Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Пятыгина, Мария Валерьевна

Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива
<
Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Страница автора: Пятыгина, Мария Валерьевна


Пятыгина, Мария Валерьевна. Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.04 / Пятыгина Мария Валерьевна; [Место защиты: Казан. нац. исслед. технол. ун-т].- Казань, 2013.- 234 с.: ил. РГБ ОД, 61 13-5/1292

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Принципы организации производственного процесса на промышленных предприятиях по переработке твердых топлив g

1.1. Обзор существующих технологий термической переработки твердых органических топлив и оценка энергетических затрат на производство основных продуктов о

1.2. Характеристики твердых топлив как сырья для производства энергии и химических продуктов 29

Глава 2. Физико-химические и технологические основы процессов разложения органической массы твердого топлива

2.1. Существующие методы расчета термодинамических функций соединений органической массы твердого топлива 53

2.2. Выявление и моделирование структуры исходных соединений и продуктов разложения органической массы твердого топлива 66

2.3. Направление реакций разложения органической массы твердого топлива 70

2.4. Физико-химические и тепловые процессы, протекающие в аппарате-пиролизере 76

Глава 3 Моделирование процесса термического разложения органической массы твердого топлива gg

3.1. Выявление возможных реакций первичного и вторичного распада соединений органической массы твердых топлив при различных способах переработки

F F 88

3.2. Расчет термодинамических параметров процесса разложения твердого топлива и оценка тепловых эффектов образования продуктов переработки 93

3.3. Расчет кинетических параметров процесса разложения твердого топлива и оценка выхода целевых продуктов

Глава 4 Создание методики расчета технологических схем с термическим разложением твердого топлива и разработка метода повышения эффективности процесса термической переработки 130

4.1. Выбор исходных данных 134

4.2. Основные этапы методики расчета и анализа эффективности схем энерготехнологической переработки твердого топлива 13 8

4.3. Разработка способа и технологической схемы энерготехнологической переработки твердого топлива

4.4 Методика теплового расчета аппарата-пиролизера 162

Заключение о возможности использования результатов 184

диссертационной работы

Заключение 185

Список использованных источников 186

Введение к работе

Актуальность работы.

На сегодняшний день существуют различные схемы комплексной энерготехнологической переработки твердого топлива, разнообразие которых обусловлено видом применяемого топлива и его техническими характеристиками, а также целевым использованием конечных продуктов потребителями. Программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года», предполагающая модернизацию, технологическое развитие и переход к рациональному и экологически ответственному использованию энергетических ресурсов, подразумевает внедрение и использование технологических схем переработки твердых топлив, основанных на процессах пиролиза, гидропиролиза, гидроочистки, сжигании в кипящем слое и плазмотермической переработки.

Для создания эффективных технологических схем и производств с точки зрения энерго- и ресурсосбережения, а также комплексного использования получаемых продуктов переработки твердого топлива, необходимо исследование структуры органической массы твердых топлив, диапазона температур, стадий распада соединений, составляющих органическую массу твердого топлива и оценка влияния тех или иных промежуточных веществ на конечный качественный и количественный состав получаемых продуктов. Исследование физико-химических основ термического разложения твердых топлив позволит создать методику расчета технологических схем, реализующих эти процессы и повысить энергоэффективность переработки твердых топлив.

Цели работы:

Разработка научных основ сбережения энергетических ресурсов для технологического процесса термической переработки твердого топлива и разработка технологической схемы комплексной переработки твердого органического топлива с целью экономии энергетических ресурсов и улучшения качества получаемых химических продуктов.

Основные задачи исследований включают:

усовершенствование методики теплового расчета аппарата-пиролизера, предназначенного для термической переработки твердого топлива;

выявление физико-химических основ термического разложения органической массы твердых топлив (ОМТТ) и моделирование процессов комплексной переработки твердых топлив;

создание методики оценки эффективности технологических схем комплексной переработки твердых топлив на основе определения термодинамических и кинетических параметров соединений, моделирующих молекулярную структуру твердых топлив.

Научная новизна выполненных исследований:

разработан новый способ термической переработки твердого топлива с последовательным отводом продуктов разделения;

разработаны теоретические аспекты создания технологических схем комплексной термической переработки твердого топлива;

разработана методика расчета технологических схем переработки твердых топлив с применением предложенного алгоритма моделирования процесса термического разложения твердого топлива, основанного на учете влияния химического состава ОМТТ различных видов твердого топлива, а также моделях процессов разложения твердых топлив, и проведена оценка их эффективности.

Практическое значение результатов работы:

разработаны рекомендации по использованию полученных термодинамических и кинетических параметров процессов разложения твердых топлив при проектировании аппаратов для термического разложения твердых топлив и технологических схем на их основе и при создании научно- образовательных курсов (методические указания к практическим занятиям по исследованию процессов разложения твердых топлив) для подготовки специалистов по направлению «Теплоэнергетика»;

создана методика расчета технологических схем на основе термодинамического анализа процесса разложения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

способ повышения эффективности процесса термической переработки твердого топлива с получением энергетического газа и смолопродуктов за счет последовательного отвода продуктов разделения;

методика расчета технологических схем комплексной переработки твердых топлив;

усовершенствованная методика теплового расчета аппарата-пиролизера, основанная на моделях процессов разложения твердого топлива и результаты расчетов тепловых, термодинамических и кинетических параметров процессов разложения.

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием при определении химического состава органической массы твердого топлива и процессов его разложения данных, полученных на промышленных предприятиях по переработке твердых топлив и производству целевых продуктов, а также известных подходов, основанных на законах химической термодинамики.

Реализация работы.

Результаты работы использованы при выполнении НИР по Программе фундаментальных исследований государственных академий наук до 2012 г. (№01200904734), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракты №П2055, 02.740.11.0062), ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 20072012 годы» (госконтракт № 02.516.11.6040), а также гранта РФФИ (№ 08-08- 00233а), разработанная методика расчета технологических схем комплексной переработки твердых топлив используется при выполнении фундаментальных и прикладных исследований в Казанском научном центре РАН.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались и обсуждались: на 19th International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA 2010, 28 August - 1 September 2010, Prague; XVII Международной конференции по химической термодинамике в России RССТ 2009, 29 июня-3 июля 2009г., г. Казань; X Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии», 12-16 мая 2009г., г. Казань; XII Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ, октябрь 2008г., г. Москва; VI, VII Школе- семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН В.Е. Алемасова, Казань, сентябрь 2008, 2010г.; ежегодных итоговых научных конференциях Казанского научного центра Российской академии наук, 20072010г.; Ежегодных научных аспирантских семинарах Исследовательского центра проблем энергетики КазНЦ РАН, 2006-2010г.

Публикации.

Основные результаты исследований представлены в 10 научных трудах автора, включающих 5 статей, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК, патент на изобретение, 3 материала докладов международных и всероссийских научных конференций и методические рекомендации.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 234 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения и 3 приложений. Работа содержит 61 рисунок и 18 таблиц, библиографический список литературы из 109 наименований.

Характеристики твердых топлив как сырья для производства энергии и химических продуктов

Переработка твердых органических топлив осуществляется под воздействием температуры и химических реагентов и условно подразделяется на термическую и термохимическую.

Термические методы переработки твердых горючих ископаемых связаны с воздействием высоких температур без доступа воздуха или с применением реагентов, но основным в этом случае является именно температурное воздействие. К данным методам относятся: а) коксование (образуются кокс, газ, каменноугольная смола, содержащая ароматические соединения, фенолы, пиридин); б) полукоксование (полукокс, первичная смола, газовый бензин, газ); в) окускование (бытовое топливо, рудотопливные брикеты); г) энерготехнологическая переработка (твердое топливо и водород, первичная смола, тепловая и электрическая энергия); д) газификация (синтез-газ, бытовой газ); е) графитация и производство технического углерода (углеграфитовые материалы, сажа)

Основой технологических процессов коксования и полукоксования является пиролиз - процесс термического разложения топлива в отсутствие окислителя. В последнее время под «пиролизом» стали подразумевать также процессы с воздействием какого-либо дополнительного реагента (гидропиролиз, окислительный пиролиз). Под термической переработкой понимают зачастую и газификацию угля, хотя при этом используются и дополнительные реагенты, чаще всего окислители, но иногда водород или метан [1].

Термохимические методы переработки твердых горючих ископаемых подразумевают применение различных реагентов или растворителей при высокой температуре, но последний фактор играет подчиненную роль. К ним относятся: а) восстановительные процессы: термопластификация, гидрогенизация, термическое растворение, экстракция, производство адсорбентов (получаются связующие для пластмасс, пленкообразующие; синтетическое жидкое топливо; масла; фенолы, ароматические соединения, горный воск, адсорбенты, углепластики); б) окислительные процессы: окисление кислородом, озоном, галогенами, кислотами (бензол-карбоновые кислоты, органические кислоты жирного ряда, пленкообразующие и ионообменные материалы); в) гидролиз щелочами твердых горючих ископаемых низкой стадии зрелости (гуминовые кислоты, сложные удобрения) [2].

Далее рассмотрим физико-химические основы процессов разложения различных видов твердого топлива.

Пиролиз, или пирогенизация - применяемые в технологии методы переработки органических веществ, главным образом различных топлив, при их нагреве без доступа окислителя (воздуха, кислорода) до температуры 450-1800C. В отношении твердого топлива вместо общего термина пиролиз более применимы частные понятия: «сухая перегонка», «полукоксование», «коксование» и т.п. [3]

Процесс пиролиза является одной из важнейших стадий в таких современных методах термической переработки, как сжигание, газификация, прямое преобразование тепловой энергии в электрическую и т.п. Тем не менее, данных о механизме пиролиза углей в процессе коксования очень мало, вследствие чего возникает необходимость изучения таких факторов как кинетика (временной фактор), градиенты температур и давлений, а также изучение пиролиза модельных веществ, входящих в состав органической массы топлива [4].

Варьирование скорости нагрева может влиять на глубину физико-химических изменений органической части топлива, а, следовательно, и на количество и качество получаемых продуктов. Различают два температурных режима нагрева топлива для осуществления его пиролиза: - медленный нагрев, при котором заданная температура достигается за десятки минут; - быстрый нагрев, при котором топливо нагревается до заданной температуры за доли секунды. При быстром нагреве увеличивается общий выход летучих веществ и значительно изменяется состав газообразных и жидких продуктов разложения. В газе пиролиза резко возрастает доля углеводородов непредельного ряда (группы этилена), являющихся наиболее ценным сырьем химической промышленности, в частности для производства пластикатов и синтетических материалов. Другой особенностью быстрого нагрева является выделение на первом этапе в течение 0,1-1 с в основном малоценных кислородсодержащих компонентов летучих веществ (CO2, CO, H2O), что позволяет разделить во времени и в пространстве процесс нагрева топлива до заданной температуры и начало процесса образования и выделения ценной части летучих [3].

Влияние давления при пиролизе сказывается в основном на протекании вторичных реакций, проходящих в газопаровой фазе летучих веществ. С ростом давления усиливаются реакции полимеризации и конденсации, так как они ведут к уменьшению числа молей газообразных веществ, образующихся в реакционной зоне. С увеличением времени пребывания парогазовых продуктов в зоне реакции происходит более глубокое превращение смолопродуктов и уменьшается их выход при одновременном увеличении выхода полукокса и газа пиролиза.

Выявление и моделирование структуры исходных соединений и продуктов разложения органической массы твердого топлива

Для простого приближенного расчета численных значений термодинамических свойств с помощью небольшого числа данных Парке и Хаффман предложили ряд методов, основанных на вкладах определенных групп атомов или связей в молекуле.

Метод Андерсона, Бейера и Уотсона

Позволяет количественно проанализировать строение углеродного скелета молекулы. Согласно этому методу, молекула каждого соединения рассматривается как некоторое производное, полученное путем замещения ряда атомов в исходной молекуле определенными группами. Так, например, структуру парафинов можно построить из исходной молекулы метана путем замещения атомов водорода соответствующими атомными группами. Аналогичным образом можно получить значения свойств для всех эфиров, используя в качестве исходного соединения диметиловый эфир и суммируя структурные фрагменты и термодинамические величины в соответствии со структурными модификациями, возникающими в процессе замещения отдельных групп. Отклонением от простого принципа аддитивности может быть существование некоторого набора соответствующих структурных окружений для каждого структурного фрагмента. В связи с этим обычно рассматривают вклады от первичного метильного замещения, вторичного замещения метильных групп и вклады кратных связей (включая поправку за счет сопряженных двойных связей и двойных связей, сопряженных с кольцом). Термодинамические структурные фрагменты обычно связывают со структурой молекул при определении трех параметров: АЯ 0 , S298 и С , где

Корреляция теплоемкости, зависящей от температуры, и двух других параметров позволяет рассчитать величины энергий Гиббса, энтальпий образования и энтропии газообразных молекул для температур, отличающихся от 298 К. Андерсон, Бейер и Уотсон приводят значения вкладов, обусловленных замещением одной или двух метильных групп другими атомными группами. Замещение метильной группы углеводородной молекулы другим атомом или группой приводит к появлению относительно постоянного структурного фрагмента теплоемкости. Таким образом, величина структурного фрагмента может быть рассчитана по теплоемкости двух молекул, для которых имеются достаточно надежные данные. Определенный таким образом структурный фрагмент можно использовать для приближенного расчета теплоемкости неизученного соединения. При этом исходный углеводород структурно должен быть как можно ближе к рассматриваемому соединению [46].

Метод Питцера, Персона и Пиментела

Приближенный статистический метод расчета теплоемкостей газообразных нормальных парафинов и родственных им соединений. Позднее, пересмотрев отдельные величины, входящие в расчетные формулы этого метода, Персон и Пиментел вычислили значения теплоемкостей газообразных нормальных парафинов от бутана до гептана и привели величины инкрементов группы СН2, позволяющие рассчитать значения теплоемкостей высших парафинов (до эйкозана (СгоВД). Предложенное ими уравнение для нормальных парафинов, содержащих п атомов углерода, имеет вид

В этих уравнениях величины в квадратных скобках обозначают: [C-CSJH [C-Cbend] - вклады в теплоемкость за счет продольных и поперечных колебаний связи С-С; [internal rotation] - вклад в теплоемкость за счет внутреннего вращения молекул; [Fsteriс] - вклад энергии пространственного взаимодействия; [сн3] и[сн2]- вклады в теплоемкость метильных и метиленовых групп; [5]-коэффициент пространственного взаимодействия в выражении [Fstenc] = A + (n-7) с учетом стерической константы А. Рассмотренные методы применимы и к другим рядам соединений. Так, например, Бремнер и Томас рассмотрели с помощью этого метода ароматические системы [51].

Метод Россини

Россини предложил эмпирическое соотношение для корреляции энтальпий образования соединений в гомологических рядах. Он показал, что в случае нормальных парафинов энтальпию образования можно представить с помощью уравнения

Величины, рассчитанные этим методом, приводятся для нескольких округленных значений температур. Кроме того, метод Франклина позволяет определить значения инкрементов свободных радикалов и ионов карбония в газовой фазе. В основу данного метода положены соотношения, полученные Питцером для молекул алканов с длинной цепью. Исходя из теоретических предпосылок, Питцер показал, что энтальпию и энергию Гиббса газообразных нормальных алканов можно представить в виде аддитивных функций числа атомов углерода и некоторых констант, зависящих от температуры, продольных и поперечных колебаний, внутреннего вращения и числа симметрии молекулы. Этот метод позволяет использовать вклады структурных групп для определения величин ЛЯ 0 и AG о при любой температуре. Влияние структурной симметрии и оптических изомеров учитывается путем добавления к значениям энергии Гиббса дополнительных слагаемых. Для соединений, содержащих асимметрический атом углерода (т. е. для одного набора оптических изомеров), при суммировании энергии Гиббса обычно вводят дополнительную поправку, равную -RTln2. При наличии двух наборов оптических изомеров этот вклад будет составлять -RTb4. Поправочные коэффициенты, учитывающие разветвление цепи и влияние заместителей в ароматическом кольце, относят к влиянию кольца [52].

Метод Соудерса, Маттюза и Харда

Расчет колебательных составляющих теплоемкости, теплосодержания и энтропии, а также составляющих этих функций, обусловленных внутренним вращением с помощью метода групповых структурных фрагментов. Анализ структурной формулы позволяет выбрать те структурные фрагменты, которые в наибольшей степени соответствуют структурному окружению молекулы. Сумма этих вкладов вместе с поступательными и вращательными составляющими всей молекулы в целом дает желаемое термодинамическое свойство исследуемого соединения. Помимо этого, корреляционный метод позволяет непосредственно рассчитать величину энтропии образования молекулы. Вклады неуглеводородных групп не учитывались в этом методе [53, 54].

Расчет термодинамических параметров процесса разложения твердого топлива и оценка тепловых эффектов образования продуктов переработки

На основании полученных значений энергии Гиббса в интервале температур [30(Н550]C возможно протекание в прямом направлении следующих реакций в зависимости от процесса разложения: - пиролиз реакции 3 (образование перилена), 4 (образование бизантрена); - гидропиролиз - реакции 2, 3, 5- 18; - гидрогенолиз реакции 1,2,-9,11-15.

Расчет термодинамических параметров процесса разложения (пиролиз, гидропиролиз, гидрогенолиз) твердого топлива с участием соединений, образующих органическую массу топлива

Изменения термодинамических функций состояния системы -свободной энергии, термодинамического потенциала, а также энтропии -могут служить критериями направления и равновесия процессов [66, 67].

Тепловой эффект реакции равен алгебраической сумме теплот образования реагентов из простых веществ, т.е. сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ: АЯ.,=2АЯ;ОД.-2АЯ1. (3.2) Тепловой эффект реакции также может быть определен по алгебраической сумме теплот сгорания реагентов (до одинаковых продуктов): дн = Х(АЯСГО,)ИС, -ЕС рХо,. (3.3)

Во всех случаях учитываются стехиометрические коэффициенты и подразумевается, что все тепловые эффекты относятся к одинаковым агрегатным состояниям простых веществ. На основании этих выводов из закона Гесса решаются следующие задачи:

1. Расчет тепловхх фффектов реакций, недоступных для непосредственного измерения, например синтеза углеводородов из простых веществ или же реакции С + -02 =CO [ш = (ДНсгор )С - (ДНсгор )со ]

2. Вычисление тепловых эффектов таких реакциос осуществление которых в калориметре связано с различными трудностями. Для многих процессов вследствие медленного их протекания не могут быть получены достаточно надежные результаты, так как теплота будет в той или иной степени рассеиваться (переход вещества из одной модификации в другую).

Особенно важно вычисление теплот реакции органических соединений, непосредственное измерение которых большей частью либо затруднительно, либо вовсе неосуществимо. Свободная энергия (термодинамический потенциал) рассчитывается по уравнению Гиббса (3.1).

Тепловой эффект тесно связан с химическим равновесием. Существует следующая зависимость константы равновесия от температуры: Величина - Q = ДН представляет собой приращение энтальпии ДН, равное количеству тепла, получаемому при реакции. Отрицательный знак при величине Q ставится потому, что считают тепловой эффект положительным, если тепло при реакции выделяется.

Уравнение (3.4) установлено Вант-Гоффом и дает очень важную зависимость между тепловым эффектом реакции и смещением равновесия при изменении температуры.

Характер смещения равновесия соответствует принципу Ле Шателье (1884г.), который заключается в следующем: система, выведенная из равновесия при каком либо воздействии, стремится перейти в новое состояние равновесия в таком направлении, при котором это воздействие ослабляется.

Из уравнения (3.4) следует, что если реакция является экзотермической, т.е. сопровождается выделением тепла, то константа равновесия увеличивается с понижением температуры.

При этом, в соответствии с принципом Ле-Шателье, направление реакции определяется знаком теплового эффекта: при повышении температуры реакция смещается в сторону поглощения тепла, тормозя повышение температуры [66]. 104 Для реакций, установленных в разделе 3.3, был проведен расчет теплового эффекта в интервале температур разложения ОМТТ (30(Н550С) согласно формуле (3.2). Результаты расчетов приведены в табл. 12 Приложения 1.

Разработка способа и технологической схемы энерготехнологической переработки твердого топлива

Сатуратор 26 снабжен линией отвода пульпы 68 в циркуляционную кастрюлю 28, оборудованную выходом кислой смолки 69 , из циркуляционной кастрюли 28 насосом 29 пульпа 70 возвращается в сатуратор 26. Вывод пульпы 72 из нижней части сатуратора соединен через насос 35 с кристаллоприемником 31.

Кристаллоприемник 31 снабжен выходом осветленного маточного раствора 74 , соединенного с сатуратором 26 через емкость обратных потоков 32, линией отвода сгущенной пульпы 76 в центрифугу 33 и выводом раствора на пиридиновую установку 77 .

Центрифуга 33 соединена выходом отделяемого раствора 78 через емкость обратных потоков 32 с сатуратором и выходом соли 79 , соединенным с сушилкой псевдоожиженного слоя 34, откуда далее направляется на склад. Сушилка 34 снабжена линией подачи горячего воздуха 80 , отводом отработанного воздуха 8 Г и сульфата аммония 82 .

Кислотная ловушка 30 соединена линией отвода очищенного от NH3 коксового газа 83 в абсорбер 36, отвода раствора 84 в циркуляционную кастрюлю 28, и линией подачи 85 с сатуратором 26.

Абсорбер 38 снабжен линией подачи конденсированных продуктов 16 , подачи газа на улавливание бензола 93 , линией отвода очищенного от бензола коксового газа 86 , часть которого 87 направляется в камеру сгорания газовой турбины 65, и часть 88 , направляемая в кондиционер потока 57, и линией отвода абсорбента (каменноугольного масла) 89 , подаваемого в промежуточный сборник 41.

Промежуточный сборник 41 соединен через насос 43 с холодильником 45 линией отвода масла 9Г. Отвод абсорбента 92 производится через систему последовательно соединенных абсорберов 36, 37, 38, где абсорбер 36 снабжен линией подачи очищенного от NH3 коксового газа 83 .

Промежуточный сборник 39 подключен выходом масла 100 , насыщенного бензолом, к дефлегматору 51. Дефлегматор 51 снабжен линией подачи ЮГ паров воды, сырого бензола и масла, и линией отвода конденсирующегося масла (флегмы) 102 и насыщенного масла 103 , соединенной выходом с теплообменником 52.

Теплообменник 52 подключен выходом подогретого насыщенного масла 105 к бензольной колонне 55 через паровой подогреватель 54, в котором происходит окончательный нагрев насыщенного масла 106 и выходом поглотительного масла 130 к холодильнику 53. Холодильник 53 снабжен линией подачи 132 и отвода 133 охлаждающей воды.

Отвод части паров воды, сырого бензола и масла 107 из бензольной колонны 55 соединен с паровым регенератором 56, отвод горячего масла 108 соединен с холодильником 53 через теплообменник 52. В нижней части бензольной колонны 55 имеется линия подачи паров воды и масла 109 из парового регенератора 56.

Паровой регенератор 56 снабжен линиями подачи острого пара 112 , пара 113 и линиями отвода полимеров 114 и конденсата 115 .

Дефлегматор 51 соединен линией отвода паров 116 с разделительной колонной 49, снабженной подогревателем 50 и дефлегматором 48.

В нижней части разделительной колонны 49 имеется выход тяжелого бензола 117 , верхняя часть разделительной колонны снабжена линией отвода паров воды и легкого бензола 118 , соединенной через дефлегматор 48 с конденсатором 47.

Сепаратор 46 соединен входом паров воды и легкого бензола 127 с конденсатором 47 и снабжен выходами легкого сырого бензола 128 и воды 129 .

Кондиционер потока 57 снабжен линией подвода очищенного генераторного газа 134 из системы очистки генераторного газа 60 для оптимизации состава газа и линией отвода генераторного газа 135 в реактор синтеза жидких продуктов 58, где получают жидкие топлива 136 по каталитической технологии Фишера-Тропша.

Система очистки генераторного газа 60 подключена входом активированного угля 137 к активатору 59 и входом генераторного газа 138 к газогенератору 63 и снабжена линией отвода отработанного активированного угля 139 в смеситель 61.

Смеситель 61 снабжен линией отвода смеси отработанного активированного угля и очищенного газа 140 в газогенератор 63.

Газогенератор 63 соединен входом мелкой фракции полукокса 14 Г с сепаратором 62, входом кислорода 142 с кислородной станцией 64, снабженной линией подачи воздуха 143 и линией отвода азота 144 , выходом очищенных отработанных сушильных агентов и дымовых газов 145 с активатором 59 и выводом шлака 146 .

Активатор 59 соединен линией подачи крупной фракции полукокса 147 с сепаратором 62, линией подачи пара 148 с котлом-утилизатором 66 и линией отвода активированного угля 12 .

Газовая турбина 65 снабжена выводом сбросных газов 149 в котел-утилизатор 66. Отвод отходящих дымовых газов 150 от котла-утилизатора 66 подключен через систему очистки дымовых газов 67 к дымовой трубе 68. Система очистки 67 подключена входом отработанного сушильного агента 10 к сушилке 3.

Таким образом, предлагаемая технологическая схема позволяет осуществить комплексную энерготехнологическую переработку твердого топлива с получением энергии, синтетического жидкого топлива, углеродных сорбентов, а также элементной серы либо серной кислоты [108].

Похожие диссертации на Повышение эффективности процесса термической переработки твердого топлива