RU2756160C1 - Method for producing synthesis gas from biowaste - Google Patents

Method for producing synthesis gas from biowaste Download PDF

Info

Publication number
RU2756160C1
RU2756160C1 RU2020140880A RU2020140880A RU2756160C1 RU 2756160 C1 RU2756160 C1 RU 2756160C1 RU 2020140880 A RU2020140880 A RU 2020140880A RU 2020140880 A RU2020140880 A RU 2020140880A RU 2756160 C1 RU2756160 C1 RU 2756160C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coke
flue gases
synthesis gas
reactor
temperature
Prior art date
Application number
RU2020140880A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рафаил Львович Исьёмин
Сергей Николаевич Кузьмин
Александр Валерьевич Михалёв
Валентин Васильевич Коняхин
Олег Юрьевич Милованов
Дмитрий Владимирович КЛИМОВ
Леонид Викторович Караханов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»)
Акционерное общество «Продмаш» (АО «Продмаш»)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»), Акционерное общество «Продмаш» (АО «Продмаш») filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»)
Priority to RU2020140880A priority Critical patent/RU2756160C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756160C1 publication Critical patent/RU2756160C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C10J3/60—Processes
    • C10J3/64—Processes with decomposition of the distillation products
    • C10J3/66—Processes with decomposition of the distillation products by introducing them into the gasification zone

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of power engineering associated with agriculture and public utilities, in particular, to a method for producing synthesis gas with a low resin content from such types of biowaste as solid household waste, manure, droppings, wood waste, sunflower husk, panicum, rice, etc. The invention pertains to a method for producing synthesis gas, consisting in producing semi-coke and a gas mixture containing, among other things, hydrogen and carbon monoxide. Torrefication of the biowaste is executed using the flue gases from the pyrolysis area with a temperature of 500 to 600°C, resulting in semi-coke and a gas mixture, followed by separating the semi-coke from the resulting gas mixture, directed to the semi-coke pyrolysis reactor heated with hot flue gases with a temperature of 850 to 1000°C after using the flue gases for heating the thermal cracking reactor, resulting in coke and gaseous pyrolysis products, part of the resulting coke is supplied for combustion of coke with generation of flue gases and supply thereof to the thermal cracking reactor, the other part of the coke is used as a carbon material in the thermal cracking reactor, heated by flue gases with a temperature of 1,100 to 1,200°C, wherein the gaseous pyrolysis products are passed through a layer of the carbon material with transformation of the gaseous pyrolysis products into synthesis gas.
EFFECT: increased output of synthesis gas and increased power efficiency of the process of production of synthesis gas.
1 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Данное изобретение относится к области энергетики, связанной с сельском хозяйством и коммунальным хозяйством, в частности к способу получения из таких видов биоотходов и биомассы, как твердые бытовые отходы, навоз, помёт, древесные отходы, лузга подсолнечника, проса, риса и т.п., синтез-газа с низким содержанием смол.This invention relates to the field of energy related to agriculture and utilities, in particular to a method of obtaining from such types of biowaste and biomass as municipal solid waste, manure, dung, wood waste, sunflower husk, millet, rice, etc. , synthesis gas with a low resin content.

Уровень техникиState of the art

Известен патент Польши PL2633003 (T3), в котором раскрыто производство синтез- газа за счет газификации биомассы при температуре по меньшей мере 900°С газообразными продуктами сгорания, имеющими температуру по меньшей мере 1000°С, полученными в результате сжигания газа, произведенного в результате газификации биомассы при температуре 750°C. Known Polish patent PL2633003 (T3), which discloses the production of synthesis gas by gasification of biomass at a temperature of at least 900 ° C with gaseous combustion products having a temperature of at least 1000 ° C, obtained by burning gas produced as a result of gasification biomass at 750 ° C.

Недостатком способа является низкая теплота сгорания полученного синтез-газа, поскольку этот синтез -газ содержит большое количество азота, который является основным компонентом горячего газа, имеющего температуру по меньшей мере 1000°С и полученного в результате газификации биомассы при температуре 750°C.The disadvantage of this method is the low heat of combustion of the obtained synthesis gas, since this synthesis gas contains a large amount of nitrogen, which is the main component of hot gas having a temperature of at least 1000 ° C and obtained as a result of gasification of biomass at a temperature of 750 ° C.

Известен патент ФРГ DE102016214242 (A1), в котором раскрыт способ и описана установка для переработки в синтез-газ углеродосодержащих топлив и установка для его осуществления. Изобретение относится к установке для преобразования углеродсодержащих топлив в синтез-газ, содержащего реактор с псевдоожиженным слоем, в которой осуществляется газификация топлива, и расположенный за ним по пути газового потока реактор для термокрекинга газообразных продуктов газификации, причем термокрекинг осуществляется посредством по меньшей мере одной плазменной горелки. Known German patent DE102016214242 (A1), which discloses a method and describes an installation for processing carbonaceous fuels into synthesis gas and an installation for its implementation. The invention relates to an installation for converting carbon-containing fuels into synthesis gas, comprising a fluidized bed reactor in which the fuel is gasified, and a reactor located downstream of it along the gas flow path for thermal cracking of gaseous gasification products, and thermal cracking is carried out by means of at least one plasma torch ...

Недостатком способа являются высокие энергозатраты на процесс газификации биомассы и термокрекинга полученного при газификации синтез-газа. Кроме того, если рассматривать воздушную газификацию, то полученный синтез-газ будет забалластирован азотом и будет иметь низкую теплоту сгорания.The disadvantage of this method is the high energy consumption for the process of gasification of biomass and thermal cracking of the synthesis gas obtained during gasification. In addition, if we consider air gasification, then the resulting synthesis gas will be ballasted with nitrogen and will have a low calorific value.

Известен патент US20110173888, в котором, с целью получения синтез-газа из биомассы методом газификации, исходную биомассу подвергают двухстадийной торрефикации при температуре от 200 до 350°С в практически бескислородной среде, после чего биомассу направляют на газификацию, а газообразные продукты торрефикации охлаждают, а затем неконденсирующиеся газообразные продукты торрефикации направляют в реакторы для торрефикации, где они используются как продувочный газ для удаления газообразных продуктов торрефикации, а конденсирующиеся газообразные продукты сжигают для генерации тепловой энергии, необходимой для ведения процесса.Known patent US20110173888, in which, in order to obtain synthesis gas from biomass by the gasification method, the original biomass is subjected to two-stage torrefaction at a temperature of 200 to 350 ° C in an almost oxygen-free environment, after which the biomass is sent for gasification, and the gaseous products of torrefaction are cooled, and then non-condensable gaseous products of torrefaction are sent to reactors for torrefaction, where they are used as a purge gas to remove gaseous products of torrefaction, and condensable gaseous products are burned to generate heat energy required for the process.

Недостатком способа является то обстоятельство, что конденсирующиеся газообразные продукты торрефикации содержат большое количество паров воды и имеют низкую теплоту сгорания, т.е. их сжигание не обеспечит тепловой энергией весь процесс. Кроме того, как и в предыдущих патентах, в случае применения воздушной торрефикации синтез-газ будет забалластирован азотом и будет иметь низкую теплоту сгорания. The disadvantage of this method is the fact that the condensing gaseous products of torrefaction contain a large amount of water vapor and have a low heat of combustion, i.e. burning them will not provide thermal energy for the whole process. In addition, as in previous patents, in the case of air torrefaction, the synthesis gas will be ballasted with nitrogen and will have a low calorific value.

Наиболее близким к предлагаемому (прототипом) является описанный в патенте WO2019054868 способ получения синтез-газа, заключающийся в получении полукокса и газовой смеси, состоящей из водорода и монооксида углерода, путем предварительной торрефикации биомассы, после чего из полученной газовой смеси отделяется твердая фракция, а газовая смесь подвергается непрерывному частичному окислению для получения смеси синтез-газа, дополнительно содержащей воду и имеющей повышенную температуру и эта смесь пропускается через слой углеродистого материала при температуре 600-1200°С.The closest to the proposed (prototype) is the method for producing synthesis gas described in patent WO2019054868, which consists in obtaining char and a gas mixture consisting of hydrogen and carbon monoxide by preliminary torrefaction of biomass, after which a solid fraction is separated from the resulting gas mixture, and the gas the mixture is subjected to continuous partial oxidation to obtain a synthesis gas mixture, additionally containing water and having an elevated temperature, and this mixture is passed through a layer of carbonaceous material at a temperature of 600-1200 ° C.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- низкий выход газовой смеси и, соответственно, относительно небольшое количество полученного синтез-газа, т.к. при торрефикации выход газовой смеси много меньше, чем при пиролизе, который протекает при температуре 500-800°С,- low yield of the gas mixture and, accordingly, a relatively small amount of the obtained synthesis gas, because during torrefaction, the output of the gas mixture is much less than during pyrolysis, which occurs at a temperature of 500-800 ° C,

- низкий выход синтез-газа из-за того, что часть синтез-газа сжигается для получения необходимой температуры в зоне термокрекинга.- low yield of synthesis gas due to the fact that part of the synthesis gas is combusted to obtain the required temperature in the thermal cracking zone.

Технической задачей изобретения является увеличения выхода синтез-газа и повышение энергоэффективности процесса производства синтез-газа.The technical objective of the invention is to increase the yield of synthesis gas and increase the energy efficiency of the synthesis gas production process.

Описание изобретенияDescription of the invention

Указанная цель достигается тем, что предлагается способ производства синтез–газа из биоотходов, заключающийся в последовательных стадиях окислительной торрефикации биоотходов в реакторе с кипящим слоем с помощью дымовых газов из зоны пиролиза с температурой 500-600°C, с получением полукокса и газовой смеси, после чего из полученной газовой смеси отделяется полукокс, который направляется в реактор пиролиза полукокса, обогреваемый горячими дымовыми газами с температурой 850-1000°C после использования дымовых газов для обогрева реактора для термокрекинга с получением кокса и газообразных продуктов пиролиза, часть полученного кокса поступает на сжигание кокса с генерацией дымовых газов и подачей их в реактор термокрекинга, другая часть кокса используется в качестве углеродистого материала в реакторе для термокрекинга, обогреваемого дымовыми газами с температурой 1100-1200°C, где газообразные продуктов пиролиза пропускают через слой углеродистого материала с преобразованием газообразных продуктов пиролиза в синтез-газ.This goal is achieved by the fact that a method for the production of synthesis gas from biowaste is proposed, which consists in successive stages of oxidative torrefaction of biowaste in a fluidized bed reactor using flue gases from the pyrolysis zone with a temperature of 500-600 ° C, with obtaining char and a gas mixture, after whereby semi-coke is separated from the resulting gas mixture, which is sent to the semi-coke pyrolysis reactor, heated by hot flue gases with a temperature of 850-1000 ° C after using flue gases to heat the reactor for thermal cracking to obtain coke and gaseous pyrolysis products, part of the resulting coke is fed to the combustion of coke with the generation of flue gases and their supply to the thermal cracking reactor, another part of the coke is used as carbonaceous material in the thermal cracking reactor heated by flue gases with a temperature of 1100-1200 ° C, where gaseous pyrolysis products are passed through a layer of carbonaceous material with the transformation of gaseous pro pyrolysis products into synthesis gas.

На фигуре 1 изображена схема технологического процесса, в котором реализуется предлагаемый способ производства синтез – газа из биоотходов. The figure 1 shows a diagram of the technological process in which the proposed method for the production of synthesis gas from biowaste is implemented.

Для реализации предлагаемого способа используется следующее оборудование: 1 - реактор для торрефикации биоотходов, 2 - циклон для отделения газообразных продуктов торрефикации от частиц полукокса, 3 - реактор для пиролиза полукокса, 4 - реактор для термокрекинга газообразных продуктов пиролиза, 5 – топка для сжигания кокса. To implement the proposed method, the following equipment is used: 1 - reactor for torrefaction of biowaste, 2 - cyclone for separating gaseous products of torrefaction from semicoke particles, 3 - reactor for pyrolysis of semicoke, 4 - reactor for thermal cracking of gaseous pyrolysis products, 5 - furnace for burning coke.

Предлагаемый процесс реализуется следующим образом. The proposed process is implemented as follows.

Процесс начинается в реакторе 1, который представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем. Как изображено на фигуре 2, реактор 1 имеет корпус 1, в котором размещен кипящий слой 2 частиц биоотходов. Этот слой опирается на решетку 3, под которой расположен приемник 4 дымовых газов с температурой 500–600°С. Реактор снабжен узлом вывода 5 газообразных продуктов торрефикации и частиц полукокса, а также бункером 6 для загрузки частиц биоотходов в реактор. The process starts in reactor 1, which is a fluidized bed reactor. As shown in figure 2, the reactor 1 has a housing 1, which houses a fluidized bed 2 of biowaste particles. This layer rests on the grate 3, under which there is a receiver 4 of flue gases with a temperature of 500-600 ° C. The reactor is equipped with a unit for outputting 5 gaseous products of torrefaction and char particles, as well as a hopper 6 for loading biowaste particles into the reactor.

Загруженные через бункер 6 в реактор 1 частицы биоотходов переводятся в псевдоожиженное состояние с помощью дымовых газов, которые подаются в приемник 4 и через газораспределительную решетку 3 входят в кипящий слой частиц биоотходов 2. Дымовые газы на входе в реактор 1 имеют температуру 500–600°С и содержат 2–9% (объемных) кислорода. The biowaste particles loaded through the bunker 6 into the reactor 1 are converted into a fluidized state with the help of flue gases, which are fed into the receiver 4 and through the gas distribution grid 3 enter the fluidized bed of biowaste particles 2. The flue gases at the entrance to the reactor 1 have a temperature of 500–600 ° С and contain 2-9% (volume) oxygen.

За счет тепла дымовых газов и содержащегося в них кислорода в кипящем слое частиц биоотходов происходит процесс их окислительной торрефикации. При этом температура дымовых газов на входе в реактор 1 на уровне 500–600°С является оптимальной, т.к. при более низкой температуре процесс торрефикации идет слишком медленно, а при более высокой температуре – возможно воспламенение биоотходов. Due to the heat of the flue gases and the oxygen contained in them, the process of their oxidative torrefaction occurs in the fluidized bed of biowaste particles. In this case, the temperature of the flue gases at the entrance to the reactor 1 at the level of 500–600 ° С is optimal, since at a lower temperature, the torrefaction process is too slow, and at a higher temperature, biowaste can ignite.

Концентрация кислорода в дымовых газах 2–9% (объемных) является оптимальной, т.к. при более низкой концентрации кислорода процесс окислительной торрефикации идет очень медленно, а при более высокой концентрации кислорода – возможно воспламенение частиц биоотходов. The oxygen concentration in flue gases 2-9% (by volume) is optimal, because at a lower oxygen concentration, the oxidative torrefaction process proceeds very slowly, and at a higher oxygen concentration, the ignition of biowaste particles is possible.

Газообразные продукты торрефикации и частицы полукокса выносятся из реактора 1 через узел 5 и направляются в циклон 2, в котором происходит отделение частиц полукокса от газообразных продуктов торрефикации. Gaseous products of torrefaction and semicoke particles are removed from the reactor 1 through unit 5 and sent to cyclone 2, in which semicoke particles are separated from gaseous products of torrefaction.

Частицы полукокса направляются в реактор 3 для пиролиза полукокса. Реактор 3 для пиролиза полукокса (фигура 3) предпочтительно выполнить в виде полой горизонтальной трубы 1, в которую вставлен шнек 2 для перемещения обрабатываемого материала вдоль реактора. Реактор для пиролиза снабжен узлом 3 для загрузки полукокса, узлом 4 для выгрузки кокса, а также штуцером 5 для выхода газообразных продуктов пиролиза. Горизонтальная труба 1 имеет рубашку 6, в которую подаются горячие дымовые газы с температурой 850-1000°С после использования дымовых газов для обогрева реактора для термокрекинга. Температура дымовых газов, подаваемых в рубашку 6 реактора для пиролиза, в 850–1000°С достаточна для поддержания внутри реактора для пиролиза температуры 500–600°С. The char particles are sent to the reactor 3 for char pyrolysis. The reactor 3 for pyrolysis of char (figure 3) is preferably made in the form of a hollow horizontal tube 1, into which a screw 2 is inserted to move the material to be treated along the reactor. The pyrolysis reactor is equipped with a unit 3 for charging semi-coke, a unit 4 for unloading coke, and a fitting 5 for the outlet of gaseous pyrolysis products. The horizontal pipe 1 has a jacket 6, into which hot flue gases with a temperature of 850-1000 ° C are fed after the flue gases are used to heat the thermal cracking reactor. The temperature of the flue gases supplied to the jacket 6 of the pyrolysis reactor, at 850–1000 ° С, is sufficient to maintain the temperature of 500–600 ° С inside the pyrolysis reactor.

Часть кокса, полученного в результате пиролиза, поступает в топку 5 для сжигания кокса. Топка 5 имеет известную конструкцию, но предпочтительно использовать топку с кипящим слоем. Part of the coke obtained as a result of pyrolysis enters the furnace 5 for coke combustion. The furnace 5 has a known structure, but it is preferable to use a fluidized bed furnace.

В результате сжигания кокса генерируются дымовые газы с температурой 1100–1200°С. As a result of coke combustion, flue gases with a temperature of 1100–1200 ° C are generated.

Эти дымовые газы подаются в реактор 4 для термокрекинга газообразных продуктов пиролиза. These flue gases are fed to the reactor 4 for thermal cracking of gaseous pyrolysis products.

Реактор для термокрекинга газообразных продуктов пиролиза изображен на фигуре 4. Реактор имеет вертикальный корпус 1 с рубашкой 2, в которую подаются дымовые газы с температурой 1100–1200°С. Корпус имеет штуцер 3 для входа газообразных продуктов пиролиза и штуцер 4 для выхода синтез – газа. Реактор также имеет узел 5 для загрузки угля, в качестве которого используется часть кокса, полученного в реакторе ля пиролиза 3. The reactor for thermal cracking of gaseous pyrolysis products is shown in figure 4. The reactor has a vertical housing 1 with a jacket 2, which is fed with flue gases with a temperature of 1100-1200 ° C. The body has a fitting 3 for the inlet of gaseous pyrolysis products and a fitting 4 for the synthesis gas outlet. The reactor also has a unit 5 for charging coal, which is part of the coke obtained in the pyrolysis reactor 3.

Реактор для термокрекинга газообразных продуктов пиролиза работает следующим образом. The reactor for thermal cracking of gaseous pyrolysis products operates as follows.

В корпус 1 реактора для гетерогенного термокрекинга через узел 5 загружается кокс, полученный в реакторе для пиролиза. Через штуцер 3 в реактор для гетерогенного термокрекинга подаются газообразные продукты пиролиза, которые фильтруются через слой кокса. Слой кокса нагревается дымовыми газами с температурой 1100–1200°С. При этом температура слоя кокса достигает 850–1000°С. При такой температуре в слое кокса происходит химическое взаимодействие с газообразными продуктами пиролиза по следующим реакциям: The coke produced in the pyrolysis reactor is loaded into the vessel 1 of the reactor for heterogeneous thermal cracking through unit 5. Gaseous pyrolysis products are fed into the reactor for heterogeneous thermal cracking through the nozzle 3, which are filtered through a layer of coke. The coke layer is heated by flue gases with a temperature of 1100–1200 ° C. In this case, the temperature of the coke bed reaches 850–1000 ° С. At this temperature, a chemical interaction with gaseous pyrolysis products occurs in the coke layer according to the following reactions:

CO2 + C → 2 CO CO 2 + C → 2 CO

H2O + C → CO + H2 H 2 O + C → CO + H 2

C4H4O2 → 2 CO + 2 H2 C 4 H 4 O 2 → 2 CO + 2 H 2

CH2O2 + C → 2 CO + H2 CH 2 O 2 + C → 2 CO + H 2

C3H6O3 → 3 CO + 3 H2 C 3 H 6 O 3 → 3 CO + 3 H 2

C3H6O → CO + 3 H2 + 2 C C 3 H 6 O → CO + 3 H 2 + 2 C

C5H4O2 → 2 CO + 2 H2 + 3 CC 5 H 4 O 2 → 2 CO + 2 H 2 + 3 C

Степень гетерогенного разложения газообразных продуктов зависит как от температуры в зоне их контакта с коксом, так и от времени пребывания газообразных продуктов пиролиза в этой зоне. The degree of heterogeneous decomposition of gaseous products depends both on the temperature in the zone of their contact with coke and on the residence time of gaseous pyrolysis products in this zone.

Экспериментально доказано, что при температуре в слое кокса 1000°С и времени контакта кокса с газообразными продуктами порядка 4 секунд происходит практически полное преобразование газообразных продуктов пиролиза в синтез-газ. Реакционная способность кокса при такой температуре настолько высока, что практически весь объем СО2 преобразуется в СО. It has been experimentally proven that at a temperature in the coke layer of 1000 ° C and a contact time of coke with gaseous products of about 4 seconds, an almost complete transformation of gaseous pyrolysis products into synthesis gas occurs. The reactivity of the coke at this temperature is so high that virtually the entire volume of CO 2 is converted to CO.

При более низкой температуре увеличение коэффициента преобразования может быть достигнуто путем увеличения толщины слоя кокса и увеличения времени пребывания газообразных продуктов в слое кокса. At lower temperatures, an increase in conversion efficiency can be achieved by increasing the thickness of the coke bed and increasing the residence time of the gaseous products in the coke bed.

Полученный в результате термокрекинга синтез газ может быть использован по различному назначению, в том числе для производства искусственного жидкого топлива. The synthesis gas obtained as a result of thermal cracking can be used for various purposes, including for the production of artificial liquid fuel.

Таким образом, в предлагаемом способе производства синтез-газа обеспечивается увеличение его выхода за счет применения стадии пиролиза и исключения наличия в синтез газе балласта в виде азота, а также обеспечивается высокая энергоэффективность процесса, т.к. дымовые газы, полученные при сжигании части кокса, последовательно используются для энергообеспечения термокрекинга газообразных продуктов пиролиза, пиролиза и окислительной торрефикации биоотходов.Thus, the proposed method for the production of synthesis gas provides an increase in its yield due to the use of the pyrolysis stage and the elimination of the presence of ballast in the synthesis gas in the form of nitrogen, and also provides a high energy efficiency of the process, because flue gases obtained by burning part of the coke are sequentially used to provide energy for thermal cracking of gaseous products of pyrolysis, pyrolysis and oxidative torrefaction of biowaste.

Claims (1)

Способ производства синтез-газа из биоотходов, заключающийся в последовательных стадиях окислительной торрефикации биоотходов в реакторе с кипящим слоем, после чего из полученной газовой смеси отделяется твердая фракция, а газовая смесь подвергается термокрекингу при пропускании через слой углеродистого материала при температуре 600-1200°С, отличающийся тем, что для увеличения выхода синтез-газа торрефикация биоотходов осуществляется с помощью дымовых газов из зоны пиролиза с температурой 500-600°C, с получением полукокса и газовой смеси, после чего из полученной газовой смеси отделяется полукокс, который направляется в реактор пиролиза полукокса, обогреваемый горячими дымовыми газами с температурой 850-1000°C после использования дымовых газов для обогрева реактора для термокрекинга с получением кокса и газообразных продуктов пиролиза, часть полученного кокса поступает на сжигание кокса с генерацией дымовых газов и подачей их в реактор термокрекинга, другая часть кокса используется в качестве углеродистого материала в реакторе для термокрекинга, обогреваемого дымовыми газами с температурой 1100-1200°C, где газообразные продукты пиролиза пропускают через слой углеродистого материала с преобразованием газообразных продуктов пиролиза в синтез-газ.A method for the production of synthesis gas from biowaste, which consists in successive stages of oxidative torrefaction of biowaste in a fluidized bed reactor, after which a solid fraction is separated from the resulting gas mixture, and the gas mixture is subjected to thermal cracking when passing through a layer of carbonaceous material at a temperature of 600-1200 ° C, characterized in that, to increase the yield of synthesis gas, torrefaction of biowaste is carried out using flue gases from the pyrolysis zone with a temperature of 500-600 ° C, with the production of char and a gas mixture, after which semi-coke is separated from the resulting gas mixture, which is sent to the pyrolysis reactor of semi-coke heated by hot flue gases with a temperature of 850-1000 ° C after using flue gases to heat the reactor for thermal cracking to obtain coke and gaseous pyrolysis products, part of the coke obtained is fed to the combustion of coke with the generation of flue gases and feeding them into the thermal cracking reactor, the other part of the coke used in as a carbonaceous material in a thermal cracking reactor heated by flue gases with a temperature of 1100-1200 ° C, where the gaseous pyrolysis products are passed through a layer of carbonaceous material to convert the gaseous pyrolysis products into synthesis gas.
RU2020140880A 2020-12-11 2020-12-11 Method for producing synthesis gas from biowaste RU2756160C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140880A RU2756160C1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Method for producing synthesis gas from biowaste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140880A RU2756160C1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Method for producing synthesis gas from biowaste

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756160C1 true RU2756160C1 (en) 2021-09-28

Family

ID=77999813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140880A RU2756160C1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Method for producing synthesis gas from biowaste

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756160C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110173888A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Jacqueline Hitchingham Pretreatment of biomass feed for gasification
US8636923B2 (en) * 2010-10-29 2014-01-28 Enerkem, Inc. Production of synthesis gas by heating oxidized biomass with a hot gas obtained from oxidation of residual products
DE102016214242A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 Thyssenkrupp Ag Plant and process for the conversion of carbonaceous fuels into synthesis gas
WO2019054868A8 (en) * 2017-09-14 2019-06-06 Torrgas Technology B.V. Process to prepare a char product and a syngas mixture
RU2718051C1 (en) * 2019-11-05 2020-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» Method of oxidative torrefaction of bio-wastes in fluidized bed

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110173888A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Jacqueline Hitchingham Pretreatment of biomass feed for gasification
US8636923B2 (en) * 2010-10-29 2014-01-28 Enerkem, Inc. Production of synthesis gas by heating oxidized biomass with a hot gas obtained from oxidation of residual products
DE102016214242A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 Thyssenkrupp Ag Plant and process for the conversion of carbonaceous fuels into synthesis gas
WO2019054868A8 (en) * 2017-09-14 2019-06-06 Torrgas Technology B.V. Process to prepare a char product and a syngas mixture
RU2718051C1 (en) * 2019-11-05 2020-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» Method of oxidative torrefaction of bio-wastes in fluidized bed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Niu et al. Oxygen gasification of municipal solid waste in a fixed-bed gasifier
US4385905A (en) System and method for gasification of solid carbonaceous fuels
CN102703131B (en) Two-stage gasification method and gasification device for fuels with wide size distribution
CN102530859B (en) External-heating-type microwave plasma gasification furnace and synthesis gas production method
EP1312662A2 (en) Biomass gasification process, and apparatus, and their applications
KR100993908B1 (en) Method of transforming combustible wastes into energy fuel and Gasification system of combustible wastes
CN101100621A (en) Method and device for preparing biomass hydrogen-rich combustion gas
WO2007081296A1 (en) Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste
CN115210503A (en) System and method for pyrolysis
Akhator et al. Design and development of a small-scale biomass downdraft gasifier
RU2359011C1 (en) Method of solid fuel conversion and installation to this end (versions)
CN110616089B (en) Gasification device for producing synthesis gas from high-moisture organic material
CN102746902A (en) Gasification method of organic wastes and special gasification furnace
Yoo et al. Co-gasification characteristics of palm oil by-products and coals for syngas production
RU2346026C2 (en) Method of sng and coal char obtaining by pyrolysis reaction of biomass
Cai et al. Two-stage pyrolysis/gasification and plasma conversion technology for the utilization of solid waste
RU2756160C1 (en) Method for producing synthesis gas from biowaste
JP4731988B2 (en) Gasification method and apparatus for carbonaceous resources
KR101097443B1 (en) Method of transforming combustible wastes into energy fuel and Gasification system of combustible wastes
Kluska et al. Comparison of downdraft and updraft gasification of biomass in a fixed bed reactor
RU2718051C1 (en) Method of oxidative torrefaction of bio-wastes in fluidized bed
JP3850431B2 (en) Pyrolysis gasification method and pyrolysis gasification apparatus
JP3559163B2 (en) Gasification method using biomass and fossil fuel
RU2763291C1 (en) Method for producing a biocoal-based sorbent and thermal energy from sunflower husks and an installation for its implementation
EP4151706A1 (en) A method and a device to produce low-tar- and low-dust product gas