[go: up one dir, main page]

RU2340651C1 - Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel - Google Patents

Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2340651C1
RU2340651C1 RU2007110409/04A RU2007110409A RU2340651C1 RU 2340651 C1 RU2340651 C1 RU 2340651C1 RU 2007110409/04 A RU2007110409/04 A RU 2007110409/04A RU 2007110409 A RU2007110409 A RU 2007110409A RU 2340651 C1 RU2340651 C1 RU 2340651C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
generator
mixture
pyrolysis
solid
Prior art date
Application number
RU2007110409/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007110409A (en
Inventor
Николай Павлович Карпов (RU)
Николай Павлович Карпов
Руслан Ахметович Дидигов (RU)
Руслан Ахметович Дидигов
Original Assignee
Николай Павлович Карпов
Руслан Ахметович Дидигов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Павлович Карпов, Руслан Ахметович Дидигов filed Critical Николай Павлович Карпов
Priority to RU2007110409/04A priority Critical patent/RU2340651C1/en
Publication of RU2007110409A publication Critical patent/RU2007110409A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340651C1 publication Critical patent/RU2340651C1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes, fuel.
SUBSTANCE: method includes drying of solid fuel, its pyrolysis in reactor in fluidizated layer with solid coolant with preparation of steam-gas mixture and coal char, their discharge from reactor and separation. Steam-gas mixture is cleaned, and part of it is burned in combustion chamber of gas turbine with generation of electric energy and utilization of exhaust gases. Coal char is separated into coal char separator into two flows by fractions. Coarse fraction is sent to activator for production of activated coal, and the fine one - into gas generator for preparation of generator gas, which is then cleaned and conditioned together with remaining part of cleaned steam-gas mixture to prepare synthesis-gas, which is supplied to reactor for synthesis of liquid carbohydrates. Solid coolant is heated in technological furnace by its partial combustion with production of smoke gases and returned to pyrolysis reactor. At that prepared activated coal is directed as sorption material for purification of steam-gas mixture and generator gas, and spent activated coal is returned back to gasification stage.
EFFECT: maximum possible amount of high-quality liquid fuels of wide purpose with simultaneous efficient power generation by application of gas tube installation.
6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к комплексной термической переработке твердого топлива и может быть применено в топливоперерабатывающей промышленности, нефтехимической отрасли, производящей синтетическое жидкое топливо (СЖТ), и в энергетике.The invention relates to complex thermal processing of solid fuel and can be applied in the fuel processing industry, the petrochemical industry, which produces synthetic liquid fuel (SLC), and in the energy sector.

Известен способ термической переработки твердого топлива путем его непосредственной газификации с использованием кислородного или парокислородного дутья с получением синтез-газа, который можно использовать для производства жидких топлив (см. пат. РФ №2052492, кл. C10J 3/00; C10J 3/54, оп. 20.01.1996 г.).There is a method of thermal processing of solid fuel by direct gasification using oxygen or vapor blast to produce synthesis gas that can be used to produce liquid fuels (see US Pat. RF No. 2052492, class C10J 3/00; C10J 3/54, Op. 20.01.1996).

Недостатками указанного способа является низкая эффективность термической переработки твердого топлива и невысокое качество получаемого газа газификации, используемого как сырье для синтеза жидкого топлива. А большой объем газа газификации усложняет и удорожает его очистку.The disadvantages of this method are the low efficiency of the thermal processing of solid fuel and the low quality of the obtained gasification gas, used as raw material for the synthesis of liquid fuel. A large volume of gasification gas complicates and increases the cost of cleaning it.

Известен способ термической переработки мелкозернистого топлива, в котором описана установка для его осуществления. Твердое топливо сушат и подают в реактор пиролиза для его пиролиза твердым теплоносителем в кипящем слое с получением полукокса и парогазовой смеси. Полукокс частично сжигают в технологической топке с получением мелкозернистого сорбента и твердого теплоносителя, подаваемого на пиролиз. Парогазовую смесь направляют в теплообменник-адсорбер для конденсации и удаления из нее тяжелой фракции смолы и подогрева исходного топлива. Установка содержит реактор пиролиза и соединенную с ним технологическую топку. Процесс обеспечивает получение углеродного сорбента, газа пиролиза и смолу, из которой получают жидкое топливо (см. пат. РФ №2074223, кл. С10В 49/22, С01В 31/08, оп. 27.02.1997 г.).A known method of thermal processing of fine fuel, which describes the installation for its implementation. The solid fuel is dried and fed into the pyrolysis reactor for its pyrolysis with a solid fluid in a fluidized bed to obtain a semi-coke and gas-vapor mixture. Semi-coke is partially burned in a technological furnace to obtain a fine-grained sorbent and a solid heat carrier supplied for pyrolysis. The vapor-gas mixture is sent to a heat exchanger-adsorber to condense and remove from it a heavy fraction of the resin and preheat the initial fuel. The installation comprises a pyrolysis reactor and a process furnace connected to it. The process provides for the production of a carbon sorbent, pyrolysis gas, and a resin from which liquid fuel is obtained (see US Pat. RF No. 2074223, class C10B 49/22, C01B 31/08, op. 02.27.1997).

Недостатками указанных способа и установки является низкий выход жидких топлив, получаемых из смолы пиролиза, и отсутствие получения в процессе тепловой энергии.The disadvantages of the above method and installation is the low yield of liquid fuels obtained from the pyrolysis resin, and the lack of thermal energy in the process.

Наиболее близкими техническими решениями, относящимся к способу и установке комплексной термической переработки твердого топлива, являются способ и установка, предложенные в патенте РФ №2211927, кл. F01K 13/00, F02C 6/00, оп. 10.09.2003 г.).The closest technical solutions related to the method and installation of complex thermal processing of solid fuel are the method and installation proposed in the patent of the Russian Federation No. 2211927, class. F01K 13/00, F02C 6/00, op. September 10, 2003).

Известен способ комплексной термической переработки твердого топлива, представляющего собой бурый уголь. Сырье после дробления и сушки подвергают пиролизу твердым теплоносителем в процессе термоконтактного коксования с получением парогазовой смеси и полукокса. Парогазовую смесь очищают и конденсируют. Несконденсированную часть парогазовой смеси сжигают в камере сгорания газовой турбины с последующей утилизацией сбросных газов. Часть полукокса сжигают с получением нагретого полукокса и твердого теплоносителя, который направляют на стадию пиролиза. Нагретый полукокс делят на два потока, один из которых идет на газификацию с получением генераторного газа. Другой поток нагретого полукокса направляют на активацию. Генераторный газ очищают от пыли и подают в качестве топлива на сжигание в камеру сгорания газовой турбины. В процессе активации получают мелкозернистый активированный уголь.A known method of complex thermal processing of solid fuels, which is brown coal. The raw material after crushing and drying is subjected to pyrolysis with a solid heat carrier in the process of thermocontact coking to obtain a vapor-gas mixture and semi-coke. The gas-vapor mixture is purified and condensed. The non-condensed part of the gas-vapor mixture is burned in the combustion chamber of a gas turbine with subsequent disposal of waste gases. Part of the semi-coke is burned to produce heated semi-coke and a solid heat carrier, which is sent to the pyrolysis stage. The heated semi-coke is divided into two streams, one of which goes to gasification to produce generator gas. Another stream of heated semicoke is directed to activation. The generator gas is cleaned of dust and supplied as fuel for combustion in the combustion chamber of a gas turbine. During activation, fine-grained activated carbon is obtained.

Известная установка включает сушилку твердого топлива, реактор пиролиза, технологическую топку, систему очистки парогазовой смеси. Вывод несконденсированной части парогазовой смеси системы очистки подключен к газовой турбине для выработки электроэнергии. Установка содержит газогенератор, подключенный к выводу полукокса из технологической топки и к системе очистки генераторного газа. К выводу нагретого полукокса также подключен активатор.A well-known installation includes a solid fuel dryer, a pyrolysis reactor, a technological furnace, a gas-vapor mixture purification system. The output of the non-condensed part of the gas-vapor mixture of the treatment system is connected to a gas turbine to generate electricity. The installation contains a gas generator connected to the output of the semi-coke from the furnace and to the generator gas purification system. An activator is also connected to the terminal of the heated semicoke.

Недостатком известных способа и установки является низкий выход жидких топлив, которые получают только из смолы пиролиза.A disadvantage of the known method and installation is the low yield of liquid fuels, which are obtained only from the pyrolysis resin.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи получения максимального возможного количества высококачественных жидких топлив широкого назначения (бензин, керосин, дизельное топливо, газотурбинное топливо) при одновременной эффективной выработке электроэнергии за счет использования газотурбинной установки.The present invention is aimed at solving the problem of obtaining the maximum possible amount of high-quality liquid fuels for a wide range of purposes (gasoline, kerosene, diesel fuel, gas turbine fuel) while efficiently generating electricity through the use of a gas turbine installation.

Для достижения указанных технических результатов способ включает дробление и сушку твердого топлива, его пиролиз в псевдоожиженном слое твердым теплоносителем с получением парогазовой смеси и полукокса, вывод парогазовой смеси совместно с полукоксом со стадии пиролиза и отделение полукокса от парогазовой смеси, очистку парогазовой смеси, нагрев твердого теплоносителя за счет его частичного сжигания с получением дымовых газов и с подачей твердого теплоносителя на стадию пиролиза, разделение полукокса на два потока по фракциям и подачу мелкой фракции полукокса на газификацию с получением генераторного газа и с последующей его очисткой, а крупной фракции полукокса - на активацию с получением активного угля, подаваемого в качестве сорбционного материала на очистку парогазовой смеси и генераторного газа, направление отработанного активного угля на газификацию, разделение очищенной парогазовой смеси на два потока, подачу одной части потока на сжигание в камеру сгорания газовой турбины с выработкой электроэнергии и последующей утилизацией сбросных газов, подачу другой части потока парогазовой смеси на кондиционирование совместно с очищенным генераторным газом с получением синтез-газа и направление синтез-газа на синтез жидких углеводородов с получением жидких топлив.To achieve the technical results indicated, the method includes crushing and drying of solid fuel, its pyrolysis in a fluidized bed with a solid heat carrier to obtain a gas-vapor mixture and semi-coke, withdrawal of the gas-vapor mixture together with the semi-coke from the pyrolysis stage and separation of the semicoke from the gas-vapor mixture, purification of the gas-vapor mixture, heating of the solid heat carrier due to its partial combustion with the production of flue gases and with the supply of solid coolant to the pyrolysis stage, the separation of semicoke into two streams by fractions and feeds for a small fraction of semicoke for gasification to produce generator gas and its subsequent purification, and for a large fraction of semicoke for activation to produce activated carbon supplied as sorption material for purification of a gas-vapor mixture and generator gas, directing spent activated carbon to gasification, separation of purified gas-vapor mixture into two streams, supplying one part of the stream for combustion into the combustion chamber of a gas turbine with electricity generation and subsequent disposal of waste gases, supplying another part of the vapor-gas mixture flow for conditioning together with purified generator gas to produce synthesis gas and the synthesis gas is directed to the synthesis of liquid hydrocarbons to produce liquid fuels.

Причем в качестве твердого топлива используют торф.Moreover, peat is used as solid fuel.

Дробление торфа осуществляют вместе с содержащимися в нем включениями растительного происхождения и щепой для получения крупных фракцийCrushing of peat is carried out together with the inclusions of plant origin contained in it and wood chips to obtain large fractions

Сушку твердого топлива осуществляют дымовыми газами, подаваемыми со стадии нагрева твердого теплоносителя.Drying of solid fuel is carried out by flue gases supplied from the stage of heating the solid coolant.

Для решения указанных выше задач установка содержит сушилку, соединенную с ней реактор пиролиза, снабженный выводом парогазовой смеси, технологическую топку, подключенную входом к реактору пиролиза и снабженную выводом дымовых газов и выводом твердого теплоносителя, соединенным с реактором пиролиза, разделитель полукокса и парогазовой смеси, подключенный к выводу парогазовой смеси реактора пиролиза, сепаратор полукокса, подключенный к разделителю полукокса и парогазовой смеси и снабженный выводами крупной и мелкой фракций полукокса, систему очистки парогазовой смеси, подключенную к разделителю полукокса и парогазовой смеси, газовую турбину с выводом сбросных газов и камерой сгорания, подключенной к системе очистки парогазовой смеси, устройство для утилизации сбросных газов, соединенное с выводом сбросных газов газовой турбины, газогенератор, снабженный системой очистки генераторного газа и подключенный к выводу мелкой фракции полукокса сепаратора, активатор, подключенный к выводу крупной фракции полукокса сепаратора и снабженный выводом активного угля, кондиционер, подключенный к выводам систем очистки парогазовой смеси и генераторного газа, и реактор синтеза жидких углеводородов, соединенный с кондиционером, а системы очистки парогазовой смеси и генераторного газа подключены к выводам активного угля активатора и снабжены выводами отработанного активного угля, соединенными с газогенератором.To solve the above problems, the installation contains a dryer, a pyrolysis reactor connected to it, equipped with a steam-gas mixture outlet, a process furnace connected to an inlet of a pyrolysis reactor and equipped with a flue gas outlet and a solid coolant outlet connected to a pyrolysis reactor, a semicoke and steam-gas mixture separator connected to the conclusion of the vapor-gas mixture of the pyrolysis reactor, a semicoke separator connected to the separator of the semicoke and vapor-gas mixture and equipped with conclusions of large and small fractions of the semicoke , a gas-vapor mixture purification system connected to a separator of a semi-coke and a gas-vapor mixture, a gas turbine with an exhaust gas outlet and a combustion chamber connected to a gas-vapor mixture purification system, an exhaust gas utilization device connected to a gas turbine exhaust outlet, a gas generator equipped with a cleaning system generator gas and connected to the output of the fine fraction of the semicoke separator, an activator connected to the output of the large fraction of the semicoke separator and equipped with the output of activated carbon, air conditioning ONER connected to terminals gas mixture purification systems and generator gas and liquid hydrocarbon synthesis reactor connected with conditioned and steam-gas mixture and generating gas purification system connected to the terminals of the active carbon and provided with the activator pin spent active carbon, connected to the gas generator.

Причем вывод дымовых газов технологической топки подключен к сушилке.Moreover, the flue gas outlet of the process furnace is connected to the dryer.

Для пиролиза предлагается применение технологии термоконтактного коксования, освоенной в нефтепереработке и углепереработке.For pyrolysis, it is proposed to use the technology of thermal contact coking, mastered in oil refining and coal processing.

Предваряющие газификацию глубокая сушка и пиролиз топлива удаляют из него всю внешнюю влагу и основную массу пирогенетической влаги, повышая качество генераторного газа как сырья для синтеза жидких углеводородов, уменьшая объем газа, упрощая и удешевляя его очистку.The deep drying and pyrolysis of fuel preceding gasification removes all external moisture and the bulk of the pyrogenetic moisture from it, increasing the quality of the generator gas as a raw material for the synthesis of liquid hydrocarbons, reducing the volume of gas, simplifying and cheapening its cleaning.

Благодаря предварительному пиролизу топлива повышаются экономические показатели производства, так как часть получаемой парогазовой смеси используют в газотурбинной установке, обеспечивающей электроэнергией собственные нужды производства, включая кислородную станцию.Due to the preliminary pyrolysis of fuel, the economic indicators of production increase, since part of the obtained gas-vapor mixture is used in a gas turbine unit that provides electric energy for its own production needs, including an oxygen station.

Кроме того, получаемый путем пиролиза полукокс является углеродным сорбентом, а путем его дополнительной активации из него предлагается получать высококачественный активный уголь-сорбент.In addition, the semi-coke obtained by pyrolysis is a carbon sorbent, and by its additional activation it is proposed to produce high-quality activated carbon sorbent from it.

В процессе используется принцип рециркуляции, обеспечивающий утилизацию отходов и безотходность производственного цикла : отработанные в процессе очистки газов сорбенты возвращаются в цикл на повторную газификацию с разложением и нейтрализацией уловленных из газов веществ и газификацией отработанных углеродных сорбентов.The process uses the principle of recirculation, which ensures waste disposal and non-waste production cycle: the sorbents spent in the gas purification process are returned to the cycle for re-gasification with the decomposition and neutralization of substances trapped from the gases and gasification of the spent carbon sorbents.

Предлагаемые способ и установка позволяют перерабатывать в качестве твердого топлива также торф. Высокая влажность торфа устраняется за счет его сушки дымовыми газами, а также последующим его пиролизом с выводом парогазовой смеси. Дробление торфа осуществляют совместно с растительными элементами и щепой для получения крупных фракций, чтобы повысить содержание крупных фракций полукокса и, соответственно, повысить процент крупных фракций в производимом активном угле.The proposed method and installation allow to process peat as solid fuel. High humidity of peat is eliminated due to its drying by flue gases, as well as its subsequent pyrolysis with the conclusion of the vapor-gas mixture. Crushing of peat is carried out together with plant elements and wood chips to obtain large fractions in order to increase the content of large fractions of semi-coke and, accordingly, increase the percentage of large fractions in the produced activated carbon.

На чертеже представлена блок-схема установки комплексной термической переработки твердого топлива.The drawing shows a block diagram of a complex thermal processing of solid fuels.

Основной узел установки - блок пиролиза, который состоит из двух основных аппаратов псевдоожиженного слоя : реактора пиролиза 1 и технологической топки 2, соединенных коксопроводами, по которым непрерывно циркулирует в псевдоожиженном состоянии дисперсный материал - твердый теплоноситель, представляющий собой часть полученного в процессе пиролиза полукокса.The main unit of the installation is the pyrolysis unit, which consists of two main fluidized bed apparatuses: pyrolysis reactor 1 and technological furnace 2, connected by coke ducts through which dispersed material is continuously circulated in the fluidized state - a solid heat carrier, which is part of the semi-coke obtained during pyrolysis.

Установка содержит сушилку 3, соединенную линией подачи 4 подсушенного топлива с реактором пиролиза. Реактор пиролиза 1 снабжен выводом парогазовой смеси (ПГС) 5. Разделитель 6 ПГС и полукокса содержит вывод полукокса 7 и вывод ПГС 8. Технологическая топка 2 снабжена выводом твердого теплоносителя 9 в реактор пиролиза 1 и входом 10 циркулирующего твердого теплоносителя из реактора пиролиза 1. Вывод дымового газа 11 из технологической топки 2 подключен к сушилке 3. Разделитель 6 снабжен выводом полукокса 7, подключенным к сепаратору полукокса 12. Сепаратор полукокса 12 содержит вывод 13 крупной фракции полукокса в активатор 14 и вывод 15 мелкой фракции полукокса в газогенератор 16. Вывод ПГС 8 разделителя 6 подключен к системе очистки ПГС 17, которая соединена выводом 18 с камерой сгорания газовой турбины 19 и выводом 20 - с кондиционером 21. Вывод 22 кондиционера 21 подключен к реактору синтеза 23 жидких углеводородов. Газогенератор 16 снабжен выводом 24, соединенным через систему очистки генераторного газа 25 и через вывод 26 с кондиционером 21. Активатор 14 подключен посредством паропровода 27 к газогенератору 16 и снабжен выводом активного угля 28, соединенным с системой очистки ПГС 17, и выводом 29, соединенным с системой очистки генераторного газа 25. Газовая турбина 19 газоходом 30 подключена к котлу-утилизатору 31, который соединен газоходом 32 с системой очистки дымовых газов 33 и далее газоходом 34 с дымовой трубой 35. Система очистки ПГС 17 подключена выводом 36 отработанного активного угля с газогенератором 16, а система очистки генераторного газа 25 выводом 37 отработанного активного угля - с генератором 16. Сушилка 3 соединена газоходом 38 с системой очистки дымовых газов 33. Котел-утилизатор 31 подключен паропроводом 39 к активатору 14. Установка также снабжена кислородной станцией 40, соединенной газопроводом 41 подачи кислорода с газогенератором 16.The apparatus comprises a dryer 3 connected by a feed line 4 of dried fuel to a pyrolysis reactor. The pyrolysis reactor 1 is equipped with a steam-gas mixture outlet (ASG) 5. The separator 6 of the ASG and the semi-coke contains the output of the semicoke 7 and the output of the ASG 8. The process furnace 2 is equipped with the output of the solid heat carrier 9 to the pyrolysis reactor 1 and the input 10 of the circulating solid heat carrier from the pyrolysis reactor 1. Output the flue gas 11 from the furnace 2 is connected to the dryer 3. The separator 6 is equipped with a semi-coke outlet 7 connected to a semicoke separator 12. The semi-coke separator 12 contains a terminal 13 of a large fraction of the semi-coke to the activator 14 and a terminal 15 of the fine fraction olukoksa the gasifier 16. Output 8 CBC separator 6 is connected to a purification system CBC 17, which is connected to terminal 18 with the combustion chamber of the gas turbine 19 and the terminal 20 - 21. The output from the air conditioner 22, the air conditioner 21 is connected to the reactor 23, the synthesis of liquid hydrocarbons. The gas generator 16 is equipped with a terminal 24 connected through the purification system of the generator gas 25 and through the terminal 26 with an air conditioner 21. The activator 14 is connected via a steam line 27 to the gas generator 16 and is equipped with an output of activated carbon 28 connected to the cleaning system of ASG 17 and a terminal 29 connected to a generator gas cleaning system 25. A gas turbine 19 is connected by a gas duct 30 to a waste heat boiler 31, which is connected by a gas duct 32 to a flue gas cleaning system 33 and then by a gas duct 34 with a chimney 35. The ASG cleaning system 17 is connected to an output 36 activated carbon with a gas generator 16, and a generator gas purification system 25 with a spent 37 active gas outlet 37 to a generator 16. The dryer 3 is connected by a duct 38 to a flue gas cleaning system 33. The recovery boiler 31 is connected by a steam line 39 to an activator 14. The installation is also equipped with oxygen station 40 connected by the oxygen supply pipe 41 to the gas generator 16.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

В сушилке 3 перерабатываемое твердое топливо (бурый уголь, торф) подвергают дроблению до фракции 0-10 мм и сушке и по линии 4 подают в реактор пиролиза 1 псевдоожиженного слоя. В реакторе пиролиза 1 топливо нагревают до ~500°С за счет его смешения с твердым теплоносителем, непрерывно поступающим из технологической топки 2 по выводу 9 и имеющим более высокую температуру около 650°С. Для нагревания твердого теплоносителя в технологической топке 2 производят частичное сжигание содержащихся в полукоксе горючих веществ путем подачи в технологическую топку воздушного дутья. Отходящие дымовые газы по выводу 11 подают в сушилку 3 в качестве сушильного агента, а отработанный сушильный агент поступает по газоходу 38 в систему очистки дымовых газов 33 и далее сбрасывается в атмосферу. В реакторе пиролиза 1 топливо разлагается с образованием парогазовой смеси (ПГС) и твердого остатка - полукокса. Полукокс вместе с потоком ПГС выводят из реактора пиролиза 1 через вывод парогазовой смеси 5 в разделитель 6 полукокса и парогазовой смеси. В разделителе 6 полукокс осаждают и по выводу 7 направляют в сепаратор 12. ПГС по выводу 8 поступает в систему очистки ПГС 17.In dryer 3, the processed solid fuel (brown coal, peat) is subjected to crushing to a fraction of 0-10 mm and dried and fed through line 4 to the pyrolysis reactor 1 of the fluidized bed. In the pyrolysis reactor 1, the fuel is heated to ~ 500 ° C due to its mixing with a solid heat carrier, continuously coming from the furnace 2 at terminal 9 and having a higher temperature of about 650 ° C. To heat the solid heat carrier in the technological furnace 2, partial combustion of the combustible substances contained in the semicoke is carried out by feeding air blast into the technological furnace. The exhaust flue gases at terminal 11 are fed to the dryer 3 as a drying agent, and the spent drying agent enters through the flue 38 to the flue gas treatment system 33 and then discharged into the atmosphere. In the pyrolysis reactor 1, the fuel decomposes with the formation of a gas-vapor mixture (ASG) and a solid residue - semi-coke. The semi-coke together with the ASG stream is withdrawn from the pyrolysis reactor 1 through the outlet of the vapor-gas mixture 5 to the separator 6 of the semi-coke and the vapor-gas mixture. In separator 6, the semicoke is precipitated and, at terminal 7, sent to the separator 12. ASG at terminal 8 enters the ASG 17 cleaning system.

Парогазовая смесь после очистки разделяется на два потока: один направляют в камеру сгорания газовой турбины 19, которая обеспечивает собственные нужды производства в электроэнергии (включая наиболее энергоемкую кислородную станцию 40), а второй поток подают в кондиционер 21 для оптимизации состава (кондиционирования газа). Для этого из газа удаляют углекислый газ и другие примеси и получают известными способами оптимальное соотношение Н2 и СО, например путем добавления H2. Полученный синтез-газ направляют в реактор синтеза 23 жидких углеводородов с получением жидких топлив по каталитической технологии Фишера-Тропша. Все катализаторы, применяемые для синтеза, чувствительны к соединениям серы, галогенов, тяжелым металлам, смолообразующим и смолистым веществам. Предварительная очистка парогазовой смеси и генераторного газа в системах очистки 17 и 25 с использованием активного угля обеспечивает удаление указанных элементов.After cleaning, the gas-vapor mixture is divided into two streams: one is sent to the combustion chamber of the gas turbine 19, which provides its own production needs for electricity (including the most energy-intensive oxygen station 40), and the second stream is supplied to the air conditioner 21 to optimize the composition (gas conditioning). For this, carbon dioxide and other impurities are removed from the gas and the optimal ratio of H 2 and CO is obtained by known methods, for example by adding H 2 . The resulting synthesis gas is sent to the synthesis reactor of 23 liquid hydrocarbons to produce liquid fuels using the Fischer-Tropsch catalytic technology. All catalysts used for synthesis are sensitive to sulfur compounds, halogens, heavy metals, gumming and resinous substances. Preliminary treatment of the gas-vapor mixture and the generator gas in the purification systems 17 and 25 using activated carbon ensures the removal of these elements.

Образующийся в реакторе пиролиза 1 полукокс частично сжигают в технологической топке 2 в псевдоожиженном слое с получением дымовых газов и твердого теплоносителя, который направляют на стадию пиролиза. Из разделителя 6 полукокс поступает в сепаратор 12, где он разделяется на две фракции : мелкую (менее 0,5 мм) и крупную (0,5-5,0 мм). Крупную фракцию направляют в активатор 14 для переработки в активный уголь. Мелкую фракцию подают в газогенератор 16 для его переработки в газогенераторный газ путем газификации на кислородном дутье, поступающем в газогенератор 16 из кислородной установки 40.The semi-coke formed in the pyrolysis reactor 1 is partially burned in the technological furnace 2 in a fluidized bed to produce flue gases and a solid heat carrier, which is sent to the pyrolysis stage. From the separator 6, the semi-coke enters the separator 12, where it is divided into two fractions: small (less than 0.5 mm) and large (0.5-5.0 mm). A large fraction is sent to the activator 14 for processing into activated carbon. The fine fraction is fed into the gas generator 16 for its processing into gas generator gas by gasification on oxygen blast entering the gas generator 16 from the oxygen installation 40.

В случае переработки торфа для того, чтобы увеличить выход крупных фракций полукокса из него и чтобы создать возможность получения крупнозернистого активного угля, предусмотрено на стадии предварительной подготовки торфа производить грубое дробление торфа вместе с содержащимися в нем элементами растительного происхождения и щепой.In the case of peat processing, in order to increase the yield of large fractions of semi-coke from it and to create the possibility of obtaining coarse-grained activated carbon, it is envisaged at the stage of preliminary preparation of peat to produce coarse crushing of peat together with the elements of plant origin and wood chips contained in it.

Получаемый в активаторе 14 активный уголь используется в системах очистки парогазовой смеси 17 и генераторного газа 25 (наряду с другими реагентами, применяемыми для очистки газа). Отработанный активный уголь вместе с поглощенными им из парогазовой смеси и генераторного газа загрязняющими веществами выводят из системы очисти ПГС 17 по выводу 36 и из системы очистки генераторного газа 25 по выводу 37 и возвращают в газогенератор 16 для утилизации - путем газификации.The activated carbon obtained in the activator 14 is used in the purification systems of a gas-vapor mixture 17 and generator gas 25 (along with other reagents used for gas purification). The spent activated carbon, together with the pollutants absorbed from the vapor-gas mixture and the generator gas, is removed from the ASG 17 purification system at terminal 36 and from the generator gas purification system 25 at terminal 37 and returned to the gas generator 16 for disposal through gasification.

Сбросные газы газовой турбины по выводу 30 направляют в котел-утилизатор 31 для использования их тепла при выработке пара, подаваемого для производства активного угля - в активатор 14. Отходящие дымовые газы после их очистки в системе 33 выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу 35.The exhaust gases of the gas turbine at terminal 30 are sent to a waste heat boiler 31 to use their heat when generating steam supplied for the production of activated carbon to the activator 14. The exhaust flue gases after their purification in the system 33 are released into the atmosphere through a chimney 35.

Таким образом, предлагается малоотходная технология с эффективным использованием всех получаемых промежуточных и конечных продуктов, в которой отходами являются только охлажденные и очищенные дымовые газы и шлак, который может использоваться в строительстве и дорожных технологиях.Thus, a low-waste technology is proposed with efficient use of all the obtained intermediate and final products, in which the waste is only chilled and purified flue gases and slag, which can be used in construction and road technologies.

Claims (6)

1. Способ комплексной термической переработки твердого топлива, включающий дробление и сушку твердого топлива, его пиролиз в псевдоожиженном слое твердым теплоносителем с получением парогазовой смеси и полукокса, очистку парогазовой смеси, сжигание ее в камере сгорания газовой турбины с выработкой электроэнергии и последующей утилизацией сбросных газов, разделение полукокса на два потока, один из которых подают на газификацию с получением генераторного газа и последующей очисткой генераторного газа, а другой поток полукокса направляют на активацию с получением активного угля, нагрев твердого теплоносителя за счет его частичного сжигания с получением дымовых газов и подачу нагретого твердого теплоносителя на стадию пиролиза, отличающийся тем, что очищенный генераторный газ и часть парогазовой смеси кондиционируют с получением синтез-газа, полученный синтез-газ подают на синтез жидких углеводородов с получением жидких топлив, полученный полукокс выводят со стадии пиролиза вместе с парогазовой смесью, отделяют полукокс от парогазовой смеси и затем подают его для разделения на два потока, разделение полукокса осуществляют по фракциям с использованием крупной фракции для активации, а мелкой фракции - для газификации, активный уголь направляют в качестве сорбционного материала для очистки парогазовой смеси и генераторного газа, а отработанный активный уголь возвращают на стадию газификации.1. A method for complex thermal processing of solid fuel, including crushing and drying of solid fuel, its pyrolysis in a fluidized bed with a solid heat carrier to produce a gas-vapor mixture and semi-coke, purification of a gas-vapor mixture, burning it in a combustion chamber of a gas turbine with electricity generation and subsequent utilization of waste gases, separation of the semicoke into two streams, one of which is fed to gasification to produce generator gas and subsequent purification of the generator gas, and the other semicoke stream is directed t for activation to produce activated carbon, heating the solid coolant by partially burning it to produce flue gases and supplying the heated solid coolant to the pyrolysis stage, characterized in that the purified generator gas and part of the combined gas mixture are conditioned to produce synthesis gas, the synthesis gas is fed to the synthesis of liquid hydrocarbons to produce liquid fuels, the obtained semi-coke is removed from the pyrolysis step together with the gas-vapor mixture, the semi-coke is separated from the gas-vapor mixture and then it is fed to dividing into two streams, the separation of the char is carried out on fractions using coarse fraction for activation, and the fine fraction - gasification, activated carbon is directed as a sorption material for purifying the gas-vapor mixture and the gas generator, and the spent active charcoal is returned to the gasification step. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого топлива используют торф.2. The method according to claim 1, characterized in that peat is used as solid fuel. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дробление торфа осуществляют вместе с содержащимися в нем включениями растительного происхождения и щепы для получения крупной фракции.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the crushing of peat is carried out together with the inclusions of plant origin and chips contained therein to obtain a large fraction. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку твердого топлива осуществляют дымовыми газами, подаваемыми со стадии нагрева твердого теплоносителя.4. The method according to claim 1, characterized in that the drying of solid fuel is carried out by flue gases supplied from the stage of heating the solid coolant. 5. Установка для комплексной термической переработки твердого топлива, содержащая сушилку, соединенный с ней реактор пиролиза, снабженный выводом парогазовой смеси, технологическую топку, подключенную входом к реактору пиролиза и снабженную выводом дымовых газов и выводом твердого теплоносителя, соединенным с ректором пиролиза, систему очистки парогазовой смеси, газовую турбину с выводом сбросных газов и камерой сгорания, подключенной к системе очистки парогазовой смеси, устройство для утилизации сбросных газов, соединенное с выводом сбросных газов газовой турбины, газогенератор, снабженный системой очистки генераторного газа, и активатор, снабженный выводом активного угля, отличающаяся тем, что установка содержит кондиционер, подключенный к системам очистки парогазовой смеси и генераторного газа, реактор синтеза жидких углеводородов, соединенный с кондиционером, разделитель парогазовой смеси и полукокса, подключенный к выводу парогазовой смеси из реактора пиролиза и к входу системы очистки парогазовой смеси, сепаратор полукокса, подключенный к разделителю парогазовой смеси и полукокса и снабженный выводом крупной фракции полукокса, подключенным к активатору, и выводом мелкой фракции полукокса, соединенным с газогенератором, а системы очистки парогазовой смеси и генераторного газа подключены к выводу активного угля активатора и снабжены выводами отработанного активного угля, соединенными с газогенератором.5. Installation for complex thermal processing of solid fuels, containing a dryer, a pyrolysis reactor connected to it, equipped with a steam-gas mixture outlet, a technological furnace connected to an inlet to a pyrolysis reactor and equipped with a flue gas outlet and a solid coolant outlet connected to a pyrolysis reactor, a gas-vapor treatment system mixtures, a gas turbine with a waste gas outlet and a combustion chamber connected to a gas-vapor mixture cleaning system, a waste gas utilization device connected to the outlet gas turbine exhaust gas, a gas generator equipped with a generator gas purification system, and an activator equipped with an activated carbon outlet, characterized in that the installation comprises an air conditioner connected to gas-vapor mixture and generator gas purification systems, a liquid hydrocarbon synthesis reactor connected to the air conditioner, a gas-vapor separator mixture and semicoke connected to the outlet of the gas mixture from the pyrolysis reactor and to the input of the gas-vapor mixture purification system, the semicoke separator connected to the steam separator AZOV mixture and the coal char and provided with terminal coarse fraction char connected to the actuator and output the fine fraction of coal char which is connected to the gas generator and the gas-vapor mixture and generator gas purification system connected to the conclusion of active charcoal activator and provided with terminals spent active carbon, connected to the gas generator. 6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что вывод дымовых газов технологической топки подключен к сушилке.6. Installation according to claim 5, characterized in that the flue gas outlet of the process furnace is connected to the dryer.
RU2007110409/04A 2007-03-22 2007-03-22 Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel RU2340651C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110409/04A RU2340651C1 (en) 2007-03-22 2007-03-22 Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110409/04A RU2340651C1 (en) 2007-03-22 2007-03-22 Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007110409A RU2007110409A (en) 2008-09-27
RU2340651C1 true RU2340651C1 (en) 2008-12-10

Family

ID=39928655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007110409/04A RU2340651C1 (en) 2007-03-22 2007-03-22 Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340651C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102261271A (en) * 2011-05-17 2011-11-30 中国科学院过程工程研究所 Graded hybrid power generating system and method based on solid fuel pyrolysis and semi-coke combustion
RU2464294C2 (en) * 2010-11-08 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук (КазНЦ РАН) Method of complex thermochemical solid fuel processing with serial discharge of division products
WO2013089892A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Uop Llc Pyrolysis fuels and methods for processing pyrolysis fuels
CN106170659A (en) * 2014-01-17 2016-11-30 三菱日立动力系统美洲股份有限公司 Operate under the conditions of low-load gas turbine generating set
RU2604845C1 (en) * 2015-07-16 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Plant for production of pyrolysis fuel
RU2610634C2 (en) * 2011-09-20 2017-02-14 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Gasification reactor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464294C2 (en) * 2010-11-08 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук (КазНЦ РАН) Method of complex thermochemical solid fuel processing with serial discharge of division products
CN102261271A (en) * 2011-05-17 2011-11-30 中国科学院过程工程研究所 Graded hybrid power generating system and method based on solid fuel pyrolysis and semi-coke combustion
RU2610634C2 (en) * 2011-09-20 2017-02-14 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Gasification reactor
WO2013089892A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Uop Llc Pyrolysis fuels and methods for processing pyrolysis fuels
CN106170659A (en) * 2014-01-17 2016-11-30 三菱日立动力系统美洲股份有限公司 Operate under the conditions of low-load gas turbine generating set
RU2604845C1 (en) * 2015-07-16 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Plant for production of pyrolysis fuel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007110409A (en) 2008-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5589599A (en) Pyrolytic conversion of organic feedstock and waste
CN1039653C (en) Integrated carbonaceous fuel drying and gasification process and apparatus
US8182771B2 (en) Method and apparatus for substitute natural gas generation
JP5877237B2 (en) Method and apparatus for producing low tar synthesis gas from biomass
US4002438A (en) Organic conversion system
RU2604624C2 (en) Method and device for gasification of biomass by recycling carbon dioxide without oxygen
RU2340651C1 (en) Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel
EA029814B1 (en) Two stage gasification with dual quench
US9476001B2 (en) Process and apparatus for the treatment of tar in syngas
EP0512305A1 (en) Method to convert refuse derived fuel into a combustible gas
JP7466412B2 (en) Cement manufacturing method and cement manufacturing system
JP2012107110A (en) Method for treating gas-treatment drainage, gasification apparatus of carbonaceous material, and method for treating carbonaceous material
CN101928607B (en) High-low temperature cycling four-layer separation decoking method during biomass gasification process
RU2211927C1 (en) Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy
CN110016366B (en) Domestic waste gasification methanation power generation system
CN102597183A (en) Method and device for treating ammonia in gasification system
RU2821504C1 (en) Method for gasification of carbon-containing solid fuel
Kim et al. Production of a Clean Hydrogen‐Rich Gas by the Staged Gasification of Biomass and Plastic Waste
Su et al. Application of modified olivine to a two-stage gasification process to evaluate the effects on hydrogen generation and retention of heavy metals
RU2183651C1 (en) Method and apparatus for thermal processing of small-grain fuel
RU2051094C1 (en) Method and installation for production of activated carbon
RU2334777C1 (en) Method and system for refined fuel thermal processing
CN107828432A (en) A kind of system and method for domestic garbage resource
CN207026091U (en) The system for handling house refuse
Startseva et al. Studies of the purification process of biogas used for grain micronization

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090323