Academicianul Salambek Khadzhiev despre istoria combustibilului de carbon și perspectivele procesării petrolului și a biomasei

Ulei sintetic din cărbune

• principalul
• Articole
• Ulei sintetic din cărbune

Producția de ulei sintetic dintr-un amestec de 50% cărbune și apă sub presiune ridicată cu tratament mecanic și electromagnetic de cavitație a fost testată cu succes la Krasnoyarsk. În acest caz, în loc de apă curată, puteți folosi deșeuri și apă contaminată cu ulei.

Ulei sintetic din cărbune

Producția de ulei sintetic dintr-un amestec de 50% cărbune și apă sub presiune ridicată cu tratament mecanic și electromagnetic de cavitație a fost testată cu succes la Krasnoyarsk.

În acest caz, în loc de apă curată, puteți folosi deșeuri și apă contaminată cu ulei.

Tehnologia permite prelucrarea completă a cărbunelui (atât maro, cât și bituminos), inclusiv producerea unei suspensii de apă-cărbune cu prelucrarea sa ulterioară în ulei sintetic. A cărui utilizare, ca ulei de încălzire, nu necesită o modernizare semnificativă a cazanului. De asemenea, această tehnologie este utilizată pentru extragerea metalelor neferoase din haldele întreprinderilor. Nu există piese mecanice rotative, de frecare și de șoc în echipament, ca urmare a căror uzură abrazivă a echipamentului de măcinare nu este uzată. La ieșire, obținem combustibil cu o dispersie de 1-5 microni (o picătură de păcură când este pulverizată cu o duză are 5-10 microni) este similară caracteristicilor cu uleiul. Din tehnologia clasică, a rămas doar un polizor grosier. După care cărbunele cu apa tratată intră într-un dezintegrator electric de impulsuri, unde este zdrobit la 30 microni sub o descărcare electrică (putere de descărcare 50.000 kilovolți). Apoi intră în dezintegratorul cu ultrasunete unde este zdrobit la o fracțiune dată. Apoi este transformat într-un reactor cu plasmă, unde au loc procese chimice, care fac posibilă obținerea unui combustibil aproape de uleiul natural. În același timp, consumul de energie este de 5 kilowați pe o tonă de RMS. Nu există piese mecanice rotative, de frecare și de șoc în echipament, ca urmare a acestora nu există uzură abrazivă a echipamentului de măcinat. La ieșire, obținem combustibil cu o dispersie de 1-5 microni (o picătură de păcură când este pulverizată cu o duză are 5-10 microni) este similară caracteristicilor cu uleiul. Din tehnologia clasică, a rămas doar un polizor grosier. După care cărbunele cu apa tratată intră într-un dezintegrator electric de impulsuri, unde este zdrobit la 30 microni sub o descărcare electrică (putere de descărcare 50.000 kilovolți). Apoi intră în dezintegratorul cu ultrasunete unde este zdrobit la o fracție dată. Apoi este transformat într-un reactor cu plasmă, unde au loc procese chimice, care fac posibilă obținerea unui combustibil aproape de uleiul natural. În același timp, consumul de energie este de 5 kilowați pe o tonă de RMS. Metode similare în complexul Potram-cărbune, dezvoltat de biroul de proiectare Shah https://www.potram.ru/index.php? Page = 262

Costul complexelor „POTRAM” pentru prelucrarea cărbunelui, în funcție de productivitate.

Producția de motorină din volumul de materii prime este de 50%, profitabilitatea este de 400%.

1. Pregătirea materiilor prime pentru prelucrare.Cărbunele brun este zdrobit la o dimensiune de 0,5 mm și amestecat cu păcură sau uleiuri uzate și apă. În proporția de 1 parte de cărbune brun, 2 părți de uleiuri uzate (în continuare fonduri), 0,3 părți de apă.Amestecul trebuie să fie un produs pastos care să poată fi pompat cu ușurință de o pompă cu șurub.2. Lichefierea materiilor prime.Pasta preparată este alimentată de o pompă cu șurub către unitatea de explozie moleculară. Reactorul de rupere moleculară generează unde acustice puternice printr-o descărcare electrică pulsată de înaltă tensiune într-un mediu lichid. Datorită posibilității de a genera impulsuri de presiune de amplitudine mare, această metodă face posibilă influențarea anumitor caracteristici ale mediului, cum ar fi compoziția, vâscozitatea, dispersia. Când este expus la impulsuri de presiune de amplitudine mare, mediul prelucrat este supus la compresiune și sarcini de întindere. Ca rezultat, particulele din faza dispersată a produselor cu hidrocarburi multicomponente sunt fragmentate și moleculele de hidrocarburi poliatomice sunt crăpate. Se presupun următoarele mecanisme ale acestor fenomene: 1. Perturbarea particulelor și a moleculelor pe partea frontală ascuțită a unei unde de șoc. Cavitația în zonele de rarefacție care apar în spatele undelor de compresie, cu prăbușirea ulterioară a bulelor prin undele de compresie reflectate de la limite. Descompunerea moleculelor de apă în hidrogen și oxigen sub influența unei descărcări electrice. Combinația de molecule de hidrogen cu molecule de carbon de cărbune, care duce la lichefierea acestuia într-un mediu cu hidrogen. descărcare electrică pulsată în prezența apei de cel puțin 5% în greutate cărbune.

3. Crăparea materiilor prime lichefiate.Pentru a separa impuritățile mecanice anorganice de cărbunele lichefiat și pentru a obține produse cu greutate moleculară mai mică, încălzim cărbunele lichefiat. Temperatura procesului 450-500 ° C. Ca rezultat, componentele benzinelor cu conținut ridicat de octanie, motorine (componente ale păcurelelor navale, combustibililor pentru turbine și cuptoare), fracțiunilor de benzină, combustibililor pentru jet și motorină, uleiurilor petroliere sunt obținute din cărbune lichefiat. Crăparea are loc prin ruperea legăturilor C - C și formarea radicalilor liberi sau a carbanionilor. Concomitent cu scindarea legăturilor C - C, se produce deshidrogenare, izomerizare, polimerizare și condensare atât a substanțelor intermediare, cât și a substanțelor inițiale. Ca rezultat al ultimelor două procese, se formează un reziduu fisurat (fracție cu un punct de fierbere mai mare de 350 ° C) și cocs de petrol.4. Distilarea fracționată a lichidului de piroliză.Lichidul de petrol rezultat după procesul de cracare este supus unui proces de distilare fracționată pentru a obține combustibili comerciali curați. Distilarea se bazează pe diferența de compoziție a lichidului și a vaporilor generați din acesta. Se efectuează prin evaporarea parțială a lichidului și după naștere. condensarea aburului. Fracția distilată (distilatul) este îmbogățită cu componente relativ mai volatile (cu fierbere scăzută), iar lichidul nerecuperat (reziduul de distilare) este îmbogățit în componente mai puțin volatile (cu fierbere ridicată). Purificarea substanțelor prin distilare se bazează pe faptul că, atunci când un amestec de lichide se evaporă, vaporii se obțin de obicei cu o compoziție diferită - este îmbogățit cu un component cu amestec scăzut de fierbere. Prin urmare, este posibil să se îndepărteze impuritățile cu fierbere ușoară din multe amestecuri sau, dimpotrivă, să se distileze substanța de bază, lăsând impurități cu fierbere dificilă în aparatul de distilare. Acest lucru explică utilizarea pe scară largă a distilării în producția de substanțe pure.Reziduul cubului este returnat la începutul procesului tehnologic pentru obținerea pastei de cărbune.

Caracteristicile tipice ale SUN (ulei de cărbune sintetic)

SUN - ulei sintetic de cărbune SUN preparat din diferite cărbuni, are caracteristici diferite: căldură de ardere, umiditate, conținut de cenușă etc. În plus față de aceste caracteristici, SUN modifică temperatura de aprindere. Tabelul 1 prezintă proprietățile tipice ale SUN obținute din cărbune de diferite clase ... Având în vedere că proprietățile cărbunilor din depozite diferite pot varia, proprietățile RMS vor diferi, de asemenea.

Tabelul nr. 1 Proprietățile SUN-ului din cărbunii bituminoși

Masa 2. Proprietățile cărbunelui brun RMS

Reacțiile eterogene la suprafața particulelor de cărbune duc la o intensificare a arderii, iar activarea particulelor de cărbune de către abur duce la o scădere a temperaturii de aprindere a cărbunilor decât la arderea cărbunelui uscat pulverizat. Pentru antracite, temperatura de aprindere este redusă de la 1000 de grade la 500, pentru gaz și cu flacără lungă la 450, iar pentru maro la 200 ... 300 de grade.

Tabelul de mai jos prezintă date privind emisiile în aer

1. Buncăr pentru aprovizionarea cu cărbune; 2. Dispozitiv de descărcare electrică; 3. Rezervor intermediar; 4. Patru pompe rotative; 5.5-7-9-11. Dispozitiv cu ultrasunete; 6-10. Reactor electromagnetic; 8-12. Reactor cu plasmă; 13. Pompa de înaltă presiune; 14. Cavitator cu jet.

Cele patru etape ale unității de producție a uleiului sintetic sunt marcate în culoare. Principiul de funcționare. Producția CPS se realizează în trei etape: Purificarea și prepararea apei cu o creștere a PS; Obținerea unei suspensii apă-cărbune într-un dispersor cu descărcare electrică; Recepționarea CPS în reactoare magnetice cu ultrasunete și plasmă.

Stație de tratare a apei.

Acțiunea cu ultrasunete asupra fazei lichide (apă) duce la o schimbare a caracteristicilor sale fizice, ceea ce contribuie la dispersia și stabilitatea emulsiei, aceste modificări persistând mult timp. Distrugerea fazei purtătoare este observată ca urmare a acțiunii ultrasonice și a reacțiilor mecanice cauzate de aceasta:

Cărbunele pre-zdrobit este alimentat în buncărul de alimentare 1, de unde intră în dispersorul cu descărcare electrică 2. Măcinarea cu descărcare electrică. ERDIFor zdrobire a materiilor prime minerale, se utilizează o nouă tehnologie fără egal de dispersie cu descărcare electrică. Suspensia apă-cărbune, care trece prin unitatea de descărcare electrică, este supusă unui electro-șoc masiv cu o frecvență de 180 de descărcări electrice pe minut. Apa din metoda de măcinare implementată nu este doar un conductor al energiei de impact, livrând-o către cele mai mici fisuri de particule de cărbune, ci și în deplină conformitate cu efectul P.A. Rebinder reduce rezistența unui solid, facilitând distrugerea acestuia Diferențele dintre metodele de dispersie cu descărcare mecanică și electrică: proprietățile produselor rezultate diferă, deoarece cu metoda mecanică, măcinarea se efectuează datorită eforturilor mecanice de compresie - produsul este compactat , și cu metoda propusă cu impulsuri electrice, măcinarea se efectuează datorită tensiunilor mecanice de tracțiune - produsul se slăbește, adică apar pori suplimentari, crescând accesul solventului la particulele de cărbune. (V.I.Kurets, A.F. Usov, V.A. Tsukerman // Dezintegrarea electrică a materialelor - Apatitate. La aceasta trebuie adăugat că atunci când cărbunele este pulverizat prin descărcări electrice pulsate, se produc multe fenomene similare cavitației: unde de șoc, plasmă și particule active.În apă, când este expus la un impuls de înaltă tensiune, apar electroni hidrați (e) cu o durată de viață de 400 μs, are loc disocierea moleculelor de apă - apariția particulelor de radicali activi (O), (H), (OH). Aceste particule active (e), (O), (H), (OH) interacționează cu substanța de cărbune, producând lichefierea acesteia (hidrogenare). Consumul de energie este, de asemenea, redus semnificativ, mișcând mecanismele polizoarelor, înlocuirea lor periodică și uzura abrazivă a piese de măcinat.

Caracteristici tehnice ale ERDI Productivitate: până la 12 metri cubi / h (extensibil până la 15 metri cubi / h), Umiditate VUT: reglabilă de la 30% și mai mult Consum de energie: 30 kW Dimensiuni (fără alimentator), mm: 3280 × 2900 × 2200 Modul de timp până la lucru (estimat prin ieșirea suspensiei cu parametrii specificați): ~ 60 secunde. Astfel, consumul de energie pentru prepararea suspensiei apă-cărbune a fost de 3,3 kWh pe tonă din cărbune pre-zdrobit (mărimea bobului 12 mm), care este de peste 1,5 ori mai mic decât atunci când se utilizează moara vibratoare VM-400. În acest caz, compoziția granulară a suspensiei rezultate de cărbune-apă poate fi modificată prompt în funcție de cerințele de ardere, depozitare și transport. În plus, suspensia rezultată de cărbune-apă este alimentată în rezervorul intermediar 3. După umplere, o este pornită pompa rotativă 4, care emulsionează și furnizează soluția în prima etapă a blocului pentru producerea de ulei sintetic. Bloc de ulei sintetic. Baza procesului de preparare a SUN-ului de acest tip sunt: ​​magnetic- distrugerea cu ultrasunete a moleculelor de cărbune; activarea magnetică a particulelor de cărbune și omogenizarea acestora; hidrocracarea etc., în cursul căreia structura cărbunelui ca masă naturală de „rocă” este perturbată. Cărbunele se descompune în componente organice separate, dar cu o suprafață activă a particulelor și o cantitate mare de radicali organici liberi. Apa inițială din reactorul cu plasmă suferă o serie de transformări, ca urmare a acțiunii se formează patru produse principale: hidrogen atomic H; radical hidroxil-OH "; peroxid de hidrogen H20; și apă în stare excitată H20, a cărei activitate chimică contribuie la formarea unui mediu activ dispersat saturat cu componente fine și cationice.

(Bloc de ulei sintetic)

Caracteristicile tehnice ale blocului de ulei sintetic: Productivitate: până la 12 metri cubi / h (extensibil până la 15 metri cubi / h), adică aproximativ 5,5 t / h Compoziție granulară de SUN (100% particule): reglabilă de la 1 la 5 microni Umiditate CWF: reglabilă de la 30% și mai mult Consum de energie: 15 kW Dimensiuni totale ale unității: 4455х2900х2200 Uleiul sintetic obținut (SUN) are o reactivitate ridicată în comparație cu combustibilul inițial, temperatură mai scăzută în miezul torței, rata mare de ardere (până la 99%). Mediul dispersat, jucând rolul oxidării intermediare în practic toate etapele principale de ardere a combustibilului, este activat de suprafața particulelor de fază solidă. Prin urmare, aprinderea picăturilor pulverizate nu începe cu aprinderea vaporilor volatili, ci cu o reacție eterogenă la suprafața lor, inclusiv cu vapori de apă. Activarea particulelor de suprafață a picăturilor duce la o scădere a temperaturii de aprindere a RMS comparativ cu aprinderea prafului de cărbune: pentru combustibilii din antracit - de 2 ori; pentru combustibilii din cărbune de clasa G și D - cu 1,5- De 1,8 ori; Aprinderea RMS cu o organizare adecvată procesul de ardere începe imediat după pulverizare, la „ieșirea duzei”, combustibilul arde constant, fără a fi nevoie de iluminare. Arderea se desfășoară în conformitate cu un mecanism suficient de bine studiat în studiile RLS și se caracterizează printr-un conținut crescut de agent de gazificare (vapori de apă) în zona de reacție, la o temperatură de ardere ușor redusă, corespunzătoare unei schimbări a raportului intensității multor reacții de ardere valoroase care apar simultan în zonă a proceselor de gazeificare și reducere,care, la rândul său, duce la o penetrare difuzivă mai profundă a gazelor care reacționează în volumul particulelor individuale și a conglomeratelor acestora, care simultan cu un grad ridicat de utilizare a combustibilului (până la 99%), o scădere semnificativă a generației de oxizi de azot. prin pulverizare prin duze, combustie în cazane cu pat fluidizat în circulație, în instalații de încălzire catalitică, prin pulverizare peste un pat de cărbune. un amestec inițial gata preparat pentru producerea gazelor de sinteză și ulterior a combustibililor sintetici pentru motoare.Tehnologiile pentru producerea de ulei sintetic din cărbune sunt dezvoltate activ de Sasol în Africa de Sud. Metoda de lichefiere chimică a cărbunelui către combustibilul de piroliză a fost utilizată în Germania în timpul Marelui Război Patriotic. Până la sfârșitul războiului, fabrica germană producea deja 100 de mii de barili (0,1346 mii tone) de ulei sintetic pe zi. Utilizarea cărbunelui pentru producția de ulei sintetic este recomandabilă datorită compoziției chimice strânse a materiilor prime naturale. Conținutul de hidrogen din petrol este de 15%, iar în cărbune - 8%. În anumite condiții de temperatură și de saturație a cărbunelui cu hidrogen, cărbunele într-un volum semnificativ se transformă într-o stare lichidă. Hidrogenarea cărbunelui crește odată cu introducerea catalizatorilor: molibden, fier, staniu, nichel, aluminiu etc. Gazificarea preliminară a cărbunelui cu introducerea unui catalizator permite separarea diferitelor fracțiuni de combustibil sintetic și utilizarea pentru prelucrare ulterioară. Sasol folosește două tehnologii în producția sa: „cărbune la lichid” - CTL (cărbune-la-lichid) și gaz-la-lichid - GTL (gaz-la-lichid). Folosind prima sa experiență în Africa de Sud în timpul Apartheidului și asigurând independența energetică parțială a țării chiar și în timpul blocadei economice, Sasol dezvoltă în prezent producția de ulei sintetic în multe țări ale lumii, a anunțat construcția de uleiuri sintetice în China, Australia și Statele Unite. Prima rafinărie Sasol a fost construită în orașul industrial din Africa de Sud, Sasolburg, prima fabrică de ulei sintetic la scară industrială a fost Oryx GTL din Qatar în Ras Laffan, compania a comandat și fabrica Secunda CTL din Africa de Sud, a participat la proiectarea uzina Escravos GTL din Nigeria împreună cu Chevron. Intensitatea capitalului proiectului Escravos GTL este de 8,4 miliarde de dolari, capacitatea rezultată a rafinăriei va fi de 120 de mii de barili de petrol sintetic pe zi, proiectul a fost lansat în 2003, iar data planificată pentru punerea în funcțiune este 2013.

Construcție Pearl GTL în Qatar

LLC "Enkom", Buriatia. „Plantele germane oferă 20% producție de petrol din cărbune brun, iar cele chinezești - 40-45%. Nu vom dezvălui încă toate detaliile, vom spune doar că în momentul de față avem o tehnologie sigură și eficientă care oferă un randament în ulei de 70% folosind cavitație. " Serghei Viktorovici Ivanov, șeful întreprinderii inovatoare „Enkom”

Cele mai recente evoluții, pe care le desfășurăm cu filiala siberiană a Academiei de Științe din Rusia, vor face posibilă utilizarea gazului sintetizat din cărbune brun pentru încălzirea organizațiilor bugetare, a sectorului rezidențial, a complexelor izolate etc. Pentru aceasta, va fi necesar să înlocuiți cazanele convenționale cu cele cu gaz, dotate cu generatoare de gaz. Înlocuirea unei case de centrale termice va costa aproximativ 3 milioane de ruble. Acești bani se vor achita în 1-2 ani. Tehnologia este cea mai eficientă și mai sigură dintre toate cele existente. Vă permite să umpleți 6 tone de cărbune la un moment dat și timp de 3-4 săptămâni, generatorul de gaz va încălzi o clădire cu trei intrări, cu cinci etaje. În viitorul apropiat, după o pregătire detaliată, vom începe fabricarea unui semi- unitate industrială. Însuși Dumnezeu i-a ordonat să testeze această instalație în Buriatia, care nu are concurenți în ceea ce privește numărul de zăcăminte de cărbune brun. În plus, suntem angajați în producția de ulei sintetic din cărbune brun. Nu suntem interesați de instalațiile existente. Aceasta reprezintă 20-30% din randamentul petrolului sau gazului. Chinezii au 40-45%, adăugând varul viu, existând cunoștințele lor brevetate. Dar există posibilitatea de a primi 60-70% din gaz. Avem această tehnologie atât pentru producția de gaze, cât și pentru producția de petrol - este economică, eficientă și sigură. Rămâne să-l punem în circulație.Ceea ce facem acum. Cel mai serios interes pentru AIIS KUE, pentru pompe de căldură și pentru generatoare de gaz, precum și o serie de alte inovații pe care le implementăm au ​​fost arătate de liderii din regiunea Irkutsk și Kazahstan, unde proiectele nu sunt doar aprobate, dar sunt deja în stadiul de proiectare ... Chiar și cu tarife reduse, este benefic din punct de vedere economic pentru ei. Și nu numai că sunt pregătiți să ne permită participarea la implementarea proiectelor, ci și să atragă resurse bugetare pentru implementarea lor. În Kazahstan, participăm deja la competiții organizate de guvernul republicii. În general, împreună cu guvernul Kazahstanului, care este foarte serios în modernizarea economiei sale bazate pe tehnologii inovatoare, am dezvoltat relații de afaceri foarte fructuoase și diverse. De asemenea, cooperăm cu conducerea acestei republici la introducerea altor tehnologii unice - utilizarea oricărui tip de deșeuri menajere solide și lichide și dezvoltări de înaltă tehnologie, în care nu este nevoie de facilități de tratare. Zonele uriașe ale rezervoarelor de sedimentare sunt înlocuite cu mașini inovatoare de tratare a apelor uzate mici. În același timp, nu există miros, nici modernizare costisitoare Ozersk, regiunea Chelyabinsk. KPM LLC Folosind fluxuri turbionare vortex, cavitatorii pasivi forțează lichidele să fiarbă în regiunea de joasă presiune cu apariția unei faze vapori-gaz aproape de 100 %, la o temperatură scăzută a lichidului în sine. Au loc procese violente de fierbere, cu apariția unor bule de până la 5 mm sau mai mult (în funcție de design), urmate de intrarea în zonele de presiune crescută. În zonele cu presiune crescută, există o compresie intensă a bulelor, prăbușirea și eliberarea unui impuls puternic de cavitație de energie. Energia eliberată reconstruiește radical structura lichidului procesat. KPM LLC desfășoară o cooperare științifică cu Universitatea de Stat din Karaganda numită după V.I. Academician E.A. Buketova. Departamentul de Tehnologii Chimice și Ecologie al Facultății de Chimie, condus de Doctorul în Științe Chimice, profesorul Baikenov Murzabek Ispolovich, este angajat în cercetări privind procesarea cavitației: uleiuri vâscoase, produse petroliere, gudron de cărbune. Specialiștii KPM LLC au asistat departamentul în crearea mai multor instalații de laborator, pe baza dezvoltărilor noastre, unde sunt studiate modificările structurale ale materialelor lichide procesate de hidrocarburi. Pe baza rezultatelor obținute, sunt modelate și create noi tehnologii moderne pentru prelucrarea petrolului și a altor materiale lichide.RUMORI Da, instalațiile de cavitație funcționează și conduc benzină de casă din cărbune, chiar știu unde! Și am o diagramă și o fotografie! Dar nu se fac reclame. nisa este aurie! https://dxdy.ru/topic15849.html

ÎNSCRIEȚI-VĂ PE MEDIUL SOCIAL:

înapoi

Vezi si

• Combustibili alternativi pentru mașini
• Economia metanolului este o economie energetică ipotetică a viitorului în care combustibilii fosili vor fi înlocuiți cu metanol.
• Distilare uscată
• GTL (gaz-în-lichide) este un proces de conversie a gazelor naturale în combustibili de motor de înaltă calitate, fără sulf și alte produse cu hidrocarburi mai grele.
• Producția de hidroliză
• Biocombustibili
• Energie globală
• Royal Dutch Shell-Major Projects
• Cuptor solar - Acesta este cel mai simplu dispozitiv pentru utilizarea luminii solare pentru a găti mâncarea fără a utiliza combustibil sau electricitate