Спосіб утилізації вуглецевмісних відходів з одержанням моторного палива

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб утилізації вуглецевмісних відходів з одержанням моторного палива, який включає поступове нагрівання відходів без подавання кисню до температури 500-600 °С з одночасною дегазацією утворюваних газів, газифікацію утворених при нагріванні продуктів дією термічної енергії в присутності кисню при температурі більше 1000 °С з одержанням газоподібних, рідких та твердих продуктів, охолодження газоподібних продуктів з одержанням синтез-газу, який відрізняється тим, що охолодження газоподібних продуктів проводять в рекуперативному теплообміннику до температури 300-400 °С, а одержаний синтез-газ піддають коригуванню складу паровою конверсією частини СО в СО2 та вилученням частини СО2 або вилучення частини СО2 та частини СО з наступною паровою конверсією принаймні частини вилученого СО та подаванням утвореного газу в синтез-газ, одержаний після охолодження, з одержанням об'ємного співвідношення водень - СО 1,8-2,4 при вмісті СО2 1-5 % об., синтез-газ з відкоригованим складом подають на стадію синтезу, де його перетворюють у моторне паливо, причому принаймні частину одержаного в рекуперативному теплообміннику тепла використовують для одержання пари для парової конверсії.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як відходи використовують побутове сміття, промислові відходи, викопне вугілля, торф, біомасу, відпрацьовані гумові вироби.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні частину потоку газу, збагаченого СО, направляють на спалювання для одержання теплової енергії.

4. Спосіб за будь-яким з п. 1-3, який відрізняється тим, що надлишок СО2 вилучають абсорбційним методом з використанням селективних розчинників СО2 з наступною регенерацією розчинника, або адсорбційним методом з використанням твердих адсорбентів за технологією короткоциклової адсорбції.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що з синтез-газу з відкоригованим складом синтезують метанол або метанол та диметиловий ефір, а з одержаного метанолу на каталізаторі на основі висококремнеземних цеолітів одержують суміш вуглеводнів, з якої виділяють фракцію, придатну як моторне паливо.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що з синтез-газу з відкоригованим складом на каталізаторі на основі кобальту або заліза за методом Фішера-Тропша утворюють суміш вуглеводнів, з якої виділяють фракцію, придатну як моторне паливо.

Текст

1. Спосіб утилізації вуглецевмісних відходів з одержанням моторного палива, який включає поступове нагрівання відходів без подавання кисню до температури 500-600 °С з одночасною дегазацією утворюваних газів, газифікацію утворених при нагріванні продуктів дією термічної енергії в присутності кисню при температурі більше 1000 °С з одержанням газоподібних, рідких та твердих продуктів, охолодження газоподібних продуктів з одержанням синтез-газу, який відрізняється тим, що охолодження газоподібних продуктів проводять в рекуперативному теплообміннику до температури 300-400 °С, а одержаний синтез-газ піддають коригуванню складу паровою конверсією частини СО в СО2 та вилученням частини СО2 або вилучення частини СО2 та частини СО з наступною паровою конверсією принаймні частини вилученого СО та C2 2 (19) 1 3 91952 4 газифікації твердих речовин дією термічної енергії, винного перетворювання для отримання хімічних та перетворюють синтез-газ в корисні вуглеводні, продуктів, наприклад, метанолу. Існує, наприклад, в тому числі моторне паливо, в тому числі бензин спосіб згідно з патентом DE4130416 (опубл. та/або дизельне паливо. 10.12.1992, МПК7 В09В3/00, С10В53/00), при здійВідомі способи знищення твердих побутових сненні якого сміття за допомогою механічних прита промислових відходів не виявляють задовільностроїв переривчасто подається по нагрітим трансго вирішення проблем, пов'язаних з відходами, що портним ділянкам у високотемпературну реакційну є суттєвим фактором руйнування навколишнього камеру, у якому за допомогою тепла і подачі засосередовища. Побутові відходи являють собою бів газифікації (пар або кисень) підтримується неконтрольовану гетерогенну суміш, яка може процес газифікації. При цьому органічні частки містити майже всі типи відходів. На звалищах посміття перетворюються в синтез-газ, частки мінебутові відходи зберігаються незадовільно і вплиралів та метали розплавляються і переводяться у вають на глобальні зміни навколишнього середозмішаний гранульований продукт (мінеральний вища. Відходи виділяють токсичні гази та діоксид та/або металевий гранулят). Одночасно з виробвуглецю, що безконтрольно попадають в атмосництвом синтез-газу відбувається охолодження феру, а рідкі відходи отруюють грунтові води. синтез-газу, який випускається з реакційної камери Спроби розділення та окремої утилізації відходів для газифікації, очищається в декількох ступенях за допомогою рециклінгу дуже дорогі та не завжди для очистки синтез-газу і використовується для можуть бути виконані. виробництва енергії. При цьому одночасно існує енергетична проВідомий спосіб для виробництва синтез-газу з блема, пов'язана з обмеженою кількістю та висотвердих речовин, здатних газифікуватися, по паким попитом на моторне паливо, теплову та електенту України №82031 (опубл.25.02.2008р, МПК тричну енергії. Особливо гостро ці проблеми (2006) C10J3/00, С01В3/00). По даному способу стоять в промислово розвинених та густо заселетверді речовини спочатку завантажують в щонайних регіонах. менше одну реакційну камеру для газифікації і Одним з найбільш ефективних способів одногазифікують при подаванні термічної енергії, після часного вирішення цих проблем є створення вирочого одержаний сирий синтез-газ подають у збірбництв, які здатні переробляти побутові чи проминий резервуар для синтез-газу. Згідно винаходу слові відходи та вуглеводневі копалини в якісне сирий синтез-газ перед подаванням у збірний репаливо та енергію, придатні для використання в зервуар з реакційної камери для газифікації непобуті та промисловості. Головною проблемою гайно і безпосередньо подають у газову камеру, таких виробництв є їх екологічна безпека, адже розташовану в колекторі і установлену з можливіпереважна більшість таких процесів супроводжустю змінювати напрям потоку сирого синтез-газу ється утворенням токсичних газоподібних речовин. та осаджувати частинки пилу, як містяться у сироТакож на даний час звичайно не вдається зробити му синтез-газі. Синтез-газ подають відповідно з такі виробництва прибутковими. Вирішення цих щонайменше двох реакційних камер для газифікапроблем призведе до масового будівництва таких ції, підпорядкованих збірному резервуару для синвиробництв і вирішення екологічних, паливних та тез-газу, причому синтез-гази, відповідно, виробекономічних проблем в регіонах, де вони діють. лені ними, перемішують між собою у вказаній Газифікація - процес перетворення матеріалів газовій камері перед збором у збірному резервуарі з вмістом вуглецю за допомогою газифікувальних для синтез-газу. На випуску реакційної камери для агентів в суміш газів - синтез-газ. Як газифікувальгазифікації додатково розташовано термічний бані агенти використовують повітря, кисень, водяну р'єр. пару, вуглекислий газ, а також їх суміші. ОтримаВ результаті досягається очищення синтезний синтез-газ містить оксид та діоксид вуглецю, газу від частинок пилу, гомогенізація синтез-газу водень, метан, водяну пару, азот (якщо як газифіта зменшення вартості будівництва та експлуатації кувальний агент використано повітря). Відомо, що системи газифікації, що дозволяє ефективно викосинтез-газ можна використовувати для отримання ристовувати вказаний винахід для безперервного метанолу, з якого можна отримати метилацетат процесу газифікації твердих речовин негомогенноабо бензин, діметилового ефіру, водню, етилену го складу, таких як тверді побутові чи промислові та пропілену, а з них - поліоліфінів, дизельного відходи. палива, оцтової кислоти, теплової енергії від спаНайбільш близьким до технічного рішення, що лювання синтез-газу, а з неї - електричної енергії. заявляється, є «Спосіб знищення і утилізації відВідомі установки для газифікації викопного вуходів будь-якого виду», по патенту України гілля, за допомогою яких реалізують виробництво №41263 (опубл. 17.09.2001p, МПК7 С10В49/04). газової енергії. В теперішній час діапазон викорисЦей спосіб передбачає таку послідовність дій: тання технології газифікації поширився і розпоСировину - несортовані необроблені промисвсюдився на інші речовини з високим вмістом орлові, побутові та/або спеціальні відходи, які місганічних сполук, наприклад, вирощену сировину тять будь-які шкідливі речовини у твердому або (біомасу). Завдяки великим органічним часткам у рідкому стані, а також брухт промислових виробів побутовому смітті, ця сировина також добре припіддають тепловій обробці. Згідно цього винаходу, датна для технології газифікації. Отриманий зі відходи при захоплюванні наявних компонентів сміття сирий синтез-газ очищають, як правило, в рідини, а також при зберіганні їх змішаної та комдекілька ступенів і потім він стає придатним для бінованої структури в блоці завантаження при пейого використання як енергоносія. Також синтезріодичному стисненні до компактних брикетів підгаз можна використовувати за допомогою речодають постадійній тепловій обробці в напрямку 5 91952 6 підвищення температури з по меншій мірі однією Поставлена задача вирішується тим, що рознизькотемпературною стадією без доступу кисню, роблений спосіб утилізації відходів, який включає на якій підтримують навантаження у вигляді зугазифікацію відходів дією термічної енергії згорянсилля тиску з боку геометрично замкнених стінок ня горючого газу в потоці кисню, охолодження та реактора, що контактують з компактними брикетаочищення синтез-газу в будь-якій послідовності та ми, та подальшою високотемпературною стадією з подальшого використання синтез-газу. Згідно виподанням кисню. Отримані продукти реакції після находу, отриманий синтез-газ перетворюють в кінцевого завершення процесу підготування речомоторне паливо, зокрема бензин та/або дизельне вин, перетворення речовин та наступної обробки паливо. речовин піддають швидкому охолодженню. У варіПід поняттям «моторне паливо» ми розуміємо анті винаходу у заспокійливій зоні, що має темперідкі вуглеводневі сполуки, придатні для викорисратуру не менше 1000°С, над газопроникним шатання як паливо у двигунах, переважно у двигунах ром руйнують всі хлоровані вуглеводневі внутрішнього згоряння, такі як сполуки з низькою з'єднання (діоксини та фурани). Суміш синтезоватемпературою кипіння - бензин, керосин, газолін, них газів, яка виникла у високотемпературному та з більш високою температурою кипіння - дизереакторі, містить шкідливі речовини та має темпельне паливо. ратуру щонайменше 1000°С, піддають ударному Газифікація відходів дією термічної енергії охолодженню водою безпосередньо після виходу з згоряння горючого газу в потоці кисню дозволяє високотемпературного реактору до охолодження отримувати дуже високі температури в реакторі нижче 100°С і при цьому знепилюють. газифікації (більше 2000°С). Внаслідок цього будьВнаслідок того, що не перебрану сировину які відходи проходять необхідне розділення на піддають навантаженню та попередньому підігрігазову фазу та розплавлену тверду фазу. Це дованню на низькотемпературній стадії, сировина зволяє уникнути попереднього сортування відхоущільнюється, добре прогрівається, втрачає володів, які є сировиною процесу, та використовувати гу. При цьому без доступу кисню та повітря виклювказаний спосіб для дуже широкого спектру сирочаються реакції виникнення токсичних речовин. На вини. високотемпературній стаді сировину піддають теВикористання несортованих відходів як сиропловій обробці при температурах від 1000°С до вини на газифікацію може призводити до появи в 2000°С з поданням кисню. При цьому всі органічні синтез-газі токсичних речовин. Такий синтез-газ не речовини газифікуються, а мінеральні речовини та рекомендується використовувати на спалювання, метали при температурах біля 2000°С переходять але відомі методи переробки синтез-газу на мов рідку гомогенну фазу, з якої можна формувати торне паливо дозволяють уникнути викидів токсирізні промислові продукти, зокрема якісні будівечних речовин у атмосферу. Винахід, що заявляльні матеріали. Процес швидкого охолодження ється, дозволяє отримувати моторне паливо з не призначений для того, щоб виключити появу токперебраної вуглевмісної сировини в закритому сичних з'єднань, зокрема таких як діоксини і фурациклі з високою ефективністю, завдяки чому однони. Якщо в подальшому синтез-газ спалюється часно вирішувати паливну та екологічну проблему для отримання теплової енергії, наприклад, з мерегіону, де працює таке виробництво. тою виробництва електроенергії, то ці токсичні Охолодження синтез-газу проводять на рекуз'єднання можуть попадати в продукти згоряння і в перативному теплообміннику, отримане високопонавколишнє середовище. тенційне тепло використовують на потреби виробНедоліком цього винаходу є те, що внаслідок ництва. швидкого охолодження високопотенційне тепло Зважаючи на те, що синтез-газ знаходиться в синтез-газу, розігрітого щонайменше до 1000°С, закритому циклі та призначений для повної подаперетворюється в низькопотенційне тепло, яке льшої переробки в моторне паливо, технологія складно корисно використовувати. У запропоноваякої виключає викиди діоксинів та фуранів в наному способі охолодження та одночасного знепивколишнє середовище, процес швидкого охололювання методом водяного душу це тепло фактидження можливо замінити на більш повільний чно втрачається, адже неможливо використати як процес охолодження. Для цього доцільно використеплоносій теплу забруднену пилом воду. товувати рекуперативні теплообмінники, в яких Задачею запропонованого винаходу є суттєво нагрітий до температури вище 1000°С синтез-газ підвищити ефективність утилізації відходів з перебуде віддавати своє високопотенційне тепло інтворенням їх в корисні продукти в одному виробшому теплоносію для подальшого використання у ничому циклі безперервної дії, внаслідок чого зровиробництві, наприклад, для генерації електричної бити таке виробництво економічно виправданим, енергії або підігрівання реакторів. Таке рішення шляхом доповнення та вдосконалення існуючих розширює асортимент корисних вихідних продуктехнологій. Зокрема, задачею винаходу є розшитів, доповнюючи його високопотенційним теплом, рити асортимент, кількість та якість корисних вихіяке легко конвертується в будь-який вид енергії. дних продуктів з можливістю регулювання цих паТакож таке рішення дозволяє значно скоротити раметрів. Також задачами винаходу є розширити виробничі витрати синтез-газу, який звичайно виасортимент сировини та підвищити екологічну користовується як джерело енергії, і направити безпеку роботи виробництва. Реалізація цих задач значно більшу частину синтез-газу на переробку. В дозволяє одночасно вирішити дві важливі суспільрезультаті значно зменшується собівартість вироні задачі, а саме екологічну та паливну проблеми бництва бензина та/або дизельного палива, що регіону, в якому діє таке виробництво. може робити весь вищевказаний процес не тільки 7 91952 8 екологічно необхідним, але й економічно виправВ другому варіанті коригування співвідношенданим. ня водень - оксид вуглецю проводять виділенням з Як відходи використовують побутове сміття частини потоку конвертованого газу оксиду вуглета/або промислові відходи та/або викопне вугілля цю через воднепроникну мембрану та повернення та/або торф та/або біомасу та/або відпрацьовані збагаченого воднем потоку в потік конвертованого гумові вироби (наприклад, відпрацьовані автомогазу. більні шини або ізоляційні матеріали). В третьому варіанті коригування співвідноОсобливо велика кількість побутового сміття шення водень - оксид вуглецю проводять виділента промислових відходів наявна в регіонах, якіням з частини потоку конвертованого газу оксиду мають високу щільність населення, особливо у вуглецю по технології короткоциклової адсорбції великих містах, при цьому ці відходи сконцентрона твердих адсорбентах та повернення збагаченовані в певних місцях та готові до транспортування. го воднем потоку в потік конвертованого газу. В цих регіонах найбільш гостро стоять екологічна При цьому в другому і третьому варіантах збата паливно-енергетична проблеми, які вирішує гачений оксидом вуглецю потік піддають паровій винахід. конверсії оксиду вуглецю, а отриманий потік водню Нерідко добуте викопне вугілля чи торф не віта діоксиду вуглецю направляють в потік конвердповідають технічним вимогам, які роблять їх притованого газу. Збагачений оксидом вуглецю потік датними для використання у промисловості. Занаправляють на спалювання. звичай така сировина викидається, тоді як саме Надлишковий діоксид вуглецю видаляють абвона дуже ефективна в запропонованому способі. сорбційним методом з використанням селективних В регіонах з розвиненим сільським господарсрозчинників діоксиду вуглецю з наступною регенетвом як правило низька щільність населення і рацією розчинника з виділенням потоку концентпромислових підприємств, а отже - невелика кільрованого діоксиду вуглецю, або адсорбційним мекість побутових та промислових відходів. При цьотодом з використанням твердих адсорбентів по му в цих регіонах наявна велика кількість біомаси, технології короткоциклової адсорбції з виділенням яка є відходами сільського та лісового господарстпотоку концентрованого діоксиду вуглецю. ва. Використання її у запропонованому способі Виділений діоксид вуглецю використовують як дозволяє ефективно виробляти моторне паливо та сировину для синтезу карбаміду. енергію в цих регіонах. Завдяки виділенню діоксиду вуглецю одночасВідпрацьовані гумові вироби, такі як автомобіно отримують цінний продукт - концентрований льні шини, у зручному для транспортування видіоксид вуглецю, придатний для використання у гляді накопичуються. промисловості, наприклад для синтезу карбаміду. Всі вищевказані речовини мають низьку або Потік вуглекислого газу у іншому випадку був би нульову вартість, у великій кількості та готовому викинутий в атмосферу, що призводить до погірдля транспортування вигляді наявні на всіх засешення екологічної ситуації. Звичайно діоксид вуглених людиною територіях, що дає можливість лецю в хімічній промисловості отримують дорогим вирішувати паливно-енергетичну та екологічну та екологічно небезпечним процесом спалювання проблеми в будь-якому місці, де вони виникають. вуглецевмісної сировини, тоді як в розробленому Синтез-газ після охолодження та очищення способі чистий діоксид вуглецю є відходом при піддають коригуванню складу для приведення перетворенні синтез-газу. Очищений діоксид вугспіввідношення водень - оксид вуглецю до 1,8-2,4 лецю використовується як сировина в хімічній при вмісту діоксиду вуглецю 1-5% об. промисловості в різних технологічних процесах Оптимальне стехіометричне співвідношення (наприклад, синтез карбаміду або соди). Викорисінгредієнтів в синтез-газі для виробництва метанотання вуглекислого газу утвореного при переробці лу: Н2:СО=2,1-2,2. Воно витікає з співвідношень: відходів для отримання продуктів, які користуютьСО + 2Н2 = СН3ОН. ся попитом (карбамід, сода та інше) надає вуглеСО2 + 3Н2 = СН3ОН + Н2О, кислому газу певну комерційну цінність. Це додатз чого: Н2:СО=2:1, а Н2:СО2=3:1. ково зменшує собівартість виробництва бензина Для того, щоб подальше утворення метанолу та/або дизельного палива і робить його не тільки проходило з максимальним виходом цільового екологічно корисним, але й економічно виправдапродукту та мінімальним виходом побічних продуним. ктів (метан, пропан, бутан і т.ін.), на синтез яких З синтез-газу з відкоригованим складом синтебуде витрачатись синтез-газ, процес синтезу прозують метанол або метанол та діметиловий ефір, водять саме при таких співвідношеннях інгредієна з отриманого метанолу на каталізаторі на основі тів в синтез-газі. На практиці, в залежності від вивисококремнеземних цеолітів утворюють суміш користаних каталізаторів та параметрів процесу вуглеводнів, яку в подальшому розділяють пере(тип реактора, тиск, температура), можливі невеважно на газову фазу та бензинову фракцію. ликі відхилення від цього співвідношення, які відоЯк варіант, з синтез-газу з відкоригованим бражені в формулі. складом на каталізаторі на основі кобальту або Таким чином, коригування складу синтез-газу заліза по методу Фішера-Тропша утворюють суміш модифікує синтез-газ для отримання з нього маквуглеводнів, яку в подальшому розділяють на бенсимальної кількості метанолу без втрати будь-яких зинову фракцію, дизельне пальне і суміш важких корисних компонентів синтез-газу. вуглеводнів як котельне паливо. Коригування співвідношення водень - оксид В результаті з сировини, якою можуть бути повуглецю проводять паровою конверсією частини бутове сміття, промислові відходи, викопне вугілоксиду вуглецю. 9 91952 10 ля, торф, біомаса, відпрацьовані гумові вироби стю мінералізовані неметали. Сплави заліза моотримують такі продукти: жуть бути відділені за допомогою магніту. Мінера- теплова енергія, в тому числі високопотенлізовані неметали можуть знайти багатостороннє ційне тепло; повторне застосування. Наприклад, у формі гра- електрична енергія; нуляту вони можуть бути використані як наповню- тверді відходи, придатні для використання у вач при дорожньому будуванні або при виготоввиробництві монолітних, гранульованих, волокнисленні бетону, а перетворені в керамічне волокно тих будівельних матеріалів; як ізоляційний матеріал. - бензин з октановим числом не менше 92, Паралельно з цим над високотемпературною який відповідає стандартним вимогам; зоною нагрітого шару вуглецю при температурах - дизельне паливо, яке відповідає стандартбільше 1200°С руйнуються органічні сполуки газів. ним вимогам; Внаслідок реакційних рівноваг С, СО2, СО та Н2О - котельне паливо, придатне для використання при цих температурах виникає синтез-газ, який у промисловості; складається в основному з СО, Н2 та СО2, який - концентрований та очищений діоксид вуглевидаляється з верхньої частини реактору газифіцю, придатний для промислового використання; кації. - газоподібні вуглеводні на спалювання; Далі синтез-газ з температурою більше 1200°С - метанол; надходить до рекуперативного теплообмінника, де - діметиловий ефір, охолоджується до температури 300-400°С. При причому кількість кожного з цих продуктів регулюцьому в другому контурі теплообмінника отримується в залежності від потреби в ньому. ють 1000 кг/год пари з тиском 5,0МПа, яка викориПриклад конкретного виконання винаходу (фістовується на технологічні потреби як привід пагури 1-3): рових турбін компресорів. Весь процес умовно можна розділити на дві Далі починається стадія перетворення синтезумовні стадії - на отримання синтез-газу та перетгазу: ворення синтез-газу, кінцевим результатом якого є Після охолодження синтез-газ в кількості 1000 отримання бензину та/або дизельного палива. нм3/год із складом Н2 - 40,0% об., СО - 30,0% об., Процес отримання синтез-газу розподіляється СО2 - 25,0% об., N2 - 5.0% об. стискають до тиску на такі послідовні частини - ущільнення сировини, 3,0 МПа та вводять у вузол парової конверсії окдегазація сировини, газифікація сировини, очисиду вуглецю (фігура 1). Стиснений синтез-газ щення та охолодження синтез газу. Приклад підігрівають у рекуперативному теплообміннику отримання синтез-газу зображений на фігурах 1-3: теплом потоку з реактору та змішують з 134 кг/год Відходи в загальній кількості 10000 кг/год та пари. Парогазову суміш з температурою 300°С середньою щільністю 200 кг/м3 без попередньої подають на вхід реактора, завантаженого каталіпереробки (тобто без сортування та подрібнення) затором конверсії оксиду вуглецю. Реакційна супоступають в контур газифікації, де вони рівними міш з реактора після охолодження в рекуперативпорціями спочатку ущільнюються за допомогою ному теплообміннику охолоджується в апаратах пресів до щільності 1250 кг/м3 рівними порціями повітряного та водяного охолодження до 40°С. В приблизно по 800 кг/5хв. Сильно ущільнені відходи сепараторі суміш розділяють на 53 кг/год води та проходять через канал дегазації (піч), де поступо1054 нм3/год газів. во нагріваються до температур 600°С без подання Далі синтез-газ надходить у вузол виділення кисню. При цьому дегазуються органічні складові діоксиду вуглецю, а саме в абсорбер для погличастини відходів, а саме виділяється водяна пара нання СО2 амінним розчинником. З абсорберу сипри температурах до 150°С, діоксид вуглецю при нтез-газ зі складом: Н2 - 64,0 % об., CO - 26,0 % температурах до 200°С, оксид вуглецю при темпеоб., СО2 - 3,0 % об., N2 - 7,0 %об. надходить в конратурах до 250°С, водень та вуглеводневі сполуки тур синтезу метанолу. Насичений розчин СО2 в при температурі до 450°С, вуглець при температуамінному розчиннику надходить в десорбер, в рі до 500°С. Гази проходять через відходи, що якому СО2 в кількості 641 кг/год виділяєтся з роззнаходяться в печі, та передають їм частину свого чину. Далі чистий діоксид вуглецю направляють на тепла. виробництво карбаміду. Гази, водяна пара, що виникає з природної У іншому варіанті виконання винаходу (фігура вологи відходів, метали, мінерали, а також вуглець 2) оксид вуглецю виділяють на вузлі виділення дегазованих органічних речовин поступають в реоксиду вуглецю, розташованому після вузла видіактор газифікації, де спалюють вуглець при полення діоксиду вуглецю. Із 1000 нм3/год газу виданні кисню. Виникаючі при цьому в реакторі гащевказаного складу виділяють 603кг діоксиду вугзифікації температури до 2000°С і більше лецю, отримують 783 нм3/год газу с вмістом СО2 розплавляють металічні та мінеральні складові 2,5 % об., потік в кількості 280 нм3/год направлячастини, так що вони можуть виноситись у рідкому ють на вузол виділення оксиду вуглецю (воднепстані з нижньої частини реактору газифікації для роникну мембрану чи вузол короткоциклової адсоподальшої обробки з поданням кисню при темпербції), з якого отримують 100 нм3/год водню та 180 ратурах більше 1400°С. При цьому видаляються нм3/год збагаченого оксидом вуглецю газу. Збагапривнесені залишки вуглецю та закінчується мінечений воднем потік направляється в потік газу, ралізація. Винос твердих речовин завершує проспрямований на синтез метанолу або вуглеводнів цес утилізації. Поряд з гранулятом, отриманим по методу Фішера-Тропша. Виділений оксид вугпісля виносу твердих речовин у водяну баню, міслецю частково або повністю направляють на спатяться метали та елементи сплавів, а також повнілювання з метою отримання тепла, а решту кон 11 91952 12 вертують на вузлі парової конверсії оксиду вуглеякі не прореагували, направляють на спалювання цю та повертають у виробничий цикл, змішуючи із в котельну для отримання пари. Реакційна вода в синтез-газом перед вузлом виділення діоксиду кількості 173 кг/год, що містить до 1,0% метанолу вуглецю. та діметилового ефіру, а також вуглеводні в межах Синтез-газ з відкоригованим складом в кількорозчинності, надається на біохімічне очищення 3 сті 783 нм /год стискається компресором до стічних вод. Рідкі вуглеводні в кількості 128 кг/год 5,0МПа та надходить у вузол синтезу метанолу подаються у вузол виділення вуглеводнів, який (фігура 1 або фігура 2), де змішується з циркуляявляє собою ректифікаційну колону. З нижньої ційним газом циклу синтезу метанолу. Суміш свічастини колони стабілізації відбирається 100 кг/год жого та циркуляційного синтез-газу підігрівається в товарного бензину з октановим числом не менше рекуперативному теплообміннику до температури 92, а з верхньої частини - 28 кг/год легкої фракції 200°С та надходить в реактор з каталізатором си(переважно пропан та бутан), яку відправляють в нтезу метанолу. Реакційна суміш охолоджується котельну на отримання пари. до температури 40°С та надходить в сепаратор, в В іншому варіанті виконання винаходу синтезякому реакційна суміш розділяється на газову фагаз із вказаним вище складом в кількості 783 зу та рідинну фазу - метанол-сирець. Газова фаза нм3/год після вузла виділення діоксиду вуглецю надходить на вхід циркуляційного компресора вузнадходить до контуру синтезу вуглеводнів (фігура ла синтезу метанолу, а метанол-сирець в кількості 3), де змішується циркулюючим газом циклу син312 кг/год з вмістом метанолу 93,0% мас. надхотезу вуглеводнів. Суміш свіжого та циркулюючого дить у вузол синтезу вуглеводнів. газу підігрівається в рекуперативному теплообмінУ вузлі синтезу вуглеводнів (фігура 1 або фігунику до температури 200°С і надходить до реактора 2) метанол-сирець в кількості 312 кг/год насору з каталізатором синтезу по методу Фішерасом подається в випарник, в якому за рахунок тепТропша на основі кобальту та заліза. Реакційна ла реакційних потоків випаровується та суміш охолоджується до 40°С і надходить в тринагрівається до 220°С. Пари метанолу надходять фазний сепаратор, в якому реакційна суміш роз'в реактор першої ступені, завантажений каталізаєднується на газову та рідку фазу. Газові продукти тором дегідратації на основі гаммаокису алюмінію. синтезу в кількості 127 кг/год, переважно легкі вугОтримана рівноважна суміш діметилового ефіру, леводні (метан, етан, пропан), водень, азот і оксиметанолу та води з температурою 300°С надходи вуглецю, що не прореагували, направляють на дить в реактор другої ступені, де на каталізаторі спалювання до котельної для отримання пари. на основі висококремнеземного цеоліту типу ZSMРідкі продукти поділяють на реакційну воду, яка в 5 створюється суміш вуглеводнів та води. Реаккількості 180 кг/год поступає на біохімічне очищенційна суміш охолоджується за рахунок випаровуня, і вуглеводневу фазу, яка в кількості 106 кг/год вання метанолу-сирцю в випарнику, в апаратах поступає на виділення цільових продуктів. Отриповітряного та водяного охолодження, та надхомують 50 кг/год бензинової фракції, 40 кг/год дизедить в трьохфазний сепаратор, в якому розділяльної фракції і 16 кг/год важкої фракції (з високою ється на газову та рідинну фази, причому рідинна температурою кипіння), яка придатна для викорисфаза розділяється на вуглеводневу суміш та воду. тання як котельне паливо. Газові продукти синтезу в кількості 12 кг/год, Винахід може бути здійснений в промислових які складаються з легких вуглеводнів (метан, етан, умовах з використанням існуючого обладнання та пропан, бутан) та оксидів вуглецю, водню та азоту, відомих процесів. 13 91952 14 15 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 91952 Підписне 16 Тираж 28 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for recycling of carbon-containing wastes with producing of motor fuel

Автори англійською

Kakichev Oleksandr Pavlovych, Krasylnikov Mykhailo Mykolaiovych

Назва патенту російською

Способ утилизации углеродсодержащих отходов с полученим моторного топлива

Автори російською

Какичев Александр Павлович, Красильников Михаил Николаевич

МПК / Мітки

МПК: C10G 2/00, C01B 3/00, C10J 3/00, F23G 5/00

Мітки: одержанням, утилізації, відходів, вуглецевмісних, моторного, палива, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-91952-sposib-utilizaci-vuglecevmisnikh-vidkhodiv-z-oderzhannyam-motornogo-paliva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб утилізації вуглецевмісних відходів з одержанням моторного палива</a>

Подібні патенти