Способ переработки буроугольной пыли

СОНИ СОВЕТСНИХСОЦЕЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 53/04 С 10 т. 51)5 С ТВЕННЫЙ КОМИТЕТетиниям и отнрцтиямССР ГОСУД АРС ЕОВЗИ 8 вА:.Е;: Ь,Бц.НЯ Б:, . БЛ Я О ТЕ 1 А(71) Институт физико-органической химии и углехимии АН УССР(53) 662,73:662,742(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 1333699, кл. С 10 Ь 9/02, 1985.Авторское свидетельство СССР 9 1175958, кл. С 10 Ь 5/00 е 1983 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БУРОУГОЛЬНОЙ ПЫЛИ(57) Изобретение относится к технологии переработки низкосортных не- спекающихся углей, в частности к спо-,: собу переработки буроугольной пыли с выделением жидких, газообразных продуктов и агломерированного полукокИзобретение относится к комплексной переработке низкосортных неспекающихся углей, в частности к способу переработки буроугольной пыли с одновременным получением жидких газообразных продуктов и окускованного полукокса, которые могут быть ис- . пользованы в химической промышленности, в быту, на электростанциях и других отраслях народного хозяйства.Цель изобретения - увеличение выхода жидких продуктов из буроугольной пыли.П р н м е р 1, Берут навес роугольной пыли фракции С 0,5 личестве 40 г, что соответств ЯО 3 562352 са, которые могут быть использованы в химической промышленности, в быту и на электростанциях в качестве топлива, а также в других отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является повышение выхода жидких про дуктов из буроугольной пыли. Укаэанная цель достигается тем, что буроугольную пыль смешивают с 3-5 Е-ным водным раствором гидроксида калия, затем в смесь при перемешивании добавляют 1-47-ный раствора в органическом растворителе пероксида кумила при мас-. совом отношении расхода пероксида кумила к буроугольной пыли 0,2-1,0 и затем смесь подвергают термообработ- а ке при 400-450 С в течение 0,7.-3 ч Е в автоклаве с выделением жидких, газообразных продуктов и агломерированного полукокса. 1 э.п. ф-лы, С: ,8 табл,органической массе угля (ОИУ) 16,2 г, навеску смешивают с 30 г 5 Е-ного вод- фф ного раствора гидроксида калия, затем фф в смесь добавляют 8 г 1%-ного раст- фф вора пероксида кумила в тетралинеМ (при массовом отношении пыли к раствору пероксида кумила 0,2) при перемешивании. Загружают полученную смесь в автоклав объемом 0,5 л и нагреваЬт его со скоростью 11+1 С/мин до 400 С с выдержкой при 400 С в течение 1 ч еаЬ прн давлении выделяющихся парогазовых продуктов 4 ИПа; Затем парогазовую смесь выпускают через системухолодильников и изучают количественный и качественный состав выделяющих 1562352ся жидких газообразных продуктов и полукокса.В результате опыта получают 2,4 л газообразных веществ, 7 3 г жидкихУ 5 продуктов и 6,5 г агломерированного полукокса в виде одного куска. Степень конверсии ОМУ в жидкие и газообразные продукты 60,2%.В табл. 1 представлены опыты для других органических растворителей для пероксида кумила по примеру 1 с характеристикой по выходу полученных продуктов по сравнению с известным способом (опыт 1), 15П р и м е р 2. Осуществляют по примеру 1, но нагрев в автоклаве ве-дут при 425 ОС в течение 1 ч.В результате опыта получают 2,7 л газообразных веществ., 7,3 г жидких 20 продуктов и 5,9 г агломерированного полукокса в виде одного куска.В табл, 2 представлены опыты для других значений температурного нагрева в автоклаве с характеристикой по 25 выходу полученных продуктов переработки буроугольной пыли по примеруП р н м е р 3, Берут навеску буро- угольной пыли в количестве 20 г, что соответствует ОИУ 81 г, Навеску 30 смешивают с 15 г 5%-ного раствора КОН идобавляют 1%-ный раствор пер" оксида кумила в тетралине в,массовом соотношении 1,0:0,2 (уголь;раствор пероксида). Методика обработки полученной смеси в автоклаве аналогична описанной в примере 1,В результате опыта получают 1,2 л газообразных веществ, 3,8 г жидких продуктов и 3,2 г агломерированного 4 О Йолукокса в виде одного куска, СтеПень конверсии ОИУ в жидкие и газообразные продукты 60,5%. П р и м е р 4, Берут навеску буро 45 угольной пыли в количестве 20. г, что соответствует ОИУ 8,1 г. Навеску смешивают с 15 г 5%-ного раствора КОН и 1%-ного раствора пероксида кумила в иетралине в массовом соотношении 1:1 уголь:раствор пероксида), Методика50 обработки полученной смеси в автоклаве аналогична описанной в примере 1В результате опыта получают 1,1 л ";азообразных веществ, 40 г жидких продуктов и 2,9 г агломерированного55 полукокса в виде одного куска. Степень конверсии ОИУ в жидкие и газообразные продукты 64,4%. В табл, 3 представлены опыты по примеру 1 зависимости концентрации раствора пероксида кумила от выхода полученных продуктов, в табл. 4 - опыты по примеру 1 зависимости выхода продуктов переработки буроугольной пыли от времени выдержки смеси при термообработке в автоклаве при 400 С; в табл. 5 - характеристики исходной буроугольной пыли и.агломерированного твердого топлива (полу- кокса), полученного по известному и предлагаемому способам (по примеру 1.); в табл. 6 - характеристика жидких продуктов; табл. 7 - характеристика газообразных продуктов; в табл, 8- характеристика продуктов переработки буроугольной пьли в зависимости. от величины соотношения бурового угля к раствору пероксида.Из приведенных в примерах 1-4 и табл. 1-8 данных следует, что по предлагаемому способу при указанньгк пределах режимных параметров достигает 1 ся увеличение (в 1,5-2 раза) выхода жидких продуктов по сравнению с известным.Наряду с жидкими продуктами образуется окускованный твердый остаток (полукокс), который является ценным энергетическим топливом,Пероксид кумила используют в предлагаемом способе в качестве источника радикалов. Для процесса термодеструкции угля необходимо применять высокотемпературные пероксиды, каковым является пероксид кумила, распадающийся на радикалы при )100 С. Это обусловлено тем, что деструкция органической массы бурового угля (ОМУ) более активно начинает протекать прио400-450 С, Радикалы распада пероксида рекомбинируют с углерод- и гетеро- атом-центрованными радикалами, образующимися при термохимической деструкции угля, способствуя образованию низкомолекулярных жидких продуктов. Они могут также присоединяться по месту отрыва функциональных групп и другим активным центрам, образующимся в угле при термодеструкции, Зто приводит к ослаблению меж- и внутрифрагментных связей в угле и увеличению конверсии его органической массы.Для растворения пероксида и смешивания его с углем используют орга1562352 5нические растворители. В качестве растворителей могут использоваться вещества, являющиеся донорами водорода 1(тетралин), а также бензол, хлорбензол, спирты. Применение доноров водорода способствует протеканию процесса термической деструкции угля и увеличению выхода жидких продуктов.В результате переработки органи О ческой массы угля по предлагаемому способу выделяется 400-450 кг жидких продуктов, 400 кг окускованного полу- кокса и 100-200 мЗ газа. 15 2, Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что термообработоку в автоклаве ведут при 400-450 С 20в течение 0 7-3 ч.Таблицаод продуктов Х от Степен Опыт Добавляемое вещество Внешний вндтвердого остатка (полукокса) ко их газооб- твердых разных (полукок Известный способ 6, 55,9 Предлагаемый спос 5,23985 ь-ный раствор КОН5 Х-ный раствор КОН Спекшийс То ж 0,0 20,0 раст- З 5 роксиила впнловом 48,2 Т аблица твер их газооразных 350 9,6 13,2 57,2 42,8 СлабоспесяСпекшийси450 152 392 60 45,1 18,3 36,6 63, 36,4 23,1 40,5 59, 24,6 3 42,1 57,4 400 32,0 Формула изобретения 1. Способ переработки буроугольной пыли включающий смешение буро неорганнчес- органическоекое 2 Х-ный раствор перокси да кумила в тетралине 3-ный раст вор пероксйда кумила вбензоле Х-ный вор пе да кум изопро спирте Темпе- Выход продуктратура, ОИУ угольной пыли с водным раствором гидроксида щелочного металла и послео дующую термообработку смеси до 450 С в автоклаве с выделением жидких, газообразных продуктов и агломерированного полукокса, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода жидких продуктов, перед термообработкой к смеси добавляют 1-4 Е-ный раствор. в органическом растворителе пероксида кумила при массовом отношении раствора пероксида кумила к буроугольной пыли 0,2-1,0. телень Внешний вид онвер- твердого осин ОРУ татка (полуХ кокса)1562352 Таблица 3 Выход продуктов, Е от ОМУ Степень Концентрация пероксида кумила в тетралине,Х конверсииОМУ, Х газообжидких твердых разных 39,7 18,4 45,0 15,2 45,8 15,0 46,0 . 15,2 46,2 15,4 46,6 15,4 47,0 15,5 47,3 15,7 41,9 39,8 39,2 38,8 38,4 .38,0 37,5 37,0 П р и м е ч а н и е: Темйература 400 С, время изотермической выдержки 1 ч, добавляемое неорганическое вещество - 5 Ж-ный раствор КОН, количество раствора КОН 1,0-0,75 мас.ч. (уголь;раствор). Т а б л и ц а 4 Выход продуктов, Х от ОМУ Степень конверсии011 У, Х жидких газооб- твердых зных 14,6 45,8 14,9 43,5 15,5 37,9 18,0 36,7 19,1 36,2 19,7 36,3 20,4 36,4 20,5 42,0 39,6 41,6 45,8 45,3 44, 44,0 43,6 41,5 54,2 56,5 621 63,3 63,8 63,7 63,6 58,0 аблица 5 трукУР лементньй впали Выходокускованногополукок ъе илн окусковаихнически аналн 9 Твер" дость Высша тепло Влагобщая,Ы.а Зольность Аь Выход ле- Стучих веществ,Ч 0+8 та сг раиля кДя/к о Гин бургу ость я 9 47, 4 б 7,4,0 23,2 о в при- лочи 392 87,0 46 2,7 5,7 460 Э,0 89,0 3,7 ,8 5,5 38,0 33000 2,0На сухое безвольное состояние. 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Времятемпературного воздействия, мин 30 40 60 90 120 150 180 240 Исходная буроуная пыльАгломерированнтвердое толлиполученноесутствии щ10 1562352 Таблица 6 Исследуемые параме оказатели при температуре кипе фракций, С,6 ,4 Т а ц а личес ТемператураС во газаиз 1 т СО СО,6 2,2 1,0 2,3 0,2 86,6 130 с 4,3 4,5 2,0 4,4 О,З 74,5 170 15,2 4,5 2,1 4,8 О,З 73, 200 400 425 . 450. аблица 8 Соотношение бурого угля к раствору пероксидакумнла, мас Степеньконверсии,Х от ОИУ продуктов, ЯОИУ их газооб- твердых 45,1 45,8 46,3 46,7 П рпероксидтурного а н и е: Концентрацемпература 425 С; втвия 1 ч. м е 1 Ж; оздейаствора темпер оставитель Т, Ильинскаяехред М.Ходанич Корректор С.Черни Редактор Н.Гуньк Заказ 1037 Тираж 438 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035 Москва ЖРаущская наб. д. 4/5 ельский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина роизводственно 1,0:0,1 1,0:0,2 1,0;0,3 1,О:0,5 1,0:0,7 1,0:1,0 Состав газа, 7.11 17,9 18,3 18 фЗ 18,5 18 6 43,9 36,6 35,9 35,2 34,7 35,6 56,1 63,4 64,1 64,8 65,3 64,4