RU2604624C2 - Способ и устройство для газификации биомассы путем рециркуляции диоксида углерода без кислорода - Google Patents

Способ и устройство для газификации биомассы путем рециркуляции диоксида углерода без кислорода Download PDF

Info

Publication number
RU2604624C2
RU2604624C2 RU2015108053/05A RU2015108053A RU2604624C2 RU 2604624 C2 RU2604624 C2 RU 2604624C2 RU 2015108053/05 A RU2015108053/05 A RU 2015108053/05A RU 2015108053 A RU2015108053 A RU 2015108053A RU 2604624 C2 RU2604624 C2 RU 2604624C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon dioxide
gas
outlet
synthesis gas
column
Prior art date
Application number
RU2015108053/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015108053A (ru
Inventor
Яньфын ЧЖАН
Лян ЧЖАН
Мингуй СЯ
Вэньянь ЛЮ
Original Assignee
Ухань Кайди Инджиниринг Текнолоджи Рисерч Инститьют Ко., Лтд.
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 Ухань Кайди Инджиниринг Текнолоджи Рисерч Инститьют Ко., Лтд. filed Critical Ухань Кайди Инджиниринг Текнолоджи Рисерч Инститьют Ко., Лтд.
Publication of RU2015108053A publication Critical patent/RU2015108053A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2604624C2 publication Critical patent/RU2604624C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/34Apparatus, reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/482Gasifiers with stationary fluidised bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002Removal of contaminants
    • C10K1/003Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/004Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • C10K1/026Dust removal by centrifugal forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C10K3/04Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment reducing the carbon monoxide content, e.g. water-gas shift [WGS]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1011Biomass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916Biomass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0969Carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/123Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/123Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves
    • C10J2300/1238Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves by plasma
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1269Heating the gasifier by radiating device, e.g. radiant tubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1284Heating the gasifier by renewable energy, e.g. solar energy, photovoltaic cells, wind
    • C10J2300/1292Heating the gasifier by renewable energy, e.g. solar energy, photovoltaic cells, wind mSolar energy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1656Conversion of synthesis gas to chemicals
    • C10J2300/1659Conversion of synthesis gas to chemicals to liquid hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1693Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with storage facilities for intermediate, feed and/or product
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • C10J2300/1815Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water for carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1892Heat exchange between at least two process streams with one stream being water/steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/133Renewable energy sources, e.g. sunlight
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химической промышленности. Способ включает стадию газификации (1), в качестве агента газификации используют диоксид углерода. Полученный синтез-газ охлаждают при помощи первичного теплообменника (2) и вторичного теплообменника, установленных последовательно. В первичном теплообменнике (2) в качестве охлаждающей среды используют диоксид углерода, который предварительно подогревается, а во вторичном теплообменнике в качестве охлаждающей среды используют воду с получением пара. Охлажденный синтез-газ подают в циклонный сепаратор (4) и газоочиститель (5). Очищенный синтез-газ реагирует с паром так, что часть монооксида углерода превращается в водород и диоксид углерода. После этого проводят обессеривание (8) модифицированного синтез-газа и декарбонизацию (9). Далее синтез-газ подают в колонну синтеза (10), где посредством каталитической реакции его преобразуют в нефтепродукты, а отходящий газ содержит диоксид углерода. Проводят декарбонизацию (11) отходящего газа и полученный диоксид углерода рециркулируют путем подачи в первичный теплообменник (2) в качестве охлаждающей среды и последующей подачи на газификацию (1) в качестве агента газификации. Изобретение позволяет достигнуть нулевого выброса диоксида углерода системой в целом. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области газификации биомассы, более конкретно, к способу и устройству для рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы.
Уровень техники
Поскольку общество все больше волнует глобальное потепление, выбросу парниковых газов уделяется растущее внимание во всех странах мира. Например, американская научно-исследовательская компания GE по энергетике и окружающей среде, американские сторонники нулевых выбросов и японская Организация по разработке новой энергетической и промышленной технологии выдвинули концепцию энергосистем с нулевыми выбросами.
Традиционным способом достижения нулевого выброса углерода является превращение реагентного диоксида углерода в химические продукты, содержащие углерод, при помощи химической реакции. В Китайской патентной публикации № CN 102060662 В описаны устройство и способ рециркуляции диоксида углерода. В соответствии с этим патентом часть диоксида углерода используют для аэробной газификации с целью получения синтез-газа, другую часть диоксида углерода подвергают реформингу с природным газом с получением диметилового эфира или метанола. Этот способ пригоден для рециркуляции диоксида углерода, однако в этом способе и устройстве потребляются кислород и природный газ, поэтому конверсия СО2 мала, энергопотребление велико и технологическая схема процесса сложна.
Сущность изобретения
Ввиду указанных выше проблем одной из целей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства для рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы. Это устройство характеризуется высокой степенью конверсии материалов и отсутствием потребления кислорода. Способ характеризуется простой технологической схемой и нулевым выбросом диоксида углерода.
Для достижения указанной цели в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения им обеспечивается способ рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы, при этом, в соответствии с данным способом только диоксид углерода используют в качестве агента газификации для газификации биомассы с получением синтез-газа, а синтез-газ используют для производства нефтепродуктов в отсутствии кислорода, при этом данный способ включает:
1) стадию газификации: использование диоксида углерода в качестве агента газификации, проведение в газификаторе газификации биомассы диоксидом углерода при подводе вспомогательной энергии извне и, тем самым, получение синтез-газа, содержащего СО, СО2, СН4, Н2, Н2О, Н2S, COS, при этом агент газификации - диоксид углерода - отбирается на следующих стадиях;
2) стадию охлаждения: охлаждение синтез-газа при помощи первичного теплообменника и вторичного теплообменника, установленных последовательно, при этом в первичном теплообменнике в качестве охлаждающей среды используют диоксид углерода, тем самым, диоксид углерода, являющийся агентом газификации на стадии 1), предварительно подогревается, во вторичном теплообменнике в качестве охлаждающей среды используют воду, тем самым, получают пар;
3) стадию газоочистки: охлажденный на стадии 2) синтез-газ подают в циклонный сепаратор и газоочиститель с целью отделения пыли и очистки;
4) реакцию сдвига: осуществление реакции очищенного на стадии 3) синтез-газа с паром так, что часть монооксида углерода синтез-газа превращается в водород и диоксид углерода, тем самым, изменяя отношение водорода к монооксиду углерода в синтез-газе;
5) стадию обессеривания: обессеривание модифицированного синтез-газа с целью удаления из него H2S и COS;
6) стадию декарбонизации: декарбонизация обессеренного синтез-газа с целью отделения от него диоксида углерода;
7) каталитический синтез: подача обессеренного и декарбонизированного синтез-газа в колонну синтеза, где обессеренный и декарбонизированный синтез-газ посредством каталитической реакции преобразуется в нефтепродукты, а отходящий газ содержит диоксид углерода;
8) декарбонизацию отходящего газа: декарбонизация отходящего газа, содержащего диоксид углерода, и отделение диоксида углерода, и при этом выпускаемый дымовой газ не содержит диоксид углерода; и
9) рециркуляцию агента газификации: подача диоксида углерода, отделенного на стадиях 6) и 8), в первичный теплообменник стадии 2) в качестве охлаждающей среды и, тем самым, предварительное нагревание диоксида углерода; и подача подогретого диоксида углерода на стадию 1) в качестве агента газификации с целью осуществления газификации.
Предпочтительно, на стадии 1) температура газификации составляет от 600 до 1300°С, и температура синтез-газа на выходе составляет от 700 до 1100°С. Предпочтительно, температура газификации составляет от 850 до 1250°С, и температура синтез-газа на выходе составляет от 850 до 1100°С.
Предпочтительно, на стадии 1) подвод вспомогательной энергии извне осуществляют посредством плазменного факела, микроволновой, солнечной энергии, энергии лазерного излучения, электрической индукции или их сочетания, при этом вспомогательная энергия, подводимая извне, составляет 10-30% всей энергии топлива, подаваемого в газификатор в единицу времени.
Предпочтительно, на стадии 1) вспомогательная энергия, подводимая извне, составляет 15-20% всей энергии топлива, подаваемого в газификатор в единицу времени.
Предпочтительно, на стадии 1) отношение потребления диоксида углерода к выходу синтез-газа составляет от 0,36 до 0,51 в некотором стандартном состоянии; размер частиц биомассы составляет менее 50 мм, интенсивность подачи агента газификации - диоксида углерода - составляет от 30 до 60 м/с. На стадии 2) агент газификации - диоксид углерода - подогревают в первичном теплообменнике до температуры от 350 до 600°С.
Предпочтительно, на стадии 4) отношение количества водорода к количеству монооксида углерода в модифицированном синтез-газе равно 2:1.
В другом аспекте изобретением обеспечивается система для рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы, при этом данная система включает: газификатор, утилизационный теплообменник, утилизационный котел, циклонный сепаратор, газоочиститель, реактор сдвига, колонну обессеривания, первую колонну декарбонизации, колонну синтеза и вторую колонну декарбонизации.
Выходное отверстие для синтез-газа газификатора соединено с входным отверстием для теплоносителя утилизационного теплообменника; выходное отверстие для теплоносителя утилизационного теплообменника соединено с входным отверстием для источника тепла утилизационного котла; выходное отверстие для источника тепла утилизационного котла соединено с входным отверстием для газа циклонного сепаратора; выходное отверстие для газа циклонного сепаратора соединено с входным отверстием газоочистителя; выходное отверстие газоочистителя соединено с входным отверстием реактора сдвига через компрессор; и выходное отверстие для пара утилизационного котла соединено с входным отверстием для пара реактора сдвига.
Выходное отверстие для пара реактора сдвига соединено с входным отверстием колонны обессеривания, выходное отверстие колонны обессеривания соединено с входным отверстием первой колонны декарбонизации, которая предназначена для декарбонизации синтез-газа; выходное отверстие первой колонны декарбонизации соединено с входным отверстием колонны синтеза; отверстие для выпуска отходящего газа колонны синтеза соединено с входным отверстием для отходящего газа второй колонны декарбонизации, которая предназначена для декарбонизации отходящего газа; выходные отверстия для СО2 первой колонны декарбонизации и второй колонны декарбонизации соединены с входным отверстием для охлаждающей среды утилизационного теплообменника; и выходное отверстие для охлаждающей среды утилизационного теплообменника соединено с отверстием для подачи агента газификации газификатора.
Предпочтительно, выходные отверстия для СО2 первой колонны декарбонизации и второй колонны декарбонизации соединены с входным отверстием резервуара для газа, и выходное отверстие резервуара для газа соединено с входным отверстием для охлаждающей среды утилизационного теплообменника через вентилятор.
Предпочтительно, входное отверстие резервуара для газа также соединено с выходным отверстием для СО2 обжиговой печи.
Предпочтительно, воздухораспределитель размещен в нижней части камеры газификатора; в стенке газификатора над воздухораспределителем имеется отверстие для подачи первичного агента газификации; в стенке газификатора ниже воздухораспределителя имеется отверстие для подачи вспомогательного агента газификации; место подвода вспомогательной энергии извне находится на стенке газификатора над отверстием для подачи вспомогательного агента газификации; выходное отверстие для охлаждающей среды утилизационного теплообменника соединено как с отверстием для подачи первичного агента газификации, так и отверстием для подачи вспомогательного агента газификации.
Преимущества, присущие вариантам осуществления изобретения, следующие.
1. В соответствии с данным способом диоксид углерода используется в качестве рециркулируемой среды, не потребляется кислород, и не происходит выброса диоксида углерода.
2. В соответствии с данным способом диоксид углерода используется в качестве агента газификации, не используется кислород, тем самым, восполняется источник углерода, сокращается потребление материалов, и повышается степень конверсии материалов.
3. В соответствии с изобретением отсутствуют какие-либо специальные требования к размеру частиц материалов, где материалы должны быть просто измельчены, и, следовательно, эта операция проста.
4. Вспомогательная энергия извне может быть подведена в различном виде, что является преимуществом с точки зрения всеобъемлющего использования энергии.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена схема системы рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы настоящего изобретения;
на фиг. 2 представлена схема газификатора настоящего изобретения; и
на фиг. 3 показано сечение по А-А на фиг. 2.
На чертежах использованы следующие ссылочные позиции: 1. Газификатор; 2. Утилизационный теплообменник; 3. Утилизационный котел; 4. Циклонный сепаратор; 5. Газоочиститель; 6. Компрессор; 7. Реактор сдвига; 8. Колонна обессеривания; 9. Первая колонна декарбонизации; 10. Колонна синтеза; 11. Вторая колонна декарбонизации; 12. Резервуар для газа; 13. Вентилятор; 14. Топливо; 15. Подвод вспомогательной энергии извне; 16. Подача вспомогательного агента газификации; 17. Подача сырья; 18. Выходное отверстие для синтез-газа; 19. Воздухораспределитель; 20. Подача первичного агента газификации; 21. Выходное отверстие для отведения шлака; 22. Подающее устройство; 23. Охладитель шлака; 24. Пар; 25. Охлажденный шлак; 26. Зольная пыль; 27. Нефтепродукт; 28. Отходящий газ; 29. СО2; 30. Синтез-газ; 31. Дымовой газ; 32. Обжиговая печь; 33. Известь.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Техническое решение данного изобретения поясняется далее на вариантах его осуществления. Однако эти варианты осуществления не следует рассматривать как ограничивающие объем защиты настоящего изобретения.
На фиг. 1 представлена схема системы рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы настоящего изобретения в отсутствии кислорода. Данная система включает газификатор 1, утилизационный теплообменник 2, утилизационный котел 3, циклонный сепаратор 4, газоочиститель 5, компрессор 6, реактор 7 сдвига, колонну 8 обессеривания, первую колонну 9 декарбонизации, колонну 10 синтеза и вторую колонну 11 декарбонизации. Газификатор 1 снабжен выходным отверстием 18 для синтез-газа в верхней части, выходным отверстием 21 для отведения шлака в нижней части и отверстием 17 для подачи сырья в середине наружной стенки газификатора. Отверстие для подачи сырья соединено с подающим устройством 22. Воздухораспределитель 19 расположен в нижней части камеры газификатора 1. В стенке газификатора над воздухораспределителем 19 имеется отверстие 20 для подачи первичного агента газификации. В стенке газификатора ниже воздухораспределителя 19 имеется отверстие 16 для подачи вспомогательного агента газификации. Место 15 подвода вспомогательной энергии извне расположено на стенке газификатора над отверстием 16 для подачи вспомогательного агента газификации.
Выходное отверстие 18 для синтез-газа газификатора 1 соединено с входным отверстием для теплоносителя утилизационного теплообменника 2. Выходное отверстие для теплоносителя утилизационного теплообменника 2 соединено с входным отверстием для источника тепла утилизационного котла 3. Выходное отверстие для источника тепла утилизационного котла 3 соединено с входным отверстием для газа циклонного сепаратора 4. Выходное отверстие для газа циклонного сепаратора 4 соединено с водным отверстием газоочистителя 5. Выходное отверстие газоочистителя 5 соединено с входным отверстием для газа реактора сдвига 7 через компрессор 6. Выходное отверстие для пара утилизационного котла 3 соединено с входным отверстием для пара реактора сдвига 7.
Выходное отверстие для пара реактора сдвига 7 соединено с входным отверстием колонны 8 обессеривания, выходное отверстие колонны 8 обессеривания соединено с входным отверстием первой колонны 9 декарбонизации, которая предназначена для декарбонизации синтез-газа. Выходное отверстие первой колонны 9 декарбонизации соединено с входным отверстием колонны 10 синтеза. Выходное отверстие для отходящего газа колонны 10 синтеза соединено с входным отверстием для отходящего газа второй колонны 11 декарбонизации, предназначенной для декарбонизации отходящего газа. Выходные отверстия для СО2 первой колонны 9 декарбонизации и второй колонны 11 декарбонизации соединены с входным отверстием для охлаждающей среды утилизационного теплообменника 2. Выходное отверстие для охлаждающей среды утилизационного теплообменника 2 соединено как с входным отверстием 20 для подачи первичного агента газификации, так и с входным отверстием 16 для подачи вспомогательного агента газификации.
Выходные отверстия для СО2 первой колонны 9 декарбонизации и второй колонны 11 декарбонизации соединены с входным отверстием резервуара 12 для газа. Выходное отверстие резервуара 12 для газа соединено с входным отверстием для охлаждающей среды утилизационного теплообменника 2 через вентилятор 13. Входное отверстие резервуара 12 для газа также соединено с выходным отверстием для СО2 обжиговой печи 32.
В данном примере твердое топливо 14, такое как биомасса, подают при помощи подающего устройства 22 в газификатор 1 через входное отверстие 17 для подачи сырья. Рециркулируемый агент газификации СО2 подают в газификатор 1 при помощи вентилятора. Имеется две траектории поступления агента газификации СО2 в газификатор. Одна - подача через входное отверстие 20 для первичного агента газификации, а затем - в газификатор через воздухораспределитель 19; другая - подача в газификатор 1 через входное отверстие 16 для вспомогательного агента газификации. Между тем внешнюю тепловую энергию подводят к газификатору в месте 15 подвода вспомогательной энергии извне. Газификацию биомассы в газификаторе 1 проводят при высокой температуре, получая СО, СО2, СН4, Н2 и полукокс. Температуру реакции в газификаторе регулируют в диапазоне от 600 до 1600°С, так что полукокс вступает в реакцию с СО2, уравнение этой реакции: С+СО2=2СО+Q при высокой скорости реакции.
Если в качестве примера взять рисовые отруби и 1 Нм3 синтез-газа, то вспомогательная энергия составит 15-25% общей энергии подаваемого топлива, температура реакции составит 800°С, объем рециркуляции СО2 - 0,51 Нм3, расход биомассы - 0,48 кг, синтез-газ, выходящий из газификатора через выходное отверстие, будет содержать 0-55% об. СО, 22-28% СО2 и 6-12% Н2.
Выходящий из газификатора 1 через выходное отверстие синтез-газ 30 имеет высокую температуру. Охлажденный шлак 25 отводят через выходное отверстие 21 для отведения шлака и охлаждают в охладителе 23 шлака.
Температуру реакции в газификаторе регулируют в диапазоне 600-1300°С, предпочтительно, 850-1250°С. Температуру синтез-газа на выходе регулируют в диапазоне 800-1100°С. В газификаторе в качестве как газа-носителя для сырья, так и продувочного газа используют рециркулируемый СО2. Вспомогательная энергия, подводимая извне, составляет 15-30% всей энергии подаваемого топлива. Подводимая извне вспомогательная энергия представляет собой любой тип энергии, который может быть преобразован в тепловую энергию, включая помимо прочего плазменный факел, микроволновую, солнечную энергию, энергию лазерного излучения, энергию электрической индукции. Объем рециркулируемого СО2 может регулироваться в соответствии с температурой в печи и категорией топлива. Интенсивность подачи агента газификации, проходящего через воздухораспределитель газификатора, может быть отрегулирована в соответствии с размером частиц топлива, предпочтительно, размер частиц топлива равен менее 50 мм, а интенсивность подачи составляет 30-60 м/с. Когда газификатор функционирует, также запускают обжиговую печь 32 и осуществляют обжиг извести 33, получая СО2, выступающий в роли пускового газа.
Для достижения оптимальных рабочих условий и общей производительности способа тщательно регулируют температуру реакционного слоя, энергию плазмы и подачу СО2 в режиме реального времени. За указанными выше ключевыми параметрами можно следить при помощи блока контроля, расположенного у выходного отверстия для синтез-газа из газификатора, или посредством сблокированного управления, чтобы организовать полностью автоматизированный режим работы и, тем самым, гарантировать стабильную работу системы.
Имеющий высокую температуру синтез-газ 30 затем подают в утилизационный теплообменник 2, где он обменивается теплом с агентом 29 газификации - СО2. Таким образом, агент газификации предварительно нагревается синтез-газом, благодаря чему повышается эффективность конверсии газификатора. После первичного охлаждения высокотемпературный синтез-газ направляют в утилизационный котел 3, где при его охлаждении образуется пар 24. После двухстадийного охлаждения синтез-газ поступает в циклонный сепаратор 4 и газоочиститель 5 для дальнейшего охлаждения и удаления пыли. Получаемую зольную пыль 26 собирают и выводят. Предварительно подогретый СО2 имеет температуру 350-600°С.
Охлажденный и очищенный синтез-газ сжимают при помощи компрессора 6, после чего подают в реактор 7 сдвига, где осуществляют реакцию сдвига водяного газа, в которой участвуют синтез-газ и пар 24, поступающий из утилизационного котла 3, и, тем самым, достигается модифицированная обработка синтез-газа, при которой гарантируется полное использование продуктов реакции процесса в целом.
Модифицированный синтез-газ подают в колонну 8 обессеривания и первую колонну 9 декарбонизации с целью обессеривания и декарбонизации. Очищенный синтез-газ из первой колонны 9 декарбонизации поступает в колонну 10 синтеза. СО2 из первой колонны 9 декарбонизации поступает в резервуар 12 для газа под действием остаточного давления.
В колонне 10 синтеза очищенный синтез-газ преобразуется в нефтепродукт 27 посредством реакции каталитического синтеза с одновременным образованием отходящего газа 28.
Отходящий газ 28 подают во вторую колонну 11 декарбонизации и отделяют СО2 29. Оставшийся дымовой газ 31, не содержащий парниковых газов, обрабатывают и выпускают наружу. Таким образом, способом настоящего изобретения достигается нулевой выброс парникового газа.
СО2 из первой колонны 9 декарбонизации и второй колонны 11 декарбонизации подают в резервуар 12 для газа, продуваемый вентилятором 13, и направляют в газификатор 1 через отверстие 20 для подачи первичного агента газификации и отверстие 16 для подачи вспомогательного агента газификации, после чего начинается следующий цикл газификации.

Claims (13)

1. Способ рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы, причем в соответствии с данным способом только диоксид углерода используют в качестве агента газификации для газификации биомассы с получением синтез-газа, а синтез-газ используют для производства нефтепродуктов в отсутствии кислорода, при этом способ включает:
1) стадию газификации: использование диоксида углерода в качестве агента газификации, проведение в газификаторе газификации биомассы диоксидом углерода при подводе вспомогательной энергии извне и, тем самым, получение синтез-газа, содержащего СО, СО2, CH4, Н2, Н2О, H2S и COS, при этом агент газификации - диоксид углерода - отбирают на следующих стадиях;
2) стадию охлаждения: охлаждение синтез-газа при помощи первичного теплообменника и вторичного теплообменника, установленных последовательно, при этом в первичном теплообменнике в качестве охлаждающей среды используют диоксид углерода, тем самым, диоксид углерода, являющийся агентом газификации на стадии 1), предварительно подогревается, а во вторичном теплообменнике в качестве охлаждающей среды используют воду и, тем самым, получают пар;
3) стадию газоочистки: охлажденный на стадии 2) синтез-газ подают в циклонный сепаратор и газоочиститель с целью отделения пыли и очистки;
4) реакцию сдвига: осуществление реакции очищенного на стадии 3) синтез-газа с паром так, что часть монооксида углерода синтез-газа превращается в водород и диоксид углерода и, тем самым, изменяется отношение водорода к монооксиду углерода в синтез-газе;
5) стадию обессеривания: обессеривание модифицированного синтез-газа с целью удаления из него H2S и COS;
6) стадию декарбонизации: декарбонизация обессеренного синтез-газа с целью отделения от него диоксида углерода;
7) каталитический синтез: подача обессеренного и декарбонизированного синтез-газа в колонну синтеза, где обессеренный и декарбонизированный синтез-газ посредством каталитической реакции преобразуется в нефтепродукты, а отходящий газ содержит диоксид углерода;
8) декарбонизацию отходящего газа: декарбонизация отходящего газа, содержащего диоксид углерода, и отделение диоксида углерода, и при этом выпускаемый дымовой газ не содержит диоксид углерода; и
9) рециркуляцию агента газификации: подача диоксида углерода, отделенного на стадиях 6) и 8), в первичный теплообменник стадии 2) в качестве охлаждающей среды и, тем самым, предварительное нагревание диоксида углерода; и подача подогретого диоксида углерода на стадию 1) в качестве агента газификации с целью осуществления газификации.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии 1) температура газификации составляет от 600 до 1300°С, а температура синтез-газа на выходе составляет от 700 до 1100°С.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии 1) температура газификации составляет от 850 до 1250°С, а температура синтез-газа на выходе составляет от 850 до 1100°С.
4. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что на стадии 1) подвод вспомогательной энергии извне осуществляют посредством плазменного факела, микроволновой энергии, солнечной энергии, энергии лазерного излучения, энергии электрической индукции или их сочетания, и вспомогательная энергия, подводимая извне, составляет 10-30% всей энергии топлива, подаваемого в газификатор в единицу времени.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что на стадии 1) вспомогательная энергия, подводимая извне, составляет 15-20% всей энергии топлива, подаваемого в газификатор в единицу времени.
6. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что на стадии 1) отношение потребления диоксида углерода к выходу синтез-газа составляет от 0,36 до 0,51.
7. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что на стадии 1) размер частиц биомассы составляет менее 50 мм и интенсивность подачи агента газификации - диоксида углерода - составляет от 30 до 60 м/с.
8. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что на стадии 2) агент газификации - диоксид углерода - подогревают в первичном теплообменнике до температуры от 350 до 600°С.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии 4) отношение количества водорода к количеству монооксида углерода в модифицированном синтез-газе равно 2:1.
10. Система для рециркуляции диоксида углерода при газификации биомассы с использованием способа по п. 1, при этом система включает: газификатор (1), утилизационный теплообменник (2), утилизационный котел (3), циклонный сепаратор (4), газоочиститель (5), реактор (7) сдвига, колонну (8) обессеривания, первую колонну (9) декарбонизации, колонну (10) синтеза и вторую колонну (11) декарбонизации; отличающаяся тем, что
выходное отверстие (18) для синтез-газа газификатора (1) соединено с входным отверстием для теплоносителя утилизационного теплообменника (2); выходное отверстие для теплоносителя утилизационного теплообменника (2) соединено с входным отверстием для источника тепла утилизационного котла (3); выходное отверстие для источника тепла утилизационного котла (3) соединено с входным отверстием для газа циклонного сепаратора (4); выходное отверстие для газа циклонного сепаратора (4) соединено с входным отверстием газоочистителя (5); выходное отверстие газоочистителя (5) соединено с входным отверстием реактора (7) сдвига через компрессор (6); и выходное отверстие для пара утилизационного котла (3) соединено с входным отверстием для пара реактора (7) сдвига; и
при этом выходное отверстие для пара реактора (7) сдвига соединено с входным отверстием колонны (8) обессеривания, выходное отверстие колонны обессеривания (8) соединено с входным отверстием первой колонны (9) декарбонизации, которая предназначена для декарбонизации синтез-газа; выходное отверстие первой колонны (9) декарбонизации соединено с входным отверстием колонны (10) синтеза; отверстие для выпуска отходящего газа колонны (10) синтеза соединено с входным отверстием для отходящего газа второй колонны (11) декарбонизации, которая предназначена для декарбонизации отходящего газа; выходные отверстия для СО2 первой колонны (9) декарбонизации и второй колонны (11) декарбонизации соединены с входным отверстием для охлаждающей среды утилизационного теплообменника (2); и выходное отверстие для охлаждающей среды утилизационного теплообменника (2) соединено с отверстием для подачи агента газификации газификатора (1).
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что выходные отверстия для СО2 первой колонны (9) декарбонизации и второй колонны (11) декарбонизации соединены с входным отверстием резервуара (12) для газа, и выходное отверстие резервуара (12) для газа соединено с входным отверстием для охлаждающей среды утилизационного теплообменника (2) через вентилятор (13).
12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что входное отверстие резервуара (12) для газа также соединено с выходным отверстием для СО2 обжиговой печи (32).
13. Система по пп. 10, 11 или 12, отличающаяся тем, что воздухораспределитель (19) размещен в нижней части камеры газификатора (1); в стенке газификатора над воздухораспределителем (19) имеется отверстие (20) для подачи первичного агента газификации; в стенке газификатора ниже воздухораспределителя (19) имеется отверстие (16) для подачи вспомогательного агента газификации; место (15) подвода вспомогательной энергии извне находится на стенке газификатора над отверстием (16) для подачи вспомогательного агента газификации; и выходное отверстие для охлаждающей среды утилизационного теплообменника (2) соединено как с отверстием (20) для подачи первичного агента газификации, так и отверстием (16) для подачи вспомогательного агента газификации.
RU2015108053/05A 2012-08-09 2013-07-11 Способ и устройство для газификации биомассы путем рециркуляции диоксида углерода без кислорода RU2604624C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210282152.6A CN102796561B (zh) 2012-08-09 2012-08-09 生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法及设备
CN201210282152.6 2012-08-09
PCT/CN2013/079230 WO2014023149A1 (zh) 2012-08-09 2013-07-11 生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015108053A RU2015108053A (ru) 2016-10-10
RU2604624C2 true RU2604624C2 (ru) 2016-12-10

Family

ID=47195872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015108053/05A RU2604624C2 (ru) 2012-08-09 2013-07-11 Способ и устройство для газификации биомассы путем рециркуляции диоксида углерода без кислорода

Country Status (10)

Country Link
US (2) US9469820B2 (ru)
EP (1) EP2883940B1 (ru)
JP (1) JP5965073B2 (ru)
KR (1) KR101609809B1 (ru)
CN (1) CN102796561B (ru)
AU (1) AU2013302099B2 (ru)
CA (1) CA2881327A1 (ru)
DK (1) DK2883940T3 (ru)
RU (1) RU2604624C2 (ru)
WO (1) WO2014023149A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785096C1 (ru) * 2020-07-10 2022-12-02 Общество с ограниченной ответственностью "Топливная Экологическая Компания" Газогенераторная установка и способ генерации газа для производства водородсодержащего синтез-газа

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102796561B (zh) * 2012-08-09 2014-04-30 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法及设备
CN103045308B (zh) * 2012-12-29 2014-12-03 中国科学院工程热物理研究所 一种基于煤炭的碳氢组分分级转化的发电方法及系统
US9631553B2 (en) * 2012-12-29 2017-04-25 Institute Of Engineering Thermophysics, Chinese Academy Of Sciences Process and equipment for coal gasification, and power generation system and power generation process thereof
CN103232857B (zh) * 2013-04-24 2015-10-28 华东理工大学 一种co2零排放的煤基电力与化工品联产工艺
CN103666580B (zh) * 2013-11-29 2015-07-22 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 一种耦合式生物质加压热解工艺及系统
CN105861057B (zh) * 2016-04-22 2018-07-20 南京师范大学 一种二氧化碳近零排放的高经济性能源热转换系统及方法
CN109780619A (zh) * 2019-01-14 2019-05-21 江苏河海新能源股份有限公司 一种家用气化燃气一体化供热方法
CN110387265A (zh) * 2019-07-22 2019-10-29 苏钰山 一种生物质可燃气提取方法及提取设备
CN110734788B (zh) * 2019-10-21 2020-09-15 山东理工大学 一种高品质燃气制取系统
EP3878807A1 (en) 2020-03-13 2021-09-15 Clariant International Ltd Process for the production of synthesis gas via allothermic gasification with controlled carbon dioxide reduction
CN113717758B (zh) * 2021-08-27 2024-02-09 山东津挚环保科技有限公司 合成气脱硫脱碳系统
CN115011380A (zh) * 2022-06-29 2022-09-06 西安交通大学 利用小型氟盐冷却高温堆余热热解垃圾制氢系统及方法
CN115583630A (zh) * 2022-09-20 2023-01-10 西南石油大学 一种光热催化分解硫化氢和二氧化碳制备合成气的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5937652A (en) * 1992-11-16 1999-08-17 Abdelmalek; Fawzy T. Process for coal or biomass fuel gasification by carbon dioxide extracted from a boiler flue gas stream
EA200970784A1 (ru) * 2007-02-22 2010-02-26 Флуор Текнолоджиз Корпорейшн Способы и конфигурации оборудования для получения диоксида углерода и водорода из синтез-газа
US20100324156A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 John Duckett Winter Methods of recycling carbon dioxide to the gasification system
RU2439432C2 (ru) * 2006-12-15 2012-01-10 Праксайр Текнолоджи, Инк. Способ выработки электроэнергии

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3716199A1 (de) * 1987-05-14 1988-11-24 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur reinigung von rohgasen unter gleichzeitiger gewinnung von synthese- und brenngas
JP4124627B2 (ja) * 2001-09-25 2008-07-23 株式会社荏原製作所 液体燃料合成システム
JP2004099720A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Ebara Corp 二酸化炭素ガスの固定化方法
JP5088535B2 (ja) * 2007-02-28 2012-12-05 株式会社Ihi 燃料ガス化設備
FI122786B (fi) * 2007-07-20 2012-06-29 Upm Kymmene Oyj Synteettisten hiilivetyketjujen valmistuksessa syntyvän hiilidioksidin käyttö
US20090118561A1 (en) * 2007-11-02 2009-05-07 Plasma Waste Recycling, Inc. Method for Gasification of Carbonic Materials Using CO2 and Apparatus for Performing Same
FR2923732B1 (fr) * 2007-11-16 2011-03-04 Nicolas Ugolin Procede utilisant l'energie thermique solaire couplee a des plasmas pour produire un carburant liquide et du dihydrogene a partir de biomasse ou de charbon fossile (procede p-sl et p-sh)
JP2009203098A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd フラーレン類似構造体の製造方法及びフラーレン類似構造体
CN102159500A (zh) * 2008-08-18 2011-08-17 辛吉斯特公司 由生物质生产氨的方法
US20120232173A1 (en) * 2009-07-01 2012-09-13 James Charles Juranitch High Energy Power Plant Fuel, and CO or CO2 Sequestering Process
US20110016788A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Thacker Pradeep S Methods and system for heat recovery in a gasification system
US8268896B2 (en) * 2009-08-07 2012-09-18 Gas Technology Institute Co-production of fuels, chemicals and electric power using gas turbines
CN101703870A (zh) * 2009-11-11 2010-05-12 南京大学 生物气双级常压脱碳装置
DE102009058656A1 (de) * 2009-12-16 2011-06-22 Uhde GmbH, 44141 Verfahren und Anlage zur Abscheidung von sauren Komponenten, Staub und Teer aus heißen Gasen von Vergasungsanlagen
KR101082127B1 (ko) * 2009-12-29 2011-11-10 재단법인 포항산업과학연구원 이산화탄소를 이용한 코크스 오븐 가스의 증량방법
CN102060662B (zh) * 2010-12-11 2011-10-05 太原理工大学 一种可回收利用co2的化工动力多联产能源系统及方法
US9458398B2 (en) * 2011-08-22 2016-10-04 General Electric Company Heat recovery systems for biomass gasification systems
CN102796561B (zh) * 2012-08-09 2014-04-30 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法及设备
CN202829964U (zh) * 2012-08-09 2013-03-27 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 生物质燃料二氧化碳循环无氧气化设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5937652A (en) * 1992-11-16 1999-08-17 Abdelmalek; Fawzy T. Process for coal or biomass fuel gasification by carbon dioxide extracted from a boiler flue gas stream
RU2439432C2 (ru) * 2006-12-15 2012-01-10 Праксайр Текнолоджи, Инк. Способ выработки электроэнергии
EA200970784A1 (ru) * 2007-02-22 2010-02-26 Флуор Текнолоджиз Корпорейшн Способы и конфигурации оборудования для получения диоксида углерода и водорода из синтез-газа
US20100324156A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 John Duckett Winter Methods of recycling carbon dioxide to the gasification system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PRABIR, P., Biomass gasification and Pyrolysis: Practical Design and Theory, Elsevier inc., 2010, p.119-120,124-125,313. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785096C1 (ru) * 2020-07-10 2022-12-02 Общество с ограниченной ответственностью "Топливная Экологическая Компания" Газогенераторная установка и способ генерации газа для производства водородсодержащего синтез-газа

Also Published As

Publication number Publication date
DK2883940T3 (en) 2019-01-21
US10077407B2 (en) 2018-09-18
EP2883940B1 (en) 2018-09-26
US9469820B2 (en) 2016-10-18
WO2014023149A1 (zh) 2014-02-13
CN102796561B (zh) 2014-04-30
AU2013302099B2 (en) 2016-12-15
CN102796561A (zh) 2012-11-28
JP5965073B2 (ja) 2016-08-03
KR20150027830A (ko) 2015-03-12
KR101609809B1 (ko) 2016-04-06
US20150141536A1 (en) 2015-05-21
RU2015108053A (ru) 2016-10-10
EP2883940A1 (en) 2015-06-17
EP2883940A4 (en) 2016-04-06
US20160376513A1 (en) 2016-12-29
JP2015524504A (ja) 2015-08-24
CA2881327A1 (en) 2014-02-13
AU2013302099A1 (en) 2015-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2604624C2 (ru) Способ и устройство для газификации биомассы путем рециркуляции диоксида углерода без кислорода
US10208948B2 (en) Solid fuel grade gasification-combustion dual bed poly-generation system and method thereof
RU2583269C2 (ru) Участковый способ газификации биомассы при высокой температуре и атмосферном давлении
CN103087776B (zh) 一种基于化学链燃烧的干煤粉加压气流床气化方法与装置
EP1136542A1 (en) Power generation system based on gasification of combustible material
CN103666580A (zh) 一种耦合式生物质加压热解工艺及系统
CN103242134A (zh) 一种生活垃圾热解气化净化方法
CN102181315A (zh) 一种煤焦化及其热解煤气制天然气工艺
CN109181776B (zh) 一种集成燃料电池发电的煤基多联产系统及方法
CN103509605B (zh) 一种采用高温空气与高温蒸汽为气化剂的煤气生产方法与装置
JP2008069017A (ja) 水素製造方法
JP2004051745A (ja) バイオマスのガス化システム
RU2597612C2 (ru) Способ и устройство для производства кокса в ходе газификации с косвенным нагреванием
KR20140038672A (ko) 이산화탄소 제거공정을 이용한 석탄가스화 복합 발전시스템
WO2010128886A2 (ru) Способ получения углеводородов из газообразных продуктов плазменной переработки твёрдых отходов ( варианты)
JP2022044130A (ja) セメント製造方法及びセメント製造システム
CN203144349U (zh) 基于化学链燃烧的干煤粉加压气流床气化装置
JP7131694B2 (ja) 高炉の操業方法および高炉附帯設備
JP7131697B2 (ja) 高炉の操業方法および高炉附帯設備
CN203582820U (zh) 一种耦合式生物质加压热解系统
JPH10132234A (ja) ガスタービン複合発電方法
US20140191162A1 (en) Method and apparatus for biomass gasification
CN114574249A (zh) 一种三废混燃气化炉系统
CN117603735A (zh) 一种二段式垃圾热解气化制氢工艺、系统及应用
JPH04346950A (ja) 銑鉄とメタノールを製造する複合プラント

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200712