BRPI0918246B1

BRPI0918246B1 - "instalação e processo para a produção de gás de síntese"

Info

Publication number: BRPI0918246B1
Application number: BRPI0918246-2A
Authority: BR
Inventors: Semrau Lothar; Hock Gregor
Original assignee: Uhde Gmbh
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2018-02-06
Also published as: CA2736918A1; AU2009291291A1; KR101626175B1; AU2009291291B2; US20110155957A1; CN102149794A; WO2010028732A1; ZA201102592B; WO2010028732A8; TW201014903A; CU20110051A7; CA2736918C; DE102008046820A1; RU2490313C2; TWI447221B; KR20110073447A; AP3783A; EP2326701A1; CU23960B1; US8303675B2

Description

(54) Título: INSTALAÇÃO E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE (51) Int.CI.: C10J 3/48 (30) Prioridade Unionista: 11/09/2008 DE 10 2008 046 820.7 (73) Titular(es): UHDE GMBH (72) Inventor(es): LOTHAR SEMRAU; GREGOR HOCK

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para INSTALAÇÃO E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE.

[001] A presente invenção refere-se a uma instalação para a produção de gás de síntese com um reator, bem como um refrigerador a gás/purificador, unido em fluxo com o reator.

[002] Instalações desta natureza são conhecidas em diferentes formas de construção e combinações.

[003] Uma possibilidade de se produzir gás de síntese reside na gaseificação de combustíveis contendo hidrocarbonetos com um gás contendo oxigênio. No caso, é formado um gás contendo monóxido de carbono que também pode conter hidrogênio, quando for misturado com o gás de partida, vapor d'água. O combustível com teor de hidrocarbonetos será finamente moído para a finalidade da produção de gás de síntese, sendo transformado em uma gaseificação de corrente volátil ou de camada turbilhonante a elevadas temperaturas. O gás de síntese assim produzido, em consequência do processo de produção, está impuro com partículas finas e gases de oxigênio, de maneira que normalmente se segue um processo de lavagem do gás. Este será realizado em um lavador de gás, onde o gás obtido é purificado com um líquido de lavagem químico ou físico.

[004] A ligação entre o reator e o lavador de gás é frequentemente realizada por tubulações que em virtude da distância espacial do reator para o lavador de gás são longas e angulares e nas quais precisam ser levadas em conta dilatações térmicas adicionais em virtude da construção. Finalmente, uma tubulação extensa também resulta em consumo majorado de material na construção da instalação, Por esta razão, é visada como uma forma de construção encurtada, no caso de tubulações.

[005] A tarefa da presente invenção reside na criação de uma

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2/6 solução, com a qual possa ser viabilizado por um lado uma ligação mais compacta possível entre o reator e, por outro lado, com o refrigerador a gás, ou seja, com o purificador, sendo que dilatações térmicas resultantes, em consequência de temperaturas variáveis, são acolhidas.

[006] Com uma instalação da espécie inicialmente citada, esta tarefa será solucionada pelo fato de que a ligação entre o reator e o refrigerador de gás/purificador é formada por uma peça de conexão horizontal com um elemento estrangulador, conformado como elemento Venturi.

[007] Uma ligação curta horizontal desta natureza apresenta uma série de vantagens. Assim, a corrente de gás poderá ser escoada lateralmente do reator, sendo conduzida na direção horizontal para o dispositivo até a lavagem do gás.

[008] Uma modalidade da invenção prevê que o elemento estrangulador situado internamente seja conformado regulável.

[009] Para tanto, uma modalidade especial da invenção prevê que o reator esteja montado fixo, sendo que a peça de conexão se encontra posicionada na região da dobra da camisa no reator que constitui o ponto fixo e sendo que o refrigerador de gás/purificador possui mancais que garantem uma movimentação horizontal.

[0010] Além disso, a ligação horizontal apresenta a vantagem de se produzirem menores aglomerações, depósitos e erosões. Pode ser previsto, no caso, que a peça de conexão seja provida com um ou com vários elementos horizontais que podem alterar a seção transversal em fluxo de passagem por um conjunto de regulagem externo, a fim de que através de uma qualidade reguladora do fluxo ficar melhor a possibilidade de adequação da separação de partículas finas nas diferentes correntes de gás. No caso, os elementos também podem ser conformados como elementos reguladores ou estranguladores.

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3/6 [0011] Em outra modalidade está previsto que a peça de conexão esteja disposta na região do topo do refrigerador de gás/purificador, sendo que o gás é conduzido em direção descendente do lado da camisa e/ou cêntrico em, ou seja, pelo cesto de lavagem para o fluxo de passagem pelo lavador contra a direção da gravidade.

[0012] A presente invenção também prevê um processo para a produção de gás de síntese, sendo que o gás é conduzido do reator para uma lavagem de gás que se destaca pelo fato de que o gás é desviado da direção da força de gravidade em sentido ascendente, sendo conduzido por um tubo horizontal, eventualmente conformado como lavador Venturi sendo conduzido para o refrigerador de gás/purificador, na sua região de topo, onde passa em sentido cêntrico ou lateral em um cesto de lavagem, ou atravessando este cesto, será conduzido para o coletor do lavador de gás, sendo transportado contrário à direção da força de gravidade, através do cesto de lavagem, de onde é avançado como gás de síntese já purificado.

[0013] Outras características, detalhes e vantagens da invenção resultam em virtude da descrição subsequente, bem como baseado nos desenhos. As figuras mostram:

[0014] Figuras 1 e 2 duas representações esquemáticas de um reator de gaseificação de carvão com um lavador conectado.

[0015] A figura 1 apresenta um reator de gaseificação de carvão que está unido com uma peça de conexão, de acordo com a invenção, com um lavador de gás. Em um reator de gaseificação de carvão 1 é realizada uma reação de gaseificação de carvão, mediante acréscimo de um combustível 2 contendo hidrocarbonetos e um gás de reação 3, contendo oxigênio. O gás de síntese abandona a zona de reação 1a e pela adição de um meio estranho será refrigerado em uma zona de refrigeração 4. No caso, obtém-se um gás de síntese 4a resfriado. A maior parcela da substância sólida incidente será escoada no reator,

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4/6 em direção descendente.

[0016] O gás de síntese será desviado e conduzido para uma peça de conexão 5 que contém um elemento estrangulador 6. Este elemento está conformado de tal modo que exerce um efeito Venturi sobre o gás que o atravessa. O gás abandona o lavador Venturi e será conduzido para um lavador de gás Atrás da saída do tubo de conexão será desviado 6a. No caso, penetra em um compartimento anelar 7a, entre a parede do lavador de gás 7 e o cesto de lavagem do gás 8 ou em um tubo interno. No fundo do lavador de gás, o gás será desviado, fluindo no cesto de lavagem de gás 8, em direção ascendente. No caso, abandona este cesto por uma luva de escoamento 9. É obtido um gás de síntese 10 purificado. O lavador de gás está montado em mancais de rolamento 7b e 7c para acolher dilatações térmicas da peça de conexão. Também poderão ser previstos outros conjuntos como placas deslizantes ou semelhantes unidades para captar as dilatações térmicas.

[0017] A figura 2 apresenta um reator de gaseificação de carvão que está ligado com uma peça de conexão de acordo com a invenção, tendo um lavador de gás. Em um reator de gaseificação de carvão 1 será feita uma reação de gaseificação de carvão, mediante acréscimo de um combustível 2 contendo hidrocarbonetos e um gás de reação 3, contendo oxigênio. O gás de síntese abandona a zona de reação 1a e pelo acréscimo de um meio estranho, será resfriado em uma zona de resfriamento 4. No caso, é obtido um gás de síntese 4a, resfriado. A maior parcela da substância sólida incidente será escoada no reator, em direção descendente 4b.

[0018] O gás de síntese será desviado e conduzido para uma peça de conexão 5 que contém elementos estranguladores 6. Estes são conformados de tal modo que exercem um efeito Venturi sobre o gás que os atravessa. O gás abandona o lavador Venturi em um lavador

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5/6 de gás 7. No caso, será desviado no lavador por um tubo interno, em direção descendente até o fundo do lavador de gás 8b. No coletor do lavador será desviado, fluindo por cestos de lavagem 7a laterais contra líquido em fluxo contrário, em direção ascendente.

[0019] O gás abandona os cestos de lavagem 8 laterais em sentido descendente, os abandona e também os lavadores a partir de uma luva de escoamento 9 montada no teto do lavador. É obtido o gás de síntese 10 purificado. Também aqui, o lavador de gás está montado em mancais de rolamento 7b, 7c para acolher as dilatações térmicas da peça de conexão.

[0020] Naturalmente, a invenção não está restrita aos exemplos de execução representados. Aqui também é possível, especialmente no tubo de ligação horizontal, prever outros dispositivos do que as unidades representadas e os mancais que acolhem a dilatação térmica e que possibilitam o movimento, podem ser conformados de outra maneira, sendo que o chassi de montagem comum, eventualmente previsto, do reator e do lavador, aqui não mais é apresentado.

Listagem de Referência

Reator de gaseificação de carvão

Combustível finamente moído, contendo hidrocarbonetos

Gás de reação contendo oxigênio

Zona de resfriamento ou de têmpera brusca

4a Gás de síntese bruto

4b Substancias sólidas incidentes da reação de gaseificação

Peça de conexão tubular

Elemento estrangulador

6a Corrente de gás de síntese desviada na entrada do lavador de gás

6b Alavanca de ligação para o comando

6c Alavanca de ligação como elemento de comando

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Lavador de gás

7a Compartimento anelar

7b Mancal de rolamento para o lavador de gás 7c Elemento condutor

Cesto de lavagem

8a Tubo interno

8b Fundo do lavador de gás

Saída de gás

Gás de síntese purificado.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Instalação para a produção de gás de síntese com um reator, bem como um lavador de gás (7), ligado em fluxo de corrente, caracterizada pelo fato de que a ligação entre o reator (1) e o lavador de gás (7) é formada por uma peça de conexão (5) horizontal com um elemento estrangulador (6), conformado como elemento Venturi e o elemento estrangulador (6) interno é conformado de modo regulável.
2. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o reator (1) está posicionado fixamente, sendo que a peça de conexão (5) está posicionada na região da dobra de camisa no reator (1) que forma o ponto fixo e onde o lavador de gás (7) está provido de mancais (7b) que garantem uma movimentação horizontal.
3. Instalação de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a peça de conexão (5) está prevista na região de topo do lavador de gás (7), sendo que o gás é conduzido do lado da camisa e/ou em sentido cêntrico em, ou seja, através do cesto de lavagem (8) em direção descendente para a passagem pelo lavador (7), contrário a direção da força de gravidade.
4. Processo para a produção de gás de síntese, sendo que o gás é conduzido a partir do reator (1) para uma lavagem de gás, caracterizado pelo fato de que o gás é desviado a partir da direção da força de gravidade em sentido ascendente e por um tubo conformado como lavador Venturi, com um elemento estrangulador (6) entre o reator (1) e o lavador de gás (7) é conduzido para a região de topo do lavador de gás (7), onde passa em sentido cêntrico ou lateral, ao longo de um cesto de lavagem (8), ou o atravessa para ser conduzido até o coletor do lavador de gás (7) e, contra a força de gravidade, ser conduzido através do cesto de lavagem (8), de onde continua a ser transportado o gás de síntese (10), já purificado.

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