Способ пиролиза топлив

 

((() 257660

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.66 (21) 1094618(23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.06.82. Бюллетень ЛЪ 21 (45) Дата опубликования описания 07.06.82 (51) М. Кл.

С 10G 9/34

Государственный комитет (53) УДК 665.642 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

3. Ф. Чуханов, Е. Д. Хмелевская, A. П. Кашуричев, М. К. Пулькина, А. И. Курочкин и Г. И. Двоскин

Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПИРОЛИЗА ТОПЛИВ

Способ можно применять в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, углехимической, энергетической и химической отраслях промышленности для пиролиза, крекинга топлив и других химических соединений.

Известен способ пиролиза топлив путем пропускания их через расплавленный теплоноситель методом барботирования.

При осуществлении известного способа несмотря на использование жидкого теплоносителя эффективность процесса низка.

Для повышения эффективности предлагается подавать пиролизуемое топливо в расплавленный теплоноситель в виде «острой струи».

В качестве жидкого теплоносителя в зависимости от температуры процесса пиролиза и свойств пиролизуемого сырья могут быть использованы расплавленные металлы, шлаки, ситаллы, соли или специально приготовленные смеси термически устойчивых веществ. Нагревание сырья происходит в гидродинамической лунке, которая образуется в жидком теплоносителе при подаче в него пиролизуемого топлива в виде «острой струи» через вертикальное сопло.

В этом случае с жидким теплоносителем воздействует не столько прямая, ударяющая в него струя топлива, сколько образующийся при этом газо-паровой поток, движущийся в обратном по отношению к острой струе направлении по щелевому кольцевому каналу. Одной из стенок (внешней)

5 этого канала служит стенка лунки в теплоносптеле, а другой (внутренней) граница раздела между острой струей и обратным потоком. Размеры лунки (в том числе ее глубина) зависят от соотношения давления струи и плотности теплоносителя, а также от характеристик сопла и его положения относительно уровня теплоносителя.

Теплообмен, происходящий в условиях гидродинамической лунки, отличается весь)5 ма высокой интенсивностью вследствие особых гидродинамических условий течения обратного потока. В результате обеспечиваются скорости нагревания пиролизуемого сырья до температуры процесса за сотые и тысячные доли секунды, За такое короткое время пиролизуемое сырье не успевает заметно разложиться, и процесс пиролиза протекает практически при конечной заданной температуре.

Предлагаемый способ осуществляется в пиролизере, который показан на чертеже.

Пиролизер состоит из корпуса 1 и следующих линий: 2 — подачи пиролизуемого топлива, 3 — отвода продуктов пиролиза, 4 — подвода тепла к теплоносителю, 5 — за257660

Таблица 1

Выход, о, при температуре в зоне реакции, =C

Продукты пиролиза

930

880

Газ пиролиза

Жидкие продукты:

57

17

)2 тяжелые (н.к. 230 C) легкие (к к 230 С)

Кокс )- невязка баланса (по разности) 8,5

Выход, об. „при температуре в зоне реакции "С

Состав газа пиролиза

880

930

Со, С„Н,„

СО

4,2

41,5

30,0

2,б

4,3 н

П гп 2

О, N, 12,4

29,0

43,5

32,4 грузки в пиролизер свежего теплоносителя, 6 — вывода теплоносителя из пиролизера и

7 — отвода газов. Корпус пиролизера состоит из камеры нагрева и камеры пиролиза, разделенных перемычкой 8, которая углублена в жидкий теплоноситель.

Теплоноситель нагревают до необходимой температуры путем подачи в камеру нагрева высокотемпературных продуктов горения, Продукты горения подаются в теплоноситель в виде «острой струи», что обеспечивает интенсивный теплообмен в зоне образующейся «гидродинамической лунки».

Выравнивание температуры теплоносителя в камерах нагревания и пиролиза происходит за счет перемешивания его массы

«острой струей», а также путем конвекции.

Пример. Пиролиз мазута проводят на лабораторной установке производительностью 1 кг/ч. В качестве сырья используют прямогонный мазут состава, : С 84,б7, Н 12 01 S 2 34 И+ 0 0 98 о/о

Реактор состоит из загерметизированного цилиндра диаметром 90 мм. Внутри цилиндра находится 7,5 кг свинца, являющегося теплоносителем. Обогревают снаружи.

Пиролизуемое топливо подают в теплоноситель через вертикальное сопло с внутренним диаметром 2 мм, расположенное в верхней крышке реактора. Расстояние от обреза сопла до уровня расплавленного теплоносителя равно 10 мм. Топливо подают в виде потока, состоящего из смеси топлива и азота.

Расход азота приблизительно 0,75 м на

1 кг топлива; температура теплоносителя

950 †11 С, давление в реакторе 0,04 ати, давление смеси перед соплом 1 ати, температура в зоне реакции 880 †9 С; время выдержки продуктов пиролиза в реакционной зоне примерно 0,1 с; скорость поступления смеси в реактор приблизительно

100 м/с.

Образовавшиеся в процессе пиролиза продукты поступают из реактора в конденсационную систему.

В табл. 1 приведены данные о выходе и составе продуктов пиролиза: при температурах в зоне реакции 880 и 930 С.

В табл. 2 приведен состав газа пиролиза, полученного при температуре в зоне реакции 880 и 930 С.

Таблица 2

Формула изобретения

Способ пиролиза топлив путем пропускания их через расплавленный теплоноситель, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, пиролизуемое топливо подают в теплоноситель в виде «острой струи».

257660

1(орректоры: О. Гусева и P. Беркович

Техред И. Пенчко

Редактор П. Горькова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 7i66/9 Изд. ¹ 1 65 Тираж 324 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5