RU2341552C1 - Способ получения синтез-газа - Google Patents
Способ получения синтез-газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341552C1 RU2341552C1 RU2007122212/04A RU2007122212A RU2341552C1 RU 2341552 C1 RU2341552 C1 RU 2341552C1 RU 2007122212/04 A RU2007122212/04 A RU 2007122212/04A RU 2007122212 A RU2007122212 A RU 2007122212A RU 2341552 C1 RU2341552 C1 RU 2341552C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- synthesis gas
- thermal decomposition
- wood
- synthetic gas
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения синтез-газа, включающему термическое разложение древесного сырья, характеризующемуся тем, что термическое разложение древесного сырья осуществляют в жидком теплоносителе в течение 0,5-10 секунд при температуре 1620-1800°С. Применение данного способа позволяет снизить содержание азота и диоксида углерода в синтез-газе, а также увеличить степень конверсии при сокращении времени процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам получения синтез-газа и может быть использовано в нефтехимии для получения синтетических моторных топлив.
В настоящее время запасы нефти в хорошо освоенных районах нефтедобычи сокращаются. Перебазирование же нефтедобывающей промышленности в другие необжитые районы неизбежно ведет к значительному росту материальных затрат на добычу нефти из земли и на транспортировку ее к местам переработки, что приводит к повышению стоимости нефтепродуктов.
В связи с этим ведутся поиски альтернативного вида получения топлива. В промышленном масштабе производят жидкое топливо из угля путем каталитической переработки синтез-газа, получаемого газификацией угля.
Также известны способы получения газообразного топлива из древесины путем газификации. Процесс осуществляют следующим образом. Древесину нагревают до температуры 900-1100°С, при этом вначале идет ее подсушка, затем разложение с образованием паров органических веществ, газов и карбонизата (угля). Полученный карбонизат подвергают взаимодействию с газифицирующим агентом (воздух, паровоздушная смесь, кислород, углекислый газ), который подают на раскаленный карбонизат. Образующиеся при этом газы вместе с газами разложения древесины составляют газообразное топливо (Гелетуха Г.Г., Железная Г.А. Обзор технологий газификации биомассы // Экотехнологии и ресурсосбережение - 1998, - №2. - с.21-30).
Недостатком известного способа является наличие в получаемом синтез-газе азота и повышенное содержание диоксида углерода, которое может достигать нескольких процентов.
Известен способ получения синтез-газа для производства метанола [SU 1766947, C10J 3/00, 1992.10.07], включающий конверсию древесины в присутствии катализатора. Древесину пропитывают азотнокислым никелем, сушат и газифицируют водяным паром. Получаемый синтез газ при этом имеет следующий состав 52,4% Н2, 21,4% СО, 4,4% СН4 и 21,8% CO2.
Недостатком известного способа является наличие в получаемом синтез-газе повышенного содержания диоксида углерода.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ термического разложения углеродсодержащего необработанного материала для получения восстановительного газа (RU 2075501, C10J 3/00, C10B 53/02, 1997.03.20), выбранный в качестве прототипа, включающий подачу необработанного материала в камеру и термическое разложение его путем нагрева при давлении до 150 бар и температуре 500-1600°С с подачей кислорода или газа, содержащего кислород в количестве, которое ниже стехиометрически необходимого для полного сгорания необработанного материала, отличающийся тем, что термическое разложение осуществляют при воздействии звуком низкой частоты.
Недостатком известного способа является наличие в получаемом синтез-газе азота и диоксида углерода, содержание которого может достигать нескольких процентов. Применение звука низкой частоты значительно усложняет установку у целом, к тому же инфразвук оказывает вредное воздействие на человека и необходимо предусмотреть меры по защите персонала.
Задача, решаемая заявляемым изобретением, - совершенствование способа получения синтез-газа.
Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в снижении содержания азота и диоксида углерода в синтез-газе, увеличении степени конверсии при сокращении времени процесса.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения синтез-газа, включающем термическое разложение древесного сырья, термическое разложение осуществляют в жидком теплоносителе не менее 0,5 сек при температуре 1620-1800°С.
В качестве древесного сырья преимущественно используют отходы сельского хозяйства или лесообрабатывающей промышленности.
Также возможна подача измельченной древесины вместе с углеводородным газом, например природным газом (метаном), либо рециклируемым синтез-газом.
Способ осуществляют следующим образом.
Подачу исходного сырья, например измельченной древесины, осуществляют в режиме барботажа в нижнюю часть сосуда, содержащего жидкий теплоноситель, например, расплав неорганических солей или металла либо сплава, например, меди, железа, алюминия или никеля. Время контакта сырья с расплавом ограничивают временем всплытия измельченного исходного сырья и образующегося в ходе процесса газа и выбирают в зависимости от размеров частиц и высоты столба жидкого теплоносителя, но не менее 0,5 сек. Было показано, что за это время сырье успевает прогреться до температуры расплава и после изотермической выдержки полностью прореагировать. Температуру расплава поддерживают в диапазоне 1620-1800°С при помощи внешнего источника энергии, например индуктора промышленной или повышенной частоты. Образующийся синтез-газ выводят из зоны над поверхностью расплава и охлаждают. Сажу и шлаки удаляют с поверхности расплава механически, например, при помощи шнекового механизма.
Способ может быть осуществлен с помощью установки термического разложения древесного сырья, изображенной на чертеже.
Установка содержит устройство измельчения исходного сырья 1, соединенное с устройством для подачи сырья 2 в реактор 3, представляющий собой камеру термического разложения, снабженную устройством для поддержания заданной температуры жидкого теплоносителя (не показано). Над реактором 3 установлена камера охлаждения и рекуперации тепла 4, соединенная с устройством вывода 5.
Установка работает следующим образом.
В реактор 3 загружают теплоноситель в твердом состоянии, который расплавляется после включения реактора 3 в режим нагрева. После достижения теплоносителем температуры 1620-1800°С в реактор 3 через устройство для подачи сырья 2 подают предварительно измельченную в устройстве измельчения исходного сырья 1 древесину. В реакторе 3 в течение не менее 0,5 сек происходит термическое разложение древесины с образованием синтез-газа, который поднимается на поверхность расплава и поступает в камеру охлаждения и рекуперации тепла 4. Выбор температуры термического разложения древесины в рамках указанного диапазона позволяет уменьшить время реакции до 0,5-10 сек. В камере охлаждения и рекуперации тепла 4 синтез-газ охлаждается до температуры 30-300°С и далее поступает в устройство вывода 5.
Состав получаемого синтез-газа при этом соответствует исходному содержанию водорода и углерода в древесине, содержание азота в получаемом газе незначительно и соответствует общему содержанию азота в исходном сырье.
Экспериментально было показано, что при выходе за указанные температурные пределы образующийся синтез-газ содержит повышенное содержание примесей в газовой фазе, таких как азот, диоксид углерода, метан, ацетилен и его гомологи. Теоретически было найдено подтверждение этого факта. Указанный диапазон температур соответствует минимальному количеству газовых примесей в составе гетерогенного равновесия, рассчитанного с помощью минимизации функции Гиббса для компонентов: водород, оксид углерода, диоксид углерода, азот, метан, ацетилен, этилен, этан, метилацетилен, аллен, пропилен, пропан, диацетилен, винилацетилен, бензол, твердый углерод (аморфная модификация - сажа).
В качестве устройства для измельчения может использоваться, например, дробилка, шнековый механизм.
В качестве устройства для подачи сырья - компрессор, эжектор.
В качестве реактора - установку индукционного нагрева.
В качестве камеры охлаждения и рекуперации тепла - теплообменник из керамического либо металлического материала.
В качестве устройства вывода - эжектирующее устройство.
Таким образом, по сравнению с прототипом заявленный способ получения синтез-газа позволяет получать сырье для получения жидких моторных топлив с пониженным содержанием азота, диоксида углерода за счет того, что термическую обработку сырья проводят при температурах 1620-1800°С без подачи воздуха.
Также получаемый предлагаемым способом синтез-газ имеет более высокую степень конверсии за счет проведения реакции при повышенной 1620-1800°С температуре, при этом также сокращается время, необходимое на проведение реакции.
Claims (2)
1. Способ получения синтез-газа, включающий термическое разложение древесного сырья, отличающийся тем, что термическое разложение древесного сырья осуществляют в жидком теплоносителе в течение 0,5-10 с при температуре 1620-1800°С.
2. Способ получения синтез-газа по п.1, отличающийся тем, что в качестве древесного сырья используют отходы сельского хозяйства или лесообрабатывающей промышленности.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122212/04A RU2341552C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Способ получения синтез-газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122212/04A RU2341552C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Способ получения синтез-газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2341552C1 true RU2341552C1 (ru) | 2008-12-20 |
Family
ID=40375204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007122212/04A RU2341552C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Способ получения синтез-газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2341552C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562112C2 (ru) * | 2011-02-14 | 2015-09-10 | Цбб Гмбх | Устройство для термохимической гармонизации и газификации влажной биомассы и его применение |
-
2007
- 2007-06-13 RU RU2007122212/04A patent/RU2341552C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562112C2 (ru) * | 2011-02-14 | 2015-09-10 | Цбб Гмбх | Устройство для термохимической гармонизации и газификации влажной биомассы и его применение |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2841057C (en) | Method for the parallel production of hydrogen and carbon-containing products | |
| Demirbaş | Yields of hydrogen-rich gaseous products via pyrolysis from selected biomass samples | |
| Chauhan et al. | Thermal decomposition of expanded polystyrene in a pebble bed reactor to get higher liquid fraction yield at low temperatures | |
| Ding et al. | Study on rapid pyrolysis and in-situ char gasification characteristics of coal and petroleum coke | |
| WO2010060249A1 (zh) | 利用生物质制造合成气的高温气化工艺方法及系统 | |
| WO2010119973A1 (ja) | 炭化水素オイル製造システム及び炭化水素オイルの製造方法 | |
| Çağlar et al. | Conversion of cotton cocoon shell to hydrogen rich gaseous products by pyrolysis | |
| Chia et al. | Reaction pathway of poly (ethylene) terephthalate carbonization: Decomposition behavior based on carbonized product | |
| RU2459860C2 (ru) | Способ получения топлив из отходов | |
| Kislov et al. | Effect of catalysts on the yield of products formed in biomass gasification | |
| Maciel et al. | Bio-hydrogen production based on catalytic reforming of volatiles generated by cellulose pyrolysis: An integrated process for ZnO reduction and zinc nanostructures fabrication | |
| JP2010501685A5 (ru) | ||
| Hu et al. | A comparison between CO2 gasification of various biomass chars and coal char | |
| RU2341552C1 (ru) | Способ получения синтез-газа | |
| WO2012017893A1 (ja) | 廃棄物処理システム | |
| Kwon et al. | Transforming municipal solid waste (MSW) into fuel via the gasification/pyrolysis process | |
| PL199261B1 (pl) | Sposób ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza silnie zanieczyszczonych odpadowych tworzyw sztucznych oraz zużytych opon pojazdów mechanicznych oraz urządzenie do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza silnie zanieczyszczonych odpadowych tworzyw sztucznych oraz zużytych opon pojazdów mechanicznych | |
| KR100992532B1 (ko) | 전자파를 이용한 석탄 및 유기성폐기물의 가스화 시스템 및그 방법 | |
| RU2408529C1 (ru) | Способ получения синтез-газа и водорода | |
| CN104136580A (zh) | 有机物质的低分子化方法 | |
| Simanungkalit et al. | Effect of plastic blends on slow pyrolysis of oil palm empty fruit bunch | |
| Wu et al. | R&D on micro-pyrolyzer for solid wastes using high temperature steam and air | |
| RU2322385C2 (ru) | Способ получения синтез-газа | |
| Belbessai et al. | Catalytic pyrolysis of high-density polyethylene for the production of carbon nanomaterials: effect of pyrolysis temperature | |
| Sricharoenchaikul et al. | Fluidized Bed Gasification of Glycerol Waste for Generation of Fuel Products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110614 |