СОСТАВ ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ ТОПЛИВА Российский патент 2004 года по МПК C10F7/06 C10L5/14 

Изобретение относится к технологии получения твердого углеродсодержащего топлива, в частности к составам брикетирования топлива, и может быть использовано в быту и в промышленности.

Известен торфобрикет, содержащий торф в количестве 50-90 мас.% и отсевы древесного угля, нефтяного кокса или их смеси - 10-50 мас.% (а.с. СССР №1252331, МПК C 10 F 7/06, 1984 г.). Однако известный материал обладает высоким водопоглощением 102-113%.

Известен состав для брикетирования топлива включающий торф с содержанием воды 40-50% - 20-75 мас.%, древесные отходы 10-65 мас.%, сланцы 10-65 мас.%, отходы нефтеперерабатывающего производства (мазуты, соляры) 5-15 мас.% (пат.РФ №2098451, МПК C 10 F 7/06, приоритет 20.03.96 г.). Однако состав содержит ограниченный ассортимент составляющих.

Известен также состав для брикетирования топлива, содержащий следующие компоненты, мас.%: древесные опилки 10-20, каменный уголь 20-30, торф остальное (а.с. СССР №1606523, МПК C 10 F 7/06, бюл. №42, 1990 г.). Однако известный состав не обеспечивает повышение теплотворных свойств топливных брикетов, имеет ограниченный ассортимент составляющих.

При создании изобретения ставилась задача получить состав для брикетирования топлива, заменяющего уголь и дрова с использованием продукта нефтедобычи, который в силу недостаточной технологии и высокой себестоимости переработки не находит применения.

Это достигается тем, что в состав для брикетирования топлива на основе торфа и каменного угля вводят асфальтеносмолопарафиновые отложения (АСПО), которые образуются на подземном оборудовании скважин в результате их эксплуатации в количестве 1-40 мас.% при следующем содержании других компонентов состава, мас.%:

Уголь 1-10

Торф Остальное

Как показали наши исследования, АСПО содержат следующие компоненты, мас.%:

Асфальтены 25-30

Смолы 15-20

Парафины 50-60

Таким образом, авторами впервые предложено использовать АСПО в составе для брикетирования топлива, расширить сырьевую базу для получения заменителя угля и древесного топлива. Выход за количественные пределы указанных выше компонентов, в особенности АСПО приводит к ухудшению качества и свойств брикетов.

Смолы и асфальтены представляют собой непрерывный ряд разнообразных, трудноразделимых высокомолекулярных соединений гибридного строения.

Смолисто-асфальтеновые вещества представляют собой углеводородные высокомолекулярные компоненты нефти, которые содержат 78-88% углерода, 8-10% водорода и 4-14% гетероатомов (Сергиенко С.Р. - Нефтехимия, 1977, т.17, №6, с.809-819).

Смолисто-асфальтеновые вещества нефти являются сырьевым источником для получения сульфированных, галогенированных, галогенметилированных, фосфорнокислых, а также кислород- и азотсодержащих производных (Поконова Ю.В. Химия высокомолекулярных соединений нефти. Л., изд. ЛГУ, 1980, с.1).

Под механизмом парафинизации понимается комплекс процессов, обуславливающих накопление твердой фазы на поверхности оборудования при добыче нефти. Проблема борьбы с отложениями парафина на промысловом оборудовании, его утилизации вместе с асфальтенами и смолами превратилась по существу в преграду на пути прогресса в обустройстве нефтяных промыслов, повышения производительности труда и культуры производства (В.П. Тронов. Механизм образования смолопарафиновых отложениий и борьба с ним, М., изд. Недра, 1970, с.3-5). Предлагаемое авторами новое применение АСПО в составах для брикетирования топлива частично решает проблему утилизации АСПО.

Указанные выше отличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными, в особенности возможность применения АСПО в составе для брикетирования топлива. Использование существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности “новизна”.

Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными обеспечивает решение поставленной задачи, является не очевидной для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Настоящее изобретение конкретно иллюстрируется следующими примерами осуществления изобретения, которые иллюстрируют, но не ограничивают объем использования изобретения.

Пример 1

Смесь 1,0% угля, 1,0% асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) (АСПО содержат, мас.%: асфальтены - 25, смолы 15, парафины 60), и торфа 98% засыпают в бункер, принудительно перемешивают при комнатной температуре до получения однородной массы, затем полученную смесь продавливают под давлением 0,2 МПа через коническую насадку шнекового пресса. Полученные брикеты сушат при температуре 60-80° в течение 18-20 часов.

Пример 2

Смесь 5,5% угля, 20,5% асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) (АСПО содержат, мас.%: асфальтены - 27, смолы 18, парафины 55) и торфа 74% перерабатывают, как указано в примере 1.

Пример 3

Смесь 10,0% угля, 40,0% асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) (АСПО содержат, мас.%; асфальтены - 30, смолы 20, парафины 50) и торфа 50% перерабатывают, как указано в примере 1. Исследованы свойства составов брикетов по прототипу. Данные о свойствах составов приведены в таблице.

Согласно данным таблицы АСПО, измельченные уголь и торф взаимно дополняют друг друга, обеспечивая сцепление и армирование брикета, при этом АСПО играет роль как связующего, так и вещества, повышающего теплотехнические характеристики топлива на его основе. У полученных брикетов снижается зольность и увеличивается теплота сгорания, достигается относительная дешевизна за счет использования сопутствующих при добыче нефти продуктов, ранее не нашедших полезного применения, достигается экономия природных ресурсов.

Изобретение относится к технологии получения твердого углеродсодержащего топлива, в частности к составам для брикетирования топлива, и может быть использовано в быту и в промышленности. Состав для брикетирования топлива включает торф, 1-10% угля и дополнительно содержит 1-40% асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), которые образуются на подземном оборудовании скважин в результате их эксплуатации. АСПО содержат 25-30 асфальтенов, 15-20 смол и 50-60 парафинов. Использование АСПО повышает теплотехнические характеристики топлива, снижает его зольность и увеличивает теплоту сгорания. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Состав для брикетирования топлива, включающий торф и уголь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит асфальтено-смолопарафиновые отложения (АСПО), которые образуются на подземном оборудовании скважин в результате их эксплуатации, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Уголь 1-10

АСПО 1-40

Торф Остальное

Асфальтены 25-30

Смолы 15-20

Парафины 50-60