Углекоксовый топливный брикет

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас. %: тяжелая смола пиролиза 10-28; гудрон – остальное, и при следующем соотношении компонентов в брикете, мас. %: связующее 6-8; нефтяной кокс 20-40; угольная пыль – остальное. Техническим результатом изобретения является получение экологически безопасных топливных брикетов, позволяющих снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к технологии брикетирования горючих компонентов, например угольных штыбов, мелких классов угля (угольная пыль), нефтекоксовой мелочи и т.д. Полученные брикеты могут быть использованы в качестве топлива для сжигания в бытовых и промышленных топках, а также для коксования в коксохимической промышленности и углеродного восстановления в металлургической промышленности.

Проблема утилизации отходов углеобогатительных и нефтеперерабатывающих предприятий является весьма актуальной. В среднем, ежегодно, на углеобогатительных фабриках образуется 7-8 млн тонн невостребованных на рынке отходов углеобогащения - шахтные породы, шламы, штыбы, угольная пыль. На нефтеперерабатывающих предприятиях в год образуется 8-10 тыс. т нефтекоксовой мелочи. Отходы углеобогащения после флотации, либо осадки из отстойников складируются в отвалах, занимая при этом полезные площади и значительно влияя на экологию.

Изобретение способствует решению экологических проблем, связанных с утилизацией отходов углеобогащения и рациональным использованием вторичных продуктов нефтеперерабатывающих производств.

Уровень техники: Известны способы получения топливных брикетов из каменных углей и антрацитов, включающие обезвоживание и сушку исходного угля до влажности 2-3%, смешивание его с жидкими или твердыми связующими (нефте-битумы, каменноугольный пек, сульфат-спиртовая барда, твердые глины, цемент), прессование смеси давлением 20-50 МПа, и последующее охлаждение (см. Елишевич Л.Т. Технология брикетирования полезных ископаемых. - М.: Недра, 1989, с. 86, 92, 98, 101, 106).

Упомянутым способам присущи следующие недостатки:

Во-первых, необходимость использования предлагаемых связующих значительно усложняет и удорожает процесс брикетирования каменных углей, т.к. предусматривает операции по глубокому обезвоживанию и термической сушке исходного угля до минимальных значений по влажности, до 2-3%.

Во-вторых, существующие технологии брикетирования каменных углей и антрацитов не предназначены для использования в качестве исходного сырья коксовой пыли (класс крупности 0-1,0 мм) и тонкодисперсных угольных шламов (класс крупности 0-1,0 мм), образующихся при добыче и переработке каменных углей. Угольные шламы и коксовую пыль сбрасывают в отстойники и отвалы углеперерабатывающих предприятий, что ухудшает экологическое состояние окружающей среды в угледобывающих регионах.

Известен способ брикетирования угольных шламов совместно с угольной мелочью (Патент РФ №2078794, МПК C10L 5/20, опубл. 1997 г.), заключающийся в том, что в качестве связующего используется 5% порошок лигносульфоната и в шихту добавляется 30% отсева угля.

Недостатки этого способа:

- при сгорании брикетов, содержащих лигносульфонат, в атмосферу дополнительно выделяется диоксид серы (SO2), так как в составе лигносульфоната имеется сульфогруппа;

- в составе шихты содержится 30% дорогостоящего отсева угля, что повышает себестоимость брикетов.

Известен способ получения топливных брикетов заявка (№95102684, МПК C10L 5/20, опубл. 11.20.1996 г.), включающий смешение угольной мелочи, которая предварительно подсушивается до влажности 1-1,5% и брикетируется с водным раствором лигносульфоната натрия с концентрацией 53-55% в соотношении, мас. %: лигносульфонат натрия - 10-20, остальное - угольная мелочь. После брикетирования проводится сушка полученных брикетов.

Недостатки этого способа:

- брикеты содержат лигносульфонат, при сжигании которого происходит выделение в атмосферу диоксида серы (SO2), так как в составе лигносульфоната имеется сульфогруппа.

Известен способ получения топливных брикетов, включающий смешивание коксовой пыли 0-1,0 мм в количестве 90-92 мас. % со связующим на основе фусов, образующихся в процессе коксования каменных углей в количестве 8-10% от массы сухой смеси, брикетирование смеси производят ступенчато: сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин, готовый топливный брикет прокаливают при температуре 250-300°С без доступа воздуха в течение 10-12 мин (Патент РФ №2529204).

Известный способ получения топливных брикетов имеет следующие недостатки:

- высокое содержание наполнителя в брикете коксовой пыли (90-92 мас. %), при сжигании которого происходит выделение в атмосферу большого количества диоксида серы (SO2) и канцерогенов, таких как 3,4-бензопирены полиароматические соединения (1 класс опасности), бензол.

- использование в качестве связующего фусов коксования - высототоксичные отходы при коксовании углей (2-й класс опасности), зольность 4-6 мас. %, с содержанием серы 1,6-2,5 мас. %, при сжигании которых происходит выделение в атмосферу большого количества диоксида серы (SO2) и канцерогенов, таких как 3,4-бензопирены полиароматические соединения (1 класс опасности), бензол.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является углекоксовый топливный брикет (Патент РФ №2592846), включающий коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, связующее фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, согласно изобретению дополнительно содержит угольную пыль с размерами частиц менее 1 мм, причем смесь угольной и коксовой пыли предварительно обогащают методом масляной агломерации, брикет имеет следующее соотношение компонентов, мас. %:

Связующее (фусы коксования) 8-10
Коксовая пыль 45-46
Угольная пыль 45-46

Вышеуказанные топливные брикеты имеет недостатки, аналогично Патенту РФ №2529204, а именно:

- содержание наполнителя в брикете коксовой пыли, при сжигании которого происходит выделение в атмосферу большого количества диоксида серы (SO2) и канцерогенов, таких как 3,4-бензопирены полиароматические соединения (1 класс опасности), бензол;

- использование в качестве связующего фусов коксования - высототоксичные отходы при коксовании углей (2-й класс опасности), зольность 4-6 мас. %, с содержанием серы 1,6-2,5 мас. % (Лазорин С.Н., Паннов Т.И., Литвиненко В.И. Обезвреживание отходов коксохимических заводов. - М.: Металургия, 1977, - 239 с.), при сжигании которых происходит выделение в атмосферу большого количества диоксида серы (SO2) и канцерогенов, таких как 3,4-бензопирены полиароматические соединения (1 класс опасности), бензол.

Все вышеперечисленные топливные брикеты позволяют утилизировать отходы углеобогатительных и коксохимических предприятий, но при этом способствуют загрязнению окружающей среды, выделяя в процессе сгорания диоксид серы (SO2) и высокотоксичные канцерогены.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение экологически безопасных топливных брикетов, позволяющих снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый углекоксовый топливный брикет включают концентрат из угольной и коксовой пыли и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас. %:

Тяжелая смола пиролиза 10-28
Гудрон остальное

и при следующем соотношении компонентов в брикете, мас. %:

Связующее 6-8
Нефтяной кокс 20-40
Угольная пыль остальное

Следует отметить, что используют нефтяной кокс, прокаленный при температуре 1150-1300°С в течение 0,3-0,5 часа и измельченный до размеров менее 9 мм.

Выбор в качестве связующего смеси гудрона и тяжелой смолы пиролиза (ТСП) обусловлен их доступностью и высокой теплотворной способностью. Гудрон - это остаток, образующийся в результате термокрекинга нефти при атмосферном давлении. Тяжелая смола пиролиза является попутным продуктом, получаемым на этиленовых установках при пиролизе углеводородных газов, бензинов, дизельной фракции или их смесей.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Для приготовления топливного брикета угольную пыль с исходной зольностью 18-30 мас. %, влаги не более 12%, сернистостью 0,4-0,5 мас. %, с размерами частиц менее 1 мм, и прокаленный нефтяной кокс с исходной зольностью 0,12 мас. %, влаги не более 1%, сернистостью 0,05-0,1 мас. %, с размерами частиц менее 9 мм, смешивают в соотношении 1:1,5. Такая смесь угольной пыли и нефтяного кокса с более низким содержанием серы при сгорании позволяет снизить экологическую нагрузку на окружающую среду (таблица 1).

Смесь угольной пыли и нефтяного кокса нагревают и добавляют предварительно разогретый связующий компонент (смесь гудрона и тяжелой смолы пиролиза), с исходной зольностью 0,16 мас. %, сернистостью 0,2 мас. %, в массовом соотношении 9,2:0,8-9,4:0,6 к сухой смеси. Затем тщательно перемешивают до тех пор, пока смесь угольной пыли и нефтяного кокса не распределится равномерно по всему объему со связующим. Связующий компонент в процессе нагрева и перемешивания разжижается, тем самым обеспечивая более равномерное распределение угольной пыли и нефтяного кокса по всему объему. Затем пастообразную смесь угольной и коксовой пыли со связующим направляют прессование и полученный готовый брикет охлаждают.

На выходе получают топливные брикеты со следующими техническими характеристиками (таблица 2).

Предложенный состав позволяет получать топливные брикеты с высокой теплотворной способностью и пониженным содержанием серы, относительно прототипа. В предложенном составе для получения топливных брикетов используются угольная пыль и нефтяной кокс, являющиеся отходами углеобогатительных и нефтеперерабатывающих производств, что позволяет получать топливные брикеты с низким содержанием серы.

Полученные топливные брикеты могут использоваться в качестве горючего вещества для бытовых и производственных целей, утилизация производственных отходов позволит улучшить экологическую обстановку.

1. Углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, отличающийся тем, что в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас. %:

Тяжелая смола пиролиза 10-28
Гудрон остальное

и при следующем соотношении компонентов в брикете, мас. %:

Связующее 6-8
Нефтяной кокс 20-40
Угольная пыль остальное

2. Топливный брикет по п. 1, отличающийся тем, что используют нефтяной кокс, прокаленный при температуре 1150-1300°C в течение 0,3-0,5 часа и измельченный до размеров менее 9 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии производства формованного твердого топлива на основе обезвоженных илов очистных сооружений осадков городских сточных вод (ОСВ) и может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности в котлах твердотопливных котельных, при этом частично решается проблема снижения загрязнения окружающей среды отходами.
Изобретение относится к способу получения топливных окатышей, включающий смешивание наполнителя, содержащего отходы обработки древесного сырья, горючего компонента в виде отходов нефтепродуктов и связующего, где в качестве горючего компонента используют также масложировые отходы пищевой промышленности, горючий компонент служит одновременно связующим, в смешиваемую массу добавляют порошкообразный загуститель из горючего материала, при этом вначале производят в течение 1,5-2 минут смешивание загустителя и горючего связующего в соотношении 0,2-1,0:1 для загущения последнего, затем в загущенную массу постепенно вводят наполнитель, составляющий в целом 0,5-1,0:1 к горючему связующему и снова перемешивают в течение 35-40 мин до образования окатышей устойчивой формы, затем снова добавляют загуститель в количестве 10-20% его первоначальной массы для предотвращения слипания окатышей и перемешивают еще 2-4 мин до получения готового продукта в виде округлых окатышей.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающий смешение углеродного наполнителя с измельченным углем, добавление связующего вещества и брикетирование смеси под давлением, при этом осуществляют сухое смешение углеродного наполнителя, представляющего собой отходы производства алюминия, анодной массы и электродов в количестве 25,01-85,00 мас.% с измельченным бурым углем до получения 100% сухой массы с последующим добавлением к сухой массе связующего вещества.

Изобретение относится к способу получения формованных изделий, в частности брикетов, из смеси с размером зерна от мелкого до среднего с применением связующего. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в различных отраслях промышленности. .
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .
Изобретение относится к способу подготовки к коксованию шихты, включающему приготовление связующего смешением каменноугольной смолы высокотемпературного коксования угольных шихт коксования, сырого антрацена и термообработанной буроугольной смолы скоростного пиролиза бурых углей, обработку шихты связующим в количестве 3-10 мас.% для частичного брикетирования шихты и введение в частично брикетированную шихту термообработанных гуминовых кислот, выделенных из бурых углей в количестве 2-4% от массы коксуемых углей шихты и связующего.

Изобретение относится к углеперерабатывающей промышленности, а именно к технологии брикетирования бурого угля и торфа с целью получения окускованного твердого топлива, которое может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности.

Изобретение относится к углеперерабатывающей промышленности, а именно к технологии брикетирования бурого угля с целью получения окускованного твердого топлива, которое может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности.

Изобретение относится к способу изготовления брикета, содержащего углеродные носители. Углеродные носители со связующим подвергают смешиванию при добавке водяного пара, и прессуют в брикеты.
Изобретение описывает способ получения металлургического брикета, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформованного брикета, при этом в качестве связующего используют двухкомпонентное связующее, содержащее смолу и муку в соотношении от 0,5:1 до 2:1, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.

Изобретение раскрывает способ получения топливных гранул, включающий дозирование и смешивание активного ила, образующегося на станциях биологической очистки сточных вод, с обезвоживающей добавкой, обезвоживание полученной смеси и последующее формование смеси, при этом используют активный ил с содержанием воды 97-99% масс., в качестве обезвоживающей добавки используют шлам химводоочистки тепловой электрической станции (ТЭС) влажностью не более 3%, дозирование и смешение активного ила с шламом химводоочистки ТЭС осуществляют в соотношении (7-10):(1-2)% масс., полученную смесь обезвоживают в две стадии, при этом на первой стадии осуществляют центрифугирование в течение 1-3 минут до получения смеси влажностью 69-74%, а на второй стадии - осуществляют сушку на ленточной сушилке при температуре 105-115°С в течение 20-40 минут до получения смеси влажностью 40-45%, далее обезвоженную смесь формуют путем гранулирования и затем гранулы покрывают органической добавкой, при этом топливные гранулы содержат, % масс.: активный ил - 65-75, шлам химводоочистки ТЭС - 6-10, органическая добавка - остальное.

Изобретение описывает способ получения топливных угольных брикетов, включающий в себя технологические стадии: отсев угольной шихты от крупной фракции; ее смешение со связующим; брикетирование; сушку и затаривание полученных брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующего используется комплексное связующее, содержащее водный раствор полиэлектролита на основе ПАА с повышенной молекулярной массой (более 15 млн а.е.м.), неионогенное водорастворимое ПАВ - пропиленгликоль и гуминовый препарат «Биогум».

Изобретение описывает способ получения угольных топливных брикетов из окисленного угля, включающий в себя отсев угольной шихты от крупной мелочи, ее смешение со связующим – водным раствором полиакриламида с примесью поверхностно-активного вещества пропиленгликоля и гуминового препарата «Биогум», брикетирование, сушку и затаривание полученных брикетов.

Изобретение описывает топливный брикет, который включает коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, связующее фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли и при этом дополнительно содержит угольную пыль с размерами частиц менее 1 мм, причем смесь угольной и коксовой пыли предварительно обогащают методом масляной агломерации, брикет имеет следующее соотношение компонентов, мас.

Изобретение описывает способ изготовления прессованных изделий, содержащих частицы угля, в котором частицы угля смешивают с содержащей воду системой связующего, и получаемую при этом смесь перерабатывают путем прессования для получения прессованных изделий, характеризующийся тем, что перед смешиванием с системой связующего, содержащей воду, частичное количество частиц угля подвергают стадии пропитки, на которой частицы пропитывают веществом, при этом указанное вещество вводят в виде жидкости или при помощи жидкости для пропитывания, где указанное вещество выбирают из группы, включающей не растворимые в воде и/или водоотталкивающие вещества, водную суспензию коллоидов твердого материала, причем твердый материал имеет водоотталкивающие свойства и нижняя граница количества указанного вещества, добавляемого на стадии пропитки, составляет 0,3 вес.% по отношению к весу частиц угля материала, подлежащего переработке в прессованные изделия.

Изобретение описывает состав для производства твердотопливных изделий, включающий углеродсодержащие отходы, связующее, при этом в качестве углеродсодержащих отходов он содержит лигноцеллюлозные отходы, состоящие из древесных биомасс, опилок, измельченной древесной коры, травяных биомасс, плодовых биомасс, отходов целлюлозно-бумажного производства, отходы гидролизного производства и/или торфа, древесного угля или их смесь, а в качестве связующего - наноорганоминеральную или наноорганическую композицию.

Изобретение описывает топливные брикеты, содержащие горючее связующее, загуститель - угольную пыль и наполнитель, при этом в качестве горючего связующего они содержат смесь нефтешлама и каменноугольного масла в соотношении 1:(0,6-0,8), в качестве наполнителя - лузгу семян масличных культур и дополнительно содержат отвердитель - гидрофуз и отход процесса дезодорации растительных масел в соотношении 1: (0,1-0,5) при следующем массовом соотношении компонентов: горючее связующее 40-50 загуститель 30-40 отвердитель 2-4 наполнитель до 100 Техническим результатом является получение топливных брикетов высокого качества, расширяющих ассортимент их состава, а также утилизация отходов нефтепереработки, производства растительных масел и угля.

Изобретение относится к шихте, содержащей каменный уголь и связующие добавки, при этом в каменный уголь входят недогоревшая золошлаковая смесь от сжигания угля в котельных, тепловых электрических станциях, бытовых печах, отходы обогащения угля и в качестве активаторов используют: каменноугольную смолу, смолистые отходы коксохимической и химической промышленности, отработанные машинные масла, в качестве высококалорийной добавки - алюминиевый порошок 1-3% об., а в качестве связующего - известняк 13-18% об.

Изобретение относится к способу изготовления брикета, содержащего углеродные носители. Углеродные носители со связующим подвергают смешиванию при добавке водяного пара, и прессуют в брикеты.

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас. : тяжелая смола пиролиза 10-28; гудрон – остальное, и при следующем соотношении компонентов в брикете, мас. : связующее 6-8; нефтяной кокс 20-40; угольная пыль – остальное. Техническим результатом изобретения является получение экологически безопасных топливных брикетов, позволяющих снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Наверх