Термические процессы переработки горючих сланцев для получения энергоносителей и ценных сераорганических соединений

• Автор: Прелатов, Владимир Германович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 189 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

СЕРНИСТЫХ I ОРЮЧИХ СЛА1ИДЕВ

ГЛАВА 2. ОБЗОР ПРОМЫШЛЕННЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

2.1 Энергетическое использование горючих сланцев

2.2 Энерготехнологическое использование горючих сланцев.

2.3 Перспективные методы термической переработки горючих сланцев

2.4 Выводы. Постановка задач исследования.

ГЛАВА 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ СЕРАОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В

ПРОЦЕССАХ ПЕРЕРАБОТКИ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

3.1 Постановка задачи. Обзор литературных источников

3.2 Исследование термодинамики реакций образования сераорганических соединений при термолизе продуктов полукоксования сернистых горючих сланцев.
3.3 Расчет равновесных выходов тиофена при взаимодействии углеводородов с сераорническими соединениями, содержащимися в газовой фазе
3.4 Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПИРОЛИЗА СЛАНЦЕВОЙ СМОЛЫ
НА РАЗОГРЕТОЙ НАСАДКЕ
4. Состояние вопроса в области исследования пиролиза сланцевой смолы.
4.2 Экспериментальная установка и методика проведения опытов
4.3.Результаты экспериментального исследования пиролиза сернистой сланцевой смолы, полученной при полукоксовании сланцев Поволжья
4.4 Выводы
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛУКОКСОВАНИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ПИРОЛИЗА
ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ.
5.1 Состояние вопроса в области исследования превращений смеси на насадках и обоснование направления экспериментального изучения терм о каталитического способа переработки высокосернистых горючих сланцев.
5.2 Экспериментальная установка и методика проведения опытов
5.3 Результаты экспериментального исследования процессов полукоксования горючих сланцев в псевдоожиженном слое и последующего термокаталитического пиролиза парогазовой смеси, полученной при полукоксовании сланцев Поволжья
5.4 Выводы.
ГЛАВА 6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРНИСТОГО СЛАНЦА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТОК.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Проведение маркетинговых исследований показали, что для крупнотоннажного производства полиорганосилоксанов в России необходимо около т технического масс. Потребность животноводства в метилтиофене составляет 0 тыс. В нашей стране тиофен не производится. В Европе тиофен получается по методу Юрьева, т. С на оксидных катализаторах. Практическое использование этого процесса не представляет интереса в виду отсутствия достаточных ресурсов исходных ве
ществ. С г. Институте органической химии им. Н.Д Зелинского ИОХ г. Москва ведутся систематические работы по созданию новых высокоэффективных катализаторов для синтеза тиофена и его гомологов из углеводородного сырья и сероводорода 5,,. Результатом явилось создание серии оригинальных высокоэффективных катализаторов 6,7,8. Было также установлено, что разбавление реакционной смеси некоторыми газами СО2 или Ы2 повышает селективность процесса . На основании данных, полученных при лабораторных испытаниях, был разработан процесс синтеза тиофена из бутанбутиленовой фракции ББФ газов крекинга нефти и сероводорода, отходящего при гидроочистке сернистых нефтей . Оптимальные условия проведения процесса Г0С, Уоб 0 час1, Н2БББФ 2,7. Выход тиофена составляет масс, на пропущенные углеводороды. Состав жидкого катализатора масс, тиофена, 8 масс 2 и 3метилтиофенов, остальные С4углсводороды. В промышленных условиях процесс был промоделирован на стендовой установке, смонтированной на опытном заводе НИИ нефтехимических производств г. Следует отметить, что данный метод имеет следующие недостатки малый выход целевого продукта, применение специальной аппаратуры, стойкой по отношению к сероводороду при высокой температуре и давлении. Большие трудности возникают при выделении тиофена из сложной смеси продуктов синтеза высокое содержание непредельных углеводородов и сероуглерода. В настоящее время широкое использование высокосернистых волжских сланцев затрудняется тем, что методы извлечения серы из сланцев и продуктов их переработки находятся в стадии разработки. Необходимо дополнительно разработать мероприятия, позволяющие снизить вредные выбросы органических и неорганических веществ до рекомендуемых ПДВ. Повышение содержания органической серы в сланце определяет энергохимическое направление использования горючего сланца табл. В следующей главе анализируются перспективные направления использования сернистых горючих сланцев, обосновываются предлагаемые способы термической переработки. ГЛАВА 2. В настоящее время основное количество добываемых малосернистых горючих сланцев используется на тепловых электростанциях методом пылевидного прямого сжигания для получения электроэнергии. В общем мировом балансе потребления горючих сланцев доля энергетики превышает . Такая структура потребления диктуется условиями добычи сланца соотношением мелкозернистого и кускового сланца. Бывшему СССР принадлежит ведущее место в создании крупных промышленных объектов по использованию сланцев в энергетике. В х годах в г. Нарве были построены самые крупные в мире электростанции Балтийская и Эстонская, общей мощностью свыше 3 ГВт, потребляющие около млн. Использование сланцев непосредственно в районе добычи обеспечивает довольно низкую себестоимость получаемой электроэнергии. Однако прямое сжигание сланцев в пылевидном состоянии связано со значительными трудностями, которые в общем случае можно разделить на технические, эксплуатационные и экологические. Эти трудности практически выражаются в повышенной эрозии и ускоренном износе поверхностей нагрева парогенераторов, изза высокой зольности сланца и влекут за собой вынужденные остановки, большой объем ремонтных работ, значительное потребление электроэнергии на собственные нужды, увеличенный удельный расход топлива и качественного металла. При сжигании горючих сланцев в топках приходиться ограничивать мощность энергоблоков, причем последние не могут работать в пиковом или полупиковом режиме. Дополнительные и весьма серьезные проблемы возникают в связи с интенсивным загрязнением атмосферы летучей золой.