Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев

Из таблицы  видно, что в опыте 2 с подсушкой сланца, несмотря на увеличение производительности камеры по сланцу на 10,8%, по сравнению с опытом 1 выработка газа возросла с 3620 до 4350 умз, причем одновременно выход газа возрос с 446,4 до 496,0 м3 па тонну сланца.

Опыты показали целесообразность и практическую осуществимость сушки сланца в загрузочных коробках камер.

При проведении опытов имело место недостаточно хорошее распределение потоков  дымовых газов в камере и в  загрузочной коробке. для устранения которого предложена новая конструкции дымо-распределительного устройства. Рекомендуется также проверить новую схему сушки сланца внутренним теплоносителем к загрузочной коробке в замкнутом цикле: загрузочная коробка > дымосос > перегреватель > загрузочная коробка.

Получение растворителя взамен бутилацетата из продуктов сланцевой смолы. [4]

В настоящее  время дефеноляция сланцевой  подсмольной воды осуществляется методом  экстракции с применением в качестве растворителя технического н-бутилацетата. Бутилацетат дефицитный, дорогостоящий  растворитель, и уже сейчас испытываются серьезные затруднения в обеспечении необходимым количеством бутилацетата процесса дефеноляции подсмольных вод.

Данная работа проводилась с целью выяснения  возможности получения спиртов  из фракций сланцевого бензина взамен бутилацетата для дефеноляции подсмольных вод.

Сырьем для  получения спиртов (растворителя) служили 10-градусные фракции сырого бензина  сланцевой смолы туннельных мечей  завода «Кивиыли». Содержание непредельных углеводородов в этих фракциях достигало 60—70 %.

Процесс получения  спиртов проводился в две стадии:

1) получение  алкилсульфатов путем обработки  серной кислотой фракции, содержащей  алкены;

2) омыление алкилсульфатов  с последующей отгонкой продуктов

омыления (спиртов) паром.

Следовательно, наибольший выход спиртов можно получить обработкой

85% кислотой (в  количестве 75% от теоретически потребного) при проведении первой ступени  процесса при температуре 5—6°.

С повышением температуры  кипения фракции бензина выход  спиртов понижается. Так, из фракции  бензина, выкипающей до 60°, получается наибольший выход спиртов, составляющий 33% от непредельных. Из фракции, выкипающей в пределах температур 140—150°, выход спиртов не превышает 7—8%. Полученные спирты содержат 12—13% гидроксилов при среднем молекулярном весе 110—118.

Из полученных спиртов были отобраны фракции с  температурой кипения: до 118, 118—140, 140—160°  и испытаны в качестве растворителя для дефеноляции сланцевых подсмольных  вод. Также было проведено сравнительное  обесфеноливание подсмольной воды н-бутилацетатом и полученными спиртами. Установлено, что дефеноляция подсмольной воды н-бутилацетатом снижает содержание фенолов с 6,2 до 0,33 г!л. Дефеноляция воды полученным спиртами доводила содержание фенолов до 0,35—0,40 г/л. Процесс (регенерации спиртов осуществлялся так же, как и н-бутилацетат; путем отгонки его глухим паром с последующей отдувкой острым паром. Таким образом, полученный растворитель может быть применен для дефеноляции подсмольной воды как самостоятельно, так и в смесях с н-бутилацетатом.

Помимо целевого продукта - спиртов получен ряд побочных, продуктов: остаточные углеводородные фракции, полимеры, растворимые в остаточных фракциях, и полимеры, растворимые в гудроне. Остаточные углеводородные фракции могут быть использованы как компоненты бензина; содержание серы в них не превышает 0,05%. Имеются также основания полагать, что полимеры могу быть использованы в качестве пленкообразующих материалов, и возможно, эмульгаторов.

В заключение следует  сказать, что:

1) из фракций  сланцевого бензина можно получать спирты, при годные в качестве растворителя при извлечении фенолов из под смольных вод в сланцеперерабатывающей промышленности. От спирты могут быть использованы вместо бутилацетата и совместно с последним;

2) выход спиртов  из отдельных фракций бензина, но лабора торным данным, достигает 33% от алкенов, содержащихся во фракции. Есть все основания полагать, что в условиях лучшего охлаждения, во время процесса образования алкилсульфатов и сокращения времени контакта алкилсульфатов с серной кислотой и остаточным

бензином, выход  спиртов будет больше, чем в  лабораторных условиях.

Обессеривание горючих сланцев. [5]

Исследование  процессов бактериального обессеривания  горючих сланцев с помощью  культуры Thiobacillus ferrooxidans, проводилось  А.В.Белый, Л.С.Анисова, Г.В.Денисов и др. исследовали горючий сланец с содержанием общей серы 3,06%. Из этого количества около ~0,61% серы приходилось на органическую. Неорганическая часгь была представлена пиритной серой. Бактерии Thiobacillus ferrooxidans, выделенные из зон окисления вскрытых сланцевых горизонтов и адаптированные к условиям интенсивной культуры, способствовали полному окислению пиритной серы в сланце.

Основными параметрами, определяющими интенсивность процесса обессеривания, были концентрация бактерий, железа и сланца в пульпе. Оптимальное соотношение этих компонентов равно 4:1:200 соответственно. При этом соотношении в периодическом процессе 50% серы извлекалось за 20 ч. При непрерывном процесса основными факторами, определяющими его интенсивнсоть, являются скорость протока и вводимая концентрация клеток. Максимальная валовая скорость обессеривания сланца получена при скорости протока 0,0156 ч-1, концентрации бактерий 5, сланца 200 г/л. В этом

режиме 50% серы извлекалось  за 14 ч.

Авторами работы изучено удаление пирита из образцов битуминозного сланца Алексинац (Югославия). Содержание пирита в образце достигало 12,6%, Thiobacillus ferrooxidans также была выделена из сланцев в естественном залегании в шахтном разрезе. Время воздействия бактериальной культуры на сланец было от одной недели до четырех. Оптимальное отношение объемов твердой и жидкой фаз в ходе опытов было найдено равным 1:12. Основная часть пирита (87%) была удалена из образцов в течение одной недели. К концу четвертой недели из образца было извлечено 97% пирита. В сравнении

с контрольными опытами по абиогенному выщелачиванию  использование бактериальной культуры увеличивает эффективность воздействия  на образец в шесть раз. При  этом органическое вещество в образце  не претерпевает никаких изменений. Таким образом, депиритизация сланца с помощью культуры Thiobacillus ferrooxidans позволяет получать концентраты почти чистого керогена.

При переработке  сланцепродуктов возникает необходимость  иx очистки от гетероциклических  азотиотых соединений, существенно снижаюпих их качество. С этой целью также может исполъзоватъся микробиологический метод. Для изучения возможности очистки сланцевого масла (II) было выведено два типа микроорганизмов (MОГ-I, МОГ-2), обладающих селективным paзрушающим воздействием в отношении соединений типа хинолина и изохинолина. Штаммы МОГ получены на основе субкультур, выращенных на смеси почвы, загрязненной нефтью(и фосфатной питательной среды с добавкой 1% сырого горючего сланца "Стюарт" (Австралия), 0.1% пиридина и 0.1% сукцината. Культивирование МОГ-1 и МОГ-2 вели при засеве субкультуры в фосфатную среду, содержащую 0,1% (NH4)2SO4 добавкой 0,015% хинолина или изохинолина. Штаммы МОГ-1 и МОГ-2 подвергали инкубации при температуре 28°С в течении 7-14 сут в среде, содержащей 0.2% концентрата гетероциклических азотистых соединений, выделенного из соответствующей фракции сланцевого масла. Продукты биоразложения экстрагировали СН2Сlг при РН= 7 и анализировали методами

хроматографии. Установлено, что в присутствии  МОГ-1 распадаются cоединения типа хинолина и его 6-, 7- и 8- Me-замещенные производные, а также три неидентифицированных гетероциклических азотистых соединения (вероятно другие Me- или ди-Ме-замещенные производные хинолина). В присутствия МОГ-2 распадается только изохинолин и не затрагиваются его Me-замещенное производные. Совместная инкубация МОГ-I и МОГ-2 в среде гетероциклических азотистых соединений привела к биоразложению указанных типов сосдинений. и Ме-замещенных производных хинолииа. Полагают,что использование штаммов МОГ-1 и МОГ-2 совместно с ранее полученной культурой, селективной в отношении алифатических нитрилов, позволит

существенно понизить содержание гетероцикличесих азотистых  соединений в составе сланцевого масла. Для полной очистки от этих соединений рекомендуется дополнительное выведение культур, воздействующих на производные изохинолина, либо получения МОГ, обладающих комплексным действием.

Заключение.

Торф и продукты его переработки, помимо традиционных направлений использования в  энергетике и сельском хозяйстве, находят все более широкое применение в области охраны окружающей среды. В торфяной промышленности разработаны виды торфяной продукции экологического назначения: фильтры и композиционные фильтрующие материалы, активные угли. Схема производства активных углей построена на базе энерготехнологического агрегата. Торфяная промышленность обладает "ноу-хау" на разведку сырьевых баз, технологию добычи и подготовки торфяного сырья для производства активных углей; нетканые фильтрующие сорбционные и изолирующие материалы на основе торфа; почвоулучшители, модификаторы и мелиоранты почв; торфодерновые ковры.

В настоящее  время используются различные методы переработки торфа и сланцев, получение различных вторичных  продуктов на их основе. Предложена технология термической переработки сланцев, которая позволяет получать ряд промышленных углеводородных растворителей, химических реагентов и ценного гетероциклического сырья (тиофена, метил- и диметилтиофенов), используемого в органическом синтезе, при производстве различных лекарственных препаратов и т.д.

Список  литературы

Технология производства и переработки торфа. Калининский  политехнический институт. М., издательство «Недра», 1970г., 200с.

С.Л. Климов, Г.Б. Фрайман, Ю.В. Шувалов, Г.П. Грудинов. Комплексное  использование горючих сланцев. – Липецк: Липецкое издательство, 2000г., 184с. ил.

Торф и его  переработка. [Сборник статей. Редколлегия:…проф. В.М. Наумович (глав. ред.)], М., «Недра», 1968г.

Рефераты научно-исследовательских  работ Всесоюзного НИИ по переработке  сланцев. М., 1956г., 56с.

Добыча и переработка  горючих сланцев. [Сборник статей. Ред.коллегия: Е.Ф. Петухов (пред.) и др.], Л., «Недра», Ленинградское отделение, 1968г.

Для подготовки данной работы были использованы материалы  с сайта http://ref.com.ua