RU2391381C1 - Method of coal liquefaction - Google Patents
Method of coal liquefaction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391381C1 RU2391381C1 RU2009103579/04A RU2009103579A RU2391381C1 RU 2391381 C1 RU2391381 C1 RU 2391381C1 RU 2009103579/04 A RU2009103579/04 A RU 2009103579/04A RU 2009103579 A RU2009103579 A RU 2009103579A RU 2391381 C1 RU2391381 C1 RU 2391381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- liquefaction
- water
- grinding
- electric discharge
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000009622 Bergius process Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 235000010205 Cola acuminata Nutrition 0.000 description 1
- 244000228088 Cola acuminata Species 0.000 description 1
- 235000015438 Cola nitida Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000386 donor Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000005408 paramagnetism Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки каменного угля в жидкое нефтеподобное состояние, из которого экстракцией и последующей перегонкой, подобной перегонки нефти, получают жидкие моторные топлива, битумные материалы и другие жидкие углеводороды.The invention relates to the field of processing coal into a liquid oil-like state, from which liquid motor fuels, bituminous materials and other liquid hydrocarbons are obtained by extraction and subsequent distillation, similar to oil distillation.
Считают, что первый способ ожижения угля методом прямого гидрирования был запатентован в Германии в 1913 г. Ф.Бергиусом. Этот способ в технической литературе назван процессом Бергиуса. Данный способ состоит в следующем: измельченный уголь с водородом в присутствии органического растворителя нагревают до температуры 400-500°С при давлении >30 МПа (300 атм) с поддержанием этих условий в течение часа, таким образом получают жидкий нефтеподобный продукт. Из этого продукта экстракцией, например, бензолом выделяют жидкие нефтепродукты конкретного использования. Дальнейшее совершенствование процесса Ф.Бергиуса шло по поиску подходящих растворителей и катализаторов, позволяющих понизить параметры процесса и повысить его эффективность (см., например, обобщенные результаты, приведенные в работе Кричко А.А., Лебедев В.В., Фаберов И.Л. Нетопливное использование углей. М.: Недра. 1978. С.114-118, 154-165). Однако параметры процесса остаются достаточно жесткими.It is believed that the first method of liquefying coal by direct hydrogenation was patented in Germany in 1913 by F. Bergius. This method is called the Bergius process in the technical literature. This method consists in the following: crushed coal with hydrogen in the presence of an organic solvent is heated to a temperature of 400-500 ° C at a pressure of> 30 MPa (300 atm) while maintaining these conditions for an hour, thus obtaining a liquid oil-like product. From this product by extraction, for example, with benzene, liquid petroleum products of a particular use are isolated. Further improvement of the F. Bergius process was to search for suitable solvents and catalysts that would allow to lower the process parameters and increase its efficiency (see, for example, generalized results cited in the work by A. Krichko, V. V. Lebedev, I. L. Faberov Non-fuel use of coal. M: Nedra. 1978. S.114-118, 154-165). However, the process parameters remain quite stringent.
Основными недостатками указанных способов являются низкая степень конверсии угля, малый выход низкокипящих фракций, высокая капиталоемкость процесса (технологическое оборудование с рабочим давлением 30 МПа), значительная энергоемкость процесса (нагрев до 300°C и поддержание этой температуры в течение часа), присутствие водорода, периодичность процесса.The main disadvantages of these methods are the low degree of conversion of coal, low yield of low boiling fractions, high capital intensity of the process (technological equipment with a working pressure of 30 MPa), significant energy intensity of the process (heating to 300 ° C and maintaining this temperature for one hour), the presence of hydrogen, periodicity process.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению по совокупности признаков и выбранным за прототип является способ сжижения (переработки) угля RU №2280673, МПК6 C10G 1/06 от 2004.12.24, опубл. 2006.07.27, включающий измельчение угля до крупности 0,2-0,1 мм, смешивание с водой в соотношении уголь/вода 30-60 мас.%, механоактивацию в гидродинамическом кавитационном аппарате, последующее отделение воды путем центрифугирования и осушения и дальнейшее термическое сжижение в органическом растворителе (тяжелом нефтяном остатке, ТНО) при температуре 380°С с поддержанием этой температуры в течение часа, экстракция толуолом в аппарате Сокслета. Этот способ позволяет повысить конверсию только бурого угля на 7-9% при общей конверсии 40%, не требует высоких давлений и водорода, что снижает капитальные затраты на оборудование, однако введение в технологический процесс установок, центрифугирования и гидродинамического кавитационного аппарата увеличивают капитальные затраты и энергозатраты. Основным процессом, приводящим к положительному эффекту активации угля, являются процессы сопровождающие явление кавитации. При кавитации рождаются газовые пузырьки, при функционировании которых возникают плазменные явления, импульсные давления и пр. Эти явления активируют угольное вещество (массу). Однако можно подвергнуть сомнению эффективность преобразования потребленной энергии в энергию процессов, сопровождающих кавитацию, поскольку для получения кавитации необходимо массам придать большие скорости и ускорения.The closest in technical essence to the claimed invention in terms of features and selected for the prototype is a method of liquefying (processing) coal RU No. 2280673, IPC6 C10G 1/06 from 2004.12.24, publ. 2006.07.27, including grinding coal to a particle size of 0.2-0.1 mm, mixing with water in a ratio of coal / water of 30-60 wt.%, Mechanical activation in a hydrodynamic cavitation apparatus, subsequent separation of water by centrifugation and drainage and further thermal liquefaction in an organic solvent (heavy oil residue, TNO) at a temperature of 380 ° C with maintaining this temperature for one hour, extraction with toluene in a Soxhlet apparatus. This method allows you to increase the conversion of only brown coal by 7-9% with a total conversion of 40%, does not require high pressures and hydrogen, which reduces the capital costs of equipment, however the introduction of installations, centrifugation and a hydrodynamic cavitation apparatus increase capital costs and energy costs . The main process leading to the positive effect of coal activation is the processes accompanying the phenomenon of cavitation. During cavitation, gas bubbles are generated, during the operation of which plasma phenomena, pulsed pressures, etc. appear. These phenomena activate the coal substance (mass). However, one can question the efficiency of converting the energy consumed into the energy of the processes accompanying cavitation, since in order to obtain cavitation it is necessary to give the masses great speeds and accelerations.
Недостатками указанного способа является низкая степень конверсии угля, малый выход легкокипящих фракций, нагревание до температуры 300-400°С и ее поддержание в течение определенного времени. Способ, выбранный нами за прототип по сравнению с аналогами, позволяет понизить параметры процесса (давление атмосферное), а энергозатраты на нагрев, собственно на термическую гидрогенизацию, остались примерно такими же, как и в аналогах.The disadvantages of this method is the low degree of conversion of coal, a low yield of boiling fractions, heating to a temperature of 300-400 ° C and its maintenance for a certain time. The method chosen by us for the prototype in comparison with analogues allows us to lower the process parameters (atmospheric pressure), and the energy consumption for heating, in fact for thermal hydrogenation, remained approximately the same as in the analogues.
Техническим результатом заявленного способа ожижения угля (посредством его гидрирования), является: 1) повышение степени конверсии угля, 2) получение легких фракций жидких углеводородов, 3) снижение капитальных затрат на технологическое оборудование, энергозатрат на гидрирование, а также реализация непрерывности процесса.The technical result of the claimed method of liquefying coal (by means of its hydrogenation) is: 1) increasing the degree of conversion of coal, 2) obtaining light fractions of liquid hydrocarbons, 3) reducing capital costs for technological equipment, energy costs for hydrogenation, as well as the implementation of process continuity.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе ожижения каменного угля, основанном на измельчении и активации угольной массы с водой явлениями, сопровождающими кавитацию, и дальнейшем ожижении (гидрирование) в среде органических растворителей согласно изобретению измельчение, активация и сжижение угля в органическом растворителе осуществляются одновременно в реакторе импульсными электрическими разрядами с присутствием воды не менее 5 мас.% от угля.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of liquefying coal based on grinding and activation of the coal mass with water by phenomena accompanying cavitation and further liquefaction (hydrogenation) in an organic solvent medium according to the invention, grinding, activation and liquefaction of coal in an organic solvent are carried out simultaneously in the reactor by pulsed electric discharges with the presence of water at least 5 wt.% from coal.
При этом соотношение уголь : органический растворитель не превышает 1:2 (мас.)The ratio of coal: organic solvent does not exceed 1: 2 (wt.)
Полученную смесь разделяют на сжиженный уголь, который направляют в перегонную колонну (подобную нефтяной), и нерастворенный уголь, который возвращают на обработку электрическими импульсными разрядами.The resulting mixture is separated into liquefied coal, which is sent to a distillation column (similar to petroleum), and undissolved coal, which is returned to treatment by electric pulse discharges.
Первым процессом переработки угля является его измельчение до размера 0,2-0,1 мм, необходимого для обеспечения максимального доступа органического растворителя к частицам угля. Измельчение угля от фракции 2 см, поставляемого с обогатительных угольных фабрик, до 0,2-0,1 мм механическим способом, как в прототипе, и импульсным электрическим разрядом в нашем случае по энергозатратам примерно одинаково. Однако свойства получаемых продуктов различаются, поскольку при механическом способе измельчение осуществляется за счет сжимающих механических напряжений - продукт уплотняется, а при предлагаемом электроимпульсном способе измельчение осуществляется за счет растягивающих механических напряжений - продукт разуплотняется, т.е. появляются дополнительные поры, повышающие доступ растворителя к частицам угля. (В.И.Курец, А.Ф.Усов, В.А.Цукерман // Электроимпульсная дезинтеграция материалов - Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2002. - 324 с., с.63, 67, 124. К этому следует добавить, что при измельчении угля импульсными электрическими разрядами возникает много явлений, подобных кавитационным: ударные волны, плазма и активные частицы. В воде при воздействии импульса высокого напряжения возникают гидратированные электроны (е) с временем жизни 400 мкс, происходит диссоциация молекул воды - появление активных частиц радикалов (О), (Н), (ОН). Эти активные частицы (е), (О), (Н), (ОН) вступают во взаимодействие с веществом угля, производя его ожижение (гидрирование).The first process of coal processing is its grinding to a size of 0.2-0.1 mm, which is necessary to ensure maximum access of an organic solvent to coal particles. The grinding of coal from a fraction of 2 cm, supplied from coal preparation plants, to 0.2-0.1 mm by mechanical means, as in the prototype, and by pulsed electric discharge in our case is approximately the same in terms of energy consumption. However, the properties of the products obtained differ, because in the mechanical method the grinding is carried out due to compressive mechanical stresses - the product is compacted, and in the proposed electric pulse method, the grinding is carried out due to tensile mechanical stresses - the product is decompressed, i.e. additional pores appear that increase solvent access to coal particles. (V.I. Kurets, A.F. Usov, V.A. Tsukerman // Electropulse disintegration of materials - Apatity: Publishing House of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2002. - 324 p., Pp. 63, 67, 124. To this It should be added that when pulverized coal is pulverized, many cavitation-like phenomena occur: shock waves, plasma, and active particles, hydrated electrons (e) with a lifetime of 400 μs arise in water when exposed to a high voltage pulse, and water molecules dissociate - the appearance active particles of radicals (O), (H), (OH). These active particles (E), (G), (H) (OH) react with the carbon material, producing its liquefaction (hydrogenation).
Поясним это следующим. Комплекс имеющихся данных, приведенных в работе Н.Д.Русьянова / Углехимия. - М.: Наука, 2003. - 316 с.: ил., с.283, позволяет рассматривать органическую массу углей как полисопряженную систему преимущественно неароматического характера, которая включает высокомолекулярные и низкомолекулярные органические вещества, связанные различным по характеру и прочности межмолекулярным взаимодействием (ММВ), стабилизирующим, лабильную структуру, обладающую парамагнетизмом. К этому следует добавить (с.281), что электроны, радикалы, взаимодействуя с угольным веществом, способствуют разрушению ММВ и гидрированию. Эти данные свидетельствуют о том, что уголь проявляет свойства акцептора электронов, передача которых углю повышает его активность по отношению к донорам водорода. Из этого в отмеченной работе сделан вывод, что для получения низкомолекулярных, обогащенных водородом продуктов не требуется высоких температур и давления водорода, поскольку уголь имеет лабильную полисопряженную структуру, включающую карбонильные группы. Такого типа структуры являются катализаторами гидрирования в мягких условиях.Let us explain this as follows. The complex of available data presented in the work of N.D.Rusyanov / Coal Chemistry. - M .: Nauka, 2003. - 316 p.: Ill., P. 283, allows us to consider the organic mass of coals as a multiconjugate system of predominantly non-aromatic nature, which includes high molecular weight and low molecular weight organic substances connected by intermolecular interactions of different nature and strength (MMW ), stabilizing, labile structure with paramagnetism. To this should be added (p.281) that electrons, radicals, interacting with coal matter, contribute to the destruction of the IMW and hydrogenation. These data indicate that coal exhibits electron acceptor properties, the transfer of which to coal increases its activity with respect to hydrogen donors. From this, it was concluded in the noted work that to obtain low molecular weight products enriched with hydrogen, high temperatures and pressure of hydrogen are not required, since coal has a labile polyconjugate structure including carbonyl groups. This type of structure is a mild hydrogenation catalyst.
В заявленном способе реализованы условия, приводящие к сжижению угля в непрерывном процессе и при существенном снижении капитальных затрат на оборудование, также на гидрирование, поскольку исключается операция нагрева, а электроны и водород, необходимые для гидрирования угля в мягких условиях, возникают в импульсном электрическом разряде при измельчении угля в органическом растворителе в присутствии воды, которая в способе является донором электронов и водорода.In the inventive method, conditions are realized that lead to liquefaction of coal in a continuous process and with a significant reduction in capital costs for equipment and also for hydrogenation, since the heating operation is excluded, and the electrons and hydrogen necessary for hydrogenation of coal under mild conditions arise in a pulsed electric discharge during grinding coal in an organic solvent in the presence of water, which in the method is a donor of electrons and hydrogen.
Реализация способа осуществлялась на установке, схема которой приведена на фиг.1, а ее внешний вид на фотографии, на которой приведены номера, соответствующие элементам схемы фиг.1.The implementation of the method was carried out on the installation, the scheme of which is shown in figure 1, and its appearance in the photograph, which shows the numbers corresponding to the elements of the scheme of figure 1.
Установка содержит загрузочный блок I, электроимпульсный измельчительный блок II, приемно-разделительный блок III.The installation comprises a loading unit I, an electropulse grinding unit II, a receiving and separating unit III.
Загрузочный блок I включает бункер I-1 с углем (уголь газовый, Ерунаковского разреза, концерна Южкузбассуголь), из которого дозировано шнековым устройством I-2 уголь подается сквозь отвод I-3 в вертикальный отрезок I-4 трубы (предназначенной для компенсации избыточного давления, возникающего при работе установки), соединенной отводом I-5, во вход блока II электроимпульсного измельчения. В отвод I-3 через штуцера I-6, I-7 и расходомеры I-8, I-9 дозировано подается органический растворитель, к примеру тяжелые нефтяные остатки (мазут) и вода.The loading block I includes a hopper I-1 with coal (gas coal, Yerunakovsky coal mine, concern Yuzhkuzbassugol), from which coal is dosed with an I-2 screw device through the I-3 branch into the vertical section of the I-4 pipe (designed to compensate for excess pressure, arising during the operation of the installation), connected by an I-5 branch, to the input of electropulse grinding unit II. An organic solvent, for example, heavy oil residues (fuel oil) and water, is dosed into outlet I-3 through fittings I-6, I-7 and flow meters I-8, I-9.
Электроимпульсный измельчительный блок II включает реактор электроимульсного измельчения II-1, электроразрядные ячейки II-2, источник питания высокого напряжения II-3. Реактор электроимпульсного измельчения II-1 реализован в горизонтально расположенной металлической трубе II-4, являющейся корпусом реактора, в которую через проходные изоляторы II-5, закрепленные в металлических стаканах II-6, приваренных к трубе, введены потенциальные электроды II-7. Торцы электродов II-7 и противолежащая поверхность трубы II-4 образуют разрядные промежутки S. Электроразрядная ячейка II-2 предназначена для возбуждения импульсного электрического разряда в разрядном промежутке S реактора измельчения, включает последовательно соединенную электрическую цепь из двухэлектродного воздушного разрядника F, конденсатора С (ИК-100кВ-0,1 мкФ), потенциального электрода II-7 и разрядного промежутка S. Питание каждой электроразрядной ячейки осуществляется от источника высокого напряжения II-3, потенциальный вывод которого соединен через токоограничительные элементы L (дроссель) с клеммой соединения одного электрода разрядника F с выводом конденсатора С каждой электроразрядной ячейки, а заземленный вывод источника подключен к клемме соединения второго электрода разрядника F с трубой II-4 (см. работу В.И.Курец и др.). Выход реактора блока II соединен с приеморазделительным блоком III, предназначенного для отделения нерастворенных частиц угля от жидкого продукта, который содержит бункер III-4, разделенный перегородками на три отсека (III-1, III-2, III-3), насос Н, вход которого патрубком соединен в основании с отсеком III-1, в который поступает жидкий продукт, а выход насоса Н соединен трубопроводом III-5 со штуцером, установленным в отводе I-5 блока I, таким образом организована циркуляционная система. Из отсека III-3 блока III жидкий продукт поступает в бак-накопитель и затем на дальнейшую перегонку.The electropulse grinding unit II includes an electropulse grinding reactor II-1, electric-discharge cells II-2, and a high-voltage power supply II-3. Electropulse grinding reactor II-1 is implemented in a horizontally located metal pipe II-4, which is the reactor vessel, into which potential electrodes II-7 are introduced through bushing II-5, mounted in metal tubes II-6, welded to the pipe. The ends of the electrodes II-7 and the opposite surface of the pipe II-4 form the discharge gaps S. The electric discharge cell II-2 is designed to excite a pulsed electric discharge in the discharge gap S of the grinding reactor, includes a series-connected electric circuit from a two-electrode air gap F, capacitor C (IR -100 kV-0.1 μF), potential electrode II-7 and discharge gap S. Each electric discharge cell is supplied from a high voltage source II-3, the potential output of which connected through current-limiting elements L (inductor) to the connection terminal of one electrode of the spark gap F with the output of the capacitor C of each electric discharge cell, and the grounded output of the source is connected to the connection terminal of the second electrode of the spark gap F with pipe II-4 (see the work of V.I. Kurets and other). The output of the reactor of block II is connected to the receiving separation block III, designed to separate undissolved coal particles from the liquid product, which contains a hopper III-4, divided by partitions into three compartments (III-1, III-2, III-3), pump N, inlet of which the pipe is connected in the base to the compartment III-1, into which the liquid product enters, and the outlet of the pump N is connected by a pipe III-5 with a fitting installed in the branch I-5 of block I, in this way a circulation system is organized. From compartment III-3 of block III, the liquid product enters the storage tank and then for further distillation.
Работа установки осуществлялось следующим образом. Включаются все исполнительные механизмы и устройства всех блоков, уголь, ТНО, вода подаются в реактор, от ИВН производится заряд конденсаторов С, по достижении напряжения на С, превышающего напряжение срабатывния разрядников F, разрядники пробиваются и на разрядные промежутки S подаются импульсы высокого напряжения, под воздействием которых происходит пробой промежутков, возникают ударные волны и другие явления, сопровождающие электрический разряд. Под действием этих явлений уголь измельчается и растворяется и полученный продукт подается в приемно-разделительный блок, из которого жидкая составляющая поступает в бак-накопитель и затем на перегонку, а твердая составляющая снова поступает на обработку электрическими разрядами. Таким образом, в приведенной установке реализуется непрерывный процесс. В экспериментах соотношение уголь : ТНО было 1:2 (мас.) и обусловлено это условиями гидротранспортирования смеси, исключающими засорение трубы в данной конструкции реактора. При предварительных испытаниях изменялось количество воды, которое устанавливалось в количестве 5%, 10%, 15% (мас.) от угля. При отсутствии введенной отдельно воды уголь не сжижался. В указанном диапазоне условий конверсии подвергалось 80-90% угля. Полученный продукт перегонялся на аппарате типа Сокслета. Общий выход жидких фракций, выкипающих до 350°С, составлял 87% во всех случаях, при этом при 5% воды фракций, выкипающих до 230°С, было 20% с присутствием в них 2% воды. При 10% воды фракций, выкипающих до 230°С, было 30% с присутствием в них воды 6%. При 15% воды, фракций выкипающих до 230°С, было 40% с присутствием в них воды 11%. Дальнейшее увеличение воды считаем нецелесообразным, поскольку затем воду необходимо удалять из легкокипящих фракций при предполагаемом их использовании как моторного топлива.The installation was carried out as follows. All actuators and devices of all the units are turned on, coal, solid waste heat, water is supplied to the reactor, capacitors C are charged from the IVN, when voltage C reaches a voltage that exceeds the operation voltage of the arresters F, the arresters break through and high voltage pulses are fed to the discharge gaps S, the impact of which breakdown of the gaps occurs, shock waves and other phenomena accompanying the electric discharge occur. Under the influence of these phenomena, the coal is crushed and dissolved and the resulting product is fed to a receiving and separating unit, from which the liquid component enters the storage tank and then for distillation, and the solid component is again fed to electric discharges. Thus, in the above installation, a continuous process is implemented. In the experiments, the ratio of coal: THO was 1: 2 (wt.) And this was due to the conditions of hydrotransport of the mixture, excluding clogging of the pipe in this reactor design. In preliminary tests, the amount of water changed, which was set in the amount of 5%, 10%, 15% (wt.) Of coal. In the absence of separately introduced water, coal did not liquefy. In the specified range of conditions, 80-90% of coal was subjected to conversion. The resulting product was distilled on a Soxhlet type apparatus. The total yield of liquid fractions boiling up to 350 ° C was 87% in all cases, while at 5% water fractions boiling up to 230 ° C were 20% with the presence of 2% water in them. At 10% water, the fractions boiling up to 230 ° С were 30% with the presence of water 6% in them. At 15% water, fractions boiling up to 230 ° C, it was 40% with the presence of water in them 11%. A further increase in water is considered inappropriate, since then water must be removed from the low-boiling fractions in the case of their intended use as motor fuel.
В результате предварительных испытаний установлено, что способ реализуем в непрерывном процессе и достигнуто в сравнении с прототипом следующее: 1) повышена степень конверсии угля до 90%, 2) получены легкие фракции жидких углеводородов, 3) снижены капитальные затраты на технологическое оборудование и энергозатраты на гидрирование.As a result of preliminary tests, it was found that the method is implemented in a continuous process and the following is achieved in comparison with the prototype: 1) the degree of coal conversion is increased to 90%, 2) light fractions of liquid hydrocarbons are obtained, 3) the capital costs of technological equipment and hydrogenation costs are reduced .
Подтвержден научный вывод Н.Д.Русьяновой, сформулированный в вышеупомянутой ее работе.The scientific conclusion of N.D.Rusyanova, formulated in her aforementioned work, is confirmed.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009103579/04A RU2391381C1 (en) | 2009-02-03 | 2009-02-03 | Method of coal liquefaction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009103579/04A RU2391381C1 (en) | 2009-02-03 | 2009-02-03 | Method of coal liquefaction |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2391381C1 true RU2391381C1 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009103579/04A RU2391381C1 (en) | 2009-02-03 | 2009-02-03 | Method of coal liquefaction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391381C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465008C1 (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of obtaining iron-carbon nanoparticles |
| WO2013039417A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Pevgov Vyacheslav Gennadievich | Method and device for the plasma chemical treatment of coal |
| RU2527944C2 (en) * | 2012-06-25 | 2014-09-10 | Юрочкин Сергей Викторович | Method for conversion of coal and/or carbon-containing waste to liquid fuel (versions) |
| RU2630687C1 (en) * | 2017-01-16 | 2017-09-12 | Спивак Алина Владимировна | Method of recycling of solid and liquid hydrocarbon-bearing wastes and obtaining synthetic liquid fuels from it |
| RU2678591C1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-01-30 | Василий Иванович Мурко | Coal organic mass destruction method and process line for its implementation |
| RU190131U1 (en) * | 2018-12-10 | 2019-06-21 | Дмитрий Сергеевич Лыков | REACTOR FOR ELECTRIC IMPULSE TREATMENT |
| RU2737888C1 (en) * | 2020-05-12 | 2020-12-04 | Евгений Петрович Яковенко | Method of producing hydrocarbon fuel from coal |
| RU2771032C1 (en) * | 2021-08-13 | 2022-04-25 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Processing line for the production of finely dispersed coal fuel |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1588743A1 (en) * | 1987-12-14 | 1990-08-30 | Институт Торфа Ан Бсср | Method of producing tar from oil shale |
| US5964985A (en) * | 1994-02-02 | 1999-10-12 | Wootten; William A. | Method and apparatus for converting coal to liquid hydrocarbons |
| RU2280673C1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-27 | Учреждение Институт органического синтеза Уральского отделения Российской академии наук | Method of liquefaction of brown coal |
-
2009
- 2009-02-03 RU RU2009103579/04A patent/RU2391381C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1588743A1 (en) * | 1987-12-14 | 1990-08-30 | Институт Торфа Ан Бсср | Method of producing tar from oil shale |
| US5964985A (en) * | 1994-02-02 | 1999-10-12 | Wootten; William A. | Method and apparatus for converting coal to liquid hydrocarbons |
| RU2280673C1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-27 | Учреждение Институт органического синтеза Уральского отделения Российской академии наук | Method of liquefaction of brown coal |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465008C1 (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of obtaining iron-carbon nanoparticles |
| WO2013039417A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Pevgov Vyacheslav Gennadievich | Method and device for the plasma chemical treatment of coal |
| RU2538252C2 (en) * | 2011-09-15 | 2015-01-10 | Вячеслав Геннадьевич Певгов | Plasmochemical coal processing method, and plasmochemical coal processing device |
| RU2527944C2 (en) * | 2012-06-25 | 2014-09-10 | Юрочкин Сергей Викторович | Method for conversion of coal and/or carbon-containing waste to liquid fuel (versions) |
| RU2630687C1 (en) * | 2017-01-16 | 2017-09-12 | Спивак Алина Владимировна | Method of recycling of solid and liquid hydrocarbon-bearing wastes and obtaining synthetic liquid fuels from it |
| RU2678591C1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-01-30 | Василий Иванович Мурко | Coal organic mass destruction method and process line for its implementation |
| RU190131U1 (en) * | 2018-12-10 | 2019-06-21 | Дмитрий Сергеевич Лыков | REACTOR FOR ELECTRIC IMPULSE TREATMENT |
| RU2737888C1 (en) * | 2020-05-12 | 2020-12-04 | Евгений Петрович Яковенко | Method of producing hydrocarbon fuel from coal |
| RU2771032C1 (en) * | 2021-08-13 | 2022-04-25 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Processing line for the production of finely dispersed coal fuel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2391381C1 (en) | Method of coal liquefaction | |
| ES2540745T3 (en) | A direct coal liquefaction procedure | |
| US10933397B2 (en) | System and method for cleaning hyrocarbon contaminated water | |
| Allawzi et al. | CO2 supercritical fluid extraction of Jordanian oil shale utilizing different co-solvents | |
| EP2865735B1 (en) | Method and apparatus for making a hybrid fuel | |
| US20170152453A1 (en) | Hybrid fuel and method of making the same | |
| WO2022034287A1 (en) | Commercial grade ultra-low sulphur diesel production process from mixed waste plastics pyrolysis oil | |
| RU2020113112A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVING THE QUALITY OF LOW-QUALITY OIL | |
| CN103305265A (en) | Coal-based military fuel and preparation method thereof | |
| US12344802B2 (en) | Process for partial upgrading of heavy oil | |
| CN1876767B (en) | Coal tar hydrocracking method | |
| CA2952768A1 (en) | Hybrid fuel and method of making the same | |
| RU2288940C1 (en) | Process for thermochemical processing of heavy petroleum residues | |
| RU2203924C1 (en) | Liquid hydrocarbon production process | |
| IT201800004367A1 (en) | PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF FUEL FROM MATERIAL CONTAINING CARBON | |
| CN113604249B (en) | Catalytic hydrogenation method with participation of brown gas | |
| CS277034B6 (en) | Method for increasing molecular weight of hydrocarbons and/or derivatives thereof | |
| WO2016022090A1 (en) | Hybrid fuel and method of making the same | |
| RU2285716C2 (en) | Method for integrated thermochemical processing of heavy petroleum residues and humites | |
| Vorob’ev et al. | Reducing Motor Fuel Consumption Using Mechanochemical Methods | |
| RU2737888C1 (en) | Method of producing hydrocarbon fuel from coal | |
| Sadievich et al. | Integrated Activation Techniques for Enhanced Thermal Dissolution of Barzas Coal into Liquid Hydrocarbons | |
| RU2453581C1 (en) | Cracking method of oil and oil products by action of pulse electric discharges, and device for its implementation | |
| Сатыбалдин et al. | INVESTIGATION OF THE EFFECT OF ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF THE HIGH-VOLTAGE SHORT-PULSE ELECTROHYDRAULIC DISCHARGE SYSTEM AND A NANOCOMPOSITE CATALYST ON OIL SLUDGE DESTRUCTION | |
| CN111440634A (en) | Method for preparing high-energy-density space fuel through noble metal catalysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120204 |