Реакционный сосуд и способ для пиролиза углеводородного сырья с помощью твердых теплоносителей
Владельцы патента RU 2629065:
ИНСТИТЬЮТ ОФ ПРОЦЕСС ИНЖИНИРИНГ, ЧАЙНИС АКАДЕМИ ОФ СКАЙНСИС (CN)
Изобретение относится к реакционному сосуду и способу для пиролиза углеводородного сырья с помощью твердых теплоносителей. Реакционный сосуд для пиролиза углеводородного сырья содержит первый внутренний элемент 1 реакционного сосуда для сухой перегонки твердых теплоносителей углеводородного сырья, канал 11 и канал 12. Первый внутренний элемент 1 прочно зафиксирован в верхней части реакционного сосуда, между стенками реакционного сосуда 2 образуется кольцевой канал 3, нижний конец которого находится в слое сырья 4, находящегося в реакционном сосуде. Рядом со вторым внутренним элементом (5) канала (11) и канала (12) реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья находится центральный газовый канал (6), причем верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала (6) закрыта, напротив находится входное отверстие для сырья (9), нижняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала (6) находится в слое сырья (4), в верхней части вышеупомянутого центрального газового канала (6) находится выходное отверстие (7). Между кольцевым каналом (3) и центральным газовым каналом (6) циркулирует углеводородное сырье. Технический результат - уменьшение содержания пыли и тягучих компонентов в получаемом продукте повышает эффективность и скорость процесса сухой перегонки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил., 13 пр.
Область техники
Настоящее изобретение относится к области энергетики и химической промышленности, а именно к реакционному сосуду и способу для пиролиза углеводородного сырья с помощью твердых теплоносителей.
Описание изобретения
Углеводородное сырье содержит каменный уголь, горючий сланец, биологическое вещество, нефтеносный песок, твердые бытовые отходы и побочные продукты промышленной переработки, например, адсорбент органического вещества и т.д., благодаря большому содержанию органических компонентов подходит для извлечения дорогостоящих химических веществ для достижения эффективного использования углеводородного сырья. Сухая перегонка - это эффективный способ извлечения нефтепродукта из углеводородного сырья, полученный в процессе сухой перегонки продукт может быть использован в качестве альтернативного топлива, которое содержит такие химические вещества, как бензол, толуол, ксилол, фенол, крезол, ксиленол и т.д., обладающие высокой ценностью. В процессе сухой перегонки важны такие параметры, как теплопередача, эффективность, состав конечного продукта, это основные показатели для данного способа сухой перегонки углеводородного сырья.
Существующая технология сухой перегонки углеводородного сырья делится на два основных типа: надземный и подземный. Подземный способ перегонки трудно контролировать, он легко может привести к загрязнению подземных газа и нефти, поэтому такой способ пока не используется в крупномасштабном промышленном производстве. Надземная перегонка осуществляется путем дробления углеводородного сырья на поверхности, его просеивают до желаемого размера частиц, затем в различных ретортах нагревают различными способами. Способы нагревания бывают двух видов: косвенный и прямой.
Косвенный нагрев - это способ сухой перегонки, при котором необходимое тепло проникает через стенки реакционного сосуда, у такого способа низкая эффективность, и ее трудно увеличить, поэтому данный способ редко используется в промышленном производстве. Прямой нагрев реторты используется в реторте с внутренним нагревом, такой способ отличаются по теплопроводности и делятся на два вида: нагрев газовым теплоносителем и твердым теплоносителем, тепло в таком случае поступает из реторты сгорания газа или соответственно реторты сгорания твердых продуктов. К примеру, при сухой перегонке горючего сланца с помощью газового теплоносителя в мировой практике используются разные технологии, среди них представлены бразильская технология Petrosix, эстонская технология Kiviter, американская технология SGR, японская технология Joesco, эстонская технология Galoter, немецкая технология LR, канадская технология АТР и китайская новейшая технология сухой перегонки DG Process. Хотя в настоящее время применяется огромное множество различных технологий переработки углеводородного сырья, некоторые из них применяются в промышленном производстве, тем не менее в процессе работы возникают различного рода вопросы. Относительно технологии сухой перегонки с помощью газового теплоносителя, проблема заключается в том, что коэффициент использования сырья относительно низок, к тому же возможно обрабатывать только сыпучее сырье, эффективность оборудования не высока. При технология сухой перегонки с помощью твердых теплоносителей используется масштабное оборудование сложной конструкции, что ведет к большим энергозатратам, но количество произведенного продукта при этом невелико. Наряду с этим в процессе сухой перегонки существуют и общие проблемы, полученный в результате существующих технологий сухой перегонки нефтепродукт содержит большое количество пыли, тягучих компонентов и т.д., дальнейшая обработка и непрерывная работа напрямую влияет на конечный продукт.
Для решения проблемы высокого содержания пыли, тягучих компонентов и т.д. в продукте, полученном способом сухой перегонки, необходимо новое устройство для сухой перегонки и план его использования, только в этом случае, появятся новые идеи, способные решить проблемы энергетики.
Сущность изобретения
Основное содержание данного изобретения в том, что оно представляет реакционный сосуд для сухой перегонки твердых теплоносителей углеводородного сырья и способ сухой перегонки. Вышеупомянутый реактор для сухой перегонки твердых теплоносителей углеводородного сырья и способ сухой перегонки решает проблемы высокого содержания пыли, тягучих компонентов и т.д. в продукте, полученном способом сухой перегонки, преодолевает такие недостатки технологии, как проблемы передачи тепла, низкая эффективность, низкая скорость и т.д.
Для достижения указанной выше цели, в данном изобретении используются следующие технические решения:
Первый внутренний элемент 1 реакционного сосуда для сухой перегонки твердых теплоносителей углеводородного сырья имеет канал 11 и канал 12, вышеупомянутый первый внутренний элемент 1 прочно зафиксирован в верхней части реакционного сосуда, между стенками реакционного сосуда 2 образуется кольцевой канал 3, нижний конец вышеупомянутого кольцевого канала 3 находится в слое сырья 4, находящегося в реакционном сосуде;
Рядом со вторым внутренним элементом 5 канала 11 и канала 12 реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья находится центральный газовый канал 6, верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 закрыта, напротив находится входное отверстие для сырья 9, нижняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится в слое сырья 4, в верхней части вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится выходное отверстие 7;
Между вышеупомянутым кольцевым каналом 3 и вышеупомянутым центральным газовым каналом 6 циркулирует сырье;
Газоотвод канала 11 данного изобретения ромбовиден, также существуют разновидности прямоугольных и круглых газоотводов, специалисты в данной области могут исходя из необходимости спроектировать газоотвод канала 11 другой формы для осуществления сухой перегонки сырья (газообразного, мелкоизмельченного), например, треугольной, звездообразной и т.д.;
Канал 12 имеет многоступенчатую конструкцию, между ступенями находятся отверстия (каждый из внутренних элементов одинаково подходит и для канала 11, и для канала 12), специалисты в данной области могут, исходя из необходимости, спроектировать канал 12 другой формы для осуществления сухой перегонки сырья (например, газообразного, мелкоизмельченного);
Первый внутренний элемент 1 и второй внутренний элемент 5 данного изобретения проводят газообразный продукт по каналам 11 и 12, обеспечивают поддержку сырья внутри реакционного сосуда;
Кольцевой канал (3) соединен по кругу, образованн стенками реакционного сосуда и первым внутренним элементом (1), причем между стенками реакционного сосуда и центральным газовым каналом (6) находится слой сырья.
Реакционный сосуд данного изобретения может иметь форму цилиндра или призмы, специалисты в данной области могут, исходя из необходимости, спроектировать реакционный сосуд другой формы для осуществления сухой перегонки сырья, например, трапециевидную и т.д.;
На расстоянии 1/10-2/10 от длины второго внутреннего элемента от верха второго внутреннего элемента 5 начинается канал 11 или канал 12, верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 имеет полузакрытый проход 13. Специалисты в данной области могут, исходя из необходимости, изменить относительную длину внутренних каналов, например, на 2/3 длинны внутреннего элемента.
Нижняя оконечность вышеупомянутого кольцевого канала 3 и нижняя оконечность центрального канала сухой перегонки сырья 6 находятся в одной горизонтальной плоскости, специалисты в данной области могут, исходя из необходимости, изменить положение оконечностей, например, установить одну оконечность выше другой.
На основании вышеизложенного способа сухой перегонки углеводородного сырья, данный способ включает в себя следующие этапы:
Зольник 20 и высокотемпературная система подачи сырья 21 перемешивают углеводородное сырье в твердо-фазном смесителе 14 до состояния твердого материала, для вступления в реакцию твердый материал проходит через входное отверстие 9, в реакционном сосуде под воздействием высокой температуры высвобождается газ, этот газ поднимается в верхнюю часть сосуда 8, затем проходя через первый внутренний элемент 1 поступает в канал 11 или канал 12, проходя через слой сырья 4 через второй внутренний элемент 5 канала 11 или канала 12 попадает в центральный газовый канал 6, затем через выходное отверстие 7 поступает в коллектор для окончательной обработки.
Вышеизложенный способ сухой перегонки также включает в себя следующие этапы: через выходное отверстие 7 продукт поступает в коллектор для окончательной обработки, после обработки через выходное отверстие 10 поступает в реакционный сосуд для окисления 18, в нижней части реакционного сосуда для окисления 18 вступает в реакцию с кислородом, в итоге получается смесь газа и твердых частиц, в циклонном сепараторе 19 происходит разделение смеси газа и твердых частиц, после сепарации под действием высокой температуры твердые частицы в виде теплоносителей циркулируют в смесителе 14, в процессе сепарации вырабатывается дым
Вышеописанный этап выделения и концентрации окончательного продукта включает в себя распад продукта на газ и жидкость в теплообменнике 15, после которого продукт поступает в резервуар для газа 16 или в резервуар для жидкости 17.
В то время как кольцевой канал 3 данного изобретения входит в слой сырья 4, сырье в газовой фазе отделяется, а сырье в твердой фазе продолжает проходить по кругу по кольцевому каналу 3, тем самым повторяя этот процесс еще раз.
Вышеупомянутое углеводородное сырье содержит множество углеводородных твердых частиц.
В основном, вышеупомянутые углеводородные частицы - это уголь, биологическое вещество (например, барда, вываренные остатки, осадок и т.д.), горючий сланец, нефтеносный песок, твердые отходы (например, бытовые отходы, отходы другого вида и т.д.), побочные продукты промышленной переработки (например, адсорбент органического вещества, катализаторы и т.д.).
В данном изобретении встроенные в реакционный сосуд каналы и внутренние элементы формируют сырье в газовой фазе, которое движется в потоке, тем самым усиливая теплопередачу, максимально используя возможности устройства, повышая качество продукта, полученного данным способом сухой перегонки.
В данном изобретении газообразное сырье проходит через фильтрующий слой, который задерживает мелкие частицы и тяжелые компоненты, в итоге получается продукт с низким содержанием пыли и тяжелых компонентов.
Описание чертежей
На фигуре 1 изображена схема строения реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья;
На фигуре 2 изображена схема строения внутренних элементов цилиндрического реакционного сосуда;
На фигуре 3 изображена первая схема строения внутренних элементов реакционного сосуда в форме призмы;
На фигуре 4 изображена вторая схема строения внутренних элементов реакционного сосуда в форме призмы;
На фигуре 5 изображена схема строения ромбовидного газоотвода;
На фигуре 6 изображена схема строения круглого газоотвода;
На фигуре 7 изображена схема строения прямоугольного газоотвода;
На фигуре 8 изображена схема строения многоступенчатого канала;
На фигуре 9 изображена схема строения второго внутреннего элемента;
На фигуре 10 изображена схема строения многоступенчатой конструкции;
На фигуре 11 изображена схема процесса сухой перегонки углеводородного сырья.
Обозначения на чертежах:
направление движения газа;
направление движения сырья;
1 - первый внутренний элемент;
2 - стенки реакционного сосуда;
3 - кольцевой канал;
4 - слой сырья;
5 - второй внутренний элемент;
6 - центральный газовый канал;
7 - выходное отверстие;
8 - верхняя часть сосуда;
9 - входное отверстие для сырья;
10 - выходное отверстие для сырья;
11 - канал;
12 - канал;
13 - полузакрытый проход;
14 - смеситель;
15 - теплообменник;
16 - резервуар для газа;
17 - резервуар для жидкости;
18 - реакционный сосуд для окисления;
19 - циклонный сепаратор;
20 - зольник;
21 - система подачи сырья.
Примеры осуществления
Пример 1
Как показано на фигуре 1, вышеупомянутый сосуд для сухой перегонки сырья содержит первый внутренний элемент 1 реакционного сосуда для сухой перегонки твердых теплоносителей углеводородного сырья, имеет канал 11 и канал 12, вышеупомянутый первый внутренний элемент 1 прочно зафиксирован в верхней части реакционного сосуда, между стенками реакционного сосуда 2 образуется кольцевой канал 3, нижний конец вышеупомянутого кольцевого канала 3 находится в слое сырья 4, находящегося в реакционном сосуде;
Рядом со вторым внутренним элементом 5 канала 11 и канала 12 реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья находится центральный газовый канал 6, верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 закрыта, напротив находится входное отверстие для сырья 9, нижняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится в слое сырья 4, в верхней части вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится выходное отверстие 7;
Между вышеупомянутым кольцевым каналом 3 и вышеупомянутым центральным газовым каналом 6 циркулирует сырье.
Как показано на рисунках 5 и 6, первый внутренний элемент 1 и второй внутренний элемент 5 имеют отверстия для ромбовидных или круглых газоотводов.
Как показано на фигуре 2, реакционный сосуд для сухой перегонки сырья имеет цилиндрическую форму, по окружности которого идет кольцевой канал 3.
На расстоянии 1/10 от длины второго внутреннего элемента от верха второго внутреннего элемента 5 начинаемся канал 11 или канал 12, верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала имеет полузакрытый проход 13.
Нижняя оконечность вышеупомянутого кольцевого канала 3 и нижняя оконечность центрального канала сухой перегонки сырья 6 находятся в одной горизонтальной плоскости.
Пример 2
Как показано на фигуре 1, реакционный сосуд для перегонки углеводородного сырья внутри оснащен первым внутренним элементом 1 канала 12, вышеупомянутый первый внутренний элемент 1 закреплен в верхней части реакционного сосуда, между стенками сосуда 2 находится кольцевой канал 3, нижнее отверстие данного канала 3 находится внутри слоя сырья 4;
Рядом со вторым внутренним элементом 5 канала 11 и канала 12 реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья находится центральный газовый канал 6, верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 закрыта, напротив находится входное отверстие для сырья 9, нижняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится в слое сырья 4, в верхней части вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится выходное отверстие 7;
Между вышеупомянутым кольцевым каналом 3 и вышеупомянутым центральным газовым каналом 6 циркулирует сырье.
Как показано на фигуре 8, первый внутренний элемент 1 и второй внутренний элемент 5 канала 12 имеют многоступенчатую конструкцию.
Как показано на фигуре 3, кольцевой канал 3 данного изобретения соединен по кругу, образован стенками реакционного сосуда и первым внутренним элементом 1, между стенками реакционного сосуда и центральным газовым каналом 6 находится слой сырья.
Как показано на фигуре 9, на расстоянии 1/6 длины второго внутреннего элемента 5 от верха второго внутреннего элемента 5 начинается канал 12, верхняя оконечность вышеупомянутого канала газовой фазы 6 имеет полузакрытый проход 13.
Нижняя оконечность замыкающегося по кругу смежного канала 3 и нижняя оконечность центрального канала сухой перегонки сырья 6 находятся в одной горизонтальной плоскости.
Пример 3
Как показано на фигуре 1, реакционный сосуд для перегонки углеводородного сырья внутри оснащен первым внутренним элементом 1 канала 12, вышеупомянутый первый внутренний элемент 1 закреплен в верхней части реакционного сосуда, между стенками сосуда 2 находится кольцевой канал 3, нижнее отверстие данного канала 3 находится внутри слоя сырья 4;
Рядом со вторым внутренним элементом 5 канала 11 и канала 12 реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья находится центральный газовый канал 6, верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 закрыта, напротив находится входное отверстие для сырья 9, нижняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится в слое сырья 4, в верхней части вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится выходное отверстие 7;
Между вышеупомянутым кольцевым каналом 3 и вышеупомянутым центральным газовым каналом 6 циркулирует сырье.
Как показано на фигуре 7, первый внутренний элемент 1 и второй внутренний элемент 5 имеют отверстия в форме прямоугольных газоотводов.
Как показано на фигуре 4, реакционный сосуд для сухой перегонки сырья имеет форму призмы, по окружности которой идет кольцевой канал 3.
На расстоянии 1/2 длинны второго внутреннего элемента 5 от верха второго внутреннего элемента 5 начинается канал 11, верхняя оконечность вышеупомянутого канала газовой фазы 6 имеет полузакрытый проход 13.
Нижняя оконечность замыкающегося по кругу кольцевого канала 3 и нижняя оконечность центрального канала сухой перегонки сырья 6 находятся в одной горизонтальной плоскости.
Пример 4
Как показано на фигуре 1, реакционный сосуд для перегонки углеводородного сырья внутри оснащен первым внутренним элементом 1 канала 12, вышеупомянутый первый внутренний элемент 1 закреплен в верхней части реакционного сосуда, между стенками сосуда 2 находится кольцевой канал 3, нижнее отверстие данного канала 3 находится внутри слоя сырья 4;
Рядом со вторым внутренним элементом 5 канала 11 и канала 12 реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья находится центральный газовый канал 6, верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 закрыта, напротив находится входное отверстие для сырья 9, нижняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится в слое сырья 4, в верхней части вышеупомянутого центрального газового канала 6 находится выходное отверстие 7;
Между вышеупомянутым кольцевым каналом 3 и вышеупомянутым центральным газовым каналом 6 циркулирует сырье.
Как показано на фигуре 10, канал 12 имеет многоступенчатую конструкцию.
Как показано на фигуре 3, кольцевой канал 3 данного изобретения соединен по кругу, образован стенками реакционного сосуда и первым внутренним элементом 1, между стенками реакционного сосуда и центральным газовым каналом 6 находится слой сырья.
Как показано на фигуре 9, на расстоянии 1/6 длины второго внутреннего элемента 5 от верха второго внутреннего элемента 5 начинается канал 12, верхняя оконечность вышеупомянутого канала газовой фазы 6 имеет полузакрытый проход 13.
Нижняя оконечность замыкающегося по кругу кольцевого канала 3 и нижняя оконечность центрального канала сухой перегонки сырья 6 находятся в одной горизонтальной плоскости.
Пример 5
На основании вышеизложенного способа сухой перегонки углеводородного сырья, данный способ включает в себя следующие этапы:
1) зольник 20 и высокотемпературная система подачи сырья 21 перемешивают углеводородное сырье в твердо-фазном смесителе 14 до состояния твердого материала;
2) для вступления в реакцию твердый материал проходит через входное отверстие 9, полученный продукт выходит из выходного отверстия 7 и поступает в теплообменник 15, после разделения поступает в резервуар для газа 16 или в резервуар для жидкости 17, сырье из выходного отверстия 10 переходит в реакционный сосуд для окисления 18, в нижней части реакционного сосуда для окисления 18 вступает в реакцию с кислородом, в итоге получается смесь газа и твердых частиц;
3) в циклонном сепараторе 19 происходит разделение смеси газа и твердых частиц, после сепарации под действием высокой температуры твердые частицы в виде теплоносителей циркулируют в смесителе 14, в процессе сепарации вырабатывается дым;
4) в процессе реакции в реакторе для сухой перегонки сырья из твердого сырья высвобождается газ, полученный газ поднимается в верхнюю часть реактора 8, который, проходя через первый внутренний элемент 1 канала 11 или канала 12, проникает в кольцевой канал 3, а твердое сырье возвращается в слой сырья, возвращаясь через первый внутренний элемент 1 в верхнюю, среднюю, затем нижнюю часть канала 11 или 12, достигнув слоя сырья 4, газообразное вещество под действием гравитации концентрируется в нижней части канала 3, входит в слой сырья 4, газ, проходя через нагретый до высокой температуры слой сырья, фильтруется, реструктурируется, исключив мелкую пыль и тяжелые компоненты, проходя через второй внутренний элемент 5 11 или 12 канала, попадает в центральный канал 6, затем через выходное отверстие 7 после стадии окончательной обработки выделяется и концентрируется в теплообменнике 15.
На данном примере показано, в каком направлении двигается газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки сырья, как удаляются примеси из газа, как усиливается теплопередача между частицами, тем самым увеличивается эффективность.
На данном примере показано, как в процессе горения и окисления производятся высокотемпературные теплоносители, в реакционном сосуде сухой перегонки и реакционном сосуде для окисления 18 циркулируют твердые теплоносители, из реакционного сосуда для окисления 18 выходит горячий дым, который попадает в циклонный сепаратор 19, нагретые до высокой температуры твердые частицы попадают в зольник 20, после в смеситель для твердых частиц 14, затем по средствам системы подачи сырья 21 попадают в интенсивный смеситель, затем в реактор сухой перегонки, завершая тем самым циклический процесс.
Пример 6
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование сланца в качестве углеводородного сырья, как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления в процессе переработке сланцевого полукокса и сланцевого газа вырабатывается топливо, в процессе горения черный дым отделяется проходя через циклонный сепаратор 19, в результате остается нагретая до высокой температуры сланцевая зола и прошедший через систему подачи сырья горючий сланец, перемешивается в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 вступает в завершающую стадию в теплообменнике 15, после отделения конденсата, сланцевая нефть выходит в качестве жидкофазного продукта, сланцевый газ поступает в газохранилище и частично возвращается обратно в реакционный сосуд для окисления 18 для поддержания температурного баланса посредством внутреннего сгорания. Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, твердое сырье содержит в себе сланцевую золу и сланцевый полукокс, которые могут использоваться в реакционном сосуде для окисления в качестве циркулирующего сырья, в реакционном сосуде для окисления происходит реакция горения, нагретая до высокой температуры сланцевая зола отделяется в циклонном сепараторе, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере продемонстрировано, как сланцевый газ, сланцевый полукокс и другие виды смешанного топлива в реакционном сосуде совместно сгорают, обеспечивая необходимое количество тепла, производит высокотемпературные твердые теплоносители для нагрева горючего сланца в процессе сухой перегонки, повышается теплопроводность, улучшается результат, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда 8 и высокотемпературная система фильтрации, повышаются количество выработки сланцевой нефти и ее качество, количество выработанной сланцевой нефти в час в 1,2 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 0,5% меньше. Часть сланцевого газа возвращается в реакционный сосуд для окисления для горения и получения тепла, это также повышает эффективность использования топлива.
Пример 7
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование каменного угля в качестве углеводородного сырья, как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления 19 в качестве топлива используется полукокс, в процессе горения черный дым отделяется, проходя через циклонный сепаратор 19, получается нагретая до высокой температуры зола и поступивший в систему подачи сырья каменный уголь, перемешиваются в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 поступает на завершающей стадии в теплообменник 15, после отделения конденсата, получается жидкий продукт перегонки, газ остается в газохранилище. Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, оно содержит в себе угольную золу и полукокс, которые могут использоваться в реакционном сосуде для окисления в качестве циркулирующего сырья, после горения в реакционном сосуде для окисления, в циклонном сепараторе нагретая до высокой температуры зола оседает, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере показано, как газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки повышает теплопроводность, повышает результативность, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда и высокотемпературная система фильтрации, количество выработанной нефти и ее качества повышаются, количество полученного продукта в час в 1,3 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 1% меньше.
Пример 8
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование биологического вещества в качестве углеводородного сырья (например, барда, вываренные остатки, осадок и т.д.), как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления 18 в качестве топлива используется полукокс, в процессе горения черный дым отделяется, проходя через циклонный сепаратор 19, получается нагретая до высокой температуры зола и поступившее в систему подачи сырья биологическое вещество (например, барда, вываренные остатки, осадок и т.д.), перемешивается в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 поступает на завершающей стадии в теплообменник 15, после отделения конденсата, получается жидкий продукт перегонки, газ остается в газохранилище. Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, оно содержит в себе золу биологического вещества и полукокс, после горения в реакционном сосуде для окисления, в циклонном сепараторе нагретая до высокой температуры зола оседает, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере показано, как газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки повышает теплопроводность, повышает результативность, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда и высокотемпературная система фильтрации, количество выработанной нефти и ее качества повышаются, количество полученного продукта в час в 1,2 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 1% меньше.
Пример 9
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование бытовых отходов в качестве углеводородного сырья, как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления 18 в качестве топлива используется полукокс, в процессе горения черный дым отделяется, проходя через циклонный сепаратор 19, получается нагретая до высокой температуры зола и поступившие в систему подачи сырья бытовые отходы, перемешивается в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 поступает на завершающей стадии в теплообменник 15, после отделения конденсата, получается жидкий продукт перегонки, газ остается в газохранилище. Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, оно содержит в себе золу бытовых отходов и полукокс, после горения в реакционном сосуде для окисления, в циклонном сепараторе нагретая до высокой температуры зола оседает, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере показано, как газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки повышает теплопроводность, повышает результативность, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда и высокотемпературная система фильтрации, количество выработанной нефти и ее качества повышаются, количество полученного продукта в час в 1,2 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 0,5% меньше.
Пример 10
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование прочих отходов в качестве углеводородного сырья, как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления 18 в качестве топлива используется полукокс, в процессе горения черный дым отделяется, проходя через циклонный сепаратор 19, получается нагретая до высокой температуры зола и поступившие в систему подачи сырья, перемешивается в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 поступает на завершающей стадии в теплообменник 15, после отделения конденсата, получается жидкий продукт перегонки, газ остается в газохранилище. Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, оно содержит в себе золу прочих отходов и полукокс, после горения в реакционном сосуде для окисления, в циклонном сепараторе нагретая до высокой температуры зола оседает, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере показано, как газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки повышает теплопроводность, повышает результативность, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда и высокотемпературная система фильтрации, количество выработанной нефти и ее качества повышаются, количество полученного продукта в час в 1,3 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 1% меньше.
Пример 11
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование адсорбированных частиц в качестве углеводородного сырья, как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления 18 в качестве топлива используется полукокс, в процессе горения черный дым отделяется, проходя через циклонный сепаратор 19, получается нагретая до высокой температуры зола и поступившие в систему подачи сырья адсорбированные частицы, перемешивается в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 поступает на завершающей стадии в теплообменник 15, после отделения конденсата, получается жидкий продукт перегонки, газ остается в газохранилище. Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, оно содержит в себе золу адсорбированных частиц и полукокс, после горения в реакционном сосуде для окисления, в циклонном сепараторе нагретая до высокой температуры зола оседает, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере показано, как газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки повышает теплопроводность, повышает результативность, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда и высокотемпературная система фильтрации, количество выработанной нефти и ее качества повышаются, количество полученного продукта в час в 1,2 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 0,5% меньше.
Пример 12
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование катализаторов в качестве углеводородного сырья, как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления 18 в качестве топлива используется полукокс, в процессе горения черный дым отделяется, проходя через циклонный сепаратор 19, получается нагретая до высокой температуры зола и поступившие в систему подачи сырья катализаторы, перемешивается в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 поступает на завершающей стадии в теплообменник 15, после отделения конденсата, получается жидкий продукт перегонки, газ остается в газохранилище.
Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, оно содержит в себе золу катализаторов и полукокс, после горения в реакционном сосуде для окисления, в циклонном сепараторе нагретая до высокой температуры зола оседает, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере показано, как газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки повышает теплопроводность, повышает результативность, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда и высокотемпературная система фильтрации, количество выработанной нефти и ее качества повышаются, количество полученного продукта в час в 1,2 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 1% меньше.
Пример 13
Данный пример основан на примере 4 способа сухой перегонки сырья, описывает использование нефтеносного песка в качестве углеводородного сырья, как показано на фигуре 11, реактор сухой перегонки и реакционный сосуд для окисления 18 сопряжены, в реакционном сосуде для окисления 18 в качестве топлива используется полукокс, в процессе горения черный дым отделяется, проходя через циклонный сепаратор 19, получается нагретая до высокой температуры зола и поступившие в систему подачи сырья нефтеносный песок, перемешивается в твердо-фазном смесителе 14, затем поступает в реакционный сосуд для сухой перегонки для вступления в реакцию, после очистки продукт сухой перегонки через выходное отверстие 7 поступает на завершающей стадии в теплообменник 15, после отделения конденсата, получается жидкий продукт перегонки, газ остается в газохранилище. Твердое сырье выходит из реакционного сосуда для сухой перегонки сырья через выходное отверстие 10, оно содержит в себе золу нефтеносного песка и полукокс, после горения в реакционном сосуде для окисления, в циклонном сепараторе нагретая до высокой температуры зола оседает, поступает в зольник, осуществляя циклический процесс.
На данном примере показано, как газообразный продукт в реакционном сосуде для сухой перегонки повышает теплопроводность, повышает результативность, также используются конструктивные особенности внутреннего строения реакционного сосуда и высокотемпературная система фильтрации, количество выработанной нефти и ее качества повышаются, количество полученного продукта в час в 1,3 раза больше по сравнению с выработкой нефти без использования внутренних усовершенствованных конструкций, содержание пыли на 1% меньше.
Следует отметить, что варианты конструирования данного изобретения, например формы газоотводов, перегородок, размеры деталей, интервалы между ними, могут меняться, в конструкцию и режим работы реакционного сосуда для сухой перегонки, как и в конструкцию и режим работы других устройств, можно вносить поправки и улучшения, которые не изменят сущности изобретения, определенной заложенной в него формулой.
1. Реакционный сосуд для пиролиза углеводородного сырья, содержащий первый внутренний элемент 1 реакционного сосуда для сухой перегонки твердых теплоносителей углеводородного сырья, канал 11 и канал 12, вышеупомянутый первый внутренний элемент 1 прочно зафиксирован в верхней части реакционного сосуда, между стенками реакционного сосуда 2 образуется кольцевой канал 3, нижний конец вышеупомянутого кольцевого канала 3 находится в слое сырья 4, находящегося в реакционном сосуде; причем рядом со вторым внутренним элементом (5) канала (11) и канала (12) реакционного сосуда для сухой перегонки углеводородного сырья находится центральный газовый канал (6), причем верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала (6) закрыта, причем напротив находится входное отверстие для сырья (9), причем нижняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала (6) находится в слое сырья (4), причем в верхней части вышеупомянутого центрального газового канала (6) находится выходное отверстие (7); причем между вышеупомянутым кольцевым каналом (3) и вышеупомянутым центральным газовым каналом (6) циркулирует углеводородное сырье.
2. Реакционный сосуд по п. 1, в котором газоотводы канала (11) могут быть прямоугольными либо круглыми.
3. Реакционный сосуд по п. 1, в котором вышеупомянутый канал (12) имеет многоступенчатую конструкцию, причем между ступенями находятся отверстия.
4. Реакционный сосуд по п. 1, в котором вышеупомянутый кольцевой канал (3) соединен по кругу, образован стенками реакционного сосуда и первым внутренним элементом (1), причем между стенками реакционного сосуда и центральным газовым каналом (6) находится слой сырья.
5. Реакционный сосуд по п. 1, в котором вышеупомянутый реакционный сосуд может быть в форме цилиндра или в форме призмы.
6. Реакционный сосуд по п. 1, в котором на расстоянии 1/10-2/10 от длины второго внутреннего элемента от верха второго внутреннего элемента (5) начинается канал (11) или канал (12), причем верхняя оконечность вышеупомянутого центрального газового канала (6) имеет полузакрытый проход (13).
7. Реакционный сосуд по п. 1, в котором нижняя оконечность вышеупомянутого кольцевого канала (3) и нижняя оконечность центрального газового канала (6) находятся в одной горизонтальной плоскости.
8. Способ для пиролиза углеводородного сырья с использованием реакционного сосуда по любому из пп. 1-7, включающий в себя следующие этапы: зольник (20) и высокотемпературная система подачи сырья (21) перемешивают углеводородное сырье в твердо-фазном смесителе 14 до состояния твердого материала, далее, для вступления в реакцию, твердый материал проходит через входное отверстие (9), затем в реакционном сосуде под воздействием высокой температуры высвобождается газ, далее этот газ поднимается в верхнюю часть сосуда (8), затем, проходя через первый внутренний элемент (1), поступает в канал (11) или канал (12), проходя через слой сырья (4) через второй внутренний элемент (5) канала (11) или канала (12), попадает в центральный газовый канал (6), затем через выходное отверстие (7) поступает в коллектор для окончательной обработки.
9. Способ по п. 8, включающий в себя также следующие этапы: через выходное отверстие (7) сырье поступает в коллектор для окончательной обработки, после обработки через выходное отверстие (10) поступает в реакционный сосуд для окисления (18), в нижней части реакционного сосуда для окисления (18) вступает в реакцию с кислородом, в итоге получается смесь газа и твердых частиц, в циклонном сепараторе (19) происходит разделение смеси газа и твердых частиц, после сепарации под действием высокой температуры твердые частицы в виде теплоносителей циркулируют в смесителе (14), в процессе сепарации вырабатывается дым.
10. Способ по п. 8, в котором вышеупомянутое углеводородное сырье содержит множество легко флюидизируемых твердых частиц.
