Способ выделения органических соединений из нефтеносных сланцев

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК С 10,1 1/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ(54) ( ЧЕСКИ СЛАНЦ ретор при д гаэоо ОРГАННЫХанца510 С ос м/с(56) 1. Патенткл. С 10 ,1 1/02 7) 1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯСОЕДИНЕНИЙ ИЗ НЕФТЕНО В, включающий нагрев с е водяным паром до 425 влении 7- 1034 кПа и ск разных продуктов 10-30ю отвод газообразных продуктов, полу" ченных в процессе нагрева, и последующее выделение из газообразныя про" дуктов углеводородов и двуокиси углерода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет предотвращения разложения кар бонатов в сланце, нагрев осуществляют в присутствии двуокиси углерода,2, Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на стадию нагрева сланца подают двуокись углерода, выделенную из газообразных продуктов нагрева.3. Способ по п.2, о т л и ч а ю -, щ и й с я тем, что выделенную из газообразных продуктов нагрева дву" окись углерода подают в верхйюю М нинюю части реторты.10 Способ осуществляется следующим образом.Измельченный и просеянный горючий сланец иэ бункера 1 подается в закрытый бункер 2, где нагревается до 49 С при давлении 241-483 кПа дымовым газом, подаваемым по линии 3. Изобретение относится к способамполучения органических материалов изнефтеносных сланцев и может быть использовано в нефтяной промышленности.Известен способ выделения органических соединений из неФтеносныхсланцев, вклюцающий нагрев сланца водяным паром до 425-510 С при давлеОнии 7-1034 кПа и скорости газообразных продуктов 6,0-305 см/с, отводгазообразных продуктов, полученных впроцессе нагрева, и последующее выделение,",з газообразных продуктовнагрева углеводородов и двуокиси уг"лерода ) 1) 15Горючие сланцы содержат большоеколичество карбонатов щелочных металлов, например карбонаты магния и/иликарбонаты кальция.В процессе нагрева сланца водяным 20паром до 425-510 ОС происходит разложение карбонатов, которое идет с поглощением тепла, что приводит к повышению энергозатрат на нагрев сланцадля выделения органических соединений,5Цель изобретения - снижение энергозатрат эа счет предотвращения разложения карбонатов в сланце.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу выделения органицеских соединений иэ нефтеносныхсланцев, включающему нагрев сланца вреторте водяным паром до 425-510 С придавлении 7- 1034 кПа и скорости газообразных продуктов 10-305 см/с, отвод З 5газообразных продуктов, полученных впроцессе нагрева, и последующее выде"ление иэ газообразных продуктов углеводородов и двуокиси углерода, нагревосуществляют в присутствии двуокиси 40углерода,На стадию нагрева сланца подаютдвуокись углерода, выделенную из газообразных продуктов нагрева.Выделенную из газообразных продуктов нагрева двуокись углерода подаютв верхнюю и нижнюю цасти реторц.На чертеже представлена схема установки для осуществления предлагаемого способа,50 После достижения в бункере 2 необходимого давления и температурыоткрывается клапан 4 и сланец поступает в подогреватель 5, который располагается между закрытым бункером 2и перегонной колонной 6. Перегретыйпар подается в подогреватель 5 полинии 7 через клапан 8, цтобы подогревать входящий горючий сланец дотемпературы конденсации воды при рабочем давлении перегонки.В подогреватель 5 может подаватьсявода по линии 9 через клапан 1 О.Из подогревателя 5 сланец поступает в перегонную колонну 6, в которуючерез распределительные устройства11 из трубопровода 12 подается перегретый водяной пар.Движущийся вверх перегретый водянойпар в противотоке контактирует с горючим сланцем, который движется внизпод действием силы тяжести. Перегретый водяной пар нагревает горючийсланец до температуры, необходимойдля пиролиза органических составляющих горючего сланца, при которой получают сланцевое масло, газы и твердый остаток, Необходимо, чтобы температура нагрева находилась в диапазоне450-485 С предпочтительно 450-470 С,давление - в диапазоне 6,9-1034 кПа,предпочтительно 241-517 кПа, а скорость газа - в диапазоне 10-508 см/с,лучше 10-305 см/с, наиболее предпочтительно 25-203 см/с,Из подогревателя 5 частично сконденсированные пары и газы, полученные в процессе нагрева сланца, иэ перегонной колонны 6 по линии 13 подаются в теплообменник 14, где парысланцевого масла и водяного пара конденсируются, а затем по линии 15 подаются в сепаратор 16. Водяной париз теплообменника 14 по линии 17 подается к компрессору 18, где его сжимают до давления, равного давлению вперегонной колонне. Водяной пар подповышенным давлением проходит черезпароперегреватель 19, где повышаютего температуру до 538 С и по линии12 подается в перегонную колонну 6.В сепараторе 16 несконденсированные газы отделяются от масла и водыи по лини 20 подаются в отделитель21 двуокиси углерода, который можетпредставлять собой подходящий отделитель общепринятого типа. Получаемыегазы содержат значительное обьемноеколичество двуокиси углерода, например 25-104 объема. В абсорбер 21 вводится соответствующая абсорбирую-. щая среда, например диэтаноламин, которая контактирует с несконденсированными получаемыми газами и выборочно абсорбирует из них двуокись углерода.Оставшиеся несконденсированные получаемые газы из абсорбера 21 через 10 линию 22 подают к общепринятым блокам обработки, Обогащенная двуокись углерода абсорбирующая среда транспортируется иэ абсорбера 21 по линии 23 в уловитель 21 двуокиси углерода. . 15Уловитель 24 может представлять общепринятый уловитель, например блок, в котором раствор нагревается до температуры, достаточной, цтобы уменьшить растворимость двуокиси уг лерода в абсорбирующей среде и, таким образом, извлечь практически всю. двуокись углерода из нее. 30 Абсорбирующая среда, из которойвыделена двуокись углерода, вводится25в рецикл в абсорбер 21 по линии 25.Извлеченный газ, содержащий двуокись углерода, который по существупредставляет двуокись углерода,транспортируется по линии 26. Существенная часть газа, содержащегодвуокись углерода, отводится черезлинию 27 и вводится в перегоннуюколонну 6 непосредственно над зонойгашения воды в ее нижней части, Может использовался компрессор 28 дляобеспечения достаточного давлениягаза, содержащего двуокись углерода,для ввода его в перегонную колоннучерез линии 26 и 27. Введение газа, 40содержащего двуокись углерода, вверхнюю часть подогревателя 5 сланцаи вблизи нижнего, конца перегонной колонны 6 не только обеспечивает относительно равномерное распределение га.45газа в перегонной колонне и подогревателе, но также служит в качествезапирающего газа для подогревателяи перегонной колонны, тем самым минимизируя утечки производимого газа 50через верхний клапан, соединяющийподогреватель и закрытый бункер, и через нижний конец перегонной колонны 6,Двуокись углерода имеет достаточноепарциальное давление, чтобы эффективно препятствовать разложению карбонатов щелочных металлов, содержащихсяв горючих сланцах. Масло, полученное в процессе нагрева, охлаждается до температуры конденсации воды при помощи впрыскивания воды, подаваемой по линии 29 через распределительные устройства 30. При контактировании с водой образуется горячий пар масла, который проходит в верх перегонной колонны, охлаждая получаемое сланцевое масло и в то же время увеличивая температуру в перегонной колонне.Переработанный сланец дробится при помощи роликовой дробилки 31 в присутствии воды, подаваемой по линии 32,Чтобы образовать пульпу, подходя- щую для транспортировки при помощи перекачки насосом, пульпу из бака 33 через насос 31 по линии 35 подают в блок извлечения переработанного сланца.П р и м е р, Два идентичных цилиндрических образца горючего сланца из образования Зеленной Реки, имеющие высокое содержание кальция и доломита нагревают в атмосфере НО (А)и в атмосфере Н О/СО 2 ( В).Соотношение между двуокисью углерода и водяным паром внутри реторты составляет приблизительно 0,35- 0,7 моль СО на моль водяного пара. Предпочтительно из количества водяного пара, циркулирующего через реторту.30-104 составляет СО, После этого остаточный углерод перегоняемого горючего сланца окисляют при помощи введения воздуха в пары газа, Образцы вначале взвешивают и затем взвешивают непрерывно в течение перегонки и окисления при помощи регистрации теплового баланса при температуре около 1182 С.Результаты этих измерений йриведеныв таблице.Относительная разница в потерях веса, вычисленных в этих измерениях, является непосредственным результатом разложения карбоната щелочного металла. Из сравнения измерений А и В ясно, что проведение испытаний В в атмосфере, имеющей парциальное давле" ние двуокиси углерода, приводит к эффективному предотвращению разложения карбоната при низкой температуреТаким образом, предлагаемый способ обеспечивает эффективное предотвращение разложения карбоната щелочного металла во время перегонки горючего сланца при.использовании перегретого% Эталонный уровень,водяного пара при температурах при"близительно 425-510 С что позволяетснизить энергозатраты, а также решитьпроблему разложения карбоната путемвведения значительной части перегоПотери веса во времяперегонки, г Потери веса, Ф от общего веса образца Потери веса во времяокисления, г Потери веса при окис"ленни, Ф от общеговеса образца Ц 006 6няемого, газа в рецикле для.обеспечения достаточного парциального давления двуокиси углерода, при этом стои" мость введения необходимой двуокиси 5 углерода минимальная,10 З 300 б Н,Стрижова цка Кор та виред Редактор С.Пекарь Тех Т.Мато ректорО,Т За илиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. ПроектняЩ/61 Тираж 503 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РаПодгьсно комитета СССР и открытий ска наб., д.