RU41307U1 - Установка получения газов различной теплотворной способности из нефтяных остатков - Google Patents
Установка получения газов различной теплотворной способности из нефтяных остатковInfo
- Publication number
- RU41307U1 RU41307U1 RU2004118035/22U RU2004118035U RU41307U1 RU 41307 U1 RU41307 U1 RU 41307U1 RU 2004118035/22 U RU2004118035/22 U RU 2004118035/22U RU 2004118035 U RU2004118035 U RU 2004118035U RU 41307 U1 RU41307 U1 RU 41307U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- gases
- installation
- oil residues
- calorific value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Industrial Gases (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Сущность данного технического решения (полезной модели) - получение на одной установке экологически чистых газов различного состава и теплотворной способности из нефтяных остатков путем парокислородной газификации и реформулирования первичного синтез-газа в метансодержащий. Установка получения искусственных газов различной теплотворной способности из нефтяных остатков включает газификацию сырья, очистку синтез-газа, метанирование его и извлечение СО, и отличается тем, что в установку включен конвертер-метанатор для превращения Hи СО в СОи СН. Получаемые газы могут служить топливом для газовых турбин и использоваться для других целей вместо природного газа.
Description
Полезная модель может быть использована в нефтеперерабатывающей и газовой промышленности. При переработке сернистых нефтей образуются тяжелые остатки с высоким содержанием серы, которые не могут быть использованы как котельное топливо. Переработка остатков в топливо с допустимым содержанием серы гидрогенезационными методами требует больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат и не нашла широкого применения.
Относительно простым способом переработки нефтяных остатков в экологически чистое топливо является их газификация с последующей очисткой от сернистых соединений [1, 2, 3]. Известны способы и установки газификации углей и нефтяных остатков путем паро-воздушной и парокислородной конверсии. Путем парокислородной конверсии углеводородов получают газ, состоящий в основном из H2, CO, CO2, Na [1, 2]. Такой синтез-газ имеет низкую теплотворную способность (10,5-12 МДж/м3) и высокотоксичен вследствии большого содержания в нем оксида углерода [4]. Этот газ обычно сжигают в топках паровых котлов.
В настоящее время наиболее эффективное применение газа в энергетике -это использование его в газовых (ГТУ) и парогазовых установках (ПТУ). Все выпускаемые в Украине и во всем мире газовые турбины рассчитаны на использование природного газа и жидкого топлива - керосиногазойлевых фракций нефти. ГТУ могут работать и на низкокалорийном газе, но при этом необходима некоторая модернизация турбины, в частности камеры сгорания. Однако при пуске и малых нагрузках необходимо использование более калорийного (высокой теплотворной способности) газа.
Известны способы и технологические установки получения высококалорийного искусственного газа, например процесс CRG Британской газовой корпорации [4], но они не приспособлены для работы в составе энергетических парогазовых установок (ПГУ).
Предлагаемое нами техническое решение (полезная модель) дает возможность на одной установке получать газы различного состава в зависимости от потребности, и этим минимизировать энергетические затраты на их получение. В ПГУ может подаваться газ низкой или повышенной теплотворной способности (калорийности), получаемый смешением газов из различных аппаратов.
Все печи и котлы НПЗ рассчитаны на сжигание высококалорийного нефтезаводского газа. Такой газ получается на предлагаемой установке путем реформулирования первичного синтез-газа в метансодержащий, используя освоенные в промышленности технологические процессы.
Работа установки поясняется представленной схемой. Нефтяной остаток, например гудрон или битум, подается в эмульгатор 1, куда подается также вода, в котором образуется водно-гудроновая эмульсия. Полученная эмульсия поступает в
газификатор 2, в который подается также технический кислород (95-98% О2). В газификаторе под давлением 2-3 МПа происходит частичное окисление и газификация нефтяного остатка. Газ при температуре 1000-1300°С выходит из газификатора и поступает в котел-утилизатор 3. где генерируется насыщенный пар давлением до 7-13 МПа в зависимости от типа паровой турбины ПГУ. Синтез-газ с температурой около 150°С подается в скруббер 4, где прямым контактом с водой охлаждается до 35-40°С и отмывается от твердых частиц (золы и сажи). Охлажденный газ подается в абсорбер H2S 6, орошаемый абсорбентом, поглощающим сероводород и другие сернистые соединения. Насыщенный сорбент регенерируется в десорбере 7. Абсорбентом могут быть этаноламины, N-метилпироллидон и другие вещества. Очистка газа может производиться одним из способов, применяемых в газовой и химической промышленности, которые обеспечивают остаточное содержание серы. удовлетворяющее санитарным нормам, техническим условиям для газовых турбин и требованиям, обеспечивающим длительную работу катализаторов метанирования. Этим требованиям удовлетворяют моно- и диэтаноламиновая очистка, процессы "Селекон", "Пуризол" и некоторые другие. При метанировании синтез-газа на низкотемпературном высокоактивном катализаторе может быть дополнительно установлен адсорбер H2S с оксидом цинка. Очищенный газ (см. таблицу) состоит в основном из водорода и оксида углерода, низшая теплотворная способность его - 11,4 МДж/м3.
Продукты газификации нефтяных остатков обычно содержат механические примеси в виде твердых частиц, состоящих на 90-95% из сажи и на 10-15% из золы [1]. При рециркуляции сажи из отстойника 5 в газификатор 2 и ее газификации состав твердого остатка изменяется. Накапливается минеральная часть, в результате чего содержание золы в остатке увеличивается до 20-30%. Поэтому часть воды, содержащей растворенные соли и твердые частицы, должна отводиться на установку обработки сточных вод.
При получении среднекалорийного газа, очищенный в абсорбере H2S 6 синтез-газ (или часть его) подогревается до 300°С, что необходимо для начала реакции, и поступает в конвертер-метанатор 8, куда подается также необходимое количество пара. Наиболее рационально использовать смешанный среднетемпературный катализатор конверсии и метанирования, не требующий глубокой очистки от сернистых соединений. В конвертере-метанаторе при температуре 400-450°С на катализаторе включающем оксиды железа, хрома, никеля протекают реакции:
СО+3Н2⇔СН4+Н2O
СО+Н2O⇔СО2+Н2
СО2+4Н2⇔СН4+2Н2O
2СО+2Н2⇔СН4+СО2
Эти реакции экзотермичны с большим выделением теплоты. Поэтому в установку включен конвертер-метанатор с внутренним охлаждением в трубчатых пучках с
получением насыщенного пара. В результате реакций практически весь водород идет на образование метана, а оставшийся СО конвертируется в СО2. Полученный газ (см.таблицу) состоит в основном из CH4 и СО2, низшая теплотворная способность его - 19,8 МДж/м3. Такой среднекалорийный газ с небольшим содержанием водорода может использоваться в ГТУ, любых печах и котлах.
Если же требуется получить искусственный газ - заменитель природного газа (ЗПГ), близкий по составу к природному, то газ после аппарата 8 направляется в диэтаноламиновый абсорбер 9, где из него извлекается СО2, и остается в основном метан (см. таблицу), низшая теплотворная способность его - 34, МДж/м3, т.е. он является полноценным заменителем природного газа. Такой газ может направляться не только в газовую сеть НПЗ, но и в городскую сеть природного газа или в магистральный газопровод. Регенерация сорбента происходит в десорбере СO2 10, с верха которого отводится углекислый газ (СО2).
Полезность представленной модели заключается в том, что осуществляется переработка сернистых нефтяных остатков в экологически чистый газ с положительным экономическим эффектом, что приводит к существенному снижению вредных выбросов в окружающую среду.
Таблица. Состав газов, % | ||||
компоненты | 1 | 2 | 3 | 4 |
Н2 | 47,5 | 48,3 | 0,9 | 1,5 |
СО | 48,0 | 49,0 | 0,03 | 0,05 |
СO2 | 2,5 | 1,1 | 43,4 | 2,0 |
СН4 | 1,0 | 1,0 | 55,0 | 95,4 |
N2 | 0,5 | 0,6 | 0,67 | 1,05 |
Н2S | 0,5 | - | - | - |
1-после скруббера, 2-после абсорбера, 3-после метанатора, 4-после извлечения СО2
СПИСОК ССЫЛОК
1. Парогазовые установки с внутрицикловой газификацией топлива и экологические проблемы энергетики /Масленников В.М., Выскубенко Ю.А., Смитсон Г.Р. и др. // М.: Наука. 1983. - 264 с.
2. Справочник азотчика (изд. 2-е) М.: Химия. 1986 - 512 с.
3. Кособокова Э.М., Березенец А.П. К разработке стратегии энергосбережения на предприятиях нефтепереработки // Химия и технология топлив и масел. 2001. №1. с.6-8.
4. Степанов А.В. Получение водорода и водородсодержащих газов. - Киев: Наукова думка 1982. - 312 с.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118035/22U RU41307U1 (ru) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | Установка получения газов различной теплотворной способности из нефтяных остатков |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118035/22U RU41307U1 (ru) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | Установка получения газов различной теплотворной способности из нефтяных остатков |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU41307U1 true RU41307U1 (ru) | 2004-10-20 |
Family
ID=48232075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004118035/22U RU41307U1 (ru) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | Установка получения газов различной теплотворной способности из нефтяных остатков |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU41307U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2668043C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения синтез-газа |
RU2688614C1 (ru) * | 2018-08-24 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения синтез-газа |
RU2688737C1 (ru) * | 2018-08-24 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения синтез-газа |
RU2815429C1 (ru) * | 2023-09-26 | 2024-03-14 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Установка с газогенератором для получения водорода в химических циклах с сепарацией диоксида углерода |
-
2004
- 2004-06-17 RU RU2004118035/22U patent/RU41307U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2668043C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения синтез-газа |
RU2688614C1 (ru) * | 2018-08-24 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения синтез-газа |
RU2688737C1 (ru) * | 2018-08-24 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения синтез-газа |
RU2815429C1 (ru) * | 2023-09-26 | 2024-03-14 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Установка с газогенератором для получения водорода в химических циклах с сепарацией диоксида углерода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2190950T3 (en) | Method and apparatus for production of liquid biofuel from solid biomass | |
AU2007344439B2 (en) | Method and installation for generating electric energy in a gas/steam turbine power plant | |
Ptasinski | Thermodynamic efficiency of biomass gasification and biofuels conversion | |
CN101434879B (zh) | 以焦炉煤气和煤为原料制甲醇合成气和压缩天然气的方法 | |
US20150376519A1 (en) | Energy efficient gasification based multi generation apparatus employing advanced process schemes and related methods | |
US20080098654A1 (en) | Synthetic fuel production methods and apparatuses | |
Simell et al. | Clean syngas from biomass—process development and concept assessment | |
US20080103220A1 (en) | Synthetic fuel production using coal and nuclear energy | |
JPH05524B2 (ru) | ||
CA2741987A1 (en) | Method and apparatus for producing liquid biofuel from solid biomass | |
Leimert et al. | Combining the Heatpipe Reformer technology with hydrogen-intensified methanation for production of synthetic natural gas | |
US11148948B2 (en) | Gasification of disulfide oil to produce hydrogen and carbon monoxide (syngas) | |
RU41307U1 (ru) | Установка получения газов различной теплотворной способности из нефтяных остатков | |
JP6173333B2 (ja) | バイオメタンの製造方法 | |
de Jong | Sustainable hydrogen production by thermochemical biomass processing | |
JPH05523B2 (ru) | ||
CN112126469B (zh) | 一种联产燃油和天然气的igcc联合循环发电方法 | |
CN103031154A (zh) | Bgl气化炉或碎煤加压熔渣气化炉直连非催化部分氧化炉制取合成气或氢气的方法及装置 | |
Kim et al. | Production of a Clean Hydrogen‐Rich Gas by the Staged Gasification of Biomass and Plastic Waste | |
CN110628478B (zh) | 加压移动床煤制天然气联产燃油芳烃方法 | |
Kumar et al. | A review on wood downdraft gasifier plant design for Biomethane gas production | |
RU2785188C1 (ru) | Способ получения синтетических углеводородов при энергетической утилизации твердых органических соединений | |
CN218089447U (zh) | 合成气能化共轨碳中和系统 | |
Xu et al. | Modeling and comprehensive analysis for novel food waste gasification-based hydrogen production process | |
UA65119A (en) | A method for preparation of high-calorific gas synthesis of oil remains |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090618 |