459 amounted to 3491 kg / h and its structure includes, kg / h,
вода - 517; бензол - 12,6;  water - 517; benzene - 12.6;
диоксид углерода - 26,6; оксид углерода - 997,6;  carbon dioxide - 26.6; carbon monoxide - 997.6;
водород - 79; метан - 105;  hydrogen 79; methane - 105;
аммиак - 2; фракции С4-С8 - 125;  ammonia - 2; fractions C4-C8 - 125;
фракции С9-С12 - 120; фракции > С 12 - 60;  fractions C9-C12 - 120; fractions> C 12 - 60;
фенолсодержащие -99; сероводород - 0,8. Содержание твердых и жидкокапельных примесей измерялось путем пропускания части потока газа компрессором (1-6 л/ мин) через холодиль- ник и фильтр с волокнистым материалом. По разнице веса чистого и за- грязненного фильтра и количеству пропущенного газа определялось содер- жание частиц. Отбор газа на содержание примесей твердых и жидкока- пельных осуществлялся на выходе из реактора, после циклона 0900мм (узел 29), после вновь устанавливаемого узла 33 центробежной сепарации и по- сле дублирующего узла центробежной сепарации 39. phenol-containing -99; hydrogen sulfide - 0.8. The content of solid and liquid-droplet impurities was measured by passing part of the gas stream by a compressor (1-6 l / min) through a refrigerator and a filter with fibrous material. The content of particles was determined from the difference in the weight of a clean and dirty filter and the amount of gas passed through. Gas was sampled for the content of solid and liquid droplet impurities at the outlet of the reactor, after a 0900 mm cyclone (unit 29), after a newly installed centrifugal separation unit 33 and after a backup centrifugal separation unit 39.
Полученные результаты эффективности очистки парогазовой смеси были сведены в Таблицу 1.  The obtained results of the cleaning efficiency of the gas mixture were summarized in Table 1.
Пример 2 (сравнительный).  Example 2 (comparative).
Как и в предыдущем Примере переработке подлежат угольные брике- ты 040 мм и высотой 40 мм из отходов угольного производства. Состав брикетов и элементный состав горючей массы, количество брикетов, коли- чество карбоната кальция то же, что и в Примере 1. Отличие заключается в отсутствии зоны сорбции, так как не подаются жидкие углеводороды, типа отходов нефтемасел, и некондиционный битум.  As in the previous Example, coal briquettes of 040 mm and a height of 40 mm from coal waste are subject to processing. The composition of the briquettes and the elemental composition of the combustible mass, the number of briquettes, the amount of calcium carbonate is the same as in Example 1. The difference is in the absence of a sorption zone, since liquid hydrocarbons, such as oil waste, and substandard bitumen are not supplied.
В качестве газифицирующих агентов подают:  As gasification agents are served:
- перегретый водяной пар (Т=250°С, Р =1 ,4 МПа, степень разложения 50%) - 200 кг/час;  - superheated water vapor (T = 250 ° C, P = 1, 4 MPa, the degree of decomposition of 50%) - 200 kg / h;
- воздух - 1356 кг/час.  - air - 1356 kg / hour.
Температура в зоне горения не превышает 1 100°С.  The temperature in the combustion zone does not exceed 1,100 ° C.
Выходной поток из зоны выгрузки реактора составил по количеству 1809 кг/час и его структура включает, кг/час:  The output stream from the discharge zone of the reactor amounted to 1809 kg / h in quantity and its structure includes, kg / h:
насадку - 1000; золу - 768; углеродсодержащие - 20;  nozzle - 1000; ash - 768; carbon-containing - 20;
CaS - 6,3; СаО - 15.  CaS 6.3; CaO - 15.
Выходной поток из реактора по данным хроматографического анали- за конденсированной части на хроматографе «Кристаллюкс-4000М» и по данным газоанализаторного оборудования КР-1459 составил 2382 кг/час и его структура включает,кг/час:  The output stream from the reactor according to the chromatographic analysis of the condensed part on a Kristallux-4000M chromatograph and according to the gas analysis equipment KR-1459 amounted to 2382 kg / h and its structure includes, kg / h:
вода - 442; бензол - 12,6;  water - 442; benzene - 12.6;
диоксид углерода оксид углерода - 728,6;  carbon dioxide carbon monoxide - 728.6;
водород - 25,5; метан - 50,5;  hydrogen 25.5; methane - 50.5;
аммиак - 2,9; фенолсодержащие - 99; сероводород - 0,8; азот - 1044. ammonia - 2.9; phenol-containing - 99; hydrogen sulfide - 0.8; nitrogen - 1044.
Содержание твердых и жидкокапельных примесей измерялось путем пропускания части потока газа компрессором (1-6 л/ мин) через холодиль- ник и фильтр с волокнистым материалом. По разнице веса чистого и за- грязненного фильтра и количеству пропущенного газа определялось содер- жание частиц. Отбор газа на содержание твердых и жидкокапельных при- месей осуществлялся на выходе из реактора, после циклона 0900мм (узел 27), после вновь устанавливаемого узла 31 центробежной сепарации, после дублирующего узла центробежной сепарации 39.  The content of solid and liquid-droplet impurities was measured by passing part of the gas stream by a compressor (1-6 l / min) through a refrigerator and a filter with fibrous material. The content of particles was determined from the difference in the weight of a clean and dirty filter and the amount of gas passed through. Gas was selected for the content of solid and liquid droplet impurities at the outlet of the reactor, after a 0900 mm cyclone (unit 27), after a newly installed centrifugal separation unit 31, after a backup centrifugal separation unit 39.
Полученные результаты эффективности очистки парогазовой смеси были сведены в Таблицу 2.  The obtained results of the cleaning efficiency of the gas mixture were summarized in Table 2.
Пример 3. Переработке подлежит углеродсодержащее сырье - кокс, полученный при коксовании малометаморфизированных углей понижен- ной спекаемости (т.е. кокс, не идущий на выплавку металла).  Example 3. The carbon-containing raw material is subject to processing — coke obtained by coking of low-metamorphosed coals of low sintering capacity (ie coke not used for metal smelting).
Качественные характеристики кокса, %масс:  Qualitative characteristics of coke,% mass:
- влажность, Wr - 8; - humidity, W r - 8;
- зольность, Ad - 14; - ash content, A d - 14;
- выход летучих, Vdaf - 2. - volatile output, V daf - 2.
Элементный состав горючей массы, %масс:  The elemental composition of the combustible mass,% mass:
С -96; Н - 0,8; N - 1 ,0; S - 1 ,4; О -0,8.  C -96; H - 0.8; N is 1, 0; S is 1, 4; About -0.8.
Средняя крупность - 40  Medium size - 40
Производительность по коксу - 1 000 кг/час.  Coke productivity - 1,000 kg / h.
В качестве насадки используются кольца 32x32x3 из жаростойкой стали 20Х23Н 18 в количестве 300 кг/час.  As a nozzle, rings 32x32x3 of heat-resistant steel 20X23H 18 are used in an amount of 300 kg / h.
В качестве газифицирующих агентов в реактор подают:  As gasification agents in the reactor serves:
- перегретый водяной пар (Т=250 С, Р = 1 ,4МПа, степень разложения 50%) - 800 кг/час;  - superheated water vapor (T = 250 C, P = 1, 4MPa, decomposition degree 50%) - 800 kg / h;
- технический кислород с содержанием азота 5% - 678 кг/час.  - technical oxygen with a nitrogen content of 5% - 678 kg / h.
Для связывания серы подают 1 12 кг/час СаСОз в виде кусков с ли- нейными размерами 10-80 мм.  For binding sulfur, 1 12 kg / h of CaCO3 are supplied in the form of pieces with linear sizes of 10-80 mm.
Для формирования зоны 21 сорбции подают отходы нефтемасел в ко- личестве 300 кг/час.  To form the sorption zone 21, oil waste is supplied in the amount of 300 kg / h.
Температура в зоне 11 горения не превышает 1200°С.  The temperature in the combustion zone 11 does not exceed 1200 ° C.
Выходной поток из зоны 28 выгрузки реактора составил по количест- ву 525 кг/час и его структура включает, кг/час: The output stream from the zone 28 of the discharge of the reactor amounted to wu 525 kg / h and its structure includes, kg / h:
насадку - 300; золу - 129; углеродсодержащие - 30;  nozzle - 300; ash - 129; carbon-containing - 30;
CaS - 14,8; СаО - 51,5;  CaS - 14.8; CaO - 51.5;
Выходной поток парогазовой смеси из реактора по данным хромато- графического анализа конденсированной части на хроматографе «Кристал- люкс-4000М» и по данным газоанализаторного оборудования КР- 1459 со- ставил 2671 кг/час и его структура включает, кг/час:  The output stream of the gas-vapor mixture from the reactor according to the chromatographic analysis of the condensed part on a Kristallux-4000M chromatograph and according to the gas analysis equipment KP-1459 was 2671 kg / h and its structure includes, kg / h:
вода -484; диоксид углерода - 49;  water -484; carbon dioxide - 49;
оксид углерода - 1749; водород - 77;  carbon monoxide - 1749; hydrogen - 77;
метан - 13; сероводород - 4;  methane - 13; hydrogen sulfide - 4;
азот - 40; кислород - 6,3;  nitrogen - 40; oxygen 6.3;
фракция С4-С8 -150; фракция Cg-C^ - 60;  fraction C4-C8 -150; Cg-C ^ fraction - 60;
фракция > С 13 - 30.  fraction> C 13-30.
Содержание твердых и жидкокапельных примесей измерялось путем пропускания части потока газа компрессором (1-6 л/мин) через холодиль- ник и фильтр с волокнистым материалом. По разнице веса чистого и за- грязненного фильтра и количеству пропущенного газа определялось содер- жание частиц. Отбор газа на содержание твердых и жидкокапельных при- месей осуществлялся на выходе из реактора, после циклона 0900мм (узел 29), после вновь устанавливаемого узла 33 центробежной сепарации и по- сле дублирующего узла центробежной сепарации 39.  The content of solid and liquid-droplet impurities was measured by passing part of the gas stream by a compressor (1-6 l / min) through a refrigerator and a filter with fibrous material. The content of particles was determined from the difference in the weight of a clean and dirty filter and the amount of gas passed through. Gas was sampled for the content of solid and liquid droplet impurities at the outlet of the reactor, after a 0900 mm cyclone (unit 29), after a newly installed centrifugal separation unit 33 and after a backup centrifugal separation unit 39.
Полученные результаты эффективности очистки парогазовой смеси были сведены в Таблицу 3.  The obtained results of the cleaning efficiency of a gas-vapor mixture were summarized in Table 3.
Аналогично приведённым Примерам 1-3 перерабатываются и другие горючие углерод- и/или углеводородсодержащие продукты, например, ав- томобильные покрышки и другие.  Other combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, for example, car tires and others, are processed similarly to Examples 1-3.
Таким образом, выполненные согласно изобретению технические реше- ния обеспечивают экологически чистую промышленную переработку горючих углерод- и углеводородсодержащих продуктов, повышение качества очистки парогазовой смеси от твёрдых и жидкокапельных примесей, увеличение про- изводительности оборудования и упрощение его аппаратного оформления. Таблица 1Thus, the technical solutions made according to the invention provide environmentally friendly industrial processing of combustible carbon- and hydrocarbon-containing products, improving the quality of cleaning a gas-vapor mixture from solid and liquid-droplet impurities, increasing the productivity of the equipment and simplifying its hardware design. Table 1
Результаты эффективности очистки парогазовой смеси по Примеру 1
Figure imgf000025_0001
The results of the cleaning efficiency of the gas mixture according to Example 1
Figure imgf000025_0001

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ переработки горючих углерод- и /или углеводородсодержа- щих продуктов, включающий подготовку шихты из продуктов переработки и их последовательную послойную переработку в реакторе в присутствии насадки при подаче кислородсодержащего агента и водяного пара, и включающий стадии разогрева шихты, пиролиза горючих составляющих, коксования, горения, образования твердого остатка, который выводят из рабочего пространства реактора, образования парогазовой смеси, в состав которой входит углеродсодержащие частицы, охлаждение парогазовой смеси с осаждением части твёрдых и жидких частиц и её выведение из ра- бочего пространства реактора, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО на стадии ра- зогрева шихты и коксования и пиролиза формируют зону сорбции аэрозо- лей, путём, по меньшей мере, орошения верхней части шихты жидкими уг- леводородсодержащими продуктами и /или добавлением в шихту твердых углеводородсоставляющих продуктов с температурой размягчения выше 60°С и температурой выкипания выше 300°С. 1. A method of processing combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, including the preparation of a charge from the processed products and their sequential layer-by-layer processing in a reactor in the presence of a nozzle while supplying an oxygen-containing agent and water vapor, and including the stages of heating the charge, pyrolysis of combustible components, coking combustion, the formation of a solid residue, which is removed from the working space of the reactor, the formation of a gas-vapor mixture, which includes carbon-containing particles, cooling of gas and vapor mixture with the deposition of part of solid and liquid particles and its removal from the working space of the reactor, DIFFERENT THAT, that at the stage of heating the charge and coking and pyrolysis form a sorption zone of aerosols by at least irrigating the upper part of the charge liquid hydrocarbon-containing products and / or adding solid hydrocarbon-containing products to the mixture with a softening temperature above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C.
2. Способ по п.1 ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО весовое отношение жидких углеводородсодержащих продуктов для орошения верхней части шихты к сумме исходных твердых углеводородсоставляющих продуктов в составе шихты составляет ( 1-3): 10.  2. The method according to claim 1, characterized in that the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge to the sum of the initial solid hydrocarbon-containing products in the composition of the charge is (1-3): 10.
3. Способ по п.1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО весовое отношение добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов к исходным уг- леводородсоставляющим продуктам в составе шихты составляет (2-5): 10.  3. The method according to claim 1, characterized in that the weight ratio of added solid hydrocarbon-containing products to the initial hydrocarbon-containing products in the charge is (2-5): 10.
4. Способ по п.1 ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО весовое отношение жидких углеводородсодержащих продуктов для орошения верхней части шихты к сумме добавленных твердых углеводородсоставляющих продуктов и исходных углеводородсоставляющих продуктов в составе шихты состав- ляет ( 1-3):(12-15).  4. The method according to claim 1, characterized in that the weight ratio of liquid hydrocarbon-containing products for irrigation of the upper part of the charge to the sum of added solid hydrocarbon-containing products and the initial hydrocarbon-containing products in the composition of the charge is (1-3) :( 12-15).
5. Способ по п.1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО на выходе из реактора парогазовую смесь подвергают действию центробежных сил.  5. The method according to claim 1, characterized in that, at the outlet of the reactor, the gas-vapor mixture is subjected to centrifugal forces.
6. Способ по п.1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО в качестве насадки используют известняк с размером фракций 10-80 мм.  6. The method according to claim 1, CHARACTERIZING THOSE that limestone with a fraction size of 10-80 mm is used as a nozzle.
7. Способ по п.1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО насадка дополнитель- 7. The method according to claim 1, characterized in that the nozzle is additional
24 24
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) но содержит химически несвязанный углерод. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) but contains chemically unbound carbon.
8. Способ по п. 1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО в качестве насадки используют окомкованную золу уноса, содержащую химически несвязан- ный углерод.  8. The method according to claim 1, characterized in that, as a nozzle, pelletized fly ash containing chemically unbound carbon is used.
9. Способ по п. 1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО в качестве насадки используют кольца из жаропрочной стали.  9. The method according to p. 1, CHARACTERIZING THAT, as a nozzle use rings made of heat-resistant steel.
10. Способ по п. 1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО в качестве жидких углеводородсодержащих продуктов используют, по меньшей мере, отрабо- танные масла и /или органический (верхний) слой нефтешламов и /или жидкие гудроны.  10. The method according to claim 1, characterized in that at least used oils and / or an organic (upper) sludge layer and / or liquid tar are used as liquid hydrocarbon-containing products.
1 1. Способ по п. 1 , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО в качестве добавлен- ных твердых углеводородсоставляющих продуктов с температурой размяг- чения выше 60°С и температурой выкипания выше 300°С используют, по меньшей мере, твёрдые отходы нефтепереработки.  1 1. The method according to claim 1, characterized in that at least solid refinery waste is used as added solid hydrocarbon-containing products with a softening temperature above 60 ° C and a boiling point above 300 ° C.
12. Реактор для непрерывной переработки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов способом по п. п. 1- 1 1, включающий герметичную рабочую камеру с загрузочным отверстием в верхней крышке и расположенными в технологической последовательности рабочими зона- ми: выгрузки твердых остатков переработки с выгрузным окном, подачи воздуха и/ или кислорода и водяного пара через соответствующие каналы, нагрева воздуха и /или кислорода, горения, коксования и пиролиза, нагре- ва продуктов переработки, отбора парогазовой смеси с, по меньшей мере, одним каналом отбора, и зоной загрузки продуктов переработки со шлю- зом, причём каждая зона рабочей камеры снабжена, по меньшей мере, од- ним температурным датчиком, а зоны нагрева воздуха и/или кислорода, и отбора парогазовой смеси снабжены датчиками давления, ОТЛИЧАЮ- ЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО рабочая камера содержит оснащённую дополнительны - ми температурными датчиками зону сорбции твёрдых и жидких углерод- и/или углеводородсодержащих частиц.  12. A reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products by the method of items 1-1 1, comprising a sealed working chamber with a loading hole in the top cover and working areas arranged in a technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, supplying air and / or oxygen and water vapor through appropriate channels, heating air and / or oxygen, burning, coking and pyrolysis, heating the processed products, selecting a gas-vapor mixture with at least m with a single sampling channel and a loading zone for the processed products with a gateway, with each zone of the working chamber equipped with at least one temperature sensor, and the heating zones of air and / or oxygen, and the selection of the gas-vapor mixture equipped with pressure sensors, DIFFERENT THAT the working chamber contains an area for sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles equipped with additional temperature sensors.
13. Реактор по п. 12, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО зона сорбции твёрдых и жидких углерод- и/ или углеводородсодержащих частиц выпол- нена с возможностью поддерживания рабочей температуры не выше 300°С.  13. The reactor according to claim 12, characterized in that the sorption zone of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles is configured to maintain a working temperature of not higher than 300 ° C.
25 25
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
14. Реактор по п. 12, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО верхняя часть ре- актора снабжена устройством подвода жидких углеводородов с их равно- мерным распределением по сечению реактора. 14. The reactor according to claim 12, characterized in that the upper part of the reactor is equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons with their uniform distribution over the cross section of the reactor.
15. Реактор по п. 12, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО шлюз подачи ших- ты из продуктов переработки выполнен с двумя герметичными, после дова- тельно установленными с образованием промежуточного бункера затвора- ми, расположенными между загрузочным бункером и загрузочным отвер- стием верхней крышки реактора.  15. The reactor according to claim 12, characterized in that the feed gateway for the charge from the processed products is made with two pressurized ones, after which the shutters located between the feed hopper and the feed opening of the upper reactor cover are installed with the formation of an intermediate hopper .
16. Реактор для непрерывной переработки горючих углерод- и/ или углеводородсодержащих продуктов способом по п. п. 1- 1 1 , включающий герметичную рабочую камеру с загрузочным отверстием в верхней крышке и расположенными в технологической последовательности рабочими зона- ми: выгрузки твердых остатков переработки с выгрузным окном, подачи воздуха и /или кислорода и водяного пара через соответствующие каналы, нагрева воздуха и/или кислорода, горения, коксования и пиролиза, нагре- ва продуктов переработки, отбора парогазовой смеси с, по меньшей мере, одним каналом отбора, и зоной загрузки продуктов переработки со шлю- зом, причём каждая зона рабочей камеры снабжена, по меньшей мере, од- ним температурным датчиком, а зоны нагрева воздуха и/ или кислорода, и отбора парогазовой смеси снабжены датчиками давления, ОТЛИЧАЮ - ЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО рабочая камера содержит оснащённую дополнительны- ми температурными датчиками зону сорбции твёрдых и жидких углерод- и/или углеводородсодержащих частиц, а верхняя часть реактора снабжена устройством подвода жидких углеводородов с равномерным распределени- ем по сечению реактора.  16. A reactor for the continuous processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products by the method of items 1-1 1, comprising a sealed working chamber with a loading hole in the top cover and working areas arranged in a technological sequence: unloading solid processing residues with an unloading window, supplying air and / or oxygen and water vapor through appropriate channels, heating the air and / or oxygen, burning, coking and pyrolysis, heating the processed products, selecting a vapor-gas mixture with at least with a single sampling channel and a loading zone for the processed products with a gateway, with each zone of the working chamber equipped with at least one temperature sensor, and the heating zones of air and / or oxygen, and the selection of the gas-vapor mixture equipped with pressure sensors, I DIFFERENT THAT the working chamber contains a zone for sorption of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles equipped with additional temperature sensors, and the upper part of the reactor is equipped with a device for supplying liquid hydrocarbons with a uniform distribution laziness over the cross section of the reactor.
17. Реактор по п. 16, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО зона сорбции твёрдых и жидких углерод- и /или углеводородсодержащих частиц выпол- нена с возможностью поддерживания рабочей температуры не выше 300°С.  17. The reactor according to claim 16, characterized in that the sorption zone of solid and liquid carbon and / or hydrocarbon-containing particles is configured to maintain a working temperature of not higher than 300 ° C.
18. Реактор по п. 16, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО шлюз подачи ших- ты из продуктов переработки выполнен с двумя герметичными, последова- тельно установленными с образованием промежуточного бункера затвора- ми, расположенными между загрузочным бункером и загрузочным отвер-  18. The reactor according to claim 16, characterized in that the feed gateway from the processed products is made with two pressurized, sequentially installed with the formation of an intermediate hopper shutters located between the feed hopper and the feed opening
26 26
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) стием верхней крышки реактора. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) with the top of the reactor cap.
19. Установка для переработки горючих углерод- и/или углеводород- содержащих продуктов, включающая реактор по п. п. 12- 15 или 16- 18, с загрузочным отверстием в верхней крышке и со шлюзом подачи шихты из продуктов переработки, узел выгрузки твёрдых и негорючих продуктов пе- реработки, узел вывода парогазовой смеси, узел очистки от твёрдых и жидких углеродсодержащих частиц циклонного типа для грубой очистки, узел конденсации жидких продуктов, сборники-флорентины конденсатов и сборник жидких углеводородсодержащих отходов, ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ ТЕМ, ЧТО между узлом очистки от твёрдых и жидких углеродсодержащих час- тиц циклонного типа и узлом конденсации жидких продуктов расположен дополнительный узел очистки парогазовой смеси, состоящий из центро- бежного сепаратора тонкой очистки и, по меньшей мере, одного циклона селективного типа, при этом сборник жидких углеводородсодержащих от- ходов снабжён устройством их подачи в распределительное устройство верхней крышки реактора.  19. Installation for the processing of combustible carbon and / or hydrocarbon-containing products, including a reactor according to claims 12-15 or 16-18, with a loading hole in the top cover and with a feed gateway for the charge of processed products, a solid and non-combustible processed products, unit for withdrawing a gas-vapor mixture, unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of cyclone type for rough cleaning, unit for condensing liquid products, condensate collectors-florentines and a collection of liquid hydrocarbon-containing wastes, DIFFERENT THOSE waiting for the unit for cleaning solid and liquid carbon-containing particles of the cyclone type and the unit for condensing liquid products, there is an additional unit for cleaning the vapor-gas mixture, consisting of a centrifugal fine separator and at least one selective cyclone, while the collection of liquid hydrocarbon-containing - moves equipped with a device for their supply to the switchgear of the upper cover of the reactor.
20. Установка по п. 19, ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ ТЕМ, ЧТО сборники- флорентины снабжены устройством подачи водной и/или органической фракции в зону горения реактора.  20. Installation according to p. 19, DIFFERENT THAT that the Florentine collectors are equipped with a device for supplying the aqueous and / or organic fraction to the combustion zone of the reactor.
27 27
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2013/000634 2012-07-25 2013-07-23 Method for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing same (variants) and apparatus for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products WO2014017955A2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/404,618 US20150144476A1 (en) 2012-07-25 2013-07-23 Method for processing combustible products, reactor for implementing same (variants) and apparatus comprising said reactor
EP13822942.2A EP2889360A4 (en) 2012-07-25 2013-07-23 Method for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing same (variants) and apparatus for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products
CN201380038983.1A CN104937076A (en) 2012-07-25 2013-07-23 Method for processing combustible products, reactor for implementing same (variants) and apparatus comprising said reactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012131681/05A RU2495076C1 (en) 2012-07-25 2012-07-25 Method of processing flammable carbon- and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing said method (versions) and apparatus for processing flammable carbon- and hydrocarbon-containing products
RU2012131681 2012-07-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2014017955A2 true WO2014017955A2 (en) 2014-01-30
WO2014017955A3 WO2014017955A3 (en) 2014-04-03
WO2014017955A8 WO2014017955A8 (en) 2014-05-22

Family

ID=49302950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2013/000634 WO2014017955A2 (en) 2012-07-25 2013-07-23 Method for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing same (variants) and apparatus for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150144476A1 (en)
EP (1) EP2889360A4 (en)
CN (1) CN104937076A (en)
RU (1) RU2495076C1 (en)
WO (1) WO2014017955A2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3481923A4 (en) * 2016-07-05 2019-12-18 Golden Renewable Energy, LLC System and process for converting waste plastic into fuel
HUE063491T2 (en) * 2016-07-26 2024-01-28 Prti Global Man Llc Apparatus and method for thermally de-manufacturing tires and other waste products
US20180086994A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Expander Energy Inc. Process For Converting Carbonaceous Material Into Low Tar Synthetic Gas
RU2629666C1 (en) * 2016-12-28 2017-08-31 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" Method of carbon-containing wastes disposal
DE102018132661B4 (en) * 2018-12-18 2020-10-01 Thyssenkrupp Ag Process for hydrocarbon pyrolysis with spatially separated heating and reaction zones within the reactor space
CZ2019568A3 (en) * 2019-09-06 2021-05-19 TyReCycle a.s. Method for continuous thermal treatment of used or damaged or otherwise degraded tyres and equipment for carrying out this method
AU2021101230A4 (en) * 2021-03-01 2021-05-06 PRTI Global Management, LLC Apparatus and method for thermally demanufacturing tires and other waste products
CN115558526B (en) * 2022-12-05 2023-04-11 浙江百能科技有限公司 Cyclone pyrolysis furnace and pyrolysis gasification system and process based on cyclone pyrolysis furnace

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015158C1 (en) 1987-10-02 1994-06-30 Студевик АБ Method for purification of contaminated gas fuel
RU2062284C1 (en) 1994-06-23 1996-06-20 Институт химической физики в Черноголовке РАН Method to process inflammable wastes like worn tires or similar rubber wastes
RU2079051C1 (en) 1994-06-23 1997-05-10 Институт химической физики в Черноголовке РАН Method of processing of solid domestic garbage
RU2116570C1 (en) 1996-09-02 1998-07-27 Институт химической физики в Черноголовке РАН Method of processing hydrocarbon-containing wastes
RU2142357C1 (en) 1998-07-03 1999-12-10 Тульский государственный университет Worn-out tyre reprocessing method
RU2152561C1 (en) 1998-01-22 2000-07-10 Институт проблем химической физики РАН Condensed combustibles recovery method
RU2229060C2 (en) 2002-07-22 2004-05-20 Закрытое акционерное общество "СОЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ" Oil-slime heat treatment installation
RU2275416C1 (en) 2005-03-28 2006-04-27 Владимир Алексеевич Лихоманенко Thermochemical processing method of organic raw material to fuel components, plant for preforming the same
RU2342598C1 (en) 2007-02-27 2008-12-27 Анатолий Павлович Кузнецов Gasifier for thermal recycling of carbon-bearing wastes and method of their recycling
RU2385343C1 (en) 2008-12-10 2010-03-27 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" Method of processing carbon and/or carbon containing products and reactor for implementation of this method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1453921A (en) * 1965-07-09 1966-07-22 Reforming gasifier
US5052313A (en) * 1990-04-19 1991-10-01 Combustion Design Corporation Waste treatment system and method
TW245651B (en) * 1994-02-24 1995-04-21 Babcock & Wilcox Co Black liquor gasifier
US7452392B2 (en) * 2003-11-29 2008-11-18 Nick Peter A Process for pyrolytic heat recovery enhanced with gasification of organic material
MD3917C2 (en) * 2006-09-20 2009-12-31 Dinano Ecotechnology Llc Process for thermochemical processing of carboniferous raw material
CN102580650B (en) * 2012-02-10 2013-06-05 中国石油大学(北京) Continuous reaction device and method for microwave biomass pyrolysis

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015158C1 (en) 1987-10-02 1994-06-30 Студевик АБ Method for purification of contaminated gas fuel
RU2062284C1 (en) 1994-06-23 1996-06-20 Институт химической физики в Черноголовке РАН Method to process inflammable wastes like worn tires or similar rubber wastes
RU2079051C1 (en) 1994-06-23 1997-05-10 Институт химической физики в Черноголовке РАН Method of processing of solid domestic garbage
RU2116570C1 (en) 1996-09-02 1998-07-27 Институт химической физики в Черноголовке РАН Method of processing hydrocarbon-containing wastes
RU2152561C1 (en) 1998-01-22 2000-07-10 Институт проблем химической физики РАН Condensed combustibles recovery method
RU2142357C1 (en) 1998-07-03 1999-12-10 Тульский государственный университет Worn-out tyre reprocessing method
RU2229060C2 (en) 2002-07-22 2004-05-20 Закрытое акционерное общество "СОЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ" Oil-slime heat treatment installation
RU2275416C1 (en) 2005-03-28 2006-04-27 Владимир Алексеевич Лихоманенко Thermochemical processing method of organic raw material to fuel components, plant for preforming the same
RU2342598C1 (en) 2007-02-27 2008-12-27 Анатолий Павлович Кузнецов Gasifier for thermal recycling of carbon-bearing wastes and method of their recycling
RU2385343C1 (en) 2008-12-10 2010-03-27 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" Method of processing carbon and/or carbon containing products and reactor for implementation of this method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2889360A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN104937076A (en) 2015-09-23
US20150144476A1 (en) 2015-05-28
RU2495076C1 (en) 2013-10-10
WO2014017955A3 (en) 2014-04-03
EP2889360A2 (en) 2015-07-01
EP2889360A4 (en) 2016-04-06
WO2014017955A8 (en) 2014-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2495076C1 (en) Method of processing flammable carbon- and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing said method (versions) and apparatus for processing flammable carbon- and hydrocarbon-containing products
Syed-Hassan et al. Thermochemical processing of sewage sludge to energy and fuel: Fundamentals, challenges and considerations
RU2471856C2 (en) Autothermal method of continuous gasification of substances with high content of carbon
RU2467789C2 (en) Method and device for processing co2-bearing waste gases
RU2572998C2 (en) Synthetic gas produced by plasma arc gasification
CN110848697B (en) Waste plastic cleaning treatment process based on pyrolysis and gasification mechanism and application thereof
WO2009020442A1 (en) Solid fuel gasification and gas cleaning system
CN100488866C (en) Hydrocarbon material processing system and method
JPH09235148A (en) Use of residue, waste and fuel of low heating value in cement furnace
JP2001096260A (en) Complete resource recovery process for waste using oxygen enriched gas without necessitating chimney
KR101566335B1 (en) Method for purifying the crude gas from a solid matter gasification
RU2320699C1 (en) Method and apparatus for thermal processing of high-ash and low-grade solid fuels
JP4723922B2 (en) Manufacturing method of carbonaceous adsorbent, removal method of environmental pollutant using the same, and removal apparatus
RU2629721C2 (en) Device for thermal treatment of hazardous waste
RU2116570C1 (en) Method of processing hydrocarbon-containing wastes
JP2012107110A (en) Method for treating gas-treatment drainage, gasification apparatus of carbonaceous material, and method for treating carbonaceous material
US9079767B2 (en) Countercurrent gasification using synthesis gas as the working medium
JPH09241666A (en) Use of residue, waste and low-heating value fuel in terms of energy in steam power generating plant
US20020144928A1 (en) Energy efficient process for converting refinery and petroleum-based waste to standard fuels
EP3029372A1 (en) Plant and process for recovering energy from organic matrix waste material
JPH09235559A (en) Utilization of residue and waste in terms of material and energy in upright furnace
JP5489264B2 (en) Settling separator for gasified combustible gas content
RU127379U1 (en) REACTOR FOR CONTINUOUS PROCESSING OF FUEL CARBON AND / OR HYDROCARBON-CONTAINING PRODUCTS (OPTIONS) AND INSTALLATION FOR PROCESSING FUEL CARBON AND / OR HYDROCARBON
Wenning The VEBA OEL technologie pyrolysis process
WO2014207755A1 (en) Zero effluent discharge biomass gasification

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14404618

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013822942

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13822942

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2