Синтетическое топливо и способ его получения


 


Владельцы патента RU 2537916:

Макаров Юрий Васильевич (RU)

Изобретение относится к способу получения синтетического топлива, который заключается в том, что в теплоизолированный топливный бак загружают брикеты твердого полиэтилена, нагревают их в баке до температуры более 85°С и подают в бак углеводородное топливо (церезин, керосин, дизтопливо), чем обеспечивают интенсивное растворение полиэтилена до жидкой фазы, после чего прогревают раствор до температуры 110-130°С и в виде жидкого топлива подают в горелки котельной, поршневой или турбинной энергетической установки внутреннего сгорания. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность применения отходов полиэтилена в качестве топлива и упрощение технологического процесса его получения.

 

Изобретение относится к области производства топлива для котельных и малых, в том числе мобильных, энергетических установок, работающих на альтернативном топливе. В частности на бытовых и промышленных отходах полиэтилена в отличие от гранулированной древесины и торфяных брикетов.

В технической литературе даны физико-химические свойства полиэтилена (см. Политехнический словарь, изд. «Советская энциклопедия», М., 1976 г., стр.378), которые показывают, что применение полиэтилена в твердом виде в качестве топлива практически невозможно. Потому что нет способа подачи 15 объемов воздуха на один объем топлива для нормального горения полиэтилена в твердом и вязком состоянии.

Ближайшим техническим решением с предлагаемым изобретением является способ применения полиэтилена и органического сырья в качестве топлива (см. пат. РФ №2275416, кл. С10L 5/48), где изложен способ термохимической переработки органического сырья в топливные компоненты. Здесь производят предварительную загрузку сырья в реактор-топливный бак и затем вводят туда катализатор и осуществляют предварительный прогрев реактора введением газообразного теплоносителя.

Из топливного бака (реактора) подвергнутые термодиализу до газообразного состояния топливные компоненты попадают к горелкам котельной установки.

Такая сложная система фазового превращения синтетических материалов в топливо является очень сложной. Этот способ получения синтетического топлива кроме высокой стоимости не обеспечивает его стабильных параметров и универсальности применения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности применения отходов полиэтилена в качестве топлива и упрощение технологического процесса его получения.

Указанная техническая задача решается следующим образом.

1. Синтетическое топливо образовано из брикетов твердого полиэтилена, спрессованного из бытовых упаковочных пакетов, полиэтиленовой тары и промышленных отходов полиэтилена с добавлением к ним углеводородного топлива (керосина, дизтоплива).

2. В термоизолированный топливный бак загружают синтетическое топливо, брикеты твердого полиэтилена из промышленных и бытовых отходов, где твердый полиэтилен нагревают до температуры 85°С и подают в бак углеводородное топливо, например керосин, церезин, дизтопливо), чем обеспечивают интенсивное растворение полиэтилена до жидкой фазы, после чего перегревают раствор до 110-130°С и в виде жидкого топлива подают через фильтр в горелки котельной установки поршневые или турбинные энергетические установки.

Синтетическое топливо получено из бытовых отходов (упаковочных пакетов, полиэтиленовых емкостей и т.д.), спрессованных в брикеты.

Кроме того, для топливных брикетов можно использовать полиэтиленовую тару и промышленные отходы полиэтилена.

После загрузки брикетов полиэтилена в термоизолированный топливный бак, полиэтилен в баке нагревают до температуры свыше 85°С. Нагревание производят с помощью электрических ТЭНов, горячих выхлопных газов энергетических установок или посредством топливных горелок. При этом тепло подводят к внутреннему объему термоизоляционного бака.

После достижения твердым полиэтиленом в баке более 85°С в бак подают углеводородное топливо (церезин, керосин, дизтопливо) или другие углеводороды (бензин). Для предварительного растворения полиэтилена.

Как известно, полиэтилен, нагретый свыше 80°С, хорошо растворяется в углеводородах (см. Политехнический словарь, ст. «Полиэтилен», стр.378, М., 1976, изд. «Советская энциклопедия»).

Температура самовоспламенения дизтоплива, керосина, бензина находится в пределах 345-500°С. Поэтому нагрев полиэтилена в теплоизолированном баке ниже 200°С является пожаробезопасным, простым в техническом исполнении и технологически несложным.

Полиэтилен в твердом виде без применения катализаторов имеет температуру плавления в зависимости от способа получения 105-130°С.

Поэтому можно не использовать углеводороды для предварительного быстрого превращения твердого полиэтилена в жидкое топливо.

Загруженные в термоизолированный бак твердые брикеты полиэтилена можно нагреть до 140°С, и получится жидкое топливо.

Жидкий полиэтилен полностью сгорает без образования сажи и копоти. При его сгорании с коэффициентом избытка воздуха (α=1,1-1,2) полиэтилен сгорает полностью без образования СО, CO2 (окислов углерода) и окислов азота.

Затрачивание энергии на превращение твердого полиэтилена в жидкое топливо составляет всего 5-8% от полученной энергии при утилизации и использовании полиэтилена в качестве альтернативного топлива.

Перспективным углеводородом для предварительного растворения полиэтилена при температуре более 80°С является церезин. Как известно, церезин является промышленным отходом при добыче и переработке нефти. Церезин - твердый углеводород, температура плавления природного церезина 57-80°С (см. Политехнический словарь, ст. «Церезин», стр.553, М., 1976, изд. «Советская энциклопедия»).

При использовании церезина его брикеты загружают в термоизолированный бак совместно с полиэтиленом.

После полного превращения полиэтилена в баке под действием катализатора и высокой температуры в жидкое синтетическое топливо - жидкий полиэтилен из бака с помощью насоса через фильтр подают в горелки котельной установки. Процесс регулирования горения предлагаемого синтетического топлива является типичным для жидких топлив.

Такой способ получения жидкого топлива из твердых отходов полиэтилена не требует сложных пиролизных установок, которые имеют большую стоимость по сравнению с нагреванием полиэтилена в термоизолированном баке с предварительным раствором его углеводородами.

По сравнению с пиролизом - процессом термической переработки углеродосодержащих сырьевых ресурсов (твердых, жидких бытовых и промышленных отходов) путем высокотемпературного нагрева без доступа воздуха предложенное в изобретении синтетическое топливо и способ его получения имеют большую теплотворную и экономическую эффективность. А также простую технологию и конструкцию установки для его получения и реализации.

Способ получения синтетического топлива, включающий применение полиэтилена, органического сырья, включающий загрузку топлива в реактор - топливный бак и осуществляют предварительный прогрев бака, отличающийся тем, что в термоизолированный бак, где твердый полиэтилен нагревают до температуры более 85°С и подают в бак углеводородное топливо (например, керосин, дизтопливо, церезин), чем обеспечивают интенсивное растворение полиэтилена до жидкой фазы, после чего прогревают раствор до температуры 110-130°С и в виде жидкого топлива подают через фильтр в горелки котельной установки, поршневые или турбинные энергетические установки внутреннего сгорания.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу обогащения альтернативных, углеродосодержащих, низкокалорийных отходов для получения синтез-газа для применения в топочных установках.

Изобретение относится к области горноперерабатывающей промышленности и может быть использовано при утилизации отходов сланцевых и угольных шахт, а также обогатительных фабрик, в том числе с целью отопления промышленных и административных зданий указанных предприятия.

Изобретение относится к области переработки отходов. Установка содержит последовательно установленные загрузочный бункер, мартеновскую печь, камеру дожигания, рекуператор нагрева воздуха горения, теплоутилизатор, дымосос и дымовую трубу, средство подачи топлива.
Изобретение относится к области теплотехники и позволяет повысить экологическую эффективность процесса сжигания пастообразных осадков. Способ сжигания обезвоженных осадков сточных вод включает ввод осадков в закрученный вертикальных поток продуктов сгорания дополнительного жидкого или газообразного топлива.

Изобретение относится к устройствам для утилизации горелого леса и может быть использовано для утилизации древесных отходов предприятий, перерабатывающих товарную древесину в изделия, занимающихся санитарной обработкой лесопарковых территорий и утилизацией древесных изделий, вышедших из употребления.

Изобретение относится к технике и технологии термического обезвреживания твердых бытовых отходов. Способ утилизации теплоты сгорания твердых бытовых отходов на мусоросжигательной установке заключается в том, что поток отходящих газов, образующихся в мусоросжигательной установке, оснащенной печью, системами дожигания и охлаждения отходящих газов, газоочистки и золошлакоудаления, поступает с температурой 1150°С-1250°С из системы дожигания поочередно в параллельно подключенные проточные двухканальные газо-воздушные теплообменные аппараты, образующие совместно с системой подачи сжатого воздуха, воздушной турбиной и генератором систему генерации электрической энергии.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии, полученной при утилизации топлив в факелах путем сжигания жидких, газообразных отходов лесной и сельскохозяйственной промышленности, биогаза, продуктов переработки бытовых отходов, продуктов подземной или промышленной газификации твердых топлив, отходов нефтедобычи и нефтепереработки.

Изобретение относится к средствам уничтожения твердых углеродсодержащих бытовых и промышленных отходов. Инсинератор твердых углеродсодержащих отходов содержит устройство для загрузки отходов со шнековым питателем 14, камеру горения 1, устройство поджига 4, устройство дожига 2 с плазматроном, систему подачи воздушного потока, завихритель воздушного потока, систему очистки и удаления продуктов горения, теплообменник 10, причем плазматрон содержит устройство инициирования разряда, внешний электрод и центральный электрод.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии при утилизации топлива путем сжигания его в факелах. Изобретение позволит повысить термический коэффициент полезного действия с одновременным уменьшением вредных выбросов.

Изобретение относится к области энерготехнологического оборудования, а именно к устройствам уничтожения отходов путем сжигания, в частности к конструкциям печей для утилизации твердых отходов.

Изобретение описывает присадку для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов, которая представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемую к тяжелым фракциям нефти - гудронам, в количестве 20-50 мас%.

Изобретение относится к бессвинцовой топливной композиции, которая содержит: (а) в качестве основной своей части смесь углеводородов в пределах кипения бензина и (b) небольшое количество смеси добавок, содержащей (i) одно или более соединений п-алкокси-N-алкилароматического амина, имеющего формулу I, в которой, R13 обозначает водород, и R12 обозначает метильную, этильную, пропильную или бутильную группу, и (ii)один или более дициклопентадиенов; при этом компоненты (b)(i) и (b)(ii) присутствуют в смеси добавок в соотношениях в пределах от примерно 1:19 до примерно 4:3.
Изобретение описывает унитарное топливо, состоящее из жидкого окислителя и горючих веществ, заключенных в гранулы с оболочкой из твердого полимерного материала. Гранулы горючего содержат полимерные материалы в смеси с гидридами металлов или углеродом в различных модификациях.
Изобретение относится к способу получения цетаноповышающих присадок к дизельному топливу, включающему нитрование вторичных спиртов, где в качестве спиртов используют фракцию вторичных спиртов C6-C9, полученных методом жидкофазного окисления фракции н-алканов C6-C9 водным раствором пероксида водорода в среде метанола на гетерогенном катализаторе ДП-2, и последующему гидрированию реакционной массы на жестком ячеистом катализаторе P1/A2O3, нитрование проводят 5-10- кратным мольным избытком азотной кислоты концентрации 50-80% в присутствии 1-5% масс.

Изобретение относится к топливной композиции, которая содержит углеводородное топливо, компоненты, возникающие при высоковольтном электрическом разряде, дополнительные углеродсодержащие присадки и дисперсную фазу, при этом качестве углеродсодержащих присадок композиция включает наночастицы в виде углеродных нанотрубок, полученных каталитическим пиролизом ацетилена на нанокластерах железа или кобальта в матрице из оксида алюминия и имеющих структуру переплетенных клубков диаметром более 2 мкм со средним внешним диаметром ~20-30 нм, или наночастицы в виде графена, имеющего слоистую структуру с размером зерен ~400 нм и полученного химическим способом, заключающимся в окислении слоев графита с последующим восстановлением и получением нанометровых слоев углеродного продукта.

Изобретения могут быть использованы в сельском хозяйстве и в деревообрабатывающей промышленности. Способ термической переработки органосодержащего сырья включает загрузку сырья и его горизонтальное перемещение поршнем (2) по длине трубы через камеры конвективной сушки (3), пиролиза (4), конденсации (5).

Изобретение относится к противоизносной присадке для малосернистого дизельного топлива на основе карбоновых кислот, при этом она дополнительно содержит полиэтиленполиамин, а в качестве карбоновых кислот используются технические алкил(С16-С18)салициловые кислоты при массовом соотношении полиэтиленполиамин: технические алкил(С16-С18)салициловые кислоты, равном 0,007-0,035:1,0.

Изобретение относится к применению продукта реакции (i) соединения, содержащего фрагмент -NR1R2, где R1 представляет собой группу, содержащую от 4 до 44 атомов углерода, а R2 представляет собой атом водорода или группу R1 , и (ii) карбоновой кислоты, содержащей от 1 до 4 карбоксильных групп, или ангидрида такой кислоты, или хлорида такой кислоты в качестве добавки для улучшения фильтруемости Вх топлива при температурах выше температуры помутнения Вх топлива.
Изобретение относится к композиции жидкого топлива, включающее жидкое топливо и присадку в количестве 0,005-0,03 мас.%, при этом присадка к жидкому топливу содержит соль металла органической кислоты с числом углеродных атомов C15-C18 в количестве 10-90 мас.%, в которой металл является металлом, расположенным в электрохимическом ряду активности правее водорода, ароматический амин 1-5 мас.%, полимер сукцинимида 3-10 мас.% и глицерин 1-75 мас.%.

Изобретение относится к способу удаления отложений из дизельного двигателя, включающий сжигание в двигателе топливной композиции, содержащей добавку для очистки двигателя и добавку, представляющую собой четвертичную соль аммония, где добавка для очистки двигателя явялется продуктом реакции Манниха, протекающей между: (а) альдегидом; (b) аммиаком, гидразином или амином; и (с) фенолом, который может быть замещенным; и при этом средняя молекулярная масса единственного или каждого заместителя фенольного компонента (с) составляет менее 400, и где добавка, представляющая собой четвертичную соль аммония получена по реакции азотсодержащего вещества, включающего по меньшей мере одну третичную аминогруппу, и кватернизующего агента.
Изобретение относится к области переработки вторичного сырья и может быть использовано для измельчения отходов полимеров, в том числе резины и полимерных композиционных материалов.
Наверх