Claims (14)
1. Способ получения синтез-газа, содержащего оксид углерода и водород в качестве основных компонентов, заключающийся в реформинге газа, полученного неполным сжиганием углеводорода в печи синтеза, предназначенной для генерации синтез-газа, которая установлена на слое катализатора, в котором температура на выхода из каталитического слоя составляет 110-1300°С, а концентрация диоксида углерода в синтез-газе составляет не более 10 об.%.1. The method of producing synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen as the main components, which consists in reforming the gas obtained by incomplete combustion of a hydrocarbon in a synthesis furnace designed to generate synthesis gas, which is installed on the catalyst bed, in which the temperature at the exit of the catalytic layer is 110-1300 ° C, and the concentration of carbon dioxide in the synthesis gas is not more than 10 vol.%.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что время удерживания газа сверху каталитического слоя составляет 2 с или более.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas retention time on top of the catalytic layer is 2 s or more.
3. Способ по п.1 или 2, характеризующийся тем, что полученный синтез-газ быстро охлаждают до 600°С или ниже сразу после завершения каталитической реакции.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the resulting synthesis gas is rapidly cooled to 600 ° C or lower immediately after completion of the catalytic reaction.
4. Способ получения диметилового эфира из синтез-газа, содержащего оксид углерода и водород, заключающийся в использовании синтез-газа, полученного способом по пп.1-2.4. A method of producing dimethyl ether from synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen, which consists in the use of synthesis gas obtained by the method according to claims 1 to 2.
5. Способ получения диметилового эфира из синтез-газа, содержащего оксид углерода и водород в соотношении 1:0,8-1,2, заключающийся в использовании синтез-газа, полученного способом по пп.1-3.5. A method of producing dimethyl ether from synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen in a ratio of 1: 0.8-1.2, which consists in using synthesis gas obtained by the method according to claims 1-3.
6. Печь для получения синтез-газа, предусматривающая эффузию сырья, содержащего, по меньшей мере, углеводород и окислитель, поступающий из горелки, расположенной в верхней части печи; неполное сгорание углеводорода в пространстве над слоек катализатора внутри печи; и получение синтез-газа, содержащего оксид углерода и водород в каталитическом слое, в которой пространство над слоем катализатора удовлетворяет условиям (1) и (2)6. A furnace for producing synthesis gas, comprising the effusion of raw materials containing at least hydrocarbon and oxidizing agent coming from a burner located in the upper part of the furnace; incomplete combustion of hydrocarbon in the space above the catalyst beds inside the furnace; and obtaining synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen in a catalytic layer in which the space above the catalyst layer satisfies conditions (1) and (2)
(1) L≥D/2×cotan θ1, и(1) L≥D / 2 × cotan θ 1 , and
(2) время удерживания газа в пространстве составляет 2 с или более,(2) the gas retention time in space is 2 s or more,
где L обозначает высоту пространства над слоем катализатора, D - внутренний диаметр печи, θ1 представляет собой 1/2 угла при вершине вертикального сечения конической ширины эффузионного потока, поступающего внутрь печи из горелки, и имеет значение в интервале 6,5°≤θ1≤9°.where L denotes the height of the space above the catalyst layer, D - inner diameter of the furnace, θ 1 is a 1/2 angle of an apex of the conical section of the vertical width of the effusion flow coming from the burner into the furnace, and has a value in the interval 6,5 ° ≤θ 1 ≤9 °.
7. Печь по п.6, характеризующаяся тем, что в ней обеспечено дополнительное условие (3)7. The furnace according to claim 6, characterized in that it provides an additional condition (3)
(3) θ2≥25°,(3) θ 2 ≥25 °,
где θ2 представляет собой 1/2 угла при вершине вертикального сечения конической верхней части печи.where θ 2 is the half angle at the vertex of the vertical section of the conical upper part of the furnace.
8. Печь для получения синтез-газа, содержащего водород и оксид углерода в слое катализатора в результате подачи потока сырья, содержащего, по меньшей мере, углеводород и окисляющий агент, поступающий из горелки, установленной в верхней части печи, и неполного сжигания углеводород в пространстве на каталитическим слоем, сформированном внутри печи, причем указанное пространство над слоем катализатора удовлетворяет следующим условиям (1), (2) и (4):8. A furnace for producing synthesis gas containing hydrogen and carbon monoxide in the catalyst bed as a result of supplying a feed stream containing at least hydrocarbon and an oxidizing agent coming from a burner installed in the upper part of the furnace and incomplete combustion of hydrocarbon in space on a catalytic layer formed inside the furnace, and the specified space above the catalyst layer satisfies the following conditions (1), (2) and (4):
(1) L≥D/2×cotan θ1, и(1) L≥D / 2 × cotan θ 1 , and
(2) время удерживания газа в пространстве составляет 2 секунды или более, и(2) the gas retention time in space is 2 seconds or more, and
(4)L≥10d,(4) L≥10d,
где L обозначает высоту пространства над слоем катализатора, D - внутренний диаметр печи, θ1 представляет собой 1/2 угла при вершине вертикального сечения конической ширины эффузионного потока, поступающего внутрь печи из горелки, и имеет значение в интервале 6,5°≤θ1≤9°, a d - минимальный диаметр окружности, охватывающей все отверстия горелки, через которые вытекает газ.where L denotes the height of the space above the catalyst layer, D - inner diameter of the furnace, θ 1 is a 1/2 angle of an apex of the conical section of the vertical width of the effusion flow coming from the burner into the furnace, and has a value in the interval 6,5 ° ≤θ 1 ≤9 °, ad - minimum diameter of a circle covering all burner openings through which gas flows.
9. Печь для получения синтез-газа, содержащего водород и оксид углерода в слое катализатора, в результате поступления потока сырья, содержащего, по меньшей мере, углеводород и окисляющий агент, поступающий из горелки, установленной в верхней части печи, и неполного сжигания углеводород в пространстве на каталитическим слоем, сформированном внутри печи, причем указанное пространство над слоем катализатора удовлетворяет следующим условиям (1), (2), (3) и (5):9. A furnace for producing synthesis gas containing hydrogen and carbon monoxide in the catalyst bed as a result of a feed stream containing at least hydrocarbon and an oxidizing agent coming from a burner installed in the upper part of the furnace and incomplete combustion of hydrocarbon in the space on the catalytic layer formed inside the furnace, and the specified space above the catalyst layer satisfies the following conditions (1), (2), (3) and (5):
(1) L≥D/2×cotan θ1, и(1) L≥D / 2 × cotan θ 1 , and
(2) время удерживания газа в пространстве составляет 2 с или более, и(2) the gas retention time in space is 2 s or more, and
(3) θ2≥25°,(3) θ 2 ≥25 °,
(5) D≥3d,(5) D≥3d,
где L обозначает высоту пространства над слоем катализатора, D - внутренний диаметр печи, θ1 представляет собой 1/2 угла при вершине вертикального сечения конической ширины эффузионного потока, поступающего внутрь печи из горелки, и имеет значение в интервале 6,5°≤θ1≤9°, θ2 представляет собой 1/2 угла при вершине вертикального сечения конической верхней части печи, a d - минимальный диаметр окружности, охватывающей все отверстия горелки, через которые вытекает газ.where L denotes the height of the space above the catalyst layer, D - inner diameter of the furnace, θ 1 is a 1/2 angle of an apex of the conical section of the vertical width of the effusion flow coming from the burner into the furnace, and has a value in the interval 6,5 ° ≤θ 1 ≤9 °, θ 2 is a 1/2 angle of an apex of the vertical cross section of the conical upper part of the furnace, ad - the minimum diameter of the circle embracing all burner openings through which the gas flows.
10. Печь по п.9, характеризующаяся тем, что обеспечивает условие (4)10. The furnace according to claim 9, characterized in that it provides the condition (4)
(4) L≥10d.(4) L≥10d.
11. Печь по одному из пп.6-10, характеризующаяся тем, что концентрация диоксида углерода в синтез-газа, полученном при температуре на выходе из слоя катализатора 1100-1300°, составляет 10 об.% или менее.11. The furnace according to one of paragraphs.6-10, characterized in that the concentration of carbon dioxide in the synthesis gas obtained at a temperature at the outlet of the catalyst layer 1100-1300 °, is 10 vol.% Or less.
12. Печь по п.11, характеризующаяся тем, что после завершения каталитической реакции синтез-газ быстро охлаждают до 600°С или ниже.12. The furnace according to claim 11, characterized in that after the completion of the catalytic reaction, the synthesis gas is rapidly cooled to 600 ° C or lower.
13. Печь по одному из пп.6-10, характеризующаяся тем, что диметиловый эфир получают из синтез-газа, содержащего оксид углерода и водород, которые образуются в печи для приготовления синтез-газа.13. The furnace according to one of paragraphs.6-10, characterized in that the dimethyl ether is obtained from synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen, which are formed in a furnace for the preparation of synthesis gas.
14. Печь по одному из пп.6-10, характеризующаяся тем, что диметиловый эфир получают из синтез-газа, содержащего оксид углерода и водород, в соотношении 1:0,8-1,2, которые образуются в печи, предназначенной для получения синтез-газа.14. The furnace according to one of claims 6 to 10, characterized in that the dimethyl ether is obtained from synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen in a ratio of 1: 0.8-1.2, which are formed in a furnace designed to produce synthesis gas.