Claims (18)
1. Способ непрерывного производства синтез-газа непосредственной газификацией углеродных компонентов, содержащихся в нефтеносных песках и/или нефтеносных сланцах, в вертикальной технологической камере (2) с зоной кальцинирования (12) и зоной окисления (6), где зона кальцинированных богатых углеродом компонентов окисляется содержащим кислород газом (10), и газообразные продукты реакции отбирают в верхней части (15) вертикальной технологической камеры, и вертикальная технологическая камера выполнена в форме вертикальной шахтной печи, через которую сыпучий материал, который сам по себе не окислен, проходит непрерывно сверху вниз, и содержащий кислород газ вводят, по меньшей мере, частично ниже зоны окисления, где сыпучий материал снабжен, по меньшей мере, частично компонентом натуральной инертной горной породы нефтеносных песков и/или нефтеносного сланца, который преобразуется в вертикальной технологической камере путем химической реакции с щелочными веществами при температурах свыше 400°C в твердые серосодержащие соединения посредством добавления щелочных веществ (15) при восстановительных условиях; эти твердые серосодержащие соединения частично отводятся с газообразными продуктами реакции; и при температурах выше 300°C они удаляются из газовой фазы посредством отделения мелкозернистых материалов (18).1. A method for the continuous production of synthesis gas by direct gasification of carbon components contained in oil sands and / or oil shales in a vertical process chamber (2) with a calcination zone (12) and an oxidation zone (6), where the zone of calcined carbon-rich components is oxidized with oxygen-containing gas (10), and gaseous reaction products are sampled in the upper part (15) of the vertical process chamber, and the vertical process chamber is in the form of a vertical shaft furnace, through the bulk material, which itself is not oxidized, flows continuously from top to bottom, and the oxygen-containing gas is introduced at least partially below the oxidation zone, where the bulk material is provided at least partially with a component of a natural inert rock of oil sands and / or oil shale, which is converted in a vertical process chamber by chemical reaction with alkaline substances at temperatures above 400 ° C into solid sulfur-containing compounds by adding alkaline substances (15) at institutional conditions; these solid sulfur-containing compounds are partially discharged with gaseous reaction products; and at temperatures above 300 ° C they are removed from the gas phase by separating fine-grained materials (18).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нефтеносные пески и/или нефтеносный сланец, перед подачей в вертикальную технологическую камеру (2), измельчают при помощи механической энергии до размера частиц менее, чем 300 мм.2. The method according to p. 1, characterized in that the oil sands and / or oil shale, before being fed into the vertical process chamber (2), is crushed using mechanical energy to a particle size of less than 300 mm
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве щелочных веществ, применяют оксиды металлов, карбонаты металлов, гидроксиды металлов или смеси двух или трех этих веществ и они дозированы целенаправленно в вертикальную технологическую камеру (2) и/или в газовую фазу над зоной кальцинирования (12) и/или их смешивают с нефтеносными песками и/или нефтеносным сланцем перед подачей в вертикальную технологическую камеру (2).3. The method according to p. 1, characterized in that as alkaline substances, metal oxides, metal carbonates, metal hydroxides or mixtures of two or three of these substances are used and they are metered deliberately in the vertical process chamber (2) and / or in the gas phase above the calcination zone (12) and / or they are mixed with oil sands and / or oil shale before being fed into the vertical process chamber (2).
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что оксиды металлов, карбонаты металлов, и гидроксиды металлов содержат элементы щелочноземельных металлов и особенно предпочтительно содержат кальций в виде катиона.4. The method according to p. 3, characterized in that the metal oxides, metal carbonates, and metal hydroxides contain elements of alkaline earth metals and particularly preferably contain calcium in the form of a cation.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в вертикальной технологической камере (2) и/или в газовой фазе откачивания газообразных продуктов реакции в присутствии водяного пара и оксида кальция и/или карбоната кальция и/или гидроксида кальция, катализируемое кальцием преобразование основных компонентов полученных продуктов расщепления, содержащих масло и/или смолу, которые имеют длину цепи больше, чем С4, в монооксид углерода, диоксид углерода и водород выполняется при температурах выше 400°C.5. The method according to p. 1, characterized in that in the vertical process chamber (2) and / or in the gas phase pumping out the gaseous reaction products in the presence of water vapor and calcium oxide and / or calcium carbonate and / or calcium hydroxide, calcium-catalyzed conversion The main components of the resulting cleavage products containing oil and / or resin, which have a chain length greater than C4, are carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen performed at temperatures above 400 ° C.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что водяной пар дозируют целенаправленно в вертикальную технологическую камеру (2) и/или в газовую фазу над зоной кальцинирования (12), и/или снабжают in situ из остаточной влаги нефтеносных песков и/или нефтеносного сланца.6. A method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that water vapor is dispensed purposefully into the vertical process chamber (2) and / or into the gas phase above the calcination zone (12), and / or is supplied in situ from the residual moisture of the oil sands and / or oil shale.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щелочные вещества применяют, по меньшей мере, частично в мелкозернистой форме, с размером частиц менее, чем 2 мм в виде твердого материала и/или в виде суспензии в воде.7. The method according to p. 1, characterized in that the alkaline substances are used at least partially in a fine-grained form, with a particle size of less than 2 mm in the form of a solid material and / or in the form of a suspension in water.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве воды, применяют водную среду из процесса разработки месторождений нефтеносного песка, например, из экстракции природного битума.8. The method according to p. 1, characterized in that the quality of the water used is an aqueous medium from the process of development of oil sand deposits, for example, from the extraction of natural bitumen.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость потока газообразных продуктов реакции, откаченных в верхней части вертикальной технологической камеры (2) составляет, в результате подходящего контроля процесса, до, по меньшей мере, 10 м/с и таким образом, по меньшей мере, частично обеспечено удаление мелкозернистых щелочных веществ и твердых серосодержащих соединений из вертикальной технологической камеры через газовую фазу.9. The method according to p. 1, characterized in that the flow rate of gaseous reaction products evacuated in the upper part of the vertical process chamber (2) is, as a result of suitable process control, up to at least 10 m / s and thus at least partially, the removal of fine-grained alkaline substances and solid sulfur-containing compounds from the vertical process chamber through the gas phase is ensured.
10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что мелкозернистые щелочные вещества применяют в количественном соотношении, по меньшей мере, 1 г на Нм3 получившихся газообразных продуктов реакции, в результате чего обеспечена общая концентрация пыли в газовой фазе откачивания газообразных продуктов реакции, по меньшей мере, 1 г твердых веществ на Нм3.10. The method according to p. 7, characterized in that the fine-grained alkaline substances are used in a quantitative ratio of at least 1 g per Nm 3 of the resulting gaseous reaction products, resulting in a total dust concentration in the gas phase of pumping out the gaseous reaction products, at least 1 g of solids per Nm 3 .
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделение мелкозернистого материала (13) мелкозернистых щелочных веществ и твердых серосодержащих соединений из газовой фазы осуществляют через стационарные поверхности фильтрования, на надвигающейся стороне потока которых покрытие твердого материала фильтрации формирует глубокий слой фильтрации, в результате которого обеспечен конечный интенсивный контакт газообразных продуктов расщепления с мелкозернистыми щелочными веществами перед конечным отделением мелкозернистого материала, чтобы заставить максимальное количество газообразных серосодержащих соединений реагировать с щелочными веществами.11. The method according to p. 1, characterized in that the separation of fine-grained material (13) of fine-grained alkaline substances and solid sulfur-containing compounds from the gas phase is carried out through stationary filtering surfaces, on the sliding side of the stream of which the coating of solid filtering material forms a deep filtering layer, as a result which provides the final intensive contact of the gaseous cleavage products with fine-grained alkaline substances before the final separation of the fine-grained material to Add maximum gaseous sulfur-containing compounds to react with alkaline substances.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подвижный слой сыпучего материала образован частично путем дополнительного дозирования крупнокускового материала, чтобы увеличить текучесть сыпучего материала и/или его газопроницаемость, и крупнокусковой материал смешивают с нефтеносными песками и/или нефтеносным сланцем перед подачей в вертикальную технологическую камеру.12. The method according to p. 1, characterized in that the movable layer of granular material is partially formed by additional dosing of the bulk material to increase the fluidity of the bulk material and / or its gas permeability, and the bulk material is mixed with oil sands and / or oil shale before feeding vertical technological chamber.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что в качестве крупнокускового материала применяют минеральные вещества и/или другие неорганические вещества или смеси веществ, имеющие размер частиц в диапазоне от 2 мм до 300 мм.13. The method according to p. 12, characterized in that as the bulk material used mineral substances and / or other inorganic substances or mixtures of substances having a particle size in the range from 2 mm to 300 mm
14. Способ по п. 12 или 13, отличающийся тем, что в качестве крупнокускового материала применяют древесину и/или другие биогенные материалы, имеющие размер частиц в диапазоне от 2 мм до 300 мм.14. The method according to p. 12 or 13, characterized in that as a lump material used wood and / or other biogenic materials having a particle size in the range from 2 mm to 300 mm
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановительные общие условия проходят при общее лямбда менее, чем 0.5 через все этапы технологической камеры, и предпочтительно составляют 0.3 или менее.15. The method according to p. 1, characterized in that the reducing general conditions pass with a total lambda of less than 0.5 through all stages of the process chamber, and preferably are 0.3 or less.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные носители углерода смешивают с нефтеносными песками и/или нефтеносным сланцем перед подачей в вертикальную технологическую камеру, чтобы увеличить концентрацию пригодных для разработки углеродсодержащих компонентов в подвижном слое сыпучего материала.16. The method according to p. 1, characterized in that the additional carbon carriers are mixed with oil sands and / or oil shale before being fed into a vertical process chamber in order to increase the concentration of carbonaceous components suitable for development in the moving layer of bulk material.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержащий кислород газ подают в вертикальную технологическую камеру в виде импульсов давления, чтобы при помощи этих механических сил способствовать расслаблению и/или укреплению потока сыпучего материала.17. The method according to p. 1, characterized in that the oxygen-containing gas is supplied to the vertical process chamber in the form of pressure pulses in order to help with the help of these mechanical forces to relax and / or strengthen the flow of bulk material.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют полученный синтез-газ, по меньшей мере, частично в качестве сырья для синтеза Фишера-Тропша для получения углеводородов, таких как топлива.
18. The method according to p. 1, characterized in that the obtained synthesis gas is used, at least partially, as a raw material for the Fischer-Tropsch synthesis to produce hydrocarbons, such as fuels.