RU2509052C2 - Способ и установка для получения синтез-газа - Google Patents

Способ и установка для получения синтез-газа Download PDF

Info

Publication number
RU2509052C2
RU2509052C2 RU2010152436/02A RU2010152436A RU2509052C2 RU 2509052 C2 RU2509052 C2 RU 2509052C2 RU 2010152436/02 A RU2010152436/02 A RU 2010152436/02A RU 2010152436 A RU2010152436 A RU 2010152436A RU 2509052 C2 RU2509052 C2 RU 2509052C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
brn
carbon particles
gasification
synthesis gas
Prior art date
Application number
RU2010152436/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010152436A (ru
Inventor
Рольф ЛЮНГГРЕН
Original Assignee
Кортус АБ
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 Кортус АБ filed Critical Кортус АБ
Publication of RU2010152436A publication Critical patent/RU2010152436A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2509052C2 publication Critical patent/RU2509052C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06—Continuous processes
    • C10J3/10—Continuous processes using external heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/80—Other features with arrangements for preheating the blast or the water vapour
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/86—Other features combined with waste-heat boilers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093—Coal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/094—Char
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0973—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1246—Heating the gasifier by external or indirect heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1261—Heating the gasifier by pulse burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1269—Heating the gasifier by radiating device, e.g. radiant tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin

Abstract

Изобретение относится к способу и установке для получения синтез-газа (S) из твердых частиц (C) углерода, причем указанные частицы (C) углерода получают посредством пиролиза, газификация частиц (C) углерода происходит в результате непрямого нагрева частиц (C) углерода в присутствии технологического газа (P) в том же самом пространстве реактора, где находятся частицы (C) углерода, при этом непрямой нагрев осуществляют с помощью теплового излучения от горелок (Br1-Brn), расположенных в реакторе (1), а синтез-газ (S), образовавшийся во время газификации, выпускают из указанного пространства. Установка содержит реактор, по меньшей мере, одну горелку (Br1-Brn), расположенную внутри реактора, устройства для подачи частиц углерода и технологического газа во внутреннее пространство реактора и средство выпуска образующегося синтез-газа (S), при этом, по меньшей мере, одна горелка (Br1-Brn) выполнена с возможностью обеспечения сгорания внутри труб радиационного нагрева и обеспечения теплового излучения от нее для непрямого нагрева частиц (C) углерода и технологического газа (P) внутри реактора. Обеспечивается повышение теплового КПД реактора газификации. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу и установке для получения синтез-газа из твердых частиц углерода; причем указанные частицы углерода получают посредством пиролиза; газификация частиц углерода происходит в результате непрямого нагрева частиц углерода в присутствии технологического газа в том же самом пространстве, где находятся частицы углерода, а синтез-газ, образовавшийся во время газификации, выпускают из указанного пространства.
Уровень техники
Газификация представляет собой процесс получения газообразного топлива из твердого топлива. Данную технологию применяют для угля, побочных продуктов переработки угля, остатков от перегонки нефти, отходов и биомассы. Газификация основана на реакциях взаимодействия нагретых окисляющих газов (таких как CO2 и H2O) с углеродом (восстановитель [C]), в результате чего образуются моноксид углерода (CO) и водород (H2), причем на проведение данных реакций, которые являются эндотермическими, расходуется тепло. Смесь монооксида углерода (CO) и водорода (H2) обычно называют синтез-газом.
Обычная технология газификации состоит в сжигании угля в условиях значительно ниже стехиометрических при подаче перегретого пара. В результате сжигания в систему поступает тепло и газообразные продукты сгорания (CO2 и H2O). Затем несгоревший, но нагретый уголь вступает в реакцию с газообразными продуктами сгорания и подаваемым паром. Углерод (C) восстанавливает диоксид углерода (CO2) до моноксида углерода (CO), а водяной пар (H2O) до водорода (H2). Расход тепла приводит к снижению температуры и к уменьшению реакционной способности. Реакционная способность углерода сильно зависит от температуры, в то же время равновесие реакций также зависит от температуры. В настоящее время сжигание в атмосфере кислорода является преобладающей формой сжигания при газификации, хотя также осуществляют и сжигание в атмосфере воздуха.
Проблемой при газификации угля, побочных продуктов переработки угля, остатков от перегонки нефти, отходов и биомассы является то, что они представляют собой не однородное вещество, и во время реакции выделяются компоненты (смолы) с различными массами и сложные компоненты (ароматические углеводороды). Конечно, эти компоненты не вступают в реакцию, но их необходимо удалить перед применением синтез-газа или дополнительно переработать в жидкие углеводороды или другое топливо.
С помощью пиролиза угля, побочных продуктов переработки угля, остатков от перегонки нефти, отходов и биомассы перед реакцией газификации можно удалить эти компоненты (смолы) с различными массами и сложные компоненты (ароматические углеводороды). Тогда полученный продукт пиролиза, состоящий из конденсирующихся продуктов и газов, можно использовать в качестве топлива в процессе газификации. В описанной выше газификации с сжиганием в достехиометрических условиях реакция пиролиза является частью процесса. Но компоненты (смолы) с различными массами и сложные компоненты (ароматические углеводороды) находятся в том же реакторе, в котором в процессе газификации получают синтез-газ. Следовательно, переработка компонентов (смол) с различными массами и сложных компонентов (ароматических углеводородов) становится ограничивающим фактором для эффективности процесса газификации, помимо физических проблем, таких как конденсация, образование отложений и т.д., возникающих в самом реакторе.
Описание изобретения
Основной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и установки такого типа, как описано выше, при этом важным принципом настоящего изобретения является применение непрямого нагрева.
Другой задачей настоящего изобретения является то, что для непрямого нагрева используют топливо, полученное на предыдущей стадии пиролиза углеродсодержащего материала.
Еще одной задачей настоящего изобретения является применение теплообмена для использования тепла, содержащегося в продуктах, полученных во время данного процесса.
По меньшей мере основную задачу настоящего изобретения решают с помощью способа и установки, признаки которых указаны в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Предпочтительные воплощения изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее описано предпочтительное воплощение настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемый чертеж, где:
на Фиг.1 изображена технологическая схема предпочтительного способа согласно настоящему изобретению; на указанной технологической схеме также схематически показаны блоки установки для осуществления данного способа.
Подробное описание предпочтительного воплощения
На Фиг.1 схематически показаны блоки установки для осуществления данного способа. Каналы, трубопроводы и т.д., которые соединяют блоки установки, не описаны и не показаны подробно. Каналы, трубопроводы и т.д. сконструированы соответствующим образом для выполнения их назначения, т.е. для транспортировки газов и твердых частиц между блоками установки.
На Фиг.1 изображен реактор 1 газификации с непрямым нагревом; обычно он представляет собой реактор с керамической футеровкой. Твердые частицы C углерода подают в реактор вместе с технологическим газом P. Частицы C углерода поступают из пиролиза, предшествующего газификации. Предпочтительно, частицы C углерода имеют размер, достаточный для того, чтобы поступающий поток технологического газа P мог переносить их в реактор. Технологический газ P может представлять собой пар или повторно используемые и очищенные газообразные продукты A со стадии сжигания. Если технологический газ P представляет собой повторно используемые газообразные продукты A сжигания, то он может содержать как водяной пар (H2O), так и диоксид углерода (CO2). Технологический газ Р подогревают с помощью тепла, извлекаемого из выходящего синтез-газа S в теплообменнике 2. Реакция, протекающая в реакторе 1 газификации, состоит в том, что углерод C восстанавливает технологический газ P (H2O и CO2) до синтез-газа (H2 и CO); при восстановления расходуется тепло, которое подают горелки Br1-Brn.
Нагрев реактора 1 газификации осуществляют непрямым образом с помощью горелок Br1-Brn (n означает число горелок, необходимых для реактора 1 газификации). Тепло для реакции газификации обеспечивает излучение от горелок Br1-Brn, причем сгорание происходит внутри труб - радиационного нагрева, т.е. отдельно от потока газификации. В реакторе 1 газификации не происходит прямого обмена газа между горелками Br1 Brn и технологическим газом Р или продуктами его реакции.
Топливо F в горелки Br1-Brn предпочтительно подают с предыдущей стадии пиролиза углеродсодержащего материала. Окислитель О в виде воздуха, обогащенного кислородом воздуха или чистого кислорода подают в камеру сгорания. В теплообменнике 3 тепло от выходящих газообразных продуктов А сжигания переходит к поступающему окислителю O. В качестве альтернативы, тепло в теплообменнике 3 можно применять для испарения поступающей воды или для предшествующих процессов пиролиза и сушки. Газообразные продукты А сжигания поступают в очиститель дымовых газов, где их очищают, чтобы они удовлетворяли требованиям, предъявляемым к технологическим выбросам, с помощью циклонов, каталитической очистки, фильтров (электрических или тканевых) и газопромывателей, в зависимости от требований, предъявляемых к поступающему углеродсодержащему материалу.
Углерод С поступает с предыдущей стадии пиролиза и содержит зольный остаток. Путем поддержания температуры в реакторе 1 газификации выше температуры плавления золы, ее можно удалить предпочтительно в жидкой форме в виде шлака SI.
Выходящий синтез-газ S можно применять в качестве газообразного источника энергии в целях сжигания или в качестве основы для последующей переработки в жидкое топливо (синтез Фишера-Тропша для получения обычного автомобильного топлива, получение метанола и т.д.).
Давление в реакторе 1 газификации можно поддерживать в интервале от атмосферного давления до очень высоких давлений (>10 МПа (100 бар)). Температуру в реакторе 1 газификации регулируют таким образом, чтобы достичь максимального выхода синтез-газа S. Типичная температура находится составляет 900-1300°C.
Непрямой нагрев технологического газа Р и углерода С также может происходить в системе трубопроводов внутри реактора, где происходит сгорание; в данном случае такой реактор и такая система трубопроводов делают реактор 1 газификации очень похожим на бойлер, но работающий при другой, более высокой температуре.
Геометрическая форма реактора 1 газификации зависит от времени протекания реакции в процессе газификации, которое в свою очередь зависит от выбранной температуры. Реактор может иметь осесимметричную геометрическую форму в виде трубы, где можно достичь очень компактного процесса газификации, или реактор может представлять собой более объемную конструкцию, напоминающую котел и, в таком случае, не требующую осевой симметрии. Можно сконструировать реакторы различных размеров: от малогабаритного реактора до очень большого реактора промышленного масштаба.
Синтез-газ S (H2 и CO) из реактора 1 газификации содержит до 50% водорода, остальное представляет собой моноксид углерода, в зависимости от состава поступающего технологического газа P.
Тепловой КПД реактора газификации с непрямым нагревом является очень высоким и может достигать 80% теплового КПД системы в целом, включая предварительный пиролиз и дополнительную сушку.

Claims (7)

1. Способ получения синтез-газа (S) из твердых частиц (C) углерода, причем указанные частицы (C) углерода получают посредством пиролиза, газификация частиц (C) углерода происходит в результате непрямого нагрева частиц (C) углерода в присутствии технологического газа (P) в том же самом пространстве, в котором находятся частицы (C) углерода, а синтез-газ (S), образовавшийся во время газификации, выпускают из указанного пространства, отличающийся тем, что частицы (C) углерода и технологический газ (P) находятся в реакторе (1), при этом непрямой нагрев осуществляют с помощью теплового излучения от горелок (Br1-Brn), расположенных в реакторе (1).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что горение внутри горелок (Brl-Brn) отделено от потока газификации.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что используют теплообмен для нагрева технологического газа (P) синтез-газом (S), образовавшимся во время газификации, причем нагрев проводят перед тем, как технологический газ (P) принимает участие в газификации.
4. Установка для получения синтез-газа (S) из твердых частиц (C) углерода, включающая реактор (1), по меньшей мере одну горелку (Br1-Brn), расположенную внутри реактора, устройства для подачи частиц углерода и технологического газа во внутреннее пространство реактора (1) и средство выпуска образующегося синтез-газа (S), отличающаяся тем, что по меньшей мере одна горелка (Br1-Brn) выполнена с возможностью обеспечения сгорания внутри труб радиационного нагрева и обеспечения теплового излучения от нее для непрямого нагрева частиц (C) углерода и технологического газа (P) внутри реактора (1).
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что горелки (Br1-Brn) оборудованы средствами подачи топлива во внутреннее пространство горелок (Br1-Brn), и средства подачи топлива расположены снаружи реактора (1).
6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что теплообменник (3) расположен вблизи средств подачи топлива в горелки (Br1-Brn) для осуществления нагрева окислителя (O), подаваемого в горелки (Br1-Brn).
7. Установка по любому из пп.4-6, отличающаяся тем, что теплообменник (2) для нагрева технологического газа (Р) и охлаждения синтез-газа (S) расположен снаружи реактора (1).
RU2010152436/02A 2008-06-11 2009-06-11 Способ и установка для получения синтез-газа RU2509052C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801364.1 2008-06-11
SE0801364-1 2008-06-11
SE0801364A SE532711C2 (sv) 2008-06-11 2008-06-11 Förfarande och anläggning för framställning av syntesgas
PCT/SE2009/000297 WO2009151369A1 (en) 2008-06-11 2009-06-11 Method and equipment for producing synthesis gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010152436A RU2010152436A (ru) 2012-07-20
RU2509052C2 true RU2509052C2 (ru) 2014-03-10

Family

ID=41416925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010152436/02A RU2509052C2 (ru) 2008-06-11 2009-06-11 Способ и установка для получения синтез-газа

Country Status (17)

Country Link
US (1) US9458397B2 (ru)
EP (1) EP2291326B1 (ru)
JP (2) JP2011523972A (ru)
KR (1) KR101628409B1 (ru)
CN (1) CN102056840B (ru)
BR (1) BRPI0913416B1 (ru)
CA (1) CA2727395C (ru)
CL (1) CL2010001379A1 (ru)
CY (1) CY1116870T1 (ru)
DK (1) DK2291326T3 (ru)
ES (1) ES2551556T3 (ru)
HU (1) HUE026451T2 (ru)
PL (1) PL2291326T3 (ru)
PT (1) PT2291326E (ru)
RU (1) RU2509052C2 (ru)
SE (1) SE532711C2 (ru)
WO (1) WO2009151369A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE535222C2 (sv) * 2010-10-11 2012-05-29 Cortus Ab Produktion av kol vid indirekt värmd förgasning
ITTO20110145A1 (it) * 2011-02-21 2012-08-22 Pierluigi Martini Apparato per la decomposizione di sostanze organiche vegetali e la produzione di gas combustibile per via termochimica, e relativo gassificatore.
CN102721485B (zh) * 2012-06-29 2014-05-28 新奥气化采煤有限公司 煤炭地下气化炉二维平面温度场的实时监测方法
KR101907523B1 (ko) 2012-09-19 2018-10-15 재단법인 포항산업과학연구원 적열 코크스를 이용한 ｈ₂/ｃｏ 혼합 가스의 제조 방법
CN107165614B (zh) * 2017-07-19 2020-10-30 新疆国利衡清洁能源科技有限公司 一种用于对煤炭地下气化进行监控的系统及方法
CN111278953A (zh) 2017-10-12 2020-06-12 丹麦技术大学 一种气化单元、生产产品气的方法和这种方法的应用
SE542564C2 (en) * 2017-10-13 2020-06-09 Cortus Ab Process and apparatus for hydrotreatment of pyrolysis oil

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4069024A (en) * 1977-05-09 1978-01-17 Combustion Engineering, Inc. Two-stage gasification system
US4497637A (en) * 1982-11-22 1985-02-05 Georgia Tech Research Institute Thermochemical conversion of biomass to syngas via an entrained pyrolysis/gasification process
US4799356A (en) * 1986-07-28 1989-01-24 Shell Oil Company Synthesis gas generation complex and process
US6960234B2 (en) * 2000-12-04 2005-11-01 Emery Energy Company, L.L.C. Multi-faceted gasifier and related methods
RU2282655C1 (ru) * 2005-06-09 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ВТИ) Система внутрицикловой газификации твердого топлива с промышленной выработкой полукокса
RU2293108C1 (ru) * 2005-09-30 2007-02-10 ООО "Вихревые системы" Способ получения генераторного газа и устройство для его осуществления

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4578175A (en) * 1984-04-02 1986-03-25 Conoco Inc. Combined process for coal pyrolysis and char gasification
US4919686A (en) * 1986-10-14 1990-04-24 Co-Gen Power Corporation Process for the pyrolytic production of synthetic gas
US5059404A (en) * 1989-02-14 1991-10-22 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Indirectly heated thermochemical reactor apparatus and processes
US4997637A (en) * 1989-05-09 1991-03-05 Occidental Chemical Corporation Digestive crystallizing process and apparatus for purification of KC1
JPH0643160Y2 (ja) * 1990-04-16 1994-11-09 新日本製鐵株式会社 内熱式石炭急速熱分解装置
DE4123406C2 (de) * 1991-07-15 1995-02-02 Engineering Der Voest Alpine I Verfahren zum Vergasen von minderwertigen festen Brennstoffen in einem schachtförmigen Vergasungsreaktor
JPH07305833A (ja) * 1994-03-15 1995-11-21 Nippon Steel Corp 熱処理炉用ラジアントチューブにおける熱交換器及び燃焼用空気予熱方法
US6902711B1 (en) * 1996-04-23 2005-06-07 Ebara Corporation Apparatus for treating wastes by gasification
JPH10318528A (ja) * 1997-05-16 1998-12-04 Narita Seisakusho:Kk ラジアントチューブバーナ炉の運転方法及びその装置
US6767375B1 (en) * 1999-08-25 2004-07-27 Larry E. Pearson Biomass reactor for producing gas
JP2001280617A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Tokyo Yogyo Co Ltd 有機系廃棄物の熱分解装置
KR100391121B1 (ko) * 2000-12-11 2003-07-16 김현영 고분자 유기물의 가스화 방법 및 장치
JP2003307301A (ja) * 2002-04-16 2003-10-31 Toho Gas Co Ltd ラジアントチューブバーナ
JP2004035837A (ja) * 2002-07-05 2004-02-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱分解ガス化装置及び熱分解ガス化システム
DE102005026764B3 (de) * 2005-06-10 2007-04-05 Ws Reformer Gmbh Festbettvergaser und Verfahren zur Vergasung von Festbrennstoff
JP2007032886A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Toho Gas Co Ltd シングルエンドラジアントチューブバーナ
KR101424614B1 (ko) * 2006-04-11 2014-08-01 서모 테크놀로지스 엘엘씨 고체 탄소물질의 합성가스 발생 방법 및 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4069024A (en) * 1977-05-09 1978-01-17 Combustion Engineering, Inc. Two-stage gasification system
US4497637A (en) * 1982-11-22 1985-02-05 Georgia Tech Research Institute Thermochemical conversion of biomass to syngas via an entrained pyrolysis/gasification process
US4799356A (en) * 1986-07-28 1989-01-24 Shell Oil Company Synthesis gas generation complex and process
US6960234B2 (en) * 2000-12-04 2005-11-01 Emery Energy Company, L.L.C. Multi-faceted gasifier and related methods
RU2282655C1 (ru) * 2005-06-09 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ВТИ) Система внутрицикловой газификации твердого топлива с промышленной выработкой полукокса
RU2293108C1 (ru) * 2005-09-30 2007-02-10 ООО "Вихревые системы" Способ получения генераторного газа и устройство для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015180734A (ja) 2015-10-15
JP5933072B2 (ja) 2016-06-08
JP2011523972A (ja) 2011-08-25
KR101628409B1 (ko) 2016-06-08
PT2291326E (pt) 2015-11-18
SE532711C2 (sv) 2010-03-23
CA2727395A1 (en) 2009-12-17
ES2551556T3 (es) 2015-11-19
CY1116870T1 (el) 2017-04-05
KR20110018427A (ko) 2011-02-23
PL2291326T3 (pl) 2016-01-29
CN102056840A (zh) 2011-05-11
WO2009151369A1 (en) 2009-12-17
EP2291326A4 (en) 2013-01-16
BRPI0913416A2 (pt) 2015-11-24
RU2010152436A (ru) 2012-07-20
DK2291326T3 (en) 2015-11-09
CN102056840B (zh) 2014-06-11
BRPI0913416B1 (pt) 2019-10-01
SE0801364L (sv) 2009-12-12
CA2727395C (en) 2016-08-23
US20110099903A1 (en) 2011-05-05
CL2010001379A1 (es) 2011-06-03
US9458397B2 (en) 2016-10-04
EP2291326A1 (en) 2011-03-09
HUE026451T2 (en) 2016-05-30
EP2291326B1 (en) 2015-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2509052C2 (ru) Способ и установка для получения синтез-газа
CN102165046A (zh) 从生物质生成清洁的合成气
JP6251892B2 (ja) 燃焼システム
JP2015007522A (ja) 燃焼システム
RU2597612C2 (ru) Способ и устройство для производства кокса в ходе газификации с косвенным нагреванием
JP4227771B2 (ja) バイオマスのガス化方法
RU2536719C2 (ru) Способ обогащения альтернативных, углеродосодержащих, низкокалорийных отходов для применения в топочных установках
KR101032178B1 (ko) 탄소질 공급원료를 합성가스로 개질하는 가스화 시스템 및 이를 이용한 가스화 방법
JP4665021B2 (ja) バイオマスのガス化方法
US7662196B2 (en) Procedure for gasification of glycerine
EP1292655A1 (en) Pyrolysis and gasification process and apparatus
CN218465751U (zh) 一种用于荒煤气焦油处理装置
JP2003147365A (ja) 固形供給物の熱変換から得られるガスから可燃性ガスを製造する方法およびプラント
CN104266479A (zh) 煤气化与热处理一体炉
SE532711C3 (ru)