本发明专利技术的液化可燃性矿物方法涉及制备合成液体燃料的技术，并可应用于将任何种类的化石发电原料加工为多种可燃性液体产物。本发明专利技术的目的是确保初始发电原料的综合利用，强化其加工，降低合成液体燃料制备的能量消耗，并且减轻该技术方法对自然环境的有害影响。所述方法包括研磨初始原料，在催化剂存在下将其氢化，并从合成性油中分离未液化的固体残余物。然而，在催化氢化的矿物盐水溶液中，在两阶段中进行初始原料的研磨，所述矿物盐水溶液饱和至介于可燃性矿物和废石料密度之间的密度。在研磨过程中伴随甲烷向气相的释放，将其捕集用于后续利用，从非可燃性的杂质中分离从研磨区域漂浮至表面的可燃性矿物。加热第一研磨阶段的轻质产物的悬浮体，并将其进料至第二研磨阶段。从过量的液相中提取第二研磨阶段的轻质产物，将其与热制膏剂混合，用有机稀释剂稀释，研磨至胶体粒径，并将其进料进行氢化。其后，使用有机稀释剂洗涤未液化的残余物，干燥并与经脱水的第一研磨阶段的重质产物混合。用水洗涤所得混合物，并从所述方法中回收，将剩余的洗涤水排出物蒸发，并返回至第一研磨阶段。同时，对第二研磨阶段的重质产物脱水、冷却并返回所述方法的起点。锌氯化物、锡氯化物、铁硫酸盐、铵钼酸盐及它们的各种混合物可用于制备所述溶液，将初始原料研磨于其中，而含有四氢化萘、蒽油、甲基萘、甲酚的各种组合物可用作制膏剂。异丙醇可用作膏料稀释剂，并且轻质石油可用作有机稀释剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备合成液体燃料的技术，并可用于将褐煤(brown coal)和烟煤、页岩油和其他腐泥煤、以及褐煤(lignite)、泥煤、烟煤和次烟煤和其他类型的化石发电矿物 (power-generating minerals)力口工为合成石油产物。
技术介绍
已知在低级脂族醇的介质中液化煤炭的方法(参见如Author' s Certificate of the USSR No. 997441)。根据该方法，将初始的干燥原料研磨，与醇混合，将所得悬浮体加热至所需温度，并在升高的压力下进行煤炭液化，随后从剩余未液化的固体残余物中分离出液相。但是，所述方法的特点是相对低的煤炭液化效率和大量非生产性的醇消耗，这是因为在高温下和升高的压力下醇大量脱水。在技术思路和所达到的效果上最接近本专利技术的可燃性矿物的液化方法包括预先研磨初始的发电原料，随后与制膏物质(其为源自石油或煤炭的产物)混合，加热以此方法制备的均勻的膏，并且通过在催化剂存在下，在升高的压力和高温下将其与氢气相互作用而使煤物质氢化，以形成部分经加工的可燃性矿物。然后从以固体状态剩余的惰性残余物中分离出经反应的混合物，并将所得人造石油精馏制成馏分，由此生产多种液体燃料和其他矿物油产物。铁、镍、钴、钼、铝、硅的各种氧化物、钠、镍和铁与加入的硫元素的硫化物、以及基于它们和其他化合物的各种组合物可用作根据上述方法的可燃性矿物液化的催化剂(参见书籍 Goikhrakh LM.禾口 Pinyagin N. B. ‘ Chemistry and Technology of Synthetic Liquid Fuel‘，Moscow,Gostoptekhizdat,1950，pp.306-345)。尽管通过所述方法实现初始化石发电原料的更充分的加工，但是因为在干燥的煤研磨的过程中，当其暴露新固体表面时，甲烷和充满煤的其他气态易燃烃释放入气相中，所以其使用是复杂的。它们产生不可逆的、挥发入大气中的损失，并且还破坏平流臭氧层。另外，利用所述方法的发电原料的液化效率随着其煤灰水平增大而显著下降。这导致为实现该技术方法大量过度消耗能量，并且对于快速增大的、不可利用的浸渍合成石油的污泥体积的氢化步骤产率，这需要额外的能量消耗。从细分散的固相中完全分离合成石油的必要性进一步降低了该生产方法的技术和经济效率上。
技术实现思路
本专利技术的目的是确保初始发电原料的综合利用以强化其加工，降低合成液体燃料生产的能量消耗，并且减轻该技术方法对自然环境的有害影响。根据本专利技术，所述目的通过以下描述实现。在氢化之前，初始原料处理开始时在矿物盐溶液中在两阶段中进行预先研磨。只有催化氢化步骤，并且在水中具有高溶解性的无机化合物可用作该矿物盐，这是因为根据本专利技术的初始原料研磨在饱和至大于可燃性矿物密度的密度，但小于废石料密度的溶液中进行。这样，除了简单的尺寸下降之外，将初始原料的矿物组分分离，也就是说，代表可燃性矿物的轻产物从研磨体的撞击区域中上浮，而主要由废石矿物构成的重产物在该介质中下沉。在尺寸减小的同时，甲烷从分解材料中释放入气相中；捕集甲烷用于外部消费者，并用作制备氢化步骤中将使用的氢气的原料。在第二研末阶段前加热第一研末阶段的轻产物的悬浮体，并且在热状态下进行该材料的重复研磨。第二加热研磨阶段中的轻产物在与制膏剂脱水后进行混合，使用稀释剂稀释所得混合物，将该膏料的固相磨细至胶体尺寸，并进料进行氢化。其后，使用有机稀释剂清洗未液化的固体残余物，干燥并与第一研磨阶段的经脱水的重产物混合。用水清洗所得的惰性材料的混合物，并从生产回路中移去。将清洗该生产废料后剩余的洗涤水蒸发至初始密度，并将再生的水溶液返回第一研磨阶段中。从过量的液相中提取第二研磨阶段的重产物，冷却并返回工艺起点。只有水溶性无机化合物可用作催化根据本专利技术的氢化过程的矿物盐，所述水溶性使得可以制备密度足以使初始原料的可燃性组分上浮的水溶液。两种都具有充分高的水溶性的矿物盐，如锌或锡氯化物、铵钼酸盐或铁硫酸盐及它们的各种混合物可用作催化氢化过程的水溶性化合物。这些氢化催化剂的水溶性足以制备基于它们的水溶液，其密度足以使初始原料的可燃性组分漂浮。各种由油精炼产物、副产物炼焦工业的产物或精炼有机合成物组成的组合物可用作实现本专利技术方法的制膏物质，所述精炼有机合成物含有在加热时能够作为氢原子供体的芳族有机物质(例如，经异丙醇稀释的四氢化萘和蒽油)对照使用干式研磨的合成液体燃料制备领域中的已知方案，根据本专利技术的初始原料的初步两阶段湿式研磨，在密度介于可燃性矿物和其非可燃性组分之间的水性矿物介质中氢化之前，使得可燃性矿物在与研磨体的撞击下自动滑动，由此减少磨机的球体负载。通过缩窄加热至反应温度的、进料至氢化阶段的工艺流体并最小化来自氢化步骤中的固体杂质所进行的液体产物与固体杂质的后续分离相关的输入能量的组合，本专利技术方法的实现确保了该工业方法的能量消耗的显著下降。因此，本专利技术的所有特征是有机地相互联系的，并且只有通过所述特征的该组合才能确保实现本专利技术的目的。在科学技术文献中描述的已知技术方法的特征、以及所公开的形成在专利检索过程中所发现的专利技术基础的工业解决方案的要点分析表明了本专利技术对于可燃性矿物燃料液化所提出的方法和已知方法的特征之间完全没有任何方法学上的相似性。因此，本专利技术不但具有新颖性，而且必要技术特征赋予本专利技术的方法很多明显的技术和经济优点，这有利地将本专利技术的方法与合成液体燃料制备领域中的已知工业方案相区别。该方法通过连续进行以下的主要操作而实现-通过初步将催化氢化步骤的矿物盐溶于水中而制备用于初始原料的水性介质， 以使所制备的水溶液的密度介于可燃性材料和污染性矿物杂质的密度之间；-第一(低温)步骤，在常温下，在饱和至介于可燃性和非可燃性矿物组分的密度之间的密度的水溶液中研磨初始新开采(或通过水力运输新输送至加工地)的发电原料块，同时捕集释放入气相中的甲烷，并随后分别从该过程回收轻研磨产物和重研磨产物；-在不使水溶液沸腾的温度下加热第一研磨阶段的轻产物的悬浮体；-在经加热的水溶液中进行第二研磨阶段，其中分别同时(如在第一研磨阶段中) 回收在经研磨材料的尺寸减小过程中释放的甲烷，并随后分离回收随后引入膏料制备的轻产物，并将重产物返回第一研磨阶段；-从过量的水性-盐介质中提取第二研磨阶段的轻产物，并将其与热制膏剂混合， 同时从固相去除潮湿残余物，并随后使用有机稀释剂稀释所得混合物；-将所制备的膏料的固相进一步研磨至胶体粒径；-将经均化的膏料加热至反应温度，然后将其进料进行氢化；-在升高的压力下，通过与氢气相互作用将膏料的煤成分热催化氢化；-从经反应混合物的液相中分离蒸气/气相，然后冷凝轻的氢化产物，并通过冷却重氢化产物将未冷凝的气体再循环入氢化系统中，并将氢化的液体产物单独节流 (throttling)。-从剩余的固体杂质中分离重氢化产物，并将其进料进行后续加工；-使用有机稀释剂清洗来自浸渍液相的重氢化产物中提取的固体残余物，然后从该过程中将其干燥和回收；-将干燥的固体氢化残余物与第一初始原料研磨阶段的经脱水重产物混合；-用水清洗所得的惰性非可燃性矿物的潮湿机械混合物，并从过量的液相中提取不可利用的产物；-在洗涤不可利用的固体产物之后蒸发剩余本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．液化可燃性矿物的方法，其包括将初始原料预先研磨，然后将经研磨的材料与制膏剂混合，通过在催化剂存在下附着氢将它的含碳组分氢化，并从未液化的固体残余物分离出液体产物，其中确保初始原料的综合利用，提高液体产物的产量，减少过程的能量消耗，并减少合成液体燃料制备对自然环境的有害影响，所述初始原料的预先研磨在两阶段中进行，同时捕集从粉碎材料中释放的甲烷，在催化氢化反应的矿物盐水溶液中，将所述溶液饱和至密度介于可燃性矿物和废石料的密度之间的密度，并在各研磨阶段之后分离轻产物和重产物的提取物，其中在第二研磨阶段之前加热第一研磨阶段的轻产物的悬浮体，并在第二研磨阶段之后将第二研磨阶段的轻产物脱水，与制膏剂混合，用稀释剂稀释，研磨至胶体粒径，并进料进行氢化；使用有机稀释剂洗涤未液化的氢化残余物，干燥并与经脱水的第一研磨阶段的重产物混合，并用水洗涤所制备的混合物，将所剩余的洗涤水蒸发至初始溶液的初始密度，并返回至第一研磨阶段，同时从过量的液相中提取第二研磨阶段中的重产物，冷却并返回至所述方法的起点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·恩克博德，
申请(专利权)人：C·恩克博德，
类型：发明
国别省市：MN
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