Способ обработки углей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) (11) я) С 10 С 1 0 фл ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ПАТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(54) (57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ УГЛЕЙ,содержащих щелочно-земельные металлы,перед их гидрированием, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюпредотвращения отложений в реакционной аппаратуре, размолотый и.предварительно высушенный до остаточнойвлажности 3-20 мас.Х бурый уголь сме"шивают с углеводородным высококипя"щим растворителем, нагревают до300-420 С и выдерживают под давлениемопри этой температуре в течение 1060 мин до достижения влажности 0,13 мас.7, после чего смесь охлаждаюти далее размалывают,2, Способ по п,.1, о тл ич яю щ и й с я тем, что нагрев смесиПРОИЗВОДЯТ ПРИ ПРОПУСКаНИИ УгЛЕКИСЛОго газа или азота,3. Ст;гоб тС тт.,1 О - 11 И Ч Я Ю1 с я те: что в смесь после,(ЛЯ)1(ЦЕ 1 ." Н (1 т Ге ЯД "ЪЯтоп 1 ЛЛ Г) "" э Я Изобретение относится к способам обработки углей., содержащих щелочно . земельные металлы. перед их гидрирующим разжижением,Известно, что при гидрогенизациккальцийсодержащих углей, в частностибурого угля. Образуются осадки с -:. в ,гсоким содержачием твердого веществе.которые в виде накипи налипаютнепример, на стенки реактора или няг". - вателя и при известных условиях вде агломерированных шариков, назван.ных из-за своей формы "икрой", могутдаже забить реактор. Эти осадки ми 11 е"ряльного происхождения и в качествеосновного вещества содержат кярбаняткальция. Их обра.зование в процессегидрирования является нежелательнымтак как в результате уменьшения проХодного сечения реактора снижаетсявремя пребывания в нем угля и вместес тем ухудшается качество реакцийпреобразования угля. При сильном соляном наросте может потребоватьсяостановка установки, что связано струдностямир присущими О истке яппаратуры высокого давления,Образование "икры" относится копределенной стадии расщепления угля и часто происходит в нижней трети реактора, Поскольку образованиеотложений солей зависит от температуры - быстрый рост обычно происходит только начиная с 370 С - замед 0ление этого процесса может быть достигнуто путем впрыскивания холодного масла в реактор. Полное подавлениеобразования отложений таким путем неможет быть достигнуто. Кроме того,нагружение процесса дополнительнымпотоком материала влечет за собойвозникновение новых проблем. Известен способ обработки углейдля уменьшения образования карбонатакалця при их Ожижении у глекислымгазом и . Парциальное давление углебыть 1:" 1 е"5 У ГЛЕН,С "ЦЕРжЯШИХ 11 огнс" Э Е;,;Е )г 1 н"Рметя 11 лы, персд дх ицрфговя 1;ы Г г. -тЕМ ПРЕДВаРИТЕЛЬНОГО ВЫСУШлт-;Я:,",: ВЯЭмолотого б бурого угля до Ост,-эи; - ;О 1влажности 3-20 мас,7 последуопегоСМЕШЕНИЯ ЕГО С РаС -.ВОРИтЕЛЕМ, НаГРЕва до 300-А 20 бС и 11 ыдерживяния подДЯВЛЕНИЕМ ПРИ Этой тЕМПЕРатУРЕ В ТЕчение 10-бО мин до,цостижения влажности 0,1-3 мас,.7 последуиц 1 его охлаждения смеси и дял 1,ней 1 его;. рязмоля.Нагрев смеси производят 11.,; лО"пускании углекислого гязя или азота.Кроме того. и с".есь после ОхягдЕНИя двбаВЛяЮт КатЯЛИЗЯтор Гнд-.рогенизации, 1122232Не следует стремиться к снижениювлажности угля менее чем 3 мас,7.,поскольку н этих случаях Обычныеспособы сушки неэкономичны. Влажностьзакладьваемого угля в названных пределах не влияет на результат,при соответствующей изобретению обработке угля., 1 охет сказаться выгогвым при более высоких влажностях несколько увеличить время реакции, В качестве 10 примешиваемого масла могут быть приене;Э 1, напрллер. тяжелые масла из Гидпогени:- апии угля. ИО также и дру гие масла, как фракции нефти, полу- коксовые ас:.;.а,. остаточные фракции 15 масел, Также может оказаться выгодным катализатор, .предусмотренный для гидрирования угля. поню или частично добавлять уже в смесь угля с маслом. чтобь; использовать троцесс, 2 Оповъшающий итенсивиость перемешива-ния между углем и катализатором, Отрицательного влияния на ход реакции при тепловой ;бргботке при этом не проявляется. Однако возможно также катализатор сьачала добавить в смесь угля с маслом, подлежащую Обработке. и смешанный с ней размалывать.Смесь пагревают до такой температуры .чтобы в зависимости от выбранной температурь. и давления паров высококипящего: в ;псла не бъло никакого испарен 1 я долевых частей масл всмеси, Нагрев смеси может пвоисходить,. напримев так, что постоянно одна -асть прсходит через нагреватель, Целесообразно во время нагревапонижать влажность смеси, например, до значения меньше чем 3 лас:Х в особенчости меньше чем 1 мас,7. С этой целью образуещийся водяной пар удаляют из нагревательного сосуда, причем этот процесс при необходимости может быть активизирован путем про-. пускания инертного газа, например азота или углекислого газа в качестве стрип-газа, известным образом. При этом следят за соответствующим изменением состава отходящего газа.Продолжительность тепловой обра ботки смеси угля с маслом выбирают между 10 и 60 мин, в частности между 30 и 60 мин, При этом щелочно-земельный кгрбонат осаждается на зернах уг- ля в форме, которая в ходе последу юшего гидрирования нерастворима и не приводит к отложениям в аппаратуре гидрирования. Напротив, соль полностью выводится из аппаратурь вместе с остатками от гидрирования.По окончании тепловой обработки смесь охлаждают обычньм образом и подвергают ее последующему размалыванию до величины зерен, подходящей для заложения в систему гирогенизационного сжижения. Смесь может бытьподведена также непосредственно в систему гидрирования при соответствующем повышении давления.Наиболее благоприятный размер зерен для предварительной обработки по изобретению составляет 2-3 мм,Возможно также подвергать уголь тепловой обработке в соответствии с изобретением при размере зерен, который требуется для гидрирующего разжижения, Эта величина находится в интервале от 0 до 0,5 мм, преимущественно от 0 до 0,1 мм.На чертеже приведена принципиальная технологическая схема осуществления способа, объединенная с примером его конкретного осуществления.П р и м е р.Рейнский бурый уголь с влажностью 60 вес.7 после предварительной сушки до влажности в 6-8 вес.Е мелко размолот. После размола уголь содержит, вес.7: зола 4,6; летучие составные части 44,0, щелочные зем- ли В каждом случае 60 вес.ч. бурого угля подают по линии 1 на смешение в смеситель 2, куда по линии 3 подают 100 вес,ч. тяжелого масла с пределом кипения " 245-440 С, полученного приОгидрировании угля. Путем круговой циркуляции потока смеси и соответствующего ее нагрева в нагревателе 4 смесь сначала нагревают до - 120 С,О причем влажность должна быть понижена до - 1-2 мас.7. Продолжая повышать температуру, смесь под повышенным давлением нагревают до конечной температуры, равной 300-420 С. При этомОвлажность угля понижается до0,1 мас.7. Водяной пар уходит вместе с окисью углерода, углекислым газом и небольшиМ количеством низкокипящих углеводородов по трубопроводу 5. В случае, если в смеситель 2 вводится по линии 6 инертный газ, например азот, он также удаляется по трубопроводу 5. По истечении времени реакции нагрев прекращается, смес.ь охлаждается в охладителе 7 и размалывается в мельнице 8 вместе с катализаЗаказ 8012/46 Тираж 488 ПодписноеВИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.у д.4/5 Филиал ЛПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 тором гидрирования, который вводитсяпо линии 9. Приготовленная такимобразом смесь через сборник 10 попа"дает на гидрирующее ожижение,В качестве показателя действенности тепловой обработки устанавливается содержание связанного в виде карбоната - С 02, которое в необработанной смеси составляет около 0,3 вес. ,В опытах проводимых при 20 бар и 10400 ОС, но разном времени реакции получают следующие содержания карбоната; при 60 мин, превращение с 0,3 на2,4 вес,карбоната ф 40 мин. превра"щение с 0,3 на 1,8 вес.карбоната,10 мин превращение с 0,3 на1, 1 вес.карбоната.При давлении 20 бар и времениреакции 40 мин, но разных температурах получают следующие содержания щ карбоната: при 420"С, превращение с 0,3 на 2,6 вес.% карбоната, 400 С, превращение с 0,3 на 2,4 вес.% карбоната 300 С, превращение с 0,3 на 1, 1 вес.карбоната.При давлении 15 бар и температуре 420 С, но разном времени реакцииовлажность в обработанном угле следующая: при 50 Фин 0,1 вес. ., при 15 мин 1,8 вес.%.Результаты опытов не зависят от влажности угля, подвергавшегося тепловой обработке, поскольку она находится в пределах от 3 до 20 вес, . Таким образом, гидрирование угля, предварительно обработанного в соответствии с изобретением, можно проводить без отложения солей при прочих обычных условиях.