Способ переработки твердых бытовых отходов

 

Изобретение относится к термической переработке твердых бытовых отходов и отработанных смазок и может быть использовано в городском коммунальном хозяйстве, химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ переработки твердых бытовых отходов с добавлением отработанных смазок включает: предварительную подготовку, сортировку и измельчение твердой фазы, загрузку твердой и жидкой фазы в реактор коксования, термическое разложение с образованием парогазового продукта и твердого остатка. Перед охлаждением и фракционированием парогазовую смесь пропускают через насадочную колонку, в которой находится алюмосиликатсодержащая насадка. Способ позволяет увеличить выход светлых углеводородных фракций и снизить содержание непредельных углеводородов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к термической переработке твердых бытовых отходов и отработанных смазок и может быть использовано в городском коммунальном хозяйстве, химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ, где твердые бытовые отходы перерабатывают путем добавления их в процесс коксования тяжелых нефтяных остатков [пат. US 6204421, 2001]. Концентрация добавляемых отходов и их состав постоянно контролируется для обеспечения требований нормативно-технической документации по показателю - зольность получаемого кокса.

Данный способ переработки отходов является неэффективным по причине зависимости от процесса коксования жидких нефтяных остатков. Описанный способ коксования твердых бытовых отходов с добавлением отработанных смазок позволяет получать компоненты бензинового и дизельных топлив и печное топливо. Однако получаемый компонент бензинового топлива имеет незначительный выход в % масс., содержит высокую концентрацию непредельных углеводородов и имеет низкое значение октанового числа.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение компонента товарных бензинов лучшего качества по показателям: групповой состав и октановое число.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в снижении концентрации непредельных углеводородов в получаемых продуктах и увеличении выхода бензиновой и дизельной фракций.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе переработки твердых бытовых отходов, включающем предварительную подготовку, сортировку и измельчение твердой фазы, загрузку твердой и жидкой фаз в реактор коксования, термическое разложение с образованием парогазового продукта и твердого остатка - кокса, охлаждение и фракционирование парогазовых продуктов, выгрузку кокса, особенностью является то, что перед охлаждением и фракционированием парогазовые продукты пропускают через насадочную колонку, содержащую алюмосиликатную насадку.

Так как алюмосодержащие вещества по своей природе могут выступать катализаторами процесса каталитического крекинга и являются инициаторами реакции обогащения непредельных углеводородов, то использование их в процессе переработки позволяет получать углеводороды с более высоким показателем октанового числа. Таким образом, обеспечение пропускания парогазовой смеси продуктов коксования через насадочную колонку, в которой находится алюмосиликатная насадка, позволит решить поставленный технический результат.

Способ реализуется следующим образом.

Осуществляют предварительную подготовку, сортировку и измельчение твердой фазы. Измельченные твердые бытовые отходы загружается в реактор коксования через верх, причем при их подаче осуществляют впрыск разогретой жидкой фазы, например отработанных смазок. Соотношение твердой и жидкой фаз может колебаться от 1:1 до 4:1 соответственно, в зависимости от общего количественного соотношения перерабатываемых отходов и отработанных смазок. Общая коксуемая масса постепенно разогревается в реакторе до 420-450С, происходит термическое разложение с образованием парогазового продукта и твердого остатка. Разогрев осуществляется при помощи сжигания части отработанных смазок. При выходе процесса на режим в качестве топлива можно использовать углеводородные газы, получаемые в процессе коксования. В процессе нагрева термическая деструкция отработанных смазок служит инициатором для процесса деструкции твердых отходов. Парогазовые продукты выводятся через верх реактора и подвергаются охлаждению и фракционированию с выделением газовой фазы, легкой и тяжелой углеводородной фракций и неуглеводородного остатка - кислых вод. Кокс выгружается в бункер, где происходит охлаждение. Перед охлаждением и фракционированием парогазовые продукты коксования пропускают через насадочную колонку, в которой находится насадка. Насадочная колонка располагается в верхней газовой части реактора коксования. Перед попаданием в насадку парогазовые продукты проходят через сетчатые фильтры с целью удаления уносимых частиц твердого вещества и капелек жидкости. Температура насадки 420-450С, поддержание температурного режима осуществляется за счет передачи тепла через стенку насадочной колонки от сгорания определенного количества отработанных смазок. В качестве насадки использовались алюмосодержащие вещества двух марок А - алюмосиликат и Б - алюмосиликат на цеолите.

В табл.1 представлены средние значения количества получаемых продуктов в % масс. Анализируя результаты, можно сказать, что насадка марки А практически не влияет на % выхода продукции, но улучшает групповой состав фракции (35-200С). Насадка марки Б увеличивает выход компонентов бензиновой и дизельных фракций с 12,6 до 15,5% масс. и с 13 до 16,26, % масс. соответственно.

В табл.2 представлены данные по групповому составу фракции (35-200С) при использовании различных насадок. Как видно по результатам, насадка марки А увеличивает октановое число с 53 до 60 пунктов, а насадка марки Б увеличивает октановое число с 53 до 67 пунктов.

Таким образом, можно сказать, что насадки с содержанием алюмосиликата являются эффективными веществами для изменения группового состава и увеличения октанового числа, получаемых в процессе переработки твердых бытовых отходов, товарных углеводородов. По результатам проведенных экспериментов видно, что наиболее эффективной насадкой является насадка марки Б, которая не только увеличивает выход фракции (35-200С), но и снижает содержание непредельных углеводородов с 19 до 7% масс.

Формула изобретения

1. Способ переработки твердых бытовых отходов, включающий предварительную подготовку, сортировку и измельчение твердой фазы, загрузку твердой и жидкой фаз в реактор коксования, термическое разложение с образованием парогазового продукта и твердого остатка - кокса, охлаждение и фракционирование парогазовых продуктов, выгрузку кокса, отличающийся тем, что перед охлаждением и фракционированием парогазовые продукты коксования пропускают через насадочную колонку, в которой находится алюмосиликатсодержащая насадка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве алюмосиликатсодержащей насадки применяют алюмосиликат на цеолите.