PL235859B1 - Sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan - Google Patents

Sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan Download PDF

Info

Publication number
PL235859B1
PL235859B1 PL424261A PL42426118A PL235859B1 PL 235859 B1 PL235859 B1 PL 235859B1 PL 424261 A PL424261 A PL 424261A PL 42426118 A PL42426118 A PL 42426118A PL 235859 B1 PL235859 B1 PL 235859B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
catalytic
pressure
temperature
reformer
Prior art date
Application number
PL424261A
Other languages
English (en)
Other versions
PL424261A1 (pl
Inventor
Marek Kułażyński
Adam Zięba
Jerzy Walendziewski
Dziewski Jerzy Walen
Original Assignee
Przed Innowacyjno Wdrozeniowe Ekomotor Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
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 Przed Innowacyjno Wdrozeniowe Ekomotor Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Przed Innowacyjno Wdrozeniowe Ekomotor Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL424261A priority Critical patent/PL235859B1/pl
Publication of PL424261A1 publication Critical patent/PL424261A1/pl
Publication of PL235859B1 publication Critical patent/PL235859B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan.
Znany jest z patentu PL 216476 sposób i układ do wytwarzania czystego wodoru z paliw gazowych, znajdującego zastosowanie do zasilania ogniw paliwowych. Sposób polega na tym, że paliwo gazowe o wzorze ogólnym CxHyOz w temperaturze od 5 do 300°C oraz parę wodną i tlen w temperaturze od 5 do 1500°C w proporcji molowej określonej stosunkiem C/O wynoszącym 0,5 i C/H od 0,12 do 0,8 zatłacza się do katalitycznego reaktora oksyformowania (RO), w którym utrzymywane jest ciśnienie od 0,1 do 8 MPa i otrzymuje się produkty oksyformowania w postaci H2, H2O, CO i CO2, które następnie zatłacza się do układu separacji H2(US H2), w którym separuje się wodór, a pozostałe składniki doprowadza się do układu separacji CO2 (US CO2), a następnie po usunięciu CO2, mieszaninę H2O i CO zawraca się ponownie na wlot reaktora oksyformowania (RO), gdzie miesza się ją ze świeżymi strumieniami substratów, przy czym wydzielony wodór z układu separacji H2 (US H2) zasila ogniwo paliwowe (OP), w którym następuje konwersja wodoru na energię elektryczną, która jest częściowo wykorzystywana do zasilania układu generacji O2 (UG O2). Układ do wytwarzania czystego wodoru z paliw gazowych zawiera katalityczny reaktor oksyformowania (RO), który jest połączony z układami separacji H2 (US H2) i CO2 (US CO2), przy czym układ separacji H2 (US H2) połączony jest z ogniwem paliwowym (OP), który następnie połączony jest z układem generacji O2 (UG O2).
Z kolei z patentu RU 2426715 znany jest sposób jednorodnego utleniania gazu zawierającego metan, obejmującego wprowadzanie do obiegu gazu zawierającego metan, wstępnie ogrzanego do 430-450°C w co najmniej trzech szeregowo rozmieszczonych reaktorach utleniających wykonanych ze stali węglowej. Każdy z reaktorów, z wyjątkiem ostatniego, jest oddzielnie podłączony do kotłów grzewczych. Tlen jest również wprowadzany do reaktorów w takiej ilości, że mieszanina tworzy się poza obszarem wybuchowym, co powoduje jednorodne utlenianie gazu zawierającego metan, jednocześnie podnosząc temperaturę mieszaniny gazów do 540-560°C. Późniejsze chłodzenie mieszaniną gazową odbywa się w kotłach spalinowych do temperatury 440-450°C przez doprowadzanie wody do kotłów spalinowych, w których powstaje para, która jest podawana do kolumn frakcjonujących do oddzielania produktów końcowych. Ponadto, mieszanina reakcyjna z ostatniego reaktora, który nie jest połączony z kotłem spalinowym, wchodzi do separatora. W drodze do separatora mieszanina reakcyjna podgrzewa gaz, a część jego ciepła służy do otrzymywania pary wodnej, która jest mieszana z parami z kotłów wymiany ciepła. Z separatora faza ciekła wchodzi w etap frakcjonowania, w którym uzyskuje się rektyfikację metanolu, a także alkohol etylowy i formaldehyd. Faza gazowa przechodzi do absorberów w celu usunięcia SO2, CO i CO2. W pierwszym absorberze faza gazowa jest oczyszczana z SO2 oraz z CO i CO2 w drugim absorberze, po czym następuje ekstrakcja wspomnianych gazów z roztworu absorpcyjnego drugiego absorbera w desorberze. Wyloty fazy płynnej absorberów są połączone z kolektorami w celu ułatwienia regeneracji roztworów absorpcyjnych z separacją i wylotem frakcji CO i CO2 z desorbera. Wyloty kolektorów są połączone z wlotami absorberów w celu doprowadzania uformowanych roztworów do usuwania SO2, CO i CO2 z gazu. Podczas czyszczenia fazy gazowej cykl cyrkulacji jest częściowo nadmuchiwany w celu usunięcia gazów obojętnych, na przykład azotu i argonu wchodzących w cykl razem z gazem zawierającym metan i tlenem. Liczba uderzeń zależy od ilości gazów obojętnych dostępnych w cyklu. Po oczyszczeniu i przedmuchiwaniu cykl zamyka się przez wstrzyknięcie fazy gazowej, która składa się z gazu zawierającego metan i gazu z drugiego absorbera. Wynalazek dotyczy również urządzenia do jednorodnego utleniania materiału zawierającego metan. Również znany jest z patentu W02009103554 układ ogniw paliwowych o wysokiej temperaturze, oraz sposób wytwarzania energii i ciepła za pomocą systemu ogniw paliwowych o wysokiej temperaturze. W tym wysokotemperaturowym systemie ogniw paliwowych z reformerem do przekształcania paliwa z mieszanin metanu i wody przy użyciu powietrza w gaz anodowy bogaty w wodór, stos ogniwa paliwowego do przekształcania bogatego w wodór gazu anodowego, z dostarczaniem gazu katodowego, w energię i ciepło oraz ewentualnie dopalacz do dopalania reformatu zubożonego w wodór, który wypływa ze stosu ogniw paliwowych, z dostarczaniem gazu katodowego. W tym wynalazku wydajność można zwiększyć przez reaktor separacyjny do oddzielania tlenu z powietrza, w którym tlen, który jest oddzielany podczas pracy, może być użyty przynajmniej częściowo jako wspomniany gaz katodowy. Ponadto reformer oraz reaktor separacyjny zawierają katody w postaci perowskitu ceramicznego w postaci membran.
PL 235 859 B1
Z kolei z patentu DE102010035885 znany jest sposób wytwarzania gazu syntezowego przez reformowanie gazów zasilających zawierających węglowodór w obecności pary i tlenu obejmuje: wprowadzenie gazów zasilających zawierających węglowodory wraz z gazem i parą bogatą w tlen w autotermalnym reformatorze, w którym gaz procesowy jest prowadzony w pierwszej strefie częściowego utleniania i jest regulowany w drugiej strefie w obecności katalizatora o pożądanej kompozycji wylotowej powstającego surowego gazu syntezowego; chłodzenie surowego gazu syntezowego; wprowadzenie ochłodzonego gazu syntezowego do jednostki konwersji monotlenku węgla, w którym tlenek węgla jest przekształcany i powstaje konwertowany gaz syntezowy; i poddawanie przekształconego gazu syntezowego jedno- lub wielostopniowego oczyszczania gazu, w którym usuwa się dwutlenek węgla, tlenek węgla i metan, gdzie wytwarza się gaz syntezowy i dostarcza do syntezy amoniaku.
Autotermiczne reformowanie węglowodorów zawierających węglowodory odbywa się przy niskim stosunku para/węgiel 0,1-0,6. Dodatkowa para wodna wymagana w przekształconym gazie syntezowym jest bezpośrednio dodawana przed jednostką konwersji monotlenku węgla do ochłodzonego gazu syntezowego i/lub bezpośrednio wprowadzana do jednostki konwersji monotlenku węgla. Dodatkowa para wodna wymagana w etapie chłodzenia surowego gazu syntezowego jest: dostosowana do takiego samego lub podobnego ciśnienia i/lub temperatury niż ochłodzony gaz syntezowy przed przejściem przez etap konwersji monotlenku węgla; i początkowo zrelaksowany, a następnie wprowadzony do jednostki konwersji monotlenku węgla. Bogaty w tlen gaz zawiera czysty tlen, który prowadzi do autotermicznego reformowania węglowodorowych gazów zawierających węglowodory, w których powietrze i czysty tlen są oddzielane od siebie i/lub dostarczane w postaci mieszaniny. Etap schładzania surowego gazu syntezowego jest przeprowadzany w wytwornicy pary, w której ciepło zawarte w surowym gazie syntezowym jest przekazywane do wody i wytwarzana jest para wodna, w której para jest wykorzystywana do reformingu katalitycznego i/lub dodawana do surowca, gaz syntezowy jednostki konwersji monotlenku węgla.
Celem projektu jest opracowanie sposobu i instalacji wytwarzania energii elektrycznej poprzez konwersję gazu ziemnego lub innego gazu zawierającego duże ilości metanu do wytwarzania gazu wodorowego zasilającego ogniwo paliwowe wybranego typu, które jest proste w obsłudze i zapewnia wysoką efektywność techniczną i ekonomiczną.
Pozwala na uzyskanie możliwości zasilania ogniw paliwowych metanem: w warunkach obiektów rozproszonych, w których dostępny jest metan w formie gazu ziemnego lub biogazu a nie jest dostępna energia elektryczna oraz uzyskanie możliwości wytwarzania energii elektrycznej z efektywnością znacznie większą niż w klasycznym generatorze napędzanym silnikiem spalinowym
Istota sposobu według wynalazku, polega na tym, że gaz sprężany do ciśnienia minimum 20 bar w sprężarce wprowadza się do zbiornika buforowego, w którym przechowywany jest pod ciśnieniem od 100 bar do 200 bar, a następnie kierowany jest poprzez reduktor ciśnienia gazu, w którym sprężany jest do ciśnienia 20-35 bar oraz regulator przepływu gazu do osuszacza gazu i niskotemperaturowego odsiarczalnika gazu przy użyciu sorbentu, a następnie kierowany jest do katalitycznego odsiarczalnika gazu, w którym następuje w temperaturze 350°C-500°C reakcja siarkowodoru z tlenem, i z kolei do katalitycznego reformera gazu, do którego dozowana jest para wodna również pod ciśnieniem 20-35 bar wytworzona w wytwornicy pary z wody dostarczonej z dozownika wody. W katalitycznym reformerze gazu w temperaturze 800°C-1100°C następuje reakcja reformingu parowego metanu przy użyciu katalizatora zawierającego nikiel, a następnie uzyskany gaz anodowy poddaje się rozprężeniu do ciśnienia 0,1-0,5 bar przy spadku temperatury do 50°C-150°C w reduktorze ciśnienia i z kolei podgrzewa w dogrzewaczu gazu do temperatury 800°C-1100°C. Następnie kieruje się go na stos ogniw paliwowych, a resztkowy gaz katodowy ze stosu ogniw paliwowych unieszkodliwia się w dopalaczu gazów i odprowadza gazy neutralne. Przy czym ilość wody dozowana z dozownika wody do wytwornicy pary jest proporcjonalna do strumienia gazu przepływającego przez regulator przepływu gazu.
Korzystnie, gdy niskotemperaturowy odsiarczalnik gazu ma sorbent w postaci węgla aktywnego z czynnikiem reakcyjnym zawierającym jodek potasu.
Korzystnie, gdy w katalitycznym reformerze gazu zastosowany katalizator zawierający nikiel jest w postaci katalizatora monolitycznego lub katalizatora formowanego, lub katalizatora granulowanego.
Korzystnie, gdy ogrzewanie gazu w katalitycznym odsiarczalniku gazu, katalitycznym reformerze gazu, dogrzewaczu gazu, oraz ogrzewanie wody w wytwornicy pary przeprowadzane jest za pomocą mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V lub poprzez energię indukcji wytworzonej przez grzewczy układ indukcyjny G-IN.
PL 235 859 B1
Korzystnie, gdy, do reformingu parowego gazu stosuje się gaz miejski lub gaz z butli, lub biogaz, lub gaz kopalniany po wzbogaceniu w metan.
Istota układu według wynalazku polega na tym, że sprężarka ma przyłącze gazu a z drugiej strony połączona jest kolejno ze zbiornikiem buforowym gazu, reduktorem ciśnienia gazu, regulatorem przepływu gazu, osuszaczem gazu, niskotemperaturowym odsiarczalnikiem gazu, katalitycznym odsiarczalnikiem gazu, katalitycznym reformerem gazu, który połączony jest poprzez wytwornicę pary z dozownikiem wody, a następnie katalityczny reformer gazu połączony jest kolejno z reduktorem ciśnienia, dogrzewaczem gazu, stosem ogniw paliwowych, dopalaczem gazów, który z kolei połączony jest z reduktorem ciśnienia, przy czym wytwornica pary, katalityczny odsiarczalnik gazu, katalityczny reformer gazu, dogrzewacz gazu połączone są z generatorem mikrofal lub grzewczym układem indukcyjnym, natomiast dozownik wody połączony jest z regulatorem przepływu gazu poprzez sygnał sterujący.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 uwidacznia schemat blokowy układu realizującego sposób wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu przy zastosowaniu mikrofal, Fig. 2 przy zastosowaniu układu indukcyjnego ogrzewania.
P r z y k ł a d 1
Wytwarzanie energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan polega na tym, że gaz miejski zawierający związki siarki w ilości 25 ppm o ciśnieniu 2,0x10-5 bar, sprężany jest, za pomocą sprężarki 1, do ciśnienia 20 bar i wprowadza się do zbiornika buforowego gazu 2, w którym przechowywany jest pod ciśnieniem 200 bar, a następnie kierowany jest poprzez reduktor ciśnienia gazu 3, w którym sprężany jest do ciśnienia 25 bar oraz regulator przepływu gazu 4 do osuszacza gazu 5 i niskotemperaturowego odsiarczalnika gazu 6 przy użyciu sorbentu w postaci formowanych wytłoczek węgla aktywnego wysyconego KJ, a następnie kierowany jest do katalitycznego odsiarczalnika gazu 9, w którym w temperaturze 450°C, następuje reakcja siarkowodoru z katalizatorem w postaci tlenku cynku. Gaz odsiarczony kierowany jest do katalitycznego reformera gazu 10, do którego dozowana jest para wodna również pod ciśnieniem 20-35 bar wytworzona w wytwornicy pary 8, pozyskiwana poprzez energię mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V z wody dostarczonej z dozownika wody 7. W katalitycznym reformerze gazu 10 w temperaturze 1000°C uzyskiwanej poprzez energię mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V następuje reakcja reformingu parowego metanu przy użyciu katalizatora monolitycznego zawierającego nikiel. Następnie uzyskany gaz anodowy podaje się rozprężeniu poprzez reduktor ciśnienia 11 do ciśnienia 0,1-0,5 bar przy spadku temperatury do 150°C. Z kolei podgrzewa się go w dogrzewaczu gazu 12 do temperatury 1000°C, uzyskiwanej poprzez energię mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V, a następnie kieruje się go na stos ogniw paliwowych 13. Resztkowy gaz katodowy ze stosu ogniw paliwowych 13 unieszkodliwia się w dopalaczu gazów 14, z którego odprowadza gazy neutralne. Ilość wody dozowana z dozownika wody 7 do wytwornicy pary 8 jest proporcjonalna do strumienia gazu przepływającego przez regulator przepływu gazu 4.
P r z y k ł a d 2
Sposób jak w przykładzie 1 z tym, że zastosowano gaz ziemny zawierający związki siarki w ilości 3 ppm o ciśnieniu 3,0x10-5 bar. Zostaje on sprężony do ciśnienia 30 bar i wprowadzany do zbiornika buforowego 2, w którym przechowywany jest pod ciśnieniem 150 bar, a następnie kierowany jest poprzez reduktor ciśnienia gazu 3, w którym sprężany jest do ciśnienia 25 bar oraz regulator przepływu gazu 4 do osuszacza gazu 5 i niskotemperaturowego odsiarczalnika gazu 6 przy użyciu sorbentu w postaci formowanych wytłoczek węgla aktywnego wysyconego KJ, a następnie kierowany jest do katalitycznego odsiarczalnika gazu 9, w którym w temperaturze 500°C, uzyskiwanej poprzez energię mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V, następuje reakcja siarkowodoru z katalizatorem w postaci tlenku cynku. Gaz odsiarczony kierowany jest do katalitycznego reformera gazu 10, do którego dozowana jest para wodna poprzez reduktor ciśnienia 11 również pod ciśnieniem 20-35 bar wytworzona w wytwornicy pary 8, pozyskiwanej poprzez energię mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V, z wody dostarczonej z dozownika wody 7. W katalitycznym reformerze gazu 10 w temperaturze 1100°C uzyskiwanej poprzez energię mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V, następuje reakcja reformingu parowego metanu przy użyciu katalizatora formowanego zawierającego nikiel. Następnie uzyskany gaz anodowy podaje się rozprężeniu poprzez reduktor ciśnienia 11 do ciśnienia 0,1-0,5 bar przy spadku temperatury do 150°C, i z kolei podgrzewa w dogrzewaczu gazu 12 do temperatury 1000°C, uzyskiwanej poprzez energię mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal G-MV, a następnie kieruje się go na stos ogniw paliwowych.
PL 235 859 B1
P r z y k ł a d 3
Sposób jak w przykładzie 1 z tym, że zastosowano gaz z butli ciśnieniowej, zawierający 99,99% metanu, który wprowadza się do zbiornika buforowego gazu 2, w którym przechowywany jest pod ciśnieniem 100 bar, a następnie kierowany jest poprzez reduktor ciśnienia gazu 3, w którym sprężany jest do ciśnienia 25 bar oraz regulator przepływu gazu 4 do osuszacza gazu 5 i niskotemperaturowego odsiarczalnika gazu 6 przy użyciu sorbentu w postaci formowanych wytłoczek węgla aktywnego wysyconego KJ, a następnie kierowany jest do katalitycznego odsiarczalnika gazu 9, w którym w temperaturze 500°C uzyskiwanej poprzez energię indukcji w grzewczym układzie indukcyjnym G-IN, następuje reakcja siarkowodoru z katalizatorem w postaci tlenku cynku. Gaz odsiarczony kierowany jest do katalitycznego reformera gazu 10, do którego dozowana jest para wodna również pod ciśnieniem 20-35 bar wytworzona w wytwornicy pary 8, pozyskiwanej poprzez energię indukcji w grzewczym układzie indukcyjnym G-IN, z wody dostarczonej z dozownika wody 7. W katalitycznym reformerze gazu 10 w temperaturze 900°C uzyskiwanej poprzez energię indukcji w grzewczym układzie indukcyjnym G-IN, następuje reakcja reformingu parowego metanu przy użyciu katalizatora granulowanego zawierającego nikiel. Następnie uzyskany gaz anodowy podaje się rozprężeniu poprzez reduktor ciśnienia 11 do ciśnienia 0,1-0,5 bar przy spadku temperaturę do 150°C, i z kolei podgrzewa w dogrzewaczu gazu 12 do temperatury 1000°C, uzyskiwanej poprzez energię indukcji w grzewczym układzie indukcyjnym G-IN, a następnie kieruje się go na stos ogniw paliwowych 13.
P r z y k ł a d 4
Układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan polega na tym, że sprężarka 1 ma przyłącze gazu, a z drugiej strony połączona jest kolejno ze zbiornikiem buforowym gazu 2, reduktorem ciśnienia gazu 3, regulatorem przepływu gazu 4, niskotemperaturowym odsiarczalnikiem gazu 6, katalitycznym odsiarczalnikiem gazu 9, katalitycznym reformerem gazu 10, który połączony jest poprzez wytwornicę pary 8 z dozownikiem wody 7. Z kolei jest on połączony z regulatorem przepływu gazu 4 poprzez, sygnał sterujący. Następnie katalityczny reformer gazu 10 połączony jest kolejno z reduktorem ciśnienia 11, dogrzewaczem gazu 12, stosem ogniw paliwowych 13, dopalaczem gazów 14, który połączony jest z reduktorem ciśnienia 11 oraz z wylotem gazów neutralnych. Przy czym wytwornica pary 8, katalityczny reformer gazu 1, katalityczny odsiarczalnik gazu 9, dogrzewacz gazu 12 połączone są z generatorem mikrofal G-MV. Pomiędzy regulatorem przepływu gazu 4 i dozownikiem wody 7 jest połączenie sygnałowe sterujące, które informuje, że z regulatora przepływu gazu 4 podawana jest odpowiednia ilość strumienia gazu, aby w odpowiedniej proporcji do strumienia gazu wytworzyć parę w wytwornicy pary 8. Jako reduktor ciśnienia 11 zastosowano dyszę de Lawala, w której zachodzi redukcja ciśnienia i ochłodzenie gazu. Połączenie reduktora ciśnienia 11 z dopalaczem gazów 14 stanowi by-pass w przypadku, gdy ilość wytworzonego gazu anodowego byłaby większa niż zużycie w stosie ogniw paliwowych 13 lub gdy stos ogniw paliwowych 13 będzie miał awarię, i gaz z katalitycznego odsiarczalnika gazu 9, oraz katalitycznego reformera gazu 10, trzeba awaryjnie odprowadzić, zrzucić, poprzez dopalacz gazów 14.
P r z y k ł a d 5
Układ jak u przykładzie 4 z tą różnicą, ze wytwornica pary 8,. katalityczny odsiarczalnik gazu 9, katalityczny reformer gazu 10, oraz dogrzewacz gazu 12 połączone są z grzewczym kładem indukcyjnym G-IN.
Wykaz oznaczeń na rysunku
Sprężarka
Zbiornik buforowy gazu
Reduktor ciśnienia gazu
Regulator przepływu gazu
Osuszacz gazu
Niskotemperaturowy odsiarczalnik gazu
Dozownik wody
Wytwornica pary
Katalityczny odsiarczalnik gazu
Katalityczny reformer gazu
Reduktor ciśnienia
Dogrzewacz gazu
Stos ogniw paliwowych
Dopalacz gazów
GM-V Generator mikrofal
G-IN Grzewczy układ indukcyjny

Claims (6)

1. Sposób wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan znamienny tym, że gaz sprężany do ciśnienia minimum 20 bar w sprężarce (1) wprowadza się do zbiornika buforowego (2), w którym przechowywany jest pod ciśnieniem od 100 bar do 200 bar, a następnie kierowany jest poprzez reduktor ciśnienia gazu (3), w którym sprężany jest do ciśnienia 20-35 bar oraz regulator przepływu gazu (4) do osuszacza gazu (5) i niskotemperaturowego odsiarczalnika gazu (6) przy użyciu sorbentu, a następnie kierowany jest do katalitycznego odsiarczalnika gazu (9), w którym następuje w temperaturze 350°C-500°C reakcja siarkowodoru z tlenem, i z kolei do katalitycznego reformera gazu (10), do którego dozowana jest para wodna również pod ciśnieniem 20-35 bar wytworzona w wytwornicy pary (8) z wody dostarczonej z dozownika wody (7) i w katalitycznym reformerze gazu (10) w temperaturze 800°C-1100°C następuje reakcja reformingu parowego metanu przy użyciu katalizatora zawierającego nikiel, a następnie uzyskany gaz anodowy poddaje się rozprężeniu do ciśnienia 0,1-0,5 bar przy spadku temperatury do 50°C-150°C w reduktorze ciśnienia (11), i z kolei podgrzewa w dogrzewaczu gazu (12) do temperatury 800°C-1100°C, a następnie kieruje się go na stos ogniw paliwowych (13), a resztkowy gaz katodowy ze stosu ogniw paliwowych (13) unieszkodliwia się w dopalaczu gazów (14) i odprowadza gazy neutralne, przy czym ilość wody dozowana z dozownika wody (7) do wytwornicy pary (8) jest proporcjonalna do strumienia gazu przepływającego przez regulator przepływu gazu (4).
2. Sposób znamienny tym, że niskotemperaturowy odsiarczalnik gazu (6) ma sorbent w postaci węgla aktywnego z czynnikiem reakcyjnym zawierającym jodek potasu,
3. Sposób znamienny tym, że w katalitycznym reformerze gazu (10) zastosowany katalizator zawierający nikiel jest w postaci katalizatora monolitycznego lub katalizatora formowanego lub katalizatora granulowanego.
4. Sposób znamienny tym, że ogrzewanie gazu w katalitycznym odsiarczalniku gazu (9), katalitycznym reformerze gazu (10), dogrzewaczu gazu (12), oraz ogrzewanie wody w wytwornicy pary (8) jest za pomocą mikrofal wytworzonych przez generator mikrofal GM-V lub poprzez energię indukcji wytworzonej przez grzewczy układ indukcyjny G-lN.
5. Sposób znamienny tym, że do reformingu parowego gazu stosuje się gaz miejski lub gaz z butli, lub biogaz lub gaz kopalniany po wzbogaceniu w metan.
6. Układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan znamienny tym, że sprężarka (1) ma przyłącze gazu, a z drugiej strony połączona jest kolejno ze zbiornikiem buforowym gazu (2), reduktorem ciśnienia gazu (3), regulatorem przepływu gazu (4), osuszaczem gazu (5), niskotemperaturowym odsiarczalnikiem gazu (6), katalitycznym odsiarczalnikiem gazu (9), katalitycznym reformerem gazu (10), który połączony jest poprzez wytwornicę pary (8) z dozownikiem wody (7), a następnie katalityczny reformer gazu (10) połączony jest kolejno z reduktorem ciśnienia (11), dogrzewaczem gazu (12), stosem ogniw paliwowych (13), dopalaczem gazów (14), który połączony jest z reduktorem ciśnienia (11) oraz z wylotem gazów neutralnych, przy czym wytwornica pary (8), katalityczny odsiarczalnik gazu (9) katalityczny reformer gazu (10), dogrzewacz gazu (12) połączone są z generatorem mikrofal (G-MV) lub grzewczym układem indukcyjnym (G-IN), a dozownik wody (7) połączony jest z regulatorem przepływu gazu (4) poprzez sygnał sterujący.
PL424261A 2018-01-12 2018-01-12 Sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan PL235859B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424261A PL235859B1 (pl) 2018-01-12 2018-01-12 Sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424261A PL235859B1 (pl) 2018-01-12 2018-01-12 Sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL424261A1 PL424261A1 (pl) 2019-07-15
PL235859B1 true PL235859B1 (pl) 2020-11-02

Family

ID=67209702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL424261A PL235859B1 (pl) 2018-01-12 2018-01-12 Sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235859B1 (pl)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT411943B (de) * 2002-05-06 2004-07-26 Vaillant Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanlage
DE102007055179A1 (de) * 2007-11-19 2009-05-20 Enymotion Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zu dessen Betrieb
EP3239097B1 (en) * 2016-04-26 2019-02-13 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Fuel cell device

Also Published As

Publication number Publication date
PL424261A1 (pl) 2019-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11492254B2 (en) Hydrogen production with membrane reformer
KR20210151778A (ko) 화학 합성 플랜트
US20230264955A1 (en) Process for producing a gas stream comprising carbon monoxide
KR20210086015A (ko) 블루수소 생산공정 및 시스템
EP3419929B1 (en) Carbon monoxide production process optimized by soec
KR20130069610A (ko) 수소/합성가스 발생기
EA039539B1 (ru) Способ выработки энергии с интегрированным производством водорода
CN101801840A (zh) 制备氨合成气的方法
UA119697C2 (uk) Спосіб одержання аміаку
CA3079639A1 (en) Process for producing a hydrogen-containing synthesis gas
GB2593179A (en) Production of hydrocarbons
CA3217663A1 (en) Method for production of blue ammonia
RU2425089C2 (ru) Система синтеза жидкого топлива
CN102746870B (zh) 一种费托合成工艺
CA3195610A1 (en) Syngas stage for chemical synthesis plant
US20230219816A1 (en) Method of the production of hydrogen
RU2515477C2 (ru) Способ получения водорода
RU2643542C1 (ru) Способ получения водорода из углеводородного сырья
US20220185663A1 (en) Methods of producing hydrogen and nitrogen using a feedstock gas reactor
PL235859B1 (pl) Sposób i układ wytwarzania energii elektrycznej przy zastosowaniu reformingu parowego gazu zwłaszcza gazu zawierającego metan
KR20240021940A (ko) 암모니아 분해 프로세스로부터의 재생 가능한 수소 생성물의 회수
CN114765978A (zh) 用于将碳氧化物转化为烯烃的方法和系统
JP2022076978A (ja) 燃料電池から排出されるオフガスを処理するためのシステムおよび方法。
PL235858B1 (pl) Układ otrzymywania energii elektrycznej z gazów zawierających metan
CN112678771B (zh) 一种生产氢气的方法及smr和甲醇蒸汽重整的整合系统