Спосіб одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів і установка для його здійснення

Реферат: Винахід належить до одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів переважно зі зношених автомобільних покришок шляхом піролізу. Заявлено спосіб одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів шляхом піролізу переважно зношених автомобільних покришок, що включає подачу розділених на частини покришок у піролізну колону, нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у їх металокорді перемінним електромагнітним полем до температури піролізу, відведення парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів піролізу; при цьому процес піролізу здійснюють у низхідному прямотоку парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів при подачі водяної пари у верхню зону піролізної колони, шлюзову камеру завантажувального засобу та в приймальний бункер твердих залишків. Після відведення парогазових вуглеводневих продуктів з піролізної колони їх послідовно охолоджують, піддають конденсації і сепарації. Заявлено установку для здійснення способу одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів, що містить технологічно пов'язані між собою вузол подачі розділених на частини покришок, піролізну колону, вузол відведення одержаних парогазових вуглеводневих UA 111634 C2 (12) UA 111634 C2 та твердих вуглецевих продуктів. Установка додатково містить по лінії відводу із піролізної колони парогазових продуктів паровий котел-утилізатор, кожухотрубчастий холодильникконденсатор і пустотний сепаратор. UA 111634 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів переважно зі зношених автомобільних покришок шляхом піролізу. Відомий спосіб і пристрій (установка) для утилізації зношених покришок [UA 84945, В09В 3/00 F23G 7/00. Спосіб утилізації покришок і пристрій для його здійснення. Мадатов А.В., Березін Г.А., Теплицький О.А. - №а 200700722; заявл. 24.01.2007; опубл. 10.12.2008, бюл. № 23 (аналог)], який включає подачу зношених покришок, розділених на частини, у піролізну колону через завантажувальне вікно, індукційне нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у металокорді частин покришок зміненим магнітним полем частотою 2,0-3,5 кГц до температури термічного розкладання гуми, виділення летких вуглеводневих продуктів, що утворюються в процесі термічного розкладання гуми, охолодження твердих залишків термічного розкладання гуми і їх видалення із піролізної колони. Недоліком заявленого способу й пристрою (установки) є порівняно високі енергетичні затрати на здійснення процесу піролізу; знижений вихід газорідинних вуглеводневих продуктів піролізу, спричинений їх частковою полімеризацією при здійсненні процесу піролізу; забруднення одержуваних газорідинних вуглеводневих продуктів шкідливими домішками, наприклад смолоутворюючими та смолистими компонентами, що знижує ефективність їх використання д; висока вірогідність проникнення парогазових вуглеводневих продуктів із піролізної колони в довкілля через завантажувальний засіб піролізної колони, що обумовлює проблеми техніки безпеки та екології. Найбільш близьким за технічною суттю й результатом, що досягається, є спосіб переробки твердих органічних відходів [UA 104345, В09В 3/00, C08J 11/00. Спосіб переробки твердих органічних відходів. Юшко В.Л., Русалін С.М., Карпенко В.А. - №а 201207088; заявл. 12.06.2012; опубл. 27.01.2014, бюл. № 2 (найближчий аналог)], який включає подачу розділених на частини покришок через завантажувальний засіб у піролізну колону, нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у металокорді частин покришок перемінним електромагнітним полем до температури термічного розкладання гуми, видалення із піролізної колони парогазових вуглеводневих продуктів та твердих вуглецевих залишків, що утворюються в процесі термічного розкладання гуми; при цьому процес піролізу здійснюють у низхідній прямотечії парогазових вуглеводневих продуктів та твердих залишків при подачі водяної пари у верхню зону піролізної колони, шлюзову камеру завантажувального засобу та в приймальний бункер твердих залишків. Недоліком заявленого способу є порівняно високі енергетичні затрати на здійснення процесу піролізу; забруднення одержуваних газорідинних вуглеводневих продуктів шкідливими домішками, що знижує ефективність їх використання. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів шляхом створення умов зменшення втрат тепла з парогазовими вуглеводневими продуктами, що відводяться з піролізної колони, і підвищення якості парогазових вуглеводневих компонентів як сировини для паливної і хімічної промисловості. Це дозволить значно підвищити техніко-економічні показники запропонованого способу. В основу винаходу поставлена задача удосконалення установки для одержання газорідинних та твердих вуглецевих продуктів шляхом введення на лінії відводу парогазових вуглеводневих продуктів парового котла-утилізатора, кожухотрубчастого теплообмінника, кожухотрубчастого холодильника-конденсатора і пустотного сепаратора. Поставлена технічна задача досягається тим, що в способі одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів шляхом піролізу переважно зношених автомобільних покришок, що включає подачу розділених на частини покришок у піролізну колону, нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у їх металокорді перемінним електромагнітним полем до температури піролізу, відведення парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів піролізу, процес піролізу здійснюють у низхідному прямотоку парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів при подачі водяної пари, який відрізняється тим, що після відведення вуглеводневих продуктів їх послідовно охолоджують, піддають конденсації і сепарації; причому як холодоагент використовують воду з одержанням водяної пари, необхідної для роботи піролізної колони. Поставлена технічна задача вирішується тим, що в установці для здійснення способу одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів, що вміщує технологічно пов'язані між собою вузол подачі розділених на частини покришок, піролізну колону, вузли відведення одержуваних парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів, яка відрізняється тим, що вона додатково вміщує по лінії відводу з піролізної колони парогазових продуктів паровий котел-утилізатор, кожухотрубчастий теплообмінник, кожухотрубчастий холодильник-конденсатор і пустотний сепаратор. 1 UA 111634 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Схема реалізації запропонованого способу одержання газорідинних вуглеводневих продуктів і установка реалізації наведені на кресленні. Установка працює наступним чином. Відповідно з розробленою схемою одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів починають з наповнення накопичувального бункера 1 завантажувального засобу частинами розрізаних автомобільних покришок. Звідки відповідно з технологічним регламентом роботи установки необхідну кількість частин покришок в імпульсному режимі перевантажують у бункер-дозатор 2 і далі в шлюзову камеру 3 через затвор 4. Шлюзову камеру продувають водяною парою через штуцери 5 і 6, і після вирівнювання тиску водяної пари в камері 3 і в верхній зоні 7 піролізної колони частини покришок перевантажують у реактор через затвор 8. У процесі роботи піролізної колони у верхню її зону 7 безперервно дозують водяну пару через штуцер 9 і 10 у кількості 2…3 % мас. від завантажувальних частин покришок, забезпечуючи в зоні 7 (під затвором 8) формування пароводяної "подушки" з максимальним надлишковим тиском у реакторі 0,35…0,4 МПа й блокування за рахунок цього доступу парогазових вуглеводнів до затвора 8 і шлюзової камери 3 та запобігання таким чином проскоку в довкілля парогазових вуглеводнів. З іншого боку, за таких умов забезпечується прямотечійний низхідний рух по піролізній колоні утворюваних парогазових вуглеводнів та твердих вуглецевих продуктів. При цьому парогазові вуглеводні розбавляються водяною парою, у результаті чого знижуються процеси їх вторинної полімеризації і збільшується вихід цінних вуглеводнів. Необхідну теплоту для здійснення піролізу частин покришок забезпечують за допомогою електроіндукційних високочастотних нагрівачів 11. Температура піролізу в піролізній колоні підтримується на рівні 350…400 °C. Вивід парогазових вуглеводневих і твердих вуглецевих продуктів із піролізного реактора здійснюють у приймальний бункер 12, звідкіля парогазові вуглеводневі продукти відводять на переробку через штуцери 13 і 14. Для відпарювання твердих вуглецевих продуктів у бункер 12 вдувають водяну пару через штуцери 15 і 16. Відпарені парогазові продукти змішують з основним потоком парогазових вуглеводневих продуктів. Вивід на подальшу переробку відпарених твердих вуглецевих продуктів із приймального бункера 12 здійснюють в імпульсному режимі через шлюзові камери 17 розвантажувального засобу в накопичувач 18. Додамо до наведених відомостей, що по лінії відводу з піролізної колони одержуваних парогазових вуглеводнів їх охолоджують у послідовно сполучених між собою паровому котліутилізаторі 19, кожухотрубчастому холодильнику водяного охолодження 20 та кожухотрубчастому холодильнику-конденсатору 21. Воду на охолодження подають в режимі протитечії, починаючи з холодильника-конденсатора 21, через холодильник 20 в паровий котелутилізатор 19, звідки утворювану водяну пару подають у піролізну колону та на інші потреби. Після холодильника-конденсатора 21 парогазорідинний потік сепарують у пустотному сепараторі 22, сконденсовані рідкі вуглеводні відводять у накопичувальну ємкість 25, а відділені газові вуглеводні направляють у газгольдер 23. При пусконалагоджувальних роботах установки некондиційні газові вуглеводні із газгольдера 23 скидають на факельну трубу 24, а рідкі вуглеводні для їх перероблення із накопичувальної ємкості 25 забирають і подають на ректифікацію. Таким чином, заявлений спосіб і установка одержання газорідинних вуглеводневих і вуглецевих продуктів дозволяють істотно знизити енергозатрати. При цьому виділення сконденсованих вуглеводнів у сепараторі забезпечує осадження шкідливих домішок у конденсат і очищення від них газових несконденсованих вуглеводнів, що сприяє їх економічному використанню. 50 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Спосіб одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів шляхом піролізу переважно зношених автомобільних покришок, що включає подачу розділених на частини покришок у піролізну колону, нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у їх металокорді перемінним електромагнітним полем до температури піролізу, відведення парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів піролізу; при цьому процес піролізу здійснюють у низхідному прямотоку парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів при подачі водяної пари у верхню зону піролізної колони, шлюзову камеру завантажувального засобу та в приймальний бункер твердих залишків, який відрізняється тим, 2 UA 111634 C2 5 10 що після відведення парогазових вуглеводневих продуктів з піролізної колони їх послідовно охолоджують, піддають конденсації і сепарації. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як холодоагент використовують воду з одержанням водяної пари, необхідної для роботи піролізної колони. 3. Установка для здійснення способу одержання газорідинних вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів, що містить технологічно пов'язані між собою вузол подачі розділених на частини покришок, піролізну колону, вузол відведення одержаних парогазових вуглеводневих та твердих вуглецевих продуктів, яка відрізняється тим, що додатково містить по лінії відводу із піролізної колони парогазових продуктів паровий котел-утилізатор, кожухотрубчастий холодильник-конденсатор і пустотний сепаратор. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3