WO2017064210A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von synthesegas - Google Patents

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water
reaction
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Nils Severin MYKLEBUST
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Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for the production of synthesis gas.
  • a thermal decomposition of Kohlenwas ⁇ hydrobromofluorocarbons wherein a hydrogen-containing carrier gas (synthesis gas) a signal generated by a plasma torch plasma flows and the hydrocarbons by the thermal energy of the plasma (and of the arc) may be cleaved in a ers ⁇ th reaction zone takes place.
  • synthesis gas hydrogen-containing carrier gas
  • synthesis gas a signal generated by a plasma torch plasma flows and the hydrocarbons by the thermal energy of the plasma (and of the arc) may be cleaved in a ers ⁇ th reaction zone takes place.
  • a second reaction zone usually as Boudouard reactor and / or water gas conversion reactor trained
  • synthesis gas is generated using the cleavage products of the first reaction zone, while typically additionally C02 and / or H20 is supplied.
  • Plasma done This is especially advantageous if Excess electrical energy is available for example from rege ⁇ nerative sources, which can be implemented in this way advantageous in ultimately bound in a fuel ⁇ fuel chemical energy.
  • Kvaerner recovered hydrogen and carbon may be reacted to ⁇ rate of C02 and water in the synthesis gas in a second step in a C02 converter that uses the Boudouard equilibrium.
  • This synthesis gas is allowed to react for example by the above ge ⁇ called Fischer-Tropsch process to produce liquid fuel.
  • the initial decomposition of methane in Kvaerner reactor with supply of regenerative electrical energy and the use of carbon dioxide in the second step causes the C02 balance so generated liquid fuel ⁇ material is much more advantageous than that of fuel based on mineral oil.
  • a system and a plant in the aforementioned type is described for example in WO 2013/091879 AI.
  • the invention has for its object to provide a device and a method of the type mentioned, or allow efficient operation.
  • an inventive device for the production of synthesis gas which has: a. a first reaction zone for thermal cracking of hydrocarbons in a plasma, b. a second reaction zone for the production of Synthe ⁇ se gas using the cleavage products of the first reaction zone, c. a first gas inlet upstream of the first Reakti ⁇ onszone, d. means for recycling synthesis gas from the exit of the second reaction zone to the first gas inlet, e. a second gas inlet in the region of the first reaction zone, characterized in that it further comprises: f. a device for mixing water, CO 2 and hydrocarbons and supplying this mixture to the second gas inlet.
  • a first reaction zone is designed for thermal cracking of hydrocarbons in a plasma. Plas A ⁇ mafackel generated from constituents of the carrier gas (Synthe ⁇ segas) by an electrical discharge between two
  • Electrodes a high-temperature plasma.
  • a Plasmafa ⁇ ckel is the skilled worker in general and needs no further explanation.
  • the thermal energy of the Plasma is used for the cleavage of hydrocarbons (usually methane) preferably in elemental hydrogen and carbon.
  • a first reaction zone may be designed, for example, as a Kvaerner reactor.
  • Kvaerner reactor referred to in the invention preferably have a reactor for thermal decomposition of hydrocarbons, wherein the thermal decomposition is carried out by means of a plasma torch and wherein the plasma ⁇ torch at ⁇ least one electrode, which preferably combines graphite environmentally.
  • a second reaction zone serves to produce synthesis gas ⁇ using the cleavage products of the first reaction zone.
  • synthesis gas refers to a Gasmi- research, whose main constituents are hydrogen and carbon monoxide (optionally in different Mi ⁇ mixing ratio).
  • additional reactants can be used in the second reaction zone, typically CO 2 and / or water
  • One embodiment of such a second reaction zone is the CO 2 converter or Boudouard reactor as described in the introduction In this context, it is always the case that, in addition to a Boudouard reaction (in the case of the supply of CO 2), a water gas conversion reaction, which is familiar to the person skilled in the art, can take place even when water is supplied.
  • the first gas inlet upstream of the first reaction zone serves to supply carrier gas for the plasma, typically synthesis gas.
  • carrier gas for the plasma typically synthesis gas.
  • certain hydrocarbons can be introduced in mixture with the carrier gas in addition to cleavage by these first Ga ⁇ sallass.
  • the second gas inlet in the region of the first reaction zone is used for the supply of hydrocarbons intended for cleavage.
  • This second gas inlet may be centrally located within the plasma torch or slightly downstream of the plasma electrodes to prevent or reduce direct contact of the hydrocarbons with the electrodes and electrode fouling thereby caused by deposition of elemental carbon.
  • Essence of the invention is thus to initiate already in the first reaction zone, not only hydrocarbons (typi cally ⁇ methane) for the thermal dissociation in the plasma, but additionally C02 and / or H20. These additional constituents cause less or no elemental carbon to be produced in the first reaction zone, but partial or complete conversion to CO occurs through either a direct reaction or an immediate further reaction of elemental carbon.
  • the existing in the prior art spatial separation zwi ⁇ rule first and second reaction zone is canceled according to the invention. If, therefore, in the context of the claim of the first and second reaction zone is mentioned, this includes that they are not spatially separated and overlap completely or partially spatially.
  • the invention there is thus less or no elemental carbon in the first reaction zone.
  • This has to Result existing in the prior art problems of fouling (deposit of carbon or carbon compounds ⁇ of electrodes and / or lining of the reactor) can be avoided or at least reduced.
  • the usually graphite lining of the reactor is also less affected by oxidizing constituents. This altogether makes it possible to reduce the reactor volume in relation to a specific gas throughput.
  • This second gas inlet is preferably arranged centrally within an electrode which is surrounded by a second electrode in a concentric manner, wherein the electrical discharge preferably takes place in the resulting ring between the two electrodes.
  • the second gas inlet is located somewhat downstream of the plasma electrodes.
  • a third gas inlet may additionally be present in the region of the second reaction zone.
  • the overall energy balance of the apparatus can be further improved in that heat exchangers are provided, which are designed for preheating conces-uiteem water, C02 and / or hydrocarbons by the waste heat of the effluent from the second reaction zone Syn ⁇ synthesis gas.
  • the temperature of the synthesis gas leaving the second reaction zone is generally higher than the temperature required at the inlet of a subsequent Fischer-Tropsch reactor.
  • the apparatus further comprises a control unit which is to ⁇ staltet, the amount of the first reaction zone supplied ⁇ supplied water and / or control C02.
  • the Control unit also designed to control the amount of the first reaction zone supplied hydrocarbons.
  • the device may further comprise a sensor, which is designed to determine the gas composition at the end of the first reaction zone and to output a corresponding measured value.
  • the control unit comprises before ⁇ Trains t an input for the measurement value, and is further be ⁇ vorzugt configured to control the amount of the first reaction onszone the supplied water and / or C02 and / or hydrocarbons as a function of the measured value.
  • the control unit can furthermore be designed to set the amount of water and / or CO 2 and / or hydrocarbons fed to the first reaction zone in such a way that between 10% and 95%, preferably more than 50%, already in the first reaction zone preferably more than 80% of the carbon formed by cleavage of the hydrocarbons is converted into CO.
  • the control unit is adapted to adjust the amounts of current supplied to the ers ⁇ th reaction zone water and / or C02 and / or hydrocarbons, that a substantial conversion of the carbon formed by cracking of the hydrocarbons takes place in the first reaction zone in CO.
  • Another object of the invention is a method for operating a device for the production of synthesis gas.
  • This device has a first reaction zone for the thermal cleavage of hydrocarbons in a plasma and a second reaction zone for the production of synthesis gas using the cleavage products of the first reaction zone.
  • the first reaction zone is fed with a mixture of water, CO 2 and hydrocarbons.
  • the inventive method allows the above ⁇ be signed operation while avoiding undesired any deposits or fouling of the reactor.
  • At least partial conversion into synthesis gas can take place there, for example by Boudouard reaction and / or water gas conversion reaction, if elemental carbon is formed as a temporary intermediate.
  • Alterna tively ⁇ are also direct reactions of hydrocarbons (such as methane) either with water and / or C02 possible to synthesis gas.
  • the amount of current supplied to the first reaction zone, water and / or C02 can be adjusted so that already in the first reaction zone of between 10% and 95%, preferably more than 50%, more preferably more than 80% of the formed by Spal ⁇ processing of hydrocarbons carbon vice ⁇ sets is in CO.
  • the volumes of the first Reakti ⁇ onszone the supplied water and / or C02 can be set so that a far ⁇ continuous conversion of the carbon formed by cracking of the hydrocarbons takes place in the first reaction zone in CO.
  • the method according to the invention can be carried out particularly advantageously with a device according to the invention described above. Exemplary embodiments of the invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:
  • Figure 1 a schematic representation of a first embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic representation of part of another embodiment of the device according to the invention.
  • the inventive device comprises a first Reakti ⁇ onszone 1 (Kvaerner formed as a reactor) and a two- ⁇ th reaction zone 2 (formed as the Boudouard reactor and / or water gas shift reactor) to.
  • Synthesis gas is introduced as plasma gas into the first reaction zone through a first gas inlet 7 arranged upstream of the electrodes 3. Between the electrodes 3, a plasma is ignited. Via the second gas inlet 8, a mixture of hydrocarbons (methane), C02 and H20 is initiated, the proportions can be controlled via a not shown Steuerein ⁇ unit.
  • the hydrocarbons are thermally partly directly in the plasma, partly in the Hei SEN zone slightly downstream of the plasma is split into water ⁇ material and elemental carbon. Elemental carbon can be used immediately or in a slightly further downstream region of the first reaction zone with the likewise added C02 and / or H20 reacted to form CO and optionally hydrogen. Also possible are di ⁇ direct reactions of methane with CO 2 and / or H 2 O to synthesis gas without the intermediate of the elemental Kohlenstoffs.
  • the gas inlet 8 may be arranged laterally from the plasma, as shown in FIG. In alternative embodiments, other arrangements of the gas inlet 8 may be provided. For example, it is also possible to provide a plurality of gas inlets 8. In advantageous exemplary embodiments, a gas inlet 8 is arranged centrally in an inner electrode 3. The gas inlet 7 for the Plas ⁇ magas is in this advantageous embodiment, outside, ring around the inner electrode 3. The inner
  • Electrode 3 is preferably surrounded by an outer electrode 3.
  • FIG 2 such an embodiment with an inner electrode 3 and an outer electrode 3 is shown schematically, wherein only the upper part of the device is shown. The rest do not ge in Figure 2 ⁇ showed part is identical to that of the first execution ⁇ form.
  • the gas / solid mixture so produced is according to the invention a relatively lower solids content (elementa ⁇ rer carbon) as in the prior art and thus causes no or only a reduced fouling of electrodes and inner walls of the reactor.
  • This mixture enters the second reaction zone 2.
  • the third gas inlet 9 C02 and / or water is supplied. Still existing elemental carbon can react with carbon dioxide in a Boudouard reaction to form carbon monoxide be implemented. Alternatively or additionally, a water gas conversion reaction can be carried out with water introduced.
  • the supply of CO 2 and / or water at the third gas inlet 9 can also be carried out separately and, if appropriate, also by means of a plurality of inlets, without this precluding the executed gas inlet 9. It may therefore be provided an area for the gas inlet 9.
  • the effluent from the second reaction zone 2 Synthesis gas is a part of its thermal energy in heat exchanger 15, 16, and 17 to the supplied ⁇ led by means of lines 10, 11 and 12 the reactants methane, C02 and water from in order to preheat them. From these preheated starting materials, the total amount of methane and a subset of the components C02 and water is supplied as a mixture to the second gas inlet 8.
  • a second subset of the CO 2 and water is branched off at 20, 21 and fed to the third gas inlet 9 in the region of the second reaction zone 2.
  • Synthe ⁇ segas is removed. If necessary, this is cooled down further in a cooler 4 to a desired temperature level and fed at 22, for example, to a subsequent reactor for producing liquid hydrocarbons, for example a Fischer-Tropsch reactor.
  • a partial amount of the synthesis gas is returned to the first gas inlet 7 by means of a pump 19 as plasma gas in order to maintain the plasma.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegas, die eine erste Reaktionszone (1) zur thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen in einem Plasma, eine zweite Reaktionszone (2) zur Erzeugung von Synthesegas unter Verwendung der Spaltprodukte der ersten Reaktionszone (1), einen ersten Gaseinlass (7) stromauf der ersten Reaktionszone (1), einen zweiten Gaseinlass (8) im Bereich der ersten Reaktionszone (1), sowie eine Einrichtung zur Rück- führung von Synthesegas vom Ausgang der zweiten Reaktionszone (2) zum ersten Gaseinlass (7) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Einrichtung zur Mischung von Wasser, CO2 und Kohlenwasserstoffen und Zufuhr dieser Mischung zum zweiten Gaseinlass (8) vorgesehen ist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Reaktors. Die Erfindung erlaubt eine wenigstens teilweise Erzeugung von Synthesegas bereits im Bereich der ersten Reaktionszone (1) und vermeidet unerwünschte Kohlenstoffablagerungenan der Vorrichtung bzw. deren Teilen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas. Dabei erfolgt in einer ers¬ ten Reaktionszone eine thermische Spaltung von Kohlenwas¬ serstoffen, bei der ein Wasserstoffhaltiges Trägergas (Syn- thesegas) ein von einer Plasmafackel erzeugtes Plasma durchströmt und die Kohlenwasserstoffe durch die thermische Energie des Plasmas (und des Lichtbogens) gespalten werden. In einer zweiten Reaktionszone (i.d.R. als Boudouard- Reaktor und/oder Wassergas-Konvertierungsreaktor ausgebil- det) wird Synthesegas unter Verwendung der Spaltprodukte der ersten Reaktionszone erzeugt, dabei wird typischerweise zusätzlich C02 und/oder H20 zugeführt.
Die Herstellung als Treibstoffe geeigneter flüssiger Koh- lenwasserstoffe aus Kohle und/oder gasförmigen Kohlenwas¬ serstoffen ist bekannt. Eines der ältesten bekannten Verfahren ist das Fischer-Tropsch-Verfahren ausgehend von sogenannten Synthesegas (Mischung aus Wasserstoff und Kohlen- monoxid) .
Es ist ebenfalls bereits bekannt, den Wasserstoffanteil von Synthesegas durch bevorzugt thermische Aufspaltung von Me¬ than in Kohlenstoff und Wasserstoff zu gewinnen. Der erfor¬ derliche Energieeintrag kann in einem sogenannten Kvaerner- Reaktor durch ein mittels elektrischer Energie erzeugtes
Plasma erfolgen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn überschüssige elektrische Energie beispielsweise aus rege¬ nerativen Quellen zur Verfügung steht, die sich auf diese Art und Weise vorteilhaft in letztendlich in einem Treib¬ stoff gebundene chemische Energie umsetzen lässt.
In einem Kvaerner-Reaktor gewonnener Wasserstoff und Kohlenstoff kann in einem zweiten Schritt in einem C02- Konverter, der das Boudouard-Gleichgewicht nutzt, unter Zu¬ satz von C02 und Wasser in Synthesegas umgesetzt werden.
Dieses Synthesegas wird beispielsweise nach dem oben ge¬ nannten Fischer-Tropsch-Verfahren zu Flüssigtreibstoff reagieren gelassen. Die initiale Aufspaltung von Methan im Kvaerner-Reaktor unter Zufuhr regenerativ erzeugter elektrischer Energie und der im zweiten Schritt erfolgende Einsatz von Kohlendioxid bewirkt, dass die C02-Bilanz so erzeugten Flüssigtreib¬ stoffs wesentlich vorteilhafter ist als die von Treibstoff auf Mineralölbasis.
Ein System und eine Anlage in der eingangs genannten Art ist beispielsweise in WO 2013/091879 AI beschrieben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, die bzw. das einen effizienten Betrieb ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vor- richtung zur Erzeugung von Synthesegas, die aufweist: a. eine erste Reaktionszone zur thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen in einem Plasma, b. eine zweite Reaktionszone zur Erzeugung von Synthe¬ segas unter Verwendung der Spaltprodukte der ersten Reaktionszone, c. einen ersten Gaseinlass stromauf der ersten Reakti¬ onszone , d. eine Einrichtung zur Rückführung von Synthesegas vom Ausgang der zweiten Reaktionszone zum ersten Gaseinlass , e. einen zweiten Gaseinlass im Bereich der ersten Reaktionszone, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter aufweist: f. eine Einrichtung zur Mischung von Wasser, C02 und Kohlenwasserstoffen und Zufuhr dieser Mischung zum zweiten Gaseinlass.
Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.
Eine erste Reaktionszone ist zur thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen in einem Plasma ausgebildet. Eine Plas¬ mafackel erzeugt aus Bestandteilen des Trägergases (Synthe¬ segas) durch eine elektrische Entladung zwischen zwei
Elektroden ein Hochtemperaturplasma. Eine solche Plasmafa¬ ckel ist dem Fachmann grundsätzlich geläufig und bedarf hier keiner näheren Erläuterung. Die thermische Energie des Plasmas dient der Spaltung der Kohlenwasserstoffe (i.d.R. Methan) bevorzugt in elementaren Wasserstoff und Kohlenstoff. Eine erste Reaktionszone kann beispielsweise als Kvaerner-Reaktor ausgebildet sein. Der Begriff Kvaerner- Reaktor bezeichnet im Rahmen der Erfindung bevorzugt einen Reaktor zur thermischen Aufspaltung von Kohlenwasserstoffen, wobei die thermische Aufspaltung mittels einer Plasma¬ fackel durchgeführt wird und wobei die Plasmafackel zumin¬ dest eine Elektrode aufweist, welche bevorzugt Graphit um- fasst.
Eine zweite Reaktionszone dient der Erzeugung von Synthese¬ gas unter Verwendung der Spaltprodukte der ersten Reaktionszone. Der Begriff Synthesegas bezeichnet eine Gasmi- schung, deren Hauptbestandteile Wasserstoff und Kohlen- stoffmonoxid (gegebenenfalls in unterschiedlichen Mi¬ schungsverhältnis) sind. „Unter Verwendung der Spaltprodukte" bedeutet, dass in der zweiten Reaktionszone zusätzliche Reaktanten eingesetzt werden können, typischerweise C02 und/oder Wasser. Eine Ausführungsform einer solchen zweiten Reaktionszone ist der C02-Konverter bzw. Boudouard-Reaktor wie eingangs beschrieben. Boudouard-Reaktor meint in diesem Zusammenhang stets, dass dort neben einer Boudouard- Reaktion (im Fall der Zufuhr von C02) auch bei Zufuhr von Wasser eine - dem Fachmann geläufige - Wassergas- Konvertierungsreaktion stattfinden kann.
Der erste Gaseinlass stromauf der ersten Reaktionszone dient der Zufuhr von Trägergas für das Plasma, typischer- weise Synthesegas. Optional können durch diesen ersten Ga¬ seinlass zusätzlich zur Spaltung bestimmte Kohlenwasserstoffe in Mischung mit dem Trägergas eingeleitet werden. Der zweite Gaseinlass im Bereich der ersten Reaktionszone dient der Zufuhr von zur Spaltung bestimmten Kohlenwasserstoffen. Dieser zweite Gaseinlass kann zentral innerhalb der Plasmafackel oder etwas stromab der Plasmaelektroden angeordnet sein, um einen unmittelbaren Kontakt der Kohlenwasserstoffe mit den Elektroden und ein dadurch bewirktes Elektrodenfouling durch Ablagerung von elementarem Kohlenstoff zu vermeiden oder zu vermindern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Einrichtung zur
Mischung von Wasser, C02 und Kohlenwasserstoffen und Zufuhr dieser Mischung zum zweiten Gaseinlass vorgesehen ist.
Kern der Erfindung ist es somit, bereits im Bereich der ersten Reaktionszone nicht nur Kohlenwasserstoffe (typi¬ scherweise Methan) zur thermischen Spaltung in das Plasma einzuleiten, sondern zusätzlich C02 und/oder H20. Diese zusätzlichen Bestandteile bewirken, dass in der ersten Reaktionszone weniger oder kein elementarer Kohlenstoff mehr erzeugt wird sondern entweder durch eine direkte Reaktion oder eine sofortige Weiterreaktion erzeugten elementaren Kohlenstoffs eine teilweise oder vollständige Umsetzung zu CO stattfindet. Die im Stand der Technik vorhandene räumliche Trennung zwi¬ schen erster und zweiter Reaktionszone wird erfindungsgemäß aufgehoben. Wenn somit im Rahmen des Patentanspruchs von erster und zweiter Reaktionszone die Rede ist, schließt dies ein, dass diese räumlich nicht klar getrennt sind und ganz oder teilweise räumlich überlappen.
Erfindungsgemäß entsteht somit in der ersten Reaktionszone weniger oder kein elementarer Kohlenstoff. Dies hat zur Folge, dass die im Stand der Technik vorhandenen Probleme des Foulings (Ablagerung von Kohlenstoff oder Kohlenstoff¬ verbindungen an Elektroden und/oder Auskleidung des Reaktors) vermieden oder zumindest vermindert werden. Die übli- cherweise aus Graphit bestehende Auskleidung des Reaktors wird zudem weniger von oxidierenden Bestandteilen angegriffen. Dies insgesamt erlaubt es, das Reaktorvolumen bezogen auf einen bestimmten Gasdurchsatz zu vermindern. Erfindungsgemäß ist es von besonderem Vorteil, wenn die Mi¬ schung von Wasser, C02 und Kohlenwasserstoffen überwiegend oder weiter vorzugsweise vollständig dem zweiten Gaseinlass zugeführt wird. Dieser zweite Gaseinlass ist bevorzugt zentral innerhalb einer Elektrode, welche von einer zweiten Elektrode in konzentrischer Art umgegeben ist, angeordnet, wobei die elektrische Entladung vorzugsweise in dem sich ergebenden Ring zwischen den beiden Elektroden erfolgt. In alternativen oder ergänzenden Ausführungsformen ist der zweite Gaseinlass etwas stromab der Plasmaelektroden ange- ordnet. Auf diese Weise vermeidet man es, dass reaktionsfä¬ hige Bestandteile (insbesondere die Kohlenwasserstoffe) mit den Elektroden in Berührung kommen und dort zu unerwünschtem Fouling führen können. Im Stand der Technik muss am Ausgang der ersten Reaktionszone immer noch eine verhältnismäßig hohe Temperatur herr¬ schen, da die Temperatur in der ersten Reaktionszone hoch genug zur thermischen Spaltung der Kohlenwasserstoffe sein muss. Der erfindungsgemäß mögliche „fließende Übergang" zwischen erster und zweiter Reaktionszone erlaubt es, den
Temperaturgradienten im Endbereich der ersten Reaktionszone und am Übergang zur zweiten Reaktionszone effizient zur Durchführung bereits einer wenigstens teilweisen Umsetzung in die gewünschten Endprodukte des Synthesegases (Kohlenmo- noxid und Wasserstoff) zu nutzen und so insgesamt am Aus¬ gang des Reaktors eine niedrigere Temperatur von beispiels¬ weise 1200°C zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß kann zusätzlich ein dritter Gaseinlass im Bereich der zweiten Reaktionszone vorhanden sein. Bei dieser Variante der Erfindung ist es möglich, einen Teil der Umsetzung des durch Spaltung der Kohlenwasserstoffe erhal- tenen elementaren Kohlenstoffs zu CO bereits im Bereich der ersten Reaktionszone (bzw. des „Kombinationsbereichs" von erster und zweiter Reaktionszone) durchzuführen und einen weiteren Teil der Umsetzung im Bereich der zweiten Reaktionszone mit zusätzlicher Zufuhr von C02 und/oder H20, wie im Stand der Technik üblich.
Erfindungsgemäß kann die Gesamtenergiebilanz der Vorrichtung dadurch weiter verbessert werden, dass zusätzlich Wärmetauscher vorgesehen sind, die zur Vorwärmung von zuge- führtem Wasser, C02 und/oder Kohlenwasserstoffen durch die Abwärme des aus der zweiten Reaktionszone abströmenden Syn¬ thesegases ausgebildet sind. Die Temperatur des aus der zweiten Reaktionszone austretenden Synthesegases ist in der Regel höher, als die am Eingang eines nachfolgenden Fi- scher-Tropsch-Reaktors erforderliche Temperatur. Auf der anderen Seite ermöglicht die Vorwärmung der Gase, dass nicht der gesamte Energieeintrag bis zur erforderlichen Re¬ aktionstemperatur durch das Plasma erfolgen muss. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit auf, welche dazu ausge¬ staltet ist, die Menge des der ersten Reaktionszone zuge¬ führten Wassers und/oder C02 zu steuern. Bevorzugt ist die Steuereinheit zudem zur Steuerung der Menge der der ersten Reaktionszone zugeführten Kohlenwasserstoffe ausgebildet.
Die Vorrichtung kann weiterhin einen Sensor aufweisen, wel- eher zur Ermittlung der Gaszusammensetzung am Ende der ersten Reaktionszone und zur Ausgabe eines entsprechenden Messwertes ausgebildet ist. Die Steuereinheit weist bevor¬ zugt einen Eingang für den Messwert auf und ist weiter be¬ vorzugt dazu ausgestaltet, die Menge des der ersten Reakti- onszone zugeführten Wassers und/oder C02 und/oder der Kohlenwasserstoffe in Abhängigkeit des Messwertes zu steuern.
Die Steuereinheit kann weiterhin dazu ausgebildet sein, die Menge des der ersten Reaktionszone zugeführten Wassers und/oder C02 und/oder der Kohlenwasserstoffe so einzustel¬ len, dass bereits in der ersten Reaktionszone zwischen 10% und 95%, bevorzugt mehr als 50%, weiter bevorzugt mehr als 80% des durch Spaltung der Kohlenwasserstoffe gebildeten Kohlenstoffs umgesetzt wird in CO. Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Mengen des der ers¬ ten Reaktionszone zugeführten Wassers und/oder C02 und/oder der Kohlenwasserstoffe so einzustellen, dass bereits in der ersten Reaktionszone eine weitgehende Umsetzung des durch Spaltung der Kohlenwasserstoffe gebildeten Kohlenstoffs in CO stattfindet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegas. Diese Vorrichtung weist eine erste Reaktionszone zur ther¬ mischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen in einem Plasma und eine zweite Reaktionszone zur Erzeugung von Synthesegas unter Verwendung der Spaltprodukte der ersten Reaktionszone auf .
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der ersten Reaktions- zone eine Mischung von Wasser, C02 und Kohlenwasserstoffen zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt den vorstehend be¬ schriebenen Betrieb unter Vermeidung unerwünschter Ablage- rungen oder Fouling des Reaktors.
Abhängig von Mengen und Verhältnissen der im Bereich der ersten Reaktionszone zugeführten Reaktanten kann dort eine wenigstens teilweise Umsetzung zu Synthesegas beispielswei- se durch Boudouard-Reaktion und/oder Wassergas- Konvertierungsreaktion stattfinden, wenn elementarer Kohlenstoff als temporäres Zwischenprodukt entsteht. Alterna¬ tiv sind auch direkte Reaktionen von Kohlenwasserstoffen (beispielsweise Methan) entweder mit Wasser und/oder mit C02 zu Synthesegas möglich.
Die Menge des der ersten Reaktionszone zugeführten Wassers und/oder C02 kann so eingestellt werden, dass bereits in der ersten Reaktionszone zwischen 10% und 95%, bevorzugt mehr als 50%, weiter bevorzugt mehr als 80% des durch Spal¬ tung der Kohlenwasserstoffe gebildeten Kohlenstoffs umge¬ setzt wird in CO.
Vorteilhafterweise können die Mengen des der ersten Reakti¬ onszone zugeführten Wassers und/oder C02 so eingestellt werden, dass bereits in der ersten Reaktionszone eine weit¬ gehende Umsetzung des durch Spaltung der Kohlenwasserstoffe gebildeten Kohlenstoffs in CO stattfindet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft mit einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbar. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an¬ hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; .
Figur 2: eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung . Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine erste Reakti¬ onszone 1 (ausgebildet als Kvaerner-Reaktor) und eine zwei¬ te Reaktionszone 2 (ausgebildet als Boudouard-Reaktor und/oder Wassergas-Konvertierungsreaktor) auf. In die erste Reaktionszone wird durch einen stromauf von den Elektroden 3 angeordneten ersten Gaseinlass 7 Synthesegas als Plasmagas eingeleitet. Zwischen den Elektroden 3 wird ein Plasma gezündet. Über den zweiten Gaseinlass 8 wird eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen (Methan) , C02 und H20 eingeleitet, wobei die Mengenverhältnisse über eine nicht gezeigte Steuerein¬ heit gesteuert werden können. Die Kohlenwasserstoffe werden thermisch teilweise direkt im Plasma, teilweise in der hei- ßen Zone etwas stromab des Plasmas aufgespalten in Wasser¬ stoff und elementaren Kohlenstoff. Elementarer Kohlenstoff kann sofort oder in einem etwas weiter stromab gelegenen Bereich der ersten Reaktionszone mit dem ebenfalls zuge- führten C02 und/oder H20 unter Bildung von CO und gegebenenfalls Wasserstoff reagieren. Ebenfalls möglich sind di¬ rekte Reaktionen des Methans mit C02 und/oder H20 zu Synthesegas ohne die Zwischenstufe des elementaren Kohlen- Stoffs.
Der Gaseinlass 8 kann seitlich vom Plasma, wie in der Fig. 1 dargestellt, angeordnet sein. In alternativen Ausführungsbeispielen können andere Anordnungen des Gaseinlasses 8 vorgesehen sein. Es können beispielsweise auch mehrere Gaseinlässe 8 vorgesehen sein. In vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist ein Gaseinlass 8 zentral in einer inne¬ ren Elektrode 3 angeordnet. Der Gaseinlass 7 für das Plas¬ magas liegt in diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel au- ßen, ringförmig um die innere Elektrode 3. Die innere
Elektrode 3 ist vorzugsweise von einer äußeren Elektrode 3 umgegeben. In Figur 2 ist eine solche Ausführungsform mit einer inneren Elektrode 3 und einer äußeren Elektrode 3 schematisch dargestellt, wobei lediglich der obere Teil der Vorrichtung gezeigt ist. Der übrige in Figur 2 nicht ge¬ zeigte Teil stimmt mit demjenigen der ersten Ausführungs¬ form überein.
Die so erzeugte Gas/Feststoffmischung hat erfindungsgemäß einen vergleichsweise geringeren Feststoffanteil (elementa¬ rer Kohlenstoff) als im Stand der Technik und bewirkt somit kein oder lediglich ein geringeres Fouling von Elektroden und Innenwänden des Reaktors. Diese Mischung tritt in die zweite Reaktionszone 2 ein.
Durch den dritten Gaseinlass 9 wird C02 und/oder Wasser zugeführt. Noch vorhandener elementarer Kohlenstoff kann mit Kohlendioxid in einer Boudouard-Reaktion zu Kohlenmonoxid umgesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit eingeleitetem Wasser eine Wassergas-Konvertierungsreaktion erfolgen. Die Zuführung von C02 und/oder Wasser am dritten Gaseinlass 9 kann auch separat und gegebenenfalls auch mit- tels jeweils mehrerer Einlässe erfolgen, ohne dass dies dem ausgeführten Gaseinlass 9 entgegensteht. Es kann daher ein Bereich für den Gaseinlass 9 vorgesehen sein.
Das aus der zweiten Reaktionszone 2 abströmende Synthesegas gibt einen Teil seiner thermischen Energie in Wärmetauscher 15, 16, und 17 an die mittels Leitungen 10, 11 und 12 zuge¬ führten Reaktanten Methan, C02 und Wasser ab, um diese vorzuwärmen. Von diesen vorgewärmten Ausgangsstoffen wird die Gesamtmenge Methan und eine Teilmenge der Bestandteile C02 und Wasser als Mischung dem zweiten Gaseinlass 8 zugeführt.
Eine zweite Teilmenge des C02 und Wassers wird bei 20, 21 abgezweigt und dem dritten Gaseinlass 9 im Bereich der zweiten Reaktionszone 2 zugeführt.
Am Ausgang der zweiten Reaktionszone 2 wird bei 14 Synthe¬ segas entnommen. Sofern erforderlich, wird dieses in einem Kühler 4 noch weiter auf ein gewünschtes Temperaturniveau heruntergekühlt und bei 22 beispielsweise einem nachfolgen- den Reaktor zur Erzeugung flüssiger Kohlenwasserstoffe zugeführt, beispielsweise einem Fischer-Tropsch-Reaktor .
Eine Teilmenge des Synthesegases wird mittels einer Pumpe 19 als Plasmagas zum ersten Gaseinlass 7 zurückgeführt, um das Plasma aufrecht zu erhalten.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegas, die aufweist: a. eine erste Reaktionszone (1) zur thermischen Spal¬ tung von Kohlenwasserstoffen in einem Plasma, b. eine zweite Reaktionszone (2) zur Erzeugung von Synthesegas unter Verwendung der Spaltprodukte der ersten Reaktionszone (1), c. einen ersten Gaseinlass (7) stromauf der ersten Re aktionszone (1), d. eine Einrichtung zur Rückführung von Synthesegas vom Ausgang der zweiten Reaktionszone (2) zum ersten Gaseinlass (7), e. einen zweiten Gaseinlass (8) im Bereich der ersten Reaktionszone (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter aufweist: f. eine Einrichtung zur Mischung von Wasser, C02 und Kohlenwasserstoffen und Zufuhr dieser Mischung zum zweiten Gaseinlass (8) .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich einen dritten Gaseinlass (9) im Bereich der zweiten Reaktionszone (2) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Gaseinlass (9) zur Zufuhr von Wasser, C02 oder einer Mischung daraus ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Wärmetauscher (15, 16, 17) aufweist, die zur Vorwärmung von zugeführtem Wasser, C02 und/oder Kohlenwasserstoffen durch die Abwärme des aus der Reaktionszone (2) abströmenden Syn¬ thesegases ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Steuereinheit aufweist, welche dazu ausgestaltet ist, die Menge des der ersten Reaktionszone (1) zugeführten Wassers und/oder C02 und/oder der Kohlenwasserstoffe zu steu¬ ern .
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Men ge des der ersten Reaktionszone (1) zugeführten Was¬ sers und/oder C02 und/oder der Kohlenwasserstoffe so einzustellen, dass in der ersten Reaktionszone (1) ei ne weitgehende Umsetzung des durch Spaltung der Kohlenwasserstoffe gebildeten Kohlenstoffs in CO statt¬ findet .
7. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegas, die aufweist: a. eine erste Reaktionszone (1) zur thermischen Spal¬ tung von Kohlenwasserstoffen in einem Plasma, b. eine zweite Reaktionszone (2) zur Erzeugung von
Synthesegas unter Verwendung der Spaltprodukte der ersten Reaktionszone (1), dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Reaktions¬ zone (1) eine Mischung von Wasser, C02 und Kohlenwasserstoffen zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bereits in der ersten Reaktionszone (1) eine we¬ nigstens teilweise Umsetzung zu Synthesegas durch Bou- douard-Reaktion und/oder Wassergas- Konvertierungsreaktion stattfindet .
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich net, dass die Menge des der ersten Reaktionszone (1) zugeführten Wassers und/oder C02 so eingestellt wird, dass bereits in der ersten Reaktionszone (1) eine weitgehende Umsetzung des durch Spaltung der Kohlenwasserstoffe gebildeten Kohlenstoffs in CO stattfin¬ det .
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des der ersten Reaktionszone (1) zugeführten Wassers und/oder C02 und/oder der Kohlenwasserstoffe so eingestellt wird, dass in der ersten Reaktionszone (1) zwischen 10% und 95%, bevorzugt mehr als 50%, weiter bevorzugt mehr als 80% des durch Spal¬ tung der Kohlenwasserstoffe gebildeten Kohlenstoffs umgesetzt wird in CO.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Vorrichtung eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022124117A1 (de) 2022-09-20 2024-03-21 Caphenia Gmbh Plasma-Reaktor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130600A1 (de) * 2019-11-13 2021-05-20 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wasserstoff und Pyrolysekohlenstoff aus Kohlenwasserstoffen
CN111186816B (zh) * 2020-01-17 2022-04-01 西安交通大学 一种等离子体固碳系统及固碳方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2223449A1 (en) * 1973-03-26 1974-10-25 Skf Ind Trading & Dev Reduction gas for metallurgical processes - made by passing recycle gas with carbon and/or hydrocarbons through a gas plasma to raise temp.
EP0021601A1 (de) * 1979-05-25 1981-01-07 Westinghouse Electric Corporation Verfahren zur Erzeugung eines Reduktionsgasgemisches aus Abgasen, die bei der Herstellung von Eisenschwamm erhalten wurden
WO2013091879A1 (de) 2011-12-20 2013-06-27 CCP Technology GmbH Verfahren und anlage zur erzeugung von synthesegas
WO2016066716A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-06 Man Diesel & Turbo Se Verfahren und anlage zur herstellung von synthesegas

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7867457B2 (en) * 2003-06-20 2011-01-11 Drexel University Plasma reactor for the production of hydrogen-rich gas
WO2012177666A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Staton Vernon Eric Apparatus and method for hydrocarbon pyrolysis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2223449A1 (en) * 1973-03-26 1974-10-25 Skf Ind Trading & Dev Reduction gas for metallurgical processes - made by passing recycle gas with carbon and/or hydrocarbons through a gas plasma to raise temp.
EP0021601A1 (de) * 1979-05-25 1981-01-07 Westinghouse Electric Corporation Verfahren zur Erzeugung eines Reduktionsgasgemisches aus Abgasen, die bei der Herstellung von Eisenschwamm erhalten wurden
WO2013091879A1 (de) 2011-12-20 2013-06-27 CCP Technology GmbH Verfahren und anlage zur erzeugung von synthesegas
WO2016066716A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-06 Man Diesel & Turbo Se Verfahren und anlage zur herstellung von synthesegas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022124117A1 (de) 2022-09-20 2024-03-21 Caphenia Gmbh Plasma-Reaktor

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