Водород для гидрирования угля. Гидрирование твердого топлива

Деструктивная гидрогенизация производится с целью получения из твердого или тяжелого жидкого топлива легкого жидкого топлива — бензина и керосина. По своему химизму это очень сложный процесс, при котором одновременно происходит расщепление (деструкция) высокомолекулярных соединений (макромолекул угля) с образованием более простых предельных и непредельных углеводородов и осколков и присоединение водорода к осколкам — по месту двойных связей и к ароматическим углеводородам. Происходит также деполимеризация и другие процессы.
Присоединение водорода (гидрогенизация) сопровождается уменьшением объема и выделением тепла. Протеканию реакций гидрогенизации способствует повышение давления и отвод тепла реакций.
Обычно гидрогенизацию углей проводят при давлении 2000-7000 нсм2 и температуре 380- 490° С. Для ускорения реакции применяют катализаторы — окислы и сульфиды железа, вольфрама, молибдена с различными активаторами.
Из-за сложности процесса гидрогенизации процесс получения из угля легкого топлива — бензина и керосина — осуществляется в две ступени — в жидкой и паровой фазе. Наиболее пригодны для гидрогенизации молодые каменные и бурые угли, содержащие значительное количество водорода. Лучшими считаются угли, у которых соотношение между углеродом и водородом не больше 16-17. Вредными примесями являются сера, влага и зола. Допустимое содержание влаги 1-2%, золы 5-6%, содержание серы должно быть минимальным. Во избежание большого расхода водорода не подвергают гидрогенизации топливо, богатое кислородом (например, древесину).
Технология процесса гидрогенизации заключается в следующем. Тонко измельченный уголь (до 1 мм) с нужной зольностью перемешивают с катализатором, чаще всего окислами железа, подсушивают и тщательно перетирают в пестовой мельнице с маслом, которое получается при разделении продуктов гидрогенизации. Содержание угля в пасте должно составлять 40- 50%. Пасту подают в установку для гидрогенизации пестовым насосом под нужным давлением; туда же компрессорами 2 и 3 подается свежий и циркулирующий водород. Смесь предварительно подогревается в теплообменнике 4 за счет тепла
Идущих из колонны гидрогенизации паров и газов, а затем в трубчатой печи 5 до 440°С и поступает в колонну гидрогенизации 6, где за счет тепла реакции температура повышается до 480°. После этого продукты реакции разделяются в сепараторе верхней части которого уходят пары и газы, а из нижней — шлам.
Парогазовая смесь охлаждается в теплообменнике 4 и водяном холодильнике 8 до 50° С и разделяется 9. После снятия давления конденсат перегоняют, получая «широкую фракцию» (300-350°) и тяжелое масло. Широкая фракция после извлечения из нее фенолов поступает во вторую ступень гидрогенизации. Шлам, отделенный в сепараторе 7, центрифугированием разделяют на тяжелое масло и твердый Истаток, который подвергают полукоксованию. В результате образуются тяжелое масло и фракция, которую присоединяют к широкой. Зольные остатки используются как топливо. Тяжелые масла идут на приготовление пасты. Газы, отделенные в сепараторе 9, после абсорбции углеводородов в скруббере 10 маслами под давлением возвращаются в процесс с помощью циркуляционного насоса 3.
Гидрогенизацию во второй ступени проводят чаще всего в присутствии WSo под давлением 3000 нсм2 при 360-445° С. Из полученного продукта гидрирования выделяют бензин и керосин или дизельное топливо. В топливе, полученном гидрогенизацией, нет непредельных углеводородов, а сера находится в виде сероводорода, легко удаляемого при промывке щелочью, а затем водой. Деструктивная гидрогенизация осуществляется в колоннах, изготовленных из легированных сталей, содержащих хром, никель, молибден. Толщина стенок — до 200.л и высота до 18 м и диаметр 1 м. В колоннах для гидрогенизации в паровой фазе катализатор помещают на сетчатые полки.
Выход бензина может достигать 50-53% на горючую массу угля.

Гидрированием (гидрогенизацией) твердого топлива называется процесс превращения органической части топлива в жидкие продукты, обогащенные водородом и используемые как жидкое топливо. Проблема гидрирования твердого топлива возникла в связи с возросшим потреблением нефти и необходимостью эффективно использовать низкокалорийные и высокозольные ископаемые угли, представляющие сложности при их сжигании. В промышленном масштабе гидрирование твердого топлива впервые было организовано в 30-х годах XX века в Германии и получило развитие в связи с необходимостью использовать для производства моторных топлив тяжелых смолистых нефтей с высоким содержанием серы. В настоящее время в различных странах работают установки деструктивной дегидрогенизации топлив производительностью от 200 до 1600 т/сутки.

Гидрирование твердого топлива представляет деструктивный каталитический процесс, протекающий при температуре 400-560°С под давлением водорода 20 - 10 МПа. В этих условиях происходит разрыв межмолекулярных и межатомных (валентных) связей в органической массе топлива и протекают реакции деструкции и деполимеризации высокомолекулярных структур угля.

Проблема гидрирования твердого топлива возникла в связи с возросшим потреблением нефти и необходимостью эффективно использовать низкокалорийные и высокозольные ископаемые угли, представляющие сложности при их сжигании. В промышленном масштабе гидрирование твердого топлива впервые было организовано в 30-х годах XX века в Германии и получило развитие в связи с необходимостью использовать для производства моторных топлив тяжелых смолистых нефтей с высоким содержанием серы. В настоящее время в различных странах работают установки деструктивной дегидрогенизации топлив производительностью от 200 до 1600 т/сутки.

Гидрирование твердого топлива представляет деструктивный каталитический процесс, протекающий при температуре 400-560°С под давлением водорода 20 -

10 МПа. В этих условиях происходит разрыв межмолекулярных и межатомных (валентных) связей в органической массе топлива и протекают реакции:

деструкции и деполимеризации высокомолекулярных структур угля

{С}n + пH2 → СnН2n;

гидрирования образовавшихся алкенов;

деструкции высших алканов с последующим гидрированием алкенов и образованием алканов меньшей молекулярной массы

CnH2n+2 → CmH2m+2 +CрH2p + H2 → CрH2p+2;

гидрирования конденсированных ароматических систем с последующим разрывом цикла и деалкилированием

раскрытия пятичленных циклов с образованием изоалканов и другие.

Так как процесс гидрогенизации протекает в избытке водорода, то реакции полимеризации и поликонденсации первичных продуктов деструкции подавляются и при достаточно высоком отношении водород/углерод продукты уплотнения почти не образуются.

Одновременно с гидрированием углеродных соединений протекают реакции гидрирования соединений, содержащих серу, кислород и азот по реакциям, аналогичным реакциям гидроочистки нефтепродуктов (глава VII).

Процесс гидрогенизации является каталитическим. В качестве катализаторов используют контактные массы на основе соединений молибдена, никеля или железа с различными активаторами, например:

МоО3 + NiS + СаО + ВаО + А12О3.

катализатор активатор носитель

Изменением параметров процесса (температура, давление, время контактирования) и состава катализатора процесс гидрогенизации может быть направлен в сторону получения продуктов заданного состава. Выход жидких и газообразных продуктов гидрирования твердого топлива существенно зависит от содержания в нем летучих веществ, то есть от степени его углефикации. Угли с высокой степенью углефикации (антрацит, тощие угли) не могут быть использованы в качестве сырья для гидрогенизации. Из топлив для этой цели пригодны бурые угли или каменные угли с отношением водород/углерод не ниже 0,06 и содержанием золы не более 0,13 мас. дол.

Процесс гидрогенизации твердых топлив может проводиться в жидкой или паровой фазе. Из многочисленных технологических схем жидкофазной гидрогенизации наиболее экономичной является циклическая схема. Она отличается от других меньшим расходом водорода, более низкими температурой и давлением процесса и позволяет полностью использовать все компоненты перерабатываемого сырья. Принципиальная схема подобной установки гидрогенизации приведена на рис.1.8.

В результате гидрогенизации всех видов твердого топлива образуются жидкий продукт, содержащий изоалканы и нафтены, используемый в качестве сырья для каталитического риформинга и гидрокрекинга, а также котельное топливо и газ.

Рисунок 1.8. Циклическая схема жидкофазной гидрогенизации топлива: 1 - аппарат подготовки сырья; 2 - насос для пасты; 3 - реактор гидрирования; 4 - центрифуга; 5, 6 - ректификационные установки; 1 - нейтрализатор; 8 - реактор гидроочистки

Изобретение относится к химической технологии, а именно к сжижению углей и может быть использовано для получения синтетических моторных топлив. Способ гидрогенизации угля включает приготовление углемасляной пасты, содержащей уголь, пастообразователь на основе продуктов термического модифицирования высококипящей фракции угольного гидрогенизата в среде паров воды на оксидах железа при температуре 450-500°С и железосодержащий катализатор, подвергнутый механохимической обработке и диспергированный с использованием ультразвука во фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей при температуре 180-300°С и взятой в количестве 5-20% от массы вышеуказанного пастообразователя, с последующим введением ее в пастообразователь. Далее осуществляют нагрев углемасляной пасты при повышенном давлении в среде водорода с последующим выделением целевых продуктов. Техническим результатом изобретения является повышение качества дистиллятных фракций жидких продуктов гидрогенизации угля за счет снижения содержания серы без снижения их выхода. 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к ожижению углей, и может быть использовано для получения дистиллятных фракций жидких угольных продуктов с низким содержанием серы, являющихся компонентами синтетических моторных топлив.

Гидрогенизация угля осуществляется при повышенной температуре под давлением водорода в присутствии катализаторов в среде пастообразователей, обладающих водородно-донорными свойствами. Известен ряд способов гидрогенизации угля с использованием в качестве катализаторов порошкообразной железной руды или железосодержащих отходов от переработки руд, активированных добавками серы или серусодержащими соединениями . Конверсия угля увеличивается при совместной обработке катализаторов и серы в энергонапряженных мельницах - активаторах .

Недостатком вышеперечисленных способов является повышенное содержание серы в получаемых дистиллятных фракциях.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ гидрогенизации угля, включающий приготовление углемасляной пасты из угля, пастообразователя и железосодержащего катализатора, подвергнутого механохимической обработке совместно с серой, нагрев пасты при повышенном давлении в среде водорода с последующим выделением целевых продуктов. В качестве пастообразователя используют высококипящую фракцию угольного гидрогенизата после ее термического крекинга в среде паров воды на оксидах железа при температуре 450-500°С с последующим смешением пастообразователя с катализатором перед приготовлением углемасляной пасты .

Недостатком данного способа является низкое качество целевых продуктов из-за повышенного содержания серы в дистиллятных фракциях. Полученные в процессе гидрогенизации продукты невозможно использовать в качестве компонентов моторных топлив без дополнительной гидроочистки. Кроме того, к недостаткам способа следует отнести длительность и недостаточную степень диспергирования катализатора в вязком пастообразователе механическим перемешиванием.

Задачей изобретения является повышение качества дистиллятных фракций жидких продуктов гидрогенизации угля за счет снижения содержания серы без снижения их выхода.

Поставленная задача достигается тем, что в способе гидрогенизации угля, включающем приготовление углемасляной пасты из угля, пастообразователя на основе продуктов термического модифицирования высококипящей фракции угольного гидрогенизата в среде паров воды на оксидах железа при температуре 450-500°С и железосодержащего катализатора, подвергнутого механохимической обработке, нагрева пасты при повышенном давлении в среде водорода с последующим выделением целевых продуктов, согласно изобретению катализатор, подвергнутый механохимической обработке, диспергируют с использованием ультразвука во фракции продуктов гидрогенизации, выкипающей при температуре 180-300°С и взятой в количестве 5-20% от массы пастообразователя с последующим введением в пастообразователь.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличительными признаками являются:

Использование в качестве пастообразователя смеси 95-80 мас.% продуктов термического модифицирования высококипящей фракции угольного гидрогенизата в среде паров воды на оксидах железа при температуре 450-500°С и 5-20 мас.% фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей в интервале 180-300°С.

Известно, что механическая обработка рудных материалов в энергонапряженных мельницах-активаторах сопровождается не только уменьшением частиц измельчаемого материала, но и их интенсивным агрегированием с образованием агломератов, имеющих сложную структуру. При добавлении таких материалов к углемаслянной пасте при интенсивном перемешивании разрушение агломератов не происходит, что существенно снижает эффективность использования подобных каталитических систем. Разрушение агломератов может быть достигнуто обработкой ультразвуком в определенных условиях в среде воды и в ряде органических растворителей. Предварительно проведенные исследования показали, что эффективное диспергирование железорудных катализаторов этим методом в продуктах термического модифицирования высококипящей фракции угольного гидрогенизата в среде паров воды на оксидах железа, используемого в прототипе в качестве пастообразователя, не может быть достигнуто в виду высокой вязкости последнего. Нами установлено, что диспергирование катализатора с использованием ультразвука осуществляется в среде продуктов гидрогенизации, выкипающих в интервале 180-300°С с последующим добавлением полученной смеси в необходимом количестве в пастообразователь.

Сущность изобретения поясняется конкретными примерами.

Пример 1. Гидрогенизацию угля проводят в лабораторном вращающемся автоклаве емкостью 0,25 литра. В качестве пастообразователя используют фракцию, выкипающую выше 400°С, продуктов термического модифицирования при 470°С остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров воды в присутствии оксидов железа.

Приготовление катализатора для процесса гидрогенизации угля осуществляют следующим образом: концентрат флотации хвостов электромагнитной сепарации железных руд предварительно подвергают механохимической обработке в мельнице-активаторе центробежно-планетарного типа (АГО-2). Далее, в барабан активатора емкостью 0,15 литра загружают 8,8 г рудного катализатора, 110 г стальных шаров диаметром 8 мм, добавляют 40 мл дистиллированной воды и 0,16 г гидроксида натрия (0,1 М раствор), после чего его закрывают и производят обработку в течение 30 минут при скорости вращения барабана 1820 об/мин. В этих условиях центробежное ускорение, развиваемое мелющими телами составляет 600 м×c -2 .

Из полученной пульпы отбирают аликвотную часть из расчета 0,30 г рудного материала, добавляют к 0,30 г фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей в интервале 180-300°С (2,5% к массе пастообразователя), и обрабатывают ультразвуком с использованием диспергатора УЗД1-0,063/22 в течение 3 мин. В полученной смеси после диспергирования отмечено интенсивное образование осадка. Полученную пульпу катализатора добавляют к 11,7 г фракции, выкипающей выше 400°С продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров при 470°С в присутствии оксидов железа, и интенсивно перемешивают в течение 15 минут. Соотношение фракции продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров воды в присутствии оксидов железа (компонент 1) и продуктов гидрогенизации угля, выкипающих в интервале 180-300°С (компонент 2) в пастообразователе составляет 97,5 мас.% и 2,5 мас.%, соответственно.

К приготовленной смеси пастообразователя и катализатора добавляют уголь (соотношение уголь: пастообразователь = 1:1). Автоклав закрывают, подают водород до давления 5,0 МПа. При непрерывном вращении автоклав нагревают, по достижении 430°С выдерживают при этой температуре в течение 60 минут. Затем автоклав охлаждают, непосредственно из автоклава под вакуумом отгоняют продукты, выкипающие в условиях, эквивалентных интервалу температуры кипения при нормальных условиях выше 180°С. Продукты разделяют на водную и углеводородную фракции (далее фракция с температурой кипения выше 180°С) декантацией. Затем содержимое автоклава экстрагируют толуолом, от экстракта отгоняют фракцию, выкипающую в интервале 180-300°С. Содержание серы в полученных фракциях определяют по стандартной методике с использованием анализатора «Flash ЕА-1112, Thermo Quest». Полученные результаты приведены в таблице.

Пример 2. Аналогично примеру 1, за исключением того, что после механохимического активирования катализатора из полученной пульпы отбирают аликвотную часть из расчета 0,30 г рудного материала, добавляют к 0,60 г фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей в интервале 180-300°С (5,0% к массе пастообразователя) и обрабатывают ультразвуком с использованием диспергатора УЗД1-0,063/22 в течение 3 мин. После диспергирования образуется гомогенная смесь, образование осадка не отмечается в течение более 1 часа после диспергирования.

Полученную пульпу катализатора добавляют к 11,4 г фракции, выкипающей выше 400°С продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров воды при 470°С в присутствии оксидов железа и интенсивно перемешивают в течение 15 минут. Соотношение фракции продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров воды в присутствии оксидов железа (компонент 1) и продуктов гидрогенизации угля, выкипающих в интервале 180-300°С (компонент 2) в пастообразователе составляет 95 мас.% и 5 мас.%, соответственно.

Пример 3. Аналогично примеру 1, за исключением того, что после механохимического активирования катализатора из полученной пульпы отбирают аликвотную часть из расчета 0,30 г рудного материала, добавляют к 1,2 г фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей в интервале 180-300°С (10,0% к массе пастообразователя), и обрабатывают ультразвуком с использованием диспергатора УЗД1-0,063/22 в течение 3 мин. После диспергирования образуется гомогенная смесь, образование осадка не отмечается в течение более 1 часа после завершения диспергирования.

Полученную пульпу катализатора добавляют к 10,8 г фракции, выкипающей выше 400°С продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров при 470°С в присутствии оксидов железа и интенсивно перемешивают в течение 15 минут. Соотношение фракции продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров в присутствии оксидов железа (компонент 1) и продуктов гидрогенизации угля, выкипающих в интервале 180-300°С (компонент 2) в пастообразователе составляет 90 мас.% и 10 мас.%, соответственно.

Пример 4. Аналогично примеру 1, за исключением того, что после механохимического активирования катализатора из полученной пульпы отбирают аликвотную часть из расчета 0,30 г рудного материала, добавляют к 2,4 г фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей в интервале 180-300°С (20% к массе пастообразователя), и обрабатывают ультразвуком с использованием диспергатора УЗД1-0,063/22 в течение 3 мин. После диспергирования образуется гомогенная смесь, образование осадка не отмечается в течение более 1 часа.

Полученную пульпу катализатора добавляют к 9,6 г фракции, выкипающей выше 400°С продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров при 470°С в присутствии оксидов железа и интенсивно перемешивают в течение 15 минут. Соотношение фракции продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров в присутствии оксидов железа (компонент 1) и продуктов гидрогенизации угля, выкипающих в интервале 180-300°С (компонент 2) в пастообразователе, составляет 80 мас.% и 20 мас.%, соответственно.

Пример 5. Аналогично примеру 1, за исключением того, что после механохимического активирования катализатора из полученной пульпы отбирают аликвотную часть из расчета 0,30 г рудного материала, добавляют к 3 г фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей в интервале 180-300°С (25,0% к массе пастообразователя), и обрабатывают ультразвуком с использованием диспергатора УЗД1-0,063/22 в течение 3 мин. После диспергирования образуется гомогенная смесь, образование осадка не отмечается в течение более 1 часа.

Полученную пульпу катализатора добавляют к 9 г фракции, выкипающей выше 400°С продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров при 470°С в присутствии оксидов железа, и интенсивно перемешивают в течение 15 минут. Соотношение фракции продуктов термического модифицирования остатков дистилляции угольного гидрогенизата в среде паров в присутствии оксидов железа (компонент 1) и продуктов гидрогенизации угля, выкипающих в интервале 180-300°С (компонент 2) в пастообразователе, составляет 75 мас.% и 25 мас.%, соответственно.

Полученные результаты показывают снижение степени конверсии и выхода дистиллятных фракций.

Пример 6. (Реализация способа по прототипу).

Гидрогенизацию угля проводят в лабораторном вращающемся автоклаве емкостью 0,25 литра. В качестве пастообразователя используют фракцию, выкипающую выше 400°С продуктов термического крекинга в среде паров воды остатков дистилляции угольного гидрогенизата. Парокрекинг осуществляется при 470°С, давлении 3 атм в отсутствии водорода в присутствии оксидов железа.

Приготовление катализатора для процесса гидрогенизации угля осуществляют следующим образом: концентрат флотации хвостов электромагнитной сепарации железных руд предварительно подвергают совместной с элементарной серой механохимической обработке в мельнице-активаторе центробежно-планетарного типа (АГО-2), из расчета 0,30 г катализатора (2,5 мас.% к весу сухого угля) и 0,24 г серы (2,0 мас.% к весу сухого угля). Далее, в барабан активатора емкостью 0,15 литра загружают 8,8 г рудного катализатора, 7,0 г элементарной серы и 110 г стальных шаров диаметром 8 мм до полного заполнения барабана добавляют 80 мл дистиллированной воды и 0,32 г гидроксида натрия (0,1 М раствор), после чего его закрывают и производят обработку в течение 30 минут при скорости вращения барабана 1820 об/мин. В этих условиях центробежное ускорение, развиваемое мелющими телами, составляет 600 м×с -2 . Полученную пульпу катализатора вводят в пастообразователь при интенсивном перемешивании в течение 1 часа.

К приготовленной смеси пастообразователя и катализатора добавляют уголь (соотношение уголь:пастообразователь = 1:1). Автоклав закрывают, подают водород до давления 5,0 МПа. При непрерывном вращении автоклав нагревают, по достижении 430°С выдерживают при этой температуре в течение 60 минут. Затем автоклав охлаждают, непосредственно из автоклава под вакуумом отгоняют продукты, выкипающие в условиях, эквивалентных интервалу температуры кипения при нормальных условиях ниже 180°С. Продукты разделяют на водную фракцию и углеводородную фракцию (далее фракция с температурой кипения ниже 180°С) декантацией. Затем содержимое автоклава экстрагируют толуолом, от экстракта отгоняют фракцию, выкипающую в интервале 180-300°С. Содержание серы в полученных фракциях определяют по стандартной методике с использованием анализатора «Flash EA-1112, Thermo Quest». Полученные результаты приведены в таблице.

Таким образом, в предлагаемом изобретении диспергирование катализатора с использованием ультразвука во фракции продуктов гидрогенизации угля, кипящей в интервале 180-300°С и взятой в количестве 5-20% от массы пастообразователя, позволяет резко снизить содержание серы в дистиллятных продуктах, получать сопоставимые с прототипом показатели по степени конверсии угля и выходу дистиллятных фракций.

Способ гидрогенизации угля, включающий приготовление углемасляной пасты, содержащей уголь, пастообразователь на основе продуктов термического модифицирования высококипящей фракции угольного гидрогенизата в среде паров воды на оксидах железа при температуре 450-500°С и железосодержащий катализатор, подвергнутый механохимической обработке, нагрев пасты при повышенном давлении в среде водорода с последующим выделением целевых продуктов, отличающийся тем, что катализатор, подвергнутый механохимической обработке, диспергируют с использованием ультразвука во фракции продуктов гидрогенизации угля, выкипающей при температуре 180-300°С и взятой в количестве 5-20% от массы вышеуказанного пастообразователя, с последующим введением в пастообразователь.

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам получения жидких углеводородов из твердого топлива (торф, горючие сланцы, лигниты, бурые и каменные угли) и углеродистого материала промышленных отходов (отходы углеобогащения, нефтепереработки, лигнины, пластические массы, резины и др.) и может быть использовано в углехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу получения жидкофазных и газообразных продуктов из твердых горючих ископаемых (ТГИ), таких как уголь, сланцы, богхеды, сапропелиты, торф и другие органические вещества, для получения жидкого и газообразного топлива полуфункционального применения в качестве сырья для изготовления моторного и других видов топлива

Изобретение относится к устройству и способу получения дизельного топлива из углеводородсодержащих отходов, при этом подаваемые вещества - сухие отходы, остаточное масло, нейтрализующее вещество и катализатор - связаны с системой (103) подачи через воронку-смеситель (109) и сборник (104), который граничит с питающей емкостью (102), причем питающая емкость (102) через каналы (110) контура циркуляции масла соединена со сборником (115), высокопроизводительный камерный волновой смеситель (101) на стороне всасывания имеет соединяющий его с питающей емкостью (102) трубопровод, а на напорной стороне соединен с желобом (113) испарителя (114), соединенного с дистилляционной колонной (118), в которой установлен конденсатор (119), который через трубопроводы (124) и (126) соединен с приемником (125) продукта - дизельного топлива, причем ниже испарителя (114) расположен сборник (115), который через регулировочный клапан (130) соединен с нагревательной камерой (132), имеющей на выходной стороне шнековый выпуск (133), соединенный с емкостью (134) для остатков

Изобретение относится к многоэтапному способу ожижения углеродосодержащего твердого топлива, причем такой способ включает следующие этапы: 1) один или несколько видов углеродосодержащего твердого топлива смешивают с мазутом до образования топливо-мазутной суспензии, после чего такую топливо-мазутную суспензию обезвоживают при помощи нагревания и далее частично ожижают путем гидрогенизации при низко-среднем давлении, в результате чего образуются легкие компоненты нефти и мазутные шламы; 2) легкие компоненты нефти, полученные на этапе 1), гидрорафинируют для получения очищенной нефти; 3) мазутные шламы, полученные на этапе 1), газифицируют для получения синтетического газа; 4) синтетический газ, полученный на этапе 3), при помощи обычного процесса синтеза Ф-Т преобразуют в нефть синтеза Ф-Т; 5) нефть синтеза Ф-Т, полученная на этапе 4), далее проходит гидрорафинацию и гидрокрекинг для получения очищенной нефти, которую далее фракционируют для получения высококачественных нефтяных продуктов, включая сжиженный нефтяной газ (СНГ), бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и другие соответствующие химические продукты

Изобретение относится к способу непосредственного термохимического преобразования высокомолекулярных органических исходных продуктов в низкомолекулярные органические продукты, которые при комнатной температуре существуют в виде маловязких жидкостей и являются горючими, включающему следующие стадии: 1) подготовку в реакторе исходного продукта, по меньшей мере одного восстанавливающего газа и труднолетучих фракций продукта, 2) шоковое нагревание подготовленного исходного продукта до температуры реакции, 3) преобразование исходного продукта с использованием температуры, восстанавливающего действия газа и автокаталитического эффекта фракций продукта в парообразные продукты реакции и реакционный газ, 4) отделение реакционного газа при помощи конденсации с отводом конденсирующихся продуктов реакции, 5) кондиционирование отделенного реакционного газа при помощи выпуска по меньшей мере части газовой смеси, дополнительно при помощи подачи водорода и/или другого восстанавливающего вещества, в частности, в форме оксида углерода или тетралина, 6) возврат кондиционированного реакционного газа в реактор, при этом кондиционированный реакционный газ подвергают сжатию и предварительному нагреванию перед его возвратом в реактор

Изобретение относится к способу гидроконверсии тяжелого масла, выбираемого из сырой нефти, тяжелой сырой нефти, битумов из битуминозных песков, остатков перегонки, тяжелых фракций перегонки, деасфальтированных остатков перегонки, растительных масел, масел, полученных из угля и горючих сланцев, масел, полученных термическим разложением отходов, полимеров, биомассы, включающий направление тяжелого масла в зону гидроконверсии, осуществляемой в одном или более реакторов с псевдоожиженным слоем, в которые вводят водород, в присутствии подходящего гетерогенного нанесенного катализатора гидрирования, выполненного из носителя и активной фазы, состоящей из смеси сульфидов, один из которых получен из металла, принадлежащего группе VIB, а по меньшей мере еще один получен из металла, принадлежащего группе VIII, а также подходящего катализатора гидрирования, представляющего собой катализатор на основе сульфида Мо или W, нанодиспергированный в указанном тяжелом масле, и направление потока, поступающего из зоны гидроконверсии, в зону разделения, в которой отделенную жидкую фракцию, содержащую нанодисперсный катализатор, направляют рециклом в реактор(ы) с псевдоожиженным слоем

Изобретение относится к вариантам способа переработки угля и/или углеродсодержащих отходов в жидкое топливо, заключающийся в том, что в реактор для электроимпульсного измельчения подают уголь и/или углеродсодержащие отходы, органический растворитель при соотношении уголь и/или углеродсодержащие отходы: органический растворитель 1:2 и воду не менее 5 мас.% от угля и/или углеродсодержащих отходов, воздействуют на находящиеся в реакторе для электроимпульсного измельчения уголь и/или углеродсодержащие отходы, органический растворитель и воду электрическим высоковольтным разрядом, измельчают уголь и/или углеродсодержащие отходы в среде органического растворителя и воды, получая водоугольную органическую смесь, подают ее в реактор для электроимпульсного измельчения, повторно измельчают уголь и/или углеродсодержащие отходы в водоугольной органической смеси и выделяют ожиженное топливо из смеси с повторно измельченным углем или углеродсодержащими отходами, при этом водоугольную органическую смесь пропускают через приеморазделительный блок и золоотделитель. Используют различные виды электрического высоковольтного разряда: электрический высоковольтный разряд высокой частоты, электрический высоковольтный разряд прямоугольной формы, электрический высоковольтный разряд постоянного напряжения, электрический высоковольтный биполярный разряд, электрический высоковольтный биполярный разряд прямоугольной формы. В нескольких вариантах осуществления способа проводится дополнительно их гидродинамическая обработка. Технический результат - получение более высокой степени конверсии угля и/или углеродсодержащих отходов. 7 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу переработки лигнина в жидкие продукты и касается, в частности, способа переработки гидролизного лигнина в жидкие углеводороды и может быть использовано для получения жидких углеводородов (в т.ч. кислородсодержащих) в ходе переработки отходов деревообрабатывающей промышленности, в т.ч. целлюлозы и др. Предложен способ переработки лигнина в жидкие углеводороды, заключающийся в том, что гидролизный лигнин механически смешивают с катализатором, представляющим собой каталитическую систему на основе высокодисперсного металла, выбранного из группы, включающей Pt, Pd, Ni, Fe, нанесенного на углеродный носитель, способный нагреваться до высоких температур под воздействием СВЧ излучения, при массовом соотношении лигнин:катализатор в диапазоне 1-5:1, с последующим нагреванием полученной реакционной смеси до температуры 250-340°C под воздействием СВЧ излучения мощностью до 10 Вт в токе водорода при объемной скорости его подачи 500-1000 ч-1. Технический результатом явилось то, что предлагаемая совокупность существенных признаков изобретения позволила проводить процесс при атмосферном давлении, длительность которого составляет не более 30 минут, и при этом, как следствие, повышается производительность процесса, а также удалось упростить технологию его осуществления за счет проведения процесса при атмосферном давлении и, в отличие от прототипа, не требуется обработка гидролизного лигнина водой или спиртами в суперкритических условиях (при давлении 60-90 атм). Следует отметить, что процесс переработки гидролизного лигнина в условиях низкой СВЧ-мощности и умеренных температур позволил достичь достаточно высокого выхода жидких углеводородов. 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к сжижению углей и может быть использовано для получения синтетических моторных топлив