с водородом подаются в зону разжижения, содержащую катализатор гидрирования. Водород поступает из системы рециркуляции и если необходимо, из дополнительного источника. Продукт разжижения угля, полученный в зоне . разжижения в результате обычного процесса гидрирования, передается в смесительную зону вместе с трихлорфторэтаном. Трихлорфторэтан и продукт разжижения угля, содержащий деготь и/или твердые частицы, тщательно перемешивают и после.этого передают в сепарационную зону или гидроциклон, где продукт разжижения, дероть и твердые частицы .разделяют,образуя нижнюю фазу, содержащую продукт разжижения угля без дегтя и/или твердых частиц и Трихлорфторэтан, и верхнюю (разу, содержащую деготь и/или твердые частицы, а также некоторые количества захваченного трихлорфторэтана. Нижнюю фазу удаляют из зоны сепарации и передают в зону очистки растворителя, где с помощью теплообменника растворитель очищают от масла и удаляют. Маслопродукт поступает в собирающее устройство, а часть масла возвращают в суспензионную зону по каналу рециркуляции масла. Верхнюю зону, содержащую деготь и/или твердые частицы и растворитель, подают в зону очистки растворителя, в которой растворитель очищают от дегтя и/или твердых продуктов с помощью теплообменника возвращают на смешение с продуктами разжижения угля в смесительной зоне.
Деготь и твердые частицы передают в зону промывки и извлечения, куда поступает также второй углеводородный растворитель, например бензол, гексан или уиклогексан. Здесь из дегтя извлекают асфальтены, смолы и ароматические соединения, подаваемые в . зону очистки второго растворителя, где с помощью теплообменника второй растворитель освобождают от асфальтенов, смол и ароматических соединений и подают в собирающее устройство. Асфальтены, смолы и ароматические соединения подают в обогатительное устройство. Оставшийся деготь и твердые частицы могут поступать в зону получения газа, куда вводят также пар и свободный кислород. В зоне получения газа свободный кислород вступает в экзотермическую реакцию с дегтем и твердыми частицами, в результате которой выделяют углекислый газ, угарный газ, газообразные азот и метан, пары воды и тепло. Пар сдвигает вторичные реакции между газами в сторону выделения водорода. Остающийся деготь и NHg поступают в собирающее устройство; водород и другие компоненты подают в зону обогащения водорода, откуда угарный газ, углекислый газ, азот и метан переходят в собирающее устройство. Водород в зону разжижения угля.
Выход топлив, пс1лучаемых в процессе разжижения угля, увеличивается путем извлечения асфальтенов, смол и ароматических соединений из дегтесодержащего побочного продукта, получаемого в процессе разжижения угля Синтетические жидкие топлива, Нолучаемые из твердых углесодержащих продуктов, например каменного угля, относятся в основном к ароматическим веществам, кипят в диапазоне от 38,3 до 7бО°С, имеют плотность от 0,9 до 1,1, причем молекулярное соотношение углерода к водороду составляет от 1, до 0,66:1. Типичным примером может служить растворительное масло, получаемое из суббитуминозного угля, например войсминг-монт нского угля, содержащее среднее масло с диапазоном кипения от 190,5 до
В таблице приведены данные о составе и содержании углей и других твердых углесодержащих веществ, которые могут использоваться для получения жидкого продукта, извлекаемого с помощью трихлорфторэтана в соответствии с предлагаемым способом отсутствии влажности).
Наличие углерода и водорода в углесодержащем материале связано главным образом с бензольными соединениями, многокольцевыми ароматическими соединениями, гетероциклическими соединениями и т.д. Азот присутствует в основном в химической связи с ароматическими соединениями. Некоторое количество серы и кислорода находится в химической связи с ароматическими соединениями. а часть - в химической связи с неорга
ническими элементами, например железом и кальцием.
Примерами твердых углесодержащих материалов, которые можно обрабатывать
в соответствии с предлагаемым изобретением, получая из них обогащенные продукты, являются антрацитные, битуминозные и суббитуминозные, бурые и другие типы углей. Относительное количество растворителя и твердого углесодержащего вещества может изменяться, но требуется, чтобы растворителя было достаточно для обеспечения конверсии большей части твердого углесодержащего вещест Во В реакционном сосуде. Отношение веса растворителя к весу твердого углесодержащего материала может ле|жать в диапазоне от 0,6:1 до 9:1, но| в предпочтительном варианте от 1:1 до 4:1. Наилучшие результаты достигаются, когда это соотношение составляет 2:1. Могут быть использованы отношения веса.растворителя к весу твер дого углесодержащего материала, превы шающие 1 , но дополнительных преимуществ при растворении или суспензировании твердого вещества это не дает Излишнее количестворастворителя вводить нецелесообразно, поскольку для последующего выделения растворителя потребуются дополнительные энергозатраты. Можно применять любой растворитель, способный извлечь асфальтены, смолы и ароматические соединения, например бензол, толуол, н-гексан или циклогексаи и их смеси. Под асфальтенами имеются ввиду скопления конденсационных полиароматических соединений, содержащих гетероатомные со единения и образующих большие мицеллярные структуры, их молекулярный вес составляет от 200 до 25000, а в предпочтительном варианте от 500 до 5000. Более конкретно асфальтены можно характеризовать высоким числом кон денс.ационных полициклических ароматических колец, содержащих, кроме того, нафталиновые и парафиновые боковые
риалы, а также другие типы угольных продуктов являются примерами твердых углесодержащих материалов, которые могут обрабатываться в соответствии с
предлагаемым изобретениемдля получения из них обогащенных продуктов. Вместо твердых углесодержащих материалов могут обрабатываться и другие угленосные сланцы и дегтесодержащие цепи. В структуре конденсационных полициклических ароматических колец обычно могут содержаться небольшие количества других элементов, ;aпpимep сера, азот и/или атомы кислорода и тяжелых металлов (ванадия, никеля и т.п.). Антрацитные, битуминозные и суббитуминозные угли, буроугольные матепески, из которых получаются сходные жидкие углеводороды. Пример. Угольную суспензию, содержащую измельченный бигхлорнский уголь И,8 кг; антраценовое масло 33,76 кг и измельченный катализатор гидрирования 1 , кг, включающий Ni 3,8%, Ti 5, и Мо Q,kl, нанесенные на основу из окиси алюминия, совместно с водородом подвергают гидрогецизации при 398,88°С и давлении кг/см в течение 0,75 ч, в результате чего получают продукт разжижения угля, содержащий жидкий уголь 9,6 кг, деготь 116, 4+ кг и 2,5 кг твердых частиц. В продукт разжижения угля добавляют трихлортрифторэтана 2 кг и получившуюся смесь размешивают 5 мин. Затем смеси дают разделиться на верхнюю фазу, содержащую деготь,твердые частицы и некоторое количество захваченного трихлортрифторэтана, и нижнюю фазу, содержащую жидкий уголь и трихлортрифторэтан. После разделения двух фаз в нижней фазе по существу не содержится дегтя или твердых частиц. iНерастворимые деготь и твердые частицы извлекают с помощью второго растворителя, например бензола,толуола, п-гексана или циклогексана и их смесей. Из дегтя и твердых частиц получают около 10,30 кг дополнительного синтетического топлива. Из вышеизложенного очевидно, что практически все твердые частицы в продукте разжижения угля отделяются от получаемого жидкого синтетического топлива, выход которого возрастает.
Формула изобретения
Способ получения жидкого синтетического топлива из суспендированных в растворителе продуктов разжижения угля, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, суспендированные продукты разжижения угля смешивают с трихлорфторэтаном с образованием верхней фазы, содержащей деготь, и
нижней фазы, содержащий трихлорфторэтан и остальные продукты разжижения угля, с последующим разделением образовавшихся фаз и обработкой дегтесодержащей фазы углеводородным растворителей с выделением целевого приду кт а.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № , кл. 20810, опублик, 20.10.77 (прототип).
