Устройство для подачи горячих твердых частиц, предпочтительно горячих частиц отработанного вещества, в перегонную емкость для экстракции углеводородов из углеводородсодержащего вещества

СОЮЗ СОВЕТСКИХииииииииииииииРЕСПУБЛИК с 5 ц 4 С 10 7 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ ССОф ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,";.;".- лН ПАТЕНТУ ии и. ии.и.(71) Нелл Интернэпщ Рисерч Маатсхаппий Б.В, (Ж)(72) Руди Эвертс и Питер Арне Калисваарт (Ж)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ГОРЯЧИХТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ, ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНО ГОРЯЧИХ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ОТРАБОТАННОГОВЕЩЕСТВА; В ПЕРЕГОННУЮ ЕМКОСТЬ ДЛЯЭКСТРАКЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ УГЛЕВОДОРОДСОДЕРЖАЦЕГО ВЕЩЕСТВА,Я 01482534 А 3 вещества, например иэ горючих сланцев, и позволяет повысить надежностьработы устройства для подачи горячихчастиц в перегонную емкость. Устройство содержит направляющее приспособление (НП) 41, установленное над ретортой под углом 5-10 к горизонтальной плоскости, на донной части НПили вблизи него расположено средствопсевдоожижения (СП), подсоединенноек средству для подачи псевдоожижающего газа (СППГ). Под НП установленыотводные емкости (ОЕ) 46-49 с СП иСППГ. ОЕ подсоединена к впускнымотверстиям 32-36 для горячих твердыхчастиц перегонной емкости. Устройство содержит распределительную емкость(РЕ) 42, имеющую вход 45 для горючихчастиц и выход с задвижкой, подсоединенный к НП, Под РЕ расположенаОЕ 50, имеющая СП и соединенная свходом 36 горячих частиц перегоннойемкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к области,связанной с экстрагированием углеводроодов иэ содержащего углеводородысубстрата, например иэ горючих сланцев, смолосодержащих песков или избитуминозного угля, путем нагреваниячастиц содержащего углеводородысубстрата в условиях почти полногоотсутствия уислорода при температуре 10как минимум, 400 ОС с целью получе;ния коксосодержащего отработанногосубстрата и выделенных в свободном,состоянии углеводородов с последую-щим восстановлением вЫцеленных в 15свободНом состоянии углеводородов,Цель изобретения - повышение на, дежности в работе,На фиг. 1 схематически показанареторта вместе с устройством для по: дачи горячих твердых частиц в нее,поперечный разрез на фиг. 2 - устройство подачи горячих твердых частиц, поперечный разрез.Перегонная емкость-реторта состоит из секций 1-5, которые располагаются последовательно и отделеныодна от другой перегородками 6-10.Под секциями 1-5 располагаются соответствующие камеры 11-15 подачи газа, Каждая секция 1-5 отделена отсмежной соответстуующей камеры 11-15подачи газа с помощью соответствующей перфорированной или пористойпластины 16-20. Кроме того, каждаякамера 11-15 подачи газа снабженасоответствующим входным отверстием21-25 для газа.Над каждой секцией 1-5 располагаются циклонные сепараторы 26-31, 40Кроме того, каждая секция 1-5 снабжена соответствующим входом горячихчастиц - впускным отверстием 32-36для подачи горячих твердых частиц,лучше всего горячих частиц отрабо 4танного субстрата, в различные секции 1-5, Эти впусные отверстия соединены с распределительной емкостью37 с целью обеспечения подачи горячих твердхы частиц в реторту,На одной боковой стороне ретортыобразовано впускное отверстие 38для подачи свежих или новых частицсодержащего углеводороды субстрата,которые обрабатываются в ретортеВыводная отпарная колонна 39 снабжена выпускным отверстием 40.Направляющее приспособление 4 1соединено с распределительной емкостью 42, снабжено двумя боковыми стенками 43 и верхней стенкой 44, что гарантирует большую изолированность направляющего приспособления и сводит к минимуму вероятность его загрязнения.Кроме того, поскольку предназначенные для переноса вдоль направляющего приспособления 4 1 частицы очень горячие, то рекомендуется облицовьг вать направляющее приспособление 4 1 и стенки 43 и 44 теплоизолирующим материалом, чтобы уменьшить потери тепла. Распределительная емкость 42 имеет вход для горячих частиц - впускное отверстие 45, через которое осуществляется подача горячих твердых частиц. В случае необходимости можно использовать два или более направляющих приспособлений 4 1, например три параллельных направляющих приспособления, причем каждое из них соединяется с распределительной емкостью 42, Направляющее приспособление или каждое направляющее приспособление 4 1 располагается над ретортой (фиг. 1) и снабжено несколькими отводными емкостями 46-49, в которых производится отбор погона, а ниже распределительной. емкости 42 располагается еще одна отводящая емкость 50. Емкости 46-50 в основном имеют идентичную конструкцию.Направляющее приспособление 41 снабжено соответствующим средством 51 песевдоожижения, например перфорированной или пористой пластиной, которая соединяется со средством 52 для подачи псевдоожижающего газа, Нижняя часть 53 каждой отводной емкости 46-50 выполнена конусообразной формы, Каждая конусообразная. нижняя часть 53 снабжена соответствующими средствами 54 псевдоожижения, например перфорированньви или пористыми стенками, которые соединяются со средством 52 для подачи газа.Нижние части 53 отводных емкостей 46-50 соединены с соответстуующими впускными отверстиями 32-36 для ввода горячих твердых частиц.Устройство работает следующим образом.Предназначенный для обработки содержащий углеводороды субстрат представлен горючим сланцем, используемые для нагревания горючего слан 14825ца горячие твердые частицы представлены горячими частицами отработанного или истощенного горючего сланца,которые подаются иэ соответствующейкамеры сгорания для обеспечения эффектного сгорания коксосодержащихчастиц отработанного или истощенного горячего сланца.В процессе нормального использования реторты предварительно нагретыечастицы горючего сланца (предпочтительный размер этих частиц равен примерно 3 мм) подаются в реторту черезвпускное отверстие 38. В это же время горячие частицы отработанного илиистощенного горючего сланца подаются через распределительную емкость37 и дальше через впускные отверстия32-36 в соответствующие секции 1-5. 20Через соответствующие впускные длягаза отверстия 21-25 в каждую камеру 11-15 подачи газа подается инертный газ или пар. Из различных камер.11-15 подачи газа пар проходит через 25соответствующие перфорированные илипористые пластины 16-20 и попадаетв соответствующие секции 1-5, чтобывызвать псевдоожижение массы частицгорючего сланца, присутствующих в 30каждой секции 1-5.Псевдоожижение массы частиц горючего сланца в каждой секции 1-5 вызывает интенсивное перемешивание частиц горючего сланца и обуславливаетинтенсивную передачу тепла от оченьгорячих частиц отработанного илиистощенного горючего сланца к новымчастицам горючего сланца. Нагреваниеновых частиц горючего сланца выэывает освобождение углеводородов изсвежих или новых частиц горючегосланца, Выделенные в свободном состоянии газообразные углеводороды,которые в данном случае являются конечным желаемым продуктом, вместе спаром проходят через циклбнные сепараторы 26-3 1 и попадают в выпускную трубу 55 для конечного продукта,откуда они отбираются и направляются на дальнейшую обработку. В ука 50занных циклонных сепараторах происходит разделение частиц горючегосланца, которые увлекаются выделенными в свободном состоянии углеводородами, и частиц пара с последующим55возвращением их в секции 1-5,Псевдоожиженные частицы горючегосланца проходят из секции 1 поверх 34аперегородки 6 и попадают в секцию 2,затем через перегородку 7, в секцию3, откуда через перегородку 8 в сек -цию 4, далее через перегородку 9 всекцию 5, иэ нее через перегородку1 О в выводную отпарную колонну 39.Чтобы гарантировать ровный и плавныйпоток массы псевдоожиненных частицгорючего сланца из одной секции вдругую, каждая из последующих перегородок 6-10 располагается чуть нижепредыдущей (фиг. 1). В отпарной колонне 39 из частиц горючего сланцаокончательно удаляются все остаткиконечного продукта, после чего этичастицы проходят к выпускному отверс.тию 40 отпарной колонны 39. Выходящие из отпарной колонны 39 частицы,которые образуют основную массу коксосодержащих частиц истощенного горючего сланца, направляются в соответствующую камеру сгорания с конечным образованием тепла и горячихчастиц истощенного или отработанногогорючего сланца,Горячие частицы истощенного илиотработанного горючего сланца иэкамеры сгорания поступают в распределительную емкость 42 через впускное отверстие 45 и проходят дальшек направляющему приспособлению 4 1или, если имеется несколько параллельных направляющих приспособлений.4 1, ко всем направляющим приспособлениям, соединенным с распределительной емкостью 42. Угол наклонанаправляющего приспособления 4 1 (илинаправляющих приспособлений) относительно горизонтальной плоскостидолжен быть небольшим, например 5-10поскольку псевдоожижающий газ, например пар, подается в направляющееприспособление 41 через средство 52для подачи псевдоожижающего газа ичерез средство 51 псевдоожинения,например через перфорированную или .пористую донную часть направляющегоприспособления 41. Этот псевдоожижающий гаэ вызывает псевдоожижениегорячих частиц истощенного горючегосланца, присутствующих в направляющем приспособлении 4 1, и последующееперемещение этих частиц вдоль последнего.Псевдоожиженные горячие частицыистощенного горючего сланца поступают в различные отводные емкости 4649, в которых производится отбор по14825346 гона, а затем эти горячие частицыиСтощенного горючего сланца вытекает непосредственно из распределительной емкости 42 и попадают в от-водную емкость 50.Емкости 46-50 постоянно заполняются горячими частицами истощенногогорючего сланца, в них происходитдгаэификация массы горячих частицистощенного горючего сланца, Чтобыгарантировать достаточную газификацию этой массы частиц истощенногогорючего сланца в емкостях, необходимо удерживать эти горячие частицы ве 1 чкостях 46-50 определенное время,Чтобы добиться желаемой скоростипотока горячих частиц истощенногогррючего сланца, иэ каждой емкости4-50 к соответствующим впускным отверстиям 32-36 необходимо пропускатьчерез средство 52 для подачи газаичерез средство 54 псевдоожижения,Например через перфорированные илипористые стенки конусообразных нижнихчастей 53 различных. емкостей, гаэ,например пар,Поток массы горячих частиц истоЩенного горючего сланца из каждойЕмкости в реторту можно регулироватьпомощью объема газа, например па 11 а, подаваемого на перфорированныели пористые стенки соответствующихмкостей, Например, в каждой секции-5 можно установить прибор для измерения температуры, с помощью котоРого можно контролировать температуру псевдоожиженного слоя в секциях.получаемые от этого прибора для измерения температуры сигналы используют в качестве входного сигнала длярегулирования объема газа, напримерпара, который необходимо подать наперфорированные или пористые стенкикаждой емкости. Таким образом, получают возможность регулировать скорость потока горячих частиц истощенного горючего сланца в каждой секции1-5 в зависимости от температурыпсевдоожиженного слоя в соответствующих секциях 1-5. 51015 55 Все оставшиеся еще горячие частицы истощенного горючего сланца проходят, например, в предварительныи нагреватель по линии 56 для последующего предварительного нагревания свежих или новых частиц истощенного горючего сланца перед моментом их 20 25 30 35 40 50 подачи но впускное отверстие 38 реторты,Средства псевдоожижения, которыеиспользуктся совместно в направляющем приспособлении 4 1 и емкостях 46-,50, представлены перфорированными илипористыми пластинами, Пористые пластины изготавливают, например, иэ пористого спеченного металла или изпористого керамического металла. Можно использовать систему из большегоколичества труб, снабженных большимколичеством отверстий, которая обеспечивает хорошее распределение псевдоожижающего газа,Формула изобретения 1. Устройство для подачи горячихтвердых частиц, предпочтительно горячих частиц отработачного вещества,в перегоннук емкость для экстракцииуглеводородов из углеводородсодержащего вещества, содержащее направляющее приспособление, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, направляющее приспособление расположено под углом 5-10к горизонтальной плоскости и устройство содержит средство псевдоожижения, расположенное ча донной частинаправляющего приспособления илиблизко к нему, средство для подачипсевдоож 4 жающего газа к средствупсевдоожижения, отводящую емкость,установленную под направляющим приспособлением и сообщающуюся с ним,средство псевдоожижения, установленное в отводящей емкости, средстводля подачи псевдоожижающего газа ксредству псевдоожижения отводящейемкости, причем отводящая емкостьподсоединена к впускному отверстиюдля горячих твердых частиц перегонной емкости,2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно содержит распределительную емкость, имеющую вход для горячих частиц и вьходс задвижкой, подсоединенный .к направляющему приспособлению. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит отводящую емкость, расположенную подраспределительной емкостью и соединенную с ее внутренней частью и с входом горячих частиц перегонной1482534 ство для подачи псевдоожижающего газав средство для псевдоожижения,Ри Составитель Р.Горяинова Редактор А.Козориз Кравчук Корректор М. Макс ехред нец Заказ 2705/59 Тираж 446 ВНИИПИ Государственного комитета по иэобрете 113035, Москва, Ж, Раушскроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгор агарина, 101 емкости, отводящая емкость имеетсредство для псевдоожижения и средПодписноеи открытиям при ГКНТ ССаб., д. 4/5