Galoter tehnoloogia (0)

Tallinna Tehnikaülikool - Keemia - Keemia

5 VÄGA HEA

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL

Virumaa Kolledž
RAH0582
Anne Šnurova
124446 RDKR62
Galoter tehnoloogia
Referat
Õppejõud: Kaire Viil
Kohtla-Järve 2015
Eesti oma pruun kuld – põlevkivi ehk kukersiit on Eesti tähtsaim maavara. Põlevkivi saab kasutada otsese kütusena elektrienergia või vedela sünteetilise õli tootmiseks
Eesti on ainuke riik maailmas, kes on tootnud põlevkivist elektrit, soojust, gaasi ja õli juba ligemale sajandi, mistõttu on põlevkivi omadused meie energiatööstusele läbinisti teada.
Põlevkivi keemiline koostis
Põlevkivi on kerogeeni sisaldav kihiline musta või pruuni värvi settekivim , mis koosneb orgaanilisest, karbonaatsest ja silikaatsest osast.
Põlevkivi orgaanilise osa moodustab kerogeen , mis annabki sellele maavarale energiaallikana olulise väärtuse. Keemilises mõttes on kerogeen orgaaniliste ainete segu sisaldades nii lineaarseid kui aromaatseid ühendeid ning lisaks süsinikule ja vesinikule ka lämmastikku, väävlit ja hapnikku (Tabel 1). Orgaaniliste ühendite sisaldus põlevkivis võib olla vahemikus 10-65%, seejuures Eesti põlevkivide – kukersiidi ja graptolliit-argilliidi (vanema nimetusega diktüoneema) kerogeenil on erinev koostis. Kukersiitse põlevkivi elementaarkoostis on:
Keemiline element
Massi %
Süsinik C
76 - 78
Vesinik H
9 - 10
Väävel S
1,2 – 2,1
Kloor Cl
0,1 – 0,9
Lämmastik N
0,2 – 0,5
Hapnik O
9 - 12
Tabel 2. Kukersidi orgaaniline aine
Eestis kaevandatava põlevkivi keskmine kütteväärtus on 8,4 – 9 MJ/kg (2300 – 2500 MWh/t)
Käesoleval ajal kasutatakse põlevkiviõli tootmisel Eestis kahte meetodit (joonis 1.): gaasilise soojuskandja (GSKm) ja tahke soojuskandja ( TSKm ) meetodit. Nende meetodite põhiline erinevus seisneb erinevate tehnoloogiate kasutamises, näiteks reaktorite konstruktsioonis. GSKm kasutab „Kiviter“ gaasigeneraatori püst-retort-tüüpi reaktorit ja TSKm „Galoter“ õligeneraatori pöörlev-retort-tüüpi reaktorit.
Joonis 1. Eesti põlevkiviõli tootmiseks kasutatav tehnika
Galoteri protsessi lühiajaloo
Energeetika Instituudis (ENIN). Saadud tulemus kandis nime Galoteri protsess.
TSK-protsessi Uurimused selle kohta, kuidas tahke soojuskandjaga protsessis toimub pruuni kivisöe, turba ja põlevkivi utmine, algasid II maailmasõja lõpupoole, 1944. aastal, Nõukogude Liidus, G. M. Kržižanovski laboratoorseid ja mudelseadme- uuringuid viidi läbi ENINi laboratooriumites aastani 1947, kuni Tallinnasse Ilmarise tehasesse ehitati piloottehas võimsusega 2,5 tonni päevas. tehas tegutses kuni aastani 1956.
1953. aastal ehitati Kiviõlisse UTT-200 täiustatud seade. Aastatel 1953–1963 töötas UTT-200 edukalt Kiviõlis; siis alustati ka esialgsete andmete kogumit teise põlvkonna UTT-500 seadme projekteerimiseks. Viimane ehitati ja käivitati 1963. aastal, samuti Kiviõlis. Selle seadme pikaajaline töö ja hooldus aastatel 1963–1981 oli kolmanda põlvkonna UTT-3000 seadme loomise aluseks.
Kui aastatel 1965 ja 1973 ehitati Narvas kaks põlevkivil töötavat elektrijaama, ilmnes ka vajadus toota tehase katelde jaoks kütust. ENIN pakkus välja kahe kolmanda põlvkonna UTT-3000 seadme ehitamise Narva, Eesti Elektrijaama. Nii alustatigi 1976. aastal UTT-3000 ehitamisega ning seade valmis aastaks 1980.
Tahke soojuskandja meetod
Põlevkivi pürolüüsi protsess TSKm-l toimub tahke soojuskandjas sisalduva soojuse arvelt. TSKm põhimõtteline skeem on esitatud joonisel 2. Reaktoris utmisel tekkiv auru- ja gaasisegu jaguneb kondensaatorit läbides põlevkiviõliks, uttegaasiks ja fenoolveeks. Tekkinud tuhk eemaldatakse reaktorist, osa sellest täiendavalt kuumutatakse ning suunatakse soojuskandjana tagasi reaktorisse.
TSK meetod
Joonis 2.Tahke soojuskandja utmise meetod
Galoteri protsess
Põlevkivi termiline töötlemine TSK meetodil on Eestis rakendatud Galoter protsessina (joonis 3) Galoter protsessis põlevkivi, läbinud kuivatis katel-utilisaatorist väljuvate kuumade suitsugaaside voos kuivatusprotsessi, suundub segistisse, kus segunedes kuuma soojuskandjaga (tuhk) liigub edasi pöörlevasse trummelreaktorisse. Reaktoris toimub põlevkivi orgaanilise aine termiline lagunemine tub tehnoloogilises koldes õhu lisamisega.
Saadud tuhast eroimaldatakse jämedateraline osa, mis uuesti kasutatakse soojuskandjana põlevkivi reaktoris. Poolkoksi termooksüdeerimisel auru- ja gaasiseguks. See lahutatakse separaatoris tahkest faasist (poolkoksi ja soojuskandja segust ) ja suunatakse kondensaatorisse. Separaatoris lahutatud poolkoksis sisalduva orgaanilise aine termo-oksüdeerimine tekkivad gaasid suunatakse utilisatsioonkatlasse järelpõletamisse. Sealt väljuvad suitsugaasid suunatakse läbi puhastusseadmete atmosfääri.
Joonis 3.Galoter tööprotsessi põhimõtteline skeem
TSK tehnoloogiline protsess algab põlevkivi ettevalmistamisega – sõelumine, purustamine, kuivatamine . Kuivatatud materjal väljub kuivatist tolmu-gaasiseguna ja suunatakse kuiva põlevkivi tsüklonisse, kus põlevkivitolm eraldatakse kuivatamiseks kasutatud aerofontäänkolde suitsugaasist. Järgnevate protsesside detailid, sh põlevkivitolmu segamine tahke soojuskandjaga ehk protsessi läbinud kuuma tuhaga on toodud tehnoloogiate kirjelduste juures. Protsessis tekkivad suitsugaasid juhitaks lõpuks läbi erinevate puhastusseadmete tahkete osakeste kinnipüüdmiseks (tsüklonapatareid ja filtrid ) ning juhitakse utteseadme korstna kaudu välisõhku.
Protsessi võib jagada etappidesse järgnevalt :
Etapp 1. Põlevkivi ettevalmistamine. Töötlusse saabunud põlevkivi läbib purusti ja tükkide-na suuruses 0÷20 mm antakse aerofontäänkuivatisse, kus tuhatsüklonitest saabuvate jääk-gaaside soojuse arvel toimub põlevkivi kuivatamine. Kuiva põlevkivi ja suitsugaaside aero -hõljum suundub kuiva põlevkivi tsüklonisse tahke faasi eraldamiseks gaasilisest faasist.
Etapp 2. Põlevkivi termotöötlus. Kuiv põlevkivi antakse läbi seguri pöörlevasse trummel -reaktorisse (rõhtretorti). Põlevkivi termilise lagunemise teostamiseks antakse segurisse koos kuiva põlevkiviga soojuskandja – tuhatsüklonites eraldatud kuumutatud põlevkivituhk. Sa-mal ajal pritsitakse sisse raskõli saastunud fraktsioone. Soojusvahetus nende vahel toimub kõrge intensiivsusega tänu soojuskandja väikeste osakeste ja kuiva põlevkivi väga arenenud pinnale, mille tõttu vajalik aeg põlevkivi kuumutamiseks lenduvate maksimaalseks eralda -miseks on väike. Põlevkivi termilise lagunemise saadused: auru-gaasisegu, poolkoks , aga samuti soojuskandja suunduvad reaktorist tolmukambrisse, kus toimub gaasifaasi ja tahke materjali esmane lahutamine gravitatsiooni teel. Poolkoks segus tuhaga tolmukambri all-osast antakse põletamisele. Koldes toimub utmise põlevjäägi põletamine õhu vajaku puhul, mille tõttu soojuskandja mass kuumeneb vajaliku temperatuurini.
Etapp 3. Tahke jäägi eemaldamine. Elektrifiltris püütud põlevkivituha tolm heidetakse hüd-raulilise tuhaärastussüsteemi kaudu pulbipaaki, kus segatakse tuhatsüklonites eraldatud liig-tuhaga ja edasi tahkete jäätmete hõljum suunatakse tuhapuistangule.
Etapp 4. Auru –gaasisaaduste kondenseerimine ja lahutamine. Puhastatud auru–gaasisega suundub kondenseerimisosakonda, kus eraldatakse kesk-raskõli fraktsioon ja petrooli- solaarõli fraktsioon. Seejärel jahutis kondenseeruvad vee ja bensiini aurud, poolkoksgaas va-baneb kondenseerunud saadustest ja suunatakse kütusena energeetilistesse kateldesse. Käivi-tusperioodil poolkoksgaas põletatakse „küünlal“.
Galoteri protsessi alusel on Eestis rakendatud Petroter, Enefit -140, Enefit-280 ja TSK-500 tehnoloogiad . Neil kõigi koosseisus on järgmised üksused:

Peenpõlevkivi vastuvõtusõlm
Utmisosakond
Kondensatsiooniosakond
Tuhaärastuse sõlm

Joonis 4. TSK-140/UTT-3000 seadme tehnoloogiline skeem
Joonis 4 toodud Eesti Energia Õlitööstus ASi TSK-140 seade, tänaseks modifitseeritud Enefit-140, töötab järgmisel põhimõttel.
Eelnevalt kuivatatud peenpõlevkivi segatakse 800 ºC kraadise põlevkivituhaga, mis suunatakse trumlikujulisse pöörlevasse horisontaalsesse reaktorisse, kus toimub utmine. Õliaurud, gaas ja tahke jääk satuvad tolmueraldus kambrisse. Kondensatsioonplokis toimub õli ja vee kondenseerumine . Poolkoksi ja tuha segu juhitakse aerofontäänkoldesse, kus toimub poolkoksi põletamine ja suitsu-gaaside eraldamine. Suitsugaasid juhitakse põlevkivi kuivatisse, tuhk tuhaväljale ja osaliselt tagasi reaktorisse. Utmisel on võimalik kasutada madalama orgaanilise aine sisaldusega põlevkivi kui teis-tes seadmetes . Tööstuslik õlisaagis ulatub kuni 78% laboratoorsest ning gaas on kõrge kütteväärtu-sega 46 MJ/m3.
Protsessi eelised

Keskkond

Vesi

Eestis kasutatakse tuha eraldamiseks tselluloosi hüdrotranspordisüsteemi, milles vesi ringleb pidevalt transporditorude, kanalite ja settebasseinide kaudu süsteemi tagasi.
Kõikides projektides väljaspool Eestis kavatseb Enefit kasutada tuha eraldamiseks kuiva süsteemi, milles kasutatakse minimaalselt vett tolmu vältimiseks.

Jäätmed

Põlevkivituhk toormaterjalina. Põlevkivituha keemiline koostis annab talle suure potentsiaali toormaterjalina, mida saab kasutada väga erineval moel. Lendtuhka juba kasutatakse tsemendi tootmiseks eelkõige Kunda Nordic Tsementi tehastes, kus meie lendtuhka kasutatakse Portland-tsemendi tootmiseks.
Tuhk (tootmisjääk) sisaldab vaid ~1% orgaanilist ainet.
CO2 heiteid on oluliselt vähem kui elektri tootmisel põlevkivist

Kütus

Protsessis kasutatakse peeneks purustatud (tükisuurus 0–25 mm) madala kütteväärtusega põlevkivi.
Põlevkivi energotehniline töötlus tahket soojuskandjat kasutades annab võimaluse kasutada peene-teralist põlevkivi (kaasa arvatud tolm), mis tekib põlevkivi kaevandamisel Kasutada saab kõiki põlevkivi kaevandamisel tekkivaid fraktsioone (ka peenikest puru).

Efektiivsus

Protsessi keemiline efektiivsus on 80%.
Arendatud ainulaadse põlevkivist vedelkütuste tootmise Galoter-tehnoloogia, mis võimaldab tööstustlikus tootmises ära kasutada kogu kaevandatud põlevkivi, sealhulgas peenpõlevkivi. Suunates õli utmise käigus tekkivad kõrvalsaadused nagu poolkoks ja põlevkivigaaas elektritootmisse, same maavarast kätte kaks korda enam energiat kui seni.

.DOCX Laadi alla originaalfail 8 lk · .docx · 5 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 8 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-11-15 Kuupäev, millal dokument üles laeti

5 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

ann968 Õppematerjali autor

Galoter tehnoloogia Põlevkivi keemiline koostis Kukersidi orgaaniline aine

Sarnased õppematerjalid

pptx

Galoter

1953: Tahke soojuskandja protsessi toomine Eestisse (Galoter protsess) 2001: EE patenteeris TSKtehnoloogia (TSK 140) 2007: Petroter 2013: Enefit 280 Võimsus: Võimsus: Võimsus: Võimsus: 200 t/p / Enefit 140 / Petroter 3000 t/p Enefit 280 500 t/p UTT 3000 2 Galoter tehnoloogia Utteseadmes toimub töödeldava kütuse termiline lagunemine kontakteerumisel kuuma,temperatuuri 750800°C omava tuhk soojuskandjaga nn. ülikiire soojuse ülekande tingimustes, kus utteprotsess reaktoris kulgeb lõpuni 1520 minuti jooksul. 3 galoter tehnoloogia Põlevkivi termilisel lagunemisel utmisprotsessis, st hapnikuvabas keskkonnas temperatuuri piirkonnas 480500°C, moodustuvad

Keemia ajalugu

docx

Keemiatehnoloogia II K.T

kambrist, mida köetakse läbi küttekanalite seina. C -reovee aeroobne biopuhastus Kütteks kasutatakse kas lahjat kõrgahju-või kõrgekaloorset (0,2 -- 3,2 . ./. ), koksigaasi. Iga kamber töötab perioodses (batch) reziimis, patarei tervikuna aga pidevalt. . a 6.Põlevkivi poolkoksistamine Galoter seadmel + liht.skeem. Produktid. Võrdlus TOSCO II tehnoloogiaga , , Põlevkivi poolkoksistamine horisontaalses retordis (h),

Keemia ja säästev tehnoloogia

doc

Kasutatud rehvide taaskasutamisvõimalused Eestis

Süsteemi on kerge ülal pidada, selle remont ja varuosad on üldiselt kergelt kättesaadavad ning installeeritavad. Materjali osas eelistatakse ühtlasema suurusega ja ilma väljaulatuvate teravate metallkoordi jäätmeteta rehvitükke. Sellise tulemuse saamiseks kasutatakse lõikavat tenoloogiat. Peenemate fraktsioonide saamiseks kasutatakse mitmeastmelist purustamist, kus jämepurustamisele järgneb peenpurustamine ning erinevate komponentide nagu näiteks kangas ja metall eemaldamine. Tehnoloogia halvaks küljeks on purustamisel eralduv tolm ja müra. Töötamine selle protsessi juures on räpane ning võib ohustata tervist. Negatiivseks pooleks on ka tehnoloogia maksumus ja sõltuvalt purustamise astmelisusest, kasvab märkimisväärselt energia kulu valmistoodangu ühiku kohta [13]. 19 7.2 Krüogeentehnoloogia

Ökoloogia ja keskkonnakaitse

doc

Konspekt 2 vaheeksami küsimused ja vastused

Olulisemad õhu saasteained ning nende omadused (SO2) happevihmu, tekib kütteõli, kivisöe ja põlevkivi põletamisel soojuselektrijaamades, tselluloositehastes ja keemia- ja metallitööstuses. (NOx) - allikaks on fossiilsete kütuste põletamine küttekolletes. NH3-eraldub põllumajandusest ja keemiatööstusettevõtetest (CO2) üks tähtsamaid kasvuhoonegaase, peamiseks allikaks on energeetikatööstus, mis kasutab fossiilseid kütuseid. Teiselt poolt, taimkate ja ookean seovad atmosfääri süsinikdioksiidi, töötades CO2 neeluna ja süsinikuvaruna. tahm eraldavad sisepõlemismootorid. Aerosoolid- Aerosooli üks tähtsaimaid omadusi puhastamise seisukohast on osakeste sadenemiskiirus. Osakeste suurused. Aerosooli ei iseloomusta kunagi kindel osakese suurus, vaid osakeste suuruse jaotus, mida esitatakse diferentsiaalse ja integraalse jaotuskõveraga. 2. Õhu puhastamine aerosoolidest Heterogeensete gaasisegude lahutamine on keemilises tehnoloogias üks levinumaid p

Ökoloogia ja keskkonnatehnoloogia

pdf

Ökoloogia ja keskonnakaitsetehnoloogia kontrolltöö nr2

- Tsentrifugaaljõud - tsüklon, multitsüklon - Elektrostaatiline jõud - elektrifilter. 3. Gaaside puhastamine väävel- ja lämmastikoksiididest Vastus: Vääveldioksiidi eraldumist atmosfääri saab vähendada järgmiste meetoditega: - väävli eemaldamine kütusest enne selle põletamist, - vähese väävlisisaldusega kütuse kasutamine, - väävlit siduva põletustehnoloogia kasutamine, - vääveldioksiidi kinnipüüdmine suitsugaasidest. Kaks esimest vastavad säästva tehnoloogia ja säästva arengu põhimõtetele. Väävlieraldusmeetodid võib jagada: 1. olenevalt lõppsaadusest: regeneratiivseteks puhastatakse ja töödeldakse kinnipüütud väävlit edasi kuni puhta elementaarse väävlini, vedela vääveldioksiidini või väävelhappeni mitteregeneratiivseteks lõppsaaduseks on väävlit sisaldavad jääktooted, mida ladustatakse või kasutatakse teistes majandusharudes

Ökoloogia ja keskkonnatehnoloogia

pdf

Ökoloogia ja keskonnakaitsetehnoloogia kontrolltöö nr2

- Tsentrifugaaljõud - tsüklon, multitsüklon - Elektrostaatiline jõud - elektrifilter. 3. Gaaside puhastamine väävel- ja lämmastikoksiididest Vastus: Vääveldioksiidi eraldumist atmosfääri saab vähendada järgmiste meetoditega: - väävli eemaldamine kütusest enne selle põletamist, - vähese väävlisisaldusega kütuse kasutamine, - väävlit siduva põletustehnoloogia kasutamine, - vääveldioksiidi kinnipüüdmine suitsugaasidest. Kaks esimest vastavad säästva tehnoloogia ja säästva arengu põhimõtetele. Väävlieraldusmeetodid võib jagada: 1. olenevalt lõppsaadusest:  regeneratiivseteks puhastatakse ja töödeldakse kinnipüütud väävlit edasi kuni puhta elementaarse väävlini, vedela vääveldioksiidini või väävelhappeni  mitteregeneratiivseteks lõppsaaduseks on väävlit sisaldavad jääktooted, mida ladustatakse või kasutatakse teistes majandusharudes

Ökoloogia ja keskkond

docx

Ökoloogia II kordamisküsimused

KÜSIMUSED 1. Olulisemad õhu saasteained ning nende omadused Et lisandit saaks käsitleda saasteainena, peab sellele olema kehtestatud lubatud saastetaseme piirväärtus (SPV) ja selle määramise metoodika. (SO2) happevihmades, tekib kütteõli, kivisöe ja põlevkivi põletamisel soojuselektrijaamades, tselluloositehastes ja keemia- ja metallitööstuses. (NOx) - allikaks on fossiilsete kütuste põletamine küttekolletes. NH3-eraldub põllumajandusest ja keemiatööstusettevõtetest (CO2) üks tähtsamaid kasvuhoonegaase, peamiseks allikaks on energeetikatööstus, mis kasutab fossiilseid kütuseid. Teiselt poolt, taimkate ja ookean seovad atmosfääri süsinikdioksiidi, töötades CO2 neeluna ja süsinikuvaruna. tahm eraldavad sisepõlemismootorid. Aerosooli üks tähtsaim omadus puhastamise seisukohast on osakeste sadenemiskiirus. See oleneb omakorda mitmest tegurist, sh sadeneva aerosooliosakese diameetrist. 2. Õhu puhastamine aerosoolidest Gravitatsioonitolmupüü

Ökoloogia ja keskkonnatehnoloogia

doc

Teise vaheeksami küsimuste vastused

temperatuuri keemilist agressiivsust tolmuosakeste kuju, omadusi fraktsioonkoostist jm. 4. Gaaside puhastamine väävel-ja lämmastikoksiididest Vääveldioksiidi eraldumist atmosfääri saab vähendada järgmiste meetoditega: - väävli eemaldamine kütusest enne selle põletamist, - vähese väävlisisaldusega kütuse kasutamine, - väävlit siduva põletustehnoloogia kasutamine, - vääveldioksiidi kinnipüüdmine suitsugaasidest. Kaks esimest vastavad säästva tehnoloogia ja säästva arengu põhimõtetele. Väävlieraldusmeetodid võib jagada: 1. olenevalt lõppsaadusest: - regeneratiivseteks puhastatakse ja töödeldakse kinnipüütud väävlit edasi kuni puhta elementaarse väävlini, vedela vääveldioksiidini või väävelhappeni - mitteregeneratiivseteks lõppsaaduseks on väävlit sisaldavad jääktooted, mida ladustatakse või kasutatakse teistes majandusharudes

Ökoloogia ja keskkonnatehnoloogia

Rohkem sarnaseid