Екологічно чистий спосіб одержання енергії з вугілля

1. Екологічно чистий спосіб переробки вугілля, який полягає в тому, що вугілля завантажують в герметичну реакційну камеру із завантажувальним і розвантажувальним кінцями; вугілля переміщають усередині реакційної камери до розвантажувального кінця; в реакційну камеру інжектують, по суті, чистий кисень, призначений для спалювання порції вугілля під тиском у відновлювальній атмосфері з одержанням: 1) теплової енергії, необхідної для видалення з вугілля летких речовин; і 2) збагаченого воднем неочищеного стиснутого газу, що містить виділені з вугілля канцерогенні дистиляти і вуглеводні разом з гарячим напівкоксом; виділені з вугілля канцерогенні дистиляти і вуглеводні, які містяться в збагаченому воднем неочищеному газі, піддають крекінгу з одержанням збагаченого воднем крекінг-газу, з якого після десульфуризації одержують очищений збагачений воднем синтез-газ; гарячий напівкокс направляють в герметичний газифікатор; гарячий напівкокс газифікують окислювачем з одержанням другого неочищеного газу і розплавленого шлаку; другий неочищений газ виводять з газифікатора разом з розплавленим шлаком через спільний патрубок, відкритий для вільного проходу другого неочищеного газу і розплавленого шлаку; 2 (19) 1 3 77679 4 13. Спосіб за п.12, в якому другий неочищений газ 30. Спосіб за п.1, в якому для полегшення руху разом з розплавленим шлаком подають в ресивер вугілля використовують реакційну камеру конічної по зануреній у ванну розплаву трубі таким чином, форми, яка розширяється у напрямку її розвантащо другий неочищений газ у вигляді бульбашок жувального кінця. проходить через ванну розплаву, шлак, що потра31. Спосіб за п.1, в якому гази пропускають по дипляє в ресивер разом з неочищеним другим газом мохідних каналах, що виконані усередині реакційзалишається у ванні розплаву, а др угий газ в знаної камери. чній мірі очищають від шлаку. 32. Спосіб за п.1, в якому до вугілля додають біо14. Спосіб за п.13, в якому очищений другий газ масу, яку обробляють разом з вугіллям. виводять з ресивера через вихідний патрубок, що 33. Спосіб за п.1, в якому до вугілля додають пусту розташований над ванною розплаву. породу, яку обробляють разом з вугіллям. 15. Спосіб за п.12, в якому розплавлений шлак 34. Спосіб за п.1, в якому для регулювання потоків зливають з ресивера. газу між інжекцією кисню і газифікацією напівкоксу 16. Спосіб за п.15, в якому розплавлений шлак та між газифікацією напівкоксу і швидким охолозливають з ресивера в водяну камеру швидкого джуванням розплавленого шлаку, тиск в системі охолоджування, яка розташована під ним, в якій врівноважують. розплавлений шлак охолоджують і перетворюють 35. Спосіб за п.1, в якому гарячий напівкокс газина безлужну тверду речовину. фікують повітрям з одержанням горючого неочи17. Спосіб за п.1, в якому всі операції виконують щеного газу, з якого після очищення одержують під тиском. очищений горючий газ з низьким вмістом NOx в 18. Спосіб за п.1, в якому при інжекції, по суті, чиспродуктах його згорання. того кисню, що призначений для спалювання пор36. Спосіб за п.1, в якому гарячий напівкокс газиції вугілля, використовують кисень, який відбирафікують, по суті, чистим киснем і водяною парою і ють з камери крекінгу, яка розташована за одержують з напівкоксу збагачений воднем нерозвантажувальним кінцем реакційної камери. очищений газ, з якого після очищення одержують 19. Спосіб за п. 18, в якому в зоні випромінювання очищений синтез-газ, з якого одержують збагачене тепла камери крекінгу, яка розташована за розваводнем газоподібне або рідке паливо. нтажувальним кінцем реакційної камери, вугілля 37. Екологічно чистий спосіб переробки вугілля, інтенсивно нагрівають для більш ефективного виякий полягає в тому, що вугілля завантажують в ділення з вугілля летких речовин і крекінгу канцегерметичну реакційну камеру із завантажувальним рогенних дистилятів і вуглеводнів. і розвантажувальним кінцями, 20. Спосіб за п. 1, в якому масу вугілля нагрівають вугілля переміщають усередині цієї реакційної з зовнішньої циліндричної поверхні з боку стінки камери до розвантажувального кінця, камери крекінгу. в реакційну камеру інжектують під тиском кисень, 21. Спосіб за п.1, в якому, при переміщенні вугілля що призначений для спалювання порції вугілля під до розвантажувального кінця реакційної камери, тиском у відновлювальній атмосфері з одержанвугілля переміщають поступово, з певними переням: рвами, послідовно поновлюючи передню торцеву 1) теплової енергії, що необхідна для видалення з поверхню маси вугілля біля розвантажувального вугілля летких речовин, і кінця реакційної камери і підвищуючи, тим самим, 2) збагаченого воднем неочищеного стиснутого ефективність впливу на вугілля випромінюваного газу, що містить виділені з вугілля канцерогенні тепла. дистиляти і вуглеводні, разом з гарячим напівкок22. Спосіб за п.1, в якому при інжекції кисню, що сом, призначений для спалювання порції вугілля, і під направляють неочищений стислий газ, який збагачас газифікації напівкоксу окислювачем, шляхом чений воднем, до розвантажувального кінця реакрегулювання тиску, істотно обмежують забрудненційної камери, через який його виводять з камери, ня збагаченого воднем газу другим газом. піддають крекінгу виділені з вугілля вуглеводні і 23. Спосіб за п.12, в якому ресивер підігрівають. канцерогенні дистиляти, які містяться в збагаче24. Спосіб за п.23, в якому ресивер підігрівають ному воднем неочищеному газі, і одержують перелектроіндукційним пристроєм. ший збагачений воднем крекінг-газ, 25. Спосіб за п. 1, в якому при інжекції, по суті, направляють гарячий напівкокс в герметичний чистого кисню, що призначений для спалювання газифікатор, в якому його газифікують з одержанпорції вугілля, для більш ефективного спалювання ням другого газу та розплавленого шлаку, вугілля у відновлювальній атмосфері, кисень інжевиводять з системи розплавлений шлак, і ктують в реакційну камеру в декількох точках. очищають перший і другий газ з одержанням очи26. Спосіб за п. 1, у якому для підвищення темпещених газів, які придатні для подальшого викорисратури збагаченого воднем крекінг-газу в нього до тання. десульфуризації додають окислювач. 38. Спосіб за п.37, в якому разом з киснем в реак27. Спосіб за п.1, в якому для підвищення темпеційну камеру інжектують водяну пару. ратури другого газу в нього до десульфуризації 39. Екологічно чистий спосіб переробки вугілля, додають окислювач. при здійсненні якого завантажують вугілля в гер28. Спосіб за п.26, в якому десульфуризацію газу метичну реакційну камеру із завантажувальним і проводять в регенеративній системі очищення. розвантажувальним кінцями, 29. Спосіб за п.27, в якому десульфуризацію газу вугілля переміщують усередині реакційної камери проводять в регенеративній системі очищення. до розвантажувального кінця, 5 77679 6 в реакційну камеру інжектують, по суті, чистий кивиділені з вугілля збагачені воднем канцерогенні сень, що призначений для спалювання порції вудистиляти і вуглеводні, які містяться в неочищегілля під тиском у відновлювальній атмосфері з ному газі, піддають крекінгу з одержанням збагаодержанням: ченого воднем крекінг-газу, з якого, після десуль1) теплової енергії, що необхідна для вилучення з фуризації, одержують збагачений воднем вугілля летких речовин, і очищений синтез-газ і 2) збагаченого воднем неочищеного стиснутого збагачений воднем крекінг-газ відділяють від коксу газу, який містить виділені з вугілля канцерогенні з одержанням коксу, який можна використовувати дистиляти і вуглеводні разом з гарячим напівкокв металургійній промисловості. сом, 40. Спосіб за п.39, в якому з коксу одержують активоване вугілля. Пропонований у винаході спосіб являє собою подальший розвиток запропонованого [в патенті US 5063732] способу переведення існуючих електростанцій, що працюють на вугіллі, на екологічно чисте рідке паливо, яке одержують як побічний продукт, і який полягає в тому, що спочатку вугілля піддають піролізу з одержанням збагаченого газу, який очищають і перетворюють в рідину, і напівкоксу, котрий піддається газифікації з одержанням низькокалорійного (з низьким значенням БТО (Британська теплова одиниця)) газу, який також очищають і потім використовують для виробництва електроенергії, і дозволяє, на відміну від відомого способу, зменшити кількість технологічних труб (реакторів), знизити об'єм капіталовкладень і підвищити економічну ефективність всього процесу одержання енергії з вугілля, відмовитися від складної системи завантаження з обертовими пристроями і спростити обслуговування і поточний ремонт устатк ування, використовувати більш досконалу і більш ефективну систему для нагріву порції вугілля, що завантажується в реактор, підвищити надійність проходження потоку газів, що одержуються в реакторі, в напрямку, необхідному для розкладу небажаних канцерогенних складових, що містяться в вугіллі, використовува ти продування газифікатора напівкоксу в низхідному потоці і знизити вміст в низькокалорійному газі твердих частинок, які потрапляють в нього при продуванні, запобігти забиванню отвору, призначеного для виходу шлаку, і забезпечити вільний вихід шлаку з газифікатора, а також реалізувати м'який режим швидкого охолоджування шлаку і запобігти передчасному тужавінню розплавленого шлаку до моменту його швидкого охолоджування. Незважаючи на те, що на долю вугілля припадає 90% запасів трьох головних існуючи х у природі викопних джерел енергії, якими є нафта, природний газ і вугілля, проблема його використання, як джерела енергії, екологічно безпечним способом усе ще залишається, по суті, до кінця не вирішеною. В даному винаході пропонується екологічно чистий, ефективний і економічний спосіб використання вугілля в системі, що працює під тиском, яка виключає можливість забруднення навколишнього середовища і попадання в атмосферу канцероген них речовин, які містяться в вугіллі. Оскільки вугілля являє собою, по суті, викопне джерело енергії, воно так само, як і інші копалини містить різного роду домішки. До подібних домішок відносяться, зокрема, зола, сірка і канцерогенні дистиляти і вуглеводні, що містяться в хімічно зв'язаному стані у складі летких компонентів вугілля. В основу даного винаходу була покладена задача розробити такий спосіб обробки вугілля, яке використовується в якості палива, що забруднює навколишнє середовище, який дозволяв би одержувати з вугілля енергію екологічно чистим шляхом і істотно розширити можливості для використання вугілля в якості широко поширеного і легко доступного природного джерела енергії. Інша задача даного винаходу полягала в розробці ефективного, що не потребує великих капіталовкладень, способу обробки вугілля під тиском в модулі достатньо великого розміру, який при цьому легко прогрівається в м'якому режимі нагріву. Ще одна задача винаходу полягала також в розробці способу одержання теплової енергії шляхом спалювання очищених газів, які одержують з вугілля. Наступна задача винаходу полягала в розробці способу використання пропонованих у винаході рішень на існуючих електростанціях, які працюють на вугіллі, що дозволить зробити їх екологічно чистими, підвищить їх ефективність і тим самим забезпечить можливість їх успішної подальшої експлуатації без великих капіталовкладень. Ще одна задача винаходу полягала в розробці способу одержання з вугілля збагаченого воднем газу, з якого в результаті синтезу можна одержати цінне рідке паливо, що призначене для використовування на транспорті і в системах опалювання замість нафти. Задача винаходу полягала також в розробці способу одержання з вугілля очищеного низькокалорійного (бідного) газу, який утворює при спалюванні невелику кількість оксидів азоту NOx і дозволяє завдяки своїй великій густині при його використанні в газовій турбіні істотно підвищити її ефективність. Ще одна задача винаходу полягала в розробці 7 77679 8 способу одночасного одержання в закритій системі що дозволяє регулювати витрату вугілля. Позназбагаченого газу з високим вмістом водню із летчений позицією 18 пристрій для завантаження вуких компонентів, які містяться в вугіллі, призначегілля поршневого типу примусово подає вугілля в ного для синтезу рідкого палива і хімікатів, і низьреактор 10. Пальник 20 призначений для запуску кокалорійного газу, який одержують з осадового процесу і може бути використаний в якості додатнапівкоксу і призначеного для використання в якокового джерела тепла. Кисень і водяну пару подасті палива для виробництва електроенергії або ють в реактор з камери 21 крекінгу газу, що розтадля опалювання. шована біля розвантажувального кінця реактора Ще одна задача винаходу полягала в розробці 10. В камері 21 крекінгу газу є зона випромінюванспособу одержання з вугілля вуглецю, який можна ня тепла, призначена впливу тепловою енергією використовува ти в якості коксу або активованого на вугілля і напівкокс, що виходять з розвантажувугілля. вального кінця реактора 10. Ці і інші задачі даного винаходу більш детальГазифікатор 11 має впускний отвір 22 і випускно розглянуті нижче в наступному описі і формулі ний отвір 23. Впускний отвір 22 призначений для винаходу. Нижче винахід розглянутий з посиланподачі в газифікатор окислювача, в якості якого ням на прикладені до опису креслення, що є непереважно використовується заздалегідь підігріте від'ємною частиною винаходу. Слід зазначити, що повітря, а випускний отвір 23 призначений для розглянуті в описі варіанти здійснення винаходу виходу з газифікатора неочищеного низькокалослужать тільки прикладами його можливої реалірійного газу і розплавленого шлаку. Під випускним зації, які ілюструють винахід і не обмежують його отвором 23 розташований сепаратор 24, який об'єм. служить для відділення неочищеного низькокалоНа прикладених до опису кресленнях покарійного газу від розплавленого шлаку після їх визано: воду з газифікатора 11 і для швидкого охолодженна Фіг.1 - те хнологічна схема способу, запроня шлаку. Бункер-затвор 25 призначений для понованого у винаході, що ілюстр ує в якості привипуску о холодженого шлаку і підтримки в системі кладу процес одночасного одержання збагаченого робочого тиску. Перший циклон 26 призначений і низькокалорійного газу, для видалення пилу з неочищеного низькокалона Фіг.2 - схематичне зображення технологічрійного газу. ного устатк ування, яке призначене для реалізації За системою 12 очищення збагаченого газу пропонованого у винаході способу розташований теплообмінник 27, призначений для на Фіг.3 - перетин площиною 3-3 по Фіг.2 охолоджування очищеного газу перед його подана Фіг.4 - схематичне зображення іншого варічею на установку 28 синтезу газу, в якій з нього анту те хнологічного устатк ування, що відрізняєтьодержують різні хімічні сполуки або рідке паливо, ся від показаного на Фіг.2 наявністю іншої системи яке є альтернативою нафти, таке як метанол, бендля нагріву вугілля і випуску низькокалорійного зин або дизельне паливо. За системою 13 очигазу і розплавленого шлаку щення низькокалорійного газу розташований друна Фіг.5 - перетин площиною 5-5 по Фіг.4 гий циклон 29, призначений для тонкого очищення на Фіг.6 - збільшене зображення показаного на газу, а за циклоном 29 розташовані підігрівач 30 і Фіг.4 технологічного устатк ування з іншим, у порівтеплообмінник 31. За теплообмінником 31 розтанянні з Фіг.2, варіантом відділення газу від розплашований герметичний пиловловлювач 32 з шаром вленого шлаку. активованого вугілля. Очищений низькокалорійний Перш за все необхідно відзначити, що одні і ті газ подають в позначену позицією 33 установку ж елементи технологічної схеми і устаткування або систему, яка призначена для подальшого випозначені на всіх кресленнях однаковими позикористання газу, наприклад, на електростанцію, в ціями. систему опалювання, в промислову піч і т.д. На Фіг.1 показана технологічна схема пропоНа Фіг.2 позицією 10 позначений реактор, принованого у винаході способу обробки вугілля, в значений для обробки вугілля, а позицією 11 - гарезультаті якої одночасно одержують: 1) збагачезифікатор, призначений для перетворення напівний газ, який очищають і перетворюють у рідке коксу в газ і золи в шлак. Реактор 10 має паливо, наприклад у метанол, дизельне паливо, завантажувальний кінець 34 і розвантажувальний бензин або в хімікати, і 2) низькокалорійний газ, кінець 35. Біля розвантажувального кінця 35 реакщо очищають і використовують як паливо для витора розташована камера 21 крекінгу газу, до якої робництва електроенергії або для опалення. Покріпиться вертикальна труба 37, з'єднує реактор зицією 10 на схемі позначений реактор, в якому в 10 з газифікатором 11. Один кінець камери 21 відрезультаті нагрівання вугілля одержують неочикритий і з'єднаний фланцевим з'єднанням 38 з щений збагачений газ і гарячий напівкокс. Позицірозвантажувальним кінцем 35 реактора 10, а інєю 11 позначений газифікатор, у якому з гарячого ший кінець камери 21 закритий випромінюючою напівкоксу одержують неочищений низькокалорійтепло стіною 39, через яку проходить фурма 40. ний газ. Позицією 12 позначена система очищення Фурма 40 може переміщатися в подовжньому нанеочищеного збагаченого газу, а позицією 13 прямі і призначена для інжекції в камеру крекінгу система очищення неочищеного низькокалорійноокислювача, наприклад, повітря або кисню, і, при го газу. Позицією 14 позначена сушильна камера необхідності, водяної пари, при цьому для одердля сушіння вугілля, в яку вугілля завантажують з жання збагаченого газу через фурму 40 у камеру бункера 19, при цьому за камерою 14 знаходяться крекінгу подають кисень, який практично не місзрівняльний бункер 15 і бункер-затвор 16. Під бунтить ніяких домішок (відносно чистий кисень). Для кером-затвором 16 розташований живильник 17, більш інтенсивного нагрівання газу в камері 21 9 77679 10 крекінгу фурму 40 можна оснастити пристроєм, що містяться в газі, з бункера-затвора 67 у відкритий дозволяє інжектува ти в камеру суміш кисню і панакопичувач 70, що знаходиться під атмосферним лива. Для підвищення вмісту водню (Н2) в одержутиском, без втрати тиску в системі. З циклону 26 ваному газі до кисню можна додавати деяку кільнизькокалорійний газ по вихідній газовій трубі 71 кість водяної пари, яку використовують для подається на подальшу обробку. Зворотний клаодержання синтез-газу, призначеного для переропан 72 призначений для регулювання протитиску в бки в рідке паливо. При достатньо великому діагазифікаторі 11. Кінець газової труби 71 (на кресметрі реактора можна використовувати кілька ленні не показаний, але позначений стрілкою) вефурм 40, що сполучені загальним колектором 41, де до показаної на Фіг.1 системи 13 очищення ниякий має вхідні отвори 42 і 43 для подачі в нього зькокалорійного газу. кисню і водяної пари відповідно. На Фіг.3, як приПоказаний на Фіг.4 і 5 реактор 10 має деякі клад, показано розташування фурм 40, що проховідмінності від реактора 10, що показаний на Фіг.2. дять через стінку 39 камери крекінгу. В камері 21 Реактор 10, показаний на Фіг.4, має пальник 20, із крекінгу газу є отвір 44, що призначений для випуякої по трубі 74 через вхідний отвір 73 потік гаряску отриманого в результаті крекінгу збагаченого чого димового газу поступає в нагрівач 75 і у міру газу, через який газ потрапляє в трубу 45, на якій руху через отвори 76 (показані на Фіг.5) до вихідвстановлений зворотний клапан 46, що регулює ного отвору 77 певним чином нагріває вугілля, яке протитиск у камері 21. Не показана на кресленні, знаходиться в реакторі, спочатку його зовнішню але позначена стрілкою ділянка труби 45 веде до поверхню, а потім, у силу теплопровідності, весь показаної на Фіг.1 системи 12 очищення збагачеоб'єм вугілля. Між нагрівачем 75 і герметичним ного газу. корпусом 79 розташований шар теплоізоляційного Газифікатор 11, з'єднаний вертикальною труматеріалу 78, а маса вугілля, що знаходиться усебою 37 з камерою 21, є апаратом шахтного типу, редині реактора 10, позначена на кресленні позищо має корпус 47 високого тиску, вн утрішнє облицією 80. Корпуси обох реакторів, показаних на цювання 48, кришку 49 і днище 50. Отвори, викоФіг.2 і 4, мають форму конуса, що розширяється нані в корпусі 47 і в облицюванні 48, з'єднані з вхівід завантажувального кінця 34 реактора до його дними патрубками 22, через які в газифікатор розвантажувального кінця 35, яка сприяє переміподають окислювач, переважно у вигляді підігрітощенню вугілля усередині реактора 10 при примуго повітря, призначений для перетворення гарячосовому завантаженні вугілля в реактор штовхачем го напівкоксу в неочищений низькокалорійний газ і 81 пристрою 18 для завантаження вугілля (показоли в розплавлений склоподібний шлак. Для пезаного на Фіг.1). ретворення вуглецю, що міститься в гарячому наПід газифікатором 11, як показано на Фіг.4, півкоксі, в синтез-газ, замість підігрітого повітря розташований ресивер 36, який показаний в збіможна використовувати відносно чистий кисень і льшеному масштабі на Фіг.6 і має корпус 86, внутводяну пару. Регулювання подачі повітря в газифірішнє облицювання 87 і патрубки 88, 89 і 90. В катор 11 здійснюють за допомогою регуляторів 51 нижній частині ресивера 36 знаходиться тигель 91, витрати повітря. Повітря можна подавати в газифіякий нагрівається відповідним нагрівальним прикатор 11 на різних по висоті рівнях. Днище 50 гастроєм, наприклад індукційною котушкою 92. Від зифікатора 11 виконано похилим у бік вихідного патрубка 88 вниз в ресивер 36 відходить заглибна патрубка 23, який оснащений трубками 52 і 53, які труба 93, по якій в ресивер 36 поступає розплавза рахунок продування відповідного газу, наприлений шлак і газ, який через занурений в розплавклад кисню, забезпечують вільний вихід отриманолений шлак кінець труби 93 проходить у вигляді го газу і розплавленого шлаку з газифікатора 11 по бульбашок через шлак і виходить з ресивера 36 горизонтальному каналу 54 і вертикальному каначерез патрубок 89. Розплавлений шлак, який досялу 55 ви хідного патрубка 23. гає рівня 102 зливи, витікає з ресивера 36 через Розташований під вихідним патрубком 23 сепатрубок 90, як це більш наочно видно на Фіг.6. В паратор 24 являє собою герметичний апарат, розднищі ресивера 36 є розвантажувальний отвір 108, ділений на дві частини - верхню 56 і нижню 57. У який відкривають при очищенні ресивера 36. Газ з верхній частині 56 знаходиться зона 58 розділення ресивера 36, що виходить через патрубок 89, по з отвором 59, що призначений для виходу шлаку, і трубі 101 подається в розташовану нижче систему патрубком 60 для виходу газу. В нижній частині 57 13 очищення газу. сепаратора розташовані призначений для швидкоВертикальна труба 94, що відходить вниз від го охолоджування шлаку резервуар 61, в який попатрубка 90, сполучає ресивер 36 з резервуаром дається вода, і зрівняльний бункер 62. Зрівняль57, який розташований нижче і призначений для ний бункер 62 з'єднаний запірним клапаном 63 з швидкого охолоджування шлаку. Для прочищення бункером-затвором 25, що має на днищі клапан труби 94 і вільного проходу через неї розплавле64, який закривається при відкритому клапані 63 і ного шлаку призначені трубки 95 і 96, через які в не допускає втрати тиску в системі під час вивантрубу нагнітають окислювач. Резервуар 57 для таження відпрацьованого охолодженого шлаку у охолоджування шлаку має три патрубки 97, 98 і відстійник 85. 99, при цьому патрубок 97 призначений для подачі Відокремлений від шлаку газ через вихідний через нього розплавленого шлаку по трубі 94 в патрубок 60 надходить по трубі 65 в циклон 26. Під резервуар 57, патрубок 98 призначений для вихоциклоном 26 розташований зрівняльний бункер 66, ду пари, яка утворюється при попаданні розплавякий у свою чергу сполучений з бункеромленого шлаку у водяну ванну 61, а патрубок 99 затвором 67, при цьому наявність запірних клапапризначений для виходу з резервуару охолодженів 68 і 69 дозволяє виводити тверді частинки, що ного шлаку. Тверді частинки, що містяться в парі, 11 77679 12 видаляють з неї відомими способами, наприклад, смоли, масел, вуглеводнів і т.д., які мають канцев описаному раніше і показаному на Фіг.2 циклоні рогенні властивості, з яких одержують крекінг-газ з 26. Зворотний клапан 100 призначений для регувисоким вмістом водню, який по трубі 104 подалювання протитиску на виході циклону 26. Щоб ється в систему 12 очищення газу для подальшої уникнути попадання пари, яка утворюється при його обробки, наприклад, для десульфуризації і охолоджуванні шлаку, в ресивер 36 використовуодержання ідеального синтез-газу, що містить дві ють клапан 100, який підтримує в ресивері 36 частини Н2 і одну частину СО. При обробці вугілля більш високий тиск, чим в охолоджуючому резерз низьким вмістом летких речовин і при недостатвуарі 57, і перешкоджає передчасному тужавінню ній кількості палива в камері 21 для підвищення шлаку, яке може відбутися при його охолодженні температури вугілля до температури крекінгу до водяною парою. кисню можна додавати додаткове паливо. Камеру Перед описом роботи установки, на якій здійс21 крекінгу газу, що призначена для виділення нюється спосіб, що запропонований у винаході, збагаченого газу з гарячого напівкоксу, можна таслідує ще раз відзначити, що, як уже було сказано кож використовувати для попередньої обробки вище, вугілля, по своїй суті, є викопним джерелом збагаченого газу і виділення з вугілля в процесі енергії, що містить вуглець, золу, сірку і леткі комкрекінгу канцерогенних рідин і вуглеводнів, для поненти (газ). Для екологічно чистого використанчого в цій камері 21 підвищують температуру, іння вугілля з нього необхідно виділяти і переробляжектуючи в неї через патрубки 103 (Фіг.2) фурми ти в корисні продукти різні домішки, що містяться в 40 необхідну кількість окислювача і спалюючи деньому, у тому числі золу, сірку, а також канцероякі леткі речовини, що містяться в вугіллі, внаслігенні газоподібні речовини. Золу, щоб вона втрадок чого одержують крекінг-газ, який не містить тила свої вилуго вуючі властивості, необхідно дорідких фракцій і вуглеводнів, до складу якого, говодити до склоподібного стану, з домішок, які ловним чином, входять Н 2, в переважаючій кількомістять сірку, необхідно одержувати елементарну сті, і СО. В зоні 107 камери 21, за рахунок випросірку, а такі канцерогенні дистиляти, як смоли і мінювання тепла, відбувається ефективне легкі масла, що містять бензол, необхідно деструнагрівання вугілля, яке виходить з розвантажувактурувати шля хом крекінгу. Нижче описана робота льного кінця 35 секції. Вугілля/напівкокс поступово, установки відповідно до декількох варіантів її виз певними перервами, в імпульсному режимі, пеконання, на якій здійснюється спосіб запропоновареміщають з камери 80 у реакторі 10, послідовно ний у винаході. При цьому більш детально розгляобновлюючи передню торцеву поверхню маси нута робота установки, на якій одночасно вугілля/напівкоксу, яка нагрівається теплом, що одержують синтез-газ, із якого одержують рідке випромінюється в камері 21. Залежно від виду паливо, яке використовується на транспорті або в оброблюваного вугілля запропонований у винаході системах опалювання, і горючий газ, призначений спосіб дозволяє одержувати крекінг-газ, що складля виробництва електроенергії, що ж до інших дається з двох частин Н 2 і однієї частини СО, без варіантів виконання установки, то в описі розгляконвертера зсуву, який звичайно використовується нуті тільки їх відмінності від установки для одночадля цього в даний час. При недостатньому вмісті в сного одержання синтез-газу і горючого газу. вугіллі летких складових для збільшення вмісту в Схема установки, яка призначена для одночагазі Н2 додатково використовують водяну пару. сного одержання синтез-газу і горючого газу, покаОтриманий у такий спосіб синтез-газ після очизана на Фіг.1. Вугілля з бункера 19 завантажують в щення в основному складається з двох частин Н 2 і сушильну камеру 14, з якої він через зрівняльний однієї частини CO. Отриманий газ, охолоджений у бункер 15 потрапляє в бункер-затвор 16. В вугіллі теплообміннику 27 що надходить по трубі 105 на можуть міститися різного роду домішки, наприклад установку 28 синтезу, є ідеальним для його перебіомаса і/або порожня порода, які потрапляють у творення в рідке паливо. Як установку 28 для синвугілля під час його видобутк у. Після заповнення тезу газу можна використовувати установку для бункера-затвора 16 подача вугілля в нього приписинтезу Фішера-Тропша або установку для одерняється, і живильник 17 направляє вугілля в заважання метанолу с послідовно встановленим за нтажувальний кінець 34 реактори 10. Пристрій 18 нею апаратом для одержання з метанолу бензину, для завантаження вугілля примусово переміщає наприклад, розробленого фірмою Mobil Oil. Перевугілля в реактор 10, спресовуючи й ущільнюючи творення синтез-газу в різного роду рідке паливо його таким чином, що в завантажувальному кінці широко відоме і не є об'єктом даного винаходу. реактора вугілля стає практично не проникним для Оскільки основна частина витрат при отриманні неочищеного газу, який стискується під час переальтернативного нафті рідкого палива з синтезміщення порції вугілля і проходить через реактор газу доводиться на виробництво синтез-газу, опи10 разом з вугіллям до розвантажувального кінця саний вище спосіб крекінгу летких компонентів реактора. Після нагрівання вугілля в розвантажувугілля представляється вельми привабливим і вальному кінці реактора 10 пальником 20 і стабіліекономічним способом одержання сировини, яка зації процесу вугілля переміщують в реакторі 10 використовується при отриманні синтез-газу. вперед, і одночасно у вугілля, переважно з камери Отриманий при дегазації вугілля гарячий на21 крекінгу газу, через фурму(-и) 40 інжектують півкокс, що являє собою пористу і хімічно висококисень (і можливо водяну пару), який дегазує вуактивну речовину, подається в газифікатор 11 і гілля і забезпечує одержання неочищеного збагапіддається газифікації під впливом повітря, яке ченого газу достехіометричним способом у відноможна підігрівати. Для вирівнювання температури влювальній атмосфері. Температур у в камері 21 у всьому об'ємі напівкоксу повітря в газифікатор 11 підтримують вище температури крекінгу вугільної доцільно подавати низхідним потоком; при цьому 13 77679 14 повітря можна подавати в газифікатор 11 в декільобробляють сорбент для його повторного викорикох точках, як це показано на Фіг.2 і 4. Повітря при стання, створюється компресором 109. Відпрацьойого взаємодії з вуглецем, що міститься в напівкований сорбент з системи 12 очищення газу через ксі, утворює генераторний газ, який через його клапанний живильник 110 подається для регененизьку калорійність (низького значення БТО) назирації в камеру 7. Відновлений сорбент за допомовають також "бідним газом". Отриманий низькокагою клапанного живильника 111 повертають назад лорійний газ подають по трубі 106 в призначену в систему 13 очищення для повторного викорисдля очищення гарячого газу систему 13, в якій з тання. Тверді частинки з газу, що відходить, і яким газу видаляють сірку, при цьому, при недостатньо обробляють сорбент для повторного використанвисокій для очищення температурі газу, до нього, ня, видаляють в циклоні 112, який розташований до його попадання в резервуар системи 13 очинад регенератором 7. щення, додають окислювач 9. Низькокалорійний Якщо запропонований в даний винаході спосіб газ, що виходить з системи 13 очищення, поступає використовують тільки для виробництва синтезв циклон 29, в якому з нього видаляють тверді газу, то замість повітря в газифікатор 11 подають частинки, а потім в повітряний підігрівач 30. З підікисень і водяну пару, які вступають в реакцію з грівача 30 низькокалорійний газ направляють в напівкоксом, утворюючи збагачений воднем Н2 газ, теплообмінник 31, в якому з газу видаляють водяякий після очищення можна перетворити в рідке ну пару, яка використовувалась при обробці газу паливо і/або хімікати так само, як і збагачений водля одержання Н 2, для пом'якшення температурднем Н2 газ, що отриманий із крекінг-газу після ного режиму, для контролю прохідності газових того, як він буде підданий реакції зсуву, яка добре каналів і т.п. Потім низькокалорійний газ поступає відома в техніці газифікації. в мішковий пиловловлювач 32, в якому перевіряПри використанні запропонованого у винаході ють наявність в газі ртуті і лугу, а потім - на приспособу тільки для одержання горючого газу кизначену для використовування газу установку 33, сень, який прокачують через реактор крекінгу, яка може являти собою, наприклад, звичайну елезмішують з повітрям для одержання низькокалоктростанцію. Низькокалорійний газ є чудовим парійного газу, який після очищення можна викорисливом для газової турбіни і крім підвищення ефектовувати в якості горючого газу, точно так само, як тивності виробництва електроенергії, зв'язаної з і газ, що отримують в газифікаторі 11 при пропусйого підвищеною щільністю, забезпечує, за рахуканні через нього повітря. Горючий газ можна винок згоряння холодним полум'ям, низький вміст у користовувати як паливо в різних системах нагрігазах, що відходять, оксидів азоту NOх. Газову ву, у тому числі і при виробництві електроенергії. турбіну можна об'єднати з паровою турбіною, В даний час понад 50% всієї електроенергії в отримавши тим самим широко використовуваний в Сполучених Штата х виробляють на електростанданий час енергоблок, призначений для ефективціях, що працюють на пилоподібному вугіллі, яке ного виробництва електроенергії. забруднює атмосферу, і тому однією з важливих Одночасно з одержанням низькокалорійного задач даного винаходу є переведення існуючих газу в газифікаторі відбувається процес перетвоелектростанцій на новий вид палива, що забезперення золи, що міститься в вугіллі, у розплавлений чить можливість їх успішної подальшої експлуашлак, при цьому з газифікатора низькокалорійний тації. газ і розплавлений шлак через вихідний патрубок Ще одним прикладом можливого застосування 23 надходять у сепаратор 24, відкіля газ направзапропонованого у винаході способу є обробка ляють у циклон 26, а шлак, після його охолодженвугілля в реакторі 10, при якій без жодної газифіня, подають у бункер-затвор 25, з якого його вивакації одержують кокс або напівкокс, який можна нтажують, не знижуючи тиску в системі. успішно використовувати в металургійній промисОтриманий таким чином шлак являє собою інертну ловості. З напівкоксу після його підігріву до високої склоподібну речовину, яку перевіряють на відсуттемператури і обробки водяною парою можна ність лужних властивостей. одержувати активоване вугілля, яке широко викоСірка в неочищеному збагаченому газі і неристовують у фільтруючи х системах, у тому числі і очищеному горючому газі утримується у вигляді для видалення ртуті. сірководню H2S, який можна витягнути з газу будьЗ усього ви щевикладеного слідує, що запрояким відомим методом, у тому числі способом, що понований в даному винаході спосіб обробки вузапропонований в згаданому вище патенті. H2S гілля дозволяє одержати альтернативний нафті і абсорбують сорбентом в системах 12 і 13 очищенприродному газу багате, ефективне і екологічно ня газу, показаних на Фіг.1. Регенерований для чисте джерело енергії, яке можна використовувати повторного використання в камері 7 сорбент пов системах опалювання, на транспорті, для виробглинає з газу сірку в елементарній формі у вигляді ництва електроенергії і одержання різних хімічних пари, яка конденсується в конденсорі 8. Тиск утворечовин і інших продуктів, у тому числі коксу і акреного в конденсорі 8 газу, який відходить, яким тивованого вугілля. 15 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 77679 16 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601