ЖИДКОЕ ТОПЛИВО Российский патент 2008 года по МПК C10L1/32 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к жидкому топливу из коксохимических отходов.

Известен способ получения жидкого топлива на основе фусов коксования каменных углей путем измельчения и перемешивания их в присутствии разбавителя, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии нейтрализованной кислой смолки от производства коксохимического сульфата аммония, измельчение фусов ведут по крупности частиц не более 30 мкм, в качестве разбавителя используют антраценовое масло или кубовые остатки от производства этилбензола [1].

Существенным недостатком данного способа является способность расслаиваться на жидкую и твердую фазы, вследствие чего топливо не может подвергаться длительному хранению и транспортировке, кроме того, при производстве необходимы дополнительные затраты на разбавители и дополнительный помол.

Известен также состав топлива [2], выбранный в качестве прототипа, на основе фусов, отличающийся тем, что, с целью получения высококачественного топлива, в его состав введены сточные воды нефтеперерабатывающего производства и тяжелое жидкое топливо, например смола, что оно состоит из 49-61 вес.% фусов, 10-15 вес.% сточных вод и 41-24 вес.% тяжелого жидкого топлива.

Существенными недостатками данного способа являются:

- низкая калорийность топлива из-за повышенного количества воды и высокой зольности топлива;

- невозможность длительного хранения топлива вследствие расслоения топлива (топливо не расслаивается на жидкую и твердую фазы всего лишь в течении 3 часов) не позволяет использовать его в качестве топлива при выплавке стали, а следовательно, и успешно утилизировать его;

- повышенное содержание тяжелого жидкого топлива - смолы существенно увеличивает себестоимость полученного топлива.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются: возможность длительного хранения и транспортировки топлива без расслаивания, отсутствие дополнительных затрат на разбавители и дополнительный помол, снижение себестоимости топлива, повышение его калорийности, эффективная утилизация отходов производства.

Для этого предлагается жидкое топливо на основе фусов коксования каменных углей, отличающееся тем, что в состав его дополнительно входят полимеры, кислая смолка, смола, масла биохимустановок, а также прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фусы25-40Полимеры21-38Кислая смолка10-18Смола3-12Масла биохимустановок4-8Прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой5-16

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.

Фусы, представляющие собой тяжелые остатки каменноугольной смолы, содержащие 40-50% угольной и коксовой пыли, выносимой газом из коксовых печей, вводятся в состав топлива как основная неутилизируемая часть коксохимических отходов, причем при использовании менее 25% утилизация основных отходов коксохимического производства в полном объеме невозможна, а при увеличении более 40% невозможно получение топлива с требуемой его теплотой сгорания.

Полимеры - отходы установки регенерации поглотительного масла представляющие собой смесь углеводородов, получаемых при регенерации поглотительного масла, при 80-100°С - жидкий продукт, серы - 3,0-6,0%; нафталина - 5,0- 7,5%; нерастворимые в толуоле - 6,6-9,1%; влажность - 1-15%; зольность - 0,1-3,0%, вводятся в состав топлива как разбавитель, причем при использовании менее 21% невозможно получение топлива с требуемой его теплотой сгорания, а при увеличении более 38% невозможно получение топлива, способного не расслаиваться длительное время.

Масла биохимустановок - водная эмульсия каменноугольных масел с присутствием шламов, нафталина и каменноугольной смолы вводится в состав топлива как необходимая добавка для исключения сброса данного продукта в окружающую среду, причем при использовании менее 4% невозможно эффективно утилизировать данный продукт, а при увеличении более 8% невозможно получение топлива требуемых характеристик.

Смола - сложная смесь ароматических соединений: фенолов, нафталина, антрацена, карбазола, фенантрена, флуарена, пиридина и др. вводится в состав топлива как связующее, причем при использовании менее 3% невозможно получение топлива требуемой вязкости, а при увеличении более 12% эффективность его использования резко снижается.

Кислая смолка - остатки конденсации легкой смолы из коксового газа и продукты полимеризации непредельных соединений, присутствующих в коксовом газе, под действием серной кислоты в процессе очистки газа от аммиака также вводится в состав топлива как связующее, причем при использовании менее 10% невозможно получение топлива требуемой вязкости, а при увеличении более 18% возникает способность топлива к расслаиванию.

Прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой - неопределенные химические соединения в смеси с водой вводится в состав топлива как разбавитель, причем при использовании менее 5% эффект утилизации коксохимических отходов заметно снижается, а при увеличении более 16% способность топлива к расслаиванию резко возрастает.

Продукты отвала с маслами биохимустановок использовались для энергетических целей - в качестве топлива для мартеновских печей и ГРЭС. Отбор осуществляли по следующей схеме. Частично обезвоженный продукт, проходящий под сито 5 мм, представляющий собой смолистый продукт, перекачивали насосом. Далее в разогретом до 60-80°С состоянии жидкость фильтровали через сито 0,5 мм. Фракцию 5-0,5 мм принимали как «фусы», отфильтрованную под сито 0,5 мм жидкость принимали как «смола».

Далее фусы, смолу, прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой смешивали с полимерами, кислой смолкой, маслами биохимустановок собирали в цистерны и использовали в качестве топлива при выплавке стали в 420 тонных мартеновских печах и при топке котлов на ГРЭС.

В таблице 1 представлены составы жидкого топлива, использовавшиеся при выплавке стали и топке котлов.

Таблица 1КомпонентыСостав жидкого топлива, %№1№2№3№4№5№6№7Фусы25334027313832Полимеры37352338252130Кислая смолка9111410161816Смола9612109310Масла биохимустановок4668475Прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой1695715137

В таблице 2 представлены показатели жидкого топлива из представленных составов в таблице 1.

Таблица 2№ состава жидкого топливаПоказателиВремя хранения, часКалорийность, ккал/кгСнижение себестоимости в мартеновских печах, %Снижение себестоимости на ГРЭС, %17375006,08,127874505,98,037972005,57,647273005,47,657672505,77,867272005,67,777474005,87,8

Предлагаемое жидкое топливо позволило значительно уменьшить дополнительные затраты на разбавители и дополнительный помол, а также получить возможность подвергать данный вид топлива хранению не менее трех суток и транспортировке в связи с отсутствием способности к расслаиванию. Использование топлива при выплавке стали в мартеновских печах взамен мазута позволило снизить себестоимость на энергетические затраты на 5,7%, при использовании на ГРЭС на 7,8%, а также эффективно утилизировать отходы производства.

Источники информации

1. А.с. 514887, МПК⁷ С10L 1/32.

2. А.с. 345186, МПК⁷ С10L 1/00.

Изобретение относится к жидкому топливу на основе фусов коксования каменных углей, которое характеризуется тем, что в состав его дополнительно входят полимеры, кислая смолка, смола, масла биохимустановок, а также прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой при следующем соотношении компонентов, мас.%: фусы 25-40; полимеры 21-38; кислая смолка 10-18; смола 3-12; масла биохимустановок 4-8; прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой 5-16. Представленное топливо не расслаивается при длительном хранении, а также транспортировке, при этом отсутствуют дополнительные затраты на разбавители и дополнительный помол. Также данное топливо обладает низкой себестоимостью, повышенной калорийностью и имеет в своем составе отходы производства, что позволяет их эффективно утилизировать. 2 табл.

Жидкое топливо на основе фусов коксования каменных углей, отличающееся тем, что в состав его дополнительно входят полимеры, кислая смолка, смола, масла биохимустановок, а также прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фусы25-40Полимеры21-38Кислая смолка10-18Смола3-12Масла биохимустановок4-8Прочие отходы коксохимического производства в смеси с водой5-16