CC BY
55
УДК 665.5.032.57.092
Ю. А. Стрижакова (к.х.н., нач. упр. программ и проектов)1, Н. Ч. Мовсум-заде (к.т.н., н.с.)2,
Т. В. Усова (к.т.н., вед. спец.)3
Оптимизация процесса газификации горючих сланцев Кашпирского месторождения
1 Самарский государственный технический университет 443100, Самара, ул. Галактионовская, 141; тел. (8462) 784317, e-mail: nich@samgtu.ru 2Институт кибернетики Азербайджанской республики, лаборатория моделирования AZ1141, г. Баку, ул. Ф. Агаева, 9; тел. (99412) 4390151, e-mail: nazrin-zade@mail.ru 3Фармацевтическая компания Байер 107113, г. Москва, ул. Рыбинская, 3-я, 18, стр.2.; тел. (495) 2342000
Ya. A. Strizhakova1, N. Ch. Movsum-zade2, T. V. Usova3
Optimisation of gasification of combustible slates of the Kashpirsky deposit
1 Samara State Technical University 141, Galaktionovskaya Str., Samara, 443100; ph. (8462) 784317, e-mail: nich@samgtu.ru 2 Institute of Cybernetics of Academy of Sciences of Azerbaijan Republik 9, F. Agaeva Str, AZ1141, Baku, Azerbaijan Republic; ph. (99412) 4390151, e-mail: nazrin-zade@mail.ru
3Pharmaceutical Company Bayer 18/2, Rybinskaya Str.tretja, Moscow, 107113, Russia; ph. (495)2342000
В работе представлены результаты газификации горючих сланцев с целью повышения выхода углеводородов. Исследовано влияние технологических параметров, проведена оценка оптимизации процесса методом рециркуляции.
Ключевые слова: газификация; метод рециркуляции; углеводородное сырье.
Рост производства нефтехимической продукции вызывает необходимость расширения углеводородной базы. В этой связи вызывают интерес природные твердые нефтяные битумы, торф и горючий сланец.
Последний особенно важен, поскольку представляет собой как продукцию топливного характера, так и источник углеводородных интермедиатов. Первичный продукт переработки — сланцевая смола — содержит сернистые, азотистые и кислородные соединения. Горючие сланцы Кашпирского месторождения вследствие большого содержания сернистых соединений обладают уникальным составом и могут служить ценным сырьем для получения гомологов тиофена. Разнообразие продуктов, получаемых при термической переработке горючих сланцев, создает трудности в установлении общих закономерностей их
Дата поступления 17.09.10
In the work results of gasification of combustible slates for the purpose of increase of an exit of hydrocarbons are presented. Influences of technological parametres are investigated. The estimation of optimisation of process by recycling method is carried out.
Key words: gasification; recycling method; hydrocarbonic raw materials.
пиролиза. Протекающие в процессе пиролиза горючих сланцев реакции крекинга и коксования, понижающие выход смолы, зависят от скорости нагрева .
Ранее 2 было исследовано влияние различных факторов на образование продуктов термолиза и гидролиза горючих сланцев.
Использование водяного пара позволяет увеличить выход смолы по сравнению с обычным гидролизом, более того, при использовании водяного пара меняется состав полученной смолы, в частности, в продуктах увеличивается содержание алифатических углеводородов 2. Вода также является ингибитором коксования гетероатомных соединений. Использование процесса термолиза горючих сланцев Кашпир-ского месторождения при высокой температуре показало достижение максимального выхода газов. Газификация горючих сланцев при максимально повышенных температурах про-
Экспериментальные данные по газификации горючих сланцев
Таблица
Даты экспе- Исх. Кол-во пара, Жидкая Непрореагировавшие Газ Кк
риментов сланцы, г мл часть, г сланцы, г
1=500 оС
18.12.2004 10 31 32.8 6.8 0.55 1.199
12.04.2010 10 30 30.2 7.3 - 1.199
18.05.2010 10 30 27.9 7.1 0.81 1.209
18.05.2010 10 30 17.9 3.77
18.06.2010 10 20 8.2 7.4 3.98 1.926
10.06.2010 10 12 7.5 4.01 2600
1=550 оС
12.01.2004 10 34 35.5 6.7 0.65 1.179
14.05.2010 10 30 28.6 6.9 3.38 1.207
14.05.2010 10 30 29.2 6.7 3.09 1.200
13.06.2010 10 20 37.2 7.1 3.71 1.065
07.06.2010 10 20 18.5 7.3 3.65 1.321
1=600 оС
18.10.2004 10 40 36.6 6.5 0.79 1.149
19.02.2010 5 39 38.4 3.3 0.72 1.081
14.04.2010 10 30 - - - 1.209
14.05.2010 10 30 - - -
31.05.2010 10 40 37.9 6.8 6.8
31.05.2010 10 40 - - - 1.157
1=650 оС
20.01.2010 10 39 40.2 6.2 1.12 1.144
25.01.2010 10 38 38.9 6.1 1.35 1.145
20.02.2010 5 41 - 3.0 1.71 1.07
12.05.2010 10 30 29.7 6.2 2.56 1.183
25.05.2010 10 40 39.8 6.2 2.8 1.157
25.05.2010 10 40 39.2 6.2 2.12 1.157
26.05.2010 40 39.6 6.2 2.86
1=700 оС
26.01.2004 10 40 36.5 5.4 3.54 1.124
21.02.2010 5 39 36.6 2.6 2.34 1.063
17.05.2010 10 30 30.3 5.6 2.98 1.162
18.06.2010 - - - -
1=750 оС
01.02.2004 10 37 34.4 5.9 4.22 1.121
21.02.2010 5 37 35.5 2.5 2.36 1.063
19.05.2010 10 29 29.8 5.9 2.88 1.149
текает интенсивно с образованием обогащенного водородом .
Нами проведена оценка глубины превращения процесса переработки, газификации, превращения многокомпонентного сырья, которым является горючий сланец.
В настоящей работе мы попытались оценить переработку горючего сланца с использованием теории рециркуляции процессов химической технологии На основании экспериментальных данных рассчитан коэффициент рециркуляции непрореагировавшего сырья Кк в зависимости от общего выхода продукта:
1 -X«, ,
,=1
где аI - доля непрореагировавшего компонента относительно его начального количества.
В табл. приведены результаты газификации горючих сланцев при переработке 10 г горючих сланцев при температурах от 500 до 750 0С и подаче водяного пара от 10 до 40 г.
Значение коэффициента рециркуляции непрореагировавшего сырья Кд показывает, что дальнейшая переработка остатка непрореагировавшего сырья не даст большего выхода продуктов.
Литература
1. Стрижакова Ю. А., Усова Т. В. Козлов А. М., Лапидус А. Л., Мовсумзаде Э. М. // Нефтепереработка и нефтехимия.— 2010.— №8.— С. 3.
2. Стрижакова Ю. А., Усова Т. В. // Химия твердого топлива.— 2009.— №4.— С. 8.
3. Стрижакова Ю. А., Усова Т. В., Ваничкина Т. Н., Жагфаров Ф. Г. // Баш. хим. ж.— 2009.— Т. 16, № 3.- С. 31.
4. Мовсум-заде Н. Ч. // Баш. хим. ж.- 2009.- Т. 16, №2.- С. 183.
1
