RO127749A2 - Procedeu economic de sinteză a gazului metan şi a altor hidrocarburi - Google Patents

Procedeu economic de sinteză a gazului metan şi a altor hidrocarburi Download PDF

Info

Publication number
RO127749A2
RO127749A2 ROA200700297A RO200700297A RO127749A2 RO 127749 A2 RO127749 A2 RO 127749A2 RO A200700297 A ROA200700297 A RO A200700297A RO 200700297 A RO200700297 A RO 200700297A RO 127749 A2 RO127749 A2 RO 127749A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
hydrogenation
heat
hydrocarbons
atm
fact
Prior art date
Application number
ROA200700297A
Other languages
English (en)
Inventor
Mihai Teodorescu
Original Assignee
Mihai Teodorescu
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 Mihai Teodorescu filed Critical Mihai Teodorescu
Priority to ROA200700297A priority Critical patent/RO127749A2/ro
Publication of RO127749A2 publication Critical patent/RO127749A2/ro

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unor hidrocarburi. Procedeul conform invenţiei constă din hidrogenarea, în prezenţă de hidrogen sulfurat la o temperatură de 370°C şi la o presiune de 260 atm, a unor surse carbonice, solide, de tip lignit şi cărbune brun, şi gazoase, de tip bioxid de carbon, în amestec cu catalizatori, sulfură de wolfram asociată cu hidroxizi de fier, din care rezultă hidrocarburi C-C, apă şi sulf lichid, care în continuare sunt separate direct sau prin distilare fracţionată.

Description

PROCEDEU ECONOMIC DE SINTEZA A GAZULUI METAN SI A
OFICIUL DE STAT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCI
ALTOR HIDROCARBURI Cerere de brevei de invenție I
Nr.
j Data depozit .9.2.9.5..¾¾¾^
Invenția se refera la un procedeu economic de obținere a gazului metan si a altor hidrocarburi din resurse abundente in natura si printr-un procedeu simplu si ușor de realizat.
Pentru obținerea lor sunt cunoscute diverse procedee, prin care :
Din distilarea țițeiului si a gazelor de sonda (in vid sau la presiune atmosferica), care se refera la separarea hidrocarburilor existente in natura, in straturile subterane ale Terei.
- Prin hidrogenarea cărbunelui - procedeu ce este folosit si la descompunerea compușilor organici alifatici si ciclici sau aromatici cat si la compușii cu sulf cu rezultare de parafine si hidrogen sulfurat (H2S). Procedeul apeleaza la presiuni de 200 - 300 atm pentru hidrogenarea cărbunelui bogat in gudron si de 500-700 atm pentru reziduurile de cracare. Procedeeul efectuandu-se in doua stadii.:
o STADIUL I - De transformare a cărbunelui in ulei mediu cu reacții in faza lichida si operandu-se la temperaturi de 400-500 °C o STADIUL II - Faza gazoasa( vapori). Pentru destructurarea uleiului mediu in benzine si gaze, ridicând temperatura la cca. 500 °C. In process apelandu-se la catalizatori in suspensie - pentru faza lichida si in strat fix (granule, pastile) pentru faza gazoasa (vapori). Folosindu-se ca substanțe catalizatoare : Sulfuri de molibden (MoS2) sau sulfuri de wolfram (WS2), in asociație cu hidroxid de fier sau aluminiu, in funcție de scopurile urmărite (ruperea catenelor, isomerizare,cifra octanica, stabilitatea chimica a benzinei etc.). In final:
IN PRIMUL STADIU - obtinandu-se (85-96 %) un amestec de ulei,gaze, apa si catalizatori sub forma de pasta.Separandu-se gazelle si apoi uleiul ramane partea solida (cocs, smoala, catalizator). Uleiu separat este distilat fractionat si uleiul ușor (punct final 350 °C) este trecut in (Stadiul II) faza gazoasa iar i
C<-2 Ο Ο 7 - Ο Ο 2 9 7 β 2 -ϋΰ- 2ϋΰ7 uleiul greu, este amestecat cu cărbunele proaspăt si trimis spre reciclare (Stadiul I). Ca sursa de hidrogen necesar ( 4 -10%din materia prima) se apeleaza gazul de generator (CO+H2O sau CO2+2H2O CO2+4H2 ) Obtinandu-se (H2) prin separarea oxizilor de carbon de hidrogen. Ambele rezultate pe aceste cai.
Folosind gazul de generator (procedeul Fischer-Topsch),(CO+H2)
Se deosebește prin procedeul mai înainte relatat prin faptul ca :
o Folosește temperaturi mai scăzute (180-515 °C) si presiuni relativ mai reduse (5-20 atm).
o Folosește ca materie prima gazul de generator (40 % CO, 50 % H2 si 4 % aer + CH4), desulfurat in prealabil pentru a nu uza catalizatorul -trecând gazul spre desulfurare printr-un strat de oxid de fier si hidroxid de sodiu Precedeul folosește drept catalizatori, pulbere de Cobalt in amestec cu Toriu precipitat pe Kiselgur. Pentru reacțiile speciale de mărire a moleculelor prin care se produc cerezine superioare cu greutati moleculare de pana la 1600 - se folosesc drept catalizatori (Co+Th+Mg sau Co+Th+Ru)
Prin aplicarea procedeului Fischer-Topsch se pot obține :
Hidrocarburi saturate (benzine,parafine solide)
Metan + omologi
Hidrocarburi isoparafine (benzine predominant C4-C5 cu 90 % isoparafine, alcooli, olefeine)
Hidrocarburi aromatice (benzine predominant 50 % aromate, alcooli, olefeine, aromate)
Aceste procedee binecunoscute si prezentate au o serie de dezavantaje :
- In procedeul de hidrogenare al cărbunelui sprea a se obține ca sursa de materie prima (H2) se folosesc combustibili (cărbune energetic) in obținerea gazului de generator sau a hidrogenului, prin descompunerea metanului.
In procesul de sinteza din procedeul Fischer-Topsch de asemenea folosește combustibil, in obținerea gazului de generator ale cărui produse (CO + H2) sunt folosite ca materie prima.
ii ^-1007 -002^- Ο 2 -05“ 200?
- In ambele procedee - se folosesc combustibili din resursele epuizabile in vederea obținerii căldurii si a temperaturii (180-515°C) necesare efectuării proceselor.
In procedeul de hidrogenare a cărbunelui se opteaza cu precădere la huile si in mai mica măsură la cărbunele inferior (lignit,cărbune brun).
- In cadrul proceselor cunoscute nu se are in vedere recuperarea efectiva a resurselor calorice declanșate in timpul proceselor.
Problemele tehnice pe care le rezolva invenția propusa consta in :
- Folosirea ca sursa de hidrogenare a unei substanțe relativ ieftine si abundente existente deja in oceanul planetar.
- Folosirea ca sursa carbonica (materie prima) a resurselor, deasemeni relativ ieftine si inca abundente, (resurse vegetale, cărbune inferiorlignit,cărbune brun si CO2).
- Folosirea ca sursa calorica necesara proceselor si la nivelul temperaturilor solicitate, a imenselor resurse marine apeland la pompele de căldură.
Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele mai sus menționate prin aceea ca :
Se folosește ca sursa de hidrogenare hidrogenul sulfurat (H2S), relativ abundent in zonele abisale si hadesice ale oceanului planetare si cu precădere, ale Marii Negre - existent si comprimat la 260 atm printr-un proces, inițial politropic pana la presiunea de 18-25 atm, cu ajutorul caruia i se ridica temperatura pana la 633 - 673 °K (~ 370 - 400 °C) continuanduse apoi intr-un timp de lucru izoterm intr-un schimbător de căldură (SC2) pana se ajunge la o presiune de 260 atm necesara reacțiilor chimice.
Se folosește ca sursa carbonica gazoasa si ca agent de menținere a reacțiilor chimice exoterme - dioxidul de carbon (CO2) din aerul preluat din mediu, comprimat izoterm, la temperatura mediului (~ 15 °C) pana se ajunge la 80 atm. , adica peste presiunea critica ( Pc=72.9 atm) si sub temperatura critica ( Tc=31°C=304°K) spre a fi separat din aerul comprimat, prin lichefiere sub valorile critice ale parametrilor (Pc,Tc)· Spre a se menține aceasta temperatura in perioada de lucru izoterm, se necesita o sursa rece de preluare a căldurii necesara de evacuat - suficienta si rapida. Dioxidul de carbon, separat, in cadrul coloanelor de distilare fractionata (F.R.1), de aer- prin lichefiere, este comprimat in continuare in iii ¢- 2 0 0 7 - 0 0 2 9 7 ’0 2 -05- 2007 compresorul C2 pana la 260 atm ridicandu-i-se temperatura pana la 130.54 °C~403,80°K si încălzit apoi prin preluarea căldurii de la H2S deasemeni comprimat in compresorul C1, ambele substanțe fiind introduse in schimbătorul de căldură SC2 de unde vor ieși cu o temperatura de 370 °C si o presiune de 260 atm.
- Folosește ca sursa carbonica substanțele organice existente ca resturi vegetale sau cărbune inferiori:
o Lignit = C50/60H4/5O25/30 o Cărbune Brun = C55/70H5.5/6O20/25 fainate prin măcinare.
In calculul proceselor vom lua ca exemplificare resturile vegetale ce conțin diverse substanțe organice (Celuloze, Hemiceluloze,Taninuri,Flavone, Lignina, etc.) si din ele, ca exemplificare vom lua doar celuloza si lignina, ce se afla cu structuri si raporturi procentuale diferite, funcție de condițiile de dezvoltare si de gena vegetala a masei organice de proveniența.
Pentru Lignina personal cunosc 3 structuri:
Formula liniara a lui Freudenberg (Ο40Η42Ο12)
Formula cu structura in “Y” (C5oH56016) Formula desfasurata complex (C73H78O24).
In procesul de hidrogenare a ligninei cu structura formulata de
Freudenberg (C40H42O12) va rezulta (pentru o molecula de lignina):
- 4 molecule de metan sau metanol, in cazul aplicării unei presiuni de peste 260 atm.
- O molecula de gudron (C36H42) cu structura n-propil benzenica.
Legaturile propilice din structura gudronului (C36H42) avand o căldură de formare (δΗ°) redusa (0,52-1,87 sau 2,98 kcalmol) nu vor rezista valorilor termice din reactor (R) si se vor rupe in tolueni (C7H8) sau etilbenzeni (C8H10) cu riscul de a se creea asocieri cu sulful sau chiar cu acidul sulfhidric.
Daca in procesul de hidrogenare se afla lignila cu structura in “Y” (C50H56O16) se obține pentru o,molecula de lignina:
de molecule de metan sau metanol
- O molecula de n-propil benzen (C9H12)
- O molecula de (E)-prop-l-enilbenzen (C9H1o) iv
Ο Ο 7 - Ο ΰ ?0 7 - a 2 -05- 700?
- Ο molecula de (Ε) -1 - (1 -fenilpropan-2-il)-3-(prop-1 -enil)benzen (Ci8H20). Structura Ο18Η20 isi va rupe lanțul propilic prin cracarea ce se efectua in paralel cu hidrogenarea, ca urmare a condițiilor termice din reactor creandu-se, in cel mai fericit caz o molecula n-propilbenzenica (C9H12) si o molecula de (E)-prop-l-enilbenzen (CgH10)
Daca in procesul de hidrogenare se afla lignina cu formula desfasurata complex (C73H78O24) se obține :
- 3 de molecule metanol
- O molecula benzen
- O molecula propan
- O molecula 1-metil-2-(2-(4-propilfenil)propil)benzen (Ci9H24)
- O molecula 5(-2-feriilpropil)-2-propil-bifenil (C24H26)
Si legaturile n-propil benzenice din structurile (C24H26) si (C19H24) isi vor rupe lanțurile prin procesul de cracare mai sus amintit.
In procesul de hidrogenare a celulozei (C6H10O5) se obțin:
- Metan sau metanol
- Pentan (C5H12) sau Hexan (Ο6Η14)
In procesul de hidrogenare a dioxidului de carbon se obțin :
- Metan sau metanol
In subsidiar se mai obțin :
Pentru fiecare structura moleculara a ligninei intrata in procesul de hidrogenare (C40H42O12):
o 8 molecule H2O o 16 atomi de sulf (S) folosindu-se 16 molecule de hidrogen sulfurat.
- In cazul celulozei (C6H10O5):
o 4 molecule H2O o 7 atomi de sulf (S) folosindu-se 7 molecule de hidrogen sulfurat.
In cazul dioxidului de carbon :
o O molecula H2O o 3 atomi de sulf (S) folosindu-se 3 molecule de hidrogen sulfurat.
De retinut este faptul ca toate reacțiile de hidrogenare sunt puternic exoterme.
In fapt in reactori .procesul de hidrogenare inseamna extragerea din structura moleculara a substanței carbonice, luata ca materie prima, a oxigenului existent ca
V
Μ Ο ίΐ 7 - Ο 0 2 9 7 - Ο 2 -05“ 2007 oxidril sau ca legătură intre radicali, prin hidrogenarea puternic acida a hidrogenului sulfurat si stabilizarea valențelor ramase libere cu atomii de hidrogeni din alt sau alte molecule de hidrogen sulfurat.
In cazul extragerii oxigenului din legătură dintre radicali - valantele ramase libere se hidrogenează si in acest mod, imensa molecula a țesutului vegetal sau a cărbunelui inferior (lignit, cărbune brun) aproximativ asemanatoare , se rupe .
Oxigenul din oxidril - cu ajutorul hidrogenului sulfurat devine molecula a apei , cu un atom hidrogen iar valența devenita libera se hidrogenează cu celalat hidrogen al acidului sulfhidric.
Prin complexitatea reacțiilor din reactor - intrând in proces, ca materie prima si sursa carbonica, alaturi de dioxidul de carbon, structura vegetala cu precădere lemnoasa (pentoze,hexoze,taninuri,turanice,etc.) dar si lignina Jignitul si cărbunele brun- este imperios necesar a se tine cont de un minim de raporturi cantitative si de un procentaj, peste acest hidrogenul sulfurat mai sus amintit.Teoretic :
- pentru folosirea dioxidului de carbon, conform ecuației
360°C
CO2+3H2S..............> CH3OH+H2O+3S, δΗ° = - 51,51 kcal/mol raporturile minime
260At necesare sunt :
H2S h2s
--------- = 2.3228357; --------------= 3,1904375
CO2 CH3OH
H2S Hj+S
........- = 1.062882 ; -...........- = 1,2542747
S H2S (unde Hj=cantitatea de hidrocarbura rezultata din reacție)
In cazul hidrogenarii celulozei conform ecuației:
C6Hio05 + 7H2S = C5Hi2 + CH3OH+4H2O+7S raporturile minime necesare sunt:
H2S Hi + S
......... = 1.4711483 ; .............-= 1,732491
C6H10O5 h2s vi (V 2 O îl 7 - Ο ί) 2 9 7 - 0 2 -05- 200?
h2s
......... = 1.062882 ;
S
In cazul hidrogenarii ligninei (C40H42CM conform ecuației
C40H42O12+I6 H2S = C36H42+ 8 H2O +4 CH3OH + 16S raporturile minime necesare
H2S
—...... = 1.1057415 ;
H
Hj + S
.........—- = 2,0465797
H2S
C4qH420i2
......... = 1.3127576 ;
H2S
In funcție de cantitatea de materie prima carbonica (CO2, resturi vegetale, cărbune inferior) introdusa in reactor, ținând cont de raporturile cantitative teoretice, precizate, trebuie stabilita si cantitatea de hidrogen sulfurat necesara de introdus in reactor inclusiv o marja de 25 % necesara pentru a se asigura continuitatea reacțiilor - si care revine in proces după separarea fractionata a produselor rezultate (hidrocarburi,apa ...etc). Faptul mai sus explicat este urmarea complexității structurilor moleculare a materiei prime carbonice folosite, deoarece nu reacțiile sunt de maxima complexitate ci pregătirea si respectiv prelucrarea produselor rezultate (hidrocarburi,apa, sulf etc), pregătire ce necesita sa se efectueze in trei mari etape :
- Etapa PREGĂTITOARE
- Etapa EFECTIVA
- Etapa de PRELUCRARE.
Deoarece procedeul a fost creat ca o soluție de hidrogenare a surselor carbonice (CO2,resturi vegetale, cărbune inferior) cu ajutorul hidrogenului sulfurat extras din abisurile marine si cu precădere, din Marea Neagra, vom porni pe aceeași cale:
vii
6\-2 Ο Ο 7-0 1)2 9 7 0 2 -05- 2007
ETAPA PREGĂTITOARE - PENTRU OBȚINEREA HIDROGENULUI SULFURAT este suficienta o instalație sifon din abisurile Marii Negre (in dreptul litoralului romanesc la 70-150 km) si o fosa de profunzime, construita cu mult in spatele litoralului si cu o capacitate stabilita in funcție de necesitatea de apa cu H2S, solicitata de industria ce aplica procesul.Instalația sifon, fiind neconsumatoare de energie spre a fi adusa apa abisala in fosa - procesul de aductiune funcționând după principiul vaselor comunicante. Apa abisala ajunge la 8°C in fosa. Pentru ușurarea extragerii hidrogenului sulfurat din apa, soluția cu H2S necesita sa fie încălzită la 50 °C si vanturata intr-o alta fosa intr-un mediu vidat sau puternic rarefiat. Si pentru obținerea căldurii necesare, procedeul folosește instalația de compensare.
Instalația de compensare - este un centru de electropompe sortit a asigura căldură si temperatura de lucru necesara proceselor- in măsură in care nu poate fi asigurat prin reacțiile exoterme declanșate in reactori si de sursa rece acolo unde este solicitata in procesele stabilite conform procedeului. Instalația lucrează cu 2 trepte de compresie.
Prima treapta - prin care aerul preluat din atmosfera - la o atm. (1.033 bar) si la temperatura mediului luat in mod curent la 15°C - 255 °K - trebuieste sa se incalzeasca prin compresie pana la temperatura de 360 °C (poate 400 °C - 633 °K) pentru care necesita un grad de compresie (ε) = 20,14 conform ecuației.
n-l 1,375-1
633 = 288 ·ε = 288-20,14 1 = 288° C -20,1402717
Aceasta este treapta încălzirii politrope.
A doua treapta - prin care aerul comprimat trebuie sa ajunga la 260 atm si in care trebuie sa se opereze cu un grad de compresie (ε) = 12,91 pastrandu-se constanta temperatura si aerul circulând printr-un schimbător de căldură si tot acolo unde este necesara căldură de de compensație. Procesul izoterm “de compensație” poate fi prelungit cat de mult, mai exact cat de mult permit posibilitățile tehnice constructive. Este de interes a se folosi cat de mult acest proces izoterm de compresie cu schimb caloric astfel ca raportul dintre căldură evacuata si echivalentul caloric al lucrului mecanic folosit in compresie :
(eficienta pompelor de căldură) sa fie cat mai mare posibil. Odata cu evacuarea viii ί\-2 Ο Ο 7 - Ο 0 2 9 7 Ο 2 “05 200/ căldurii, conform calculelor, prin schimbătorii de căldură - aerul este îndreptat spre detenta, intr-un sistem electrogenerator cu turbina - prin care se recuperează o mare parte diri lucrul mecanic folosit in procesele de compresie.
- Se obține o temperatura minima cu mult sub temperatura mediului (teoretic = 157,1 °K=-116,06 °C) si in funcție de gradientul de compresie (ε) existent in final, intre presiunea maxima de compresie (in acest caz 260 atm) si presiunea mediul (ε=251.7)
- La temperatura minima obtinuta (157,1 °K=-116,06 °C) aerul este introdus intr-un sistem de schimbător de căldură prin care trebuie sa treaca :
- apa preluata din a doua fosa după ce s-a extras hidrogenul sulfurat pana la racirea acesteia la temperatura apei marine.
- apa marina, de la care si prin care preluam cu minim de lucru mecanic căldură necesara procesului.
Pentru obținerea CO2 din atmosfera ,in prezenta sursei reci a instalațiilor de compensație, aerul preluat din atmosfera este supus unei compresii izoterme pana la obținerea presiunii de 80 atm. Circulând intr-un schimbător de căldură, in cadrul caruia, sursa rece sa fie aerul destins din instalațiile de compresie iar aerul comprimat la presiune de 80 atm urmând a fi trimis in instalația coloanelor de distilare fractionata (FR) doi care sa se separe dioxidul de carbon la temperatura mediului si la presiunea constanta de 80 ATM. După separarea dioxidului de carbon, aerul ramas poate fi folosit ca materie prima in instalațiile de distilare fractionata a aerului lichid sau ca sursa de agent de lucru in pompele de căldură ale instalațiilor de compensație.
Pentru obținerea sursei carbonice ca materie prima (resturi vegetale, lignit, cărbune inferior) este necesar ca :
toate aceste resurse sa fie uscate si măcinate pana la fainare
- sa se cunoască formula si structura chimica corecta spre a se stabili raportul corect si necesar dintre H2S si materia prima folosita, cunoaștere ușor posibila prin alalize de laborator.
ETAPA EFECTIVA - Da-m in continuare un exemplu de realizare procedeului. Conform invenției:
Hidrogenul sulfurat (H2S) in amestec cu apa marina extrasa la 8 °C, este introdus intr-un schimbător de căldură (SC1-conform schemei de principiu pentru funcționarea procesului) unde amestecul este încălzit pana la 50 °C si introdus in ix
V2 ΟΠ7-00297-2 “05- 2007 prima fosa profunda (F1). întregul proces de transfer din zona abisala si hadesica a Marii Negre pana in fosa aminitia (F1) efectuandu-se fara consum de lucru mecanic ca o instalație sifon care sa funcționeze pe principiul vaselor comunicante . Rostul fosei (F1) fiind de stabilizator al procesului de extracție al amestecului (APA+H2S) din abisul marin, necesar prelucrării, si lucrând automat. Acest amestec intra, tot in baza principiului vaselor comunicante in a doua fosa (F2) unde urmeaza procesul de separare a hidrogenului sulfurat din apa, prin barbotare, vanturare sau oricare alt procedeu de separare, ajutat fiind si de temperatura ridicata a amestecului (50°C). Hidrogenul sulfurat, astfel separat este introdus intr-un compresor (C1), pana ajunge de temperatura de 450°C si apoi, introdus intr-un schimbător de căldură (SC2) unde continuandu-si compresia de la 20-25 atm. la 260 atm in condiții izoterme (la ieșire avand 370 °C), căldură este cedata către CO2 necesar procesului intrat in (SC2) la temperatura de 130 °C si 260 atm. si care va ieși din (SC2) la temperatura de 370 °C si tot la 260atm.
DIOXIDUL DE CARBON (CO2 ) din aer ( aproximativ 3/1000 ) este introdus iritr-un compresor (C2) care va lucra in condiții izoterme si din care va ieși la 80 atm si tot la temperatura mediului (15 °C) intrând intr-un grup de distilare fractionata (FR1) unde:
- In partea inferioara- dioxidul de carbon va fi evacuat in stare lichida si introdus intr-un alt compresor (C3) de unde va ieși la 130°C si 260 atm, spre a fi introdus in schimbătorul de căldură SC2 amintit
- In partea superioara - a coloanelor de distilare fractionata (FR1) aerul, din care s-a extras dioxidul de carbon va fi evacuat la temperatura mediului aproximativ 15°C si 80 de atmosfere spre alte folosințe (recuperarea parțiala a lucrului mecanic, distilarea fractionata, surse de agent de lucru in sistemul de compensație,etc.).
Sursa de răcire necesara compresiei izoterme din (C2) va fi preluata de la aerul rece (la -116.06°C) obtinut cu ajutorul sistemului de compensație (Cp). Atat hidrogenul sulfurat cat si dioxidul de carbon la temperatura de 370°C si presiunea de 260atm . sunt introduse intr-in reactor (R) printr-un ajutaj concentric . Prin tubul central (interior) circul CO2 iar prin tubul exterior concentric circula H2S intrând cu viteza in reactorul (R). Prezenta dioxidului este indispensabila procesului deoarece :
- “arderea” hidrogenului sulfurat cu dioxid de carbon este inevitabila la temperatura si presiunea mai înainte precizate.
x
- 2 Ο Ο 7 - Ο ϋ 2 9 7 - Ο 2 -05- /50/
- reacția fiind exoterma dezlănțuie procesele scontate din reactor, pastreaza temperatura necesare reacțiilor scontate si astfel, ca continuitate proceselor.
- “arderea” este parțiala, restul de H2S introdus asigura reacțiile din reactorul (R).
Reactorul (R) este un recipient cu dimensiuni corespunzătoare necesităților de hidrocarburi de produs, rezistent la solicitările corozive ale acidului sulfhidric si al cărui interior este repartizat in 2 mari componente.
In partea superioara a secțiunii prin care intra (H2S + CO2) se afla , in straturi lamelate subțiri, materia prima carbonica (resturi vegetale, lignit, cărbune inferior) in amestec cu catalizatorii (granule,pastile de sufura de wolfram - WS2 in asociație cu hidroxizi de fier sau de aluminiu - spre a accelerat procesul de hidrogenare printre straturile lamelate trebuie sa existe posibilitatea circularii cu ușurința a hidrogenului sulfurat necesar reacțiilor de hidrogenare).
In partea inferioara poziției prin care este situat ajutajul din care vine cu presiune amestecul de CO2+H2S - se afla locul de scurgere a hidrocarburilor existente (la presiunea de 260 atm si temperatura de 370 °C) in stare lichida (conform tabelului anexa) si a căror presiune critica (Pc) se afla sub valorile presiunii existente in reactor ( R ) . Iar temperaturile critice (Tc) apropiate de valorile existente in reactor ( R ) (respectiv Ci8H20, Ci9H24, C9Hi2, C8H9, C9Hi0) si a sulfului (S) existent de asemenea, in stare topita. La baza reactorului trebuie sa existe pe un pat de catalizatori ( granule, pastile de WS2 in asociație cu hidroxizii de fier sau de aluminiu) - un orificiu de scurgere extrem de rapida a amestecului lichid de sulf si hidrocarburi care sa intre intr-un schimbător de căldură (SC4) unde, intr-un timp foarte scurt întreaga masa lichida sa isi reducă temperatura la 100 °C si in care, la presiunea atmosferica (fara aer), la baza sa se depună masa de sulf, iar imediat, superior masei de sulf, hidrocarburile lichide sa se scurgă intr-un timp cat mai rapid posibil, intr-un sistem de distilare fractionata (FR2) .. In partea superioara a schimbătorului de căldură (SC4) urmând a se evacua acidul sulfhidric creat in eventualele reacții aparute intre hidrocarburile lichide si sulful lichid, spre a reintra in circuitul procesului de hidrogenare conform invenției.
In partea superioara a reactorului (R) urmând a se evacua după efectuarea șarjei de hidrogenare - acidul sulfhidric ramas neintrat in reacțiile de hidrogenare, vaporii de apa si hidrocarburile ramase in stare gazoasa in condițiile de temperatura si xi
V Ο Ο 7 - Ο 0 2 9 7 - θ 2 -05- 200?
presiune din reactorul ( R ) respectiv (CH3OH, C6H6, C3H8, C5H12, C6H14 si probabil, C7H8) . De unde vor trebui sa intre rapid iritr-un schimbător de căldură (SC3) in care sa fie răcite imediat la o temperatura maxima de 30°C. La baza schimbătorului de căldură (SC3) urmând a se scurge amestecul lichid de apa si hidrocarburi intr-un sistem de coloane de distilare fractionara (FR2) spre a se separa hidrocarburile intre ele si de apa cu care au venit. In parte superioara a schimbătorului de căldură (SC3) urmând a se evacua acidul sulfhidric nefolosit, spre a se reintroduce (după purificare) in procesul de hidrogenare. Racirea din schimbătoarele de căldură (SC3 si SC4) si din sistemul de distilare fractionara (FR2) efactuandu-se cu ajutorul aerului venit din sistemul de compensație (Cp) venit la -116.06 °C si din care va ieși la temperatura de 200-210 °C. Apa evacuata din schimbătorul de căldură (SC3) urmând a se elimina la temperatura de 30 °C si îndrumată in fosa (F2) in măsură in care conține dizolvat si hidrogen sulfurat. De Menționat : Datele suplimentare de principiu urmând a se prelua spre consultare din textul anterior depus (A00082/13.02.2006).
xii
Ο Ο 7 - Ο Ο 2 9 7 - Ο 2 -05- 2007
Substanța Parametri Tf °C Tt°C Tc°C Pc Bar δΗ° kcal
C12H20 (I) 400.34 64.24 550.54 19.95 -38.61
C19H24 (I) 424.04 93.11 543.06 17.33 2.28
C24H26 (I) 562.12 175.88 617.12 15.37 -34.72
C36H42 (C) 811.34 350.06 716.59 8.72 -29.35
CH3OH(g) 64.7 -97.10 228.19 66.97 57.00 (l-25°C)
48.49 (g-25°C)
c6h6 (g) 80.10 5.533 326.63 47.69 -19.67
C9H12 (I) Iso propil benzen 152.4 -96.03 368.52 32.95 -0.5256
CgH12 (I) n- propil benzen 150.22 -99.50 382.45 32.62 -1.87
c8h10 (I) 136.19 -94.95 364.06 36.51 -2.98
C7H8 (l),(g) 110.62 -94.99 344.18 32.62 2.867 (I)
11-97 (g)
C9H10 (I) 163.20 -61.13 401.19 34.64 -30.33
C3H8 (g) -42.10 -187.6 423.17 44.09 -28.64 (I)
-24.82 (g)
C5H12 (g) 36.07 -129.72 -211.56 34.68 -41.36 (I)
-35.0 (g)
C6H14(g) 68.74 -95.32 238.75 31.07 -47.52 (I)
-36.96 (g)
XVI
9 ί) 7 - Ο ΰ 2 9 7 - 0 2 ~θ5-
och3 €f-2 Ο 0 7- O ϋ 2 9ț;
2 -05- 2007
XII (V 7 3 Ο 7 - Ο υ 7 9 7 - Ο 2 2
ch3
(E)-prop-1 -enylbenzene Chemical Formula: C9H10
Boiling Point: 436.36 [K]
Melting Point: 212.03 [K]
Criticai Temp: 674.35 [K]
Criticai Preș: 34.64 [Bar]
Criticai Voi: 411.5 [cm3/mol]
HeatofForm: 124.66 [kJ/mol] ethylbenzene
Chemical Formula: C8H10
Boiling Point: 409.32 [K] Melting Point: 205.84 [K] Criticai Temp: 637.24 [K] Criticai Preș: 36.51 [Bar]
Criticai Voi: 375.5 [cm3/mol]
Heat of Form: 28.08 [kJ/mol]
Isopropilbenzen
Chemical Formula: C9H|2
Molecular Weight: 120.19
Elemental Analysis: C, 89.94; H, 10.06
Boiling Point: 431.76 [K]
Melting Point: 202.11 [K]
Criticai Temp: 641.68 [K]
Criticai Preș: 32.92 [Bar]
Criticai Voi: 425.5 [cm3/mol]
Heat of Form: 2.16 [kJ/mol]
(E)-1 -(1 -phenylpropan-2-yl)-3 -(prop-1 -enyl)benzene Chemical Formula: C)8H20 Boiling Point: 673.5 [K] Melting Point: 337.4 [K] Criticai Temp: 823.57 [K] Criticai Preș: 19.95 [Bar] -1 Criticai Voi: 801.5 [cm3/mol] HeatofForm: 158.68 [kJ/mol] propylbenzene
Chemical Formula: C9H12
Molecular Weight: 120.19
Elemental Analysis: C, 89.94; H, 10.06
Boiling Point: 432.2 [K]
Melting Point: 217.11 [K]
Criticai Temp: 655.61 [K]
Criticai Preș: 32.62 [Bar]
Criticai Voi: 431.5 [cm3/mol]
HeatofForm: 7.44 [kJ/mol] z
h2 toluene
Chemical Formula: C7H8
Molecular Weight: 92.14
Elemental Analysis: C, 91.25; H, 8.75
Boiling Point: 386.44 [K]
Melting Point: 194.57 [K]
Criticai Temp: 617.34 [K]
Criticai Preș: 41.14 [Bar]
Criticai Voi: 319.5 [cm3/mol]
Heat of Form: 48.72 [kJ/mol] l-methyl-2-(2-(4-propylphenyl)propyl)benzene Chemical Formula: C19H24 Molecular Weight: 252.39 Elemental Analysis: C, 90.42; H, 9.58 Boiling Point: 697.2 [K] Melting Point: 366.27 [K] Criticai Temp: 816.22 [K] Criticai Preș: 17.33 [Bar] Criticai Voi: 877.5 [cm3/mol] Heat of Form: 9.35 [kJ/mol]
H3cr ^ch3 propane
Chemical Formula: C3H8
Molecular Weight: 44.1
Elemental Analysis: C, 81.71; El, 18.29
Boiling Point: 268.24 [K]
Melting Point: 123.07 [K]
Criticai Temp: 423.17 [K]
Criticai Preș: 44.09 [Bar]
Criticai Voi: 203.5 [cm3/mol]
Heat of Form: -105.25 [kJ/mol]
6^- 2 0 0 7 - o li 2 9 7 - - 7?
θ 2 -05- 2007
/CH3
5'-(2-phenylpropyl)-2-propylbiphenyl
Boiling Point: 838.28 [K] Melting Point: 449.04 [K] Criticai Temp: 890.45 [K] Criticai Preș: 15.37 [Bar] Criticai Voi: 1049.5 [cm3/mol] Gibbs Energy: 466.73 [kJ/mol] Log P: 7.87
MR: 105.54 [cm3/mol]
Henry's Law: 2.29
Heat ofForm: 142.68 [kJ/mol] tPSA: 0

Claims (4)

  1. O 2 -05- 2007
    REVENDICĂRI
    Procedeul economic de sinteza a gazului metan si a altor hidrocarburi, prin hidrogenarea in reactoare la temperaturi de cca 370°C si la presiune de 260 atm, a surselor carbonice existente in natura (cu continui de oxigen - CO2, resturi vegetale, lignit, cărbune brun) este caracterizat prin aceea ca :
    1) Folosește ca sursa de hidrogenare, hidrogenul sulfurat, cu precădere cel existent in zonele marine si hadesice. Acidul sulfhidric este folosit si pentru puternica sa afinitate pentru oxigenul existent in structurile organice vegetale, in dioxidul de carbon, in cărbunele inferior. In subsidiar, obtinandu-se in reactor (din separarea moleculei de acid sulfhidric prin reacțiile de hidrogenare) sulf topit. Contribuind astfel la economicitatea procedeului, in raport cu oricare din procedeele de hidrogenare.
  2. 2) In vederea asigurării dezlănțuirii preceselor de hidrogenare din reactor ( R ) si a continuității proceselor este caracterizat prin aceea ca folosește reacția exoterma de hidrogenare a dioxidului de carbon.
  3. 3) In vederea asigurării temperaturilor de lucru de cca 370°C si a căldurii reacțiilor de hidrogenare, procedeul, conform invenției, este caracterizat prin aceea ca folosește căldură interioara a apelor marine.
  4. 4) Procedeul, conform revendicării 3) este caracterizat prin aceea ca in vederea preluării căldurii existente in apele marine folosește pompele de căldură din cadrul sistemului de compensație (Ct)
ROA200700297A 2007-05-02 2007-05-02 Procedeu economic de sinteză a gazului metan şi a altor hidrocarburi RO127749A2 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA200700297A RO127749A2 (ro) 2007-05-02 2007-05-02 Procedeu economic de sinteză a gazului metan şi a altor hidrocarburi

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA200700297A RO127749A2 (ro) 2007-05-02 2007-05-02 Procedeu economic de sinteză a gazului metan şi a altor hidrocarburi

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO127749A2 true RO127749A2 (ro) 2012-08-30

Family

ID=46724086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA200700297A RO127749A2 (ro) 2007-05-02 2007-05-02 Procedeu economic de sinteză a gazului metan şi a altor hidrocarburi

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO127749A2 (ro)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8816137B2 (en) Efficient and environmentally friendly processing of heavy oils to methanol and derived products
NO20120089A1 (no) Systemer og fremgangsmater for okt oljeutvinning
RU2013136492A (ru) Переработка органического материала
JP2018532032A (ja) 再生可能な有機原料に由来する高い生物起源含量を有する燃料及び燃料添加剤
JP2024513806A (ja) 統合された水素生成及びバイオ再生可能な変換プロセス
TW201033347A (en) Extraction of hydrocarbons from hydrocarbon-containing materials and/or processing of hydrocarbon-containing materials
TW201120203A (en) Method for producing aviation fuel oil base, and aviation fuel oil composition
ES2856258T3 (es) Método para la obtención de dimetil éter y dióxido de carbono
CN101270297A (zh) 煤基合成气钴基费托合成液体燃料并附产芳烃的工艺
BR112012004306B1 (pt) Método de recuperação de hidrocarboneto líquido
JP2018501945A (ja) 触媒急速熱分解の生成物から一酸化炭素を回収する改良された方法
RU2667912C2 (ru) Системы и способы получения диметилсульфида из газифицированного кокса
US8226817B2 (en) Non-fractionation process for production of low-boiling fuel from crude oil
RO127749A2 (ro) Procedeu economic de sinteză a gazului metan şi a altor hidrocarburi
JP4537666B2 (ja) 燃料電池システム用燃料および燃料電池システム
CA2971959A1 (fr) Procede de vaporeformage de gaz naturel presentant deux chambres de combustion generant les fumees chaudes apportant les calories necessaires au procede et connectees en serie ou en parallele
EP3018190A1 (en) Process for production of methane rich gas
TW200535230A (en) Process to make a sulphur containing steam cracker feedstock
JP2002114986A (ja) ガスの製造方法および製造装置
JP2001164270A (ja) ガスの製造方法及び製造装置
FR2983088A1 (fr) Procede de traitement d&#39;effluent gazeux en tete de distillation atmospherique
CN106047425A (zh) 一种航空燃料添加剂及其制备方法与应用
WO2010067164A1 (es) Proceso para la obtención de compuestos parafinicos sólidos por hidrotratamiento de aceites vegetales
KR101416755B1 (ko) 초임계 수 가스화 공정을 이용한 바이오연료 제조 장치
CN106833784A (zh) 采用径向均温h2s直接氧化反应器的天然气脱硫工艺