UA59141A - A method for preparing gas to produce liquid hydrocarbons - Google Patents
A method for preparing gas to produce liquid hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- UA59141A UA59141A UA2003021706A UA200321706A UA59141A UA 59141 A UA59141 A UA 59141A UA 2003021706 A UA2003021706 A UA 2003021706A UA 200321706 A UA200321706 A UA 200321706A UA 59141 A UA59141 A UA 59141A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- pyrolysis
- gas
- raw materials
- liquid hydrocarbons
- peat
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- -1 for example Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000007036 catalytic synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Запропонований винахід стосується способу одержання синтез-газу для виробництва рідких вуглеводнів, 2 зокрема дизельного палива, із сировини, що містить вуглець, переважно, із торфу, і може бути використаний в енергетиці, паливній і хімічній промисловості.The proposed invention relates to a method of obtaining synthesis gas for the production of liquid hydrocarbons, 2 in particular diesel fuel, from raw materials containing carbon, preferably from peat, and can be used in the energy, fuel and chemical industries.
Широко відомим є спосіб одержання синтез-газу із сировини, що містить вуглець, який включає його сушіння і подальший піроліз шляхом пропускання газу-носія тепла через нерухомий шар сировини, що містить вуглець.The method of obtaining synthesis gas from carbon-containing raw materials is widely known, which includes its drying and subsequent pyrolysis by passing heat carrier gas through a fixed layer of carbon-containing raw materials.
Відомим є спосіб піролізу торфу за рахунок тепла власного газу, що циркулює, який нагрівається в окремому 70 рекуператорі. Торф у реакторі знаходиться в завислому стані в потоці гарячого газу, при цьому необхідне тепло передається кожній частці торфу шляхом конвекції і випромінювання. Швидкість руху газу приймається з розрахунку підтримки в завислому стані найбільш великих часток торфу ( БК. Климов "Новье методь термической переработки торфа", 1939г., Л-М.).A method of pyrolysis of peat due to the heat of its own circulating gas, which is heated in a separate 70 recuperator, is known. Peat in the reactor is in a suspended state in a stream of hot gas, while the necessary heat is transferred to each particle of peat by convection and radiation. The speed of gas movement is taken from the calculation of the maintenance of the largest peat particles in a suspended state (BK. Klimov "New Method of Thermal Processing of Peat", 1939, L-M.).
Час, необхідний для прогріву, піролізу і повної газифікації завислої частки буде різним. | частки торфу в 72 міру коксування видаляються з реактора разом із потоком теплоносія. У верхній частині реактора починається звуження, швидкість газу збільшується, він захоплює прококсовані частки і виносить їх у циклон. У циклоні відбувається видалення часток золи, що містить твердий вуглецевий залишок, який направляється на додаткову газифікацію, а газ, звільнений від золи і підігрітий у рекуператорі, надходить у реактор піролізу.The time required for heating, pyrolysis and complete gasification of the suspended particle will be different. | peat particles in the 72nd degree of coking are removed from the reactor together with the coolant flow. A constriction begins in the upper part of the reactor, the gas velocity increases, it captures the coked particles and carries them into the cyclone. In the cyclone, ash particles containing a solid carbon residue are removed, which are sent to additional gasification, and the gas freed from the ash and heated in the recuperator enters the pyrolysis reactor.
Відомим є спосіб газифікації твердого палива, що включає подачу часток палива в реактор, і підтримання твердих часток у псевдозрідженому стані шляхом подачі газу або пари через шар часток палива (патент УкраїниA method of gasification of solid fuel is known, which includes feeding fuel particles into the reactor, and maintaining solid particles in a fluidized state by supplying gas or steam through a layer of fuel particles (patent of Ukraine
Мо26901, кл. 6С10 3/56, оп. 29.12.99).Mo26901, cl. 6С10 3/56, op. 29.12.99).
Відомим є також спосіб термічної переробки твердого палива, що включає його газифікацію з метою одержання синтез-газу шляхом продування твердого палива, яке подається в реактор дозовано, окисною плазмовою струминою (патент Росії Мо2125082, кл. 6С10) 3/18, 3/20, 3/46, 3/48 і його аналог - патент УкраїниThere is also a known method of thermal processing of solid fuel, which includes its gasification in order to obtain synthesis gas by blowing solid fuel, which is supplied to the reactor in a dosed manner, with an oxidizing plasma stream (Russian patent Mo2125082, class 6С10) 3/18, 3/20, 3/46, 3/48 and its analogue - patent of Ukraine
Мо22590, кл. 5СЛ1ОВ 49/00; С10)| 3/18). Отриманий синтез-газ під дією плазмових струмин направляють у « високотемпературний ресівер і далі споживачу, а тверде паливо, що не прореагувало в процесі піролізу, у виді золи, і твердий вуглецевий залишок подають на повторну газифікацію в присутності окислювача.Mo22590, cl. 5SL1OV 49/00; C10)| 3/18). The obtained synthesis gas under the action of plasma jets is directed to the "high-temperature receiver and further to the consumer, and the solid fuel that did not react in the pyrolysis process, in the form of ash, and the solid carbon residue are submitted for re-gasification in the presence of an oxidizer.
Відомим є також спосіб переробки твердого палива на висококалорійний синтез-газ, захищений патентомA patent-protected method of processing solid fuel into high-calorie synthetic gas is also known
Росії Мо2095396, кл. С10| 3/00, який складається із тристадійного процесу спалення в присутності сорбенту, -- який містить кальцій. «Іof Russia Mo2095396, class C10| 3/00, which consists of a three-stage combustion process in the presence of a sorbent, -- which contains calcium. "AND
Відомим є спосіб одержання газу для виробництва рідких вуглеводнів із сировини, що містить вуглець, переважно з торфу, який захищено деклараційним патентом України Мо54190, кл. СТОВ 49/00. Спосіб включає -- сушіння сировини, що містить вуглець, з подальшим Її піролізом в реакторі без доступу повітря у висхідному Ге») вихровому потоці газу-носія тепла при температурі 830-930". 3о Описані відомі способи вирішують різні технічні задачі, пов'язані з використанням низькокалорійного о твердого палива для одержання синтез-газу. Загальним для них є піроліз попередньо висушеного нагрітого твердого палива. Для цих способів характерною є висока енергоємність і низька продуктивність, яка пояснюється доволі тривалим процесом піролізу. Окрім цього, газ, який одержують відомими способами, « характеризується відносно низькою якістю, оскільки є забаластованим небажаними хімічними сполуками, у тому З числі двоокисом вуглецю. с Відомим є спосіб одержання синтез-газу із сировини, що містить вуглець, переважно з торфу, який вибраноThe method of obtaining gas for the production of liquid hydrocarbons from raw materials containing carbon, mainly from peat, is known, which is protected by the declaratory patent of Ukraine Mo54190, cl. STOV 49/00. The method includes - drying of raw materials containing carbon, followed by its pyrolysis in a reactor without air access in an ascending Ge") vortex flow of a heat-carrying gas at a temperature of 830-930". 3o The described known methods solve various technical problems related to with the use of low-calorie solid fuel to obtain synthesis gas. Common to them is the pyrolysis of pre-dried heated solid fuel. These methods are characterized by high energy consumption and low productivity, which is explained by the rather long process of pyrolysis. In addition, the gas obtained by known methods , " is characterized by relatively low quality, as it is ballasted with undesirable chemical compounds, including carbon dioxide. c There is a known method of obtaining synthesis gas from raw materials containing carbon, mainly from peat, which is selected
Із» нами, як прототип, і захищено заявкою України Мо 20021229679, кл. СЮ | 3/00, СЮ | 3/18, СЮ | 3/200, яку було подано 03.12.02 Р.With us, as a prototype, and protected by the application of Ukraine Mo 20021229679, cl. SU | 3/00, SU | 3/18, SU | 3/200, which was submitted on December 3, 2002.
Спосіб за прототипом включає підготовку сировини, що містить вуглець, до процесу піролізу (очищення, роздрібнення, сушіння, тощо), подачу сировини в плазмохімічний реактор, піроліз сировини в струмині газу, що і-й створює плазму, з одержанням синтез-газу та направлення отриманого синтез-газу на подальшу переробку. (Те) Використання плазмохімічного реактору для піролізу сировини, що містить вуглець, дозволяє одержувати синтез-газ, який практично не містить двоокису вуглецю або містить його в незначній мірі. Проте, витрата - електроенергії на створення електродугової плазми, в струмині якої здійснюється піроліз сировини, що містить ї» 20 вуглець, є настільки великою, що навіть не може порівнюватись з витратами на очищення синтез-газу від двоокису вуглецю. Інших способів одержання плазми, які освоєні і широко застосовуються в промисловості,The method according to the prototype includes the preparation of carbon-containing raw materials for the pyrolysis process (cleaning, crushing, drying, etc.), feeding the raw materials into a plasma chemical reactor, pyrolysis of the raw materials in a stream of gas that creates a plasma, with the production of synthesis gas and directing obtained synthesis gas for further processing. (Te) The use of a plasma-chemical reactor for the pyrolysis of carbon-containing raw materials makes it possible to obtain synthesis gas that practically does not contain carbon dioxide or contains it to a small extent. However, the cost of electricity to create an electric arc plasma, in the stream of which pyrolysis of raw materials containing carbon dioxide is carried out, is so great that it cannot even be compared with the costs of cleaning synthesis gas from carbon dioxide. Other methods of obtaining plasma, which are mastered and widely used in industry,
З окрім електродугового способу, на даний момент нам не відомо.With the exception of the electric arc method, at the moment we do not know.
Задачею цього винаходу є створення економічного процесу одержання високоякісного синтез-газу для виробництва рідких вуглеводнів, зокрема дизельного палива із низькосортної сировини, яка містить вуглець, 29 переважно з торфу, шляхом Її піролізу. в. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що піроліз низькосортної сировини, яка містить вуглець, переважно торфу, здійснюють на дзеркалі розплаву заліза. В цьому полягає основна відмінність способу, що заявляється, як від прототипу, так і від інших відомих на даний час способів піролізу сировини, яка містить вуглець. 60 Здійснення процесу піролізу на дзеркалі розплаву заліза дозволяє одержати синтез-газ високої якості за елементним складом. Окрім цього, газ, який одержують за запропонованим способом, не містить золи, а це означає, що виключається необхідність в обладнанні для очищення газу від золи.The task of the present invention is to create an economic process for obtaining high-quality synthesis gas for the production of liquid hydrocarbons, in particular diesel fuel, from low-grade raw materials containing carbon, 29 mainly from peat, by its pyrolysis. in. The task is solved due to the fact that the pyrolysis of low-grade raw materials containing carbon, mainly peat, is carried out on a molten iron mirror. This is the main difference between the proposed method, both from the prototype, and from other currently known methods of pyrolysis of carbon-containing raw materials. 60 Carrying out the pyrolysis process on a mirror of molten iron makes it possible to obtain synthesis gas of high quality in terms of elemental composition. In addition, the gas obtained by the proposed method does not contain ash, which means that there is no need for equipment for cleaning the gas from ash.
Спосіб одержання газу для виробництва рідких вуглеводнів, що заявляється, проілюстровано схемами, представленими на фігурах 1 і 2. бо Реактор піролізу виконано у вигляді вертикального корпусу 1, в донній частині якого розміщується піддонThe method of obtaining gas for the production of liquid hydrocarbons, which is claimed, is illustrated by the diagrams presented in figures 1 and 2. Because the pyrolysis reactor is made in the form of a vertical body 1, in the bottom part of which a tray is placed
2, який заповнюється розплавом заліза, що поступає з ємності З по трубі 4. Сировина, яка містить вуглець, зокрема торф, поступає в реактор зверху, і по трубі 5 підводиться до дзеркала розплаву заліза в піддоні 2.2, which is filled with iron melt coming from container C through pipe 4. Raw material containing carbon, in particular peat, enters the reactor from above, and is fed through pipe 5 to the iron melt mirror in tray 2.
Розплав заліза має температуру 1200-1300". Піроліз сировини, яка містить вуглець, здійснюється на поверхніThe iron melt has a temperature of 1200-1300". Pyrolysis of raw materials containing carbon is carried out on the surface
Дозплаву заліза, а отриманий при цьому синтез-газ підіймається вверх і через улитку б передається на каталітичний синтез рідких вуглеводнів. Зола, яка створюється в результаті піролізу сировини, що містить вуглець, безперервно видаляється з поверхні розплаву заліза у виді шлаку по лотку 7 в збірник шлаку 8.Iron alloy is added, and the synthesis gas obtained in this process rises up and through the snail b is transferred to the catalytic synthesis of liquid hydrocarbons. Ash, which is created as a result of the pyrolysis of carbon-containing raw materials, is continuously removed from the surface of the molten iron in the form of slag through the tray 7 into the slag collector 8.
Частина синтез-газу може бути повернена в реактор сумісно з потоком газу, який використовується для транспортування сировини, яка містить вуглець, переважно торфу, в зону піролізу. 70 Недостатня кількість водню в синтез-газі може бути компенсована за рахунок введення в реактор піролізу водяної пари.A portion of the syngas can be returned to the reactor in conjunction with the gas flow used to transport raw materials containing carbon, mainly peat, to the pyrolysis zone. 70 The insufficient amount of hydrogen in the synthesis gas can be compensated for by introducing water vapor into the pyrolysis reactor.
Спосіб одержання газу для виробництва рідких вуглеводнів, що заявляється, дозволяє одержати синтез-газ, у якому сумарний вміст окису вуглецю і водню (у сухому газі) досягає 84965.The claimed method of obtaining gas for the production of liquid hydrocarbons makes it possible to obtain synthesis gas in which the total content of carbon monoxide and hydrogen (in dry gas) reaches 84965.
Процентний склад синтез-газу, який одержують в результаті піролізу, є таким:The percentage composition of synthesis gas obtained as a result of pyrolysis is as follows:
Окис вуглецю 22,0Carbon monoxide 22.0
Двоокис вуглецю 11,0Carbon dioxide 11.0
Кисень 0,2Oxygen 0.2
Водень 542Hydrogen 542
Метан 2,5Methane 2.5
Граничні вуглеводні 0,1Limit hydrocarbons 0.1
Смоли 0,07Resins 0.07
Залишок 3,3The remainder is 3.3
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003021706A UA59141A (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | A method for preparing gas to produce liquid hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003021706A UA59141A (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | A method for preparing gas to produce liquid hydrocarbons |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA59141A true UA59141A (en) | 2003-08-15 |
Family
ID=74219850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003021706A UA59141A (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | A method for preparing gas to produce liquid hydrocarbons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA59141A (en) |
-
2003
- 2003-02-26 UA UA2003021706A patent/UA59141A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2710168C (en) | Autothermal method for the continuous gasification of carbon-rich substances | |
| US8518134B2 (en) | Method and device for the entrained-flow gasification of solid fuels under pressure | |
| JP5763618B2 (en) | Two-stage dry feed gasifier and method | |
| Susanto et al. | A moving-bed gasifier with internal recycle of pyrolysis gas | |
| US2554263A (en) | Gasification of carbonaceous solids | |
| EP2547751A2 (en) | Method and apparatus for processing of carbon-containing feed stock into gasification gas | |
| CN201195718Y (en) | Novel gasification furnace propitious to recycle heat | |
| WO2017050231A1 (en) | Industrial furnace integrated with biomass gasification system | |
| WO2021171731A1 (en) | Device and method for treating feed material | |
| Jenkins | Thermal gasification of biomass—a primer | |
| WO2013006035A1 (en) | An apparatus for producing combustible gases from biomass | |
| Gupta et al. | An experimental investigation of high-ash coal gasification in a pilot-scale bubbling fluidized bed reactor | |
| CN101747947B (en) | Gasification complex reaction device of pyrolysis fluidized bed of biomass moving bed | |
| WO2009093098A2 (en) | Injector system for making fuel gas | |
| US3968052A (en) | Synthesis gas manufacture | |
| US8252073B2 (en) | Tar-free gasification system and process | |
| Lahijani et al. | Air gasification of palm empty fruit bunch in a fluidized bed gasifier using various bed materials | |
| UA59141A (en) | A method for preparing gas to produce liquid hydrocarbons | |
| US4135893A (en) | Mixing method and device | |
| Sergeev et al. | Gasification and plasma gasification as type of the thermal waste utilization | |
| GB679095A (en) | Method of and apparatus for effecting thermal processes with finely granular or pulverulent carbonaceous substances with the production of active carbon | |
| Rokhman | Modeling and numerical investigation of the process of vapor-oxygen gasification of solid fuels in a vertical flow reactor under pressure | |
| JP2007217696A (en) | Material production system and gas-supplying method | |
| Watkinson et al. | 15 Gasification, pyrolysis, and combustion | |
| Priyadarsan et al. | Waste to energy: fixed bed gasification of feedlot and chicken litter biomass |