RU2635566C2 - Способ преобразования исходного топлива во вторичное топливо (варианты) - Google Patents

Способ преобразования исходного топлива во вторичное топливо (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2635566C2
RU2635566C2 RU2014102117A RU2014102117A RU2635566C2 RU 2635566 C2 RU2635566 C2 RU 2635566C2 RU 2014102117 A RU2014102117 A RU 2014102117A RU 2014102117 A RU2014102117 A RU 2014102117A RU 2635566 C2 RU2635566 C2 RU 2635566C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
furnace
water
methane
converting
Prior art date
Application number
RU2014102117A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014102117A (ru
Inventor
Стивен Л. КАННИНГЕМ
Мартин А. СТЮАРТ
Original Assignee
Стивен Л. КАННИНГЕМ
Мартин А. СТЮАРТ
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 Стивен Л. КАННИНГЕМ, Мартин А. СТЮАРТ filed Critical Стивен Л. КАННИНГЕМ
Publication of RU2014102117A publication Critical patent/RU2014102117A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2635566C2 publication Critical patent/RU2635566C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/48—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups
    • 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
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • 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
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/342—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents with the aid of electrical means, electromagnetic or mechanical vibrations, or particle radiations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING 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
    • C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • 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
    • C10J3/18—Continuous processes using electricity
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/18—Heating by arc discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0211—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a non-catalytic reforming step
    • C01B2203/0216—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a non-catalytic reforming step containing a non-catalytic steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/061—Methanol production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0861—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/148—Details of the flowsheet involving a recycle stream to the feed of the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1516—Multisteps
    • C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
    • 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
    • C10J2300/123—Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves
    • C10J2300/1238—Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves by plasma
    • 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
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • 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
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • 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
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • 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
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к вариантам способа преобразования исходного топлива во вторичное топливо посредством установки реформинга. Один из вариантов способа включает следующие этапы: подачу исходного топлива в печь установки реформинга, причем исходное топливо содержит отходы в виде сточных вод и/или твердых отходов, содержащих углерод; подачу в печь метана в качестве дополнительного исходного топлива; подачу воды в печь; обеспечение одного или более плазменно-дуговых источников тепла в установке реформинга для расщепления указанных исходных топлив и указанной воды на один или более составляющих компонентов и/или их комбинации; преобразование по меньшей мере части указанного одного или более составляющих компонентов воды и исходных топлив и/или их комбинации в указанное вторичное топливо с использованием одного или более катализаторов; вывод указанного вторичного топлива из установки реформинга. В другом варианте способа исходным топливом является метан, а вторичным топливом – метанол. Предлагаемые способы позволяют отказаться от использования больших конвертеров для печей (печных камер) при использовании метана для питания плазменно-дуговых горелок. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США сер. №61/515048 (Фотогальванический элемент на полупроводниковой пластине-подложке и Базальтовая плазменно-дуговая печь), поданной 4 августа 2011 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Кроме того, эта заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США сер. №61/659124 (Плазменно-дуговая печь и сфера ее применения), поданной 13 июня 2012 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Данное изобретение относится к плазменно-дуговым печам для получения синтез-газов. Также, это изобретение использует химические процессы преобразования одного или более синтез-газов в метанол с помощью катализаторов. Также это изобретение относится к генерированию электрической энергии из сбросного тепла. Также это изобретение имеет отношение к утилизации коммунальных отходов в виде сточных вод и/или любых содержащих углерод материалов, в том числе материалов до и после свалки.
[0003] Использование плазменно-дуговых печей для получения синтез-газов (СО и Н2) является технологическим процессом, который обычно происходит в крупных установках, которые занимают гектары земли с капитальными вложениями в десятки-сотни миллионов долларов. Эти цены и конструктивные размеры определяются выбранными компонентами системы. Эти процессы, в свою очередь основываются на затратах на электроэнергию, способ регенерации отработанного тепла в процессе очистки газа и стоимости конечного продукта. Типовая плазменно-дуговая печь использует воздух в качестве рабочего газа, который подогрет с помощью электроподогрева в плазменно-дуговой горелке для выработки материала в конвертере печи до температуры деполимеризации, около 750-1400 градусов по Цельсию. Благодаря использованию воздуха, азот поступает в высокотемпературную среду печи, при этом выбрасывая оксиды азота и металлов в поток отходов. Если происходит выброс, эти оксиды загрязняют окружающий печь воздух.
[0004] Проблема переработки коммунально-бытовых сточных вод является тяжелым бременем для муниципальных властей. Существующая практика - биологически нейтрализовать отходы в несколько этапов. Как правило, используется биореактор, в котором используются бактерии для уничтожения и преобразования большей части биогенных веществ, а также для уничтожения болезнетворных микроорганизмов. Остатки отделяются в различных отстойниках. В конечном итоге установка по переработке выделяет из сточных вод три конечных продукта. Первый - теоретически питьевая, почти чистая питьевая вода, второй - концентрированный ил, и третий - азотное гумусное удобрение, которое отсылается для расфасовки и продажи в садовые питомники и садоводства.
[0005] Усовершенствования существующего уровня техники систем плазменно-дуговых печей являются потенциально полезными, в частности когда минимизируются последствия одной или более вышеназванных проблем.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0006] Представлена плазменно-дуговая реформинговая система, вырабатывающая топливо, такое как метанол, как один из вариантов продукта, при этом наиболее экологически чистым и эффективным образом. Углерод и вода для получения метанола могут поступать из нескольких разнообразных источников, каждый из которых будет описан ниже. Первый - используется любой углеводородный газ, такой как метан, например, как источник водорода и дистиллированная вода для получения кислорода (также и водорода). Согласно разработанной технологии, метан нагревается одновременно с впрыскиванием воды в процессе осуществления конвертирования газа паром или реакции конвертирования газа паром, и вдобавок к этому предлагаемым изобретением предоставлены эффективные способы извлечения в большом количестве сбросного тепла, вырабатываемого в процессе этого. Второй - используются твердые коммунальные отходы как дополнительный источник углерода. Третий - используется водопроводная вода или коммунально-бытовые сточные воды как источник воды. Каждый из них требует комплексных улучшений при обращении с имеющимися материалами (имеются в виду загрязняющие вещества).
[0007] Описанная в настоящей заявке система в первую очередь упрощена за счет использования метана в качестве технологического газа вместо воздуха. Электрические свойства метана близки к свойствам воздуха и метан может быть использован в плазменно-дуговой горелке. Соединение метана (СН4) и воды (Н2О) позволяет произвести хорошо управляемую стехиометрическую смесь 2Н2+СО. Используя метан вместо воздуха, можно добиться уменьшения загрязнения территории возле печи азотосодержащим и загрязняющими веществами, т.к. азот будет присутствовать в малом количестве или совсем не будет участвовать в процессе.
[0008] При использовании технологии возвращения гибридного отработанного тепла сверхкритической углекислоты (SCO2), (к примеру, см. предварительную заявку на патент США сер. №61/636236), большая часть сбросного тепла превращается в электрическую энергию для работы системы. Это повышает эффективность и снижает стоимость, за счет уменьшения расходов на электроэнергию. Эти усовершенствования реализованы путем применения теплообменников в разных частях системы, таких как, например, на поверхности конвертера печи, высокотемпературных трубопроводов, уловителях частиц, и узле понижения температуры технологического газа, перед угольным молекулярным фильтром и перед катализатором для реформинга.
[0009] Таким образом, предложен способ преобразования исходного топлива во вторичное топливо на выходе при помощи установки реформинга, указанный способ включает в себя такие этапы:
[0010] подачи исходного топлива в установку реформинга;
[0011] подачи воды в установку реформинга;
[0012] обеспечения одного или более источников тепла в установке реформинга для расщепления указанного исходного топлива и указанной воды на один или более составляющих компонентов и/или их комбинации соответственно;
[0013] преобразования, по меньшей мере, части указанного одного или более составляющих компонентов воды и источника тепла и/или их комбинации в указанное вторичное топливо с использованием одного или более катализаторов; и
[0014] вывода указанного вторичного топлива из установки реформинга.
[0015] Также, предложен способ преобразования подаваемого углеродсодержащего топлива в полезное вторичное топливо на выходе при помощи установки реформинга, указанный способ включает в себя этапы:
[0016] подачи углеродсодержащего топлива на вход установки реформинга;
[0017] обеспечения одного или более источников тепла в установке реформинга для расщепления указанного топлива на входе на один или более составляющих компонентов и/или их комбинацию соответственно;
[0018] нагнетания указанного одного или более составляющих компонентов и/или комбинации соответственно для подачи в каталитическую подсистему;
[0019] преобразования, по меньшей мере, части указанного одного или более составных компонентов воды и исходного топлива и/или их комбинации соответственно в указанное вторичное топливо с использованием одного или более катализаторов;
[0020] удаления загрязняющих веществ из указанного вторичного топлива;
[0021] повторной циркуляции, по меньшей мере, смеси указанных загрязняющих веществ, удаленных из указанного вторичного топлива назад в указанную каталитическую систему; и
[0022] вывода указанного вторичного топлива из установки реформинга.
[0023] Также предлагаемая заявка обеспечивает установку реформинга для преобразования исходного топлива во вторичное топливо, содержащая: вход для загрузки исходного топлива; вход для загрузки воды; источник тепла для расщепления указанного исходного топлива и указанной воды на один или более составные компоненты и/или комбинации соответственно для помещения их в поток; теплообменник для выделения сбросного тепла из указанного потока; турбина для преобразования указанного сбросного тепла в используемую энергию; компрессор для нагнетания вышеупомянутого потока, принятого из указанного теплообменника; один или более каталитический резервуар, включающий в себя, по меньшей мере, один катализатор, для приема нагнетаемого потока от указанного компрессора для преобразования, по меньшей мере, указанной части одного или более составных компонентов и/или комбинаций соответственно в указанное вторичное топливо; и выходной интерфейс для вывода указанного вторичного топлива.
[0024] Также предлагаемая заявка включает в себя установку реформинга для преобразования первичного топлива во вторичное топливо, содержащую: вход для загрузки первичного топлива; источник тепла для расщепления указанного первичного топлива на один или более составляющих компонентов и/или соответственные комбинации для помещения их в поток; теплообменник для выделения тепла из указанного потока; турбогенератор для преобразования указанного сбросного тепла в полезную энергию; фильтр для удаления загрязняющих катализатор примесей из указанного потока; один или более каталитических резервуаров, имеющих, по меньшей мере, один катализатор, для приема нагнетаемого потока из упомянутого компрессора для преобразования, по меньшей, мере, указанной части одного или более составляющих компонентов и/или их соответствующих комбинаций в поток вторичного топлива; подсистема для удаления загрязняющих примесей из указанного потока вторичного топлива для повторной циркуляции, по меньшей мере, части указанных загрязняющих примесей назад в указанный саталитичсский резервуар; и выходной интерфейс для отвода вторичного топлива.
[0025] Также предлагаемая заявка сопровождается дополнительными примерами конструктивного исполнения, некоторые из которых, но не все, описаны ниже более детально.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
[0026] Для более полного понимания характера настоящего изобретения далее приведено подробное описание со ссылками на прилагаемые чертежи.
[0027] Фиг. 1 иллюстрирует блок-схему базовой системы для получения метанола из смеси метан/вода, с первоначальным размещением для рекупирования сбросного тепла;
[0028] Фиг. 2 иллюстрирует модификации основной системы, где в качестве источника дополнительного углерода используют твердые коммунальные отходы или в качестве источника воды используют городские сточные воды;
[0029] Фиг. 3 иллюстрирует блок-схему системы повторного использования тепла отработанной схверхкритической углекислоты СО2, которая используется в некоторых системах, описанных ниже; и
[0030] Фиг. 4 показывает серию графиков, иллюстрирующих КПД системы согласно примеру реализации.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0031] Предложена плазменно-дуговая реформинговая система для получения практически используемого топлива, такого как метанол, при использовании метана, твердых коммунальных отходов, отходов фермерских хозяйств или лесозаготовок, угля или коксового остатка породы при добыче нефтяного сланца, нефтехимических углеводородов (любая углеродосодержащая шихта), воды и/или коммунальных сточных вод в качестве исходного материала. Высокотемпературная плазменная дуга деполимеризует исходный материал на атомы, которые при частичном охлаждении создают газовый поток, обогащенный СО и Н2 (синтез-газами). На последующих этапах молекулярной фильтрации и каталитической обработки, выполняемых в системе, удаляют загрязняющие примеси и осуществляют выработку вторичного топлива. Система представляет собой замкнутый цикл, в котором повторно используются остаточный неизмененный газ и, даже, при необходимости, отработанные газы, оставшиеся после выработки синтез-газов. Значительная часть выделенной теплоты отводится и преобразуется в электроэнергию при помощи турбины ренкин-цикла с использованием сверхкритического СО2, давая в результате теоретически высокий КПД.
[0032] Реформинговая система выполнена с возможностью выработки метанола, наряду с его использованием как компактного топлива, уменьшает или исключает загрязнение атмосферного воздуха и, также содержит усовершенствованную систему повторного использования сбросного тепла. Эти усовершенствования уменьшают конструктивные габариты и стоимость системы. Также предложена конструкция и способ деполимеризации сточных вод и/или муниципальных твердых отходов для производства синтез-газов и, в конечном итоге, обогащенных катализированных углеводородов, примером которых являются метан или метанол.
[0033] Компоненты, используемые в усовершенствовании этих характерных особенностей, описаны в предварительной заявке на патент США сер. №61/636236 (Улучшенная работа газовой турбины ренкин-цикла с использованием транскритического и сверхкритического СО2), поданной 20 марта 2012 г и включенной в настоящую заявку посредством ссылки, которая показывает использование газовой турбины для повторного использования тепла, и материалы заявки на патент США сер. №13/074510 (Генерирующая поршневая газовая турбина), поданной 29 марта 2011 г., также включенной в настоящую заявку посредством ссылки, и предварительной заявке на патент США сер. №61/625940, поданной 18 апреля 2012 г. и описывающей многоугольную генерирующую газовую турбину, также включенный в настоящую заявку посредством ссылки, которая дополнительно описывает конструкцию газовой турбины, которая может быть использована для повторного использования тепла, как описано в настоящей заявке.
[0034] ПЕРВЫЙ ПРИМЕР КОНФИГУРАЦИИ
[0035] Фиг. 1 иллюстрирует главные элементы в базовой системе для производства метанола из метана и воды. Главным рабочим элементом является плазменная горелка 3, в которой рабочий газ метан под высоким давлением подается на вход 1 и в которой далее смешивается с водой 2. Продукт на выходе горелки 4 содержит комбинацию атомов углерода, водорода и кислорода при очень высокой температуре (>750 градусов Цельсия). Эта комбинация охлаждается в теплообменнике 6, где охлаждающая жидкость, такая как масло на основе полиэфиров для системы транспорта тепла, работающей под обычным давлением, или даже вода под давлением А направляется в описанную ниже систему повторного использования тепла. Газообразная среда на выходе 8 теперь является смесью монооксида углерода (СО) и газообразного водорода (Н2) (синтетический газ или синтез-газ) с небольшим содержанием диоксида углерода (СО2). Этот материал нагнетается компрессором 17 перед тем как попадет в коллектор 20. Газы на входе в коллектор 18 имеют температуру приблизительно 200-250 градусов Цельсия, что необходимо для их подачи в каталитические конвертеры 22. Эта температура поддерживается путем управления скоростью потока циркулирующей жидкости А в теплообменнике 6. На данный момент конструктор может выбрать использование высокомощного компрессора или компрессоров перед катализаторами. В этой конфигурации производимая синтез-газом температура уменьшается до температуры выхлопа системы повторного использования сбросного тепла, около 35 градусов Цельсия. Это следует сделать после падения температуры в теплообменнике, позволив секции нагрева работать при давлении равном или ниже атмосферного перед катализаторами, КПД которых повышается при высоких давлениях. Это может привести к существенным усовершенствованиям работы системы, таким как свобода в выборе допустимого давления для работы секции нагрева и снижение стоимости уплотнений, выполненных из вермикулита, и как следствие, сокращение проблем, возникающих в газопроводах при производстве синтез-газа.
[0036] Конструкция включает в себя коллектор 20, который распределяет поток и направляет его в элементы последовательно-обводной цепи (ряд катализаторов переходит в последовательную цепь, резервуар для обслуживания исключается из цепи коллектора, благодаря тому, что коллектор позволяет выполнять параллельное переключение или обвод, для того чтобы изолировать тот или иной отдельный резервуар) для отдельных каталитических колонн 22. Каждый каталитический резервуар может быть индивидуально исключен из коллекторной газовой цепи для обслуживания (например, для замены катализатора), в то время как система продолжает вырабатывать продукт. Реакция в каталитическом резервуаре является экзотермической и происходит только в узком температурном диапазоне. По этой причине каждый резервуар имеет свой собственный теплообменник, с охлаждающей жидкостью (масло на основе полиэфиров или минеральное масло или, например, вода под давлением) В, которая циркулирует во второй системе повторного использования тепла. Эта система повторного использования тепла является независимой от системы, использующей жидкость А, из-за значительных различий в температуре, создавая возможность для локальной оптимизации систем повторного использования тепла. Каталитическая колонна 22 описывается ниже более подробно.
[0037] Коллектор 21 (такой как для однотрубной подачи синтез-газа в компрессор) собирает газ, поступающий из каждой каталитической колонны посредством трубы на выходе. Этот выходной коллектор теперь содержит газообразный или испаренный метанол, небольшое количество неизмененного синтез-газа и капли масляного раствора, содержащие частицы катализатора. Выход из коллектора 24 направляется в центробежный сепаратор 25. Центробежный сепаратор отделяет значительную часть частиц из газов. Частицы (капли масла и частицы катализатора) 28 выводятся снизу и возвращаются на вход коллектора 20. Газы 26 проходят через конденсатор 27. Этот конденсатор отделяет оставшиеся пары масла из метанола и синтез-газа и понижает температуру примерно на 70 градусов Цельсия (метанол остается в газообразном состоянии), после чего выход 28 конденсируется компрессором 23. Конденсированное масло возвращается в виде суспензии в каталитическую колонну 22 посредством компрессора 23 на вход коллектора 20 для повторного использования/переработки.
[0038] Выход конденсатора 27 преимущественно содержит метанол (~96%), но также содержит небольшое количество синтез-газа и более тяжелые соединения углерода, водорода и кислорода. Эта смесь нагнетается через выход 30 в метановую очистительную колонну 32, которая выделяет конечный метанольный продукт на выход 34 из других газов, обычно путем конденсации при температуре 67 градусов по Цельсию и ниже. Синтез-газ через выход 35 возвращается в систему через вход коллектора 20 для повторного использования/переработки. На этой стадии конструктор имеет возможность выбрать тип газопровода для подачи всех неконденсированных газовых продуктов в генераторную систему. Более тяжелые смеси выводятся через 36 и возвращается в систему вместе, со впуском воды 2 для растворения и повторного использования в системе.
[0039] ВТОРОЙ ПРИМЕР КОНФИГУРАЦИИ
[0040] Фиг. 2 иллюстрирует необходимые изменения в описанной выше базовой системе для использования при утилизации твердых коммунальных отходов и коммунально-бытовых сточных вод. В этом примере изменения, в первую очередь, коснулись начальной стадии перед ведущим к каталитическим колоннам коллектором 20. В случае переработки твердых коммунальных отходов, перерабатываемое сырье (измельченный твердый мусор) подается через вход 5 в более классическую плазменно-дуговую печь 9. Этот источник углерода меняет в потоке соотношение метана на входе 1 и воды на входе 2 так, что на выходе из печи 10 все еще вырабатывается стехиометрическая смесь. Шлак из твердых коммунальных отходов собирается внизу печи и удаляется через выход 7.
[0041] В случае переработки коммунально-бытовых сточных вод, перерабатываемое сырье является жидким, основным компонентом которого является вода. Для этого требуется, чтобы другое необходимое количество метана поступало через вход 1, и другое необходимое количество воды поступало через вход 2 (если, вообще, в начале процесса вся вода может быть в коммунально-бытовых сточных водах), поэтому будет другая смесь элементов в шлаке на выходе 7. Но соотношения исходного газа (воды и метана) выбирается так, чтобы произвести стехиометрическую смесь в том количестве, какое только возможно на выходе из печи 10. Для сточных вод это соотношение: СН4+Н2О=СО+3Н2, при этом углерод из органических материалов присутствует в весьма малом количестве, но углерод следует учитывать для корректировки количества СН4. Твердые коммунальные отходы, отходы от фермерских хозяйств и лесозаготовки, вероятнее всего, в качестве исходного материала содержат целлюлозу, формула которой СбНю05. Можно также помнить о том, что (6С+5H2O)+8СН4+9H2O=14СО+58Н+14O. Атомы кислорода и водорода тогда будут проявлять тенденцию составлять 7O2 и 29Н2. Поскольку для метанола (СН3ОН) уравновешенное соотношение синтез-газов на входе может быть СО+4Н или СО+2Н2, в результате можно получить предшественники для 13 СН3ОН+6Н. Предполагается, что дополнительный водород будет основным топливом для последовательного генератора.
[0042] Выход пара 10 из дуговой печи 9 на Фиг. 2, как правило, будет отличаться от выхода пара 4 из плазменной горелки варианта на Фиг. 1 из-за материала, который содержится в подаваемом в печь сырье. В случае переработки отходов, некоторые из этих элементов могут зашлаковывать катализатор в колоннах 22, поэтому желательно предусмотреть фильтр катализатора, действующий как молекулярный фильтр 14 с целью удаления из потока любых элементов, которые могут зашлаковать катализатор в колоннах 22. Температура в этом новом фильтре 14 должна быть ниже, чем выход сепаратора 10 для металлов, используемых в защитной оболочке молекулярного фильтра, температура обычно бывает в пределах 500 градусов Цельсия, но более высокая, чем в коллекторе 20. По этой причине, устанавливаются два теплообменника 11 и 16, добавленные на Фиг. 2, которые отличаются от теплообменника 6 на Фиг. 1, в которых охлаждающая жидкость С и D имеет температуру, отличающуюся от температуры охлаждающей жидкости А. Приемлемые охлаждающие жидкости включают в себя масло на основе полиолэфиров, которое имеет наивысшую для масла рабочую температуру, минеральное масло хорошо использовать при температуре до 350 градусов Цельсия, даже могут использоваться жидкие металлы, такие как ртуть, а также вода под давлением. Кроме того, в компрессор 17 теперь поступает поток из фильтра 14, выход 15 нагнетается и подается в теплообменник 16. Выход газов в трубопроводе 12 - такой же, как и газы в выходе 10, только с более низкой температурой и они могут содержать каталитические шлаки, такие как сера, мышьяк и/или хлор.
Газы на выходе 15 фильтра 14 являются, в основном, составными элементами синтез-газа (СО и Н2), поскольку шлаки были удалены каталитическим фильтром 14.
[0043] Вход в каталитический коллектор 20 через вход 18 на Фиг. 2 обычно той же температуры, что и вход 18 на Фиг. 1. Следовательно, остальная часть системы функционирует так же, как описано выше в отношении Фиг. 1.
[0044] СИСТЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СБРОСНОГО ТЕПЛА
[0045] Фиг. 3 иллюстрирует элементы системы использования сбросного тепла, которая может быть использована вместе с типовыми печами. Пример такой системы описан в предварительной заявке на патент США сер. №61/636236 (Улучшенная работа газовой турбины ренкин-цикла с использованием транскритического и сверхкритического СО2), поданной 20 марта 2012 г., и включенной в настоящую заявку посредством ссылки. Система содержит компрессор 41, который нагнетает сверхкритический СО2, начиная с давления ниже критического (>74 бар) до давления 200 бар (или меньше). СО2 протекает через устройство управления давлением/потоком 47, которое управляет скоростью потока, затем через дополнительный теплообменник 48, предназначенный для низкотемпературного тепла (которое, например, может поступать из конденсатора 27 на Фиг. 1). Основным элементом системы использования отработанного тепла является внутренний теплообменник 45, который переносит тепло от высокотемпературной части с низким давлением к низкотемпературной части с высоким давлением. Затем сверхкритический СО2 поступает в первичный подогреватель 46, и этот подогреватель запитывается тепловым потоком А или В на Фиг. 1, или в тепловом потоке В, С или D на Фиг. 2. Это приводит к повышению температуры сверхкритического СО2 до 450 градусов Цельсия для варианта потока из А или С, и до 250 градусов Цельсия для варианта потока из В или D.
[0046] Теплообменник 46 используется для нагрева CO2. Нагретый СО2 затем поступает в турбодетандер 42, который вращает ось генератора переменного тока на постоянных магнитах 43 и преобразует тепловую энергию в электрическую. Электрическая энергия используется для увеличения мощности, необходимой для комплекта плазменно-дуговых горелок, и при этом увеличивается общий КПД установки по производству метанола. СО2 низкого давления перед возвратом в компрессор 41 завершает цикл прохождения через внутренний теплообменник 45 и охладитель 44.
[0047] КПД системы использования сбросного тепла зависит от выбора давления и температуры. Для более низких температур теплообменника КПД может составлять 25%, для более высоких температур теплообменника КПД может увеличиться до 40%. В действующем образце используется компрессор и турбодетандер, имеющие КПД 80% и 85% соответственно. Поскольку на этапе проектирования имеется возможность выбора этих двух агрегатов, в типовой системе, использующей масло для смазки и для уплотнений, КПД каждого из них может достигать 92%. Фиг. 4 иллюстрирует зависимость КПД системы от давления на стороне всасывания с помощью серии графиков.
[0048] ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ ПЕЧЬ
[0049] В простом примере системы, плазменно-дуговая печь, главным образом, состоит из плазменно-дуговых горелок, размещенных в определенном порядке (нет шлака). Может использоваться нагрев при помощи электродуговой горелки или индуктивно связанной плазменной горелки. Все плазменно-дуговые горелки запитываются метаном (СН4) высокого давления, в результате чего в факеле с температурой примерно 5500 градусов Цельсия формируются ионы углерода и водорода. На выходе из секции плазменного генератора впрыскивается вода (Н2О) и моментально расщепляется на ионы кислорода и водорода. Поток воды и газа отрегулирован для получения смеси близкой к стехиометрической, состоящей из одного иона углерода, одного иона водорода и четырех или более ионов кислорода при температуре примерно 750-1400 градусов Цельсия. Значительная часть уменьшения тепловыделения происходит из-за расширения газов, но стенки камеры также охлаждаются при помощи охлаждающей жидкости, чтобы обеспечить работу описанной выше системы использования сбросного тепла. Результирующая газовая смесь, главным образом, состоит из СО и Н2 с небольшим количеством CO2.
[0050] В качестве примера применения при использовании твердых коммунальных отходов в качестве дополнительного источника углерода, конфигурация печи представляет собой изолированный вертикальный цилиндр с облицовкой из огнеупорного кирпича, с закрытыми верхним и нижним основаниями, с комплектом горелок, расположенным в нижней секции; метан и вода нагреваются плазменной горелкой сразу при поступлении в конвертер печи. Там, углеродсодержащее сырье нагревается до очень высокой температуры, при этом сырье расщепляется на составляющие атомы. Объемная смесь метана, воды твердых коммунальных отходов выбрана так, чтобы формировалась стехиометрическая газовая смесь Н2 и СО. Этот процесс также приводит к образованию других атомных частиц, полученных из отходов. Некоторые из них накапливаются в виде шлака в нижней части печи. Другие остаются в газообразном состоянии и отделяются системой на дальнейших этапах.
[0051] В случае использования коммунально-бытовых сточных вод, единственным отличием, нового способа, характеризующего плазменно-дуговые печи, является отсутствие необходимости в больших конвертерах для печей. Вместо этого, система(ы), описанные в настоящей заявке могут быть изготовлены намного меньших размеров, чем традиционные системы, благодаря комплекту сопел горелок, в отличие от большинства традиционных громоздких вертикальных цилиндров. Главное отличие от других примеров, представленных выше - пропорции используемых материалов для поддержания стехиометрической смеси синтез-газа и количестве накапливаемого шлака.
[0052] В каждом случае предпочтительный вариант осуществления - выполнить обшивку печи из жаропрочной стали или никельсодержащего сплава, такого как нержавеющая сталь или хромникелиевая сталь; изнутри облицевать слоем жаропрочного кирпича, охлаждающие трубы прикрепить к наружной стенке конвектора печи. Эта печь предполагает наличие второго корпуса, который устанавливается на расстоянии от внутреннего с помощью опорных ребер между внутренним и внешним корпусом, выполняющих роль изоляции или аккумулирующего тепло муфеля. Охлаждающие трубы, прикрепленные к внутреннему корпусу, служат для отбора от печи сбросного тепла и доставки в систему использования сбросного тепла с помощью масляного насоса.
[0053] СИСТЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СБРОСНОГО ТЕПЛА
[0054] Синтез-газ может быть использован повторно при помощи теплообменника, который используется как часть детандерной турбины ренкин-цикла с использованием сверхкритического СО2 (см. предварительную заявку на патент США сер. №13/074510, включена в настоящую заявку посредством ссылки), чтобы отобрать и преобразовать сбросное тепло в электрическую энергию в дополнение к основному источнику электропитания. Каждый этап уменьшения тепловыделения - это возможный участок для установки турбины ренкин-цикла с использованием диоксида углерода системы повторного использования сбросного тепла. Таким образом, значительные доли сбросного тепла преобразуются в электрическую энергию, необходимую для работы системы, и повышают ее КПД. Как вариант, турбина для повторного использования тепла может быть сконструирована как многоугольная турбина, которая описана в предварительной заявке на патент США сер. №61/625940, включен в настоящую заявку посредством ссылки.
[0055] Повышение производительности системы повторного использования сбросного тепла повышает КПД системы в целом, а также уменьшает расходы на модернизацию завода, по сравнению с традиционными плавильными печами или плазменно-дуговыми печами.
[0056] КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАНОЛА
[0057] Предпочтительный вариант осуществления катализатора был разработан в другом месте и продемонстрирован в 2004 г Air Products and Chemicals, Inc., в рамках партнерства с Eastman Chemical Company, которые с успехом продемонстрировали способ производства жидкофазного метанола. Такой катализатор может включать в себя оксид меди, оксид цинка и/или никель или даже кобальт и/или марганец. Как правило, стехиометрический равномерный газовый поток, нагнетается под давлением в резервуар реактора, где смешивается с каталитической суспензией и преобразуется в парообразный метанол. Каталитическая суспензия, обычно, содержит в себе медь и оксиды цинка в виде взвеси в минеральном масле.
[0058] Реакция является экзотермической и, обычно, поддерживается при температуре в диапазоне от 215 до 270 градусов Цельсия. В этом случае преобразование синтез-газа в метанол сопровождается выделением тепла и, если он не охлаждается, температура катализатора может подняться до такой степени, что остановится процесс преобразования. Тепло удаляется при помощи труб теплообменника в реакторе и появляется еще один источник тепла для системы повторного использования сбросного тепла. Температурой можно управлять при помощи изменения скорости охлаждающей жидкости (масла), протекающего в реакторе. В процессе преобразования, производится более, чем 96% метанола.
[0059] Выход их реактора - это смесь метанола, непреобразованных синтез-газов, избыток водорода и некоторое количество каталитической суспензии. Эти вещества впоследствии отделяются в центробежном сепараторе, суспензия возвращается назад в каталитический реактор, а газы поступают для дальнейшей обработки.
[0060] После того как преобразованные и непреобразованные синтез-газы покидают центробежный сепаратор, эти газы имеют повышенную температуру. Температура понижается, s конденсаторе, но остается выше, чем температура конденсации метанола. В случае с метанолом, его температура - около 65 градусов Цельсия. Таким образом, более тяжелые продукты реакции отделяются и возвращаются в плазменно-дуговую печь или направляются в турбину генератора электрической энергии.
[0061] АДСОРБИРУЮЩИЙ ЗАЩИТНЫЙ ФИЛЬТР
[0062] Прикладываются большие усилия, чтобы обеспечить удаление каталитических шлаков из потока газа из твердых коммунальных отходов или коммунально-бытовых сточных вод. Для решения этого вопроса существуют газоочистители, также могут использоваться имеющиеся в готовом виде технологии. Эти газоочистители могут работать при средних температурах между температурой выхода из плазменно-дуговой печи и температурой входа в производящие метанол катализаторы, с рабочей температурой определяемой материалом защитного корпуса, обычно равной или выше 480 градусов Цельсия, сталь используется для синтез-газа с температурой на входе равной 500 градусов Цельсия.
[0063] Теплообменник используется для понижения температуры газа, выходящего из печи до приемлемой температуры корпуса молекулярного фильтра (которая обычно составляет 500 градусов Цельсия). Корпус фильтра сходен с катализатором, но вместо производства нужных соединений, его назначение - вступать в реакцию, улавливать и удалять загрязняющие примеси, которые впоследствии могут разрушить материал катализатора метанола. Примером реализации такого фильтра может быть оксид марганца напыленный на матрицу из активированного угля, хотя могут быть и другие варианты. Этот фильтр может адсорбировать ничтожно малое количество мышьяка, серы и/или хлора, которые могут быть в исходном сырье.
[0064] После адсорбирующего защитного фильтра, как правило, установлен другой теплообменник для понижения температуры синтез-газа до температуры, приемлемой для подачи газа в каталитический конвертер. Приемлемая температура зависит от катализатора, но у разработанных для производства метанола жидкофазных каталитических реакторов меньших размеров, температура на входе должна быть 235±15 градусов Цельсия.
[0065] ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
[0066] Также имеется центробежный сепаратор частиц, который используется для удаления частиц и капель масла, поступающих из метаноловых каталитических колонн. Этот сепаратор может также иметь теплообменные трубы, встроенные в стенки, что делает его также и теплообменником. Центробежный сепаратор будет улавливать значительную часть масляных капель, но небольшое количество масляного пара все же будет проходить дальше. При работе центробежного сепаратора газ с частицами помещается в его верхнюю часть, а отвододится - в нижней. Газ вращается в торнадоподобном вихре и движется сверху вниз. Частицы, будучи более тяжелыми, оседают на стенке. Трение в месте контакта со стенкой снижает скорость движения частиц и под действием гравитации они опускаются в нижнюю часть, где собираются коллекторным уловителем. Газ остается в центре верхней части сепаратора.
В типовом варианте осуществления, предлагаются приваренные отводные трубы и отражательный экран сепаратора, первые обеспечивают удаление тепла из металлического купола корпуса, а второй - улавливает тепло в воздушном пространстве между внутренней и внешней стенками.
[0067] Затем, за центробежным сепаратором следует конденсатор, который понижает температуру немного выше температуры жидкого метанола (в зависимости от требуемого на этом этапе давления в системе). Этот конденсатор удаляет все тяжелые молекулы и оставшиеся пары масла.
[0068] Заключительный этап очистки метанола. На этом этапе осуществляется очистка метанола до степени очистки необходимой для потребителя. Эта очистка подразумевает возврат оставшегося непереработанным синтез-газа в каталитический цикл или на вход турбины генератора, а любых неметаноловых продуктов - в печь для переработки.
[0069] АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ПРОДУКТЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
[0070] Производимый углеродный продукт зависит от выбора катализатора. При необходимости могут производиться метанол, этанол, метан или полиароматические углероды, такие как олефины, хотя описанные в настоящей заявке примеры рассматривают производство метанола. Но многие из этих или других углеводородных видов топлива могут использоваться для работы системы с генераторами первичного электропитания. Также, по желанию конструктора, производимый синтез-газ может использоваться для подачи его в турбину генератора. Следовательно, не важно какой источник используется для первичного электропитания и электропитания насосов.
[0071] Главный продукт, производимый описанными в настоящей заявке типовыми системами, - метанол, который является одним из чистейших видов жидкого топлива. Если на этом топливе работают крупные генераторы, то в качестве выхлопных газов генератора вырабатываются только СО2, Н2О и азот из воздуха, которые являются нейтральными по отношению к процессу. Если конечным продуктом также является СО2, этот выхлопной газ может быть охлажден и сжат с помощью компрессора, водяной пар удаляется и перерабатывается, и СО2 нагнетается и конденсируется в жидком состоянии. Эта жидкость может использоваться на заводах по переработке нефтяного песка и нефти, поскольку жидкий CO2 является экологически безопасным детергентом. При таком применении производится замена воды и пара, используемых на таких производствах, и при этом улучшается переработка нефти, вместе с этим уменьшается или исключается проблема загрязнения окружающей среды. Также есть возможность переработки отработанных продуктов, отделения от них азота и затем повторного использования в системе реформинга.
[0072] ВОЗМОЖНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
[0073] Преобразование означает изменение всего углерода посредством электронагрева углеводородного газа вместе с водой, и высокотемпературную плазменную деполимеризацию в синтез-газе, включающем в себя, в первую очередь, соотношение одной молекулы монооксида углерода (СО) и 2 или более молекул газообразного водорода (2Н2). Каталитическое преобразование представляет собой использование катализатора, который будет захватывать газовый продукт и преобразовывать компоненты газа в многочисленные продукты, одним из них может быть метанол, полученный из метана. Этан, олефины, диметиловый эфир - это только некоторые из них.
[0074] Электрическая энергия является побочным продуктом, в результате производства электрической энергии при помощи выхлопного газа, остающегося при работе электрогенератора на синтез-газе или дополнительном водороде в качестве топлива, это может быть любой генератор, но лучше для этого применения использовать специальный генератор.
[0075] Преобразование коммунально-бытовых сточных вод (как источника воды) в синтез-газ с каталитическим изменением метанола - с энергией, полученной из отходов, на выходе, является полезным применением.
[0076] Твердые коммунальные отходы (ТКО), сами по себе (посредством плазменно-дуговой печи, использующей газ для получения плазмы), или с переработкой в синтез-газ сточных вод с последующим каталитическим преобразованием, в первую очередь производят метанол, а также из отработанных газов производят электрическую энергию, что является другим применением.
[0077] Преобразование отходов фермерских хозяйств или лесозаготовок в синтез-газ с последующим за ним каталитическим преобразованием с использованием сточных вод или ТКО и производство электрической энергии из отработанных газов является еще одним применением.
[0078] Преобразование угля в синтез-газ с последующей каталитической конверсией, используя сточные воды и производство электрической энергии из отработанных газов является еще одним применением.
[0079] Переработка пласта карбонатной породы из переработанного сланцевого битума в синтез-газ с последующей каталитической конверсией является еще одним применением.
[0080] Диоксид углерода в жидком виде в качестве исходного газового сырья вписывается ниже. СО конденсируется при помощи компрессии и криогенного выделения из водорода, и с последовательным окислением производит CO2, с выработкой электрической энергии, с компрессионным и криогенным процессами, приводящими к производству жидкости.
[0081] CO2 в процессах, описанных выше, может быть использована как жидкость при переработке сланцевого битума посредством перемешивания сланцевой породы в жидком CO2. Как результатом будет высокий коэффициент довыработки при более низких затратах, чем в других процессах. CO2 впрыскивается в истощенную нефтяную скважину, в низкопродуктивное или старое месторождение, при необходимости производится гидроразрыв пласта при помощи высокого давления. Этот способ наиболее продуктивен, когда CO2 в жидком виде находится в резервуаре, выход нефти обычно на 20% выше.
[0082] На кораблях (в т.ч. на нефтяных платформах) применение заключается в: преобразовании в синтез-газ с последующей каталитической конверсией шельфового метана в запасы природного газа, и тоже является применением; и преобразование в синтез-газ с последующей конверсией природного газа в СО2 при помощи описанного выше процесса(ов).
[0083] Применение на нефтяной платформе включает в себя: преобразование в синтез-газ с последующей каталитической конверсией природного газа в метанол; на платформе производится переработка нефти при помощи преобразования синтез-газа с последующей каталитической конверсией в другие востребованные продукты - на платформе или в акватории; Производство СО2 на платформе, для подводного впрыскивания в качестве агента гидроразрыва пласта способствует добыче нефти из подводных битуминозных сланцев, запасов нефтеносных песков или как вещество для промыва при улучшении и регенерации нефтяного месторождения.
[0084] Преобразование непереработанного синтез-газа и водорода используется для уменьшения количества рабочего газа в отдельной плазменно-дуговой печи для плавки руды и или для переплавки металлических заготовок. Это позволяет применять последовательную переработку необходимых видов сплавов и руды. Как заявлено в описательной части в этой версии все еще используется установка реформинга, однако вторым применением является производство, главным образом, газообразного водорода для плавки металла или для комбинированной электростанции, работающей на выхлопных газах, а также для комбинированного металлургического завода.
[0085] Многие другие примеры осуществления изобретения могут быть реализованы путем различных комбинаций описанных выше отличительных признаков. Несмотря на то, что описанный выше вариант осуществления использует конкретные примеры и варианты, будет установлено соглашение со специалистами в данной области техники: какие могут использоваться различные дополнительные варианты и эквиваленты для замены элементов и/или этапов, описанных в настоящей заявке, без необходимости изменения предполагаемой сферы применения. Модификации могут понадобиться, чтобы приспособить осуществление изобретения к частным ситуациям или к частным требованиям, без отклонения от предполагаемой сферы применения, имеется в виду, что применение не ограничивается частным примером осуществления и примером описанных выше вариантов, но формула изобретения которого предоставляет ее наиболее широкую правдоподобную интерпретацию, чтобы охватить все новые и неявные осуществления изобретения, буквальные или эквивалентные, раскрытые или нет, охваченные настоящей заявкой.

Claims (42)

1. Способ преобразования исходного топлива во вторичное топливо посредством установки реформинга, включающий этапы:
подачи исходного топлива в печь установки реформинга, причем исходное топливо содержит отходы в виде сточных вод и/или твердых отходов, содержащих углерод;
подачи в печь метана в качестве дополнительного исходного топлива;
подачи воды в печь;
обеспечения одного или более плазменно-дуговых источников тепла в установке реформинга для расщепления указанных исходных топлив и указанной воды на один или более составляющих компонентов и/или их комбинации;
преобразования по меньшей мере части указанного одного или более составляющих компонентов воды и исходных топлив и/или их комбинации в указанное вторичное топливо с использованием одного или более катализаторов;
вывода указанного вторичного топлива из установки реформинга.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное вторичное топливо содержит метанол.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный катализатор содержит одно или более из следующего: оксид меди, оксид цинка и/или никель.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный способ обеспечивает полную переработку всего СО2 и других продуктов выхлопного газа, чем предусматривается повторное использование указанного СО2.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанный способ обеспечивает производство топлива при помощи получения синтез-газа.
6. Способ по п. 1 также включает в себя этап удаления загрязняющих веществ на указанном этапе преобразования с использованием центробежного сепаратора.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный один или более плазменно-дуговых источников тепла нагревают указанный метан и воду на входе до температуры деполимеризации 750 градусов Цельсия или выше.
8. Способ преобразования метана в метанол при помощи установки реформинга, включающий этапы:
подачи метана в печь установки реформинга;
подачи воды в печь;
подачи в печь отходов в виде сточных вод и/или твердых отходов;
обеспечения одного или более плазменно-дуговых источников тепла в печи для расщепления указанного метана, указанных отходов и указанной воды на один или более составляющих компонентов и/или их комбинации;
преобразования по меньшей мере части указанного одного или более составляющих компонентов воды и исходного топлива и/или их комбинации в указанный метанол с использованием одного или более катализаторов;
вывода указанного метанола из установки реформинга.
9. Способ преобразования исходного топлива в нужное вторичное топливо при помощи установки реформинга, включающий этапы:
подачи исходного топлива в печь установки реформинга, причем исходное топливо содержит отходы в виде сточных вод и/или твердых отходов, содержащих углерод;
подачи в печь метана в качестве дополнительного исходного топлива;
подачи воды в печь;
обеспечения одного или более плазменно-дуговых источников тепла в установке реформинга для расщепления указанных исходных топлив и указанной воды на один или более составляющих компонентов и/или их комбинации;
нагнетания указанных одного или более составляющих компонентов и/или их комбинации для подачи в каталитическую подсистему;
преобразования по меньшей мере части одного или более указанных составляющих компонентов воды и исходных топлив и/или их комбинации в указанное вторичное топливо с использованием одного или более катализаторов;
удаления загрязняющих веществ из указанного выходного топлива;
повторной циркуляции по меньшей мере подмножества указанных загрязняющих веществ, удаленных из указанного вторичного топлива назад в указанную каталитическую систему и
вывода указанного выходного топлива из установки реформинга.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что указанные загрязняющие вещества содержат синтез-газ.
11. Способ по любому из пп. 9-10, отличающийся тем, что указанное вторичное топливо содержит метанол.
12. Способ по любому из пп. 9-10, отличающийся тем, что указанное исходное топливо содержит целлюлозу.
13. Способ преобразования углеродсодержащего топлива в нужное вторичное топливо при помощи установки реформинга, включающий этапы:
подачи углеродосодержащего исходного топлива в печь установки реформинга, причем углеродосодержащее исходное топливо содержит отходы в виде сточных вод и/или твердых отходов, содержащих углерод;
подачи в печь метана в качестве дополнительного исходного топлива;
обеспечения одного или более плазменно-дуговых источников тепла в печи для расщепления указанного исходного топлива и метана на один или более составляющих компонентов и/или их комбинации;
нагнетания указанных одного или более составляющих компонентов и/или их комбинации для подачи в каталитическую подсистему;
преобразования по меньшей мере части одного или более указанных составных компонентов воды и исходного топлива и/или их комбинации в указанное вторичное топливо с использованием одного или более катализаторов;
удаления загрязняющих веществ из указанного выходного топлива;
повторной циркуляции по меньшей мере смеси указанных загрязняющих веществ, возвращенных из указанного вторичного топлива, назад в указанную каталитическую систему; и
вывода указанного выходного топлива из установки реформинга.
RU2014102117A 2011-08-04 2012-08-03 Способ преобразования исходного топлива во вторичное топливо (варианты) RU2635566C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161515048P 2011-08-04 2011-08-04
US61/515,048 2011-08-04
US201261659124P 2012-06-13 2012-06-13
US61/659,124 2012-06-13
PCT/US2012/049508 WO2013020042A1 (en) 2011-08-04 2012-08-03 Plasma arc furnace and applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014102117A RU2014102117A (ru) 2015-09-10
RU2635566C2 true RU2635566C2 (ru) 2017-11-14

Family

ID=47629702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014102117A RU2635566C2 (ru) 2011-08-04 2012-08-03 Способ преобразования исходного топлива во вторичное топливо (варианты)

Country Status (11)

Country Link
US (2) US9604892B2 (ru)
EP (2) EP3419384A1 (ru)
JP (1) JP6652694B2 (ru)
CN (1) CN103765986B (ru)
BR (1) BR112014002629A2 (ru)
CA (1) CA2843645C (ru)
CO (1) CO6890093A2 (ru)
MX (1) MX351400B (ru)
RU (1) RU2635566C2 (ru)
WO (1) WO2013020042A1 (ru)
ZA (1) ZA201400458B (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3005154B1 (fr) * 2013-04-26 2015-05-15 Commissariat Energie Atomique Four a chauffage par induction electromagnetique, utilisation du four pour la fusion d'un melange de metal(ux) et d'oxyde(s) representatif d'un corium
US10217627B2 (en) * 2013-10-03 2019-02-26 Applied Materials, Inc. Methods of non-destructive post tungsten etch residue removal
CA2947606A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 Stephen L. Cunningham Arc furnace smeltering system & method
KR101512753B1 (ko) * 2014-11-25 2015-04-17 주식회사 온새미 가수연료의 제조방법
GB201514895D0 (en) 2015-08-21 2015-10-07 Finlay Alan P J Energy conversion system and reaction apparatus
CN109707471B (zh) * 2018-12-04 2024-01-30 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种电熔镁熔坨余热利用方法及系统
US11209211B1 (en) 2020-07-23 2021-12-28 Alain Palmieri DC plasma electric arc furnace for processing solid waste, method of processing solid waste, and products formed from DC plasma electric arc furnace
WO2023155974A1 (de) * 2022-02-15 2023-08-24 Universität Stuttgart Feststoff-plasma-reaktor und verfahren zum betreiben eines festbettreaktors
KR102655523B1 (ko) * 2023-12-01 2024-04-08 인하대학교 산학협력단 대상물에 대한 가스화를 통해 수소를 생성하는 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA001114B1 (ru) * 1997-01-13 2000-10-30 Лэксарко Холдинг, Лтд. Способ конверсии углеводородов и устройство для конверсии углеводородов
US20040245086A1 (en) * 2001-08-22 2004-12-09 Steynberg Andre Peter Production of synthesis gas and synthesis gas derived products
WO2008130260A1 (en) * 2007-04-18 2008-10-30 Sgc Energia Sgps, S.A. Waste to liquid hydrocarbon refinery system
KR100953859B1 (ko) * 2007-12-24 2010-04-20 조선대학교산학협력단 가정용 연료전지 시스템용 고속 시동 플라즈마 개질장치
RU2408567C2 (ru) * 2005-05-27 2011-01-10 Джонсон Мэтти Плс Синтез метанола

Family Cites Families (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3966633A (en) 1974-09-23 1976-06-29 Cogas Development Company Waste water processing
US4211540A (en) 1978-12-29 1980-07-08 Fluor Corporation Process for the manufacture of fuel gas
US4339546A (en) 1980-02-13 1982-07-13 Biofuel, Inc. Production of methanol from organic waste material by use of plasma jet
DE3138124A1 (de) 1981-09-25 1983-04-14 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum vergasen fester brennstoffe
NL8204820A (nl) 1982-12-14 1984-07-02 Stamicarbon Werkwijze voor de bereiding van methanol.
FR2559776B1 (fr) 1984-02-16 1987-07-17 Creusot Loire Procede de production de gaz de synthese
DE3415223A1 (de) 1984-04-21 1985-10-24 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Kraftwerk mit einem hochtemperaturreaktor und einer anlage zur herstellung von chemierohstoffen
DE3415224A1 (de) 1984-04-21 1985-10-24 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Gasturbinen- und dampfkraftwerk mit einer integrierten kohlevergasungsanlage
AU7975487A (en) 1986-10-16 1988-04-21 Edward L. Bateman Pty. Ltd Plasma treatment of waste h/c gas to produce synthesis gas
DE68909979D1 (de) 1988-03-24 1993-11-25 Ici Plc Zweistufiges Dampfreformierungsverfahren.
US5669216A (en) 1990-02-01 1997-09-23 Mannesmann Aktiengesellschaft Process and device for generating mechanical energy
GB9111157D0 (en) 1991-05-23 1991-07-17 Boc Group Plc Fluid production method and apparatus
US5666800A (en) 1994-06-14 1997-09-16 Air Products And Chemicals, Inc. Gasification combined cycle power generation process with heat-integrated chemical production
US6090312A (en) * 1996-01-31 2000-07-18 Ziaka; Zoe D. Reactor-membrane permeator process for hydrocarbon reforming and water gas-shift reactions
JP3054932B2 (ja) 1996-10-01 2000-06-19 セイコーインスツルメンツ株式会社 熱電素子を用いた電子時計
JPH1135950A (ja) 1996-12-26 1999-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電方法及び発電装置
US5896738A (en) 1997-04-07 1999-04-27 Siemens Westinghouse Power Corporation Thermal chemical recuperation method and system for use with gas turbine systems
GB9714744D0 (en) 1997-07-15 1997-09-17 Ici Plc Methanol
US6233914B1 (en) 1997-07-31 2001-05-22 Ormat Industries Ltd. Method of an apparatus for producing power having a solar reformer and a steam generator which generate fuel for a power plant
JPH11188262A (ja) 1997-10-24 1999-07-13 Shimadzu Corp バイオマス利用メタノール製造装置
DE69931548T2 (de) 1998-04-07 2007-05-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbinenanlage
DK173897B1 (da) 1998-09-25 2002-02-04 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde til autotermisk reforming af et carbonhydridfødemateriale indeholdende højere carbonhydrider
US6223519B1 (en) 1999-02-11 2001-05-01 Bp Amoco Corporation Method of generating power using an advanced thermal recuperation cycle
US6263659B1 (en) 1999-06-04 2001-07-24 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process integrated with gas turbine combustion engine driver
US6256994B1 (en) 1999-06-04 2001-07-10 Air Products And Chemicals, Inc. Operation of an air separation process with a combustion engine for the production of atmospheric gas products and electric power
DE19952885A1 (de) 1999-11-03 2001-05-10 Alstom Power Schweiz Ag Baden Verfahren und Betrieb einer Kraftwerksanlage
DE10059578B4 (de) 1999-11-30 2006-08-17 Honda Giken Kogyo K.K. Verfahren zum Starten und Anhalten einer Methanolreformiervorrichtung
EP1375628A3 (en) * 2000-01-21 2004-12-08 Integrated Environmental Technologies, Llc. Methods and apparatus for treating waste
NO314691B1 (no) 2000-05-05 2003-05-05 Statoil Asa I & K Ir Pat Fremgangsmåte og reaktor for fremstilling av hydrogen og syntesegass
JP4443799B2 (ja) * 2000-07-26 2010-03-31 三菱重工業株式会社 バイオマスのメタノール合成システム
JP2004517169A (ja) 2000-12-26 2004-06-10 株式会社荏原製作所 流動層ガス化方法及び装置
JP2002226870A (ja) 2001-01-29 2002-08-14 Takeshi Hatanaka メタノールの製造法およびその装置
US6467273B1 (en) 2001-03-01 2002-10-22 Henry A. Lott Method for producing electrical power
US6968700B2 (en) 2001-03-01 2005-11-29 Lott Henry A Power systems
JP3742816B2 (ja) 2001-07-17 2006-02-08 国立大学法人東北大学 金属硫化物触媒を用いた一酸化炭素の水素化法
US6976362B2 (en) 2001-09-25 2005-12-20 Rentech, Inc. Integrated Fischer-Tropsch and power production plant with low CO2 emissions
JP3826770B2 (ja) 2001-11-16 2006-09-27 日産自動車株式会社 燃料改質システム
GB2382786B (en) 2001-12-04 2005-10-19 Sasol Technology Slurry phase apparatus
US20080031809A1 (en) 2006-07-18 2008-02-07 Norbeck Joseph M Controlling the synthesis gas composition of a steam methane reformer
USRE40419E1 (en) * 2002-02-05 2008-07-01 The Regents Of The University Of California Production of synthetic transportation fuels from carbonaceous material using self-sustained hydro-gasification
US20080021119A1 (en) 2006-07-18 2008-01-24 Norbeck Joseph M Operation of a steam methane reformer by direct feeding of steam rich producer gas from steam hydro-gasification
US8349288B2 (en) 2006-12-06 2013-01-08 The Regents Of The University Of California Process for enhancing the operability of hot gas cleanup for the production of synthesis gas from steam-hydrogasification producer gas
US20030162846A1 (en) 2002-02-25 2003-08-28 Wang Shoou-L Process and apparatus for the production of synthesis gas
JP3864190B2 (ja) * 2002-08-12 2006-12-27 カワサキプラントシステムズ株式会社 発電方法と発電システム
US8038743B1 (en) 2002-11-27 2011-10-18 Drs Sustainment Systems, Inc. Systems and methods for supercritical water reformation of fuels and generation of hydrogen using supercritical water
CN1774393A (zh) 2003-04-15 2006-05-17 国际壳牌研究有限公司 进行蒸汽重整反应的反应器和制备合成气的方法
RU2342355C2 (ru) 2003-05-16 2008-12-27 Сэсол Текнолоджи (Проприетери) Лимитед Способ получения жидких и газообразных продуктов из газообразных реагентов
US7279655B2 (en) * 2003-06-11 2007-10-09 Plasmet Corporation Inductively coupled plasma/partial oxidation reformation of carbonaceous compounds to produce fuel for energy production
US20040265651A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Meyer Steinberg Combined-Cycle Energy, Carbon and Hydrogen Production Process
US6987078B2 (en) * 2003-10-03 2006-01-17 Fina Technology, Inc. Alkylation and catalyst regenerative process
CN1938400B (zh) 2004-02-05 2012-01-04 沙索技术有限公司 烃的合成
US20090230024A1 (en) 2004-02-05 2009-09-17 Andre Peter Steynberg Co-production of hydrocarbons and dimethyl ether
JP2005247930A (ja) * 2004-03-02 2005-09-15 Takuma Co Ltd ガス化システム、発電システム、ガス化方法および発電方法
BRPI0510932B1 (pt) 2004-05-10 2015-05-05 Sasol Tech Pty Ltd Processo para produzir líquido e, opcionalmente, hidrocarbonetos gasosos a partir de reagentes gasosos em um leito expandido de lama
US7435760B2 (en) 2004-05-14 2008-10-14 Battelle Memorial Institute Method of generating hydrocarbon reagents from diesel, natural gas and other logistical fuels
JP4777250B2 (ja) * 2004-07-12 2011-09-21 住友精化株式会社 水素製造システムおよび改質装置
CA2496839A1 (en) * 2004-07-19 2006-01-19 Woodland Chemical Systems Inc. Process for producing ethanol from synthesis gas rich in carbon monoxide
EP1669572A1 (en) 2004-12-08 2006-06-14 Vrije Universiteit Brussel Process and installation for producing electric power
CA2601510C (en) 2005-03-17 2013-05-07 Sasol Technology (Proprietary) Limited Method of operating a fluid bed reactor
NO20051895D0 (no) 2005-04-19 2005-04-19 Statoil Asa Fremgangsmate for produksjon av elektrisk energi og CO2 fra et hydrokarbon rastoff
RU2412226C2 (ru) 2005-06-14 2011-02-20 Сэсол Текнолоджи (Проприетери) Лимитед Способ получения и конверсии синтез-газа (варианты)
US7485767B2 (en) 2005-06-29 2009-02-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Production of synthesis gas blends for conversion to methanol or Fischer-Tropsch liquids
US8297462B1 (en) 2005-09-21 2012-10-30 Joyce Jared L Normally-closed dispensing closure with operative handle
EP1772202A1 (de) 2005-10-04 2007-04-11 Paul Scherrer Institut Verfahren zur Erzeugung von Methan und/oder Methanhydrat aus Biomasse
JP3977401B2 (ja) 2006-02-15 2007-09-19 株式会社コナミデジタルエンタテインメント ゲームサーバ、観戦者評価方法、および、プログラム
US20070256359A1 (en) * 2006-04-19 2007-11-08 Wiltowski Tomasz S Process for recovery of hydrogen from coal gasification products
US8460409B2 (en) * 2006-05-08 2013-06-11 Ceramatec, Inc. Plasma-catalyzed fuel reformer
CN101730574B (zh) 2006-10-31 2012-12-05 萨索技术有限公司 从合成气中去除氰化氢
NZ579549A (en) 2007-02-12 2011-01-28 Sasol Tech Pty Ltd Co-production of power and hydrocarbons
JP5064830B2 (ja) * 2007-02-16 2012-10-31 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 改質器システム、燃料電池システム、及びその運転方法
KR20070049614A (ko) 2007-04-03 2007-05-11 권대웅 보행운동의 에너지를 이용하는 발열신발깔창
WO2009036458A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Rentech, Inc. Integration of an integrated gasification combined cycle power plant and coal to liquid facility
JP5199638B2 (ja) 2007-10-16 2013-05-15 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
KR101107384B1 (ko) * 2007-11-02 2012-01-19 에스케이에너지 주식회사 플라즈마 열분해 공정 기술을 이용하여 폐기물로부터합성가스의 정제 공정 및 장치
CA2713661C (en) 2007-12-28 2013-06-11 Greatpoint Energy, Inc. Process of making a syngas-derived product via catalytic gasification of a carbonaceous feedstock
JP2009174494A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Panasonic Corp ランキンサイクルシステム
US7850944B2 (en) * 2008-03-17 2010-12-14 Air Products And Chemicals, Inc. Steam-hydrocarbon reforming method with limited steam export
US7789048B2 (en) 2008-03-24 2010-09-07 Coffey Jr Ray Stratton Electrolyzer powered by steam turbine in an engine exhaust pipe
US20110152593A1 (en) * 2008-04-21 2011-06-23 Karen Sue Kelly Production of hydrocarbon liquids
JP2010014986A (ja) 2008-07-04 2010-01-21 Konica Minolta Business Technologies Inc カラー画像形成装置及びその制御方法
US8845771B2 (en) * 2008-07-23 2014-09-30 Latif Mahjoob System and method for converting solids into fuel
JP5521187B2 (ja) * 2008-09-25 2014-06-11 株式会社神鋼環境ソリューション 廃棄物をガス化する可燃ガス生成装置および可燃ガス製造方法
DE102008050817A1 (de) * 2008-10-08 2010-04-15 Karl-Heinz Tetzlaff Abgasfreie allotherme Dampfreformierung
FR2938522B1 (fr) * 2008-11-20 2010-12-17 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'hydrogene avec captation totale du co2 et recyclage du methane non converti
US7919070B2 (en) * 2008-12-02 2011-04-05 Range Fuels, Inc. Multi-zone reforming methods and apparatus for conversion of devolatilized biomass to syngas
JP5360972B2 (ja) 2009-04-09 2013-12-04 国立大学法人群馬大学 触媒及びその製造方法
KR101139848B1 (ko) 2009-05-25 2012-04-30 주식회사 휴비스 난연성 폴리에스테르 섬유
JP2010280849A (ja) 2009-06-05 2010-12-16 Tokyo Electric Power Co Inc:The 植物系バイオマスの利用システム
JP2011017268A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Toosetsu:Kk 冷媒循環動力変換方法及びシステム
US8096128B2 (en) 2009-09-17 2012-01-17 Echogen Power Systems Heat engine and heat to electricity systems and methods
US8459029B2 (en) * 2009-09-28 2013-06-11 General Electric Company Dual reheat rankine cycle system and method thereof
US8425636B2 (en) 2009-11-12 2013-04-23 General Electric Company Gasification plant with total zero discharge of plant process waters
US20120102996A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 General Electric Company Rankine cycle integrated with absorption chiller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA001114B1 (ru) * 1997-01-13 2000-10-30 Лэксарко Холдинг, Лтд. Способ конверсии углеводородов и устройство для конверсии углеводородов
US20040245086A1 (en) * 2001-08-22 2004-12-09 Steynberg Andre Peter Production of synthesis gas and synthesis gas derived products
RU2408567C2 (ru) * 2005-05-27 2011-01-10 Джонсон Мэтти Плс Синтез метанола
WO2008130260A1 (en) * 2007-04-18 2008-10-30 Sgc Energia Sgps, S.A. Waste to liquid hydrocarbon refinery system
KR100953859B1 (ko) * 2007-12-24 2010-04-20 조선대학교산학협력단 가정용 연료전지 시스템용 고속 시동 플라즈마 개질장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013020042A1 (en) 2013-02-07
JP6652694B2 (ja) 2020-02-26
EP3419384A1 (en) 2018-12-26
MX2014001299A (es) 2014-09-01
ZA201400458B (en) 2015-04-29
US20140179959A1 (en) 2014-06-26
MX351400B (es) 2017-10-13
CO6890093A2 (es) 2014-03-10
EP2740322A4 (en) 2015-04-15
CN103765986B (zh) 2017-03-29
US20170190647A1 (en) 2017-07-06
EP2740322B1 (en) 2018-05-02
RU2014102117A (ru) 2015-09-10
BR112014002629A2 (pt) 2017-05-02
US9604892B2 (en) 2017-03-28
EP2740322A1 (en) 2014-06-11
CA2843645C (en) 2019-07-30
CN103765986A (zh) 2014-04-30
CA2843645A1 (en) 2013-02-07
JP2014529585A (ja) 2014-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2635566C2 (ru) Способ преобразования исходного топлива во вторичное топливо (варианты)
KR101103594B1 (ko) 가스화 합성가스를 이용하는 다단 유동층 수성가스 반응장치 및 이를 이용한 수소생산방법
WO2020150247A1 (en) Use of renewable energy in methanol synthesis
US9074152B2 (en) Plasma-assisted waste gasification system
RU2711498C2 (ru) Система газификации
RU2670513C1 (ru) Комплекс установок для производства стали и способ эксплуатации комплекса установок
US20080098654A1 (en) Synthetic fuel production methods and apparatuses
US20080103220A1 (en) Synthetic fuel production using coal and nuclear energy
MX2014007345A (es) Procedimiento e instalacion para la conversion de dioxido de carbono en monoxido de carbono.
JP5995873B2 (ja) 合成ガスの生成方法及び製造装置、並びに、液体燃料の合成方法及び合成装置
CN100584924C (zh) 一种以可燃含碳固体为原料联产油品、甲醇和电能的方法
US8506765B2 (en) Device and method for thermal decomposition of organic materials
RU2387629C1 (ru) Способ получения синтетических углеводородов из углеводородных газов
JP5182635B2 (ja) 高級炭化水素油製造装置および製造方法
RU2386819C2 (ru) Способ преобразования энергии с регенерацией энергоносителей в циклическом процессе (барчана)
Cunningham et al. Plasma ARC furnace with supercritical CO 2 heat recovery
CN1328494C (zh) 产生热转化轻产品和电力的方法
EP2742114B1 (en) Apparatus and process for catalytic conversion of waste in combustible fluids
JP2001164270A (ja) ガスの製造方法及び製造装置
KR101486874B1 (ko) 타르 저감형 가스화 장치
PL245093B1 (pl) Sposób przetwarzania substratów z biomasy oraz układ do jego realizacji