Установка по переработке угля

УСТАНОВКА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ УГЛЯ

Установка для переработки угля предназначена для получения максимального количества газа и пара из "бедных углей". Оставшийся неорганический остаток в дальнейшем может быть использован для технических нужд. При дальнейшей конденсации газа возможно получение жидкого котельного топлива. Жидкое топливо может модифицироваться с целью получения других видов топлива, например, топлива для двигателей внутреннего сгорания. Все данные, изложенные ниже, рассчитаны на уголь, взятый из подмосковного угольного разреза ("подмосковный курной уголь"), исходя из минимальной производительности установки 2 т/сут.

Характеристики установки:

1. Температура получаемого пара,С - 320-350;

Давление, атм - 1,5 - 2
Количество пара близко к содержанию влаги в угле, определяемого из лабораторных испытаний (ошибка не выше 2%)
2. Содержание газовой фракции, % - 50
конденсата, % от газовой фракции - 30
3. Содержание неорганического остатка, % - 49
4. Калорийность газа, ккал/кг - 6300
жидкости, ккал/кг - 6500
твердого неорганического остатка, ккал/кг - <1300
5. Затраты энергии на установку - 10%
Первичный запуск производится в течение 10-15 мин. от электросети или за счет других источников энергии. 6. Габариты установки, мхмхм - 2х2х3
Возможности использования получаемых продуктов:

1. Пар после модификации используется в водяной (газовой) теплоцентрали используется для получения электричества мощностью от 10 кВт

2. Топливо целесообразно использовать для сжигания в газовой фазе для получения электричества - от 10 кВт
3. Жидкая фаза может использоваться как добавка к моторному топливу.
4. Жидкая и газообразная фракции могут использоваться как котельное топливо.
5. Твердый остаток после модификации (опция) может использоваться для получения строительных материалов или бытовой керамики
6. Срок службы установки, лет - 15 - 20
7. Установка автоматическая, поэтому несколько установок может обслуживаться одним оператором в смену.

Примечание:

Выход продуктов с установки обязательно уточняется по данным лабораторного анализа.

Экономический расчет:

Из 2000 кг угля получается

550 кг пара стоимостью 2,5 руб/кг (2,5 руб/кг х 550 кг = 1375 руб)

1000 кг топлива стоимостью 6 руб/кг (6 руб/кг х 1000 кг = 6000 руб)
450 кг твердого остатка стоимостью 3,4 руб/кг (3,4 руб/кг х 450 кг = 1530 руб)
Общая стоимость продуктов: 8905 руб

Затраты:

затраты энергии на установку: 0,1 х 8905 руб = 891 руб

стоимость угля 0,273 руб/кг х 2000кг = 546 руб
зарплата 3-х операторов 1284 руб
тех. обслуживание 285 руб
Итого затраты: 3006руб/сут
Таким образом, прибыль = 5899 руб/сут = 172евро/сут.

Прибыль за год 56760 евро

Оперативная цена 149900 евро(Расчет в рублях по курсу ЦБ на день продажи)

Окупаемость - 2,6 года

При росте стоимости энергоносителей на 40% в год сроки окупаемости могут

существенно снизиться и будут меньше 2 лет.
Срок производства – 24 недели.

Установка пиролиза ШАХ

Установка пиролиза "Шах" имеет универсальность, позволяет перерабатывать твердое углеводородное сырье в синтетическое жидкое топливо. Сырьем для переработки может быть: низкокачественный уголь, битумозный торф, отработанные шины, нефтешламы, тяжелое котельное топливо, отходы пластмассы, отходы предприятий. Синтетическое жидкое топливо может являться сырьем для получения качественного бензина и дизельного топлива.

Мониторинг рынка показывает, что в ближайшее время потребность в таком виде топлива может составить от 5 до 10 млн. тонн в год.

В любых вариантах сырья одновременно получаются на выходе твердые, газообразные и жидкие продукты сложного состава, в большей мере предопределенного элементным составом исходного сырья. Выход и состав жидких продуктов в большой мере зависит от сырья. С ростом атомарного отношения водород/углерод значительно увеличивается доля органической массы переходящая в жидкий продукт. Даже в одной подгруппе сырья этот показатель сильно различается. Как пример: у гумусовых углей степень перехода органической массы в жидкость не превышает 20-30%, у сапропелитовых углей и сланцев она достигает 70-80%.

В настоящее время нет теории, которая позволила бы на основе химического и петрографического состава сырья, его структуры предсказать протекание процесса пиролиза и определить состав его продуктов. Поэтому в большинстве случаев пиролиз каждого конкретного сырья изучается на практике.

Основы технологии

Технология переработки углеводородного сырья в топливо основана на нагреве без доступа кислорода до температуры 450-550 град.С (низкотемпературный пиролиз). Если сырье просто нагревать на открытом воздухе, то оно сначала будут тлеть, а затем загорится. Если же его нагревать без доступа кислорода, то не будет условий для горения, а соответственно под действием температуры будут происходить сложные химические процессы распада, на те основные компоненты, из которых оно было сделано, а это обычные нефтяные фракции. При этом из-за высокой температуры эти фракции сразу же и выпариваются. В этот момент эти фракции нужно выбрать и сконденсировать, получив их в обычном жидком виде, а неконденсируемый пиролизный газ и твердый остаток направляется в топку реактора, где сжигается для поддержания процесса.

Бурый уголь при нагревании не размягчается. В этом случае происходит выделение летучих веществ, которые частично разлагаются. В остатке образуется более или менее монолитный кокс, претерпевший сильную усадку. При полукоксовании бурого угля различаются три температурных зоны:

1) зона предварительного нагревания (до 100°С);
2) зона сушки (100-125 °С);
3) зона полукоксования (225-500°С).
Во время предварительного нагревания уголь расширяется, причем слишком быстрое нагревание может привести к разрыхлению кокса или даже к разрушению его структуры. В процессе сушки при одновременной усадке выделяется вода. Выше 225°С отгоняются продукты полукоксования (смола, масло, вода и газ) и происходит дальнейшая усадка. Выше 500°С заканчивается образование полукокса.


Рис. Установка пиролиза ШАХ производительностью 5т по сырью в сутки	Рис. Установка ШАХ производительностью 5т по сырью в сутки, в передвижном варианте установка установлена на седельный прицеп

Рис. Установка пиролиза ШАХ с плазмотронным модулем для мини-заводов высокотемпературного пиролиза

Прайс-лист на установки пиролиза серии ШАХ

Количество перерабатываемого сырья в сутки	Стоимость установки пиролиза ШАХ (в тыс. руб.)	Стоимость плазмотронного модуля (в тыс. руб.)
5 тн	2 000	2 500
10 тн	3 600	3 370
20 тн	6 480	4 750
50 тн	11 664	8 394
100 тн	20 995	12 000

Срок изготовления 2 месяца. В стоимости указана ориентировочная себестоимость оборудования, работа специалистов ООО «ПОТРАМ» оплачивается по отдельному соглашению.

Технологические преимущества установок пиролиза ШАХ.

1.Высокие качественные и количественные показатели, а также пригодность получаемой продукции к дальнейшей переработке, является результатом применения "закрытого" процесса пиролиза (т.е. камера пиролиза герметично отделена от топочной камеры).
2. Минимальный расход электроэнергии.
3. Нормы выбросов соответствуют требованиям охраны окружающей среды.
4. Модульное конструктивное исполнение оборудования. Основа технологии пиролиза выполнена на самостоятельных модулях пиролиза.
4.1. Модули не имеют фундаментов, выполнены на собственных основаниях, что позволяет сократить стоимость установки. Фундаменты на практике могут составлять до 2/3 стоимости оборудования.
4.2. Модули пиролиза вводятся в эксплуатацию последовательно, что во много раз снижает разовые капиталовложения в строительство мини-завода. Пока монтируются последующие модули, первые смонтированные уже дают прибыль предприятию. Наращивание и сокращение объемов производства может легко подстраиваться под конъектуру рынка.
4.3. Модули пиролиза легко модернизируются в след научно-техническому прогрессу. Не грозит, что пока вводится в действие завод, он и его технологии уже морально устарели. И модернизация модуля или его узла не останавливают работу всего производства.
4.4. Модули поочередно подвергаются плановой остановке на техническое обслуживание, не останавливается производственный цикл предприятия.
4.5. Модули могут при необходимости перемещаться, что не возможно при стационарном заводе, как аналогия коксовая батарея.
4.6. Удешевляется стоимость самого модуля за счет уменьшенного срока службы и высокой окупаемости модуля. Как аналог, на коксовую батарею дается гарантия 50 лет, за счет этого необычайно высокая стоимость капитальных вложений и ремонта, зачастую ремонт производится без остановки завода, люди работают в специальных скафандрах при температуре 800 градусов по несколько минут.

Экономический расчет рентабельности переработки угля.

Из 10 тонн Кузбасского бурого угля марки 2бр выходит 2 тонны синтетического жидкого топлива.
Стоимость 10 тонн угля 2000 рублей. Стоимость переработки 1000 рублей. Стоимость транспортировки 2000 рублей.
В итоге 1 тонна синтетического жидкого топлива обходится в 2500 рублей.
Состав синтетического жидкого топлива из угля: 40% бензиновых фракций, 40% соляровых фракций, 20% мазут.
Состав синтетического топлива приближен к газовому конденсату, что позволяет мини НПЗ спроектированным на переработку газового конденсата легко переходить на переработку сырья полученного из угля.

Экономический расчет рентабельности переработки торфа.

Из 10 тонн битумозного торфа выходит 4 тонны синтетического жидкого топлива.
Стоимость 10 тонн торфа 3000 рублей. Стоимость переработки 1000 рублей. Стоимость транспортировки 2000 рублей.
В итоге 1 тонна синтетического жидкого топлива обходится в 1500 рублей.
Состав синтетического жидкого топлива из торфа: 40% бензиновых фракций, 40% соляровых фракций, 20% мазут.
Состав синтетического топлива приближен к газовому конденсату, что позволяет мини НПЗ спроектированным на переработку газового конденсата легко переходить на переработку сырья полученного из торфа.

Экономический расчет рентабельности переработки отработанных шин.

Жидкие углеводороды - образующиеся при пиролизе резино-технических изделий, пластмасс и полимеров по своим показателям во многом отвечают требованиям на нефтяной малосернистый мазут. Из 5 тонн шин получается - 2000 кг темной коричневой маслянистой жидкости. Характеристики:
теплота сгорания - 39,3 МДж/кг;
плотность при 20оС - 890 кг/м3;
вязкость при 20оС - 3-4 мм2/с;
температура вспышки в закрытом тигле – 48 град.С;
температура застывания - 18оС.
Молекулярная масса - 160-170;
элементный состав: углерод - 87%; водород - 9%; азот + кислород - 2,4 %.
При ректификации 2000 кг жидкой фракции получают бензиновую (644 кг), дизельную (956 кг), масляную (200 кг) и гудронную (203 кг) фракции.

Исходные данные экономического расчета:
Режим работы 2-х сменный, круглосуточный;
Простой на плановый ремонт в год – 30 дней
Производительность в месяц по перерабатываемому сырью – 150 тонн
Заработная плата 10 чел по 15000 руб. 150 000р.
Жидкая фракция в количестве 2000 кг состоит из следующих компонентов:
затраты на электроэнергию в месяц (10 квт/час по цене 2,40р.)	17 280р.
амортизация	30 000р.
непредвиденные расходы	20 000р.
Всего расходов за месяц	217 280р.
Реализация продукции:
Жидкая фракция в количестве 2000 кг состоит из следующих компонентов:
бензин АИ-76 830 л по цене 10р.	8 300р.
дизельное топливо 1124 л по цене 13р.	14 612р.
масло 200 л по цене 20р.	4 400р.
гудрон 203 л по цене 8р.	1 624р.
Итоговые показатели:
Общая стоимость жидкой фракции от переработки 5 тонн шин составит	28 936р.
Общая стоимость жидкой фракции в месяц	868 080р.
Полученная прибыль в месяц:	650 800р.
Годовая прибыль за 11 месяцев составит:	7 158 800р.

Преимущества применения установок пиролиза ШАХ в составе мини-заводов перед аналогичным оборудованием пиролиза других производителей.

• Для поддержания температуры технологического процесса пиролиза установки ШАХ используют тепло сжигаемого кокса, которое образуется при переработке твердого углеводородного вещества. Кокс по стоимости самый дешевый из продуктов пиролиза. Аналогичные установки используют для поддержания технологического процесса газ или жидкое топливо пиролиза. Фактически на установках пиролиза сжигают весь образовавшийся газ, при этом ни одно токсичное вещество не разрушается, а выбрасывается в атмосферу, загрязняя окружающую среду, убивая все живое вокруг. Газ пиролиза обладает низкой калорийностью, температура горения не превосходит 1100 град.С. Распад отравляющих токсичных веществ начинается при температуре пламени 1300 град.С. При этом список высокотоксичных веществ пополняется в процессе самого пиролиза. На установках пиролиза ШАХ пиролизный газ не сжигается, а направляется на переработку в бензин и дизтопливо или после очистки в электроэнергию.

• Установки пиролиза, которые нагревают свой технологический процесс жидким топливом или пиролизной жидкостью фактически «жгут деньги». Что выгоднее? Сжечь 1000 кг кокса за 700 рублей или 800 кг жидкого топлива по 13 000 рублей, а ведь это жидкое топливо можно реализовать с большой выгодой.

• Многими производителями пиролизных установок заявляется, что на выходе получают кокс, на практике этот кокс ни куда не идет, нигде этот кокс в промышленности не применяется. Спрос на него вымышленный, отдается за «полкопейки» лишь бы избавиться. Так как этот кокс «сырой» и технологически не выдержан, ни под один ГОСТ не подходит, только печку топить «частнику». По-другому, обстоит дело с жидкими и газообразными нефтепродуктами, спрос и цена на которые из года в год повышаются.

• Установки пиролиза ШАХ обладают высоким быстродействием и скоростью прогрева. Реактор пиролиза в установке диаметром 500 мм, обогрев в круговую. Это позволяет равномерно прогревать сырье по всей глубине. Все коксовые заводы во всех странах имеют печи толщиной ровно 480 мм. Так как любое сырье (уголь, торф, резина, дерево) это сильные теплоизоляторы. Мировой практикой пиролиза установлено, что эти продукты не прогреваются глубже 250 мм, поэтому на всех заводах во всем мире печи по приготовлению кокса такие узкие с нагревом сырья с двух сторон. Делаются отдельные попытки создать печи толщиной сырья 600 мм, на практике таких коксовых заводов нет. Так как, на них не достигается качество кокса, о чем уже говорилось выше. На ретортные реакторы диаметром 1 метр и более уходит огромное количество времени прогрева и теплоэнергии. КПД таких установок не превышает 20%.

• На наших установках пиролиза ШАХ оснащенных плазмотронами на выходе жидкого топлива по массе больше, чем твердого сырья на входе. Так как вода присутствующая в технологическом процессе распадаясь на атомы водорода и кислорода присоединяется к исходному твердому сырью, увеличивает его первоначальную массу до 110%.

• Температура процесса на плазматроне выше 2000 градусов (до 10 000 градусов), все токсичные вещества распадаются на простые молекулы, что делает технологический процесс экологически чистым, и получаемые жидкие топлива обладают экологической чистотой.

• На сегодняшний день мы не встречали малотоннажных установок пиролиза, произведенных в России и в Украине соответствующих экологическим нормам Евросоюза (Кипрское соглашение по экологии). Впереди вступление России в ВТО.

Установка пиролиза Шах может использоваться для проведения следующих технологических процессов:

Использоваться для процесса пиролиза углеводородного сырья с максимальным выходом жидких топлив, температура пиролиза 360-550°С.
Использоваться для процесса пиролиза углеводородного сырья с максимальным выходом газообразных топлив, температура пиролиза 750-800°С. Для технологии получения электроэнергии или процессов получения синтез-газа.
Проведение процесса пиролиза при атмосферном давлении или в вакууме.
Использоваться для принудительной сушки при атмосферном давлении или в вакууме раздробленных материалов: уголь, сланцы, торф, твердые бытовые отходы, опилки, щепа, лигнин.