[go: up one dir, main page]

RU2039699C1 - Способ получения синтез-газа - Google Patents

Способ получения синтез-газа Download PDF

Info

Publication number
RU2039699C1
RU2039699C1 SU874203139A SU4203139A RU2039699C1 RU 2039699 C1 RU2039699 C1 RU 2039699C1 SU 874203139 A SU874203139 A SU 874203139A SU 4203139 A SU4203139 A SU 4203139A RU 2039699 C1 RU2039699 C1 RU 2039699C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen
channel
fuel
concentric
supplied
Prior art date
Application number
SU874203139A
Other languages
English (en)
Inventor
Йоханна Франсискус
Мартенс Арнольдус
Йоханнесс Хендрикус
Хасенак Антониус
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Application granted granted Critical
Publication of RU2039699C1 publication Critical patent/RU2039699C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
    • C01B3/363Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents characterised by the burner used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1223Heating the gasifier by burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Использование: для получения синтез-газа. Сущность: жидкое углеводородсодержащее топливо подвергают неполному окислению в присутствии кислорода. Кислород и топливо подают в зону окисления четырьмя потоками: через центральный канал и три концентричных канала горелки. Во второй концентричный канал подают топливо, имеющее удельный вес при 15°С 980-1018 кг/м3 и вязкость на выходе из канала 0,02 0,2 Па с, и его подают со скоростью 3,0 3,8 м/с, а кислород направляют в центральный, первый и третий концентричные каналы со скоростями 60 120, 21 - 42 и 60 120 м/с соответственно. 4 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к способу получения синтеза газа путем частичного окисления газа углеводородного топлива с использованием многосопловой горелки.
Известен способ получения синтез-газа путем неполного окисления жидкого углеводородного топлива в присутствии кислорода.
Недостаток способа невысокий выход продукта.
Цель изобретения увеличение выхода целевого продукта, а также увеличение ресурса работы горелки.
В качестве кислородсодержащего газа обычно используют воздух или чистый кислород или обогащенный кислородом воздух. Для регулирования температуры в зоне газификации можно подавать в нее нейтральный газ.
В качестве топлива можно использовать тяжелые остатки, получающиеся после перегонки жидкого топлива. В таких процессах необходимо обеспечить мелкое распыливание топлива, а также хорошее и быстрое контактирование или смешивание топлива с кислородсодержащим газом для обеспечения качественного процесса газификации.
В настоящем изобретении предлагается способ частичного окисления углеводородного топлива, который содержит стадии подачи кислородсодержащего газа и углеводородного топлива в зону газификации через концентричные три канала для окислителя и один канал для топлива в горелке; автотермического получения газообразного потока синтез-газа при соответствующих условиях; а также содержит стадии подачи кислородсодержащего газа по центральному каналу концентричного устройства при относительно малой скорости 21-42 м/с, подачи кислородсодержащего газа через первый концентричный канал, охватывающий центральный канал, с относительно высокой скоростью 60-120 м/с, подачи топлива через второй концентричный канал, охватывающий первый канал, с относительно низкой скоростью 3,0-3,8 м/с, а также подачи кислородсодержащего газа через третий концентричный канал, охватывающий второй канал, с относительно высокой скоростью 60-120 м/c.
В предпочтительном варианте реализации изобретения через центральный канал подают 5-40% по массе кислородсодержащего газа.
В другом варианте изобретения соответствующие скорости измеряются на выходе из соответствующих концентричных каналов в зоне газификации. Измерения скорости могут проводиться любым соответствующим способом и подробно не приводятся в описании.
В еще одном варианте кислородсодержащий газ включает пар или углекислый газ в качестве замедлителя. В другом варианте процесс газификации проводят при давлении 0,1-12 МПа.
Топливо и кислородсодержащий газ подают в зону газификации через концентричное горелочное устройство, содержащее три канала для окислителя и один канал для топлива. Центральный канал для подачи окислителя окружен первым кольцевым каналом для подачи окислителя. Первый кольцевой канал окружен вторым кольцевым каналом для подачи топлива, а второй канал окружен третьим кольцевым каналом для подачи окислителя.
Многоканальные горелки, содержащие кольцевые концентричные каналы для подачи окислителя и топлива в зону газификации, хорошо известны. Обычно такие горелки имеют полые стенки с промежуточными каналами для подачи охлаждающей жидкости. Однако такие горелки могут снабжаться, например, керамической или огнеупорной футеровкой, примыкающей к наружной поверхности фронтальной стенки горелки и выдерживающей тепловые нагрузки в процессе работы, а также при выведении горелки на режим или ее отключении.
Согласно настоящему изобретению окислитель и топливо подают в зону газификации по соответствующим каналам с определенными скоростями, обеспечивая хорошее распыливание топлива и смешение.
П р и м е р. Были проведены опыты при следующих условиях:
исходный продукт: плотность при 15оС, кг/м3 980-1018
вязкость на выходе из канала, Па˙с 0,02-0,2 состав, мас. С 86,7-87,4
Н 10,2-10,8
S 1,26-1,39
N 0,3-0,5
зола 0,064 содержание металлов,
ррm 252
Ni 82
Fe 27 углеродный остаток по Конрадсону, мас. 23
состав окислителя, об.
О2 99,05
N2 0,01
А2 0,94
Н2О
рабочие параметры:
топливо: массовый расход, кг/с 1,1-1,4
температура на входе в канал, оС 120-170 давление на входе, МПа 3,6-3,7
скорость топлива на выходе из канала, м/с 3,0-3,8 ширина щели, мм 3
кислородсодержащий газ:
отношение кислорода к топливу, кг/кг 1,0-1,3
отношение пара к топ- ливу, кг/кг 0,3-0,65 температура на входе, оС 210-220 давление на входе, МПа 3,6-3,7
распределение массовых расходов и скоростей, м/с:
центральный канал (5-40%) 21-42
первый концентричный канал 60-120
третий концентричный канал 60-120 массовые расходы через первый и третий каналы распределены поровну;
реактор: давление, МПа 0,1-12 температура, оС 1300-1450
Типичный состав неочищенного синтез-газа, об. сухого газа: СО2 5,3-9,1 Н2 0,1-0,3 О2 0,0-0,1 Н2 44,7-47,5 N2 0,1-0,4 СО 43,7-48,9 СН4 0,05-0,3
Неконвертированные углеродосодержащие продукты составляют приблизительно 0,3-4% от массы топлива. Эти продукты могут вводиться в исходное сырье.
В предпочтительном варианте реализации изобретения ресурс работы горелки можно увеличить путем подачи инертного газа (газ, который не реагирует экзотермически), например СО2, СН4 и т.п. через четвертый концентричный кольцевой канал, охватывающий третий канал. Таким образом можно обеспечить подъем корня факела и уменьшить тепловой поток к горелке.

Claims (5)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА, включающий неполное окисление жидкого топлива в присутствии кислорода, отличающийся тем, что кислород и топливо подают в зону окисления четырьмя потоками через центральный и три концентричных канала горелки, причем во второй концентричный канал подают топливо, имеющее удельный вес при 15oС 980 1018 кг/м3 и вязкость на выходе из канала 0,02 0,2 Па · с и его подают со скоростью 3,0 - 3,8 м/с, а кислород направляют в центральный, первый и третий концентричные каналы со скоростями 60 120, 21 42 и 60 120 м/с соответственно.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислород содержит добавку, выбранную из ряда: водяной пар, двуокись кислорода.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что окисление осуществляют при давлении 0,1 0,12 МПа.
4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что через центральный канал горелки подают 5 40 мас. кислорода.
5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что через четвертый концентричный канал, охватывающий третий канал, подают инертный газ, не реагирующий с топливом экзотермически, выбранный из группы: пар, двуокись углерода, метан.
SU874203139A 1986-08-05 1987-08-03 Способ получения синтез-газа RU2039699C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868619076A GB8619076D0 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Partial oxidation of fuel
GB8619076 1986-08-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2039699C1 true RU2039699C1 (ru) 1995-07-20

Family

ID=10602239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874203139A RU2039699C1 (ru) 1986-08-05 1987-08-03 Способ получения синтез-газа

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4789384A (ru)
EP (1) EP0255748B1 (ru)
JP (1) JP2587242B2 (ru)
CN (1) CN1006629B (ru)
AU (1) AU590106B2 (ru)
BR (1) BR8703954A (ru)
CA (1) CA1288598C (ru)
CS (1) CS265245B2 (ru)
DD (1) DD261350A5 (ru)
DE (1) DE3773791D1 (ru)
ES (1) ES2025139B3 (ru)
GB (1) GB8619076D0 (ru)
IN (1) IN169781B (ru)
NO (1) NO171011C (ru)
PT (1) PT85471B (ru)
RU (1) RU2039699C1 (ru)
ZA (1) ZA875721B (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2175636C2 (ru) * 1996-04-11 2001-11-10 Снампрогетти С.П.А. Устройство для осуществления частичного окисления и способ частичного окисления
RU2402596C2 (ru) * 2005-05-02 2010-10-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения синтез-газа и система для его осуществления
RU2465193C2 (ru) * 2007-11-23 2012-10-27 Эни С.П.А. Способ получения синтез-газа из жидких и газообразных углеводородов
RU2598460C2 (ru) * 2011-07-29 2016-09-27 Оксеа Корпорейшн Усовершенствованный способ оксосинтеза и способ производства синтез-газа из отходов масел

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888031A (en) * 1988-05-26 1989-12-19 Shell Oil Company Process for partial oxidation of a liquid or solid and/or a gaseous hydrocarbon-containing fuel
US5087271A (en) * 1990-11-19 1992-02-11 Texaco Inc. Partial oxidation process
DK0595472T3 (da) * 1992-10-22 1997-09-22 Texaco Development Corp Miljømæssigt acceptabel fremgangsmåde til bortskaffelse af affaldsplastmaterialer
EG20966A (en) * 1995-06-06 2000-07-30 Shell Int Research A method for flame stabilization in a process for preparing synthesis gas
US7066973B1 (en) 1996-08-26 2006-06-27 Nuvera Fuel Cells Integrated reformer and shift reactor
US6126908A (en) * 1996-08-26 2000-10-03 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
US6245303B1 (en) 1998-01-14 2001-06-12 Arthur D. Little, Inc. Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels
US6269286B1 (en) * 1998-09-17 2001-07-31 Texaco Inc. System and method for integrated gasification control
US6221280B1 (en) 1998-10-19 2001-04-24 Alliedsignal Inc. Catalytic partial oxidation of hydrocarbon fuels to hydrogen and carbon monoxide
US6986797B1 (en) 1999-05-03 2006-01-17 Nuvera Fuel Cells Inc. Auxiliary reactor for a hydrocarbon reforming system
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
RU2160698C1 (ru) * 1999-06-01 2000-12-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Способ получения водорода и углеродного материала
DE10200639A1 (de) * 2002-01-10 2003-07-24 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
US6755355B2 (en) 2002-04-18 2004-06-29 Eastman Chemical Company Coal gasification feed injector shield with integral corrosion barrier
US6892654B2 (en) * 2002-04-18 2005-05-17 Eastman Chemical Company Coal gasification feed injector shield with oxidation-resistant insert
CA2489299A1 (en) 2002-06-13 2003-12-24 Darryl Pollica Preferential oxidation reactor temperature regulation
ITMI20041860A1 (it) * 2004-09-30 2004-12-30 Eni Spa Apparecchiatura per nebulizzare una corrente liquida con una corrente disperdente gassosa e miscelare il prodotto nebulizzato con un'ulteriore corrente gassosa adatta in apparecchiature per effettuare ossidazioni parziali catalitiche e relativo proce
RU2437830C2 (ru) * 2006-07-11 2011-12-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения синтез-газа
BRPI0712890A2 (pt) * 2006-07-14 2012-10-09 Shell Int Research processo para preparar uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono
WO2009095365A2 (en) 2008-01-28 2009-08-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to start-up a coal gasification reactor
CN105271115B (zh) * 2015-11-25 2018-06-26 华东理工大学 一种气态烃转化炉烧嘴

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1073523A (ru) * 1900-01-01
NL16272C (ru) * 1923-05-01
AT369345B (de) * 1973-05-08 1982-12-27 Texaco Development Corp Verfahren zur herstellung von synthesegas, reduktionsgas oder heizgas durch partialoxydation von normalerweise fluessigem kohlenwasserstoff
US4351647A (en) * 1980-07-14 1982-09-28 Texaco Inc. Partial oxidation process
US4443228A (en) * 1982-06-29 1984-04-17 Texaco Inc. Partial oxidation burner
EP0108427B1 (en) * 1982-09-02 1986-10-22 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Burner for the partial combustion of finely divided solid fuel
US4502633A (en) * 1982-11-05 1985-03-05 Eastman Kodak Company Variable capacity gasification burner
US4493230A (en) * 1983-01-24 1985-01-15 Hughes Enoch A Apparatus to open and close a meter ring
US4525175A (en) * 1983-05-31 1985-06-25 Texaco Inc. High turn down burner for partial oxidation of slurries of solid fuel
US4443230A (en) * 1983-05-31 1984-04-17 Texaco Inc. Partial oxidation process for slurries of solid fuel
GB8318195D0 (en) * 1983-07-05 1983-08-03 Shell Int Research Burner
GB2151348B (en) * 1983-12-09 1986-08-06 Shell Int Research Burner and process for producing synthesis gas from hydrocarbon fuel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник азотчика. М.: Химия, 1986, с.107-108. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2175636C2 (ru) * 1996-04-11 2001-11-10 Снампрогетти С.П.А. Устройство для осуществления частичного окисления и способ частичного окисления
RU2402596C2 (ru) * 2005-05-02 2010-10-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения синтез-газа и система для его осуществления
RU2465193C2 (ru) * 2007-11-23 2012-10-27 Эни С.П.А. Способ получения синтез-газа из жидких и газообразных углеводородов
RU2598460C2 (ru) * 2011-07-29 2016-09-27 Оксеа Корпорейшн Усовершенствованный способ оксосинтеза и способ производства синтез-газа из отходов масел

Also Published As

Publication number Publication date
AU7651587A (en) 1988-02-11
PT85471B (pt) 1994-10-31
CN1006629B (zh) 1990-01-31
CS265245B2 (en) 1989-10-13
CS577987A2 (en) 1989-01-12
NO873239D0 (no) 1987-08-03
EP0255748B1 (en) 1991-10-16
IN169781B (ru) 1991-12-21
AU590106B2 (en) 1989-10-26
NO171011C (no) 1993-01-13
JPS6343996A (ja) 1988-02-25
ZA875721B (en) 1988-03-30
US4789384A (en) 1988-12-06
CA1288598C (en) 1991-09-10
NO171011B (no) 1992-10-05
ES2025139B3 (es) 1992-03-16
JP2587242B2 (ja) 1997-03-05
EP0255748A3 (en) 1988-09-07
PT85471A (pt) 1988-08-17
EP0255748A2 (en) 1988-02-10
DE3773791D1 (de) 1991-11-21
GB8619076D0 (en) 1986-09-17
CN87105249A (zh) 1988-02-17
NO873239L (no) 1988-02-08
DD261350A5 (de) 1988-10-26
BR8703954A (pt) 1988-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2039699C1 (ru) Способ получения синтез-газа
EP0772568B1 (en) A process for the manufacture of synthesis gas by partial oxidation of a gaseous hydrocarbon-containing fuel using a multi-orifice (co-annular) burner
JP2640979B2 (ja) 液体もしくは固体および/または気体の炭火水素含有燃料の部分酸化方法
SU1766282A3 (ru) Способ неполного окислени углеводородного топлива
CA1269842A (en) Process for producing synthesis gas from hydrocarbon fuel
US4999029A (en) Preparation of synthesis gas by partial oxidation
JPS58213089A (ja) 石炭−水−懸濁液の部分酸化により合成ガスを製造するための方法及び装置
CN208898501U (zh) 用于生产合成气的燃烧器
JP2002147720A (ja) 部分酸化法用予備混合バーナブロック
US4272256A (en) Method for heating oxygen containing gas in conjunction with a gasification system
US1965770A (en) Production of acetylene
US4411670A (en) Production of synthesis gas from heavy hydrocarbon fuels containing high metal concentrations
US4006099A (en) Manufacture of gaseous mixtures comprising hydrogen and carbon monoxide
US4483690A (en) Apparatus for production of synthesis gas from heavy hydrocarbon fuels containing high metal concentrations
EP0134858B1 (en) Production of synthesis gas from heavy hydrocarbon fuels containing high metal concentrations
US4411671A (en) Production of synthesis gas from heavy hydrocarbon fuels containing high metal concentrations
GB2219003A (en) Process for partial oxidation of a liquid or solid and/or gaseous hydrocarbon-containing fuel
CA2195554C (en) A process for the manufacture of synthesis gas by partial oxidation of a gaseous hydrocarbon-containing fuel using a multi-orifice (co-annular) burner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060804