Меню

Оборудование для производства пиролиз

Принцип работы пиролизной печи — как пользоваться установкой

Содержание

  1. Что такое пиролиз
  2. Принцип работы пиролизной печи
  3. Виды пиролиза
  4. Сухой и окислительный способ
  5. Низко-, средне- и высокотемпературный виды
  6. Быстрый и медленный пиролиз
  7. Самостоятельное изготовление печи
  8. Какие инструменты и материалы понадобятся
  9. Чертеж для изготовления
  10. Что можно переработать пиролизом
  11. Продукты переработки мусора

Количество бытовых и промышленных отходов на планете неуклонно растет. До 75% из них – органические вещества. Для эффективной утилизации органического сырья используется пиролиз. Этот процесс более безопасный, по сравнению со сжиганием мусора. Пиролизная технология в области переработки ТБО перспективна. В результате образуются вторичные материалы, подлежащие дальнейшему применению в быту или на производстве.

Что такое пиролиз

Пиролиз – процесс высокотемпературного разложения органических материалов и неорганики в условиях отсутствия кислорода. Метод переработки – малоотходный или вовсе безотходный. Позволяет сформировать циклическую технологию утилизации.

Во время пиролиза обрабатываемые материалы не сгорают полностью. Они расщепляются на твердые остатки с выделением пиролизных газов. После полной переработки на выходе будут новые продукты. Их состав, консистенция и характер зависят от использующегося метода и вида сырья.

Принцип работы пиролизной печи

Печь для пиролиза состоит из корпуса. Внутри установлена встроенная топка. В нее закладывается древесина или иное сырье для переработки. Когда отсек топки закрыт, воздух внутрь не поступает. Элементы конструкции герметичны – дверь печи закрывается вплотную. В установке работает вентилирующая система для приточно-вытяжных функций.

В условиях пиролиза топливо сгорает медленно. После закладки сырья в отсек оно поджигается. Понадобится время, чтобы разгорелся материал. Затем доступ кислорода перекрывается. Из-за нехватки воздуха горение замедляется, а дрова обугливаются.

В процессе выделяется мощная тепловая энергия. Эффект обусловлен тем, что при низкой концентрации кислорода материал горит медленно. Результатом процесса становится кокс, зола и газ. Горячий газ внутри котла взаимодействует с воздухом и горит при высокой температуре. Эта реакция сопровождается выделением тепла.

Пиролизная установка работает в два этапа:

  1. Вначале сгорает материал, отправленный в отсек. На этом этапе доступ кислорода заблокирован. Выделяется горючая газовая смесь.
  2. На второй стадии сгорает смесь выделенного газа с воздухом.

Двухэтапный принцип действия применяют в самодельных пиролизных печах с дожигом газов:

  • «Буржуйках»;
  • Дровяных печах;
  • Генераторах твердотопливного типа.

Внимание! Пиролизные установки представлены разнообразными моделями. Они отличаются между собой конструкцией второго блока. Есть модификации с дополнительной вентиляцией. А другие варианты работают на естественной тяге. Механизм отвода дыма оснащен заслонками, герметизирующими печь.

Отработанные материалы выгружает вращающаяся реторта. Это изделие круглой формы, опускающееся на опору печи.

Виды пиролиза

От состава перерабатываемого сырья и планируемого конечного продукта зависит выбор вида пиролиза.

Сухой и окислительный способ

С учетом температуры, при которой протекает процесс, выделяют окислительный и сухой виды пиролиза.

При окислительной реакции в установке термически разлагаются производственные отходы. Они сжигаются частично или напрямую контактируют с продуктами топливного сгорания. Метод оптимален для обезвреживания сырья, непригодного для газификации или горения:

  • Пастообразное сырье;
  • Отходы с высокой вязкостью;
  • Осадки с процентом влажности;
  • Золистые отходы и шламы;
  • Загрязненная земля;
  • Пылящее сырье;
  • Отходы с содержанием металлов и их соединений;
  • Кабели;
  • Старые баллоны;
  • Отработанные покрышки автомобилей.

Окислительный пиролизный метод подходит для утилизации твердых отходов производственных процессов и сточных вод.

Сухой пиролиз – способ термообработки сырья с активным его обезвреживанием. Топливом служит химическое вещество. Метод применяется для создания безотходных технологических циклов.

Низко-, средне- и высокотемпературный виды

Низкотемпературный процесс протекает при отметке 450-550 градусов. Характеристики способа:

  • Увеличенный выход жидкого продукта и полукокса;
  • Уменьшенный выход горючего газа с повышенной теплотой сгорания;
  • Подходит для получения жидкого горючего (смолы);
  • Используется при обработке каучуковых отходов для получения мономеров;
  • Полукокс служит бытовым горючим материалом.

Среднетемпературный способ коксования протекает при показателе до 800 градусов. Сопровождается выделением повышенного объема газа со сниженной температурой сгорания. Уменьшается и объем остаточных продуктов: кокса и жидкости.

Высокотемпературный вид – коксование в диапазоне температур 900-1050 градусов. Выход твердых и жидких остатков минимизирован. Выработка газа увеличена до предела с уменьшенной теплотой сжигания. Итог: снижение концентрации смолы, получение топлива, пригодного для транспортировок.

Быстрый и медленный пиролиз

Быстрый способ – высокотемпературное разложение материала без участия кислорода со скоростью нагрева тысячи градусов в секунду. Его сравнивают со «взрывным вскипанием». Разрушение веществ происходит на молекулярном уровне.

Медленный пиролиз – длительное разложение материала под действием температуры со скоростью нагрева градусы в минуту (час).

Самостоятельное изготовление печи

Бытовая печь, работающая по принципу пиролиза, подойдет для:

  • Дачи;
  • Дома;
  • Походных условий;
  • Бани;
  • Гаража;
  • Других жилых построек.

Занимаясь изготовлением пиролизной печи своими руками, важно рассчитать пропорцию газа с кислородом, размеры конструкции и требуемую мощность.

Какие инструменты и материалы понадобятся

Для монтажа бытовой пиролизной печи понадобится следующий перечень материалов и инструментов:

  • Аппарат для сваривания деталей;
  • Электродрель;
  • Болгарка;
  • Электроды;
  • Отрезной круг 240 мм;
  • Шлифовальный круг 135 мм;
  • Листы металла толщиной 4 мм;
  • Трубы отличающихся диаметров;
  • Трубы профилированные;
  • Датчик температур;
  • Вентилятор.

После строительства конечный этап отделки – обкладка печи кирпичом или внутренняя футеровка, чтобы создать эффект «термоса». Кирпичная кладка выполняется после монтажа установки.

Пиролизная печь имеет 2 камеры сгорания. Одно отделение перерабатывает твердые материалы, а второе – смешивает продукты обработки с воздухом. Если первое отделение расположено вверху, между отсеками устанавливается колосниковая решетка. В металлической печи роль перегородок играют полые пластины.

Внимание! Вентилятор необходим в печах, где камера для горючих газов находится в нижней части. Принудительная тяга перемещает вещества в отсек, где происходит дожиг. Такие конструкции имеют дымососы.

Чертеж для изготовления

На чертеже будет видна форма корпуса, размеры, способ расположения камер. Затем нужно рассчитать мощность для обогрева помещений. На схеме устройства отражены такие элементы:

  • Металлическая бочка – емкость для сгорания материала (главная камера);
  • Отверстие для подвода кислорода;
  • Трубы для отвода дыма;
  • Трубы для контура, по которому циркулирует вода;
  • Камера дожига;
  • Вентиляционная система;
  • Регуляторы.

Начертить схему будущей печи можно своими руками с учетом конструктивных особенностей. Основой послужит готовый чертеж соответствующего варианта буржуйки.

Рис. 1 Схема монтажа бытовой установки

По чертежам можно собрать печь прямо на месте ее применения. Когда будет готово основание, устанавливаются стенки внутри и отсек для золы. Сварочным аппаратом собираются составные части, затем – теплообменник, колосники и камеры печи. Между стенками засыпают песок, который предупредит перегревание установки во время эксплуатации. В конце устанавливаются дверцы и заслонки, выполняется подключение к контурам водного теплообменника.

Что можно переработать пиролизом

От назначения пиролизной установки зависит выбор сырья. Если это утилизационная печь, она перерабатывает отходы:

  • Пластмассовые и полимерные материалы;
  • Кабели;
  • Скрап автомобилей;
  • Покрышки;
  • Шламы нефтедобывающей промышленности;
  • Побочные продукты бурения;
  • Землю, загрязненную мазутом и смолистыми веществами;
  • Отработанное масло.

При применении пиролиза для получения газа, обогащенного углеводородами, установки перерабатывают:

  • Древесину;
  • Древесный уголь;
  • Нефтепродукты;
  • Другие виды твердого топлива.

Продукты переработки мусора

Продукты переработки отходов отличаются в зависимости от использованного для пиролиза сырья. Если в печь загрузить древесину при нагреве до 400 градусов, можно получить:

  • Кетоновые вещества,
  • Альдегиды,
  • Деготь в смеси с древесным уксусом.

Если пиролизу подвержен полиэтилен, на выходе будет:

  • Смесь из предельных и непредельных углеводородов;
  • Газы;
  • Жидкая составляющая;
  • Парафин;
  • Этилен.

При переработке пластика результатом пиролиза могут стать:

  • Воск;
  • Масла;
  • Бензин;
  • Твердое горючее;
  • Бензин;
  • Газ.

Результатом обработки отходов органического типа становится одновременно два вида продуктов: жидкая составляющая и кокс. В жидком виде можно получить пиролизный газ (органическое топливо) и смолы. При фильтрации и осаждении газообразной части вырабатываются углеводороды. Дополнительно производители занимаются получением ароматических соединений путем пиролиза.

Источник



Пиролизная установка: виды, устройство и принцип работы

Пиролиз — метод термической переработки отходов, в ходе которой утилизируемое сырье разлагается на другие фракции: полукокс, пиролизную жидкость и пиролизный газ. Горение протекает без доступа кислорода, полученные фракции можно использовать как горючее. Правильно собранная и оснащённая фильтрами пиролизная установка экологически безопасна.

Читайте также:  Чем заменить оборудование ростелекома

Содержание

  1. Подходящие отходы для переработки
  2. Типы установок в зависимости от перерабатываемого материала
  3. Технические характеристики установки
  4. Конструкция и составные части
  5. Технология переработки отходов
  6. Пиролизный завод
  7. Продукты, получаемые на выходе
  8. Популярные производители в России
  9. Пиролизные котлы для отопления
  10. Самодельная пиролизная установка

Подходящие отходы для переработки

Преимущество пиролизных установок в том, что они пригодны для безопасной утилизации широкого спектра материалов, включая трудноразлагаемые вещества.

  • ТБО: бумага, пластмасса, стекло, кости и т.д;
  • отходы деревообработки: щепки и опилки;
  • пластик и полимерсодержащие отходы (бутылки, полиэтиленовые пакеты);
  • иловые слои, образующиеся в коллекторах и канализациях;
  • сланец и торф;
  • автомобильные покрышки, резиновые отходы;
  • отходы аграрно-промышленного комплекса;
  • сельскохозяйственные отходы (шелуха зёрен, скорлупа орехов и т.п.);
  • отходы медицинских учреждений
  • нефтешламы;
  • растительные отходы, включая водоросли.

Типы установок в зависимости от перерабатываемого материала

Пиролизные установки построены по одному принципу, различия в конструкции и режимах работы обусловлены сферой применения конкретного агрегата. Для утилизации некоторых отходов требуется более высокая температура.

Переработка древесины протекает при низких (400-500°C) температурах. В результате процесса из установки извлекают древесный уголь, смолу, метиловый спирт, уксусную кислоту, ацетон.

Крекинг (процесс термического разложения) предельных углеводородов протекает при средних (700°С) температурах. На выходе получаются бензол, этилен, пропилен.

Пиролиз метана — высокотемпературный (1500°C) процесс, в результате которого образуется ацетилен. Продукты пиролиза быстро охлаждаются, после чего используются для производства синтетического каучука.

Низкотемпературный пиролиз ТБО осложнён необходимостью улавливать вредные летучие продукты горения: серу, фосфор и хлор. Требуется установка фильтров.

Технические характеристики установки

Промышленное пиролизное оборудование позволяет перерабатывать десятки тонн материала в сутки, но его минус — большие размеры.

Основные параметры агрегатов:

  • производительность (кг/час или кубометры в день);
  • масса установки (мобильные агрегаты весят 3-8 тонн, стационарные — больше 10 тонн);
  • габаритные размеры;
  • мощность;
  • тип питания (требуемое топливо/параметры электросети);
  • мобильность (требуется ли разборка для перевозки);
  • этажность установки (количество уровней).

Иногда производитель пиролизных установок указывает дополнительные параметры: окупаемость, объём реактора и т.д.

Конструкция и составные части

Перевозимые агрегаты строят из жаропрочной нержавейки. Устройство состоит из сушильного реактора, пиролизного реактора, камеры охлаждения твёрдых пиролизных продуктов и реактора, в котором охлаждается и конденсируется парогазовая смесь углеводородов.

Модули мобильного агрегата установлены на единую раму. В процессе утилизации отходы непрерывно двигаются сквозь реакторы по шнековым транспортёрам. Система подачи отходов работает от мотор-редуктора, движение передаётся зубчатой или цепной передачей. Сама установка перемещается на автоприцепе или грузовом шасси.

Компоненты простейших стационарных установок немного другие, но принцип работы тот же:

  • реторта — ёмкость для отходов, устойчивая к нагреву;
  • топочная камера — отсек, в котором проходит нагрев ТБО и сам пиролиз;
  • теплообменник — устройство для охлаждения и конденсации газа до состояния жидкости.

Продвинутое оборудование оснащено сушильными камерами, измельчителями, датчиками температуры, концентрации веществ в выбросах и т.п.

Технология переработки отходов

Мусор автоматически измельчают на куски менее 1 см. После измельчителя материал попадает в сушильную камеру, которая нагревает его до температуры 180 °C. Чтобы установка работала с максимальным КПД, содержание влаги в материале должно быть меньше 15%. Если сушильной камеры нет, эффективность пиролиза снижается.

ТБО, прошедшие сушку, попадают в пиролизный реактор.

Процесс протекает при температуре от 400 до 1500°C в зависимости от типа отходов и температурного режима.

Отходы разлагаются под действием высокой температуры, но кислород в этом не участвует.

Конденсат и газы поступают в теплообменник и разделяются на горючий газ и жидкое топливо.

Пиролизный завод

На крупных заводах установлены пиролизные линии, суточная производительность которых достигает десятков тонн материала.

Пиролизный завод может совмещать переработку ТБО с утилизацией медицинских или других отходов.

На нефтехимических предприятиях пиролизные цеха специализируются на работе с метаном. Для предотвращения возгораний продуктов пиролиза на предприятиях расположены цистерны для хранения ГСМ.

Из крупных предприятий, производящих пиролизное оборудование в России, можно выделить:

  • Тюменский пиролизный завод;
  • Уральский пиролизный завод;
  • Ангарский завод полимеров;
  • ОАО «Газпром нефтехим Салават».

Процесс производства останавливают только для чистки реторт.

Продукты, получаемые на выходе

После термической обработки полимерных материалов остаются зола полукокса, пиролизная жидкость и газ.

Часть газов конденсируется и переходит в жидкое состояние. Жидкость очищают, чтобы превратить её в синтетическую нефть. Она используется как замена природному топливу.

Газ, не прошедший конденсацию, отправляют на дожиг или продают сторонним потребителям. Его можно применять в качестве топлива при выработке электроэнергии на ТЭС.

После переработки покрышек остаётся несгораемый металлокорд, его отправляют на склад для дальнейшей переработки в металлические изделия. Обуглероженный (превратившийся в кокс) остаток используется в промышленности:

  • в производстве новых шин и резиновых изделий;
  • в качестве красителя при изготовлении лакокрасочных покрытий;
  • применяется в качестве сорбента вместо активированного угля;
  • служит компонентом жидкого топлива или сам используётся как твёрдое горючее.

Популярные производители в России

В связи с актуальностью проблемы переработки мусора и хорошей окупаемостью пиролизных установок открытие своего перерабатывающего завода — популярный бизнес. Компании предлагают закупать оборудование оптом или в розницу, возможно строительство цехов под ключ.

Среди отечественных производителей пиролизных установок — «Эковторресурс», «Экопромсервис», «НПО Отечественные технологии», «Росэко».

Например, «Эковторресурс» предлагает модульную установку «Константа 6». В зависимости от модификации, она перерабатывает от 6 до 24 тонн сырья в сутки. Стоимость «Константы 6» в максимальной комплектации составляет 40 000 000 рублей, в базовой — 11 300 000 рублей. Установка модульная, возможно постепенное наращивание производственной мощности.

«Росэко» предлагает бюджетную модель агрегата для низкотемпературной переработки шин за 9 000 000 рублей. Производительность составляет от 100 кг/ч, масса установки — 6 тонн.

Пиролизные котлы для отопления

Работающие по принципу пиролиза котлы отопления слишком мощные для обогрева дач, поэтому их применяют в коттеджах и больших хозяйственных помещениях.

Дровяные печи проигрывают котлам в экологичности (у них больше выброс угарного газа), мощности и удобстве эксплуатации (постоянно нужно загружать новое топливо).

Загруженные в котёл дрова медленно тлеют под действием высокой температуры и ограниченного доступа кислорода. Выделяемый пиролизный газ поступает в камеру сжигания и смешивается с воздухом. Происходит одновременное сжигание в разных камерах древесного угля и газа. Преимущество такой схемы — продолжительное горение каждой закладки топлива и повышенный КПД установки.

В котле топливо сгораёт не сразу в полном объёме, а постепенно, тем самым увеличивается время от одной закладки от другой. Продвинутые модели требуют вмешательства человека не чаще 1-2 раз в день.

Пиролизный котёл для коттеджа стоит около 350 000 рублей. Пример такой установки — ATMOS D 15.

Самодельная пиролизная установка

Полноценную установку для переработки отходов своими руками сделать не получится, но можно собрать отопительный котёл по схеме конструктора В.А. Беляева.

Потребуется слесарный инструмент, включая болгарку и сварочный аппарат. Требуемые материалы:

  • труба металлическая (диаметром 34, 57 и 159 мм);
  • стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
  • труба профильная (сечением 60х30, 80х40 и 20х20 мм);
  • металлические листы;
  • датчик температуры;
  • шамотные кирпичи;
  • воздушный насос.

Нарежьте листы на заготовки в соответствии с выбранным чертежом.

Из заготовок методом сварки соберите двухкамерный топливный бункер. К нему подведите изготовленные из труб воздуховоды.

Врежьте металлическую трубу на расположенной поперёк воздуховодам стенке (ниже топочной камеры). Это вторичный подвод воздуха.

Теплообменник собирайте из 57 мм труб следующим образом:

  1. Разметьте два металлических листа в соответствии с чертежом.
  2. Вырежьте в них 60 мм отверстия под трубы.
  3. Нарежьте 57 мм трубы на куски нужной длины.
  4. Концы труб вставьте в отверстия на листе, закрепите сваркой.
  5. Приварите к противоположным концам второй лист.
Читайте также:  Как установить оборудование или недвижимость

Прикрепите теплообменник к корпусу. По верхнему уровню теплообменника установите заслонку дросселя. Торец дроссельной заслонки закрывается куском металлического листа. В листе должен быть патрубок под установку дымохода.

Изнутри усильте камеры сгорания кирпичом. Обточите кирпичи, чтобы они лежали плотно. Кирпичи не должны блокировать заслонки воздухоотводов.

Установите на устройство фронтальную панель. Почистите корпус котла от сварочной окалины и прочего налёта, выровняйте неровности.

Проверьте герметичность конструкции: временно заблокируйте все отверстия и патрубки, налейте в теплообменник горячую воду. Если вода вытекает, необходимо герметизировать щели сваркой.

Обшейте корпус металлическими панелями и навесьте дверцу. Её лучше делать из чугуна и усиливать шамотным кирпичом.

Установите агрегат на бетонный фундамент высотой минимум 10 см. Присоедините дымоход, воздушный насос и линии подачи/выхода теплоносителя.

В одиночку собрать такой котёл очень трудно, пригласите напарника.

Источник

Стационарные пиролизные установки для переработки мусора, продукты пиролиза, самодельные агрегаты

Пиролизная установка – это устройство, которое позволяет полностью решить проблему утилизации и переработки твердых бытовых отходов. Достоинством оборудования является экологичность и безопасность применения. В результате непрерывного пиролиза невостребованное сырье преобразовывается в качественные пользующиеся спросом материалы.

Пиролизная установка для уничтожения шин

  1. Стационарная установка для пиролиза
  2. Характеристика
  3. Рабочий процесс
  4. Какие материалы можно переработать
  5. Продукты пиролиза
  6. Самодельное оборудование

Стационарная установка для пиролиза

Оборудование пиролизного типа для переработки твердых отходов представляет собой блочную конструкцию с расположенной в центре достаточно объемной камерой. Верхняя часть устройства имеет загрузочные отверстия, через которые поступает сырье, требуемое утилизации.

В систему входят насосы различной мощности. Установка также оснащена:

  • конденсаторами
  • вентиляторами, над которым закреплены дроссельные заслонки
  • отсеками для воды
  • реактором
  • загрузочным блоком
  • модулями выгрузки
  • швельшахтами
  • газоанализаторами
  • подогревающими воздух приспособлениями
  • дымососами

Реактор устройства имеет герметичную загрузочную дверку. Она может быть прямоугольной или круглой формы. Последний вариант считается более удобным в использовании. Диаметр проема соответствует размеру реактора – от 2,2 до 2,8 метров. Количество сопел в устройстве зависит от модели пиролизного агрегата.

Модель пиролизной линии HY-10

Характеристика

Пиролизные стационарные установки – это оборудование с высокими техническими показателями:

  • производительность – более 120 куб. м. в час
  • рабочий температурный режим – 230 градусов
  • мощность насосов – 4 ватт
  • давление в системе – более 40 Па

Оборудование стационарного типа содержит различного диаметра дымоотсосы и защитную систему серии РР20. Затворы в такой конструкции установлены только на центральном участке камеры. Разовая загрузка сырья в таких агрегатах может составлять от 4 до 20 тонн.

Рабочий процесс

С помощью пиролизной установки производится быстрая и полная переработка отходов с целью получения различных материалов высокого качества. Процесс модификации невостребованного сырья выполняется в такой последовательности:

  1. Твердые бытовые отходы поставляются через загрузочную дверь. После поступления необходимого количества сырья отсек герметично закрывается.
  2. С помощью дизельной или газовой горелки происходит нагревание реактора до температуры 300- 400 градусов. Тепловой процесс способствует формированию нефтяных фракций. В некоторых моделях может использоваться другой вид топлива – дрова или уголь.
  3. При поступлении нефтяных газов в сепаратор происходит процесс конденсации тяжелых частиц пиролизного масла. После этого в каталитической колонне осуществляется молекулярное расщепление продукта, что приводит к образованию большого количества легких маслянистых фракций.
  4. Преобразованные газы поступают в кожухотрубное холодильное отделение, где после охлаждения и конденсации аккумулируются в топливной камере. Все оставшиеся горючие составляющие способствуют дальнейшему пиролизному процессу.

По завершению переработки оборудование остывает. Время охлаждения системы зависит от размеров устройства и производительных особенностей, в среднем составляет 2 — 4 часа.

Посредством автоматической системы выгрузки углерод поступает в специальные емкости для хранения. Затем через рабочий дверной проем достается металлоккорд, который во время переработки скручивается в рулон. Такое свойство намного облегчает процесс его удаления.

После извлечения всех продуктов пиролиза можно выполнять загрузку второй порции сырья для переработки.

Шины на пиролиз

Какие материалы можно переработать

В пиролизной установке можно произвести полную переработку таких бытовых отходов:

  • пластик – мешки, пакеты, сумки
  • бумага – макулатура, остатки фабричного производства
  • отходы резины – подошва обуви, резинки жевательные
  • кабель – телефонный, ПВХ, с резиновым изоляционным покрытием
  • шины – мопедов, грузовых машин, велосипедов, изделия с нейлоновым кордом

Пиролизной обработке также могут подвергаться бутылки, пластиковые части автомобиля, старые ковры, металлопластиковые детали, масла после отработки, мазут.

Перед переработкой выполняется сортировка отходов. Отбор сырья выполняется согласно гранулированному составу и виду. Для повышения пиролизного процесса материал сушат и измельчают.

Продукты пиролиза

Продукты пиролиза

В результате переработки получаются такие продукты:

  • углерод – 30 – 40%
  • масло пиролизное – процент зависит от массы загружаемых отходов и в среднем составляет 20 – 65%
  • корд металлический – образуется в результате модификации шин и покрышек
  • смесь пиролизных горючих газов – 10%

Также в процессе преобразования отходов выделяется небольшое количество воды и пара. Все продукты пиролиза находят свое применение во многих промышленных сферах.

Перемолотый углерод применяют при изготовлении красящих веществ и резины. При этом для переработки используются отходы шин.

Пиролизное масло с помощью дистилляции преобразовывают в бензин или дизельное топливо.

Самодельная пиролизная установка

Самодельное оборудование

Сделать своими руками установку для переработки отходов не просто. Для сборки конструкции требуются определенные знания и навыки. Изначально подбирается большого размера камера. Сверху формируется загрузочный проем с дверкой.

Для установки необходимого температурного режима используются дроссельные заслонки. Устанавливаются конденсатор, вентилятор, а затем насос, а под ним швельшахта. Емкости для воды монтируются в нижней части устройства.

Самодельный монтаж пиролизной установки требует точности и соблюдения всех технологических требований. От правильной сборки конструкции зависит не только качество переработки отходов, а и безопасность использования оборудования.

Пиролизные установки – это полностью автоматизированные устройства, обеспечивающие полную утилизацию твердых отходов. Технология термической переработки невостребованного сырья позволяет получить продукты высокого качества, которые успешно применяются в различных промышленных отраслях.

Источник

Установка пиролиза

Назначение

Пиролиз или паровой крекинг – это нефтехимический процесс, при котором насыщенные углеводороды распадаются на более мелкие, часто ненасыщенные, углеводороды. Это основной промышленный метод получения более легких олефинов, включая этилен и пропилен.

Этилен является одним из основных нефтехимических продуктов в мире, поскольку он является базой для синтеза многих химических веществ и продуктов. Мировое потребление этилена в 2018 году составило 164 млн тонн, а пропилена 106 млн тонн, бутадиена – 16 млн тонн. Согласно исследованиям, спрос на этилен будет расти на 3,3-3,4% ежегодно до 2025 года. В настоящее время паровой крекинг является преобладающей технологией производства этилена. Общая производственная мощность по всему миру составляет более 150 миллионов тонн в год.

Структура потребления продуктов пиролиза

Структура потребления продуктов пиролиза

Сырье и продукты

Современная мировая структура сырья пиролиза:

  1. этан — 27,6 % мас.
  2. сжиженные газы (пропан, бутан) — 14,0 % мас.
  3. прямогонный бензин (нафта) — 53,1 % мас.
  4. гидроочищенные керосино-газойлевые фракции — 5,3 % мас.

Нафта в основном является продуктом первичной переработки сырой нефти, в то время как этан более распространен в природном газе, сжиженные газы и газойли также могут являться продуктом первичной переработки нефти.

Химизм пиролиза

Процесс пиролиза протекает при очень высоких температурах, 750-900 °C, при давлении, близком к атмосферному. В этих условиях реакции крекинга одной или нескольких ковалентных углерод-углеродных (С-С) связей происходят по свободно радикальному механизму. Следовательно, образуется большее число более мелких молекул. Одновременно протекает реакция дегидрирования путем крекинга связи углерод-водород (С-Н).

Химизм пиролиза

Химизм пиролиза

  • изомеризация,
  • циклизация,
  • полимеризация
  • циклодегидрирование → образование кокса (полиароматический СН)

Водяной пар добавляется в сырье для уменьшения образования побочных продуктов.

Малое время пребывания сырья в реакционных трубах предотвращает значительную долю побочных реакций, особенно образование кокса.

Читайте также:  Структурно функциональное строение оборудования

Технологическая схема

Принципиальная технологическая схема процесса пиролиза

Принципиальная технологическая схема процесса пиролиза

Предварительный подогрев

Поток сырьевой нафты (поток П01) предварительно нагревают и смешивают с паром (С3) до достижения соотношения пара к нафте порядка 0,5 (мас.). Поскольку пар инертен (не вступает в реакцию с этаном или другими компонентами), его присутствие не приводит к образованию побочных продуктов. Поддержание пара в пределах 0,3-0,5 достаточно для снижения парциального давления, чтобы сохранить равновесие реакции по отношению к этилену и уменьшить обратное превращение в этан. Далее смесь нагревают до 500 ○ С (П2) и подают на крекинг.

Печь пиролиза и блок захолаживания

Реакция крекинга проходит в змеевиках печи, где время пребывания сырья составляет порядка 0,6 с. Такое время выбирается с целью увеличить выход олефинов при режиме работы 850 °С и 1 бар. Продукты крекинга (которые выходят из печи при 850 °C в П3) охлаждаются до 230 °C (П4) путем производства пара высокого давления и низкого давления (ВД/НД) (С1 и С2) для выработки электроэнергии.

Типичная печь для проведения процесса пиролиза

Типичная печь для проведения процесса пиролиза

Газопродуктовая смесь захолаживается с помощью H2O и части жидкого продукта фр. С9+. В реакционной смеси присутствует значительное количество олефинов, которые легко подвергаются реакциям полимеризации и поликонденсации.

Квенчинг (квенч) – это технологический метод, который дает возможность быстро прекратить реакции крекинга с помощью подачи холодного сырья или охлажденного нефтепродукта в горячие продукты крекинга.

Блок фракционирования

Полученный газ (П5) охлаждается и подается в основную колонну фракционирования, где тяжелые компоненты (C9+) выходят с куба колонны (П8). Легкие компоненты (П6) с верха колонны сначала охлаждаются до температуры окружающей среды и направляются в сепаратор, где потоки газа и жидкости разделяются. Газовый поток (П07) сжимается в многоступенчатом компрессоре с промежуточным охлаждением до 3,1 МПа. В процессе компримирования газа с его последующим охлаждением образуется жидкая фаза, которая затем направляется в отпарную колонну для извлечения жидких ароматических углеводородов (П26).

Во время сжатия газа (обычно на последней стадии) газ очищают при помощи каустической соды (NaOH) для удаления кислых газов. Затем очищенный газ (П10) осушают с помощью цеолитов и направляют в секцию фракционирования установки пиролиза. Газ сначала охлаждают до температуры порядка минус 50 °С и подают в деметанизатор.

Деметанизатор

Деметанизатор – ректификационная колонна, предназначенная для выделения из смеси углеводородных компонентов или газового бензина в качестве ректификата метана. Применяются для удаления неконденсирующихся компонентов, содержание которых в реализуемой продукции ограничивается. Деметанизаторы работают при давлении 3,5-4,0 МПа, температуре в рефлюксной емкости от -60 до -90 °С.

Несконденсированные газы выходят из верхней части колонны. Далее газ проходит через турбодетандер, в результате чего его давление снижается до 0,1 МПа и газ охлаждается. Охлажденный поток газа используется для захолаживания сырья на входе в деметанизатор, после чего используется в качестве топлива в печи (Т1) и в котле (Т2).

Турбодетандер, является центробежной или осевой турбиной, проходя через которую сжатый газ высокого давления расширяется с высвобождением энергии, которая часто используется для приведения в действие компрессора или генератора.

Газ низкого давления на выходе из турбины имеет очень низкую температуру минус 150 °С или менее, в зависимости от рабочего давления и свойств газа.

Нижний продукт деметанизатора при давлении 2,6 МПа (П12) подается в деэтанизатор.

Деэтанизатор

Дистиллят деэтанизатора сначала направляется в реактор гидрирования, где ацетилен (C2H2) преобразуется в этилен. Затем смесь компонентов С2 разделяется в ректификационной колонне, работающей при давлении 1,8 МПа.

Кубовый продукт деэтанизатора подается в депропанизатор.

Депропанизатор

Дистиллят депропанизатора сначала направляется в реактор гидрирования для преобразования метилацетилена (C3H4) в пропилен (C3H6), а затем направляется в колонну разделения C3, работающую при давлении 2,1 МПа.

Кубовый продукт депропанизатора направляется на разделение в дебутанизатор.

Дебутанизатор

Дистиллят дебутанизатора (П24) смешивается с оставшимися несконденсированными газами и используется в качестве топлива для котла.

Тяжелые углеводороды с куба дебутанизатора (П25) направляются на извлечение и разделение ароматических углеводородов.

Колонны разделения фракций С2 и С3

Ректификационная колонна разделения углеводородов С2 содержит более 120 тарелок. Этилен выводится с верха колонны и после рекуперации тепла доступен для проведения процесса полимеризации (П17). Колонна разделения С3 содержит более 240 тарелок для достижения желаемой чистоты пропилена (марки полимера) в выводимом дистилляте (П22).

Установка полностью интегрирована с паровым циклом, в котором пар (различного давления) производится и распределяется на установке. Тепло дымовых газов печи используется для предварительного нагрева реагентов до требуемой температуры и для производства пара. Произведенный пар имеет давление 10,0 МПа и перегревается до 500 °C. Пар низкого давления используется для реакций крекинга и для ребойлеров на установке.

Достоинства и недостатки

Недостатки

  • высокая стоимость капитальных затрат из-за наличия на установке крайне высоких и низких температур (от -160 до +900 °С)
  • отложения кокса в змеевиках печи, охладителе паров пиролиза вследствие высоких температур

Достоинства

  • высокий и постоянно растущий спрос на продукты пиролиза
  • возможность проектирования установки под любые возможные типы сырья от газа до газойля для получения требуемой корзины нефтепродуктов.

Материальный баланс

Продукты, получаемые в реакции, зависят от состава сырья, отношения углеводородов к пару, а также от температуры крекинга и времени пребывания в печи. Выход продуктов пиролиза в зависимости от типа сырья достаточно вариативен. Из легких углеводородов, таких как этан, пропан, бутан, СПГ или легкая нафта, получают набор продуктов, богатых легкими олефинами, включая этилен, пропилен и бутадиен. Тяжелые углеводороды, получаемые в процессе пиролиза богаты ароматическими углеводородами и углеводородами, подходящими для включения в бензин или мазут.

Существующие установки

Суммарная мощность российских пиролизных установок по этилену — около 3 млн т в год (менее 2% общемирового показателя). Традиционно, крупные пиролизные комплексы входят в состав добывающих компаний (ТАИФ, «Роснефть», ЛУКОЙЛ). Стратегия развития отрасли предусматривает создание шести крупных конгломератов-кластеров, в рамках которых развивалась бы полная производственная цепочка — от добычи углеводородов до выпуска конечных потребительских товаров. Одним из итогов реализации плана развития нефтехимической отрасли должно было стать наращивание пиролизных мощностей с 3,1 млн т в 2012 году до 7,8 млн т в 2017-м, а к 2020 году они должны составить уже 12,8 млн т.

Самый крупный комплекс пиролиза принадлежит «СИБУР-ЗапСибНефтехим» (г. Тобольск) с мощностью 1,5 млн т/год. Крупные установки пиролиза принадлежат ОАО «Нижнекамскнефтехим» (г. Нижнекамск) и ОАО «Казаньоргсинтез» (г. Казань). Суммарная мощность всех установок составляет порядка 4,5 млн т/ год по этилену. В России сырьем процесса пиролиза преимущественно является этан-пропановая фракция.

Источник

Пиролизные установки

Пиролизная установка BH-GW006

  • О нас
  • Партнерство
  • Услуги
  • Новости
  • Франшиза
  • Вакансии
  • Авто доставка
  • Авиа доставка
  • Доставка морем
  • Экспресс доставки
  • Доставка грузов от 1 до 5 кг.
  • Поиск поставщика
  • Инспеция поставщика
  • Выкуп товара С АЛИБАБА
  • Выкуп товара С Таобао
  • Переводчик в Китае
  • Мебельные туры
  • г. Мытищи, Московская обл., ул. Колпакова, 42 корпус 3, 8-800-7000-842
    +7 (968) 120-00-00, +7 (968) 120-00-90
  • г. Магнитогорск, пр. Карла Маркса, д.194,
    +7 (968) 120-00-90, +7 (968) 120-99-00
  • г. Челябинск, +7 (968) 120-99-94, +7 (968) 120-90-09
  • г. Екатеринбург, +7 (968) 120-90-09, +7 (968) 120-99-00
  • г. Краснодар, +7 (968) 120-12-02, +7 (968) 120-99-94
  • vk
  • youtube
  • fb
  • insta

написать нам

2000 — 2021 © 1KARGO. ДОСТАВКА ИЗ КИТАЯ

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации.
Курсы ЦБ РФ в XML и JSON, API

Источник