ES2928946T3 - Disposición y método para preparar un gas - Google Patents

Disposición y método para preparar un gas Download PDF

Info

Publication number
ES2928946T3
ES2928946T3 ES16881331T ES16881331T ES2928946T3 ES 2928946 T3 ES2928946 T3 ES 2928946T3 ES 16881331 T ES16881331 T ES 16881331T ES 16881331 T ES16881331 T ES 16881331T ES 2928946 T3 ES2928946 T3 ES 2928946T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
reactor
gasification
water
gas
supplied
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
ES16881331T
Other languages
English (en)
Inventor
Teuvo Karvonen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forestgas Oy
Original Assignee
Forestgas Oy
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 Forestgas Oy filed Critical Forestgas Oy
Application granted granted Critical
Publication of ES2928946T3 publication Critical patent/ES2928946T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/78—High-pressure apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0405—Apparatus
    • C07C1/041—Reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0485—Set-up of reactors or accessories; Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06—Continuous processes
    • C10J3/10—Continuous processes using external heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/30—Fuel charging devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/723—Controlling or regulating the gasification process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/08—Production of synthetic natural gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/74—Iron group metals
    • C07C2523/755—Nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/09—Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15—Details of feeding means
    • C10J2200/154—Pushing devices, e.g. pistons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C10J2300/092—Wood, cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0973—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0973—Water
    • C10J2300/0979—Water as supercritical steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1269—Heating the gasifier by radiating device, e.g. radiant tubes
    • C10J2300/1276—Heating the gasifier by radiating device, e.g. radiant tubes by electricity, e.g. resistor heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1621—Compression of synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1656—Conversion of synthesis gas to chemicals
    • C10J2300/1662—Conversion of synthesis gas to chemicals to methane
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

La invención se refiere a una disposición para preparar un gas (G) en un reactor cerrable (3) suministrando a dicho reactor biomasa a base de carbono o material de madera picada, como astillas, en condiciones sustancialmente libres de oxígeno, permitiendo que la biomasa o material de madera para gasificar a alta temperatura, y recuperando el gas (G) generado en una reacción de gasificación (R). En que la disposición - el reactor (3) tiene su interior (30) definido por una tubería de alimentación cuyo extremo de entrada se puede cerrar con una válvula de cierre (24), especialmente con una válvula de bola, y cuyo extremo de salida se une a una gasificación calentable cúpula (36), - la biomasa o el material de madera picada se envía desde el extremo de entrada de la tubería de alimentación al interior del reactor (3), - el interior del reactor (30) se alimenta con agua libre/vapor de agua en su estado supercrítico, que es opcionalmente preparado catalíticamente por disociación de agua/vapor de agua (V), - la biomasa o material leñoso se transporta a un espacio de gasificación (30; 31) del interior del reactor, que está en conexión con el domo de gasificación calentado (36) y que está adaptado tener seleccionadas las condiciones existentes de manera que el agua (V) presente en dicho espacio de gasificación (31) esté presente en su estado supercrítico, - se recupere el gas (G) generado en la reacción de gasificación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Disposición y método para preparar un gas
La invención se refiere a una disposición de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 para preparar un gas en un reactor cerrable suministrando a dicho reactor un material de plástico o un material basado en plástico, o biomasa basada en carbono o material de madera desmenuzado, tal como astillas, en condiciones básicamente exentas de oxígeno, permitiendo que el material de plástico o el material basado en plástico o la biomasa basada en carbono o el material de madera desmenuzado se gasifique a alta temperatura, y recuperando un gas (gasificación) generado en la reacción de gasificación.
En la producción del gas de madera particularmente a partir de material de madera, e incluso más específicamente a partir de astillas, están disponibles varias opciones.
A partir de material de madera, tal como astillas, puede producirse gas de madera introduciendo aire en exceso en una cámara de mezcla o cabezal mezclador de combustible y aire. Sin embargo, en este caso, el gas resultante contiene una cantidad bastante elevada de gases de nitrógeno inertes sin quemar y el valor de combustión del gas de madera generado por unidad de material de madera suministrado permanece bajo.
En el caso de realizar un intento de aumentar la cantidad de gas por unidad de material de madera suministrado introduciendo oxígeno puro en el cabezal mezclador, los costes de producción aumentarán drásticamente debido al precio de la alimentación de oxígeno.
Ambos problemas mencionados anteriormente pueden evitarse, al menos parcialmente, en la denominada pirólisis, en donde se calienta material de madera, tal como astillas, mientras al mismo tiempo se intenta evitar el paso de aire u oxígeno al cabezal mezclador o espacio de gasificación. Aunque la pirólisis de material de madera, tal como astillas, proporciona una solución para los problemas mencionados anteriormente referentes a que el gas producido tiene bajo valor de combustión por unidad de material de madera suministrado, un problema importante en la pirólisis resulta de las impurezas que migran desde el material de madera a la fracción de gas y dificultan el procesamiento adicional del producto, por ejemplo, con un proceso de Fischer-Tropsch bien conocido, y forman impurezas, lo más notablemente alquitranes, que permanecen en el denominado aceite de pirólisis como resultado de una combustión incompleta. La eliminación de las impurezas contenidas en el aceite de pirólisis y en la fracción de gas supone normalmente un aumento considerable en el coste de la pirólisis.
Las impurezas generadas por pirólisis pueden reducirse con la denominada pirólisis ablativa, en la que se gasifica material de madera, tal como astillas, a una temperatura alta y una presión relativamente alta, pero el problema aquí resulta ser la baja conversión del material de madera, que da como resultado un 30-35 % de residuo de carbono sin quemar por kilogramo de material de madera seco suministrado.
Por consiguiente, un objetivo de la invención fue obviar las desventajas presentes en la técnica anterior precedente proporcionando una disposición, así como un método, para la gasificación de material de madera, especialmente astillas, de un modo tal que la gasificación se basara en descomposición pirolítica mejorada de material de madera, tal como astillas, calentando las astillas en condiciones exentas de oxígeno para permitir una retirada de aceites de pirólisis, así como los alquitranes normalmente presentes en la pirólisis, y de las impurezas presentes en los gases de gasificación de astillas. Sin embargo, al mismo tiempo, un objetivo fue proporcionar una conversión tan alta como fuera posible del material de madera en gases de gasificación de un modo tal que la cantidad de residuo de carbono no gasificado en la ceniza fuera lo más baja posible.
Otro objetivo de la invención fue proporcionar un método y una disposición que permitieran que el control y la gestión del proceso de gasificación se realizaran de forma precisa y versátil. Un objetivo adicional de la invención fue proporcionar una disposición que también permitiera la gasificación de plásticos o un material basado en plástico. Sin embargo, al mismo tiempo, un objetivo fue proporcionar el gas de gasificación con un valor de combustión o contenido de energía tan alto como fuera posible calculado por kilogramo de material de madera seco suministrado. Otro objetivo de la invención fue proporcionar condiciones de reacción energéticamente eficientes.
Los objetivos anteriores se consiguieron con una disposición de la reivindicación 1 y un método de la reivindicación 21 para preparar un gas.
Más específicamente, la invención se refiere a una disposición para preparar un gas en un reactor cerrable suministrando a dicho reactor un material de plástico o material basado en plástico, biomasa basada en carbono o material de madera desmenuzado, tal como astillas, en condiciones sustancialmente exentas de oxígeno, permitiendo que el material de plástico o material basado en plástico o biomasa basada en carbono o material de madera se gasifique a una temperatura de al menos 374 °C y recuperando el gas (G) generado en una reacción de gasificación. En la disposición
- un interior de reactor está definido por un tubo de alimentación cuya entrada es cerrable con una válvula de cierre, especialmente con una válvula de bola, y cuyo extremo de salida es adyacente a una cúpula de gasificación calentable,
- un material de plástico o material basado en plástico o biomasa o material de madera desmenuzado se suministra desde el extremo de entrada del tubo de alimentación al interior del reactor,
- el interior (30) del reactor tiene un suministro de un agua libre adicional en su estado supercrítico,
- el material de plástico o material basado en plástico o biomasa o material de madera desmenuzado se transporta al espacio de gasificación del interior del reactor, que está en conexión con la cúpula de gasificación calentada y que está adaptado para tener condiciones existentes seleccionadas de un modo tal que el agua (V) presente en dicho espacio de gasificación esté presente en su estado supercrítico,
- el gas (G) generado en la reacción de gasificación se recupera.
El reactor puede ser alargado.
La técnica anterior más cercana a la presente invención se presenta en el documento de Patente US 20120604. Sin embargo, el documento de Patente US 20120604 fracasa a la hora de desvelar un suministro de un agua supercrítica adicional al reactor. El documento de Patente DE 4417082C1 desvela una reacción de combustión térmica en presencia de oxígeno. Desvela la mezcla de biomasa en dos etapas y realizada en dos reactores diferentes, pero fracasa a la hora de desvelar un suministro adicional de agua libre en su estado supercrítico al espacio del reactor.
El agua supercrítica se refiere a un estado del agua en el que las fases de vapor y líquida separadas del agua ya no son distinguibles, y en su lugar el agua está presente en forma de un fluido supercrítico en el que las formas líquida y gaseosa del agua están en equilibrio. El agua está presente en forma de fluido supercrítico cuando está por encima de cierto punto supercrítico en el que tiene una presión de 22,064 MPa y una temperatura de 647 K (374 °C).
En la presente divulgación, la biomasa basada en carbono se refiere a la madera residual energética o combustible, madera de tala, así como a plantas con cierto contenido de azúcar y almidón.
En una realización preferente de la invención, el espacio de gasificación está adaptado para tener una presión existente de no menos de 220 bar y una temperatura de 374 °C.
Los componentes principales de un gas de gasificación G generado en una reacción de gasificación de astillas de la invención son H2, CO, CO2, CH4 y posiblemente algunos hidrocarburos superiores, dependiendo de la temperatura del espacio de gasificación. Sin embargo, con una mayor presión parcial del agua en una reacción de gasificación (R)
CO H2O ^ C O 2+ H2 (2)
la reacción se controla de un modo tal que la mayoría del gas de gasificación (G) consiste en gas hidrógeno, y apenas están presentes hidrocarburos superiores.
Un beneficio significativo obtenido con un método y una disposición de la invención es la capacidad de controlar el proceso de gasificación de forma eficaz para minimizar de forma eficaz la cantidad de impurezas en un gas de gasificación o en un gas producto obtenido de la metanación del gas de gasificación.
El suplemento del interior del reactor, preferentemente la cámara de gasificación, con agua/vapor de agua libre /V), preferentemente en su estado supercrítico, proporciona la capacidad de mejorar el proceso considerablemente en términos de manejabilidad y control en comparación con la situación en la que el agua/vapor de agua se suministrara en su totalidad junto con un material, tal como biomasa o astillas, a suministrar al proceso.
Junto con el agua/vapor de agua supercrítico añadido, pueden suministrarse al proceso, entre otros, aditivos medidos de forma precisa, por ejemplo, para reducir la cantidad de alquitrán y para optimizar la producción de energía basándose en la composición y contenido de agua del material a suministrar al proceso.
En una realización preferente de la invención, se suministra biomasa o material de madera desmenuzado desde un extremo de entrada del tubo de alimentación al interior del reactor. Se medirán o evaluarán el contenido de agua retenido por la biomasa o el material de madera desmenuzado suministrado y/o la cantidad y el tipo de impurezas contenidas en la biomasa o el material de madera desmenuzado.
El contenido de agua medido o evaluado de la biomasa o el material de madera desmenuzado suministrado se usa como base para regular la cantidad de agua/vapor de agua libre suministrada al interior del reactor, preferentemente al espacio de gasificación. El contenido de agua de la biomasa o el material de madera desmenuzado puede evaluarse o medirse antes o después de su suministro al interior del reactor.
Midiendo el contenido de agua de la biomasa/astillas suministradas y a continuación usando las mediciones como base para dispensar agua suplementaria/vapor de agua suplementario libre a la cúpula de gasificación o el interior del reactor, puede conseguirse un ajuste de retroalimentación eficaz después del suministro. El control del proceso proporciona la capacidad de controlar el proceso de manera que sea más rápido, más preciso y más versátil que en los métodos conocidos de la técnica anterior: las publicaciones WO2013030028, WO9630464 y JPH06299169, entre otras, han propuesto métodos para la gasificación de astillas y biomasa en donde la cantidad total de agua/vapor de agua a introducir en el proceso se realiza junto con el suministro de astillas/biomasa. Tal proceso es considerablemente más inconveniente de regular que el provisto por la invención dado que, por ejemplo, el control de retroalimentación es incómodo y menos preciso. Esto está causado por fluctuaciones en la cantidad de agua contenida en el material, por la lentitud de los efectos a conseguir, por cambios realizados en el flujo de suministro, etc.
En una realización preferente, junto con el agua supercrítica también pueden suministrarse aditivos que permiten la unión de materiales contenidos posiblemente en la alimentación y perjudiciales para el procesamiento adicional, o materiales cuya unión a la ceniza es deseable.
Tales aditivos incluyen, por ejemplo, diversos compuestos de calcio, que pueden permitir que se unan metales alcalinos a la ceniza, tales como potasio, contenidos en la madera, mejorando de ese modo el valor fertilizante de la ceniza. Además, el uso de compuestos de calcio proporciona, por ejemplo, la capacidad de unir como sulfato de calcio el azufre S presente en la madera, que de otro modo podría causar problemas a medida que el proceso continuara. Además, junto con el agua supercrítica añadida al reactor, también es posible introducir otros aditivos que puedan usarse para lavar el gas de gasificación o para cambiar la composición del gas de gasificación a producir; varios materiales residuales, tales como diversos tipos de plástico, contienen una cantidad considerable de diversos aditivos que podrían causar problemas en el uso del gas de gasificación cuando se incorpora a la alimentación del proceso. La introducción de aditivos purificadores directamente en un material a suministrar al reactor es considerablemente más incómoda e imprecisa que la introducción de dichos aditivos directamente en la cúpula de gasificación junto con el suministro de agua/vapor de agua supercrítico.
Un importante beneficio obtenido mediante el uso de alta presión es que la cantidad de alquitranes producidos es muy pequeña, es decir, el gas de gasificación G producido es muy puro en sí mismo.
El gas puede purificarse adicionalmente convirtiendo las impurezas que quedan en el gas en una forma soluble en agua o en un disolvente acuoso. Por ejemplo, junto con el agua supercrítica es posible crear condiciones de reacción del reactor que permitan que se reduzcan las impurezas o se convierta la forma de las impurezas en el gas saliente. Por tanto, en una realización preferente de la invención, se suministra al reactor, junto con agua supercrítica, una sustancia de unión de oxígeno tal como carbono o sodio.
En otra realización preferente, entre la cúpula de gasificación del reactor y el tubo de alimentación está situada una abertura de descarga de la cúpula de gasificación por la que el gas de gasificación G generado en el espacio de gasificación y la ceniza pueden salir al espacio de descarga de la cámara de reacción de un modo tal que el gas de gasificación G pase a través de la ceniza. De ese modo, es posible unir las impurezas sólidas del gas a la ceniza. Además, el método y la disposición de la invención permiten la minimización de la cantidad de carbono en la ceniza que se descarga del espacio de gasificación. En la disposición y el método de la invención, el agua está presente en el espacio de gasificación en su estado supercrítico. Esto proporciona un considerable beneficio en el sentido de que se consigue la gasificación completa de la madera a una temperatura tan baja como aproximadamente 374 °C, preferentemente a una temperatura mayor que 700 °C, permitiendo de ese modo la minimización del contenido de carbono en la ceniza.
Del mismo modo, la alta presión (preferentemente más de 220 bar) usada en la disposición y el método de la invención reduce el contenido de carbono en la ceniza producida en la reacción de gasificación (R).
De hecho, el uso del método y la disposición de la invención permite la consecución de contenidos de carbono muy bajos en la ceniza que se descarga del espacio de gasificación (el contenido de carbono es extremadamente bajo, menos de un 1 %, preferentemente menos de un 0,5 %) como resultado de la alta presión usada en la reacción de gasificación y la presencia de agua supercrítica en la reacción.
En una realización preferente de la invención, el interior del reactor tiene su espacio de gasificación 30 suministrado con agua adicional V; V2 en su estado supercríti
que se produce en el espacio de gasificación como consecuencia de la reacción de gasificación
CO H2O ^C O 2+ H2 (2)
De ese modo, el gas de gasificación (o posteriormente también simplemente el gas), generado en la reacción R, tiene una proporción H2/CO > 2. De ese modo, se proporciona el beneficio significativo de que el gas puede sintetizarse, por ejemplo, con síntesis de Fischer-Tropsch.
A continuación, la invención se describirá con referencia a las figuras adjuntas.
La Figura 1 muestra una presentación esquemática de las etapas de un método.
La Figura 2 muestra, en una vista en sección longitudinal, los medios de suministro de astillas, un reactor, así como una cámara de reactor para un aparato usado en una disposición de la invención.
La Figura 3 muestra, en una vista en sección longitudinal, un intercambiador de calor y un lavador de gas para un aparato usado en una disposición de la invención.
En las Figuras 1 y 2 se muestra, de forma simplificada, un método de la invención. El método comprende un suministro 300 de material de madera desmenuzado, particularmente astillas, a un reactor 3 de medios de alimentación de astillas 2, y posteriormente se produce una gasificación 100 de las astillas en un espacio de gasificación 31 del reactor 3. El suministro de astillas 300 incluye desmenuzar 310 las astillas con una trituradora de recipiente de astillas 232, empaquetar 320 las astillas en un cilindro de densificación 21 mediante el uso de un cilindro de alimentación 22. Junto con las astillas, puede tener lugar un suministro de dióxido de carbono 500 opcional para desplazar oxígeno de las astillas H. Esto va seguido del precalentamiento 330 de las astillas H y se suministran mediante el cilindro de alimentación 22 al reactor 3. Un gas de gasificación G avanza a un intercambiador de calor de tubo 6 que se abre a la parte superior de una cámara de reacción 4, en donde el gas de gasificación G usa su energía térmica para calentar el agua a suministrar al reactor 3 y, al mismo tiempo, el gas de gasificación G se metana 610 en una reacción catalítica de Sapatier en un gas producto G1. El agua V; V2 a suministrar al espacio de gasificación 31 del reactor se calienta en primer lugar mediante un intercambio de calor con el gas de gasificación G mientras se transporta simultáneamente a través de una zona catalítica 66 para llevar el agua V a un estado supercrítico antes de su introducción en el espacio de gasificación 31. Después de la metanación 610 y una transferencia térmica 410 (calentamiento de agua), el gas producto G1 se transporta a una licuefacción y recuperación de gas producto 600. Antes de que se licúe el gas producto G1, tiene lugar una retirada de agua del mismo, así como una separación de impurezas en un lavador 10.
La Figura 2 muestra el extremo corriente arriba de un aparato 1 usado para la gasificación 100 de astillas empleadas en una disposición de la invención, extendiéndose dicho extremo corriente arriba desde el suministro 300 de astillas hasta el suministro de gas de gasificación al intercambiador de calor de tubo 6.
Por otra parte, la Figura 3 muestra partes del aparato 1, que se usan para la metanación de gas de gasificación en un gas producto G1 y para el calentamiento simultáneo 410 de agua V; V1 en agua supercrítica V; V2, y para el lavado 600 del gas producto G1.
El aparato 1 usado en una disposición de la invención comprende los siguientes componentes principales: medios de suministro de astillas, un reactor 3, una cámara de reacción 4, un tanque de líquido de refrigeración 5, un intercambiador de calor de tubo catalítico 6, un dispositivo de retirada de ceniza 7, un lavador de gas, un separador de metano.
Las virutas de madera H se suministran 3 con los medios de suministro 2 al reactor 3. Estos medios de suministro de astillas 2 incluyen un alimentador de astillas 23, que es visible en la Figura 2 y que está destinado a llevar las astillas trituradas en primer lugar a un cilindro de densificación de astillas 21. En el cilindro de densificación 21, las astillas se comprimen para retirar el exceso de agua y aire. En conexión con el cilindro de densificación 21 se encuentra un cilindro de alimentación 22 mediante el que las astillas comprimidas y trituradas se suministran a un interior 30 del reactor 3 por medio de una válvula de cierre 24 y una placa de compactación 25. El reactor 3 está rodeado por una cámara de reacción 4, en la que el gas de gasificación G y la ceniza se descargan desde el reactor 3 como se describe posteriormente. La cámara de reacción 4 está rodeada por un tanque de líquido de refrigeración 5 y el gas de gasificación G se recupera y se metana en un intercambiador de calor catalítico 6 que está situado junto con la cámara de reacción 4, comenzando desde su parte superior, extendiéndose por la cámara reacción 4 y el tanque de líquido de refrigeración rodeando la misma, proporcionándose también el intercambiador de calor catalítico 6 con medios para llevar el agua a suministrar al reactor a un estado supercrítico por medio de un intercambio térmico con un gas producto caliente que viaja en el intercambiador de calor 6.
La cámara de reacción tiene su parte inferior provista con un dispositivo de retirada de ceniza 7, que comprende una placa base, un conducto de retirada de ceniza y un montaje de válvula de dos piezas 73 presente en el conducto de retirada de ceniza para regular la retirada de ceniza.
El gas producto metanado que se descarga del intercambiador de calor catalítico se limpia por licuefacción en un purificador de gas 8, que opera con el método de Fischer Tropsch. En comunicación funcional con el purificador 8 se encuentra una unidad lavadora de agua o lavador 10 para impurezas así como un separador de metano 9.
Los componentes del aparato 1, que se han descrito anteriormente de forma general, no se describirán a continuación con mayor detalle. Los medios de suministro de astillas 2 tienen el alimentador de astillas del mismo provisto con un transportador de almacenamiento 233, tal como un transportador de husillo o cadena, que se extiende desde los almacenamientos de astillas (no mostrados en las figuras) hasta el recipiente de astillas 231 equipado con una trituradora 232. La trituradora 232 del recipiente de astillas 231 está destinada a triturar las virutas de madera en madera triturada tan "pulposa" como sea posible y uniforme en calidad, preferentemente sin dejar ninguna astilla, fragmento de madera o similar. El recipiente de astillas 231 debe ser hermético, ya que tiene conectado al mismo un suministro de dióxido de carbono 237 opcional. El fin del dióxido de carbono es desplazar el aire de las astillas H trituradas para no generar demasiado monóxido de carbono en la gasificación posterior de las astillas H. Si fuera necesario, las astillas pueden calentarse en el recipiente de astillas 231 con elementos de calentamiento apropiados acoplados al recipiente de astillas. Una parte inferior del recipiente de astillas está provista de un transportador de alimentación 234, tal como un transportador de husillo 234. El transportador de alimentación 235 tiene su extremo inferior situado en conexión con el recipiente de astillas 231, mientras que su extremo superior se extiende a un cilindro de densificación vertical 21. Entre una dirección longitudinal del transportador de alimentación y una dirección longitudinal del cilindro de densificación 21 debe existir un ángulo de al menos 45 grados.
Desde la trituradora 232, las astillas H trituradas caen sobre el transportador de alimentación 235 mediante el que las astillas se transfieren al cilindro de densificación 21 que está en comunicación funcional con el cilindro de alimentación 22 presente debajo del mismo. El cilindro de densificación 21 comprende un cilindro superior 211 y un pistón de compactación tubular 212 destinado a comprimir las astillas hasta una condición tan densa como sea posible para la retirada del exceso de oxígeno y aire. El cilindro de alimentación 22 comprende un cilindro inferior 221 y un pistón de alimentación 222. El cilindro de alimentación 22 está destinado a suministrar las astillas a un reactor y al empaquetamiento adicional de las astillas en el cilindro de densificación 21 por prensado de las astillas en el extremo superior del cilindro de densificación 21 al reactor 3 a través de una válvula de cierre 24, especialmente una válvula de bola, y una placa de compactación 25 situada corriente abajo de la misma en la dirección de alimentación.
El cilindro de densificación 21 tiene una capacidad de llenado de aproximadamente 3,5 litros, en donde el cilindro de densificación 21 aplasta aproximadamente 5-6 litros de astillas trituradas al transportador de alimentación 235. El pistón del cilindro de alimentación 22 es un vástago de cilindro hidráulico, por ejemplo de 100 mm de diámetro y por ejemplo de 400 mm 230 mm de longitud de carrera.
El cilindro de densificación 21 está provisto con un cilindro/pistón de compactación tubular 212 con un vástago tubular que tiene un grosor de material de aproximadamente 2 mm y está hecho de un material altamente duradero. El pistón de compactación tubular 212 está mecanizado para una tolerancia estrecha con el pistón de alimentación 222. En el cilindro de alimentación 22, el cilindro inferior 221 tiene una tolerancia tal que las sustancias gaseosas, tales como el "exceso" de agua y el posible aire contenido en las astillas, podrán salir del sistema al presionar las astillas contra dicha válvula de cierre, especialmente la válvula de bola 24, con una fuerza de aproximadamente 200­ 290 kN (20-30 t).
La válvula de cierre 24 es preferentemente una válvula de bola 24, que está diseñada para una presión de aproximadamente 350 bar. La placa de compactación 25 es una placa reguladora que se estrecha cónicamente que se abre a una parte inferior del tubo de alimentación 35 del reactor. La placa de compactación 25 empaqueta las astillas H hasta alcanzar una densidad "final", y también evita que las astillas se "escurran" de vuelta hacia el cilindro de alimentación 22.
El reactor 3 queda cerrado por un tubo de alimentación 35 que puede proporcionarse desde el extremo inferior, por una cúpula de gasificación 36 que lo delimita desde el extremo superior, y por dispositivos de calentamiento 42 para la cúpula de gasificación 36. El tubo de alimentación 35 comprende un reactor tubular de expansión cónica, que tiene una parte inferior de 200 mm de diámetro y que está delimitado en el extremo superior por la cúpula de gasificación 36. El tubo de alimentación 35 y la cúpula de gasificación 36 adyacente al mismo definen un interior 30 para el tubo de alimentación o reactor, en donde tiene lugar la gasificación de las astillas H trituradas y empaquetadas. La cúpula de gasificación 36, que delimita el tubo de alimentación 35 en el extremo superior, es preferentemente una parábola de conducción semiesférica que puede calentarse eléctricamente con los dispositivos de calentamiento de cúpula de gasificación 42. Preferentemente, la cúpula de gasificación 36 está aislada del exterior, por ejemplo, con un aislamiento de aerogel o lana de alúmina de aproximadamente 20 mm de grosor. La parábola de conducción 36 debe estar hecha de un material capaz de soportar una temperatura de al menos 1700 °C, dado que se calienta a aproximadamente 1500 °C con una corriente eléctrica generada por los dispositivos de calentamiento 42.
Por otra parte, el reactor 3 tiene su interior 30 definido por un espacio de refrigeración de reactor 33 situado en una parte inferior del tubo de alimentación corriente abajo de los medios de suministro 2 en la dirección de alimentación de astillas, así como por un espacio de precalentamiento de reactor 32 y por un espacio de gasificación de reactor 31 situado en la proximidad de la cúpula de gasificación 36. Al espacio de gasificación 31 puede suministrarse agua supercrítica por medio de un tubo de entrada de agua supercrítica 61 con boquillas en su extremo que se abren a dicho espacio de gasificación 31. El agua supercrítica se produce, como se describe posteriormente, con una transferencia térmica que tiene lugar entre el gas de gasificación generado en el espacio de gasificación 31 y agua en un intercambiador de calor de tubo 6.
La temperatura de las astillas en la dirección de alimentación de astillas aumenta rápidamente en el tubo de alimentación 35 hasta alcanzar aproximadamente 240 °C en una distancia de 10 cm. De ese modo, la formación de alquitranes comienza en el interior 30 del reactor 3 cerca de la placa de compactación 25 que se abre a un extremo inferior del tubo de alimentación 35 (a una distancia de aproximadamente 15-20 cm desde la placa de compactación en la dirección de avance de astillas). La presión existente en el interior 30 empuja los alquitranes hacia abajo para llenar todos los tejidos celulares de las astillas que llegan al interior. Cuanto más abajo puedan penetrar los alquitranes en el tubo de alimentación 35, en sentido antihorario con respecto a la dirección de alimentación de astillas o la dirección de avance de astillas, más frías estarán las astillas presentes en el espacio de refrigeración 33 del reactor. De ese modo, los alquitranes coagulan para formar un tapón que contribuye a impedir el escape de presión.
Después de un punto medio del tubo de alimentación 35, es decir, después del espacio de precalentamiento 32, la temperatura de las astillas H excede de 700 °C y el agua, posiblemente contenida en las astillas, ha pasado a un estado supercrítico, promoviendo de forma eficaz la descomposición de alquitranes en gases.
La reacción de gasificación R real de las astillas tiene lugar en un espacio de gasificación, que está en un extremo superior del tubo de alimentación 35, cerca de la cúpula de gasificación 36, y en el que se acumula una pila de astillas H y ceniza. Las astillas H presentes en el espacio de gasificación se calientan a una temperatura de 1000 °C - 1200 °C con una parábola de conducción semiesférica de la cúpula de gasificación 36. Los rayos infrarrojos generados por la parábola de conducción 36 se concentran en el medio de un espacio de gasificación en el interior 39 del reactor, en donde tiene lugar la reacción de gasificación de astillas y en el que también se bombea el agua supercrítica dividida catalíticamente por medio de una boquilla en el tubo de entrada de agua 61. El agua está presente en forma de fluido supercrítico por encima de cierto punto supercrítico en el que tiene una presión de 22,064 MPa y una temperatura de 647 K (374 °C).
En la reacción (R), los componentes principales de un gas de gasificación G generado por reacción de gasificación son H2, CO, CO2, CH4 y posiblemente algunos hidrocarburos superiores, dependiendo de la temperatura en el espacio de gasificación. Sin embargo, dicha reacción está controlada por una elevada presión parcial de agua en la reacción (R) de un modo tal que el gas de gasificación G de astillas consiste en su mayor parte en gas hidrógeno, y apenas están presentes hidrocarburos superiores. El espacio de gasificación 31 debería tener una presión existente de al menos 220 bar y una temperatura de 374 °C. Bajo la cúpula de gasificación se encuentran aberturas de descarga de cúpula de gasificación 41, que conducen a una cámara de reacción 4 que rodea el reactor 3. Por tanto, los gases de gasificación de aproximadamente 145 kg/100 kg de astillas, generados en la reacción (R), así como ceniza, saldrán por las aberturas de descarga 41 indicadas a la cámara de reacción 4 que rodea el reactor, de un modo tal que los gases de gasificación G se descarguen a través de la capa de ceniza como en un gasificador tradicional de corriente descendente, mediante lo cual una parte importante de las impurezas del gas se quedará en la ceniza posiblemente fundida, cuya cantidad es aproximadamente 0,5-1 kg por 100 kg de astillas.
La cámara de reacción 4 está constituida por dos semiesferas de recipiente de presión acopladas entre sí mediante soldadura, pernos o de otro modo para formar un recipiente de presión. Las paredes 49; 49b que definen una sección media del interior de la cámara de reacción 4 tienen forma de medio corazón en la cámara de reacción mostrada en la figura, y las paredes 49; 49c del extremo inferior de la cámara de reacción 4 tienen unidos a las mismas el tubo de alimentación de reactor 35, así como un conducto de retirada de ceniza 72 y una placa base 71 del dispositivo de retirado de ceniza 7. Además, la cámara de reacción tiene su parte inferior provista con un punto de agua 45 desde donde se conduce al intercambiador de calor de tubo 6 a lo largo de un conducto de agua de refrigeración 64 en el que se convierte en agua supercrítica. La cámara de reacción 4 tiene su extremo superior equipado con una válvula de seguridad 47, que libera la presión del gas en caso de que la presión en la cámara de reacción 4 aumente demasiado, por ejemplo a más de 230 bar.
La cámara de reacción 4 tiene un canal de ceniza 44, que rodea el espacio de precalentamiento de reactor 32 y el espacio de refrigeración 33 presentes en una parte inferior del tubo de alimentación 35. La cámara de reacción 4 tiene su parte inferior provista con un dispositivo de retirada de ceniza 7, que está en comunicación con el canal de ceniza 44. La ceniza caliente cae desde las aberturas de descarga de gas hacia abajo en el canal de ceniza y hacia el dispositivo de retirada de ceniza 7. Por otra parte, los gases de gasificación G se descargan a través de una abertura de descarga 41 de aproximadamente 20 mm de ancho en un espacio de descarga de gas esférico 40 de la cámara de reacción 4, en donde el caudal de gases G se vuelve más lento. La cámara de reacción 4 tiene su parte superior, es decir, una parte de la cámara de reacción que está definida por las paredes 49; 49a, provista con un espacio de retirada de gas 43 que está en comunicación con el espacio de descarga de gas 40. En el espacio de retirada de gas 43 se abre el intercambiador de calor de tubo 6, que en este caso es un intercambiador de calor de tubo catalítico con el tubo de entrada de agua supercrítica 61 extendiéndose en el mismo.
Un objetivo es que el calor de la ceniza caliente que migra hacia abajo a lo largo del canal de ceniza 44 se transfiera de la forma más eficaz posible a las astillas H que se mueven hacia arriba en el interior 30 del reactor. Por tanto, el canal de cenizas 44 incluye bridas de transferencia térmica 46 en un punto del tubo de alimentación 35 en alineación con el espacio de precalentamiento del reactor 32 en una parte inferior del tubo de alimentación 35 (aproximadamente a la mitad del tubo de alimentación 35).
El reactor 3 tiene su superficie interna aislada con un material aislante resistente a temperaturas elevadas, por ejemplo alúmina o aerogel. La capa de aislamiento se requiere para evitar que una temperatura de hasta 1200 °C del reactor 3 penetre en la estructura del recipiente de presión de la cámara de reacción. A una parte inferior del reactor 3 está soldada una placa robusta, sobre la que está montado el aparato completo y a la que está sujeto con pernos un depósito de líquido de refrigeración 5 aislado con un aislamiento de PU y que rodea la cámara de reacción 4.
El dispositivo de retirada de ceniza incluye una placa base enfriada 71, que está bastante inclinada y doblada en forma curvada, enfriando rápidamente la ceniza. La ceniza escurre desde la placa base a un conducto de retirada de ceniza 72. Una parte superior 72a del conducto de retirada de ceniza 72 incluye un montaje de válvula superior 73; 73a y una parte inferior 72b del conducto de retirada de ceniza incluye un montaje de válvula inferior 73; 73b. Cada uno de los montajes de válvula 73; 73a, 73b está provisto con una válvula de manguito y una válvula de bola (válvula de cierre). Las válvulas de manguito se manipulan con una presión de 221 bar de lado a lado.
El intercambiador de calor de tubo catalítico 6 se muestra en las Figuras 2 y 3. El intercambiador de calor de tubo 6 consiste en tres tubos concéntricos. El tubo más exterior es un tubo de agua presurizada 63 al que llega agua V; V1 a una presión de aproximadamente 225 bar y a una temperatura de aproximadamente 90 °C desde un tubo de agua de refrigeración 64 que procede del punto de agua 45 (Figura 2). El tubo de agua presurizada 63 debe tener sus paredes 63a capaces de soportar una presión de al menos 350 bar. El siguiente tubo interior es un tubo de gas 62 de aproximadamente 54-55 mm de diámetro. La diferencia entre una presión de agua existente en el tubo de agua presurizada 63 y una presión de gas del tubo de gas 62 es aproximadamente 5 bar.
El gas de gasificación G que se descarga desde la cámara de reacción 4 en el tubo de gas 62 tiene una temperatura de aproximadamente 1000 °C en el extremo de la cámara de reacción del tubo de gas 62, y además, el tubo de gas 62 también debe ser capaz de soportar los ácidos presentes en el gas de gasificación G. Alrededor del tubo de gas 62 está bobinado un alambre de menos de 2 mm para que sirva de resorte que mantenga el tubo de gas 62 y el tubo de agua presurizada 63 separados entre sí y obligue al agua a recorrer una mayor distancia para una transferencia térmica eficaz desde el gas de gasificación G al agua V; V1 que fluye en el tubo de agua presurizada 63. La temperatura del agua aumenta aproximadamente 400 °C en el tubo de agua presurizada. Dentro del tubo de gas 62 se extiende un tubo de entrada de agua supercrítica 61, que incluye una zona de catalizador 66 para la descomposición del agua V; V1 que pasa a través de la misma en agua supercrítica V; V2 antes de que el agua V; V2 llegue al espacio de gasificación 31 del reactor.
El agua supercrítica V; V2, cuya cantidad bombeada es 45 kg/100 kg de material de astillas seco, se produce por medio de calor y catalizadores de la zona de catalizador 66. Los posibles catalizadores incluyen, entre otros, cobalto Co, dióxido de manganeso (MnO2) o borato de níquel.
Junto con el agua supercrítica V; V2, también pueden bombearse al espacio de gasificación 31 del reactor sustancias que faciliten la unión de impurezas a la ceniza. Junto con el agua V; V2 también pueden bombearse otras sustancias químicas a la reacción para proporcionar una composición de gas deseada.
Entre el tubo de agua supercrítica 61 y el tubo de agua presurizada 63 queda un espacio de aproximadamente 5 mm, en el que el gas de gasificación G fluye a una velocidad suficiente para que las posibles partículas puedan mantenerse en el flujo. En una superficie 62a del tubo de agua supercrítica 61 está bobinado un resorte espiral. Una superficie externa 63a del tubo de agua presurizada 63, una superficie interna 66a del tubo de gas 62, así como el resorte espiral pueden estar revestidos con un material de catalizador, por ejemplo, níquel (Ni), para generar la llamada reacción de Sapatier en la que se metana el gas de gasificación. En la reacción de Sapatier, se forma metano a partir de dióxido de carbono e hidrógeno. Si fuera necesario, puede introducirse más material de catalizador en el espacio de gas en forma de lana de acero para aumentar el área superficial del catalizador. Por tanto, el calor del gas de gasificación G se transfiere en su mayor parte al agua supercrítica V; V2 y la temperatura de los gases producto metanados G1, que se descargan del intercambiador de calor 6, desciende en aproximadamente 400 °C antes de que los gases producto G1 pasen a un recuperador de gas 600.
En la recuperación de gas 600, se retira agua de los gases producto G1 y se lavan con agua las impurezas de los gases en un lavador de gas 10. En el lavador de gas 10, los gases se enfrían por debajo de la temperatura del punto de rocío para la densificación y retirada de agua. En el lavador de gas 10, los gases se conducen de forma convencional al agua, en la que se retienen las impurezas que no se han unido a la ceniza en el reactor 3 y se descargan, tales como ácidos, amoníaco, ácido sulfúrico, cloruro de hidrógeno, metales alcalinos.
Desde el lavador de gas 10, los gases se conducen a un purificador/licuador de gas 8, en el que el gas producto G1 se licúa, por ejemplo, con un proceso catalítico de Fischer-Tropsch aumentando la temperatura de los gases en 250 - 300 °C con el calor de gases que fluyen a través.
En cuanto a su composición, el gas producto obtenido del purificador de gas catalítico 8 debería ser como sigue a continuación: hidrógeno (H2) aproximadamente 50 %, monóxido de carbono (CO) aproximadamente 25 %, y metano (CH4) aproximadamente 25 %.
Los gases no licuables, tales como metano, se transportan a través de un refrigerador y una válvula reductora de presión a un recipiente de presión 9 a una presión máxima de aproximadamente 200 bar, desde donde el gas metano se recoge para un motor de gas o una celda de combustible para producir electricidad.
La síntesis de Fischer-Tropsch y catalizadores tales como Fe, Co, Ru pueden usarse para la licuefacción de gas H2, por ejemplo, en biodiesel o algún otro compuesto químico deseable (etanol, metanol, DME, etc.).
Anteriormente se han presentado solo algunas realizaciones de la invención y es obvio para un experto en la materia que la invención tiene muchas otras implementaciones posibles dentro del concepto inventivo definido en las reivindicaciones.
Por consiguiente, aunque solo se haya descrito anteriormente la gasificación de astillas en un gas de gasificación G1, es evidente que también pueden usarse otros materiales de madera desmenuzados, tales como microgránulos o similares, para generar un gas de gasificación. También puede usarse del mismo modo biomasa carbonácea, tal como residuos de tala o similares.
El control de proceso puede mejorarse de modo que, cuando se introduzca biomasa o material de madera desmenuzado desde un extremo de entrada del tubo de alimentación 35 en el interior del reactor 3, se mida o evalúe el contenido de agua de la biomasa o el material de madera desmenuzado suministrado. El contenido de agua medido o evaluado de la biomasa o el material de madera desmenuzado suministrado al reactor se usa como base para regular la cantidad de agua suplementaria/vapor de agua suplementario libre a introducir en el reactor. El contenido de agua de la biomasa o el material de madera desmenuzado puede evaluarse o medirse antes o después de su suministro al interior del reactor 3.
Lista de números de referencia
1 Aparato
2 Medios de suministro de astillas
21 cilindro de densificación
211 cilindro superior
212 pistón de compactación tubular
22 cilindro de alimentación
221 cilindro inferior
222 pistón de alimentación
23 Alimentador de astillas
231 recipiente de astillas
232 trituradora
233 transportador de almacenamiento
234 transportador de husillo
235 transportador de alimentación
237 suministro de dióxido de carbono
24 válvula de cierre, válvula de bola
25 placa de compactación
3 Reactor
30 interior del reactor
31 espacio de gasificación del reactor
32 espacio de precalentamiento del reactor
33 espacio de refrigeración del reactor
35 tubo de alimentación
36 cúpula de gasificación
4 Cámara de reacción
40 espacio de descarga de la cámara
41 abertura de descarga de la cúpula de gasificación, abertura de entrada de gas a la cámara
42 dispositivos de calentamiento de la cúpula de gasificación
43 espacio de retirada de gas
44 canal de ceniza
46 bridas de transferencia de calor
47 válvula de seguridad
49 paredes de la cámara de reacción
49 49a pared de la parte superior de la cámara de reacción
49 49b pared de la parte media de la cámara de reacción
49 49c pared de la parte media de la cámara de reacción
49 49d techo de la cámara de reacción
5 Tanque de líquido de refrigeración
51 espacio de líquido del tanque
52 agua de refrigeración
59 paredes del tanque
6 Intercambiador de calor de tubo catalítico
61 tubo de entrada de agua supercrítica
62 tubo de gas
63 tubo de agua presurizada
64 tubo de agua de refrigeración
65 resorte espiral
66 zona catalítica
7 Dispositivo de retirada de ceniza
71 placa base
72 conducto de retirada de ceniza
72a parte superior del conducto de retirada de ceniza
72b parte inferior del conducto de retirada de ceniza
73 montaje de válvulas
73a montaje de válvula superior
73b montaje de válvula inferior
8 Purificador/licuador de gas
9 Separador de metano
10 lavador de gas
100 Gasificación de astillas
200 Suministro de energía
300 Suministro de astillas
310 trituración de astillas
320 compactación de astillas
330 precalentamiento de astillas
400 Suministro de agua
410 calentamiento de agua
500 Suministro de dióxido de carbono
600 Recuperación y conversión de gas producto
610 Metanación
H Astillas
G Gas de gasificación
G1 Gas producto
V Flujo de agua a la cámara de reacción
V1 flujo de agua que llega al intercambiador de calor
V2 flujo de agua supercrítica al espacio de gasificación

Claims (26)

REIVINDICACIONES
1. Una disposición para preparar un gas (G) en un reactor cerrable (3) suministrando a dicho reactor un material de plástico o material basado en plástico, o biomasa basada en carbono o material de madera desmenuzado, tal como astillas, en condiciones sustancialmente exentas de oxígeno, permitiendo que el material de plástico o material basado en plástico o biomasa basada en carbono o material de madera desmenuzado se gasifique a una temperatura de al menos 374 °C, y recuperando el gas (G) generado en una reacción de gasificación (R), caracterizada por que la disposición es tal que
- el reactor (3) tiene su interior (30) definido por un tubo de alimentación cuyo extremo de entrada es cerrable con una válvula de cierre (24), especialmente con una válvula de bola, y cuyo extremo de salida es contiguo a una cúpula de gasificación calentable (36),
- un material de plástico o material basado en plástico o biomasa o material de madera desmenuzado se suministra desde el extremo de entrada del tubo de alimentación al interior del reactor (3),
- el interior (30) del reactor tiene un suministro de agua libre adicional en su estado supercrítico,
- el material de plástico o material basado en plástico o biomasa o material de madera se transporta a un espacio de gasificación (31) del interior del reactor, que está en conexión con la cúpula de gasificación calentada (36) y que está adaptado para tener condiciones existentes seleccionadas de un modo tal que el agua (V) presente en dicho espacio de gasificación (31) esté presente en su estado supercrítico,
- el gas (G) generado en la reacción de gasificación se recupera.
2. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el gas tiene su energía térmica usada para calentar el agua libre adicional (V; V2) en su estado supercrítico a suministrar al interior (30) del reactor.
3. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el espacio de gasificación (31) está adaptado para tener condiciones existentes, en las que el agua (V) presente existe en su estado supercrítico, suministrando al interior (30) del reactor un material de plástico o material basado en plástico o astillas desmenuzadas (H) o biomasa con una presión de al menos 220 bar y calentando la cúpula de gasificación (36) de un modo tal que la temperatura en el espacio de gasificación (31) en conexión con la misma sea al menos 374 °C, preferentemente 700-1300 °C, para gasificar el material de plástico, material basado en plástico, astillas desmenuzadas (H) o biomasa en una reacción de gasificación (R).
4. Una disposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que al espacio de gasificación (31) del interior del reactor se suministra agua libre adicional (V; V2) en estado supercríti aumentar la cantidad de monóxido de carbono e hidrógeno en la reacción de gasificación (R) que tiene lugar en el espacio de gasificación (31) de acuerdo con una reacción (2)
CO H2O ^C O 2+ H2 (2)
5. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que, junto con el agua libre adicional V; V2) en su estado supercrítico, se suministra al reactor una sustancia de unión a oxígeno, tal como carbono o sodio.
6. Una disposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-5, caracterizada por que la cantidad total de agua que consiste en agua unida (V; Vs) suministrada junto con las astillas al interior (30) del reactor (3) y de agua libre adicional V; V2) en su estado supercrítico (a suministrar al espacio de gasificación (31) es tal que dicha agua total tiene una capacidad de transferir la energía, que se descarga desde el reactor (3), a flujos de gas/sustancia a reintroducir en la reacción, así como también convertir en la reacción de gasificación (R) la mayoría del carbono, presente en las astillas que llegan al reactor (3), en monóxido de carbono y dióxido de carbono.
7. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que una cantidad total (Vs V2) de agua que consiste en la cantidad de agua suministrada junto con las astillas (H) al interior (30) del reactor (3) y la cantidad de agua libre adicional (V; V2) en su estado supercrítico a suministrar al espacio de gasificación (31) es tal que dicha agua (Vs+ V2) mejora una conversión de las astillas (H) en un gas en el interior del reactor de un modo tal que la ceniza, que se descarga desde el espacio de gasificación (31) del interior (30) del reactor, tiene un contenido de carbono sin reaccionar no superior a un 1%, preferentemente no superior a un 0,5 %.
8. Una disposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3-7, caracterizada por que el gas (G) generado en la reacción (R) tiene H2/CO > 2 (mol/mol) para licuar el gas, por ejemplo, con una síntesis de Fischer Tropsch.
9. .Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el gas (G) generado en la reacción de gasificación tiene su energía térmica usada para calentar en un intercambiador de calor (6) el agua libre adicional en su estado supercrítico a suministrar al interior (30) del reactor en donde el intercambiador de calor (6) es preferentemente un intercambiador de calor espiral catalítico (6), que está situado en un espacio de líquido (51) de un tanque de líquido de refrigeración (5) y que rodea una cámara de reacción (4), teniendo dicho intercambiador de calor catalítico en su interior una zona catalítica para convertir el dióxido de carbono y el hidrógeno presentes en el gas (G) en alcanos, tales como metanos, por lo que la zona catalítica comprende preferentemente níquel o alúmina.
10. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que el intercambiador de calor (6) es un intercambiador de calor de tubo catalítico, preferentemente un intercambiador de calor de tubo a contracorriente, en donde el agua se calienta a un estado supercrítico en su mayoría con la energía térmica del gas (G) producido en la reacción de gasificación (R).
11. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que el gas dióxido de carbono y el gas hidrógeno presentes en el gas de gasificación (G) generado en la reacción (R) se convierten catalíticamente en el intercambiador de calor espiral (6) en metano y agua en la denominada reacción de Sabatier (1):
CO2 4 H2^CH4 2 H2O (1)
12. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que el gas (G) que se descarga desde el reactor (3) tiene una composición (vol%/vol%), que después de la reacción catalítica (1) que se produce en el intercambiador de calor (6), después de la retirada de agua e impurezas, comprende aproximadamente un 40-60 % de hidrógeno, aproximadamente un 20-30% de monóxido de carbono, y aproximadamente un 20-40% de metano.
13. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que la cantidad total de agua que consiste en agua suministrada al interior (30) del reactor (3) junto con material de madera, especialmente las astillas (H), y agua libre adicional en su estado supercrítico a suministrar al espacio de gasificación (31) es tal que la energía térmica contenida en la misma es suficiente para aumentar en el intercambiador de calor (6) la temperatura del agua a introducir en la reacción de aproximadamente 300°C, preferentemente de aproximadamente 400°C, a al menos aproximadamente 700°C.
14. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada por que la cantidad de agua libre adicional en su estado supercrítico es al menos 15 kg por 100 kilogramos de material de astillas seco a suministrar al interior (30) del reactor, preferentemente 45-55 kg por 100 kilogramos de material de astillas seco a suministrar al interior del reactor.
15. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el agua libre adicional (V; V2) en su estado supercrítico se suministra mediante una boquilla (61; 611) que se extiende al espacio de gasificación (31).
16. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que del material de madera, preferentemente astillas, se retira sustancialmente todo el aire y el agua en exceso antes de su suministro al interior (30) del reactor (3) en donde dicho material de madera, especialmente las astillas (H), se comprime preferentemente con un cilindro hidráulico contra una válvula de cierre, especialmente una válvula de bola (24), antes de que las astillas se suministren al interior (30) del reactor (3).
17. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el reactor (3) tiene sus paredes exteriores rodeadas por una cámara de reacción (4), en cuyo espacio de descarga (40) el gas (G) se adapta para salir del espacio de gasificación por medio de una abertura de descarga de cúpula de gasificación (41) presente entre la cúpula de gasificación (36) y el tubo de alimentación (35), de modo que el gas (G) pase a través de una capa de ceniza.
18. Una disposición de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 17, caracterizada por que el reactor (3) tiene una parte inferior en su interior (30) provista con un espacio de precalentamiento (32), que está adaptada para calentarse de un modo tal que, mediante ceniza caliente que migra gravitacionalmente hacia abajo en la cámara de reacción, exista en el espacio de precalentamiento (32) del reactor (3) una temperatura mayor que 700°C para convertir alquitranes presentes en el material de madera en gases de gasificación.
19. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizada por que al interior (30) del reactor se suministra material de madera, especialmente las astillas (H), con tal presión que el agua (Vs), que llega al interior junto con el material de madera, especialmente las astillas (H), se vuelve supercrítica en el espacio de precalentamiento (32).
20. Una disposición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el tubo de alimentación (35) tiene su parte inferior, en la proximidad de una válvula de cierre (24), provista con una refrigeración de un modo tal que, en alineación con la parte inferior del tubo de alimentación (35), el interior del reactor desarrolla un espacio de refrigeración de reactor (33) en el que la temperatura es menor que 100°C, preferentemente 50-60°C, para la refrigeración y solidificación de alquitranes producidos en el calentamiento de las astillas (H).
21. Un método para preparar un gas en un reactor cerrable (3) suministrando a dicho reactor (3) un material de plástico o material basado en plástico o biomasa basada en carbono o material de madera desmenuzado, especialmente astillas (H), en condiciones sustancialmente exentas de oxígeno, permitiendo que el material suministrado se gasifique a una temperatura elevada y recuperando un gas (de gasificación) (G) resultante, caracterizado por que el método comprende:
- transportar material de plástico o material basado en plástico o biomasa o material de madera desmenuzado a un espacio de gasificación (31) del reactor (3), en donde el reactor (3) tiene su interior (30) definido por un tubo de alimentación cuyo extremo de entrada es cerrable con una válvula de cierre (24), especialmente con una válvula de bola, y cuyo extremo de salida 10 es adyacente a una cúpula de gasificación calentable (36), estando adaptado dicho espacio de gasificación (31) para tener condiciones existentes seleccionadas de un modo tal que el agua (V) presente en dicho espacio de gasificación (31) esté presente en su estado supercrítico,
- suministrar además al interior (30) del reactor, preferentemente al espacio de gasificación, agua libre (V; V2) en su estado supercrítico.
22. Un método de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizado por que el espacio de gasificación (31) está adaptado para tener condiciones existentes en donde el agua (V) que está presente aparece en su estado supercrítico, suministrando al interior (30) del reactor astillas trituradas (H) a una presión de al menos 220 bar y estableciendo en el espacio de gasificación una temperatura que es al menos 374°C, preferentemente 700-1300°C.
23. Un método de acuerdo con la reivindicación 21 o 22 caracterizado por que al espacio de gasificación (31) del interior (30) del reactor se suministra agua adicional en su estado supercríti
monóxido de carbono/dióxido de carbono e hidrógeno en una reacción de gasificación (R) que tiene lugar en el espacio de gasificación (31) de acuerdo con una reacción (2)
CO H2O ^C O 2+ H2 (2)
24. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 21-23, caracterizado por que el gas caliente (G) generado en el reactor (3) tiene su energía térmica usada para calentar el agua libre adicional en su estado supercrítico, a suministrar al espacio de gasificación (31) del reactor.
25. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 21-24, caracterizado por que un gas de dióxido de carbono e hidrógeno, presente en el gas caliente (G) que aparece a una temperatura elevada y generado en el reactor (3), se convierte catalíticamente en metano y agua en la denominada reacción de Sabatier (1)
CO2 H2 —— CH4 2 H2O (1)
26. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 21-25, caracterizado por que se suministra biomasa o material de madera desmenuzado desde un extremo de entrada del tubo de alimentación (35) al un interior del reactor (3) y el contenido de agua presente en la biomasa o el material de madera desmenuzado suministrado y/o la cantidad y el tipo de impurezas presentes en la biomasa o en el material de madera desmenuzado se miden o evalúan, y el contenido de agua medido o evaluado de la biomasa o el material de madera desmenuzado suministrado se usa como base para regular la cantidad de agua adicional en su estado supercrítico suministrada al interior (30) del reactor, preferentemente a un espacio de gasificación (31) y en donde el contenido de agua de la biomasa o el material de madera desmenuzado y/o la cantidad y el tipo de impurezas presentes en la biomasa o el material de madera desmenuzado se evalúan o miden preferentemente antes o después de su suministro al interior del reactor (3).
ES16881331T 2015-12-30 2016-12-30 Disposición y método para preparar un gas Active ES2928946T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20156029 2015-12-30
PCT/FI2016/050939 WO2017115019A1 (en) 2015-12-30 2016-12-30 Arrangement and method for preparing a gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2928946T3 true ES2928946T3 (es) 2022-11-23

Family

ID=59224680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16881331T Active ES2928946T3 (es) 2015-12-30 2016-12-30 Disposición y método para preparar un gas

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10752851B2 (es)
EP (1) EP3397733B1 (es)
JP (1) JP6999571B2 (es)
CN (1) CN108431181B (es)
CA (1) CA3009581A1 (es)
DK (1) DK3397733T3 (es)
ES (1) ES2928946T3 (es)
PL (1) PL3397733T3 (es)
WO (1) WO2017115019A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11312914B2 (en) 2019-02-04 2022-04-26 Eastman Chemical Company Gasification of plastics and solid fossil fuels to produce organic compounds
US11447576B2 (en) 2019-02-04 2022-09-20 Eastman Chemical Company Cellulose ester compositions derived from recycled plastic content syngas
CN113646371A (zh) 2019-03-29 2021-11-12 伊士曼化工公司 由密实化纺织品衍生的合成气制成的聚合物、制品和化学品
CN110864299A (zh) * 2019-12-19 2020-03-06 许其怀 一种高含水的高分子废物的新型焚烧炉
WO2024191344A1 (en) * 2023-03-16 2024-09-19 Green Energy Investment Holding Pte Ltd Method and system for generating syngas

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3469604B2 (ja) 1993-04-20 2003-11-25 兵治 榎本 プラスチックのガス化方法
DE4417082C1 (de) 1994-05-17 1995-10-26 Franz Josef Meurer Reaktor zum thermischen Vergasen von festem Brennstoff
JPH11502891A (ja) 1995-03-31 1999-03-09 ユニバーシティ オブ ハワイ 触媒を用いたウェット・バイオマスの超臨界状態でのガス化
DE10259928B4 (de) * 2002-12-20 2006-05-24 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zur Behandlung von Biomasse
US7083658B2 (en) * 2003-05-29 2006-08-01 Alstom Technology Ltd Hot solids gasifier with CO2 removal and hydrogen production
CN101020621A (zh) * 2006-02-14 2007-08-22 北京国力源高分子科技研发中心 生物质电催化水合质子反应装置生产高纯度乙醇及其制备方法
US8257657B2 (en) * 2006-04-21 2012-09-04 Total Petrochemicals Research Feluy Device and method for injecting fluid into a rotating fluidized bed
FR2923732B1 (fr) * 2007-11-16 2011-03-04 Nicolas Ugolin Procede utilisant l'energie thermique solaire couplee a des plasmas pour produire un carburant liquide et du dihydrogene a partir de biomasse ou de charbon fossile (procede p-sl et p-sh)
ITTO20080823A1 (it) * 2008-11-07 2010-05-08 Nathaniel Mulcahy Dispositivo e procedimento di gassificazione e/o pirolisi, o vaporizzazione di un materiale combustibile
WO2010134077A2 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Yeda Research And Development Co. Ltd. Catalytic gasification of organic matter in supercritical water
CN101597026B (zh) * 2009-07-03 2011-06-22 西安交通大学 聚焦太阳能热驱动的生物质超临界水气化制氢系统与方法
EP2454217A2 (en) 2009-07-13 2012-05-23 James Charles Juranitch Large scale syngas btu enhancement for power generation
CN101709227B (zh) * 2009-09-27 2015-05-06 新奥科技发展有限公司 利用含碳有机质的综合方法及系统
PL2526045T3 (pl) * 2010-01-19 2018-10-31 Haldor Topsøe A/S Proces oraz urządzenie do reformowania węglowodorów
US8710106B2 (en) * 2010-07-29 2014-04-29 Precision Combustion, Inc. Sabatier process and apparatus for controlling exothermic reaction
NL1039006C2 (en) 2011-08-26 2013-02-27 Klaas Gerrit Smit A process for the gasification of wet biomass.
US8997666B2 (en) * 2011-08-29 2015-04-07 Tyler Marshall PLAYER Elevated fixed-grate apparatus for use with multi-fuel furnaces
CN104114264A (zh) * 2012-01-20 2014-10-22 纽卡斯尔大学 用于气体向液体转化的一体化强化生物精炼
CN103030206B (zh) * 2012-12-20 2014-05-07 新奥科技发展有限公司 一种超临界水处理装置及方法
WO2014149045A1 (en) 2013-03-20 2014-09-25 Empire Technology Development Llc Corrosion reduction for supercritical water gasification through seeded sacrificial metal
CN105723017B (zh) * 2013-11-12 2018-10-09 英派尔科技开发有限公司 利用旋转力减少反应器系统中的腐蚀的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3397733A4 (en) 2019-08-14
WO2017115019A1 (en) 2017-07-06
US10752851B2 (en) 2020-08-25
EP3397733B1 (en) 2022-08-24
PL3397733T3 (pl) 2022-12-05
CN108431181A (zh) 2018-08-21
JP2019505654A (ja) 2019-02-28
CA3009581A1 (en) 2017-07-06
JP6999571B2 (ja) 2022-01-18
US20190002777A1 (en) 2019-01-03
DK3397733T3 (da) 2022-11-07
EP3397733A1 (en) 2018-11-07
CN108431181B (zh) 2021-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2928946T3 (es) Disposición y método para preparar un gas
US20170137284A1 (en) Various methods and apparatuses for multi-stage synthesis gas generation
US9663363B2 (en) Various methods and apparatuses for multi-stage synthesis gas generation
US10035963B2 (en) Biomass high efficiency hydrothermal reformer
EP2455336B1 (en) Process for producing hydrogen
JP7234241B2 (ja) チャー生成物及び合成ガス混合物を調製する方法
KR101633951B1 (ko) 재생연료를 추가 및 후-가스화하여 합성가스의 엔탈피를 이용하기 위한 방법 및 장치
CN105969434A (zh) 用于制造生物甲烷和生态甲烷以及热和电的方法和系统
US20130247448A1 (en) Optimization of torrefaction volatiles for producing liquid fuel from biomass
WO2013158343A1 (en) Various methods and apparatuses for multi-stage synthesis gas generation
WO2008069251A1 (ja) バイオマスからの液体燃料製造装置および製造方法
CN101665723B (zh) 一种用于气化含碳物质的装置及方法
CN102762697A (zh) 碳质材料的热化学利用，特别是用于零排放地产生能量
JP2011084565A (ja) 炭素質供給材料由来の有用な生成物の調製方法および調製装置
CN205774355U (zh) 流化床气化反应器组件
CN102365350A (zh) 两段式干进料气化系统和方法
US20110065815A1 (en) Method and apparatus for production of hydrocarbon from biomass
PL231090B1 (pl) Sposób i układ wytwarzania biometanu i ekometanu
US20150005399A1 (en) Method and device for producing synthetic gas and method and device for synthesizing liquid fuel
US20140241949A1 (en) Radiant heat tube chemical reactor
US20140341785A1 (en) Radiant fountain architecture chemical reactor
Dasappa et al. Biomass gasification: Thermochemical route to energetic bio-chemicals
CN207143176U (zh) 一种蓄热式外热加压煤热解装置
US20130032510A1 (en) Advanced method and apparatus to process Bitumen containing impurities
CN106675651B (zh) 一种生物质气化生产汽油的方法及设备