RU2361809C2 - Method of obtaining synthetic gas and device to this end - Google Patents
Method of obtaining synthetic gas and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361809C2 RU2361809C2 RU2007136157/15A RU2007136157A RU2361809C2 RU 2361809 C2 RU2361809 C2 RU 2361809C2 RU 2007136157/15 A RU2007136157/15 A RU 2007136157/15A RU 2007136157 A RU2007136157 A RU 2007136157A RU 2361809 C2 RU2361809 C2 RU 2361809C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- carbon dioxide
- combustion chamber
- synthesis gas
- chamber
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 190
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 184
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 125
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 95
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 90
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 74
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 72
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 61
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 122
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 117
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- KDRIEERWEFJUSB-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;methane Chemical compound C.O=C=O KDRIEERWEFJUSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 49
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 49
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-BJUDXGSMSA-N carbon-11 Chemical compound [11C] OKTJSMMVPCPJKN-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья, а именно к способам получения синтез-газа, в частности к способу получения синтез-газа путем некаталитической конверсии природного газа.The invention relates to the field of hydrocarbon processing, in particular to methods for producing synthesis gas, in particular to a method for producing synthesis gas by non-catalytic conversion of natural gas.
В настоящее время различают три основных способа окислительной конверсии метана в синтез-газ:Currently, there are three main methods for the oxidative conversion of methane to synthesis gas:
паровая конверсияsteam conversion
парциальное окисление кислородомpartial oxygenation
углекислотная конверсия метанаcarbon dioxide methane conversion
Как следует из уравнений (1)-(3), количественный состав образующегося синтез-газа в этих реакциях различный. Потребность в синтез-газе того или иного состава определяется его последующим техническим назначением. Действующие в промышленности и разрабатываемые технологии получения синтез-газа требуют в основном применения высоких температур и давлений. Паровую конверсию, предварительно очищенного от серы с помощью ZnO или цеолитов природного газа, проводят на никелевом катализаторе при 900-1000°С. При более низкой температуре не достигается равновесие в первой из приведенных выше реакций. Однако высокая стоимость перегретого пара, образование избыточных количеств СО2 и получаемый состав синтез-газа, неудобный для синтеза углеводородов, являются существенными недостатками этого способа переработки [Арутюнов B.C., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. - М.: Наука, 1998. - 361].As follows from equations (1) - (3), the quantitative composition of the resulting synthesis gas in these reactions is different. The need for synthesis gas of one or another composition is determined by its subsequent technical purpose. The syngas production technologies that are being developed in industry and are being developed require mainly the use of high temperatures and pressures. Steam conversion, previously purified from sulfur using ZnO or natural gas zeolites, is carried out on a nickel catalyst at 900-1000 ° C. At lower temperatures, equilibrium is not achieved in the first of the above reactions. However, the high cost of superheated steam, the formation of excess amounts of CO 2 and the resulting synthesis gas composition, inconvenient for the synthesis of hydrocarbons, are significant disadvantages of this processing method [Arutyunov BC, Krylov OV Oxidative transformations of methane. - M .: Nauka, 1998. - 361].
Процесс парциальной окислительной кислородной конверсии чаще проводят при повышенных давлениях. Так в пилотных реакторах без пара при давлении 3 МПа температура процесса превышает 1000°С [Арутюнов B.C., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. - М.: Наука, 1998. - 361]. Процесс ведется на различных катализаторах, нанесенных на носители. К недостаткам метода парциального окисления следует отнести высокую стоимость кислорода (около 50% общей стоимости получения синтез-газа), взрывоопасность, возможность разрушения катализатора за счет локальных перегревов, возможность образования углерода, что приводит к отравлению катализаторов коксом [Крылов О.В. Углекислотная конверсия метана в синтез-газ. Российский Химический Журнал, том XLIV (2000), №1. Катализ на пути в XXI век. Выпуск 1, с.19-33].The process of partial oxidative oxygen conversion is often carried out at elevated pressures. So in pilot reactors without steam at a pressure of 3 MPa, the process temperature exceeds 1000 ° C [Arutyunov B.C., Krylov O.V. Oxidative transformations of methane. - M .: Nauka, 1998. - 361]. The process is carried out on various catalysts supported on carriers. The disadvantages of the partial oxidation method include the high cost of oxygen (about 50% of the total cost of producing synthesis gas), explosion hazard, the possibility of destruction of the catalyst due to local overheating, the possibility of carbon formation, which leads to poisoning of the catalysts with coke [O. Krylov Carbon dioxide conversion of methane to synthesis gas. Russian Chemical Journal, Volume XLIV (2000), No. 1. Catalysis on the way to the 21st century. Issue 1, pp. 19-33].
В последнее время для получения синтез-газа все большее внимание уделяется процессам некаталитического парциального окисления углеводородов кислородом, в частности, кислородом воздуха в химических реакторах, созданных на базе ракетных технологий [Колбановский Ю.А. Некоторые вопросы создания экологически чистых топлив для карбюраторных двигателей // Нефтехимия, 2002, том 42, №2, с.154-159].Recently, to obtain synthesis gas, more and more attention has been paid to the processes of non-catalytic partial oxidation of hydrocarbons by oxygen, in particular, atmospheric oxygen in chemical reactors created on the basis of rocket technologies [Kolbanovsky Yu.A. Some issues of creating environmentally friendly fuels for carburetor engines // Petrochemistry, 2002, Volume 42, No. 2, p.154-159].
Основным недостатком процесса некаталитического парциального окисления метана является необходимость использования не оптимальных для получения синтез-газа по реакции (1) технологических режимов из-за конкуренции нескольких реакций. Это обстоятельство приводит к тому, что процесс необходимо вести при малых α, при которых выход синтез-газа не достигает максимально возможного и, кроме того, необходимо принимать дополнительные меры для подавления высокого выхода альтернативной реакции с получением углерода (сажи)The main disadvantage of the process of non-catalytic partial oxidation of methane is the need to use technological modes that are not optimal for producing synthesis gas by reaction (1) due to the competition of several reactions. This circumstance leads to the fact that the process must be carried out at small α, at which the synthesis gas yield does not reach the maximum possible and, in addition, additional measures must be taken to suppress the high yield of the alternative reaction to produce carbon (soot)
Недостатком процесса парциального окисления метана кислородом воздуха является также получение «бедного», разбавленного азотом воздуха синтез-газа. Так состав синтез-газа при парциальном окислении метана воздухом более чем в 5 раз разбавлен азотом по сравнению с составом синтез-газа, получаемого при парциальном окислении метана чистым кислородом. Это усложняет технологическую схему получения из «бедного» синтез-газа любых целевых продуктов, увеличивает объемы и металлоемкость оборудования и значительно увеличивает стоимость оборудования, что является существенным недостатком процесса парциального окисления метана кислородом воздуха.The disadvantage of the partial oxidation of methane by atmospheric oxygen is also the production of “poor” synthesis gas diluted with nitrogen in the air. Thus, the composition of the synthesis gas in the partial oxidation of methane by air is more than 5 times diluted with nitrogen compared to the composition of the synthesis gas obtained in the partial oxidation of methane with pure oxygen. This complicates the technological scheme for obtaining any target products from the “poor” synthesis gas, increases the volume and metal consumption of the equipment, and significantly increases the cost of equipment, which is a significant drawback of the process of partial oxidation of methane by atmospheric oxygen.
В последние годы возросло внимание к углекислотной конверсии метана в связи с поисками новых способов получения синтез-газа. Известен так называемый процесс Калкор - конверсия природного или нефтяного газа в присутствии С02 на катализаторах [Tenner S. // Hydrocarbons Processing. 1985. Vol.64. P.106.; Seshan К., Lercher A. // Carbon dioxide chemistry / Ed. J.P. Prailer, C.M. Prailer. Stockholm: Roy.Inst.Chem. 1994. P.71-91]. Получают СО и Н2 с примесью СН4 не менее 0,1%. Однако большой трудностью промышленной реализации приведенной выше реакции (3) является зауглероживание металлических катализаторов, хотя оба компонента реакции дешевы.In recent years, there has been increased attention to the carbon dioxide conversion of methane in connection with the search for new methods for producing synthesis gas. Known so-called Kalkor process - conversion of natural gas or petroleum in the presence of C0 2 catalysts [Tenner S. // Hydrocarbons Processing. 1985. Vol. 64. P.106 .; Seshan K., Lercher A. // Carbon dioxide chemistry / Ed. JP Prailer, CM Prailer. Stockholm: Roy.Inst.Chem. 1994. P.71-91]. Get CO and H 2 mixed with CH 4 at least 0.1%. However, the great difficulty in industrial implementation of the above reaction (3) is the carbonization of metal catalysts, although both components of the reaction are cheap.
Большие трудности в практической реализации всех способов конверсии метана связаны со значительными тепловыми эффектами процессов. Эндотермичность реакций (1) и (3) и экзотермичность реакции (2) создают проблему подвода или отвода тепла. Одним из путей решения проблемы, связанной с подводом и отводом тепла при получении синтез-газа, является разработка комбинированной конверсии метана.Great difficulties in the practical implementation of all methane conversion methods are associated with significant thermal effects of the processes. The endothermicity of reactions (1) and (3) and the exothermicity of reaction (2) create a problem of supply or removal of heat. One of the ways to solve the problem associated with the supply and removal of heat in the production of synthesis gas is to develop a combined methane conversion.
Известно изобретение по патенту СССР №1831468, МКИ 5 С01В 3/38 «Способ получения синтез-газа из углеводородного сырья», которое включает смешение углеводородного сырья и окислителя - кислорода или кислородсодержащего газа или пара и конверсию полученной смеси в присутствии монолитного катализатора при температуре, которая в реакционной зоне не менее чем на 93°С ниже точки самовоспламенения смеси, а скорость ввода смеси в реакционную зону превышает скорость процесса проскока пламени. Известный способ требует использования высокоселективного катализатора. Основными недостатками изобретения по патенту СССР №1831468 является высокая стоимость катализатора и перегретого пара, возможность разрушения катализатора за счет локальных перегревов, возможность образования сажи и избыточных количеств СО2, а также получаемый состав синтез-газа неудобен для синтеза углеводородов.The invention is known according to the USSR patent No. 1831468, MKI 5 C01B 3/38 “Method for producing synthesis gas from hydrocarbon feedstocks”, which includes mixing a hydrocarbon feedstock and an oxidizing agent — oxygen or an oxygen-containing gas or vapor and converting the resulting mixture in the presence of a monolithic catalyst at a temperature which in the reaction zone is not less than 93 ° C lower than the self-ignition point of the mixture, and the rate of introduction of the mixture into the reaction zone exceeds the rate of the flame-through process. The known method requires the use of a highly selective catalyst. The main disadvantages of the invention according to USSR patent No. 1831468 are the high cost of the catalyst and superheated steam, the possibility of destruction of the catalyst due to local overheating, the possibility of the formation of soot and excessive amounts of CO 2 , and the resulting synthesis gas composition is inconvenient for the synthesis of hydrocarbons.
Известны также способ и устройство смешанного риформинга СН4+О2+Н2O в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора, по патенту США №5980782, МКИ С01В 3/24, 1999 г., в котором газообразные компоненты предварительно подогревают и инжектируют в зону реакции за период меньший, чем время самовоспламенения, т.е. меньше чем 9 миллисекунд со скоростью от 8 до 333 м/с. Полученный синтез-газ охлаждают и направляют для дальнейшей переработки.Also known is a method and device for mixed reforming of CH 4 + O 2 + H 2 O in a fluidized-bed reactor, US Pat. No. 5,980,782, MKI C01B 3/24, 1999, in which gaseous components are preheated and injected into the reaction zone for a period shorter than the self-ignition time, i.e. less than 9 milliseconds at a speed of 8 to 333 m / s. The resulting synthesis gas is cooled and sent for further processing.
Основным недостатком изобретения по патенту США №5980782 является необходимость использования катализатора.The main disadvantage of the invention according to US patent No. 5980782 is the need to use a catalyst.
Известен способ получения синтез-газа по патенту РФ №2096313, МКИ 6 С01В 3/36, в котором исключается применение катализаторов. Известный способ осуществляют в следующем порядке:A known method of producing synthesis gas according to the patent of Russian Federation No. 2096313, MKI 6 C01B 3/36, in which the use of catalysts is excluded. The known method is carried out in the following order:
- предварительно смешивают углеводородное сырье с воздухом до α=0,5-0,8;- pre-mixed hydrocarbon feed with air to α = 0.5-0.8;
- нагревают полученную смесь до температуры 200-450°С;- heat the mixture to a temperature of 200-450 ° C;
- подают нагретую смесь в объем цилиндра двигателя внутреннего сгорания компрессионного типа при движении поршня к нижней мертвой точке;- serves the heated mixture into the cylinder volume of the compression-type internal combustion engine when the piston moves to bottom dead center;
- при сжатии смеси в объеме цилиндра движением поршня к верхней мертвой точке до ее самовоспламенения и получения температуры 1300-2300°С на период 10-2-10-3 с осуществляют парциальное окисление углеводородного сырья;- when the mixture is compressed in the cylinder volume by moving the piston to the top dead center until it ignites and obtains a temperature of 1300-2300 ° C for a period of 10 -2 -10 -3 s, partial oxidation of the hydrocarbon feedstock is carried out;
- далее охлаждают полученные продукты процесса окисления, расширяя их при движении поршня к нижней мертвой точке;- further cooling the obtained products of the oxidation process, expanding them when the piston moves to bottom dead center;
- при движении поршня к верхней мертвой точке выводят продукты процесса, содержащие синтез-газ.- when the piston moves to the top dead center, process products containing synthesis gas are removed.
Описанный цикл повторяют с частотой, превышающей 350 мин-1.The described cycle is repeated with a frequency exceeding 350 min -1 .
Основным недостатком способа по патенту РФ №2096313 является отсутствие непрерывности процесса получения синтез-газа из-за его цикличности, что снижает производительность процесса, а также получение «бедного», разбавленного азотом воздуха синтез-газа.The main disadvantage of the method according to the patent of the Russian Federation No. 2096313 is the lack of continuity of the synthesis gas production process due to its cyclical nature, which reduces the productivity of the process, as well as the production of “poor” synthesis gas diluted with nitrogen air.
Известно устройство для получения синтез-газа по патенту РФ №2096313, МКИ 6 С01В 3/36, с помощью которого осуществляют описанный выше способ получения синтез-газа. Устройство основано на двигателе внутреннего сгорания компрессионного типа, цилиндр которого представляет собой замкнутый реакционный объем, в котором размещен поршень. Впускной и выпускной клапаны размещены в зоне верхней мертвой точки цилиндра, при этом впускной клапан связан со смесителем окислителя и углеводородного сырья и устройством их подогрева, а выпускной клапан связан с приемником продуктов окисления. Поршень цилиндра через кривошипно-шатунный механизм связан с приводом.A device for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2096313, MKI 6 C01B 3/36 is known, using which the method for producing synthesis gas described above is carried out. The device is based on a compression type internal combustion engine, the cylinder of which is a closed reaction volume in which the piston is placed. The inlet and outlet valves are located in the top dead center zone of the cylinder, while the inlet valve is connected to the oxidizer and hydrocarbon feed mixer and their heating device, and the exhaust valve is connected to the oxidation product receiver. The piston of the cylinder is connected to the drive through a crank mechanism.
Описанное устройство для получения синтез-газа работает циклично с частотой движения поршня в цилиндре не менее 350 мин-1. Меньшая частота цикла приводит к относительно меньшей скорости сжатия, которая не обеспечивает самовоспламенения рабочей смеси.The described device for producing synthesis gas operates cyclically with a piston movement frequency in the cylinder of at least 350 min -1 . A lower cycle frequency leads to a relatively lower compression rate, which does not provide self-ignition of the working mixture.
Основным недостатком известного устройства для получения синтез-газа по патенту РФ №2096313 является невозможность обеспечить непрерывность процесса образования синтез-газа, что снижает производительность процесса его получения.The main disadvantage of the known device for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2096313 is the inability to ensure the continuity of the process of formation of synthesis gas, which reduces the productivity of the process of obtaining it.
Известен также способ получения синтез-газа по патенту РФ №2120913, МКИ 6 С01В 3/36, который включает парциальное окисление углеводородного сырья кислородом воздуха в объеме цилиндра двигателя внутреннего сгорания при соотношении количества кислорода к количеству углеводородного сырья α=0,4-0,5. При этом, в момент положения поршня в верхней мертвой точке, часть смеси углеводородного сырья с воздухом при отношении количества кислорода к количеству углеводородного сырья α=0,8-1,2 в количестве 5-10% от объема исходной смеси изолированно от нее подвергают воспламенению и глубокому окислению. Далее смешивают продукты глубокого окисления с исходной смесью в рабочем объеме цилиндра и воспламеняют ее. Расширяют и охлаждают продукты процесса при движении поршня к нижней мертвой точке, выводят продукты процесса, содержащие синтез-газ, из реакционной зоны при движении поршня к верхней мертвой точке. Затем цикл повторяют. Благодаря тому, что в известном способе часть углеводородного сырья с воздухом при α=0,8-1,2 в количестве 5-10% объема исходной смеси при положении поршня в верхней мертвой точке подвергают предварительному воспламенению и глубокому окислению изолированно от основного объема смеси, а затем эту часть впрыскивают высокоэнергетичной струей в основной объем смеси, в рабочем объеме цилиндра исходная смесь подвергается интенсивному перемешиванию и воспламенению, достигается повышение производительности данного способа получения синтез-газа.There is also a known method of producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2120913, MKI 6 C01B 3/36, which includes the partial oxidation of hydrocarbons by atmospheric oxygen in the cylinder volume of an internal combustion engine with a ratio of oxygen to hydrocarbon α = 0.4-0, 5. At the same time, at the moment of piston position at top dead center, part of the mixture of hydrocarbon feedstock with air with the ratio of the amount of oxygen to the amount of hydrocarbon feedstock α = 0.8-1.2 in the amount of 5-10% of the volume of the feed mixture is subjected to ignition in isolation from it and deep oxidation. Next, deep oxidation products are mixed with the initial mixture in the working volume of the cylinder and ignited. The products of the process are expanded and cooled when the piston moves to the bottom dead center, the process products containing synthesis gas are removed from the reaction zone when the piston moves to the top dead center. Then the cycle is repeated. Due to the fact that in the known method, part of the hydrocarbon feed with air at α = 0.8-1.2 in the amount of 5-10% of the volume of the initial mixture with the piston at top dead center is subjected to preliminary ignition and deep oxidation isolated from the main volume of the mixture, and then this part is injected with a high-energy jet into the main volume of the mixture, in the working volume of the cylinder the initial mixture is intensively mixed and ignited, and the productivity of this method for producing synthesis gas is improved.
Основным недостатком известного способа получения синтез-газа по патенту РФ №2120913 является отсутствие непрерывности процесса конверсии из-за его цикличности, что снижает производительность, а также получение «бедного», разбавленного азотом воздуха синтез-газа и невозможность регулирования состава получаемого синтез-газа.The main disadvantage of the known method of producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2120913 is the lack of continuity of the conversion process due to its cyclical nature, which reduces productivity, as well as the production of "poor" synthesis gas diluted with nitrogen air and the inability to control the composition of the resulting synthesis gas.
Известна установка для получения синтез-газа по патенту РФ №2120913, МКИ 6 С01В 3/36, с помощью которой осуществляют описанный выше способ получения синтез-газа. Установка содержит основанный на двигателе внутреннего сгорания химический реактор сжатия, включающий цилиндр и камеру предварительного воспламенения. В цилиндре размещен поршень и впускной клапан, через который в цилиндр и в камеру предварительного воспламенения подают смесь углеводородного сырья с воздухом. На цилиндре установлен выпускной клапан, который предназначен для вывода продуктов процесса. Камера предварительного воспламенения имеет отдельный клапан, через который подают воздух до достижения в камере значения α=0,8-1,2. Объем предварительной камеры воспламенения составляет 5% от объема цилиндра при положении поршня в верхней мертвой точке.A known installation for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2120913, MKI 6 C01B 3/36, with the help of which the method for producing synthesis gas described above is carried out. The installation comprises a chemical compression reactor based on an internal combustion engine, including a cylinder and a pre-ignition chamber. A piston and an inlet valve are placed in the cylinder, through which a mixture of hydrocarbon feed with air is fed into the cylinder and into the pre-ignition chamber. An exhaust valve is installed on the cylinder, which is designed to output process products. The pre-ignition chamber has a separate valve through which air is supplied until the value α = 0.8-1.2 is reached in the chamber. The volume of the preliminary ignition chamber is 5% of the cylinder volume with the piston position at top dead center.
В процессе получения синтез-газа при положении поршня вблизи верхней мертвой точки углеводородвоздушную смесь указанного состава в камере предварительного воспламенения подвергают воспламенению от искры. Далее высокоэнергетичная струя сильно турбулизованного газа вбрасывается со скоростью около 10-3 м/с в рабочий объем цилиндра в течение 10-3-10-2 с. В рабочем объеме цилиндра исходная смесь подвергается смешению с продуктами глубокого окисления и воспламенению, происходит процесс парциального окисления. При движении поршня в цилиндре к нижней мертвой точке происходит расширение продуктов процесса, их охлаждение и закалка. При последующем движении поршня к верхней мертвой точке продукты процесса выводят из цилиндра через выпускной клапан. Подачу в цилиндр и в камеру предварительного воспламенения свежей рабочей смеси производят при движении поршня к нижней мертвой точке и открытии впускных клапанов.In the process of producing synthesis gas when the piston is near the top dead center, the hydrocarbon-air mixture of the specified composition in the pre-ignition chamber is ignited by a spark. Next, a high-energy jet of highly turbulized gas is thrown at a speed of about 10 -3 m / s into the cylinder working volume for 10 -3 -10 -2 s. In the working volume of the cylinder, the initial mixture is mixed with products of deep oxidation and ignition, a partial oxidation process occurs. When the piston moves in the cylinder to the bottom dead center, the process products expand, cool and quench. With the subsequent movement of the piston to the top dead center, the process products are removed from the cylinder through the exhaust valve. A fresh working mixture is fed into the cylinder and into the preliminary ignition chamber when the piston moves to the bottom dead center and the intake valves are opened.
Основным недостатком установки для получения синтез-газа по патенту РФ №2120913 является отсутствие возможности достижения непрерывного процесса конверсии углеводородного сырья вследствие его цикличности, что снижает производительность получения синтез-газа, кроме этого, известная установка недостаточно надежна и недостаточно долговечна, так как ее работа связана с циклическим движением основных деталей, таких как поршень, кривошип и клапаны.The main disadvantage of the installation for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2120913 is the inability to achieve a continuous process for the conversion of hydrocarbon raw materials due to its cyclical nature, which reduces the production rate of synthesis gas, in addition, the known installation is not reliable enough and not durable enough, since its operation is connected with cyclic movement of key parts such as piston, crank and valves.
Известен также способ получения синтез-газа по патенту РФ №2191743, МКИ 6 С01В 3/36, В01J 7/00, принятый в качестве ближайшего аналога заявляемого способа. Способ получения синтез-газа включает смешивание углеводородного сырья с воздухом в соотношении, соответствующем коэффициенту избытка окислителя α менее 1, принудительное воспламенение воздушно-углеводородной смеси и парциальное окисление углеводородного сырья кислородом воздуха в реакционной зоне, расширение и охлаждение с последующим выводом продуктов процесса, содержащих синтез-газ, и введение новой порции углеводородного сырья и воздуха, при этом подогрев углеводородного сырья и воздуха осуществляют при повышенных давлении и температуре, на 50-100°С ниже температуры самовоспламенения их смеси, процесс парциального окисления углеводородного сырья проводят в проточной камере горения, при этом принудительное воспламенение проводят при коэффициенте избытка окислителя α=0,6-0,7 и после прогрева проточной камеры горения соотношение кислорода к углеводородному сырью доводят до уровня α=0,30-0,56. При этом процесс охлаждения продуктов парциального окисления, выходящих из реакционной зоны, проводят со скоростью не менее 3000°С/с.There is also a method of producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2191743, MKI 6 C01B 3/36, B01J 7/00, adopted as the closest analogue of the proposed method. A method for producing synthesis gas involves mixing hydrocarbon feed with air in a ratio corresponding to an oxidizer excess coefficient α less than 1, forced ignition of the air-hydrocarbon mixture and partial oxidation of the hydrocarbon feed with atmospheric oxygen in the reaction zone, expansion and cooling, followed by withdrawal of process products containing synthesis gas and the introduction of a new portion of hydrocarbon feed and air, while heating the hydrocarbon feed and air is carried out at elevated pressure and t at a temperature of 50-100 ° C lower than the temperature of self-ignition of their mixture, the partial oxidation of hydrocarbon materials is carried out in a flow chamber, while forced ignition is carried out at an oxidizer excess coefficient of α = 0.6-0.7, and after warming the flow chamber of combustion, the ratio oxygen to hydrocarbon feed is adjusted to the level α = 0.30-0.56. In this case, the process of cooling the products of partial oxidation exiting the reaction zone is carried out at a rate of at least 3000 ° C / s.
Основным недостатком ближайшего аналога является получение «бедного», сильно разбавленного азотом воздуха, синтез-газа. К недостаткам прототипа следует отнести и невозможность регулирования соотношения СО/Н2 в получаемом синтез-газе.The main disadvantage of the closest analogue is the production of "poor" synthesis gas, heavily diluted with nitrogen air. The disadvantages of the prototype include the inability to control the ratio of CO / H 2 in the resulting synthesis gas.
Известна установка для получения синтез-газа по патенту РФ №2191743, МКИ 7 С01В 3/34, В01J 7/00, которая принята в качестве ближайшего аналога заявляемого устройства. С помощью известной установки осуществляют описанный выше способ получения синтез-газа. Устройство для получения синтез-газа включает камеру парциального окисления углеводородного сырья кислородом воздуха, смеситель, систему расширения и охлаждения продуктов парциального окисления и вывода синтез-газа, снабжено системой предварительного подогрева углеводородного сырья и воздуха, регулятором расхода углеводородного сырья, при этом камера парциального окисления углеводородного сырья содержит средство воспламенения и выполнена в виде проточной камеры горения, ко входу которой через антипроскоковую решетку пристыкован смеситель, а к смесителю подключены подводящие трубы углеводородного сырья и воздуха, подводящие трубы охвачены с зазором рекуператорным патрубком, один конец которого состыкован с выходом из проточной камеры горения, а другой, открытый конец рекуператорного патрубка сообщается с полостью теплообменника, который выполнен в виде оболочки, охватывающей рекуператорный патрубок, образуя замкнутое пространство для расширения и охлаждения продуктов процесса парциального окисления, кроме этого, в теплообменнике установлены трубчатый нагреватель углеводородного сырья и трубчатый нагреватель воздуха, при этом к одному концу трубчатого нагревателя углеводородного сырья подключен регулятор расхода углеводородного сырья, а другой конец через упомянутую подводящую трубу связан со смесителем, один конец трубчатого нагревателя воздуха подключен к источнику воздуха, а другой конец через подводящую трубу связан со смесителем, вместе с тем теплообменник снабжен штуцером для вывода из его полости синтез-газа.A known installation for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2191743, MKI 7 С01В 3/34, В01J 7/00, which is adopted as the closest analogue of the claimed device. Using a known installation, the method for producing synthesis gas described above is carried out. A device for producing synthesis gas includes a partial oxidation chamber for hydrocarbon feed with atmospheric oxygen, a mixer, an expansion and cooling system for partial oxidation products and synthesis gas outlet, is equipped with a pre-heating system for hydrocarbon feed and air, a flow controller for hydrocarbon feed, and a partial oxidation chamber for hydrocarbon the raw material contains an ignition agent and is made in the form of a flowing combustion chamber, to the entrance of which it is docked through the anti-slip grating the mixer, and the supply pipes of hydrocarbon feedstock and air are connected to the mixer, the supply pipes are covered with a gap by a recuperator pipe, one end of which is connected to the outlet from the combustion flow chamber, and the other, the open end of the recuperator pipe communicates with the cavity of the heat exchanger, which is made in the form of a shell, covering the recuperator pipe, forming an enclosed space for expansion and cooling of the products of the partial oxidation process, in addition, a tubular heater is installed in the heat exchanger a hydrocarbon feedstock and a tubular air heater, while a flow regulator of hydrocarbon feeds is connected to one end of the tubular hydrocarbon heater, and the other end is connected to the mixer through the inlet pipe, one end of the tubular air heater is connected to the air source, and the other end is through the inlet pipe connected to the mixer, however, the heat exchanger is equipped with a fitting for the output of synthesis gas from its cavity.
В проточной камере горения размещен стабилизатор процесса парциального окисления углеводородного сырья кислородом воздуха, выполненный в виде теплоемких вставок из жаропрочных материалов, например керамики, образующих многоканальный проток для продуктов окисления.In the flow chamber of the combustion, a stabilizer of the partial oxidation of hydrocarbons by atmospheric oxygen is arranged in the form of heat-sensitive inserts made of heat-resistant materials, such as ceramics, which form a multi-channel duct for oxidation products.
Стенка проточной камеры горения охвачена с зазором герметической оболочкой, образующей воздушную прослойку охлаждения, снабженную штуцером ввода воздуха, а оболочка теплообменника выполнена двухслойной пустотелой и ее полость с одной стороны связана с воздушной прослойкой охлаждения проточной камеры горения, а с другой стороны связана с трубчатым нагревателем воздуха, расположенным в теплообменнике.The wall of the flow-through combustion chamber is enclosed with a gap by a hermetic shell forming an air cooling layer provided with an air inlet fitting, and the heat exchanger shell is made of a two-layer hollow and its cavity is connected on one side with the air cooling layer of the combustion flow chamber and, on the other hand, connected with a tubular air heater located in the heat exchanger.
Стенка рекуператорного патрубка выполнена пустотелой и ее замкнутая полость с одного конца патрубка связана с полостью воздушной прослойки охлаждения проточной камеры горения, а с другого конца связана с подводящей трубой воздуха, подключенной к смесителю.The wall of the recuperator pipe is hollow and its closed cavity is connected at one end of the pipe to the cavity of the air layer for cooling the flow chamber of the combustion, and at the other end it is connected to the air supply pipe connected to the mixer.
Основным недостатком устройства для получения синтез-газа по патенту РФ №2191743 является невозможность организации оптимального процесса получения синтез-газа при парциальном окислении углеводородов в однокамерном устройстве вследствие конкурирующих реакций.The main disadvantage of the device for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2191743 is the impossibility of organizing the optimal process for producing synthesis gas in the partial oxidation of hydrocarbons in a single-chamber device due to competing reactions.
Перспективным направлением конверсии метана является двухстадийный процесс - «глубокое окисление СН4 + некаталитическая углекислотная конверсия», в котором реализуется автотермичность процесса за счет комбинированного подхода, где экзотермическая стадия полного окисления метана сочетается с эндотермической стадией углекислотной конверсии.A promising direction for methane conversion is a two-stage process - “deep oxidation of CH 4 + non-catalytic carbon dioxide conversion”, in which the process is autothermal due to the combined approach, where the exothermic stage of complete methane oxidation is combined with the endothermic stage of carbon dioxide conversion.
Задачами заявляемого способа получения синтез-газа являются получение не разбавленного азотом воздуха синтез-газа (при использовании воздуха в качестве окислителя), повышение выхода синтез-газа, создание возможности регулирования соотношения СО/Н2, исключение из процесса получения синтез-газа конкурирующей реакции образования углерода (сажи, кокса), а также существенное сокращение выброса углекислого газа в атмосферу при производстве синтез-газа.The objectives of the proposed method for producing synthesis gas are the production of synthesis gas not diluted with nitrogen air (when using air as an oxidizing agent), increasing the yield of synthesis gas, creating the possibility of controlling the CO / H 2 ratio, and eliminating from the process of producing synthesis gas a competing reaction of formation carbon (soot, coke), as well as a significant reduction in the emission of carbon dioxide into the atmosphere in the production of synthesis gas.
Поставленные задачи перед способом получения синтез-газа решаются за счет комбинированного подхода к способу его получения, в котором экзотермическая стадия окисления метана сочетается с эндотермической стадией углекислотной конверсии.The tasks set for the method of producing synthesis gas are solved by a combined approach to the method of producing it, in which the exothermic stage of methane oxidation is combined with the endothermic stage of carbon dioxide conversion.
Способ получения синтез-газа включает в себя смешивание метана или природного газа с воздухом, принудительное воспламенение смеси с окислением метана кислородом воздуха в камере горения, при этом в камере горения осуществляют полное окисление метана, затем от продуктов процесса окисления и азота воздуха отделяют диоксид углерода, который после отделения смешивают с вновь подаваемым метаном, и в реакционной камере проводят углекислотную конверсию метана с получением синтез-газа.The method of producing synthesis gas includes mixing methane or natural gas with air, forced ignition of the mixture with oxidation of methane by atmospheric oxygen in the combustion chamber, while methane is completely oxidized in the combustion chamber, then carbon dioxide is separated from the products of the oxidation process and nitrogen of the air, which, after separation, is mixed with newly fed methane, and carbon dioxide methane conversion is carried out in the reaction chamber to produce synthesis gas.
Полное окисление метана кислородом воздуха проводят в проточной камере горения.The complete oxidation of methane by atmospheric oxygen is carried out in a flow chamber of combustion.
Смешивание метана с воздухом проводят в соотношении, соответствующем коэффициенту избытка окислителя более 1.Mixing methane with air is carried out in a ratio corresponding to an excess ratio of oxidizing agent of more than 1.
Перед проведением углекислотной конверсии метана смесь диоксида углерода и метана нагревают до температуры выше 500°С.Before carrying out the carbon dioxide conversion of methane, the mixture of carbon dioxide and methane is heated to a temperature above 500 ° C.
Для регулирования соотношения оксида углерода и водорода в синтез-газе перед проведением углекислотной конверсии метана в синтез-газ в смесь диоксида углерода и метана вводят воду.To control the ratio of carbon monoxide and hydrogen in the synthesis gas, water is introduced into the mixture of carbon dioxide and methane before carrying out the carbon dioxide conversion of methane to synthesis gas.
Температурный режим в камере углекислотной конверсии поддерживают за счет регулирования расхода метана или по длине камеры горения при изменении коэффициента избытка окислителя в пределах от 3 до 1,1.The temperature regime in the carbon dioxide conversion chamber is maintained by adjusting the methane consumption or along the length of the combustion chamber when the coefficient of excess of the oxidizing agent varies from 3 to 1.1.
Благодаря заявляемому способу получен технический результат, а именно получен «жирный», неразбавленный азотом воздуха синтез-газ, с повышенным выходом (98%), превышающим за один проход обычный способ парциального окисления, благодаря чему снижаются капитальные затраты в производствах, использующих синтез-газ в качестве сырья. Снижен выброс углекислого газа до 40 раз, получена возможность регулирования состава синтез-газа (соотношения СО/H2), а также в значительной степени (~ 25 раз) исключена из процесса конкурирующая реакция (4) получения углерода (сажи). На чертеже приведена схема способа получения синтез-газа из метана или природного газа.Thanks to the claimed method, a technical result is obtained, namely, a “fat” synthesis gas undiluted with air nitrogen, with an increased yield (98%) exceeding in one pass the conventional partial oxidation method, thereby reducing capital costs in plants using synthesis gas as a raw material. Carbon dioxide emissions are reduced by up to 40 times, the ability to control the composition of the synthesis gas (CO / H 2 ratio) is obtained, and the competing reaction (4) for the production of carbon (soot) is excluded from the process to a large extent (~ 25 times). The drawing shows a diagram of a method for producing synthesis gas from methane or natural gas.
Согласно заявляемому способу получения синтез-газа метан или природный газ и воздух при повышенном давлении подают в реактор-теплообменник 1, содержащий проточную камеру горения 2, антипроскоковую решетку 3 и смеситель 4. В смесителе 4 происходит смешивание метана с воздухом и смесь поступает в камеру горения 2, где смесь принудительно воспламеняют и проводят полное окисление воздушно-углеводородной смеси кислородом воздуха. При этом реализуют комбинированный подход, в котором экзотермическая стадия окисления метана сочетается с эндотермической стадией его углекислотной конверсии, т.е. производят передачу тепла за счет теплообмена от продуктов окисления камеры горения 2 реагентам стадии углекислотной конверсии, которую проводят в прямоточной реакционной камере углекислотной конверсии 15 реактора-теплообменника 1. Продукты окисления из камеры горения 2 поступают в теплообменник 8 для охлаждения за счет передачи тепла воздуху, который направляют на полное окисление метана в камеру горения 2. Охлажденные продукты окисления, содержащие воду, диоксид углерода и азот из теплообменника 8 направляют в систему выделения диоксида углерода 11. Выделенный диоксид углерода подают в теплообменник 12, в котором диоксид углерода нагревается за счет тепла выводимого синтез-газа из камеры углекислотной конверсии 15. Далее диоксид углерода подают в смеситель 13, в котором происходит смешение диоксида углерода с метаном и дополнительное нагревание смеси выше 500°С. При необходимости регулирования состава получаемого синтез-газа (соотношения СО/Н2) в смесь диоксида углерода с метаном в смеситель 13 подают воду, что позволяет за счет паровой конверсии по реакции (1) в камере углекислотной конверсии 15 получить необходимое соотношение СО/Н2.According to the inventive method for producing synthesis gas, methane or natural gas and air at an elevated pressure are supplied to a heat exchanger reactor 1 containing a flow through combustion chamber 2, an anti-slip grating 3 and a mixer 4. In mixer 4, methane is mixed with air and the mixture enters the combustion chamber 2, where the mixture is forced to ignite and complete oxidation of the air-hydrocarbon mixture with atmospheric oxygen is carried out. In this case, a combined approach is implemented in which the exothermic stage of methane oxidation is combined with the endothermic stage of its carbon dioxide conversion, i.e. produce heat transfer due to heat transfer from the oxidation products of the combustion chamber 2 to the reactants of the carbon dioxide conversion stage, which is carried out in the direct-flow reaction chamber of the carbon dioxide conversion 15 of the reactor-heat exchanger 1. The oxidation products from the combustion chamber 2 enter the heat exchanger 8 for cooling by transferring heat to air, which sent to the complete oxidation of methane in the combustion chamber 2. Cooled oxidation products containing water, carbon dioxide and nitrogen from the heat exchanger 8 are sent to the system for the release of dioxin and carbon 11. The separated carbon dioxide is fed to a heat exchanger 12, in which carbon dioxide is heated by the heat of the produced synthesis gas from the carbon dioxide conversion chamber 15. Next, carbon dioxide is fed to the mixer 13, in which the carbon dioxide is mixed with methane and the mixture is additionally heated above 500 ° C. If it is necessary to control the composition of the resulting synthesis gas (CO / H 2 ratio), water is supplied to the mixture of carbon dioxide and methane in the mixer 13, which makes it possible to obtain the necessary CO / H 2 ratio due to the steam conversion by reaction (1) in the carbon dioxide conversion chamber 15 .
Далее нагретую (паро)газовую смесь из смесителя 13 направляют в реакционную камеру углекислотной конверсии 15 реактора-теплообменника 1 для получения синтез-газа за счет углекислотной конверсии метана. Углекислотную конверсию метана проводят при температуре выше 700°С. Температурный режим в камере углекислотной конверсии 15 поддерживают за счет теплообмена с камерой горения 2 при регулировании расхода метана через штуцеры 7 по длине камеры горения 2 или за счет изменения коэффициента избытка окислителя в пределах от 3 до 1,1. Полученный синтез-газ поступает в теплообменник 12, в котором синтез-газ охлаждают за счет передачи тепла диоксиду углерода, диоксид углерода подают в смеситель 13, а синтез-газ направляют потребителю.Next, the heated (steam) gas mixture from the mixer 13 is sent to the reaction chamber of the carbon dioxide conversion 15 of the reactor-heat exchanger 1 to produce synthesis gas due to carbon dioxide conversion of methane. Carbon dioxide conversion of methane is carried out at a temperature above 700 ° C. The temperature regime in the carbon dioxide conversion chamber 15 is maintained by heat exchange with the combustion chamber 2 while regulating the flow of methane through the nozzles 7 along the length of the combustion chamber 2 or by changing the coefficient of excess oxidizer in the range from 3 to 1.1. The resulting synthesis gas enters the heat exchanger 12, in which the synthesis gas is cooled by transferring heat to carbon dioxide, carbon dioxide is supplied to the mixer 13, and the synthesis gas is sent to the consumer.
На основании полученных результатов осуществления способа можно сделать вывод о том, что благодаря заявляемому способу получения синтез-газа получен технический результат, а именно получен «жирный», не разбавленный азотом воздуха синтез-газ, повышен выход синтез-газа, уменьшен выход сажи не менее 25 раз по сравнению с получением синтез-газа способом парциального окисления, создана возможность регулирования состава синтез-газа (соотношения СО/Н2), также существенно сокращен выброс углекислого газа в атмосферу при производстве синтез-газа.Based on the results of the implementation of the method, we can conclude that due to the claimed method for producing synthesis gas, a technical result was obtained, namely, a “fat” synthesis gas not diluted with nitrogen was obtained, the yield of synthesis gas was increased, the soot yield was reduced not less than 25 times compared to obtain a synthesis gas partial oxidation method, created the ability to control the composition of the synthesis gas (ratio of CO / H 2) are also significantly reduced carbon dioxide emissions into the atmosphere during the production of synthesis ha a.
Перед устройством для получения синтез-газа поставлена задача обеспечить получение с высоким выходом концентрированного синтез-газа при использовании в качестве окислителя кислорода воздуха за счет разделения процесса генерации углекислого газа, получаемого при окислении углеводородного сырья, и процесса углекислотной конверсии метана с использованием энергии окисления углеводородного сырья.The device for producing synthesis gas has the task of obtaining concentrated syngas in high yield when using oxygen as an oxidizing agent by separating the process of carbon dioxide generation from the oxidation of hydrocarbons and the process of carbon dioxide conversion of methane using the energy of oxidation of hydrocarbon materials .
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для получения синтез-газа, включающее камеру горения метана или природного газа с кислородом воздуха, смеситель, систему охлаждения продуктов окисления и синтез-газа, систему предварительного подогрева метана и воздуха, при этом камера горения содержит средство воспламенения и выполнена в виде проточной камеры, ко входу которой через антипроскоковую решетку пристыкован смеситель, а к смесителю подключены подводящие трубы метана и воздуха, кроме того, к выходу камеры горения пристыкован теплообменник для охлаждения продуктов окисления и нагревания воздуха, который подают в камеру горения, при этом теплообменник снабжен штуцером для вывода из его полости продуктов окисления, при этом устройство дополнительно снабжено системой выделения диоксида углерода, смесителем диоксида углерода и метана и камерой углекислотной конверсии, размещенной в камере горения.The problem is solved due to the fact that the device for producing synthesis gas, including a combustion chamber of methane or natural gas with oxygen, a mixer, a cooling system for oxidation products and synthesis gas, a system for preheating methane and air, while the combustion chamber contains means of ignition and is made in the form of a flow chamber, to the input of which a mixer is docked through the anti-slip grating, and methane and air supply pipes are connected to the mixer, in addition, to the exit of the combustion chamber a heat exchanger is poked for cooling the oxidation products and heating the air, which is supplied to the combustion chamber, while the heat exchanger is equipped with a fitting for removing oxidation products from its cavity, while the device is additionally equipped with a carbon dioxide emission system, a carbon dioxide and methane mixer and a carbon dioxide conversion chamber placed in the combustion chamber.
Камера горения снабжена распределенными по длине камеры горения кольцами со штуцерами с антипроскоковыми решетками, к которым подключены подводящие тpyбы мeтaнa.The combustion chamber is equipped with rings distributed along the length of the combustion chamber with fittings with anti-slip gratings, to which the supply pipes of methane are connected.
В камере горения размещена цилиндрическая жаропрочная керамическая вставка.A cylindrical heat-resistant ceramic insert is placed in the combustion chamber.
Камера углекислотной конверсии выполнена в виде проточного реактора со стенкой из жаропрочного материала.The carbon dioxide conversion chamber is made in the form of a flow reactor with a wall of heat-resistant material.
На выходе камеры углекислотной конверсии установлен теплообменник для охлаждения синтез-газа и нагревания диоксида углерода.At the exit of the carbon dioxide conversion chamber, a heat exchanger is installed to cool the synthesis gas and heat the carbon dioxide.
Торец камеры горения соединен с подводящими трубами для воздуха и метана, а патрубки для подачи метана распределены по длине камеры горения.The end of the combustion chamber is connected to the supply pipes for air and methane, and the methane supply pipes are distributed along the length of the combustion chamber.
Устройство для получения синтез-газа позволяет получить технический результат, а именно обеспечивает получение с высоким выходом концентрированного синтез-газа при использовании в качестве окислителя воздуха за счет разделения процесса генерации углекислого газа при окислении метана и процесса углекислотной конверсии с использованием энергии окисления углеводородного сырья.A device for producing synthesis gas allows to obtain a technical result, namely, it provides obtaining a high yield of concentrated synthesis gas when using air as an oxidizing agent by separating the process of carbon dioxide generation during methane oxidation and the process of carbon dioxide conversion using the energy of oxidation of hydrocarbon feedstocks.
На чертеже приведена схема устройства для получения синтез-газа.The drawing shows a diagram of a device for producing synthesis gas.
Устройство для получения синтез-газа представляет собой реактор-теплообменник 1, содержащий камеру горения 2, в которой осуществляется полное окисление углеводородного сырья кислородом воздуха, к входу которой через антипроскоковую решетку 3 пристыкован смеситель 4, а к смесителю 4 подключены подводящие трубы углеводородного сырья 5 и воздуха 6. Камера горения 2 также снабжена распределенным по ее длине рядом колец, к которым подключены трубы 7 с антипроскоковыми решетками для подвода углеводородного сырья. Подвод углеводородного сырья по длине камеры горения 2 позволяет получать оптимальный температурный режим в камере углекислотной конверсии 15 за счет регулирования расхода метана по длине камеры горения 2 при изменении коэффициента избытка окислителя α в пределах от 3 до 1,1. Подводящая труба воздуха 6 соединена с теплообменником 8, в который подается воздух в трубчатый нагреватель 9. В теплообменнике 8 у трубчатого нагревателя 9 один конец подключен к источнику воздуха, а другой конец через подводящую трубу 6 связан со смесителем 4. Теплообменник 8 снабжен штуцерами 10 для вывода из его полости продуктов окисления углеводородного сырья, которые направляют в систему выделения диоксида углерода 11. Выделенный из продуктов окисления диоксид углерода из системы выделения 11 направляют для нагревания в теплообменник 12 за счет тепла выводимого из камеры углекислотной конверсии 15 синтез-газа. После нагревания в теплообменнике 12 диоксид углерода подают в смеситель 13, в котором происходит смешение диоксида углерода с метаном и дополнительное нагревание смеси выше 500°С. При необходимости регулирования состава получаемого синтез-газа (соотношения СО/Н2) в смесь диоксида углерода с метаном в смеситель 13 подают воду, что позволяет за счет паровой конверсии по реакции (1) в камере углекислотной конверсии 15 получить необходимое соотношение СО/Н2.A device for producing synthesis gas is a reactor-heat exchanger 1, containing a combustion chamber 2, in which the hydrocarbon feedstock is completely oxidized with atmospheric oxygen, to the inlet of which a mixer 4 is connected through an anti-slip grating 3, and hydrocarbon feed pipes 5 and 5 are connected to the mixer air 6. The combustion chamber 2 is also equipped with a number of rings distributed along its length, to which pipes 7 with anti-slip gratings for supplying hydrocarbon feeds are connected. The supply of hydrocarbon feedstock along the length of combustion chamber 2 makes it possible to obtain the optimum temperature regime in the carbon dioxide conversion chamber 15 by controlling methane consumption along the length of combustion chamber 2 when the coefficient of excess oxidizer α varies from 3 to 1.1. The air supply pipe 6 is connected to a heat exchanger 8, into which air is supplied to the tubular heater 9. In the heat exchanger 8 at the tubular heater 9, one end is connected to an air source, and the other end is connected through a supply pipe 6 to the mixer 4. The heat exchanger 8 is equipped with fittings 10 for the output from its cavity of the products of oxidation of hydrocarbons, which are sent to the carbon dioxide evolution system 11. The carbon dioxide extracted from the oxidation products from the emission system 11 is directed for heating to the heat exchanger 12 due to the heat removed from the chamber of the carbon dioxide conversion 15 of the synthesis gas. After heating in the heat exchanger 12, carbon dioxide is fed into the mixer 13, in which the mixing of carbon dioxide with methane and additional heating of the mixture above 500 ° C. If it is necessary to control the composition of the resulting synthesis gas (CO / H 2 ratio), water is supplied to the mixture of carbon dioxide and methane in the mixer 13, which makes it possible to obtain the necessary CO / H 2 ratio due to the steam conversion by reaction (1) in the carbon dioxide conversion chamber 15 .
Из смесителя 13 (паро)газовую смесь направляют на входной штуцер подводящей трубы 14 реакционной камеры углекислотной конверсии 15.From the mixer 13 (steam), the gas mixture is sent to the inlet fitting of the supply pipe 14 of the carbon dioxide conversion reaction chamber 15.
В камере горения 2 для стабилизации процесса окисления углеводородного сырья и уменьшения тепловых потерь размещена вплотную к внутренней стенке камеры горения 2 жаропрочная керамическая вставка 16. Для создания оптимальных условий эксплуатации устройства выполнено его охлаждение. Для этого внешняя стенка камеры горения 2 охвачена наружной герметичной оболочкой 17, образующей полость 18 для подачи охлаждающей воды. Полость 18 снабжена штуцерами 19, 20 для ввода и вывода охлаждающей воды.In the combustion chamber 2, a heat-resistant ceramic insert 16 is placed close to the inner wall of the combustion chamber 2 to stabilize the process of oxidation of hydrocarbon feedstocks and reduce heat losses. In order to create optimal operating conditions for the device, it was cooled. To this end, the outer wall of the combustion chamber 2 is surrounded by an outer sealed shell 17 forming a cavity 18 for supplying cooling water. The cavity 18 is equipped with fittings 19, 20 for input and output of cooling water.
В камере горения 2 размещена камера углекислотной конверсии 15, выполненная в виде проточного реактора со стенкой 21 из жаропрочного материала, к которой подсоединена подводящая труба 14 (паро)газовой смеси (диоксид углерода, углеводородное сырье, пары воды). Продукты углекислотной конверсии в виде полученного синтез-газа охлаждают в теплообменнике 12, отдавая тепло диоксиду углерода, и выводят через патрубок 22.In the combustion chamber 2 there is a carbon dioxide conversion chamber 15 made in the form of a flow reactor with a wall 21 made of heat-resistant material, to which a supply pipe 14 (steam) of the gas mixture (carbon dioxide, hydrocarbon feedstock, water vapor) is connected. The products of carbon dioxide conversion in the form of the obtained synthesis gas are cooled in a heat exchanger 12, giving off heat to carbon dioxide, and removed through the pipe 22.
Камера горения 2 снабжена свечой зажигания 23. Устройство снабжено расходомерами всех поступающих в реакционные камеры газов.The combustion chamber 2 is equipped with a spark plug 23. The device is equipped with flowmeters of all gases entering the reaction chambers.
При осуществлении способа получения синтез-газа устройство для получения синтез-газа функционирует следующим образом.In the implementation of the method for producing synthesis gas, a device for producing synthesis gas operates as follows.
Углеводородное сырье через подводящую трубу 5 поступает в смеситель 4 камеры горения 2. Воздух через трубчатый нагреватель 9 теплообменника 8 подают в тот же самый смеситель 4 по подводящей трубе 6. В смесителе 4 углеводородное сырье и воздух взаимно перемешиваются и через антипроскоковую решетку 3 поступают в проточную камеру горения 2. Здесь в проточной камере горения 2 на первоначальном этапе воздушно-углеводородная смесь принудительно воспламеняется свечой зажигания 23 и в камере горения 2 начинается процесс окисления углеводородного сырья кислородом воздуха.The hydrocarbon feed through the inlet pipe 5 enters the mixer 4 of the combustion chamber 2. Air through the tube heater 9 of the heat exchanger 8 is fed into the same mixer 4 through the feed pipe 6. In the mixer 4, the hydrocarbon feed and air are mutually mixed and through the anti-slip grating 3 enter the flow combustion chamber 2. Here, in the flow-through combustion chamber 2, at the initial stage, the air-hydrocarbon mixture is forcibly ignited by the spark plug 23 and in the combustion chamber 2, the process of oxidation of hydrocarbon cheese begins with oxygenated air.
Во время работы для охлаждения корпуса реактора-теплообменника 1 в оболочку 18 подают воду через штуцер 19.During operation, water is supplied to the shell 18 to cool the reactor-heat exchanger housing 1 through the nozzle 19.
Продукты полного окисления выходят из проточной камеры горения 2 в теплообменник 8, в котором передают тепло трубчатому нагревателю воздуха 9, через который нагретый воздух подается в смеситель 4 камеры горения 2. После теплообменника 8 охлажденные продукты окисления камеры горения 2 поступают в систему выделения 11 диоксида углерода. Выделенный диоксид углерода нагревают выводимым из камеры углекислотной конверсии 15 синтез-газом в теплообменнике 12 и подают в смеситель 13, в котором происходит смешение диоксида углерода с метаном и дополнительное нагревание смеси выше 500°С. При необходимости регулирования состава получаемого синтез-газа (соотношения СО/H2) в смесь диоксида углерода с метаном в смеситель 13 подают воду, что позволяет за счет паровой конверсии по реакции (1) в камере углекислотной конверсии 15 получить необходимое соотношение СО/Н2. (Паро)газовую смесь через штуцер пoдводящeй трубы 14 подают в кaмepy углекислотной конверсии 15, в которой осуществляется углекислотная конверсия. Полученный синтез-газ после охлаждения в теплообменнике 12 выводится через штуцер 22 этого же теплообменника.The products of complete oxidation exit the flow chamber of combustion 2 to the heat exchanger 8, in which heat is transferred to the tubular air heater 9, through which heated air is supplied to the mixer 4 of the combustion chamber 2. After the heat exchanger 8, the cooled oxidation products of the combustion chamber 2 enter the carbon dioxide emission system 11 . The separated carbon dioxide is heated by the synthesis gas removed from the carbon dioxide conversion chamber 15 in the heat exchanger 12 and fed to the mixer 13, in which the carbon dioxide is mixed with methane and the mixture is further heated above 500 ° C. If it is necessary to control the composition of the resulting synthesis gas (CO / H 2 ratio), water is supplied to the mixture of carbon dioxide and methane in the mixer 13, which makes it possible to obtain the necessary CO / H 2 ratio through the steam conversion by reaction (1) in the carbon dioxide conversion chamber 15 . The (vapor) gas mixture through the fitting of the supply pipe 14 is fed into the carbon dioxide conversion chamber 15, in which the carbon dioxide conversion is carried out. The resulting synthesis gas after cooling in the heat exchanger 12 is discharged through the fitting 22 of the same heat exchanger.
Ниже приведены примеры осуществления заявляемого способа получения синтез-газа.The following are examples of the implementation of the proposed method for producing synthesis gas.
Пример 1Example 1
Смешивание метана с воздухом при давлении 10 атм проводят в соотношении, соответствующем коэффициенту избытка окислителя α, суммарно равному 1,1, в смесителе 4 проточной камеры горения 2 реактора-теплообменника 1. Полученную смесь принудительно воспламеняют. Температура по всей длине камеры горения составляла 1430°С. Продукты окисления, содержащие воду, диоксид углерода и азот, из камеры горения 2 реактора-теплообменника 1 направляют в теплообменник-утилизатор 8, в котором температуру продуктов окисления снижают до 50°С. Затем охлажденные продукты процесса окисления направляют в систему выделения диоксида углерода 11 от других продуктов. После выделения диоксида углерода его подают в теплообменник 12 для нагревания, а затем в смеситель 13, в котором происходит смешение диоксида углерода с метаном при мольном соотношении компонентов 1:1 и температуре 550°С. Полученную газовую смесь направляют в камеру углекислотной конверсии реактора-теплообменника для получения синтез-газа.The mixing of methane with air at a pressure of 10 atm is carried out in a ratio corresponding to the coefficient of excess oxidizer α, a total of 1.1, in the mixer 4 of the flow chamber of combustion 2 of the reactor-heat exchanger 1. The resulting mixture is forced to ignite. The temperature along the entire length of the combustion chamber was 1430 ° C. The oxidation products containing water, carbon dioxide and nitrogen from the combustion chamber 2 of the reactor-heat exchanger 1 are sent to a heat exchanger-utilizer 8, in which the temperature of the oxidation products is reduced to 50 ° C. Then, the cooled products of the oxidation process are sent to a carbon dioxide recovery system 11 from other products. After the separation of carbon dioxide, it is fed to a heat exchanger 12 for heating, and then to a mixer 13, in which carbon dioxide and methane are mixed at a molar ratio of components 1: 1 and a temperature of 550 ° C. The resulting gas mixture is sent to the carbon dioxide conversion chamber of the reactor-heat exchanger to produce synthesis gas.
Пример 2.Example 2
Смешивание метана с воздухом при давлении 10 атм проводят в соотношении, соответствующем коэффициенту избытка окислителя α, суммарно равному 1,1, в смесителе 4 проточной камеры горения 2 реактора-теплообменника 1. Полученную смесь принудительно воспламеняют. Температура по всей длине камеры горения составляла 1430°С. Продукты окисления, содержащие воду, диоксид углерода и азот, из камеры горения реактора-теплообменника направляют в теплообменник-утилизатор 8, в котором температуру продуктов окисления снижают до 50°С. Затем охлажденные продукты процесса окисления направляют в систему отделения 11 диоксида углерода от других продуктов. После выделения диоксида углерода его подают в теплообменник 12 для нагревания, а затем в смеситель 13, в котором происходит смешение диоксида углерода с метаном. Для регулирования состава синтез-газа (соотношение СО/H2) в смеситель 13 подают воду, в котором происходит смешение диоксида углерода с метаном и водой при мольном соотношении компонентов 0,5:1:0,5 соответственно и температуре 800°С. Далее нагретую парогазовую смесь направляют в камеру углекислотной конверсии реактора-теплообменника для получения синтез-газа.The mixing of methane with air at a pressure of 10 atm is carried out in a ratio corresponding to the coefficient of excess oxidizer α, a total of 1.1, in the mixer 4 of the flow chamber of combustion 2 of the reactor-heat exchanger 1. The resulting mixture is forced to ignite. The temperature along the entire length of the combustion chamber was 1430 ° C. The oxidation products containing water, carbon dioxide and nitrogen from the combustion chamber of the reactor-heat exchanger are sent to a heat exchanger-utilizer 8, in which the temperature of the oxidation products is reduced to 50 ° C. Then, the cooled products of the oxidation process are sent to a system for separating 11 carbon dioxide from other products. After the separation of carbon dioxide, it is fed to a heat exchanger 12 for heating, and then to a mixer 13, in which carbon dioxide is mixed with methane. To control the composition of the synthesis gas (CO / H 2 ratio), water is supplied to the mixer 13, in which carbon dioxide is mixed with methane and water at a molar ratio of components of 0.5: 1: 0.5, respectively, and a temperature of 800 ° C. Next, the heated vapor-gas mixture is sent to the carbon dioxide conversion chamber of the reactor-heat exchanger to produce synthesis gas.
В таблице приведен состав полученного синтез-газа при различных соотношениях реагентов.The table shows the composition of the obtained synthesis gas at various ratios of reagents.
На основании полученных результатов осуществления способа можно сделать вывод о том, что благодаря заявляемому способу получения синтез-газа получен технический результат, а именно получен «жирный», не разбавленный азотом воздуха синтез-газ, повышен выход синтез-газа, уменьшен выход сажи не менее 25 раз по сравнению с получением синтез-газа способом парциального окисления, создана возможность регулирования состава синтез-газа (соотношения СО/Н2), также существенно сокращен выброс углекислого газа в атмосферу при производстве синтез-газа.Based on the results of the implementation of the method, we can conclude that due to the claimed method for producing synthesis gas, a technical result was obtained, namely, a “fat” synthesis gas not diluted with nitrogen was obtained, the yield of synthesis gas was increased, the soot yield was reduced not less than 25 times compared to obtain a synthesis gas partial oxidation method, created the ability to control the composition of the synthesis gas (ratio of CO / H 2) are also significantly reduced carbon dioxide emissions into the atmosphere during the production of synthesis ha a.
Устройство для получения синтез-газа позволяет осуществлять указанный способ и обеспечить получение с высоким выходом концентрированного синтез-газа при использовании в качестве окислителя воздуха за счет разделения процесса генерации углекислого газа при окисления углеводородного сырья и процесса углекислотной конверсии с использованием энергии окисления углеводородного сырья.A device for producing synthesis gas allows you to implement the specified method and to provide a high yield of concentrated synthesis gas when used as an oxidizing agent by separating the process of carbon dioxide generation during oxidation of hydrocarbons and the process of carbon dioxide conversion using the energy of oxidation of hydrocarbons.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007136157/15A RU2361809C2 (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Method of obtaining synthetic gas and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007136157/15A RU2361809C2 (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Method of obtaining synthetic gas and device to this end |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007136157A RU2007136157A (en) | 2009-03-27 |
| RU2361809C2 true RU2361809C2 (en) | 2009-07-20 |
Family
ID=40542473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007136157/15A RU2361809C2 (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Method of obtaining synthetic gas and device to this end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2361809C2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2412109C1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-20 | Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) | Single-step method for producing synthetic gas during combustion and apparatus for realising said method |
| RU2610082C2 (en) * | 2011-07-05 | 2017-02-07 | Линде Акциенгезелльшафт | Method of producing synthesis gas |
| RU171025U1 (en) * | 2017-01-17 | 2017-05-17 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Device for producing synthesis gas |
| RU2674971C1 (en) * | 2017-12-07 | 2018-12-13 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Device and method for obtaining hydrogen-containing gas |
| RU2707351C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Hybrid plant for heat and power generation |
| RU207959U1 (en) * | 2021-05-21 | 2021-11-26 | Антон Сергеевич Пашкин | High pressure fast flow thermochemical reactor |
| RU2817953C1 (en) * | 2023-07-19 | 2024-04-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method of processing methane-containing gas into synthesis gas in chemical reactor of adiabatic compression |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1761663A1 (en) * | 1987-05-04 | 1992-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Method and apparatus for carbonic acid conversion of hydrocarbons |
| RU2042607C1 (en) * | 1985-03-25 | 1995-08-27 | Шик Иозеф-Губерт | Method of hydrocarbon processing |
| RU2191743C2 (en) * | 2000-09-26 | 2002-10-27 | Плаченов Борис Тихонович | Method of production of synthesis gas and device for realization of this method |
| DE10345902A1 (en) * | 2003-10-02 | 2005-05-04 | Lurgi Ag | Production of synthesis gas from natural gas involves effecting both the reforming of a natural gas/steam mixture and also cooling of the obtained synthesis gas in a closed vertical reactor |
-
2007
- 2007-09-25 RU RU2007136157/15A patent/RU2361809C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2042607C1 (en) * | 1985-03-25 | 1995-08-27 | Шик Иозеф-Губерт | Method of hydrocarbon processing |
| SU1761663A1 (en) * | 1987-05-04 | 1992-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Method and apparatus for carbonic acid conversion of hydrocarbons |
| RU2191743C2 (en) * | 2000-09-26 | 2002-10-27 | Плаченов Борис Тихонович | Method of production of synthesis gas and device for realization of this method |
| DE10345902A1 (en) * | 2003-10-02 | 2005-05-04 | Lurgi Ag | Production of synthesis gas from natural gas involves effecting both the reforming of a natural gas/steam mixture and also cooling of the obtained synthesis gas in a closed vertical reactor |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2412109C1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-20 | Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) | Single-step method for producing synthetic gas during combustion and apparatus for realising said method |
| RU2610082C2 (en) * | 2011-07-05 | 2017-02-07 | Линде Акциенгезелльшафт | Method of producing synthesis gas |
| RU171025U1 (en) * | 2017-01-17 | 2017-05-17 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Device for producing synthesis gas |
| RU2674971C1 (en) * | 2017-12-07 | 2018-12-13 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Device and method for obtaining hydrogen-containing gas |
| RU2707351C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Hybrid plant for heat and power generation |
| RU207959U1 (en) * | 2021-05-21 | 2021-11-26 | Антон Сергеевич Пашкин | High pressure fast flow thermochemical reactor |
| RU2817953C1 (en) * | 2023-07-19 | 2024-04-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method of processing methane-containing gas into synthesis gas in chemical reactor of adiabatic compression |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007136157A (en) | 2009-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12151225B2 (en) | Method and reactor for producing one or more products | |
| US4724272A (en) | Method of controlling pyrolysis temperature | |
| RU2361809C2 (en) | Method of obtaining synthetic gas and device to this end | |
| CA2472326A1 (en) | Process for the production of hydrocarbons | |
| JP7377381B2 (en) | How to recirculate carbon to feed gas reactor | |
| RU2011101927A (en) | DEVICE AND METHODS FOR HYDROGEN AND CARBON MONOXIDE TREATMENT | |
| RU2120913C1 (en) | Synthesis gas production process | |
| RU2096313C1 (en) | Method of generating synthesis gas | |
| RU2374173C1 (en) | Method of producing synthetic gas | |
| RU2191743C2 (en) | Method of production of synthesis gas and device for realization of this method | |
| WO2003031325A3 (en) | Steam reformer for methane with internal hydrogen separation and combustion | |
| RU2320531C2 (en) | Method of production of synthesis-gas at combustion and device for realization of this method | |
| JP7154289B2 (en) | Apparatus and method for obtaining hydrogen-containing gas | |
| US4575383A (en) | Process for producing acetylene using a heterogeneous mixture | |
| WO2007094702A1 (en) | Method for producing synthesis gas in a plant consisting of a compression-type internal combustion engine | |
| RU2379230C2 (en) | Method of producing hydrogen through vapour-carbon dioxide conversion of natural gas | |
| JP5886443B2 (en) | Syngas production method and apparatus | |
| RU2412109C1 (en) | Single-step method for producing synthetic gas during combustion and apparatus for realising said method | |
| RU2828549C2 (en) | Methods of producing hydrogen and nitrogen using reactor which processes gaseous initial materials | |
| RU2515326C1 (en) | Method for diesel fuel conversion and converter for its implementation | |
| RU2769311C1 (en) | Method for producing hydrogen-containing gas | |
| WO2015142225A1 (en) | Method for producing hydrogen-containing gas, and reactor for implementing said method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100926 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110827 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150926 |