RU163221U1 - DEVICE FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS - Google Patents
DEVICE FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS Download PDFInfo
- Publication number
- RU163221U1 RU163221U1 RU2015156450/05U RU2015156450U RU163221U1 RU 163221 U1 RU163221 U1 RU 163221U1 RU 2015156450/05 U RU2015156450/05 U RU 2015156450/05U RU 2015156450 U RU2015156450 U RU 2015156450U RU 163221 U1 RU163221 U1 RU 163221U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid metal
- methane
- metal coolant
- gas
- oxidation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
1. Устройство для получения синтез-газа, содержащее первую обогреваемую камеру окисления метана с жидкометаллическим теплоносителем, в который опущена барботажная трубка для подачи метана, причем первая камера оснащена газовой линией для отвода продуктов реакции, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит вторую обогреваемую камеру окисления жидкометаллического теплоносителя, представляющего собой сплав, в который опущена барботажная трубка для подачи воздуха и оснащенную газовой линией для отвода отработанных газов, при этом камеры соединены между собой верхним и нижним трубопроводами, в верхнем трубопроводе размещен побудитель расхода, а камеры окисления жидкометаллического теплоносителя и окисления метана соединены с газоанализатором.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве жидкометаллического теплоносителя применен сплав свинец-висмут.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве жидкометаллического теплоносителя применен сплав свинец-висмут эвтектического состава.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве побудителя расхода применен шнековый насос.1. A device for producing synthesis gas containing a first heated methane oxidation chamber with a liquid metal coolant, into which a bubbler tube for supplying methane is lowered, the first chamber being equipped with a gas line for removing reaction products, characterized in that the device further comprises a second heated oxidation chamber liquid metal coolant, which is an alloy in which a bubbler tube for supplying air and equipped with a gas line for exhaust gas discharge is lowered, In this case, the chambers are interconnected by the upper and lower pipelines, a flow inducer is placed in the upper pipeline, and the oxidation chambers of the liquid metal coolant and the oxidation of methane are connected to the gas analyzer. 2. The device according to claim 1, characterized in that a lead-bismuth alloy is used as the liquid metal coolant. The device according to claim 2, characterized in that a lead-bismuth alloy of eutectic composition is used as a liquid metal coolant. The device according to claim 1, characterized in that a screw pump is used as a flow inducer.
Description
Устройство для получения синтез-газа Device for producing synthesis gas
Заявляемая полезная модель относится к технологическому оборудованию для получения синтез-газа и может быть использована в нефтехимической отрасли для получения моторных топлив. The inventive utility model relates to technological equipment for producing synthesis gas and can be used in the petrochemical industry to produce motor fuels.
Известно устройство для получения пироуглерода (патент РФ 90779, С01В 31/02, опубл. 20.01.2010), включающая реактор пиролиза, содержащий помещенный в обогреваемый корпус тигель с крышкой и с жидкометаллическим теплоносителем, в который опущена керамическая трубка для подачи углеводородсодержащего сырья. Отвод продуктов реакции осуществлен через боковую стенку в накопитель и окружающую среду. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности контроля над процессом получения синтез-газа. A device for producing pyrocarbon is known (RF patent 90779, СВВ 31/02, published on January 20, 2010), including a pyrolysis reactor containing a crucible with a lid and a liquid metal coolant placed in a heated case, into which a ceramic tube for supplying hydrocarbon-containing raw materials is lowered. The removal of reaction products through the side wall in the drive and the environment. The disadvantage of this device is the lack of control over the process of producing synthesis gas.
В качестве прототипа выбрано устройство для получения синтез-газа (RU 2465305, C10J3/72, 2012), в котором используется реактор пиролиза с помещенным в него герметичным обогреваемым тигелем, оснащённым крышкой и заполненным жидкометаллическим теплоносителем, в который опущена керамическая трубка для подачи уплеводородного сырья. Концентрично керамической трубке установлен керамический стакан днищем и прикрепленный к нему крышкой, в днище стакана и крышке выполнены сквозные отверстия для подвода закалочного газа в полость стакана над жидкометаллическим теплоносителем и отвода его в смеси с продуктами реакции, а в боковых стенках крышки установлены патрубки для подачи продувочного газа в пространство вокруг стакана над расплавом и его отвода. В качестве углесодержащего сырья используются сырья используют метансодержащий и углекислый газы, для закалки продуктов реакции используется продувочный инертный газ - аргон или гелий.A device for producing synthesis gas (RU 2465305, C10J3 / 72, 2012) was selected as a prototype. It uses a pyrolysis reactor with a sealed heated crucible equipped with a lid and filled with a liquid metal coolant, into which a ceramic tube for supplying hydrocarbon raw materials is lowered . A ceramic cup is installed concentrically to the ceramic tube with a bottom attached to it and a lid attached to it; through holes are made in the bottom of the glass and the lid for supplying quenching gas into the glass cavity above the liquid metal coolant and discharging it into the mixture with reaction products, and nozzles for supplying purge are installed in the side walls of the lid gas into the space around the glass above the melt and its removal. The raw materials used are carbon-containing raw materials, methane-containing and carbon dioxide gases are used; inert gas is used to quench reaction products — argon or helium.
Недостатком прототипа является малый выхода конечного продукта. Указанный недостаток обусловлен необходимостью в проведении закалки продуктов реакции, в периодическом режиме работы устройства и в невозможности оперативного контроля режимов работы устройства.The disadvantage of the prototype is the small yield of the final product. This drawback is due to the need to conduct quenching of reaction products, in the periodic mode of operation of the device and the impossibility of operational control of the operating modes of the device.
Авторы решали задачу по созданию устройства для получения синтез-газа, лишённого указанного недостатка. Технический результат заключается в повышении выхода готового продукта за счет возможности оперативного контроля режимов работы, а также за счет непрерывного режима работы устройства.The authors solved the problem of creating a device for producing synthesis gas devoid of this drawback. The technical result consists in increasing the yield of the finished product due to the possibility of operational control of operating modes, as well as due to the continuous operation of the device.
Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается устройство для получения синтез-газа, содержащее первую обогреваемую камеру окисления метана с жидкометаллическим теплоносителем, в который опущена барботажная трубка для подачи метана, причём первая обогреваемая камера оснащена газовой линией для отвода продуктов реакции. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что оно дополнительно содержит вторую обогреваемую камеру с жидкометаллическим теплоносителем, в который опущена барботажная трубка для подачи воздуха и оснащенную газовой линией для отвода отработанных газов. При этом камеры соединены между собой верхним и нижним трубопроводами, в верхнем трубопроводе размещен побудитель расхода, а камеры окисления сплава и окисления метана соединены с газоанализатором. To solve the problem, as well as to achieve the claimed technical result, a device for producing synthesis gas is proposed, comprising a first heated methane oxidation chamber with a liquid metal coolant, into which a bubbler tube for methane supply is lowered, the first heated chamber being equipped with a gas line to divert reaction products . A distinctive feature of the proposed device is that it additionally contains a second heated chamber with a liquid metal coolant, into which a bubbler tube for air supply is lowered and equipped with a gas line for exhaust gases. In this case, the chambers are interconnected by the upper and lower pipelines, a flow inducer is placed in the upper pipeline, and the alloy oxidation and methane oxidation chambers are connected to the gas analyzer.
Дополнительно предлагается в качестве жидкометаллического теплоносителя применить сплав свинец-висмут, например, эвтектического состава.In addition, it is proposed to use a lead-bismuth alloy, for example, of a eutectic composition, as a liquid metal coolant.
Дополнительно предлагается в качестве побудителя расхода применить шнековый насос.Additionally, it is proposed to use a screw pump as a flow inducer.
Дополнительно предлагается устройство оснастить газовыми фильтрами соединёнными с камерой окисления сплава и с камерой окисления метана.In addition, it is proposed to equip the device with gas filters connected to the alloy oxidation chamber and to the methane oxidation chamber.
Также дополнительно предлагается устройство оснастить конденсатором влаги соединённым с камерой окисления метана.It is also additionally proposed to equip the device with a moisture condenser connected to the methane oxidation chamber.
На фиг. 1 представлена функциональная схема заявляемого устройства, на фиг. 2 представлен вертикальный разрез первой и второй камеры, где 1 - первая обогреваемая камера окисления метана с жидкометаллическим теплоносителем, 2 - барботажная трубка для подачи метана, 3 - газовая линия для отвода продуктов реакции, 4 - вторая обогреваемая камера окислена сплава с жидкометаллическим теплоносителем, 5 - барботажная трубка для подачи воздуха, 6 - газовая линия для отвода отработанных газов, 7 - верхний трубопровод, 8 - нижний трубопровод, 9 - побудитель расхода (шнековый насос), 10 - газоанализатор, 11 - сплав свинец-висмут, 12 - газовый фильтр, 13 - конденсатор влаги, 14 - съемная крышка камеры окисления метана, 15 - съёмная крышка камеры окисления сплава, 16 - уровнемер, 17 - воздушный компрессор, 18 - газовый баллон, 19, 20, 21 и 22 - электронные измерители расхода газов. In FIG. 1 shows a functional diagram of the inventive device, in FIG. 2 shows a vertical section of the first and second chambers, where 1 is the first heated methane oxidation chamber with a liquid metal coolant, 2 is a bubbler pipe for methane supply, 3 is a gas line for the removal of reaction products, 4 is a second heated oxidized alloy chamber with a liquid metal coolant, 5 - a bubbler tube for air supply, 6 - a gas line for exhaust gases, 7 - an upper pipeline, 8 - a lower pipeline, 9 - a flow inducer (screw pump), 10 - gas analyzer, 11 - lead-bismuth alloy, 12 - gas th filter, 13 - moisture condenser, 14 - removable cover of the methane oxidation chamber, 15 - removable cover of the alloy oxidation chamber, 16 - level gauge, 17 - air compressor, 18 - gas cylinder, 19, 20, 21 and 22 - electronic gas flow meters .
Предлагаемое авторами устройство для получения синтез-газа (Фиг. 1 и Фиг. 2), содержит две камеры: первая камера окисления метана 1 представляет собой обогреваемый сосуд со съемной крышкой 14 из нержавеющей стали, во внутреннем пространстве которого находится расплав свинца, висмута и их оксидов 11, в расплав помещена барботажная трубка 2 из нержавеющей стали, проходящая через съемную крышку 14. Дополнительно к съемной крышке 14 подключена газоотводящая линия 3 для отвода продуктов реакции. В первой камере окисления метана 1 происходят термохимические жидкофазные металло-оксидные реакции, при которых подаваемый под уровень расплава 11 метан вступает во взаимодействие с растворенными в жидком металле оксидами свинца и висмута с образованием продуктов реакции, главным образом водорода и монооксида углерода. Вторая камера окисления сплава 4 представляет собой обогреваемый сосуд со съёмной крышкой 15 из нержавеющей стали, во внутреннем пространстве которого находится расплав свинца, висмута и их оксидов 11, в расплав помещена барботажная трубка 5 из нержавеющей стали, проходящая через съемную крышку 15. Дополнительно к съемной крышке 15 подключена газоотводящая линия 6 для отвода отработанных газов. Во второй камере окисления сплава происходит окисление свинца и висмута кислородом из подаваемого воздуха посредством его барботажа под уровень расплава 11. Обе камеры 1 и 4 соединены верхним трубопроводом 7 из нержавеющей стали со шнековым насосом 9 и нижним трубопроводом 8 из нержавеющей стали, обеспечивающими циркуляцию сплава 11 между камерами окисления сплава 4 и окисления метана 1. A device for producing synthesis gas proposed by the authors (Fig. 1 and Fig. 2) contains two chambers: the first methane oxidation chamber 1 is a heated vessel with a
Устройство работает следующим образом: в камеры окисления метана 1 и окисления сплава 4 загружают чушки свинца и висмута в соотношении, соответствующему эвтектическому составу (висмут 56,5 %, свинец 43,5 %). Обе камеры герметизируют и производят продувку инертным газом (аргоном), после чего их разогревают до температуры ~ 700 °С. После полного расплавления свинца и висмута в обеих камерах (контроль за уровнем и температурой сплава осуществляют с помощью уровнемеров 16), включают в работу шнековый насос 9 (N = 70% ном.) для организации циркуляции жидкого металлического сплава 11. Затем вводят в работу воздушный компрессор 17 и через барботажную трубку 5 во вторую камеру окисления сплава 4 подают воздух с расходом ~ 100 г/ч. Расход воздуха контролируют при помощи электронного измерителя расхода газа 19. При этом происходит полное «срабатывание» кислорода из подаваемого воздуха за счет частичного окисление свинца и висмута в сплаве. Попадание азота из второй камеры окисления сплава 4 в первую камеру окисления метана 1 исключается, т.к. обе камеры отделяются друг от друга образовавшимся затвором из жидкого металла. Контроль над концентрацией кислорода и азота, образующихся во второй камере окисления сплава 4, производят путем отбора проб через газоотводящую линию 6 с помощью газоанализатора 10, а их расход с помощью электронного измерителя расхода газа 20. При достижении необходимого уровня содержания оксидов свинца и висмута в сплаве 11, в камеру окисления метана 1 из газового баллона 18 через барботажную трубку 2 начинают подавать метан с расходом 10 л/ч. Расхода метана контролируют при помощи электронного измерителя расхода газа 21. Периодически (не реже 1 раз в 20 минут) при помощи газоанализатора 10 производят измерения концентрации метана, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода на газоотводящей линии 3. Расход продуктов реакции контролируют при помощи электронного измерителя расхода газа 22. При изменении концентрации метана на газоотводящей линии 3 менее 10 об. % производят постепенное увеличение расхода барботируемого метана до стабилизации измеряемых концентраций газов. Затем проводят повторение предыдущего этапа до достижения концентрации метана до ~ 20 об. %. При необходимости скорость циркуляции жидкого теплоносителя 11 может быть изменена в большую или меньшую строну от первоначального значения при помощи изменения производительности шнекового насоса 9. Оперативный контроль компонентов полученного продукта переработки и отработанных газов (главным образом Н2, О2, N2, СН4, СО, СО2) обеспечивается измерением их концентраций при помощи газоанализатора 10. Для очистки газов до их подачи в газоанализатор 10 используются газовые фильтры 12 и конденсатор влаги 13 необходимые для очистки газов от паров и капель, образующихся при испарении жидкометаллического сплава свинца-висмута, их оксидов и жидких продуктов реакции при рабочих температурах 500-800 °С.The device operates as follows: the lead and bismuth ingots are loaded into the chambers of methane 1 oxidation and alloy 4 oxidation in a ratio corresponding to the eutectic composition (bismuth 56.5%, lead 43.5%). Both chambers are sealed and purged with an inert gas (argon), after which they are heated to a temperature of ~ 700 ° C. After the lead and bismuth are completely melted in both chambers (the level and temperature of the alloy are monitored using level gauges 16), the screw pump 9 (N = 70% nom) is turned on to organize the circulation of the
Устройство найдет преимущественное применение в экспериментальных установках для изучения процесса получения синтез-газа из углеводородсодержащего сырья.The device will find predominant use in experimental installations for studying the process of producing synthesis gas from hydrocarbon-containing raw materials.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156450/05U RU163221U1 (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | DEVICE FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156450/05U RU163221U1 (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | DEVICE FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU163221U1 true RU163221U1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56370424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015156450/05U RU163221U1 (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | DEVICE FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU163221U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170250U1 (en) * | 2016-12-22 | 2017-04-18 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Обнинский Центр Науки И Технологий" | Device for producing synthesis gas |
CN107986231A (en) * | 2017-12-06 | 2018-05-04 | 中国矿业大学 | A kind of bubble type methane cracking reaction unit of high-temperature particle heating |
RU2781405C2 (en) * | 2021-01-11 | 2022-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Method for production of methane-hydrogen mixtures or hydrogen |
-
2015
- 2015-12-28 RU RU2015156450/05U patent/RU163221U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170250U1 (en) * | 2016-12-22 | 2017-04-18 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Обнинский Центр Науки И Технологий" | Device for producing synthesis gas |
CN107986231A (en) * | 2017-12-06 | 2018-05-04 | 中国矿业大学 | A kind of bubble type methane cracking reaction unit of high-temperature particle heating |
CN107986231B (en) * | 2017-12-06 | 2020-10-02 | 中国矿业大学 | High-temperature particle heating bubbling type methane cracking reaction device |
RU2781405C2 (en) * | 2021-01-11 | 2022-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Method for production of methane-hydrogen mixtures or hydrogen |
RU226977U1 (en) * | 2024-03-10 | 2024-07-01 | Павел Евгеньевич Красников | Pyrolysis reactor in liquid coolant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU163221U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS | |
UA97305C2 (en) | Autothermic method for the continuous gasification of substances rich in carbon | |
CN110894065B (en) | Equipment and method for preparing high-purity tellurium | |
ES2327380T1 (en) | PROCESS OF THERMAL TREATMENT OF METAL WASTE CONTAMINATED BY ORGANIC COMPOUNDS AND DEVICE FOR THEIR REALIZATION. | |
CN113804534B (en) | Offline pretreatment device and method for carbonate cluster isotope delta 47 | |
RU2014128939A (en) | COUNTER-FLOW GASIFICATION WITH SYNTHESIS GAS AS A WORKING ENVIRONMENT | |
Dong et al. | Thermodynamic Activity of Chromium Oxide in CaO‐SiO2‐MgO‐Al2O3‐CrOx Melts | |
RU2005141129A (en) | METHOD FOR PRODUCING FULLERENES | |
JP3881866B2 (en) | Oxygen concentration management device | |
JP6261391B2 (en) | Method and system for reforming tar-containing gas | |
US2947673A (en) | Collection of gas from furnace for electrolytic smelting production of aluminium | |
WATANABE et al. | Some chemical engineering aspects of RH degassing process | |
RU111841U1 (en) | PLANT FOR PRODUCING HYDROGEN FROM HYDROCARBON-CONTAINING RAW MATERIALS | |
Owen et al. | The reactions of carbon with sulphur compounds. Part 2.—The reaction of hydrogen sulphide with various types of carbon | |
CN115928010B (en) | Carbon fumigating device and carbon fumigating method for quartz container | |
JP2014044146A (en) | Combustion-oxidation type element analyzer | |
RU170250U1 (en) | Device for producing synthesis gas | |
Marin et al. | Kinetics of liquid copper reduction with graphite | |
Player et al. | Removal and recovery of arsenous oxide from flue gases. A pilot study of the activated carbon process | |
RU133934U1 (en) | INSTALLATION OF RESEARCH OF PROTECTIVE PROPERTIES OF CREATED OXIDE COATINGS ON SAMPLES FROM STRUCTURAL STEELS | |
CN210635952U (en) | Equipment for preparing compressed natural gas from coke oven gas | |
NO115234B (en) | ||
Jaskierny et al. | Test of purging a small tank with argon | |
RU2324647C1 (en) | Device for production of carbon monooxide from carbon materials | |
RU2370479C1 (en) | Vertical reactor for synthesis of methane count gas for measurement of tritium and radiocarbon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170214 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181229 |