Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к получению синтез-газа. Сущность изобретения: процесс осуществляют конверсией углеводородного сырья в струе плазмы путем подачи водяного пара в плазмотрон с последующим введением плазмы и углеводородов в камеру смешения и подачей полученной смеси в реактор. При этом часть водяного пара вводят в камеру смешения и/или часть углеводородов вводят в плазмотрон.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2075432
Класс(ы) патента: C01B3/24
Номер заявки: 92014743/26
Дата подачи заявки: 28.12.1992
Дата публикации: 20.03.1997
Заявитель(и): Акционерное общество закрытого типа - Промышленно- финансовая группа Ассоциации "Внедрение"
Автор(ы): Алексеев Н.В.; Мамонтов Ю.Н.; Разина Г.Н.; Тимошевский А.Н.; Гольдберг Ю.М.; Литвинцев И.Ю.; Урицкий М.И.
Патентообладатель(и): Акционерное общество закрытого типа - Промышленно- финансовая группа Ассоциации "Внедрение"
Описание изобретения: Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к получению синтез-газа, который находит широкое применение при получении метанола, оксопродуктов и других органических соединений.
К настоящему времени предложено и реализовано большое число способов получения синтез-газа из углеводородного сырья, основанных на взаимодействии углеводородов с водяным паром, кислородом, диоксидом углерода, а также с их смесями [1]
Данные процессы реализуются как за счет тепла, выделяющегося в результате экзотермических реакций углеводородов с кислородом (автотермическая конверсия углеводородов), а также за счет внешнего источника энергии для эндотермических реакций углеводородов с водяным паром (паровая конверсия углеводородов). Для увеличения производительности и увеличения выхода процессы конверсии осуществляют также в присутствии гетерогенных катализаторов.
Основными недостатками данных способов являются получение синтез-газа, требующего дополнительных сложных методов очистки (кислородная конверсия), повышенное саже- и смолообразование (закоксовывание катализаторов) и высокие энергетические затраты.
Известен способ получения синтез-газа паровой конверсией углеводородов в струе плазмы. Поток водяного пара подают в дуговой плазмотрон, где он нагревается до температуры несколько тысяч градусов, и затем в виде частично диссоциированной струи плазмы подают в камеру смешения, где его смешивают с потоком углеводородов и направляют в реактор [2]
Основными недостатками данного способа являются ограниченный ресурс работы электродугового плазмотрона (200 ч) и образование ацетилена (до 8 об.), наличие значительного количества которого в продуктах требует использования специальных методов его выделения [2]
Техническим решением задачи является увеличение ресурса работы электродугового плазмотрона и снижение содержания непредельных соединений в продуктах реакции.
Данная задача решается конверсией углеводородного сырья водяным паров в струе плазмы при подаче водяного пара в плазмотрон и углеводородов в камеру смешения с плазмой, с последующей подачей смеси в реактор, отличительной особенностью которого является то, что часть от общего количества водяного пара подают в камеру смешения и/или часть от общего количества углеводородов подают в плазмотрон.
Следующие примеры иллюстрируют способ.
Пример 1.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 5 кг/час водяного пара и 4,44 кг/ч метана. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона, смешивают в камере смешения с 5 кг/ч водяного пара и 4,44 кг/ч метана. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,1 с. Давление ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1300 К. Состав продуктов реакции, об. H2 67,2; CO 18,4; H2O 9,3; CH4 1,0; C2H2 4,1. Ресурс работы медного цилиндрического анода 400 часов.
Пример 2.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 9 кг/ч водяного пара и 1 кг/ч метана. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона, смешивают в камере смешения с 1 кг/ч водяного пара и 7,88 кг/ч метана. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта - 0,05 с. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 71,5; CO 22,6; H2O 3,7; CH4 1,0; C2H2 1,2. Ресурс работы медного цилиндрического анода 300 часов.
Пример 3.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 10 кг/ч водяного пара и 4,44 кг/ч метана. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона, смешивают в камере смешения с 4,44 кг/ч метана. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,05 с. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 69,5; CO 20,5; H2O 6,4; CH4 1,0; C2H2 2,6. Ресурс работы медного цилиндрического анода 350 часов.
Пример 4.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 10 кг/ч водяного пара и 1 кг/ч метана. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона, смешивают в камере смешения с 7,88 кг/ч метана. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,05 с. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 67,0; CO 18,5; H2O 94,4; CH4 0,9; C2H2 4,2. Ресурс работы медного цилиндрического анода 380 часов.
Пример 5.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 7 кг/ч водяного пара. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона, смешивают в камере смешения с 3 кг/ч водяного пара и 8,88 кг/ч метана. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,1 ч. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1300 К. Состав продуктов реакции, об. H2 71,0; CO 23,1; H2O 3,2; CH4 1,5; C2H2 1,2. Ресурс работы медного цилиндрического анода 300 часов.
Пример 6.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 9 кг/ч водяного пара. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона, смешивают в камере смешения с 1 кг/ч водяного пара и 8,88 кг/ч метана. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,05 ч. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 66,2; CO 20,0; H2O 9,0; CH4 0,9; C2H2 3,9. Ресурс работы медного цилиндрического анода 350 часов.
Пример 7.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 9 кг/ч водяного пара и 1 кг/ч метана. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона смешивают, в камере смешения с 1 кг/ч водяного пара и 4,9 кг/ч метана. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта - 0,05 ч. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 66,2; CO 20,4; H2O 12,3; CH4 0,8; C2H2 0,3. Ресурс работы медного цилиндрического анода 350 часов.
Пример 8.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 10 кг/ч водяного пара и 0,5 кг/ч углеводородов (УВ) общей формулы CnHm, где n 4; m 8,3. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона смешивают в камере смешения с 5,7 кг/ч углеводородов. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,05 ч. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 52,6; CO 25,9; H2O 19,2; УВ 1,8; C2H2 0,5. Ресурс работы медного цилиндрического анода 350 часов.
Пример 9.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 8 кг/ч водяного пара. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона, смешивают в камере смешения с 2 кг/ч водяного пара и 6,2 кг/ч УВ. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,05 ч. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 52,0; CO 25,5; H2O 19,4; УВ - 2,1; C2H2 1,0. Ресурс работы медного цилиндрического анода - 350 часов.
Пример 10.
В электродуговой плазмотрон мощностью 50 кВт подают 8 кг/ч водяного пара и 1 кг/ч УВ. Плазменный поток, выходящий из плазмотрона смешивают в камере смешения с 2 кг/ч водяного пара и 5,2 кг/ч УВ. Полученную смесь подают в реактор, выполненный в виде футерованного канала. Время контакта 0,05 с. Давление 1 ата. Температура продуктов реакции на выходе из реактора 1500 К. Состав продуктов реакции, об. H2 5,2; CO 26,0; H2O 19,0; УВ 1,7; C2H2 0,1. Ресурс работы медного цилиндрического анода 350 часов.
Проведение процесса описанным способом позволяет увеличить ресурс работы медного цилиндрического анода с 200 до 300 400 часов и снизить содержание ацетилена в продуктах реакции до 0,3 4,2 об.
Формула изобретения: Способ получения синтез-газа конверсией углеводородного сырья с водяным паром в струе плазмы, включающий подачу водяного пара в плазмотрон с последующим введением полученной плазмы и углеводородов в камеру смешения, подачу полученной смеси в реактор, отличающийся тем, что часть водяного пара вводят в камеру смешения и/или часть углеводородов вводят в плазмотрон.