BG62008B1 - Метод за изгаряне на въглеводороди - Google Patents

Метод за изгаряне на въглеводороди Download PDF

Info

Publication number
BG62008B1
BG62008B1 BG98847A BG9884794A BG62008B1 BG 62008 B1 BG62008 B1 BG 62008B1 BG 98847 A BG98847 A BG 98847A BG 9884794 A BG9884794 A BG 9884794A BG 62008 B1 BG62008 B1 BG 62008B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
gas
hydrogen
carbon
combustion
natural
Prior art date
Application number
BG98847A
Other languages
English (en)
Other versions
BG98847A (bg
Inventor
Steinar Lynum
Kjell Haugsten
Ketil Hox
Jan Hugdahl
Nils Myklebust
Original Assignee
Kvaerner Technology And Research Ltd
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 Kvaerner Technology And Research Ltd filed Critical Kvaerner Technology And Research Ltd
Publication of BG98847A publication Critical patent/BG98847A/bg
Publication of BG62008B1 publication Critical patent/BG62008B1/bg

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/02Bending or folding
    • B29C53/08Bending or folding of tubes or other profiled members
    • B29C53/083Bending or folding of tubes or other profiled members bending longitudinally, i.e. modifying the curvature of the tube axis
    • 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
    • C01B3/22Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/165Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section
    • F16L55/1657Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section lengths of rigid pipe being inserted
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/18Appliances for use in repairing pipes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася до метод за понижаване на съдържанието на въглерод в захранващ поток от природен газ или други въглеводородни газове, предназначени за процес на изгаряне, с цел да се елиминира до желана степен или да се намали отделянето на въглеродния двуокис при горенето на газа, например във връзка с газово-пламъчна енергийна станция.
Предшестващо състояние на техниката
При горенето на изкопаеми горива, въглища, природен газ и други въглеводороди в отходните газове се съдържа вода под формата на пара и въглероден двуокис. Съотношението между тези два газа зависи от количественото съотношение между въглерода и водорода и въпросното гориво. Въглищата водят до получаването почти само на въглероден двуокис, метанът води до получаването на вода и въглероден двуокис в съотношение 2 към 1, докато водородът води до получаването само на вода. Във връзка с усилията да се понижи парниковият ефект отделянето на въглероден двуокис става все по-малко желателно и е от жизнено значение то да се понижи, като най-доброто решение е неговото пълно премахване.
От DD-A-211 457 са известни метод и апаратура за получаване на сажди и водород в плазмена реакционна камера. Изходната суровина под формата на въглеводороди в течно или газообразно състояние се пропуска през дюзи в единия край на реакционната камера и се смесва с потока водородна плазма. От изходящия газ се отделят сажди, а полученият водород се рециклира за използване като плазмен газ.
От DD-A-276 09S е известен метод, при който част от захранващия поток, предназначен за паро-въглеводороден риформинг, се разлага до сажди в плазмената реакционна камера.
Промишленият метод за получаване на водород включва два етапа. При първият етап паровият риформинг на въглеводородите води до получаване на газ. състоящ се главно от въглероден окис и водород. След това, за да се превърне въглеродният окис във въглероден двуокис и водород, газът взаимодейства с парата при понижена температура. Отделянето на въглеродния двуокис води до получаването на поток от водород. При този метод се получава голям излишък от въглероден двуокис, за който се счита, че представлява продукт, беден на енергия и с ниска икономическа стойност.
Настоящето изобретение се отнася до метод за разлагане на част от природен газ до висококачествени сажди, без да се понижава количеството на газа, предназначен за химичен синтез.
Техническа същност на изобретението
Предмет на настоящето изобретение е да подобри съществуващата ситуация, предлагайки метод за намаляване на съдържанието на въглерод в природния газ и други въглеводороди. Това намаляване трябва да се осъществи по такъв начин, че след горенето да може да се достигне желаната степен на понижаване съдържанието на въглероден двуокис. Понижението може да разшири всички пътища при използването на водород като гориво, като по този начин изцяло се избягва отделянето на въглероден двуокис.
Друга задача на изобретението е да се създаде възможност природният газ да бъде използван като гориво със силно понижено количество на отделящия се въглероден двуокис, например в газова турбина.
Методът за понижаване отделянето на въглероден двуокис при процес на получаване на енергия чрез изгаряне на природен или въглеводороден газ включва следните етапи:
- образуване на захранващ поток от природен газ или въглеводороден газ, предназначен за използване като гориво;
- подлагане на газовия поток на горене, при което той изгаря отделяйки енергия:
- отделяне на отпадъчните газове.
Съгласно изобретението целият захранващ поток преди процеса на горене се подлага на пиролиза посредством плазмена горелка в реактор за разлагане, като при този процес се получават въглерод, водород и евентуално неразложен газ. Освен това методът обхваща отделяне на въглерода от водорода и от неразложения газ. ако присъства, така че газовият поток, който напуска реактора и се подлага на горене за получаване на енергия, съдържа практически единствено водород и евентуално неразложен газ.
Захранващият поток, подложен на горене, не съдържа практически въглерод и представлява основно водородно гориво.
Изобретението се базира на факта, че е възможно пиролизното разлагане на въглеводородите на водород и въглерод. При използването на чист водород като гориво се елиминира отделянето на въглероден двуокис. Ако въглеродът се отстранява от природния или въглеводородния газ, който се използва като гориво, отделянето на въглероден двуокис се понижава преди горенето.
Редукцията на този вид може да се осъществи чрез прилагане на пълно или частично превръщане на природния газ или въглеводородните газове в захранващия поток в процеса на горене. Захранващият поток се разлага до желаната степен на въглерод и водород, след което природният газ с понижено съдържание на въглерод отива за изгаряне, а въглеродният компонент се отстранява от процеса за самостоятелно приложение. Това понижение може също така да бъде осъществено чрез превръщане на отделен поток на природния или въглеводородния газ.
И в двата случая, разлагането на въглерод и водород изисква енергия. Енергетичното съдържание на газовете с понижено съдържание на въглерод е по-ниско в сравнение с това на чистия природен или на въглеводородния газ, тъй като отделеният въглерод представлява енергетична загуба. В резултат на това, в процеса може да се подаде по-голямо общо количество за постигане на същия нетен ефект както за чистия природен газ, така и за въглеводородния газ. Нарастването на това допълнително количество зависи от степента. до която съдържанието на въглерод трябва да бъде намалено, т.е. нарастване, до което превръщането трябва да се осъществи, а също така и от резултатността на процеса на изгаряне.
Задачата на изобретението е да се използва чист водород като горивен газ, като по този начин да стане възможно пълното отделяне на въглеродния двуокис.
В съществуващите сега заводи обаче са създадени условия, които пречат на използването на чист водород, поради което става необходимо добавянето на известно количество въглеводороди.
Ето защо процесът дава възможност за добавяне на известно количество природен или въглеводороден газ към водородния поток и количеството може да бъде регулирано в зависимост от операционните условия.
След процеса на изгаряне отпадните газове се пречистват по познатите методи, които в повечето случаи обаче са изключително скъпи, например каталитичното пречистване.
Установено е, че разходите, свързани с превръщането на природния или въглеводородния газ, които се използват като гориво в заводите за изгаряне, т.е. преди изгарянето, могат да бъдат компенсирани, като по този начин е възможно постигането на икономически изгоден процес, независимо от енергетичните загуби в енергийния поток. Това се постига чрез получаването на чист въглерод в допълнение на водорода в пиролизния процес при метода съгласно изобретението.
Съдържащият въглерод материал е под формата на сажди и като такъв материал има много висока стойност. Саждите могат да бъдат използвани например като редуциращ агент в металургията или на конвенционалния “пазар на сажди. Ако съдържащият въглерод материал се използва за аноди в алуминиевата индустрия, това значително подобрява околната среда и е изгодно от икономическа гледна точка, тъй като новите аноди не замърсяват нито електролита, а с това и продукта, нито околната среда чрез отделяне на сяра и катрани.
С изобретението се постигат високоефек3 тивна комбинация на икономически изгодни производствени разходи и опазване на природната среда, т.е. намаляване на замърсяванията.
Примери за изпълнение на изобретението
В следващия раздел с помощта на пример детайлно се описва приложението на метода.
В примера е избрана работата на газово-пламъчна енергийна станция, използваща като енергиен източник природен газ. Примерът илюстрира основните принципи съгласно изобретението. Други приложения на изобретени- 15 ето могат да бъдат получаването на чист водород и приложението на метода във всички процеси, в които като енергиен източник се използва природен газ или друг въглеводород. Изобретението е особено подходящо във връз- 20 ка с производството на енергия на базата на горивни клетки, работещи с водород като средство за изгарянето.
В захранващата линия на газово-пламъчната енергийна станция, която работи с природен газ, например метан, се предлага реактор, който работи съгласно пиролизен принцип с плазмена горелка и предизвиква разлагането на природния или въглеводородния газ на водороден компонент и въглеродни частици. Реакторът може да бъде разположен в разклонена линия или линия, обхващаща реактора. Методът на работа на този реактор и описанието на плазмената горелка са описани в еднов- 35 ременно подадените от автора на настоящата заявка за патент норвежки заявки за патент № 91 4904 и № 91 4907. Както е описано в тях, може да се осъществява качествен контрол на въглеродния компонент. Използва се също така водород през възвратната линия като газ, от който се получава плазма за горелката, като по този начин целият реактор работи, без да предизвиква каквото и да било замърсяване.
Водородът от реактора след това преминава през газова турбина, в която се използва самостоятелно или заедно с въглеводороди (метан) като гориво за газовата турбина. Газовата турбина работи по конвенционален метод. С тази разлика, че отделянето на въглероден двуокис е понижено или напълно елиминирано. Степента, до която е понижено отделянето на въглероден двуокис, зависи от това, до каква степен газът, подаван към турбината, съдържа водород. По време на процеса съотношението на компонентите може да бъде регулирано в цялата област между отсъствие на водород в газа до чист водород.

Claims (2)

  1. Патентни претенции
    1. Метод за понижаване на отделянето на въглероден двуокис при процес на получаване на енергия чрез изгаряне на природен или въглеводороден газ, включващ образуване на захранващ поток от природен или въглеводороден газ, предназначен за използване като гориво, подлагане на газовия поток на горене, при което се получава енергия, и отделяне на отпадъчните газове, характеризиращ се с това, че преди процеса на горене целият захранващ поток се подлага на пиролиза чрез плазмена горелка в реактор за разлагане, като при този процес се получават въглерод, водород и евентуално неразложен газ, след което въглеродът се отделя от водорода и от неразложения газ, ако присъства, така че газовият поток, който напуска реактора и се подлага на горене за получаване на енергия, съдържа само водород и евентуално неразложен газ.
  2. 2. Метод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че захранващият поток, подложен на горене, представлява основно водородно гориво.
BG98847A 1991-12-12 1994-06-13 Метод за изгаряне на въглеводороди BG62008B1 (bg)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO914909A NO175984C (no) 1991-12-12 1991-12-12 Fremgangsmåte for å redusere karboninnholdet i en innmatingsström av naturgass eller andre hydrokarbongasser og anvendelse derav
PCT/NO1992/000200 WO1993012205A1 (en) 1991-12-12 1992-12-11 A method for combustion of hydrocarbons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG98847A BG98847A (bg) 1995-05-31
BG62008B1 true BG62008B1 (bg) 1998-12-30

Family

ID=19894684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG98847A BG62008B1 (bg) 1991-12-12 1994-06-13 Метод за изгаряне на въглеводороди

Country Status (27)

Country Link
EP (1) EP0618951B1 (bg)
JP (1) JP2572351B2 (bg)
KR (1) KR100220147B1 (bg)
CN (1) CN1056683C (bg)
AT (1) ATE142248T1 (bg)
AU (1) AU662782B2 (bg)
BG (1) BG62008B1 (bg)
BR (1) BR9206895A (bg)
CA (1) CA2117327C (bg)
CZ (1) CZ283287B6 (bg)
DE (1) DE69213472T2 (bg)
DK (1) DK0618951T3 (bg)
DZ (1) DZ1645A1 (bg)
EG (1) EG19879A (bg)
ES (1) ES2091499T3 (bg)
FI (1) FI942759A (bg)
GR (1) GR3021297T3 (bg)
HU (1) HU213937B (bg)
MA (1) MA22739A1 (bg)
MX (1) MX9207190A (bg)
MY (1) MY108135A (bg)
NO (1) NO175984C (bg)
PL (1) PL170549B1 (bg)
RO (1) RO115714B1 (bg)
RU (1) RU2093457C1 (bg)
SK (1) SK279796B6 (bg)
WO (1) WO1993012205A1 (bg)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7576296B2 (en) 1995-03-14 2009-08-18 Battelle Energy Alliance, Llc Thermal synthesis apparatus
NO308289B1 (no) * 1998-05-26 2000-08-28 Ellingsen O & Co FremgangsmÕte ved forbrenning av fossilt brensel slik som naturgass og olje
AU2906401A (en) 1999-12-21 2001-07-03 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Hydrogen and elemental carbon production from natural gas and other hydrocarbons
KR101032168B1 (ko) * 2003-11-21 2011-05-02 스타토일 에이에스에이 탄화수소의 전환 방법
EP2169035B1 (de) * 2008-09-22 2013-07-24 BEGA.tec GmbH Verfahren zur Einstellung des Brennwertes in methanhaltigen Brenngasen
GB0907758D0 (en) * 2009-05-07 2009-06-10 Rolls Royce Plc System and method for producing heat and/or power
CN102108216A (zh) * 2010-12-03 2011-06-29 苏州纳康纳米材料有限公司 一种等离子体技术制备导电炭黑和氢气的方法
WO2022169659A1 (en) * 2021-02-04 2022-08-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Upgrading pyrolysis carbon

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE276098C (bg) *
DE211457C (bg) *
SE371453C (sv) * 1973-03-26 1978-01-23 Skf Ind Trading & Dev Sett for framstellning av reduktionsgas
LU68289A1 (bg) * 1973-08-22 1975-05-21
DD211457A3 (de) * 1982-11-17 1984-07-11 Adw Ddr Herstellung von russ durch pyrolyse
DD276098A1 (de) * 1988-10-10 1990-02-14 Leipzig Chemieanlagen Verfahren zur tieferen stofflichen verwertung von erdgas in steamreforminganlagen

Also Published As

Publication number Publication date
AU662782B2 (en) 1995-09-14
EG19879A (en) 1996-03-31
CA2117327A1 (en) 1993-06-24
NO175984B (no) 1994-10-03
ATE142248T1 (de) 1996-09-15
CA2117327C (en) 1999-01-19
MA22739A1 (fr) 1993-07-01
HU213937B (en) 1997-11-28
RO115714B1 (ro) 2000-05-30
BG98847A (bg) 1995-05-31
GR3021297T3 (en) 1997-01-31
HU9401708D0 (en) 1994-09-28
BR9206895A (pt) 1995-11-28
MY108135A (en) 1996-08-15
EP0618951A1 (en) 1994-10-12
NO175984C (no) 1995-01-18
RU2093457C1 (ru) 1997-10-20
RU94030730A (ru) 1996-09-20
KR100220147B1 (ko) 1999-09-01
CZ283287B6 (cs) 1998-02-18
DK0618951T3 (da) 1996-10-14
DZ1645A1 (fr) 2002-02-17
DE69213472D1 (de) 1996-10-10
JP2572351B2 (ja) 1997-01-16
DE69213472T2 (de) 1997-04-03
PL170549B1 (pl) 1996-12-31
MX9207190A (es) 1993-07-01
NO914909D0 (no) 1991-12-12
FI942759A0 (fi) 1994-06-10
WO1993012205A1 (en) 1993-06-24
AU3097992A (en) 1993-07-19
SK279796B6 (sk) 1999-03-12
ES2091499T3 (es) 1996-11-01
FI942759A (fi) 1994-06-10
HUT67397A (en) 1995-04-28
NO914909L (no) 1993-06-14
CN1074742A (zh) 1993-07-28
CN1056683C (zh) 2000-09-20
JPH06511226A (ja) 1994-12-15
SK72194A3 (en) 1995-01-12
CZ146294A3 (en) 1995-03-15
EP0618951B1 (en) 1996-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5725616A (en) Method for combustion of hydrocarbons
RU2128683C1 (ru) Способ использования твердых топлив с низкой теплотворной способностью
FI75651B (fi) Kraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
EP1158243B1 (en) Hydrogen-fueled flare system
RU2127720C1 (ru) Синергетический способ производства метанола (варианты)
EP2177590A1 (en) Method and apparatus for pyrolysis of a feed comprising hydrocarbons and gasification of a pyrolysis residue
BG62008B1 (bg) Метод за изгаряне на въглеводороди
US5253469A (en) Electrical power generation
CN115651714A (zh) 一种低热值燃料进行气化转化的装置及方法
JPH06256775A (ja) 有機物のガス化方法
JP2005053771A (ja) 水素製造方法及び水素製造システム
CN111253975A (zh) 一种低阶煤制分级利用的方法
FR3122839A1 (fr) Installation et Procédé de production de gaz de synthèse présentant un moyen de limiter les émissions de CO2 par récupération de chaleur
AU785052B2 (en) Hydrogen-fueled flare system
CN115031250A (zh) 一种火力发电节能降碳方法
CN114479940A (zh) 一种将含碳生物质原料转化为多种气体产品的方法
JP2005330452A (ja) 還元ガス化木質バイオマス系のエネルギー回収法
Kherbouche et al. PRODUCTION OF A GAS RICH IN HYDROGEN FROM GAZEIFICATION OF BIOMASS