СЛАНЦЕВ и БУРОГО УГЛЯ

Изобретение относится к области термической переработки горючих сланцев и может быть использовано в топливоперерабатывающей промышленности при производстве жидкого или газообразного топлива или заменителя нефти.

Известен способ переработки горючих сланцев, включающий нагрев мелкозернистого сланца твердым теплоносителем с образованием парогазовой смеси, которая после ее сухой очистки от механических примесей охлаждается путем орошения рециркулирующей частью тяжелой смолы, выделяемой при охлаждении парогазовой смеси, отвод неконденсированных паров с последующим их разделением на среднюю, легкую и бензиновую фракции смолы (масла), подсмольную воду и газ полукоксования (см. Химия и технология сланцевой смолы под ред. Н.И.Зеленина. Л., изд. Химия, 1968, с. 77-78).

Недостатком этого способа является то, что получаемая тяжелая фракция смолы (масло) содержит повышенное количество механических примесей. Такое масло без предварительной обработки не может быть использовано в качестве топлива или химического сырья.

Известен способ переработки мелкозернистого угля на установках с твердым теплоносителем, разработанный Государственным научно-исследовательским энергетическим институтом им. Кржижановского Г.М., который получил название «Галотер». В данном способе в качестве теплоносителя применяется коксозольный остаток, образующийся после процесса пиролиза, и сжигаемый в аэрофонтанной топке. Процесс реализован в промышленности на установках УТТ-500 и УТТ-3000, где 500 и 3000 означают количество перерабатываемого сланца в тоннах сутки. Переработка сланца в этих установках осуществляется во вращающемся барабанном реакторе, куда поступает смесь осушенного в аэрофонтанной сушилке мелкого сланца и теплоносителя из аэрофонтанной топки через смеситель перед реактором. Образующиеся продукты: коксозольный остаток через систему сепараторов выводится на утилизацию, дымовые газы через выводятся через аэрофонтанную сушилку, где отдают часть тепла на осушку сланца и после дальнейшей очистки сбрасываются в атмосферу.

Этот способ положен в основу изобретения, являющегося наиболее близким к заявляемому способу. Способ термической переработки горючих сланцев, включающий нагрев мелкозернистого сланца твердым теплоносителем с образованием парогазовой смеси. Орошение парогазовой смеси смесью конденсатов тяжелой и легкой смолы и охлаждение ее с выделением конденсата тяжелой смолы, частично возвращаемой на орошение, конденсацию совмещенную с ректификацией неконденсированной части парогазовой смеси с выделением легкой и средней смолы, отделением бензина, перемешивание конденсата тяжелой смолы с бензином, очистку отстоем полученной смеси и фусов, возврат очищенной смеси на ректификацию (см. патент РФ JV° 1663011, МПК С10В53/06, опубл. 15.07.91).

Недостатком этого способа является то, что в циркулирующем потоке тяжелой смолы происходит накопление золы и приходится непрерывно ее выводить на дальнейшую очистку. Одновременно необходимо возвращать часть без зольного продукта для поддержания минимальной концентрации пыли в циркулирующем масле (не более 10%) и снижения вязкости.

Задачей предлагаемого изобретения является получение продукта с низким содержанием зольных примесей без дополнительных затрат на организацию фильтрации и захоронения остатков.

Для решения этой задачи предлагаемый способ переработки высокозольных твердых топлив, включающий пиролиз органической части высокозольного твердого топлива и разделение его на коксо- зольный остаток и парогазовую смесь, для очистки тяжелого циркуляционного масла от золы в системе конденсации парогазовой смеси используют роторно-пленочный испаритель, а образующееся высокозольное масло направляется на вторичный пиролиз непосредственно в реактор.

Это позволяет получать товарный продукт с низким содержанием зольных примесей (менее 0,02%) без дополнительных затрат на организацию фильтрации и захоронения остатков, увеличить выход легких фракций сланцевых масел и выводить золу по штатной схеме.

На фиг. 1 прилагаемых чертежей показана схема установки для реализации способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Сланец или другое высокозольное топливо, после дробления до фракции О-20 мм. шнековым питателем подается в сушилку 1, где в результате контакта с отходящими дымовыми газами высушивается. Аэровзвесь сухого сланца и дымовых газов разделяется в циклон 2 и шнековым питателем подается в смеситель 3, где смешивается с теплоносителем и направляется во вращающийся реактор 4. Непосредственно на вход реактора по отдельному трубопроводу подается высокозольное масло (до 30% золы) из нижней части роторно-пленочного испарителя. В реакторе при температуре 450-550 С происходит термическое разложение (пиролиз) органической части высокозольного топлива. Из реактора продукты реакции попадают в пылеосадительную камеру 5, снабженную циклонами, где разделяются на коксо-зольный остаток и парогазовую смесь.

Коксозольный остаток из нижней части пылеосадительной камеры шнековым питателем подается в аэрофонтанную топку 6. В нижнюю часть аэрофонтанной топки подается воздух. Происходит сгорание полукокса при температуре 750-950 С.

Аэровзвесь золы и дымовых газов поступает в циклон теплоносителя 7, где часть золы отбирается, в качестве теплоносителя направляется в смеситель 3. Остальная аэровзвесь поступает в зольный циклон 8. Зола у циклона попадает в зольный теплообменник 9, где охлаждается с выработкой пара и выводится из процесса на утилизацию. Дымовые газы из циклона 8 через котел-утилизатор 10 поступают в сушилку 1, далее через циклон 2 в систему очистки дымовых газов 11 (т.е. циклоны, фильтры) и сбрасываются в атмосферу.

Парогазовая смесь через циклоны пылеосадительной камеры поступает в скрубер 12. Скрубер 12 орошается тяжелым циркуляционным маслом пиролиза, в результате происходит резкое охлаждение парогазовой смеси от 450-550 С до 200-300 С и отмывке ее от частиц уносимой от из пылеосадительной камеры, золы. Из скрубера 12 загрязненное циркуляционное масло подается в емкость 13, откуда насосом 15 через холодильник 14 вновь направляется в скрубер 12. Остальная парогазовая смесь из емкости 13 поступает на дальнейшую конденсацию и систему разделения на требуемые фракции. Часть потока циркуляционного масла из емкости направляется в роторно-пленочный аппарат 16. Количество потока, подбирается таким образом, чтобы выводить из системы уносимую золу и не допускать ее накопление. Очищенное масло возвращается в емкость 13, избыток выводится в качестве товарного продукта. Высокозольный остаток из куба роторно-пленочного испарителя подается непосредственно в реактор 4, где перерабатывается в легкие фракции. Зола из высокозольного остатка выводится на утилизацию по штатной схеме.