Способ термической переработки сернистых сланцев Советский патент 1991 года по МПК C10B53/06 C10B49/16 

I

(21)4372591/26

(22)01.02.88

(46) 30.04.91. Бюл. № 16

(71)Саратовский политехнический институт

(72)В.Г.Каширский, В.Г.Прелатов и Ю.А.Васильев

(53)662.6.03(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР N- 1122682, кл. С 10 В 53/06, 1980.

(54)СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРНИСТЫХ СЛАНЦЕВ

(57)Изобретение относится к комплексному использованию твердого топлива,

в частности к процессам лолукоксова- ния и газификации горючих сланцев,

и позволяет повысить выход тиофена и его производных. Часть сланцев подвергают полукоксованию при 500 С на твердом теплоносителе. Из полученных парогазовых продуктов полукоксования выделяют тяжелую и среднюю фракции смолы и подвергают пиролизу при 700-750°С в среде полукоксового газа на твердом теплоносителе с температурой 850°С. Другую часть сланца подвергают газификации при 800-900 С. Газ газификации, полукоксования и газ пиролиза тяжелых и средних фракций смолы после очистки сжигают в парогенераторе. В результате использования способа выход тиофена возрастает в 28 раз. 1 ил., 2 табл.

3 (Л

Изобретение относится к комплексному использованию твердого топлива, в частности к процессам полукоксования и газификации горючих сланцев, и может быть использовано в энергетической, химической промышленности.

Цель изобретения - повышение выхода тиофена и его производных.

На чертеже изображена схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит реактор 1, аэрофонтанную топку 2, циклон 3, газификатор 4, циклонную топку 5, циклон 6, систему 7 конденсации, систему 8 разделения, пиролизер 9, пылеуловитель 10, систему 11 конденсации, систему 12 разделения, смеситель 13, парогенератор 14.

Способ осуществляют следуюгдом образом.

Часть сланца, например 1/3, подвергают полукоксованию в реакторе 1 при 500°С, куда подают твердый теплоноситель, нагретый в аэрофонтанной топке 2 и отсепарированннй в циклоне 3. Парогазовые продукты полукоксования направляют в систему конденсации 7 и систему 8 разделения. Тяжелую фракцию смолы из системы 8 разделения и полукоксовый газ из систем i конденсации 7 направляют в пиролизер 9, куда в качестве твердого теплоносителя подают золу с

температурой 350°С из циклонной топки 5. Другую часть сланца направляют в газификатор 4, где в среде продуктов сгорания кокса происходит гази- фикация при 800-900°С. Газ газификации, пройдя циклон 6, направляют в смеситель 13, куда поступает смешанный газ полукоксования и газ пиролиза тяжелых и средних фракций смолы, который после пиролиза освобожден от пыли в пылеуловителе Ю и от жидких продуктов в системе 11 конденсации. Смешанный газ сжигают в парогенераторе 14. Выделенные жидкие продукты подвергают в системе 12 разделению на пенные жидкие продукты.

Пример. 2092 т сланца с теплотой сгорания 7500 кДж/кг и со следующими характеристиками качества,,%: ,57; (С0а),99: Cd 33,28; if 4,09; (0+М) 5,76; ,72, подвергают полукоксованию при 500°С. В результате полукоксования получают кг/кг сухого сланца: полукоксового газа 0,079; смолы 0,14. Смолу полукоксования в системе разделения делят на фракции, выкипающие до 150 С в количестве 44R10 кг, в том числе, кг: бензол 606,68, толуол 1715, ксилол 1255, тиофен 355,64, 2-метилтиофен 1887, 2,5-диметилтиофен 2677; 2-ме- тил-5-этилтиофен 2175 и фракции смолы, выкипающие после 150°С в количестве 248069 кг. Газификации под- вергают 7908 т сланца, получают энергетический смешанный газ с теплотой .сгорания 8650 кДж/м3 в количестве 9453 -103 м3 . Тяжелую фракцию смолы подвергают пиролизу при 750°С в среде полукоксового газа на зольном теплоносителе, поступающем из циклонной топки с температурой 850°С. В результате пиролиза получают: технологический газ 286-103 м3; газовый бензин 36-Ю3 кг, в том числе, кг: бензол 21,5-Ю3, тиофен 7,20-Ш3, толуол 5,3-Ю3, легкие компоненты 2,2-103,

2-метилтиофен 360; газовая среда в количестве 40-Ю3 кг.

В табл. 1 представлены данные выхода тиофена,полученного при различных условиях пиролиза фракции,выкипающей выше 245 С в среде полукоксового газа.

Данные табл. 1 показывают, что наиболее высокое содержание тиофена (16,97 и 12,5%) отмечено в пиролизе, полученном при 700-750°С.

В табл. 2 представлен сравнительный анализ известного способа и , предлагаемого с использованием при пиролизе тяжелых Фракций смолы полукоксового газа и пиролиза без полукоксового газа. Скорость подачи смолы 0,45 г/мин, температура пиролиза 700°С.

Данные табл. 2 показывают, что при пиролизе тяжелых высокосернистых фракций смолы в потоке полукоксового газа выход тиофена повышается с 4,77 до 6,2 кг/т сланца. i

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит повысить выход ценных продуктов: тиофена в 2,1; 2-сетилтиофена в 1,27, бензола в 1,2 и толукола в 2 раза.

Формула

И 3

обретения

Способ термической переработки сернистых сланцев, включающий полукоксование части сланца с твердым теплоносителем, конденсацию и разделение парогазовых продуктов, высокотемпературную газификацию другой части сланца в среде продуктов полного сгорания кокса, пиролиз тяжелых и средних фракций смолы на зольном теплоносителе, отличаю щ и и - с я тем, что, с целью повышения выхода тиофена и его производных, пиролиз тяжелых и средних фракций смолы осуществляют в потоке полукоксового газа при 700-750°С.

звестный редлагаемый Пиролиз вы- сокосернис- тых фракций смолы Пиролиз высокосернистыхфракций смолы в потоке полукоксовогогаза

0,17 0,96

4,77 1,22

6,2 1,46

1,23

1,040,29 0,28 59,73 2,79

1,28

1,04 27,41 4,86 8,24 22,43

1,28

1,0427,41 4,86 8,24. 22,4

Ј

Ъ

b U

Легкая смола

Тяжелая и сред- .

|/рп

f

Г7Г