MX2010009818A - Reformador activo. - Google Patents

Reformador activo.

Info

Publication number
MX2010009818A
MX2010009818A MX2010009818A MX2010009818A MX2010009818A MX 2010009818 A MX2010009818 A MX 2010009818A MX 2010009818 A MX2010009818 A MX 2010009818A MX 2010009818 A MX2010009818 A MX 2010009818A MX 2010009818 A MX2010009818 A MX 2010009818A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
gas
synthetic gas
synthetic
reformer unit
reformer
Prior art date
Application number
MX2010009818A
Other languages
English (en)
Inventor
Ophneil Henry Perry
Rifat Al Chalabi
Original Assignee
Rifat Al Chalabi
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 Rifat Al Chalabi filed Critical Rifat Al Chalabi
Publication of MX2010009818A publication Critical patent/MX2010009818A/es

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
    • C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C10J3/60—Processes
    • C10J3/64—Processes with decomposition of the distillation products
    • C10J3/66—Processes with decomposition of the distillation products by introducing them into the gasification zone
    • 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
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/466—Entrained flow 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
    • C10J3/72—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
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00—Modifying 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
    • C10K3/001—Modifying 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 by thermal treatment
    • C10K3/003—Reducing the tar content
    • C10K3/006—Reducing the tar content by steam reforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00—Modifying 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
    • C10K3/02—Modifying 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 by catalytic treatment
    • C10K3/04—Modifying 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 by catalytic treatment reducing the carbon monoxide content, e.g. water-gas shift [WGS]
    • 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
    • C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
    • 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
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • C10J2300/1823—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water for synthesis gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

La invención provee un método y aparato para producir gas sintético. El aparato tiene una cámara de pirólisis (12) para generar gas sintético, una unidad de reformador (14), medios de conducto (22, 24) que forman un bucle de circulación para hacer circular repetidamente los gases entre la cámara de pirólisis y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas y medios para agregar hidrógeno al gas que circula en el bucle por medio de una reacción de desplazamiento de agua-gas.

Description

REFORMADOR ACTIVO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un método para producir gas sintético.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La gasificación es un proceso que convierte materiales carbonáceos tales como biomasa a monóxido de carbono e hidrógeno al hacer reaccionar la materia prima a altas temperaturas con una cantidad controlada de oxígeno. La mezcla de gases resultantes es llamada gas sintético o gas sintético. El gas sintético está compuesto predominantemente de CO (monóxido de carbono), e hidrógeno. Estos dos elementos son los bloques de construcción básicos para alcoholes (metanol, etanol, propanol, etc.) .
La gasificación es un proceso eficiente para extraer energía de muchos tipos diferentes de materiales orgánicos y proporciona un desecho de desperdicio limpio. La gasificación es más eficiente que la combustión directa del combustible original, particularmente puesto que más de los orgánicos contenidos en el material procesado es convertido en energía (eficiencia térmica más alta) .
El gas sintético puede ser quemado directamente en motores de combustión interna o usado para producir alcoholes Ref.:213633 tales como metanol, etanol y propanol, y también hidrógeno. La gasificación de combustibles fósiles es actualmente usada ampliamente en escalas industriales para generar electricidad.
Comúnmente, la generación de gas sintético en el gasificador avanza a través de varios procesos.
Pirólisis El primer proceso es pirólisis y este ocurre a medida que la temperatura al interior del dispositivo de gasificación es elevada con una atmósfera desprovista de oxígeno, calentando el material carbonáceo. El proceso de pirólisis es la gasificación de los orgánicos con cero contenido de oxígeno. Para obtener gas sintético a partir del material orgánico el proceso podría ser ya sea un proceso de gasificación (oxidación parcial del material orgánico) , o pirólisis (oxidación cero del material orgánico) . La pirólisis produce más gas sintético, puesto que no oxida nada del gas sintético que produce.
Proceso de reformador Este es efectuado en una cámara de reformador a alta temperatura que recibe los gases sintéticos de la cámara de pirólisis. En la cámara del reformador la temperatura del gas sintético es elevada a una alta temperatura (> 900 °C) para disasociar los alquitranes en moléculas de carbono más simples. Cuando se agrega vapor a la cámara del reformador se altera la proporción de hidrógeno a monóxido de carbono, esto es obtenido vía el uso de la reacción de desplazamiento de agua-gas (reacción de desplazamiento) .
La reacción de desplazamiento es una reacción química exotérmica en la cual el agua y monóxido de carbono reaccionan para formar dióxido de carbono e hidrógeno: CO + H20 ? C02 + H2 (1) La reacción de desplazamiento incrementa la cantidad de hidrógeno producido. Sin embargo, la reacción de desplazamiento es una reacción endotérmica y requiere una alta temperatura. La reacción de desplazamiento es sensible a la temperatura con la tendencia a desplazar a los productos a medida que la temperatura se incrementa. Como resultado, la reacción de desplazamiento absorbe considerable energía de la cámara del reformador, haciéndola prohibitiva en el costo. Intentos para disminuir la temperatura de reacción utilizando catalizadores no han sido particularmente exitosos.
Más importantemente, la reacción de desplazamiento también consumes monóxido de carbono del gas sintético. El monóxido de carbono es requerido para producir la proporción requerida de hidrógeno a CO para la producción de alcoholes tales como metanol, etanol y propanol.
Por consiguiente, hay un intervalo óptimo para la reacción de desplazamiento, en donde el uso de más desplazamiento se vuelve menos benéfico a medida que el consumo de CO y consumo de energía sería demasiado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención busca proveer un método mejorado para generar gas sintético.
Así, la presente invención provee un aparato para producir gas sintético que comprende: una cámara de pirólisis para generar gas sintético; una unidad de reformador; medios de conducto que forman un bucle de circulación para hacer circular repetidamente los gases entre la cámara de pirólisis y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas; y medios para agregar hidrógeno al gas que circula en el bucle por medio de una reacción de desplazamiento de agua-gas.
En una modalidad preferida, la unidad de reformador tiene una zona de reacción de desplazamiento de agua-gas ; y el aparato comprende además un sistema de control para monitorear el contenido de hidrógeno del gas sintético en la unidad de reformador y controlar la circulación del gas entre la cámara de pirólisis y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas en dependencia de lo mismo.
Ventajosamente, el sistema de control tiene medios para monitorear la composición del gas sintético en la unidad de reformador, y el sistema de control es operable para controlar el suministro del gas a por lo menos uno de un sintetizador de gas y medios generadores de vapor en dependencia de los mismos.
Preferiblemente, el aparato comprende medios para controlar el movimiento de los gases al sintetizador de gas y los medios generadores de vapor y en donde el sistema de control es operable para controlar los medios para controlar mediante esto el suministro del gas a por lo menos uno del sintetizador de gas y los medios generadores de vapor en dependencia de los mismos.
Preferiblemente, el aparato comprende además medios para inyectar vapor al gas en la unidad de reformador, y el sistema de control es operable para controlar la inyección de vapor al gas en dependencia del contenido de hidrógeno del gas sintético en la unidad de reformador.
Preferiblemente, el aparato comprende además medios de soplador en los medios de conducto para hacer circular los gases y el sistema de control es operable para controlar los medios de soplador en dependencia del contenido de hidrógeno del gas sintético en la unidad de reformador.
Ventajosamente, la unidad de reformador tiene una cámara mezcladora corriente abajo de la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas en el bucle de circulación y el sistema de control es operable para monitorear el contenido de hidrógeno del gas sintético en la cámara mezcladora, para controlar mediante esto la circulación del gas entre la cámara de pirólisis y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas en dependencia de lo mismo.
Preferiblemente, los medios para inyectar vapor al gas en la unidad de reformador están configurados para inyectar vapor a la cámara mezcladora.
Ventajosamente, la unidad de reformador tiene una cámara de recolección entre la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas y el sintetizador de gas y los medios generadores de vapor, y el sistema de control es operable para monitorear la composición del gas sintético en la cámara de recolección.
La cámara de pirólisis puede ser una cámara de pirólisis por lotes.
Preferiblemente, el sistema de control es operable para hacer circular los gases sintéticos más de 3 veces y hasta 24 veces entre la cámara de pirólisis y la unidad de reformador. El sistema de control es operable para hacer circular los gases sintéticos más de 3 veces y hasta 15 veces entre la cámara de pirólisis y la unidad de reformador.
Ventajosamente, el sistema de control es operable para hacer circular los gases sintéticos más de 3 veces y hasta 10 veces entre la cámara de pirólisis y la unidad de reformador .
La presente invención también provee un método para producir gas sintético en un proceso por lotes, el método comprende: generar gas sintético en una cámara de pirólisis; y hacer pasar el gas de la cámara de pirólisis a una zona de reacción de desplazamiento de agua-gas para producir una corriente de gas sintético desplazada que tiene un contenido de hidrógeno enriquecido; en donde la cámara de pirólisis y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas están en un bucle de circulación de gas desplazado y el gas sintético se hace recircular a través del bucle una pluralidad de veces.
En una modalidad preferida, el CO consumido durante la reacción en la zona de reacción es reabastecido con hidrógeno .
Preferiblemente, el CO consumido es reabastecido continuamente .
El gas sintético es generado en una cámara de pirólisis por lotes y los gases sintéticos circulan a través del bucle entre 3 veces y 24 veces, preferiblemente, entre 3 veces y 15 veces y preferiblemente entre 3 veces y 10 veces.
La zona de reacción de desplazamiento de agua-gas es provista convenientemente en una unidad de reformador y el paso del gas sintético a y desde la unidad de reformador es usado para calentar el gas .
La unidad de reformador tiene preferiblemente una cámara mezcladora y una cámara de colección y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas es provista en la cámara mezcladora.
En una modalidad el gas sintético modificado es usado para gasificar los componentes orgánicos en la cámara de pirólisis. La composición del gas sintético es monitoreada en la unidad de reformador para determinar el contenido de hidrógeno del gas sintético y se agrega vapor a la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas dependiendo del contenido de hidrógeno monitoreado para promover la generación de hidrógeno.
Idealmente, el proceso es controlado al controlar la velocidad de circulación del gas.
Preferiblemente, cada lote de gas sintético es indagado para determinar si el gas sintético obtiene uno o más criterios de control de calidad predeterminados, el lote de gas sintético que es liberado al proceso de síntesis en caso de que obtenga los criterios de control de calidad requeridos, y de otra manera el lote es usado para producir vapor que es usado para mejorar la producción de gas sintético.
Lo que se propone en esta invención es un proceso en donde el CO consumido en la reacción de desplazamiento de agua-gas es reabastecido constantemente, la energía consumida para producir el hidrógeno es derivada constantemente y la calidad del gas sintético resultante es controlada fuertemente .
Además, lo que se propone en esta invención es un proceso en donde el proceso de pirólisis tiene un refuerzo significativo (eficiencia incrementada) vía el ajuste de la composición química de los gases calientes (agotados de oxígeno) usados para gasificar los componentes orgánicos.
Además, lo que se propone en esta invención es un proceso en donde la operación del sistema de pirólisis está enlazada fuertemente a la operación y atmósfera del reformador .
Además, lo que se propone en la presente es un reformador por lotes que opera íntimamente con un sistema de pirólisis por lotes para producir activamente un gas sintético de calidad controlada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA La presente invención es descrita adicionalmente en la presente a manera de ejemplo con referencia a la figura 1 que muestra un sistema para generar gas sintético a partir de material orgánico.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose a la figura, el sistema 10 tiene una cámara de pirólisis 12 a través de la cual se hace pasar el material orgánico. La cámara de pirólisis 12 se pone en operación a un intervalo de temperatura comúnmente de entre 500°C y 700°C, la temperatura es generada usualmente mediante inyección de gas sintético a altas temperaturas.
El sistema también tiene una unidad de reformador 14 que tiene una cámara principal 16, cámara mezcladora 18 y cámara de recolección 20. La cámara principal del reformador 16 es conectada a la cámara de pirólisis 12 mediante un bucle de conducto en los cuales conductos 22 permiten el flujo de gases desde la cámara de pirólisis 12 a la cámara principal del reformador 16. Tanto la cámara mezcladora 18 como la cámara de recolección 20 están abiertas a la cámara principal del reformador 16 para recibir gases de la cámara principal.
Además, la cámara mezcladora 18 es acoplada a la cámara de pirólisis 12 mediante conductos o un conducto 24 para permitir el flujo de gases desde la cámara mezcladora 18 de regreso a la cámara de pirólisis 12. Se proveen respectivamente ventiladores de recirculación 26, 27 en los conductos 22 y 24 para forzar la circulación de los gases. Un conducto o conductos adicionales 27 permiten la desviación de la unidad de reformador y se provee un ventilador de recirculación 29 en el conducto 27 para forzar la circulación de los gases.
La cámara principal del reformador 16 opera a una temperatura comúnmente de 900°C a 1400°C, los gases son calentados y la temperatura es obtenida y mantenida por un sistema de quemador 28, que quema comúnmente gas natural o los semejantes. Además, se suministra calor a la cámara principal del reformador 16 a partir de la oxidación parcial del gas sintético que fluye de la cámara de pirólisis 12 a la cámara principal del reformador 16 vía el conducto 22.
Los gases que pasan de la cámara principal del reformador 16 a la cámara de recolección 20 son monitoreados mediante primeros medios de toma de muestras 30 que miden la composición del gas sintético en la cámara de recolección. Los primeros medios de toma de muestras 30 son convenientemente un dispositivo de toma de muestras continuo. De la cámara de recolección 20 los gases pueden ser dirigidos ya sea a un hervidor 32 vía los medios de conducto 34 o hacia un sistema de sintetizador 35 vía el conducto '36 para la síntesis de alcoholes tales como metanol y etanol .
El control de movimiento de gases de la cámara de recolección 20 a través de los conductos 34, 36 puede ser efectuado mediante medios apropiados tales como deflectores o válvulas 33 en los conductos, el control de los cuales es efectuado mediante un sistema de control 38 que controla los deflectores o válvulas dependiendo de las señales generadas por los medios de toma de muestras 30.
En donde la composición del gas sintético en la cámara de recolección 20 es monitoreada por los medios de toma de muestras 30 por ser de alta calidad y dentro del intervalo de composición requerido, el sistema de control 38 controla los deflectores o válvulas en los conductos 34, 36 para dirigir los gases a lo largo del conducto 36 hacia el sintetizador 35. En donde la composición está fuera del intervalo deseado, los gases son dirigidos a lo largo del conducto 34 al hervidor 32.
El hervidor 32 es usado para generar vapor que es aplicado a la cámara mezcladora del reformador 18 vía el conducto 42.
Segundos medios de toma de muestras 44 (también convenientemente un dispositivo de toma de muestras continuo) monitorea la composición de los gases en la cámara mezcladora del reformador 18 y controla los ventiladores 26, 27 dependiendo de esta composición.
La reacción de desplazamiento de agua-gas toma lugar en la cámara mezcladora del reformador 18 y la composición de los gases reformados es muestreada por los medios de toma de muestras 44. La energía del CO que es consumido durante la reacción de desplazamiento en la zona de reacción es reabastecida con un gas de alta eficiencia térmica, hidrógeno. El sistema de control 38 controla los ventiladores de recirculación 26, 27 dependiendo de las señales de los medios de toma de muestras 44 de tal manera que los ventiladores de recirculación 26, 27 determinan el nivel de recirculación entre la unidad de reformador 14 y la cámara de pirólisis 12 dependiendo de la composición de los gases monitoreados por los medios de toma de muestras 44.
Cada ventilador de recirculación empuja el gas sintético entre las cámaras. Los ventiladores están sobre-dimensionados para permitir que los gases circulen entre las cámaras a una velocidad muy alta. Comúnmente, los ventiladores de recirculación 26, 27 están diseñados y controlados para hacer recircular los gases entre 3 y 24 veces antes de que salgan del bucle de gas hacia la cámara de recolección 20.
Se apreciará que los materiales orgánicos en la cámara de pirólisis 12 son calentados continuamente por los gases calientes que recirculan vía el conducto 24, gasificando así más componentes orgánicos en la cámara de pirólisis 12. El ventilador 29 es controlado por el sistema de control para desviarse de la unidad de reformador en donde la temperatura del gas en la cámara de pirólisis 12 obtiene un nivel deseado para impedir que la temperatura del gas llegue a un nivel demasiado alto.
El gas sintético en la cámara mezcladora del reformador 18 es modificado mediante el proceso descrito anteriormente para incrementar el porcentaje de hidrógeno presente. Este porcentaje de hidrógeno más alto es también usado para gasificar el material orgánico en la cámara de pirólisis 12 y produce una capacidad de transferencia térmica mucho más alta. A una temperatura de operación de la cámara de pirólisis de 600°C, el calor específico de hidrógeno es igual a 14.76 Kj/Kg-K, en comparación con el calor específico del gas natural (gases de combustión de oxi-combustible) de 1.76 Kj/Kg-K. La capacidad de transferencia de calor elevada conduce a una transferencia de calor mucho más alta al material orgánico y esto a su vez se traduce en una liberación más rápida del material orgánico y un tiempo de gasificación significativamente más corto. El efecto, por consiguiente, de la eficiencia de gasificación mejorada es una eficiencia de combustible mucho muy mejorada y una capacidad de procesamiento de componentes orgánicos mucho muy mejorada en comparación con los procesos de gases calentados convencionales .
El sistema de control 38 también controla la inyección de vapor a la cámara mezcladora del reformador 18 vía el conducto 42 dependiendo de resultados de los medios de toma de muestras 44. El control es efectuado convenientemente por medio de una válvula 43. El contenido de hidrógeno del gas sintético en la cámara 18 es monitoreado por los medios de toma de muestras 44 y dependiendo del resultado, el sistema de control 38 controla la inyección de vapor para incrementar o reducir la cantidad de vapor y generación de gas hidrógeno. El sistema de control 38 también controla los ventiladores de recirculación 26, 27 y así controla la velocidad de circulación de los gases.
La ventaja de la cámara de recolección 20 es que el gas sintético que es producido y que entra a la cámara de recolección es solamente liberado al proceso de síntesis vía el conducto 36 cuando es de la calidad correcta tal como es muestreado por los medios de toma de muestras 30. Si no es de la calidad correcta, es usado para la generación de vapor por el hervidor 32 que a su vez mejora la producción de gas sintético. En general, el sistema está diseñado para proveer un mínimo de 10 y 200 pases de gas alrededor del bucle de conductos 22, 24 y a través de la cámara de pirólisis 12 y unidad de reformador 14 antes de salir del bucle hacia la cámara de recolección 20 y los procesos siguientes.
La presente invención permite un nivel significativo de control de la calidad de gas sintético resultante. Los múltiples pases del gas sintético alrededor del sistema como se describe anteriormente es ventajoso ya que puede ser usado para gasificar más componentes orgánicos en la cámara de pirólisis.
Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (27)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Un aparato de procesamiento por lotes para producir gas sintético que tiene eficiencia térmica incrementada, caracterizado porque comprende: una cámara de pirólisis para someter a pirólisis el material orgánico al calentarlo en una atmósfera desprovista de oxígeno para generar gas sintético que comprende sustancialmente CO y H2; una unidad de reformador para elevar la temperatura del gas sintético para disociar los alquitranes en el mismo a moléculas de carbono más simples, la unidad de reformador tiene una zona de reacción de desplazamiento de agua-gas; medios de conducto que forman un bucle de circulación para hacer circular repetidamente los gases entre la cámara de pirólisis y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas; medios para agregar vapor al gas que circula en la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas de tal manera que por medio de una reacción de desplazamiento de agua-gas el CO es consumido y se produce H2, el producto de la reacción de desplazamiento de agua reabastece el CO consumido durante la reacción con un gas de alta eficiencia térmica y que incrementa el porcentaje de H2 presente en el gas sintético y un conducto de desviación en paralelo con la unidad de reformador para hacer circular el gas sintético a través de la cámara de pirólisis sin hacerlo pasar a través de la unidad de reformador; en donde, en el uso, la recirculación del gas sintético con una eficiencia térmica incrementada a través de la cámara de pirólisis incrementa la transferencia de calor al material orgánico en la misma para reducir su tiempo de gasificación.
2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: el aparato comprende además un sistema de control que monitorea el contenido de hidrógeno del gas sintético en la unidad de reformador y controla la circulación del gas entre la cámara de pirólisis y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas en dependencia de los mismos.
3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de control tiene medios de monitoreo que monitorean la composición del gas sintético en la unidad de reformador y un sistema de control que controla el suministro del gas a por lo menos uno de un sintetizador de gas y medios generadores de vapor en dependencia de los mismos .
4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además medios que controlan el movimiento de los gases al sintetizador de gas y los medios generadores de vapor y en donde el sistema de control controla los medios para controlar mediante esto el suministro del gas a por lo menos uno del sintetizador de gas y los medios generadores de vapor en dependencia de la composición del gas sintético.
5. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además un sistema de control que controla la inyección del vapor al gas dependiendo del contenido de hidrógeno del gas sintético en la unidad de reformador.
6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para recircular el gas sintético comprenden medios de soplador en los medios de conducto, el aparato comprende además un sistema de control que controla los medios de soplador en dependencia del contenido de hidrógeno del gas sintético en la unidad de reformador.
7. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de reformador tiene una cámara mezcladora corriente debajo de la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas en el bucle de circulación y en donde el sistema de control monitorea el contenido de hidrógeno del gas sintético en la cámara mezcladora.
8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el sistema de control controla la inyección de vapor al gas dependiendo del contenido de hidrógeno del gas sintético en la unidad de reformador y en donde los medios para inyectar vapor al gas en la unidad de reformador están configurados para inyectar vapor a la cámara mezcladora .
9. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de reformador tiene una cámara de recolección entre la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas y el sintetizador de gas y los medios generadores de vapor y el sistema de control monitorea la composición del gas sintético en la cámara de recolección.
10. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un ventilador de desviación en el conducto de desviación para controlar el paso del gas sintético a través del conducto de desviación.
11. El aparato de conformidad con la reivindicación I, caracterizado porque comprende además un sistema de control que hace circular los gases sintéticos más de tres veces y hasta 24 veces entre la cámara de pirólisis y la unidad de reformador.
12. El aparato de conformidad con la reivindicación II, caracterizado porque el sistema de control hace circular los gases sintéticos más de tres veces y hasta 15 veces entre la cámara de pirólisis y la unidad de reformador.
13. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el sistema de control hace circular los gases sintéticos más de tres veces y hasta 10 veces entre la cámara de pirólisis y la unidad de reformador.
14. Un método de procesamiento por lotes de material orgánico para producir gas sintético en un proceso por lotes, caracterizado porque comprende: efectuar la pirólisis de un lote de material orgánico en una cámara de pirólisis al calentarlo en una atmósfera desprovista de oxígeno para producir gas sintético que comprende sustancialmente CO y H2; hacer pasar el gas sintético a través de una unidad de reformador, en donde su temperatura es elevada para disociar alquitranes en los mismos a moléculas de carbono más simples y de regreso a la cámara de pirólisis; en donde el paso del gas sintético a través de una unidad de reformador incluye introducir vapor al gas sintético de tal manera que el vapor sufre una reacción de desplazamiento de agua-gas en la cual el CO es consumido y se produce H2, el producto de la reacción de desplazamiento de agua reabastece el CO consumido durante la reacción con un gas de alta eficiencia térmica e incrementa el porcentaje de H2 presente en el gas sintético; hacer recircular el gas sintético que tiene una capacidad térmica incrementada de regreso a través de la cámara de pirólisis para gasificar el material orgánico en la misma; en donde la energía es suministrada para reemplazar la energía consumida durante la reacción y cuando la temperatura del gas sintético recirculante obtiene un nivel deseado, desviarse del reformador para impedir que la temperatura del gas llegue a un nivel demasiado alto.
15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el CO consumido es reabastecido continuamente .
16. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14, caracterizado porque los gases sintéticos circulan más de tres veces y hasta 24 veces entre la cámara de pirólisis y el reformador.
17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los gases sintéticos circulan a través del bucle entre tres veces y 15 veces.
18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los gases sintéticos circulan a través del bucle entre tres veces y 10 veces.
19. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la unidad de reformador tiene primeras y segundas partes y el gas sintético es modificado dentro de una parte del reformador.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el paso del gas sintético hacia y desde la unidad de reformador es usado para calentar el gas.
21. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la unidad de reformador tiene una cámara mezcladora y una cámara de recolección y la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas es provista en la cámara mezcladora.
22. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la composición del gas sintético es monitoreada en la unidad de reformador para determinar el contenido de hidrógeno del gas sintético.
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque comprende agregar vapor a la zona de reacción de desplazamiento de agua-gas dependiendo del contenido de hidrógeno monitoreado para promover la generación de hidrógeno.
24. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque comprende además controlar el proceso al controlar la velocidad de circulación del gas.
25. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque cada lote de gas sintético es examinado para determinar si el gas sintético obtiene uno o más criterios de control de calidad predeterminado, el lote de gas sintético que es liberado al proceso de síntesis en el caso de que obtenga los criterios de control de calidad requeridos y de otra manera el lote es usado para producir vapor que es usado para mejorar la producción del gas sintético .
26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el uso del gas sintético para producir vapor comprende dirigirlo a lo largo de un conducto a un hervidor y el vapor producido en el hervidor es aplicado en el reformador para uso en la reacción de desplazamiento de agua .
27. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el incremento de la eficiencia térmica del gas sintético antes de reciclarlo a través de la cámara de pirólisis reduce el tiempo de gasificación del material orgánico en el mismo.
MX2010009818A 2008-03-18 2009-03-18 Reformador activo. MX2010009818A (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3769508P 2008-03-18 2008-03-18
GBGB0805020.5A GB0805020D0 (en) 2008-03-18 2008-03-18 Active reformer
PCT/GB2009/000708 WO2009115784A2 (en) 2008-03-18 2009-03-18 Active reformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2010009818A true MX2010009818A (es) 2010-12-21

Family

ID=39328349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2010009818A MX2010009818A (es) 2008-03-18 2009-03-18 Reformador activo.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9090838B2 (es)
EP (1) EP2254973B1 (es)
JP (1) JP5389897B2 (es)
KR (1) KR20100136979A (es)
CN (1) CN101978033B (es)
BR (1) BRPI0908722A2 (es)
CA (1) CA2718623A1 (es)
EA (1) EA017213B1 (es)
ES (1) ES2511265T3 (es)
GB (1) GB0805020D0 (es)
HK (1) HK1154037A1 (es)
MX (1) MX2010009818A (es)
PL (1) PL2254973T3 (es)
UA (1) UA101185C2 (es)
WO (1) WO2009115784A2 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8592190B2 (en) * 2009-06-11 2013-11-26 Ineos Bio Limited Methods for sequestering carbon dioxide into alcohols via gasification fermentation
GB2475889B (en) * 2009-12-04 2012-06-20 Rifat Al Chalabi Gassification system
MX348722B (es) * 2012-05-18 2017-06-26 Japan Blue Energy Co Ltd Dispositivo gasificador de biomasa.
DE102013008518A1 (de) * 2013-05-16 2014-11-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Anlage zur zumindest teilweisen Vergasung von festem, organischem Einsatzmaterial
CN103691367B (zh) * 2013-12-15 2015-06-10 衢州昀睿工业设计有限公司 一种等压自循环化学合成器
CN103691368B (zh) * 2013-12-17 2015-06-10 衢州昀睿工业设计有限公司 单程压缩的自循环化学合成反应器
NL2013957B1 (en) * 2014-12-11 2016-10-11 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Reactor for producing a product gas from a fuel.
CN104807001B (zh) * 2015-05-13 2017-07-28 中海国利环保科技有限公司 用于提高锅炉内部热效的水分解燃烧装置
JP2019157123A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 大阪瓦斯株式会社 炭素質材料のガス化方法
AU2020225085A1 (en) * 2019-02-20 2021-10-07 Earl DECKER Method and reactor for the advanced thermal chemical conversion processing of municipal solid waste

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK142624B (da) 1978-04-13 1980-12-01 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til fremstilling af en metanrig gas.
US4597776A (en) * 1982-10-01 1986-07-01 Rockwell International Corporation Hydropyrolysis process
GB9308898D0 (en) 1993-04-29 1993-06-16 H & G Process Contracting Peaked capacity power station
USRE35377E (en) * 1993-05-27 1996-11-12 Steinberg; Meyer Process and apparatus for the production of methanol from condensed carbonaceous material
US5344848A (en) * 1993-05-27 1994-09-06 Meyer Steinberg Process and apparatus for the production of methanol from condensed carbonaceous material
JP2001131560A (ja) * 1999-11-09 2001-05-15 Hitachi Ltd 炭化水素原料の熱分解方法及び熱分解装置
US6692545B2 (en) * 2001-02-09 2004-02-17 General Motors Corporation Combined water gas shift reactor/carbon dioxide adsorber for use in a fuel cell system
US7619012B2 (en) * 2006-07-18 2009-11-17 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for steam hydro-gasification in a fluidized bed reactor
US20080021119A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Norbeck Joseph M Operation of a steam methane reformer by direct feeding of steam rich producer gas from steam hydro-gasification
US7500997B2 (en) * 2002-02-05 2009-03-10 The Regents Of The University Of California Steam pyrolysis as a process to enhance the hydro-gasification of carbonaceous materials
US20080031809A1 (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Norbeck Joseph M Controlling the synthesis gas composition of a steam methane reformer
PL204168B1 (pl) * 2002-02-05 2009-12-31 Univ California Sposób i urządzenie do wytwarzania gazu syntezowego do zastosowania jako paliwo gazowe lub jako surowiec do wytwarzania paliwa ciekłego w reaktorze Fischera-Tropscha
AU2003234938A1 (en) * 2002-05-21 2003-12-02 Adgene Co., Ltd. Method of identifying nucleic acid
JP4366946B2 (ja) 2003-02-07 2009-11-18 オイレス工業株式会社 スラスト滑り軸受
FI20030241A (fi) * 2003-02-17 2004-08-18 Fortum Oyj Menetelmä synteesikaasun tuottamiseksi
FR2859216B1 (fr) * 2003-08-27 2008-07-04 Inst Francais Du Petrole Procede et installation de production a haut rendement d'un gaz de synthese depollue a partir d'une charge riche en matiere organique
EP1836283B1 (en) 2004-12-30 2019-03-27 Air Products and Chemicals, Inc. Improvements relating to coal to liquid processes
US20070129450A1 (en) 2005-11-18 2007-06-07 Barnicki Scott D Process for producing variable syngas compositions
DE102006032104A1 (de) * 2006-07-11 2008-01-24 Linde Ag Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen
GB0720591D0 (en) * 2007-10-20 2007-11-28 Watergem Ltd Production of fuel from refuse

Also Published As

Publication number Publication date
CN101978033B (zh) 2013-10-09
EA201001501A1 (ru) 2011-04-29
WO2009115784A3 (en) 2010-04-15
BRPI0908722A2 (pt) 2016-08-09
ES2511265T3 (es) 2014-10-22
PL2254973T3 (pl) 2014-12-31
EP2254973B1 (en) 2014-06-04
JP5389897B2 (ja) 2014-01-15
WO2009115784A2 (en) 2009-09-24
KR20100136979A (ko) 2010-12-29
UA101185C2 (ru) 2013-03-11
US20110012064A1 (en) 2011-01-20
CN101978033A (zh) 2011-02-16
JP2011515530A (ja) 2011-05-19
EA017213B1 (ru) 2012-10-30
US9090838B2 (en) 2015-07-28
EP2254973A2 (en) 2010-12-01
CA2718623A1 (en) 2009-09-24
GB0805020D0 (en) 2008-04-16
HK1154037A1 (en) 2012-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9090838B2 (en) Active reformer
Wang et al. Performance optimization of two-staged gasification system for woody biomass
Hofbauer et al. The FICFB—gasification process
CA2727827C (en) Generating clean syngas from biomass
Yoon et al. Gasification and power generation characteristics of rice husk and rice husk pellet using a downdraft fixed-bed gasifier
Gordillo et al. Adiabatic fixed-bed gasification of coal, dairy biomass, and feedlot biomass using an air–steam mixture as an oxidizing agent
US8858661B2 (en) Method and apparatus of gasification under the integrated pyrolysis reformer system (IPRS)
TWI494423B (zh) 由生質製備合成氣體之方法及裝置
Senapati et al. Experimental investigation on an entrained flow type biomass gasification system using coconut coir dust as powdery biomass feedstock
JP2011515530A5 (es)
EP2589646A1 (en) Apparatus and method for recovering energy from biomass, in particular from vegetable biomass
Saleh et al. Experimental investigation on multi-stage downdraft gasification: Influence of air ratio and equivalent ratio to the gasifier performance
RU2553892C2 (ru) Способ и система для подачи тепловой энергии и эксплуатирующая ее установка
JP2008127256A (ja) アンモニア製造方法及び装置
US20240026237A1 (en) Process for Gasifying an Organic Material and Plant for Carrying Out Said Process
US20160115020A1 (en) Process and plant for at least partial gasification of solid organic feed material
Stasiek et al. Small scale gasification of biomass and municipal wastes for heat and electricity production using HTAG technology
Kalisz et al. Continuous high temperature air/steam gasification (HTAG) of biomass
Brynda et al. Application of staged biomass gasification for combined heat and power production
Arif High temperature air/steam gasification (HTAG) of biomass–influence of air/steam flow rate in a continuous updraft gasifier
Huai et al. Effects of Secondary Air Intake Position and Gasifying Agents on Grape Branches Gasification in an Improved Downdraft Gasifier
Wang et al. Experimental investigation on high temperature air gasification of coal in a fixed-bed gasifier
JP2000240922A (ja) 廃棄物からの燃料ガス製造装置および方法
Sudarmanta Experimental Investigation on Multi-Stage Downdraft Gasification: Influence of Air Ratio and Equivalent Ratio to the Gasifier Performance
WO2012010846A1 (en) Gasification of carbonaceous feedstock

Legal Events

Date Code Title Description
FA Abandonment or withdrawal