SE1051371A1 - Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur - Google Patents
Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur Download PDFInfo
- Publication number
- SE1051371A1 SE1051371A1 SE1051371A SE1051371A SE1051371A1 SE 1051371 A1 SE1051371 A1 SE 1051371A1 SE 1051371 A SE1051371 A SE 1051371A SE 1051371 A SE1051371 A SE 1051371A SE 1051371 A1 SE1051371 A1 SE 1051371A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- reactor
- steam
- carburettor
- temperature
- stage
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 2
- 238000010744 Boudouard reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- -1 on the one hand Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
- C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
- C10B49/06—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated according to the moving bed type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- 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
- C10J3/14—Continuous processes using gaseous heat-carriers
-
- 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
- C10J3/16—Continuous processes simultaneously reacting oxygen and water with the carbonaceous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
- C10J3/36—Fixed grates
-
- 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
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/485—Entrained flow gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/721—Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
-
- 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
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/09—Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means
-
- 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
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/152—Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0903—Feed preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
- C10J2300/092—Wood, cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/094—Char
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0956—Air or oxygen enriched air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0973—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1625—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with solids treatment
- C10J2300/1637—Char combustion
-
- 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
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-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
- 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
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
En förgasare beskrivs som kombinerar två reaktorer och som utnyttjar externt ge-nererad förupphettad ånga av hög temperatur som insprutas till den första reak-torn, där upphettningsbehovet för förgasning täcks av kännbart värme från ångan.Förgasaren kan producera syntesgas med medelhögt och högt lågt värmevärde(LCV). Den första reaktorn är en förgasningssektion med fast bädd där grovkornigtråmaterial förgasas, och den andra reaktorn är en förgasningssektion med ström-mande (entrained) bädd där vätskeformigt och f1nkornigt råmaterial förgasas. Fastgrovkornigt råmaterial befrias först från flyktiga komponenter i den första fast-bäddsreaktorn i förgasaren med hjälp av högtemperaturånga, och utsätts därefter iden andra reaktorn för en högre temperatur som är tillräcklig för att crackning och destruering av tjäror och oljor. Aktivt kol kan framställas som samtidig produkt. Förgasaren kan användas medolika fasta och flytande råmaterial. Förgasaren har förmåga att förgasa dessa olika råmaterial samtidigt.
Description
2 Tillämpningen av teknologin med partiell förbränning av inkommande kolhaltiga material är vida utbredd. Med hjälp av denna teknologi erhålls den icke brännbara gasen C02, och, eftersom den ej avlägsnas, leder detta till en utspädd syntesgas, och LCV (low caloric value - lågt värmevärde, ett mått på den torra gasmassans för- bränningsvärde) för den framställda syntesgasen blir begränsat. Närvaro av C02 som erhålles som resultat från partiell förbränning (oxidation) leder dessutom till ett litet partialtryck för de andra gasslagen, som inte är gfnnsamt för andra värde- fulla förgasningsreaktioner, som t.ex. vattengasskift-reaktionen. Vätehalten i syn- tesgasen kommer därmed att påverkas negativt.
Iden att tillföra det mesta av den för förgasningsprocessen erforderliga energin med användning av kännbart värme har nyligen undersökts, och positiva resultat har utvisats. US 2004/ 0060236 Al beskriver tex. ett ekonomiskt småskaligt förgas- ningssystem för förgasning av fast bränsle till pyrolysgas, varvid upphettad blandad gas av ånga och luft införs i en reformer tillsammans med pyrolysgas som ger en reformerad orenad gas med hög temperatur. Den blandade gasen av luft och ånga upphettas företrädesvis till minst 300°C, och ännu hellre minst 400°C. Vilken typ som helst av värmeväxlare eller uppvärmningsanordning kan användas som luft/ ång-upphettningsanordning för upphettning av den blandade gasen av luft och ånga.
US 6 837 910 beskriver en anordning och metod för förgasning av flytande eller fast bränsle, varvid en upphettad blandad gas av ånga och luft införs in i minst en av det termiska sönderdelningsområdet för det fasta eller flytande bränslet och refor- meringsområdet för den termiskt sönderdelade gasen. Den blandade gasen av luft och ånga upphettas till en temperatur av minst 700°C, och ännu hellre högre än 800°C.
Andra kända system som utnyttjar luft/ ånga/ syre med hög temperatur, så hög som 1000°C, för en biomassa/avfallsförgasningsprocess har även använts (Lucas C., Szewczyk D., Blasiak W., Mochida S., High Temperature Air and Steam Gasification of Densified Biofuels, Bíomass and Bioenergi, vol. 27, nr. 6, december 2004, s. 563-575). En väterik gas fri från förkolnad substans (char) där processen utförs med endast ånga vid en temperatur på 1000°C och vid ett konventionellt tryck på 3 ca 1 atmosfär har föreslagits av Ponzio Anna, Yang Weihong, Lucas C, Blaziak W, i Development of a Thermal Homogenous Gasifier System using High Temperature Agent, CLEAN AIR - International Journal on Energi for a Clean Environment, vol. 7, nr 4, 2007.
I US 2003 / 0233788 Al beskrivs en metod för förgasning av kolhaltiga material till bränslegaser. Den omfattar bildning av en sammansättning av ultrasuperupphettad ånga (USS) huvudsakligen innehållande vattenånga, koldioxid och höggradigt reak- tiva fria radikaler därav, vid en hög temperatur om ca. 1316°C till ca 2760°C. USS- sammansättningen, som omfattar en högtemperaturflamma, bringas i kontakt med ett kolhaltigt material för snabb förgasning/reformering därav. USS bildas genom förbränning av ett väsentligen askfritt bränsle med "artificiell luft" omfattande anri- kad syrgas och vattenånga, varvid den "artificiella luften" utgör minst ca. 60 mol- procent. Förhållandet syrezbränsle måste regleras så att sot inte bildas. Använd- ningen av anrikad syrgas vid metoden kommer uppenbart att öka driftkostnaderna för metoden.
Enligt US 2003 / 0233788 A1 har förgasning med endast ånga undersökts och an- vänts kommersiellt sedan 1950-1960. På grund av det begränsade värmet i ångan inbegriper emellertid de problem som är förknippade med förgasning med endast ånga att endast låga reaktionstemperaturer kan uppnås, dvs. typiskt mindre än 8 1 5°C, där långa uppehållstider och hög energiförbrukning råder.
All känd teknik som nämnts ovan utnyttjar endast enstegsreaktorer, antingen en förgasare med fast bädd eller med fluidiserad bädd.
Det är känt att den termiska omvandlingen av biomassa / avfall / kol kan förstås som omfattande två huvudsakligen höggradigt endoterma steg: avspaltning av flyktiga komponenter respektive omvandling av förkolnad substans. Såsom påvisats i tidi- gare studier kommer 90% av det flyktiga innehållet i den totala vikten av biomassa att frisättas omedelbart om den skulle uppvärmas till över 600°C. Det andra steget är omvandling av förkolnad substans. För att få aska fri från förkolnad substans, d.v.s. 100% omvandling av förkolnad substans, erfordras en mycket högre tempera- 4 tur för den termiska omvandlingen av förkolnad substans. Vanligen bör denna temperatur vara högre än 1000°C, beroende på asksmältpunkten.
Förgasare av typen med fast bädd används i stor omfattning i småskalig energipro- duktion (< 10 MWth) tack vare dess mycket enkla konstruktion och drift. Det har framkommit att om utformningen av en förgasningsreaktor med fast bädd följer ovanstående två steg skulle den vara mer effektiv ur många synvinklar.
Det finns omfattande studier på detta arbetssätt för förgasare med fast bädd. Se- kundär luftinsprutning i förgasaren används ofta. Exempelvis rapporterade Pan et al. (Y.G. Pan, X. Roca, E. Velo och L. Puigjaner, i Removal of tar by secondary air injection in fluidized bed gasification of residual biomass and coal, Fuel 78 (1999)(14), s. 1703-1709) 88,7 vikt-% tjärminskning genom insprutning av sekun- där luft just ovanför punkten för biomassans inmatning i den fluidiserade bädden vid en temperatur på 840-880°C.
Narv et al. (Biomass gasification With air in an atmospheric bubbling fludized bed.
Effect of six operational variables on the quality of produced raw gas, Industrial and Engineering Chemistry Research 35 (1996) (7), s. 2110-2120) utförde sekundär luft- insprutning i fribordet hos en förgasare med fluidiserad bädd och observerade en temperaturökning om ca 70°C som resulterade i en tjärminskning från 28 till 16 g/Nmß.
The Asian Institute of Technologf (AIT), Thailand modifierade en biomassaförgasare vilket resulterade i bränslegas med en tjärbildning på ca 50 mg/ Nm3, vilket är ca 40 gånger mindre än en enstegsreaktor under liknande driftförhållanden (T.A. Milne och R.J. Evans, Biomass Gasification ”Tars”: Their Nature, Formation and Conver- sion. NREL, Golden, CO, USA, rapport nr NREL/TP-570-25357 (1988). Detta kon- cept involverar en nedströmsförgasare (doWndraft) med luftintag i två nivåer. Den bildade tjäran vid biomassapyrolysprocessen passerar genom en högtemperatur- bädd för resterande förkolnad substans vid botten och sönderdelas vid den förhöjda temperaturen.
Bhattacharya et al. rapporterade i A study on Wood gasification for low-tar gas pro- duction, Energy 24 (1999), s. 285-296 en liknande förgasare där förkolnad sub- stans bildad inuti själva förgasaren fungerade som ett filter som ytterligare betydligt reducerade tjärbildningen vid 19 mg/ Nmß högre CO- och Hg-koncentration i bräns- legasen.
Cao et al. rapporterade i A novel biomass air gasification process for producing tar- free higher heating value fuel gas, Fuel Processing Technology 87 (2006) 343-353 ett arbete avseende en reaktor i två områden med fluidiserad bädd. I detta arbete insprutades en understödjande bränslegas och andra luftström i reaktorns övre område för minskning av tjärkompositionerna. Experimentella resultat utvisade ett värmevärde på ca 5 MJ/ Nmß.
US 6 960 234 beskriver en mångfasetterad förgasare och relaterade metoder. Det år en förgasare som kombinerar en sektion med förgasning i fast bädd och en sektion med förgasning i flöde (entrained floW). Aktivt kol kan bildas den övre sektionen med fast bädd och i sektionen med förgasning i flöde.
US 6 647 903 beskriver ett förfarande och anordning för generering och använd- ning av brännbar gas med användning av en förgasare omfattande första och andra reaktionssektioner, varvid oxiderande gas införs i båda sektionerna. Uppfinningen arbetar på ett sätt som underlättar tjärdestruering och som samtidigt ger bränsle- gasprodukterna H2 och CO. Därutöver kan viss mängd metan även bildas. Vid vissa arbetssätt kan aktivt kol bildas.
JP 6256775 beskriver fullständig förgasning av organiskt material i två steg för me- tansyntes, varvid organiskt material i en förgasningsprocess i ett första steg förga- sas i närvaro av ånga och syre, och, i en förgasningsprocess i ett andra steg förga- sas gasformigt oreagerat material och tjärgas förgasas vid en högre temperatur än i förgasningsprocessen i det första steget. En förgasare omfattande två steg beskrivs även. För att begränsa passage av fast kolhaltigt material från förgasningsprocessen i det första steget till förgasningsprocessen i det andra steget, kan passagen mellan de två stegen vara insnävad, eller ett filter kan vara beläget mellan de två stegen.
Förgasaren inbegriper två inlopp för syre och ånga, ett i det första steget och det andra i det andra steget. Ändamålet med sekundär syre/ luft- och/ bränsle-insprutning i ovannämnda studier är att öka temperaturen i fribordet för att sönderdela tjäran, och förbättra ångre- formeringsreaktionen. Insprutningen av sekundär luft ökar emellertid inte endast halten av utspädande komponenter, särskilt kväve, utan minskar även det bränn- bara innehållet som genereras av förgasningen. Detta resulterar i en minskning av lågt värmevärde (LCV) för de framställda gaserna. Insprutning av sekundär luft gör det dessutom svårare att reglera produktgasens sammansättning.
US 6 960 234 som nämns ovan anger även att förgasning med fast bädd kräver grovkorniga bränslen (typiskt 1A" till 2" i diameter) och att begränsande tekniska särdrag för förgasning med fast bädd inkluderar: överföring av tjära och olja i syn- tesgasen; svårighet att använda finkornigt kol / bränsle eftersom de tenderar sätta igen tomrummen mellan de grovkorniga bränslena i den fasta bädden; och svårig- het att använda flytande kolväteråmaterial.
För att kunna framställa brännbara gaser med medelhögt och högt lågt värmevärde (LCV) och kunna förgasa både fasta och flytande/finkorniga råmaterial samtidigt, och även framställa andra värdefulla material, såsom aktivt kol, föreslås här en ny fastbäddsförgasare. Förgasaren definieras i patentkrav l. En metod att förgasa ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial med användning av en tvåstegsförgasare med två reaktorer för erhållande av syntesgas, valfritt tillsammans med aktivt kol, där inget syre matas till reaktorn i första steget, utan endast förupphettad ånga med en tem- peratur om minst 700°C beskrivs även och anges i patentkraven. Metoden anges i patentkrav 4.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN För en tvåstegsförgasare enligt känd teknik, som beskrivs i JP 6256775 och som anges i ingressen i patentkrav 1 som omfattar: en första reaktor försedd med ett inlopp för ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial, ett första inlopp för ånga; och en andra reaktor försedd med ett andra inlopp för ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre; och ett utlopp för syntesgas; varvid den första och andra reaktorn är se- parerade genom ett område med en förträngning med reducerat tvärsnitt för be- 7 gränsning av passage av oreagerad fast kolhaltig substans från den första reaktorn till den andra reaktorn, varvid den första reaktorn har förmåga att drivas vid en temperatur på minst 600°C, och varvid den andra reaktorn har förmåga att drivas vid en högre temperatur, har ovannämnda ändamål uppfyllts med hjälp av de tek- niska särdragen enligt den kännetecknande delen av nämnda patentkrav, enligt vilken den andra reaktorn är den nedre reaktorn, den första reaktorn är den övre reaktorn, ett galler anordnat vid den nedre änden av den första reaktorn, nämnda första inlopp för ånga är beläget nära den första reaktorns botten, så att förupphet- tad ånga med en temperatur om minst 700°C kan inmatas till första reaktorn ned- ifrån under gallret via nämnda inlopp, varvid nämnda första reaktor är försedd med ett utlopp för syntesgas, den andra reaktorn är försedd med ett inlopp för ett finkornigt fast kolhaltigt råmaterial och/ eller ett flytande kolhaltigt råmaterial, var- vid nämnda andra inlopp för ånga är beläget nära den andra reaktorns botten, så att förupphettad ånga med en temperatur om minst 700°C, valfritt tillsammans med förupphettad luft eller syre med samma temperatur, kan inmatas till den andra reaktorn nedifrån via inlopp nämnda inlopp, och ett andra område med för- trängning med reducerat tvärsnitt är anordnat vid den andra reaktorns bottenände.
Enligt en aspekt avser uppfinningen följaktligen en tvåstegsförgasare enligt ovan.
I förgasaren enligt uppfinningen möjliggörs samtidig förgasning av fast grovkornigt material, å ena sidan, och fast finkornigt och/ eller flytande material, å den andra.
Kolhaltigt grovkornigt material inmatas till den första reaktorn och kolhaltig (av- falls-) vätska och/ eller kolhaltigt finkornigt fast material inmatas till den andra re- aktorn.
I ytterligare en föredragen utföringsform av tvåstegsförgasaren leder ett eller flera, och företrädesvis samtliga inlopp för ånga, luft, syre och kolhaltig (avfalls-) vätska och/ eller kolhaltigt finkornigt fast material in i förgasaren tangentiellt i motsvaran- de delar av förgasaren, vilka delar har inre cirkulära tvärsnitt.
I ytterligare en föredragen utföringsform av tvåstegsförgasaren omfattar inloppen för kolhaltig (avfalls-) vätska och/ eller kolhaltigt finkornigt fast material minst två in- 8 lopp åtskilda med maximalt avstånd från varandra längs det invändiga cirkulära tvärsnittets omkrets.
Enligt en annan aspekt avser uppfinningen ett förfarande för förgasning av ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial, med användning av en tvåstegsförgasare med två reaktorer, en första respektive en andra, för framställning av syntesgas, valfritt till- sammans med aktivt kol. Ett sådant förfarande anges i patentkrav 4 och inbegriper följande steg: (a) ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial inmatas till reaktorn i det för- sta steget av förgasaren; (b) det grovkorniga kolhaltiga råmaterialet utsätts för ånga i reaktorn i det första steget vid en drifttemperatur på minst 600°C i reaktorn, för åstadkommande av förgasning av det kolhaltiga råmaterialet, vid vilket förfarande inget syre matas till det första stegets reaktor, utan endast förupphettad ånga med en temperatur på minst 700°C, och vilket förfarande vidare omfattar ett steg (c), där eventuella fasta och / eller flytande kolhaltiga material som erhållits från steg (b) ut- sätts för förupphettad ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre, i det andra ste- gets reaktor som arbetar vid en temperatur på minst 700°C för erhållande av valfri kombination av de följande produkterna: aktivt kol; CO; C02; och förbränningsvär- IT16.
Enligt en föredragen utföringsform omfattar förfarandet ett ytterligare steg (d), var- vid ett finkornigt fast kolhaltigt, och/ eller flytande kolhaltigt råmaterial samtidigt matas in till det andra stegets reaktor i förgasaren. I denna utföringsform kan följ- aktligen både ett grovkornigt råmaterial och ett finkornigt fast och/ eller flytande kolhaltigt råmaterial inmatas samtidigt in i förgasaren.
Enligt en annan föredragen utföringsform av förfarandet inmatas externt genererad förupphettad ånga med en temperatur på minst 700°C även in i reaktorn i det andra steget. Med denna utföringsform kan den interna förbränningen, även kallad partiell förbränning eller oxidation, i förgasaren hållas till ett minimum, eftersom den erforderliga energin tillförs från externt håll. Följaktligen erfordras inte tillförsel av luft eller syre för värmegenerering genom inre förbränning i denna utföringsform.
När luft eller syre ej tillförs reaktorn i det andra steget kan även utbytet av aktivt kol maximeras. 9 Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av förfarandet tillförs luft till den andra reaktorn (d.v.s. utöver högtemperaturångan). Med denna utföringsform kan syntesgas med särskilt hög kvalitet erhållas, eftersom kol omvandlas även till CO, och inte endast till aktivt kol. Beroende på förhållandet ånga/ luft kan intern för- bränning dessutom fortfarande undvikas (d.v.s. bildning av C02). Samtidigt kan förhållandet CO:aktivt kol även regleras genom reglering av förhållandet ånga/ luft.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av förfarandet används rent syre (istället för luft). Enligt denna utföringsform kan förfarandet användas för industri- ella ändamål. Behovet av separation av biprodukter minimeras även, och oönskad utspädning av den gasformiga produkten hålls till ett minimum.
Ytterligare utföringsformer och fördelar kommer att framgå ur den detaljerade be- skrivningen och patentkraven.
Uttrycken "intern förbränning", "partiell förbränning" och "partiell oxidation" har använts omväxlande att beteckna förbränning som sker inuti förgasaren.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 visar ett systemflödesdiagram som allmänt åskådliggör den uppfinnings- enliga förgasningsprocessen för biomassa och fast avfall.
Figur 2 visar en tvärsnittsvy av en utföringsform av förgasaren 21.
Figur 3 är en planvy över förgasaren enligt uppfinningen som visar den tangentiella insprutningen av flytande råmaterial via inloppen l9a och l9b.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN OCH FÖREDRAGNA UTFÖ- RINGSFORMER DÄRAV Förgasaren enligt uppfinningen kombinerar två reaktorer som utnyttjar insprutning av externt genererad förupphettad högtemperaturånga in i den första reaktorn, där upphettningsbehovet för förgasning tillgodoses av kännbart energi från ångan. För- gasaren kan producera en syntesgas med medelhögt och högt LCV. Den första reak- torn är förgasningssektion med fast bädd där det grovkorniga råmaterialet förgasas, och den andra reaktorn är en förgasningssektion med bädd i flöde (entrained bed) där flytande och finkornigt råmaterial förgasas. I förgasarens första reaktor med fast bädd avspaltas flyktiga komponenter från det fasta grovkorniga råmaterialet medelst högtemperaturånga, och därefter, i den andra reaktorn, utsätts det fasta grovkorniga råmaterialet för en högre temperatur tillräcklig för att crackning och destruering av tjäror och oljor.
Aktivt kol kan bildas som parallell produkt. Förgasaren kan användas med olika fasta och flytande råmaterial. Förgasaren har förmåga att förgasa sådana olika rå- material samtidigt.
Den bakomliggande iden till uppfinningen är att förgasaren 21 är separerad i två steg: ett första övre steg 3 för avspaltning av flyktiga komponenter, vilket första steg endast utnyttjar externt genererad förupphettad ren ånga av hög temperatur (före- trädesvis 700°C-1000°C), och ett andra nedre steg 4 för termisk omvandling av för- kolnad substans, som utnyttjar en förupphettad blandning med hög temperatur (företrädesvis 700-1600°C, ännu hellre 800-1200°C) av luft och ånga, syre och ånga, eller bara ånga, såsom visas i figur 1. Reaktorn 3 innefattar en fast bädd om- fattande galler 8.
I den första reaktorn 3 tillförs den energi som används för avspaltning av flyktiga material både från kännbart värme hos ångan som matas in i den första reaktorn via inlopp 7, och från den heta ström som kommer från den andra reaktorn genom området 20 med förträngning. Temperaturen i den första reaktorn regleras till en nivå på minst 600°C genom kvantitet av och temperatur hos ångan som matas in i nämnda reaktor.
I den första reaktorn 3 blandas högtemperaturånga med grovkornigt råmaterial (biomassa) 1 som kommer in genom inlopp 2. När biomassan upphettats av hög- temperaturångan sker avspaltningsprocessen av flyktigt material från enligt: kolhaltigt råmaterial värme från högtemperaturånga ( 1) ll íbflyktiga material (CmHn, C0, H2, C02, 02 etc.) + förkol- nad substans Samtidigt, på grund av närvaro av ånga, reagerar ånga med de flyktiga komponen- terna: CmHn + H20 <-> CO + H2 (2) CO + Hg0-> C02 + H2 (3) En liten mängd syre som frisätts från från pyrolysen (som sker i den första reaktorn, och även i den andra reaktorn när ett flytande och/ eller fast finkornigt råmaterial insprutas) och från den andra reaktorn 4 reagerar enligt följande: cmHn + (m/z + n/4)o2-> mco + n/2H2o (4) co + ßog -> cog (s) H2 + wog -> H20 (6) co + H2o-> co2+ H2 (7) Eftersom reaktortemperaturen i det första stegets reaktor 3 är reglerad till en nivå på minst 600°C, och uppehållstiden är reglerad, och gaserna i den första reaktorn befinner sig i en miljö som i mycket hög utsträckning saknar syre, så kommer even- tuell fast och/ eller flytande förkolnad substans bildad i den första reaktorn ej att reagera med några oxidationsmedel i nämnda reaktor. Eventuell fast och/ eller flytande förkolnad substans kommer istället följaktligen att falla ned i den andra reaktorn 4 genom gravitation.
I den andra reaktorn 4 tillförs den energi som används för processen för omvand- ling av förkolnad substans företrädesvis från kännbart värme hos blandningen av ånga och luft, och från partiell oxidation av förkolnad substans. För åstadkomman- de av omvandling fri från förkolnad substans bör temperaturen i den andra reak- torn vara högre än asksmältpunkten, för att bringa askan att bilda slagg. För trä- biomassa kan asksmåltpunkten normalt vara l300°C. Reaktorn 4 inbegriper en bädd i flöde (entrained bed) omfattande galler 5. 12 De huvudsakliga reaktionerna när det inte finns någon insprutning av annat råma- terial (flytande och finkorniga partiklar) är: Förgasning: C + 02 => C02 -393,5 kJ/mol (8) C+H20 => C0+H2+l31,3 kJ/mol (9) C + 2H20 => C02 +H2 +90,2 kJ/mol (10) - Partiell oxidation: C+O,502 => CO -110,5 kJ/mol (11) - Boudouard-reaktion: C + C02 => 2C0 -172,4 kJ/mol (12) - Vattengasskift: C0 +H20 => C02 +H2 -41,1 kJ/mol (13) - Metanering: C0 + 3H2 => CH4 + H20 -206,1 kJ/mol (14) - Hydrogenering: C +2H2 => CH4 -75 kJ/mol (15) När ett andra råmaterial (flytande och finkorniga partiklar) insprutas i den andra reaktorn kommer samtliga reaktioner från (1) till (15) att ske.
Många reaktioner sker samtidigt och det är svårt att kontrollera processen exakt såsom påpekats här. Genom noggrant val av processparametrarna (temperatur, uppehållstid och syre/ ång-förhållanden) är det enligt uppfinningen emellertid möj- ligt att maximera vissa önskade produkter, såsom aktivt kol och syntesgas.
Det aktiva kolet kan dessutom behandlas som en samframställning från termisk omvandling av kolbaserade material genom denna uppfinning. Framställningen av aktivt kol enligt känd teknik inkluderar vanligen två steg: förkolning av råmaterialet i frånvaro av syre vid hög temperatur (500-1000°C) för eliminering av maximala mängder syre och väte, samt aktivering av den förkolnade produkten vid en högre temperatur i närvaro av oxiderande gas såsom vatten, koldioxid eller bådadera. Ak- tiveringen skall utföras under väl kontrollerade förhållanden för erhållande av öns- kad omvandling. 13 Enligt uppfinningen förgasas först råmaterialet medelst ren ånga av hög temperatur (vid en nivå på minst 600°C) i den första reaktorn 3, varefter kolet företrädesvis ak- tiveras i den andra reaktorn 4 medelst högtemperaturånga.
Enligt uppfinningen, såsom visas allmänt i figur 1, erhålls högtemperaturånga, och valfritt luft eller syre (över 700°C), huvudsakligen genom användning av en regene- rativ värmeväxlare med bikakestruktur såsom förklarats i t.eX. EP 0 607 921, eller i den samtidigt under behandling varande PCT/ SE2009/ 050019, vilkas innehåll i relevanta delar införlivas häri genom hänvisning.
Figur 2 illustrerar en tvärsnittsvy av förgasaren 21. Kolhaltigt råmaterial 1 kommer in i reaktorn överst, genom ett inmatningsinlopp 2, och fortsätter nedåt medan det förflyttas genom den första reaktorn 3, passerar sedan gallret 8, kommer sedan in i andra reaktorn 4, och passerar sedan gallret 5 tills det blir en smält aska på botten 6. Råmaterialet kan inkludera biomassa, kol, kommunalt fast avfall, eller någon kombination därav. Partikelstorleken för det grovkorniga kolhaltiga råmaterialet 1 är typiskt från 0,5 cm till 1,8 cm, och företrädesvis från 0,5 till 1,2 cm.
I den första reaktorn 3 upphettas råmaterialet genom en kombination av kännbart värme medfört av högtemperaturångan (över 700°C), och kännbart värme som förs med av rökgaserna som erhålls genom oxidation av förkolnad substans och förgas- ning i den andra reaktorn 4. Högtemperaturånga som förs genom röret 7 för förgas- ning av råmaterialet i den första reaktorn kommer in i ett område med förträngning eller hals 20 genom en öppning (öppningar) l 1. Mängden högtemperaturånga som tillförs genom öppningen 7 ställs in så att temperaturen vid punkt 3 (första reak- torn) hålls mellan 600-900°C, och företrädesvis över 700°C. Vid punkten kring 8 (galler) kan, när luft eller syre inmatas till den andra reaktorn, en het förbrännings- flamma förekomma när överskottssyre brinner med pyrolysgaser som frisatts från råmaterialet 1, och från eventuellt flytande och / eller fast finkornigt råmaterial som inmatas in till den andra reaktorn.
Temperaturen i reaktor 3 regleras genom temperaturen och flödeshastigheten för ångan som insprutas från punkt 7, och temperaturen och kvantiteten hos 14 överskottssyre från reaktor 4. Uppehållstiden för råmaterialet 1 i reaktor 3 regleras huvudsakligen medelst gapet i gallret 8.
För att åstadkomma en god omblandning mellan förgasningsmedlen (ånga) med råmaterialet l är en hals 20 anordnad. Diametern för halsen är vanligen mindre än den för härden i reaktorn 3. Lutningen för den koniska delen 14 bör företrädesvis ligga kring 45-60°. Diametern för ånginsprutningsöppningen ll bör företrädesvis vara 2-3 gånger mindre än den för halsen 20.
Efter det att flyktiga komponenter har avspaltats från det grovkorniga kolhaltiga råmaterialet medelst högtemperaturånga i den första reaktorn 3, har det återståen- de fixerade kolet blivit aktivt kol, förkolnad substans och fast askmaterial, som fort- sätter förflytta sig nedåt genom gallret 8, kommer därefter in i en hals 20, sedan in i den andra reaktorn 4, där de oxideras och förgasas medelst en blandning av hög- temperatur-luft (eller -syre) och -ånga. När ingen luft eller syre inmatas med ångan in i reaktorn 4, sker ingen oxidation i reaktor 4, utan endast förgasning. Tempera- turen i den andra reaktorn 4 ökas ytterligare till en temperatur strax över askans mjukningspunkt för bränslet ifråga vid gallret 5. Röret 9 bär den förupphettade högtemperaturångan eller blandningen av högtemperaturluft (eller -syre) och -ånga till öppningen 10, som sedan kommer in i den andra halsen 18.
För träpelletar framställda av trä som vuxit i Sverige sträcker sig askmjuknings- punkten typiskt från 1350-l400°C. Om slaggbildning ska undvikas hålls den max- imala topptemperaturen i reaktor 4 under drift vid en temperatur minst 50°C under askmjukningspunkten, varvid lOO°C under är den normala och således föredragna maximibetingelsen.
Temperaturen i reaktor 4 regleras genom förupphettningstemperaturen, flödes- hastigheten och förhållandet ånga till kol, och, när luft eller syre även används till- sammans med ångan, förhållandet ånga till syre i blandningen.
Diametern för det andra området med förträngning eller halsen 18 är vanligen mindre än diametern för reaktor 4, och företrädesvis även mindre än den för det första området med förträngning eller första halsen 20. Lutningen för det koniska området 17 bör företrädesvis vara kring 45-60°C. Diametern hos ånginsprutnings- öppningen 10 bör företrädesvis vara 3-5 gånger mindre än den för halsen 18.
Askan faller ned i bottnen 6 genom halsen 18 och kan tas ut i omgångar från reak- torn.
Syntesgasen strömmar ut genom utloppsröret 12. Eftersom temperaturen i den för- sta reaktorn 3 är tillräckligt hög, och även ånga finns närvarande, förstörs den mes- ta tjäran och omvandlas till syntesgas. De huvudsakliga kemiska beståndsdelarna i syntesgasen är väte, kolmonoxid och metan samt koldioxid.
Förgasarens uppfinningsenliga utformning har förmåga att fördelaktigt reglera för- hållandet väte till kolmonoxid i syntesgasen, eftersom förgasaren möjliggör kontroll över förhållandet ånga till syre i förgasaren inom vida gränser.
Genom att i en utföringsform av reaktorns arbetssätt reglera temperaturen i den andra reaktorn 4 till kring 700°C, d.v.s. samma temperatur som i den första reak- torn 3, och genom att endast inmata ånga till den andra reaktorn, förbrukas alla tjäror och oljor av hög temperaturångan. Detta omvandlar mestadelen av det fixera- de kolet till aktivt kol i förgasaren. Därför kan förgasaren och det häri beskrivna förfarandet även effektivt generera aktivt kol. Detta arbetssätt är mycket effektivt för generering av aktivt kol, och kommer även förbättra kvaliten för det erhållna aktiva kolet. Om å andra sidan förgasningen ska maximeras bör den andra reaktorn dri- vas vid en högre temperatur än den första reaktorn.
Uppfinningen kan följaktligen även användas för att framställa aktivt kol. Det finns två metoder vid vilka aktivt kol bildas i förgasaren. Vid den första används endast den första reaktorn, d.v.s. endast högtemperaturånga insprutas genom röret 7.
Högtemperaturblandningen av ånga och luft från röret 9 är stängd. En annan och mer föredragen metod är ha båda reaktorerna igång, men att från rör 9 endast in- spruta högtemperaturånga. I detta fall uppsamlas aktivt kol direkt i torrt tillstånd.
Den andra metoden har överraskande befunnits ha förmåga att ge aktivt kol med högre kvalitet av den förkolnade substansen. Detta förmodas bero på att högtempe- raturångan som insprutas från röret 9 gör att porerna i det aktiva kolet öppnar sig i 16 den andra reaktorn 4. Aktivt kol med större porer än enligt känd teknik kan således erhållas medelst metoden enligt uppfinningen. Storleken (porernas diameter) kan regleras medelst ångans temperatur i reaktorn 4. Vanligen ökar en högre tempera- tur hos ångan porantalet i det aktiva kolet.
Uppfinningen har således förmåga att åstadkomma bildning av två produkter (gas och aktivt kol) från ett och samma råmaterial 1. Den önskade andelen av produk- terna kan bestämmas i enlighet med typen av råmaterial som finns tillgängligt, pro- dukternas pris och så vidare.
Uppfinningen kan dessutom användas för att behandla både grovkorniga partiklar (diameter större än 0,5 cm) av kolhaltiga material och finkorniga partiklar och / eller flytande råmaterial.
Figur 3 visar en tvärsnittsvy över förgasaren 21, som visar den tangentiella in- sprutningen av råmaterial av vätska/ finkorniga partiklar. Två insprutningslansar 19 (19a och l9b) visas som är kopplade till reaktorn 4. Flytande råmaterial, såsom vätskerester uppsamlade efter en mikrougnspyrolysprocess för Automotive Shred- der Residue (ASR), och finkorniga eller pulvriserade råmaterial kan insprutas i re- aktorn 4. Det insprutade råmaterialet kommer in i reaktorn 4 tangentiellt och blan- das med luft / ånga av hög temperatur som kommer från gallret 5. Den tangentiella insprutningen kan öka upphållstiden för det vätskeformiga och/ eller finkorniga rå- materialet. De medsläpade flödesgaserna (entrained flow gases) passerar genom det övre fastbäddsgallret 8, kommer därefter in i reaktorn 3 innan de lämnar förgasaren vid utloppsröret 12. Insprutningsöppningen 19 bör föreliggai den nedre delen av härden i reaktorn 4 för ökning av uppehållstiden. För en småskalig förgasare är vanligen platsen för denna insprutningsöppning (-öppningar) 10 cm övanför den sluttande väggen 17.
Uppehållstiden kan regleras genom insprutningshastighet, och insprutningslansens vinkel i förhållande till förgasaren.
I en föredragen utföringsform består förgasarens väggar av två skikt: ett yttre stål- höje, företrädesvis 5,0 mm tjockt, och ett inre hölje av fibrös keramisk isolering, företrädesvis en högtemperaturbeständig, högkvalitativ keram. Den keram som an- 17 vänds vid väggarna 13 och 14 kan företrädesvis arbeta med, dvs. motstå, en maxi- mal temperatur på 1400°C. Ett lämpligt material kan vara sammansatt av AlgOg 45%, SiOg 36%, FegOg 0,9% och CaO 16%. Den keram som används för väggarna , 16 och 17 är företrädesvis anpassad att motstå en högre temperatur på 1400- 1500°C. Den maximalt tillåtna drifttemperaturen för detta väggmaterial är 1600°C.
Ett lämpligt material kan ha följande sammansättning: AlgOg 61%, SiOg 26%, FegOg 0,5%, CaO 2,6%, ZrOg 2,95%, och BaO 3,3%. De keramiska materialen är uppbur- na av ett stålhölje.
I en föredragen utföringsform används eldfasta keramiska rör som gallren 8 och 5.
Sammansättningen för dessa keramiska rör kan t.ex. vara 97% ZrOg, och 3 % MgO.
En högtemperaturblandning av ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre, som inmatas genom röret 9 kommer in i halsen 18 som föreligger nedanför gallret 5.
Denna högtemperaturblandning av luft och ånga kan hålla askan i smält tillstånd i halsen 18, vilken aska slutligen faller ned i botten 6, och kan tas ut i omgångar.
Exempel 1: 97 kg/ h träpelletar 1 med en diameter runt 8 mm matas in i den första reaktorn från inloppet 2 medelst gravitation vid rumstemperatur (15°C). Träpelletarnas egen- skaper visas i tabell 1.
Tabell 1 Primär- och elementaranalys av de använda råmaterialen Primäranalys Träpelletar (WP) Total fukthalt (SS 187170) 8% Askhalt (SS-187171) O,5-O,6% (torr) LHV (SS-ISO562) 17,76 MJ/kg (såsom det erhölls) Flyktiga substanser (SS-ISO) 84 % (torr) Densitet 630-650 kg/mß Elementaranalys (torra sammansättningar) Träpelletar 18 Svavel (SS-l87177) S 0,01-0,02% Kol (Leco-600) C 50% Väte (Leco-600) H 6,0-6,2% Kväve (Leco-600) N <0,1% Syre (beräknat) O 43-44% Asksmälttemperaturer (oxiderande betingelser) Träpelletar 1350- 1 400°C 1450- 1 500°C 1500°C 1500- 1 550°C Initial deformation, IT Mjukning, ST Hemisfärisk, HT Temperatur vid flytande tillstånd, FT Exempel 2: 60 kg/ h av avfallshärlett bränsle (RDF), ett pelletformigt bränsle framställt av pap- persfiber blandade med andra substanser såsom textilfiber, träspån och plaster, användes som råmaterial, med en diameter kring ca. 8 mm, och inmatades i den första reaktorn 3 från toppen 1 genom sin vikt, d.v.s. genom verkan av gravitation, vid rumstemperatur (l5°C). Egenskaperna för RDF-pelletarna visas i tabell 2.
Tabell 2 Primär- och elementaranalys av det använda RDF-råmaterialet Primär analys Avfallshärlett bränsle (RDF) 2,9 % 6,0 % (torr) 26,704 MJ/ kg (såsom det erhölls) 84,4 % (torr) 472 kg/ m3 Total fukthalt (SS 187 170) Askhalt (SS-187171) LHV (SS-ISO562) Flyktiga substanser (SS-ISO) Densitet Elementaranalys (torra sammansättningar) RDF svava (ss-1s7177) s 0,09 0/0 K01 (Leco-øoo) c 63,3 0/0 19 Väte (Leco-600) H 8,9 % Kväve (Leco-600) N 0,3 % Syre (Calculated) O 20,95 % Asksmälttemperaturer (oxiderande betingelser) RDF Initial deformation, IT 1210°C Mjukning, ST 1220°C Hemisfärisk, HT 1230°C Temperatur vid flytande tillstånd, FT 1240°C
Claims (9)
1. Tvåstegsförgasare (21) för framställning av syntesgas, och valfritt, aktivt kol, utgående från ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial, vilken förgasare omfattar: - en första reaktor (3) försedd med ett inlopp (2) för ett grovkornigt kolhaltigt råma- terial (1), ett första inlopp (7) för ånga; och - en andra reaktor (4) försedd med ett andra inlopp (9) för ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre; - och ett utlopp (12) för syntesgas; varvid den första och andra reaktorn är separerade genom ett område med för- trängning (20) med reducerat tvärsnitt för begränsning av passage av fast kolhaltig oreagerad substans från den första reaktorn till den andra reaktorn, varvid den för- sta reaktorn har förmåga att drivas vid en temperatur på minst 600°C, och den andra reaktorn har förmåga att drivas vid en högre temperatur, kännetecknad av att den andra reaktorn (4) är den nedre reaktorn, och den första reaktorn (3) är den övre reaktorn, ett galler (8) är anordnat vid bottenänden av den första reaktorn, inloppet (7) är beläget nära den första reaktorns botten, så att fö- rupphettad ånga med en temperatur om minst 700°C kan inmatas till första reak- torn nedifrån under galler (8) via inloppet (7), att den andra reaktorn är försedd med ett inlopp (19) för ett finkornigt fast kolhaltigt råmaterial och/ eller ett flytande kolhaltigt råmaterial, att inlopp (9) är beläget nära den andra reaktorns botten, så att förupphettad ånga med en temperatur om minst 700°C, valfritt tillsammans med förupphettad luft eller syre med samma temperatur, kan inmatas till den andra reaktorn nedifrån via inlopp (9), och av att ett andra område med förträng- ning (18) med ett reducerat tvärsnitt är anordnat vid bottenänden av den andra re- aktorn (4).
2. Tvåstegsförgasare enligt patentkrav l, vari en eller flera och företrädesvis samtliga av inloppen (7, 9, 19) mynnar tangentiellt i förgasaren i motsvarande delar (20, 18, 16) av förgasaren, vilka har invändiga cirkulära tvärsnitt.
3. Tvåstegsförgasare enligt patentkrav l eller 2, vari inloppet (19) omfattar minst två inlopp (l9a, 19b) separerade med maximalt avstånd från varandra längs det cirkulära tvärsnittets omkrets. 10 15 20 25 30 21
4. Förfarande för förgasning av ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial med användning av en tvåstegsförgasare med två reaktorer, en första respektive en andra, för framställning av syntesgas, valfritt tillsammans med aktivt kol, omfat- tande stegen att: (a) ett grovkornigt kolhaltigt råmaterial inmatas till reaktorn i det första steget av förgasaren; (b) det grovkorniga kolhaltiga råmaterialet utsätts för ånga i reaktorn i det första steget vid en drifttemperatur på minst 600°C i reaktorn, för åstadkommande av förgasning av det kolhaltiga råmaterialet, kännetecknat av att inget syre matas till det första stegets reaktor, utan endast förupphettad ånga med en temperatur på minst 700°C, samt av ett ytterligare steg (c) där eventuella fasta och / eller flytande kolhaltiga material som erhållits från steg (b) utsätts för förupphettad ånga, valfritt tillsammans med luft eller syre, i det andra stegets reaktor som arbetar vid en temperatur på minst 700°C för erhållande av valfri kombination av de följande produkter: aktivt kol; CO; C02; och förbrän- nin gsvärme.
5. Förfarande enligt patentkrav 4, omfattande ett ytterligare steg (d) enligt vilket ett finkornigt fast kolhaltigt, eller flytande kolhaltigt råmaterial samtidigt ma- tas till det andra stegets reaktor i förgasaren.
6. Förfarande enligt patentkrav 4 eller 5, varvid i steg (c) ångan som kom- mer in i det andra stegets reaktor är förupphettad till en temperatur om 700- l600°C, och företrädesvis 800- 1200°C.
7. Förfarande enligt något av patentkraven 4-6, varvid förhållandet ånga/ luft eller ånga/ syre som används i steg (c) väljs så att den inre förbränningen minimeras, och så att utbytet av CO och / eller aktivt kol maximeras.
8. Förfarande enligt något av patentkraven 4-7, varvid syre används i stället för luft. 22
9. Förfarande enligt något av patentkraven 4-6, varvid ingen luft eller syre tillförs förgasaren.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1051371A SE534810C2 (sv) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0801266A SE0801266A0 (sv) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur |
| PCT/SE2009/050630 WO2009145724A2 (en) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | A two-stage high-temperature preheated steam gasifier |
| SE1051371A SE534810C2 (sv) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1051371A1 true SE1051371A1 (sv) | 2010-12-22 |
| SE534810C2 SE534810C2 (sv) | 2011-12-27 |
Family
ID=41377827
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0801266A SE0801266A0 (sv) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur |
| SE1051371A SE534810C2 (sv) | 2008-05-29 | 2009-05-29 | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0801266A SE0801266A0 (sv) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110078951A1 (sv) |
| EP (1) | EP2300568A2 (sv) |
| JP (1) | JP2011522084A (sv) |
| CN (1) | CN102076830A (sv) |
| AP (1) | AP2010005514A0 (sv) |
| AU (1) | AU2009251931A1 (sv) |
| BR (1) | BRPI0912280A2 (sv) |
| CA (1) | CA2726250A1 (sv) |
| EA (1) | EA017739B1 (sv) |
| SE (2) | SE0801266A0 (sv) |
| WO (1) | WO2009145724A2 (sv) |
| ZA (1) | ZA201009075B (sv) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010141629A1 (en) * | 2009-06-02 | 2010-12-09 | Thermochem Recovery International, Inc. | Gasifier having integrated fuel cell power generation system |
| MY151894A (en) * | 2009-07-17 | 2014-07-14 | Green Energy And Technology Sdn Bhd | Advanced thermal reactor |
| US9085738B2 (en) * | 2009-09-14 | 2015-07-21 | General Electronic Company | Method and apparatus for drying solid feedstock using steam |
| CN102191089A (zh) * | 2011-03-29 | 2011-09-21 | 万贤法 | 两段式高温预热蒸汽生物质气化炉 |
| WO2012129814A1 (zh) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | 大连理工大学 | 一种有机物热解制取活性炭方法 |
| US9352270B2 (en) | 2011-04-11 | 2016-05-31 | ADA-ES, Inc. | Fluidized bed and method and system for gas component capture |
| WO2012168945A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Bharat Petroleum Corporation Limited | Process for co-gasification of two or more carbonaceous feedstocks and apparatus thereof |
| WO2012175657A1 (fr) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Xylowatt S.A. | Gazeifieur de combustible solide carbone |
| US20140209447A1 (en) * | 2011-09-01 | 2014-07-31 | Guradoor, S.L. | Gasification-pyrolysis dual reactor device |
| CN103084129B (zh) * | 2011-10-28 | 2014-11-26 | 北京低碳清洁能源研究所 | 多段等离子体裂解碳质材料反应器及用其生产乙炔的方法 |
| US9242219B2 (en) * | 2012-01-30 | 2016-01-26 | PHG Energy, LLC | Fluidized bed biogasifier and method for gasifying biosolids |
| US10738249B2 (en) | 2012-01-30 | 2020-08-11 | Aries Gasification, Llc | Universal feeder for gasification reactors |
| DE102012202143B3 (de) * | 2012-02-13 | 2013-05-29 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren und Vorrichtung zur Schlackebadvergasung fester Brennstoffe |
| WO2013172301A1 (ja) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | 株式会社ジャパンブルーエナジー | バイオマスのガス化装置 |
| KR101318980B1 (ko) | 2012-09-19 | 2013-10-17 | 아주대학교산학협력단 | 합성 천연 가스 생성 장치 및 방법 |
| AU2013317997B2 (en) | 2012-09-20 | 2016-04-07 | ADA-ES, Inc. | Method and system to reclaim functional sites on a sorbent contaminated by heat stable salts |
| ITTO20121122A1 (it) * | 2012-12-21 | 2014-06-22 | Salvatore Marasa | Reattore di piro-gassificazione. |
| US8721748B1 (en) | 2013-01-28 | 2014-05-13 | PHG Energy, LLC | Device with dilated oxidation zone for gasifying feedstock |
| US11242494B2 (en) | 2013-01-28 | 2022-02-08 | Aries Clean Technologies Llc | System and process for continuous production of contaminate free, size specific biochar following gasification |
| DE102013101368B4 (de) | 2013-02-12 | 2023-04-27 | Gidara Energy B.V. | Wirbelschichtvergaser |
| US9376639B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-06-28 | Terrapower, Llc | Method and system for performing gasification of carbonaceous feedstock |
| CN104017608B (zh) * | 2014-05-14 | 2017-03-15 | 上海尧兴投资管理有限公司 | 射流床煤制合成气气化炉 |
| JP6526499B2 (ja) * | 2015-06-29 | 2019-06-05 | 株式会社神鋼環境ソリューション | バーナ |
| CN105542869B (zh) * | 2015-12-10 | 2018-09-21 | 上海尧兴投资管理有限公司 | 煤制合成气的气化炉 |
| CN105713678A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-06-29 | 郭宾 | 多功能气化炉及联合循环能源系统 |
| WO2017206281A1 (zh) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 中油锐思技术开发有限责任公司 | 冷却气化装置、废水复合热载体发生器及复合热载体产生方法 |
| CN105841129B (zh) * | 2016-06-01 | 2018-05-18 | 中油锐思技术开发有限责任公司 | 废水复合热载体发生器及复合热载体产生方法 |
| GB2551314B (en) * | 2016-06-06 | 2021-03-17 | Kew Tech Limited | Equilibium approach reactor |
| EP3309240A1 (de) | 2016-10-12 | 2018-04-18 | WS-Wärmeprozesstechnik GmbH | Verfahren und vorrichtung zum vergasen von biomasse |
| RU175131U1 (ru) * | 2016-12-09 | 2017-11-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Устройство для термической конверсии биомассы |
| JP6899102B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2021-07-07 | 株式会社ジャパンブルーエナジー | バイオマスのガス化装置 |
| JP7088734B2 (ja) * | 2018-05-10 | 2022-06-21 | エネサイクル株式会社 | 改質炉 |
| CA3121255A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Kbi Invest & Management Ag | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials |
| GB201900676D0 (en) * | 2019-01-17 | 2019-03-06 | Chalabi Rifat Al | Process for producing activated carbon and hydrogen |
| JP7341075B2 (ja) * | 2020-01-22 | 2023-09-08 | 三菱重工業株式会社 | ガス化システム及びガス化方法 |
| CN112029538B (zh) * | 2020-08-17 | 2021-09-24 | 新奥科技发展有限公司 | 粉煤与块煤的耦合气化系统及方法 |
| KR102312365B1 (ko) * | 2021-03-26 | 2021-10-15 | 주식회사 한양 에프엔티 | 고온 개질기 |
| KR102467994B1 (ko) * | 2021-05-11 | 2022-11-17 | 주식회사 한양 에프엔티 | 캡슐형 개질로를 갖는 고온 개질기 |
| WO2023102579A1 (en) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | Cochrane William Thomas | Gasifier |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3844733A (en) * | 1972-03-23 | 1974-10-29 | Us Interior | Two-stage downflow gasification of coal |
| US3817723A (en) * | 1972-03-23 | 1974-06-18 | Secretary | Two-stage gasification of pretreated coal |
| US3945809A (en) * | 1975-07-08 | 1976-03-23 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method and apparatus for removing coarse unentrained char particles from the second stage of a two-stage coal gasifier |
| US4069024A (en) * | 1977-05-09 | 1978-01-17 | Combustion Engineering, Inc. | Two-stage gasification system |
| US4177740A (en) * | 1978-03-10 | 1979-12-11 | Enterprises International, Inc. | Apparatus for generating heat from waste fuel |
| DE3032212C2 (de) * | 1980-08-27 | 1986-09-18 | Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen | Verfahren zur Herstellung von H↓2↓- und CO-haltigen Gasen durch Vergasung von Koks |
| GB2086411B (en) * | 1980-10-27 | 1984-03-28 | British Gas Corp | Efg process |
| GB8423949D0 (en) * | 1984-09-21 | 1984-10-31 | English Electric Co Ltd | Fluidised-bed gasifier |
| JP3572121B2 (ja) * | 1995-08-21 | 2004-09-29 | 三菱重工業株式会社 | 有機系廃棄物のガス化炉及びガス化方法 |
| US6074623A (en) * | 1997-10-14 | 2000-06-13 | Vick; Steven C. | Process for thermal destruction of spent potliners |
| TWI241392B (en) * | 1999-09-20 | 2005-10-11 | Japan Science & Tech Agency | Apparatus and method for gasifying solid or liquid fuel |
| US6647903B2 (en) * | 2000-09-14 | 2003-11-18 | Charles W. Aguadas Ellis | Method and apparatus for generating and utilizing combustible gas |
| CN1255515C (zh) * | 2000-12-04 | 2006-05-10 | 埃默瑞能源有限公司 | 多面体气化器 |
| JP3973840B2 (ja) * | 2001-01-18 | 2007-09-12 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 固形燃料ガス化装置 |
| US7229483B2 (en) * | 2001-03-12 | 2007-06-12 | Frederick Michael Lewis | Generation of an ultra-superheated steam composition and gasification therewith |
| CN100519706C (zh) * | 2003-12-31 | 2009-07-29 | 财团法人工业技术研究院 | 一种碳化物气化反应系统 |
| RU2402596C2 (ru) * | 2005-05-02 | 2010-10-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения синтез-газа и система для его осуществления |
| CA2610808A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Plasco Energy Group Inc. | A system for the conversion of coal to a gas of a specified composition |
| GR1005536B (el) * | 2006-03-07 | 2007-06-07 | Λαμπρος Ελευσινιωτης | Διβαθμιος συνδυασμενος αεριοποιητης ομορροης -αντιρροης |
| WO2008013794A2 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-31 | Clean Energy, L.L.C. | Conversion of carbonaceous materials to synthetic natural gas by pyrolysis, reforming, and methanation |
-
2008
- 2008-05-29 SE SE0801266A patent/SE0801266A0/sv not_active Application Discontinuation
-
2009
- 2009-05-29 CN CN2009801244320A patent/CN102076830A/zh active Pending
- 2009-05-29 US US12/994,907 patent/US20110078951A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-29 AU AU2009251931A patent/AU2009251931A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-29 AP AP2010005514A patent/AP2010005514A0/xx unknown
- 2009-05-29 EP EP09755162A patent/EP2300568A2/en not_active Withdrawn
- 2009-05-29 CA CA2726250A patent/CA2726250A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-29 BR BRPI0912280A patent/BRPI0912280A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-05-29 WO PCT/SE2009/050630 patent/WO2009145724A2/en active Application Filing
- 2009-05-29 EA EA201001822A patent/EA017739B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-05-29 SE SE1051371A patent/SE534810C2/sv unknown
- 2009-05-29 JP JP2011511568A patent/JP2011522084A/ja active Pending
-
2010
- 2010-12-17 ZA ZA2010/09075A patent/ZA201009075B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20110078951A1 (en) | 2011-04-07 |
| WO2009145724A3 (en) | 2010-08-12 |
| SE0801266A0 (sv) | 2009-12-21 |
| BRPI0912280A2 (pt) | 2015-10-20 |
| EA017739B1 (ru) | 2013-02-28 |
| CN102076830A (zh) | 2011-05-25 |
| CA2726250A1 (en) | 2009-12-03 |
| SE534810C2 (sv) | 2011-12-27 |
| EP2300568A2 (en) | 2011-03-30 |
| ZA201009075B (en) | 2012-09-26 |
| WO2009145724A2 (en) | 2009-12-03 |
| JP2011522084A (ja) | 2011-07-28 |
| EA201001822A1 (ru) | 2011-06-30 |
| AP2010005514A0 (en) | 2010-12-31 |
| AU2009251931A1 (en) | 2009-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE1051371A1 (sv) | Tvåstegsförgasare som använder förupphettad ånga av hög temperatur | |
| US7229483B2 (en) | Generation of an ultra-superheated steam composition and gasification therewith | |
| US10946423B2 (en) | Particulate classification vessel having gas distributor valve for recovering contaminants from bed material | |
| EP1348011B1 (en) | Multi-faceted gasifier and related methods | |
| JP5763618B2 (ja) | ２段階乾燥供給ガス化装置および方法 | |
| EP1993368B1 (en) | Apparatus and method for controlling the gas composition produced during the gasification of carbon containing feeds | |
| FI80066C (sv) | Förfarande och anordning för förgasning av kolhaltigt material | |
| WO2002057395A1 (fr) | Appareil de gazeification d'un combustible solide | |
| SG187594A1 (en) | A method of gasifying carbonaceous material and a gasification system | |
| JP2009120432A (ja) | 循環流動層改質装置 | |
| EP2254973A2 (en) | Active reformer | |
| EP2752476A1 (en) | Gasification-pyrolysis dual reactor device | |
| JP3904161B2 (ja) | 水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法および製造装置 | |
| WO2021191925A1 (en) | Gasification system design and process for reduction in tar formation | |
| Yoshiie et al. | Tar generation and decomposition in downdraft packed bed reactor for woody biomass gasification | |
| FI62554B (fi) | Foerfarande och anordning foer foergasning av fast kolhaltigt material | |
| JP7118341B2 (ja) | 水素製造装置 | |
| Mujiarto et al. | The Effect of Temperature Controller on the Gasification Performance Using Downdraft Gasifier with Three-Stages Gasifying Agent | |
| JP2005162896A (ja) | 石炭の水素化熱分解装置および方法 | |
| JP2008169354A (ja) | 石炭の水素化熱分解方法及び装置 | |
| US20230357005A1 (en) | Redox looping systems and methods for production of oxidized products | |
| WO2023161407A1 (en) | Plant, device and process | |
| Nurhadi et al. | The utilization of fixed bed coal gasification by-products to produce combustible gas by auto-thermal process | |
| CN111778072A (zh) | 一种富氧高温脱除可燃固废气化焦油的装置和方法 | |
| Jaber | 02fOO366 Partial oxidation of methane to synthesis gas over Fih-hexaaluminate-based catalysts |