Способ термического окисления шахтного метана и установка для его осуществления

Изобретение относится к органической химии, в частности к способам прямого термического окисления метана кислородом воздуха с целью получения тепловой энергии, и может быть использовано при утилизации шахтного метана в горнорудной промышленности. Изобретение касается способа термического окисления шахтного метана, где часть исходного газа - шахтного метана из установки комплексной подготовки газа подогревают в печи и при давлении 0,1-1 МПа и концентрации кислорода в исходном газе 20-25 об.% подают в реактор в зарубашечное пространство трубчатой зоны охлаждения, а оттуда в реакционную зону, где при температуре 400-650°С происходит газофазное окисление метана, с последующим охлаждением реакционной смеси в трубчатой зоне охлаждения реактора, окончательное охлаждение реакционной смеси в холодильнике-конденсаторе, в процессе которого охлажденную реакционную смесь разделяют на отходящие газы и жидкие продукты, с получением пара высокого и низкого давления и теплофикационной воды, при этом регулировку температурного режима реактора осуществляют путем подачи в реакционную зону реактора части холодного шахтного метана и изменением температуры подогрева части шахтного метана, подаваемого на вход трубчатой части зоны охлаждения реактора. Технический результат - повышение эффективности процесса окисления метана, содержащегося в шахтном метане. 2 н.п. ф-лы. 2 ил.

 

Изобретение относится к органической химии, в частности к способам прямого термического окисления метана кислородом воздуха с целью получения метанола и тепловой энергии, и может быть использовано при утилизации шахтного метана в горнорудной промышленности.

При добыче полезных ископаемых, в частности угля, выделяется большое количество метана. Отсасываемый шахтный метан представляет собой метановоздушную смесь и является негорючим, то есть содержит в своем составе менее 5% метана. Это не позволяет проводить его утилизацию методом сжигания.

Шахтный метан сбрасывается в атмосферу, разрушая озон, вызывая парниковый эффект и унося с собой значительное количество потенциальной тепловой энергии.

При содержании в шахтном метане от 1 до 4,5% метана и содержании кислорода в воздухе 21 об.%, содержание кислорода в метановоздушной смеси составит от 20 до 20,8 об.%.

Добавление кислорода в исходную метановоздушную смесь повышает эффективность процесса термического окисления метана, уменьшает концентрацию образующихся загрязняющих веществ (окись углерода, формальдегид, муравьиная кислота и др.), что способствует упрощению очистки реакционных газов, сбрасываемых в атмосферу.

В настоящее время вызывает интерес проведение утилизации шахтного метана с получением метанола и тепловой энергии методом прямого газофазного термического окисления при повышенных температурах (400-650°С) и концентрации кислорода в метановоздушной смеси (20-25 об.%), а также давлении (0,1-1 МПа). Это позволит повысить эффективность работы установки за счет повышения производительности окисления по метану, снижения затрат на компримирование исходной метановоздушной смеси, уменьшения уровня загрязняющих веществ в продуктах сброса.

Известен ряд способов и установок прямого термического окисления метана кислородом воздуха.

Известен способ получения метанола, включающий раздельную подачу предварительно нагретого до 200-500°C углеводородсодержащего газа под давлением 2,5-15 МПа и кислородсодержащего газа в смесительную камеру, последующие стадии неполного окисления метана при концентрации кислорода 1-4 об.% с дополнительным введением реагентов (металлооксидного катализатора, высших газообразных углеводородов или кислородсодержащих соединений, холодного окислителя) в реакционную зону реактора, охлаждение реакционной смеси в теплообменнике, выделение метанола из жидких продуктов реакции в сепараторе, подачу отходящих газообразных продуктов реакции на вход реактора (RU, А, 2049086). Однако эффективность использования данного способа при термическом окислении шахтного метана невелика, поскольку низкое содержание кислорода в исходной метановоздушной смеси требует многократной рециркуляции исходного газа, что увеличивает затраты и повышает количество загрязняющих веществ в реакционном газе. Ведение процесса при повышенном давлении также увеличивает затраты и повышает концентрацию загрязняющих веществ (таких как окись углерода, метанол, формальдегид, муравьиная кислота и др.) в реакционном газе.

Известен способ производства метанола, включающий раздельную подачу в смеситель углеводородсодержащего газа (природного или метана) и кислородсодержащего газа (воздуха или кислорода), последующую подачу смеси в инертный реактор, газофазное неполное окисление углеводородсодержащего газа в реакторе под давлением 1-10 МПа в течение 2-1000 секунд, при температуре 300-500°C в отсутствии катализатора, при содержании кислорода 2-20 об.%, выделение метанола в конденсаторе из продуктов реакции, возврат отходящих реакционных газов, содержащих непрореагировавший метан, на смешение с исходным углеводородсодержащим газом в первый реактор или во второй реактор, последовательно подсоединенный к первому реактору (GB, 2196335, А). Способ малоэффективен при термическом окислении шахтного метана, вследствие роста затрат на рециркуляцию и компримирование исходного газа, а также повышенной концентрации загрязняющих веществ из-за неравновесности процесса окисления.

Известен способ получения метанола путем раздельной подачи и окисления углеводородсодержащего газа кислородсодержащим газом при температуре 370-450°C, давлении 5-20 МПа и времени контакта их в реакторе 0,2-0,22 с, с охлаждением разогревающейся реакционной смеси до 330-340°С, введением в реактор метанола (SU, A1, 1469788) или охлаждением реакционной смеси без промежуточной конденсации и сепарации до 380-400°С в межступенчатых теплообменниках, установленных в реакторе, после чего реакционная смесь поступает на 2-3 последовательные ступени окисления (SU, A1, 1336471). И в первом и во втором случае процесс осуществляется при повышенном давлении, что снижает эффективность при окислении шахтного метана.

Известен способ производства метанола (RU, А, 2162460), включающий раздельную подачу последовательно сжатого и нагретого углеводородсодержащего газа и сжатого кислородсодержащего газа в смесительные зоны последовательно расположенных реакторов, последующее газофазное окисление углеводородсодержащего газа при начальной температуре до 500°С, давлении до 10 МПа и содержании кислорода не более 8 об.%, охлаждение реакционной смеси после каждой реакционной зоны реакторов на 70-150°С через стенку потоком холодного углеводородсодержащего газа, закалку реакционной смеси после последней реакционной зоны путем снижения температуры реакционной смеси не менее чем на 200°С за время, составляющее менее 0,1 времени ее пребывания в реакционной зоне, охлаждение и сепарацию охлажденной реакционной газожидкостной смеси на отходящий газ и жидкие продукты после каждого последовательно расположенного реактора, ректификацию жидких продуктов с выделением метанола, подачу отходящих газов в исходный углеводородсодержащий газ или на сжатие. Использование данного способа при термическом окислении шахтного метана неэффективно вследствие накопления в реагирующем газе продуктов окисления метана и дополнительных затрат, возникающих при рециркуляции окисляемого газа и необходимости его компримирования. Необходимость рециркуляции газовой смеси снижает производительность способа по окисляемому метану.

Известна установка для производства метанола, содержащая последовательно установленные и соединенные трубопроводами смесительную камеру, подсоединенную к раздельным источникам углеводородсодержащего газа и воздуха или кислорода, реактор из инертного материала с нагревательными элементами для неполного окисления метана в смеси, подаваемой под избыточным давлением, конденсатор и сепаратор для выделения метанола из продуктов реакции, емкость для рециркулируемых газообразных продуктов реакции с трубопроводом для их подачи в исходный углеводородсодержащий газ или смесительную камеру (GB, 2196335, А). Однако большое время пребывания реагентов в реакторе не позволяет обеспечить высокую производительность установки, что делает процесс окисления шахтного метана малоэффективным.

Известна установка для получения метанола, которая содержит источник углеводородсодержащего газа, компрессор и подогреватель для сжатия и нагрева газа, источник кислородсодержащего газа с компрессором, последовательно установленные реакторы с последовательно чередующимися смесительными и реакционными зонами с трубопроводами подачи углеводородсодержащего газа в первую смесительную зону реактора и кислородосодержащего газа в каждую смесительную зону, рекуперативные теплообменники для охлаждения реакционной смеси через стенку потоком холодного углеводородсодержащего газа, установленные около выходных торцов всех реакционных зон реактора с трубопроводами для последующей подачи нагретого углеводородсодержащего газа в подогреватель, холодильник-конденсатор, сепаратор для разделения отходящих газов и жидких продуктов с последующим выделением метанола и трубопровод для подачи отходящих газов в исходный углеводородсодержащий газ, и трубопроводом для подачи отходящих жидких кислородсодержащих продуктов в первую смесительную зону реактора (RU, А, 2162460). Низкая эффективность процесса окисления метана в данной установке обусловлена невозможностью рециркуляции отходящего реакционного газа вследствие быстрого повышения содержания в нем оксидов углерода. Кроме того, усложненность технологической схемы требует дополнительных затрат при окислении метана.

Известен способ получения метанола и установка для его осуществления (RU 2203261 С1, прототип). Способ включает подачу в реакционную зону нагретого углеводородного газа и сжатого воздуха, газофазное окисление углеводородного газа при повышенной температуре и давлении, охлаждение реакционной смеси в реакторе, окончательное охлаждение реакционной смеси перед сепарацией, в процессе которой охлажденную реакционную смесь разделяют на отходящие газы и жидкие продукты, ректификацию полученных в процессе сепарации жидких продуктов с выделением метанола и отвод отходящего газа. При этом процесс ведут при постоянных температуре 430-470°С и давлении 8 МПа и подачу исходного углеводородного газа из установки комплексной подготовки газа осуществляют последовательно в два потока: первый из которых нагревается до температуры реакции и подается непосредственно на вход реакционной зоны, а второй подается после нагревания в теплообменнике «газ-газ» до температуры, позволяющей проводить охлаждение реакционной смеси в два этапа: охлаждение путем ее смешения непосредственно в реакционной зоне со вторым потоком и охлаждение в трубчатой части реактора через стенку трубок, а окончательное охлаждение реакционной смеси осуществляют в теплообменнике «газ-жидкость» метанолом сырцом, который получают в процессе сепарации и в теплообменнике «газ-газ» холодным исходным углеводородным газом, при этом отходящие газы возвращают на установку комплексной подготовки газа.

Источником углеводородного газа является установка комплексной подготовки газа, зона охлаждения представляет собой трубчатую часть реактора, при этом реакционная зона и зона охлаждения снабжены устройством для ввода исходного углеводородного газа, нагретого в теплообменнике «газ-газ» до температуры, позволяющей проводить охлаждение реакционной смеси в два этапа: путем ее смешения с потоком исходного углеводородного газа, нагретого в теплообменнике «газ-газ» непосредственно в реакционной зоне и в трубчатой части реактора через стенку трубок, а устройство для окончательного охлаждения реакционной смеси перед сепарацией выполнено в виде последовательно установленных теплообменника «газ-жидкость», соединенного с реактором, сепаратором и ректификационным узлом, и теплообменника «газ-газ», соединенного с реактором и установкой комплексной подготовки газа. Низкое содержание кислорода в исходном газе (1-2,5 об.%), высокое давление в реакционной зоне (8 МПа), необходимость рециркуляции отходящих газов значительно снижают эффективность процесса окисления метана, содержащегося в шахтном метане.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса окисления метана, содержащегося в шахтном метане.

Это достигается способом термического окисления шахтного метана, отличающегося тем, что часть исходного газа - шахтного метана из установки комплексной подготовки газа подогревают в печи и при давлении 0,1-1 МПа и концентрации кислорода в исходном газе 20-25 об.% подают в реактор в зарубашечное пространство трубчатой зоны охлаждения, а оттуда в реакционную зону, где при температуре 400-650°C происходит газофазное окисление метана, с последующим охлаждением реакционной смеси в трубчатой зоне охлаждения реактора, окончательное охлаждение реакционной смеси в холодильнике-конденсаторе, в процессе которого охлажденную реакционную смесь разделяют на отходящие газы и жидкие продукты, с получением пара высокого и низкого давления и теплофикационной воды, при этом регулировку температурного режима реактора осуществляют путем подачи в реакционную зону реактора части холодного шахтного метана и изменением температуры подогрева части шахтного метана, подаваемого на вход трубчатой части зоны охлаждения реактора.

Изобретение также относится к установке для термического окисления шахтного метана, содержащей установку комплексной подготовки шахтного метана, печь для его подогрева, реактор для проведения газофазного окисления метана, состоящий из реакционной зоны и трубчатой зоны охлаждения, холодильника-конденсатора, отличающейся тем, что внутренний объем реакционной зоны заполнен пакетом соосных цилиндрических труб, плотно прилегающих друг к другу, а длина реакционной зоны обеспечивает необходимое время прохождения реакции полного окисления метана, содержащегося в реагирующем исходном газе.

Предлагаемый способ и установка для его реализации позволяют провести окисление шахтного метана за один проход. При этом установка является экологически чистым производством, где полностью отсутствуют вредные выбросы.

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид установки для термического окисления шахтного метана; фиг.2 - схему реакционной зоны.

Установка для термического окисления шахтного метана содержит реактор 1 (фиг.1) для проведения газофазного окисления метана. Реактор 1 состоит из двух зон 2 и 3, одна из которых 2 является реакционной и снабжена вводным устройством 4 для ввода шахтного метана после его нагрева в зоне 3 до температуры начала реакции окисления метана. Зона 3 представляет собой трубчатую часть для охлаждения реакционной смеси через стенку трубок 5, вмонтированных в трубные доски 6 на входе и выходе реакционной смеси и нагрева холодного шахтного метана до температуры начала окисления метана. Кроме того, реактор 1 снабжен устройствами для контроля и регулирования температуры в реакторе (на чертеже не показаны). Регулирование температурного режима реактора осуществляется путем подачи холодного шахтного метана в реакционную зону 2 из установки комплексной подготовки шахтного метана 7 через вводное устройство 8, а также путем изменения температуры подогретого шахтного метана в печи 9, подаваемого через вводное устройство 10 в зону 3. Реакционный газ покидает реактор через выводное устройство 11 и подается в холодильник-конденсатор 12, где происходит отделение отходящих газов от жидких продуктов (конденсата), их охлаждение с получением пара высокого и низкого давления и теплофикационной воды. Отходящие газы сбрасываются в атмосферу, конденсат после отделения метанола отводится в систему канализации. Устройство комплексной подготовки 7 предназначено для компримирования исходного шахтного метана и добавления в него необходимого количества кислорода.

На фиг.2 показано устройство реакционной части реактора 1. Оно включает цилиндрическую трубу 13, в которой размещен пакет из соосных цилиндрических труб 14, плотно прилегающих друг к другу. Предпочтительное число труб в пакете - семь. Движение газовой смеси осуществляется как внутри труб 14, так и в зазорах 15 между ними. Плотная установка труб 14 способствует равномерному распределению температуры по радиусу реакционной части, а также передаче тепла навстречу потоку исходной газовой смеси, что способствует более полному окислению метана до конечных продуктов реакции.

Заданная длина реакционной части обеспечивает необходимое время прохождения реакции полного окисления метана, содержащегося в реагирующем газе.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Из устройства комплексной подготовки шахтного метана 7 исходный газ, подогретый в печи 9 до заданной температуры (при запуске до температуры 400-450°С), с давлением 0,1-1,0 МПа, концентрацией кислорода в исходной газовой смеси 20-25 об.% подается через вводное устройство 10 в зарубашечное пространство зоны 3, где он нагревается до температуры 400-450°С и поступает через вводное устройство 4 на вход реакционной зоны 2. Туда же поступает и холодный газ через вводное устройство 8. В зоне 2 происходит газофазное окисление метана, содержащего в исходном газе. Далее поступает в трубки зоны 3, где он частично охлаждается, и после выхода из реактора через выводное устройство 11 поступает в холодильник-конденсатор 12.

В холодильнике-конденсаторе 12 происходит отделение жидких продуктов (конденсата) от отходящих газов, их охлаждение с получением пара высокого и низкого давления и теплофикационной воды. Отходящие газы сбрасываются в атмосферу, конденсат после отделения метанола отводится в канализацию.

Окисление метана, содержащегося в шахтном метане, осуществляется за один проход.

В дальнейшем полученный пар направляется на паровые турбины с целью получения электрической энергии.

Получаемый метанол может быть использован в качестве спиртового топлива.

Приводим пример экспериментальный данных.

Эксперимент проводился в единичном цилиндрическом реакторе, представляющем собой трубу из стали 1Х18Н10Т, с внутренним диаметром 69 мм. Внутри трубы размещался пакет из семи соосных цилиндрических труб, плотно прилегающих друг к другу и к внутренней поверхности внешней трубы. Длина единичного реактора составляет 820 мм.

На вход реактора подавалась с расходом 50 л/мин исходная смесь состава:

метан (СН4) - 4,0 об.%;

кислород (O2) - 20,2 об.%;

азот (N2) - 75,8 об.%.

Процесс проводился при давлении 1 МПа и температуре 400°С.

В качестве основного продукта окисления рассматривался метанол (СН3ОН).

Выход метанола в расчете на 1 м3 пропущенного метанола составил 215 г/м3 СН4. В прототипе выход метанола составляет не более 30 г/м3 СН4, что указывает на повышение эффективность предлагаемого процесса.

1. Способ термического окисления шахтного метана, отличающийся тем, что часть исходного газа - шахтного метана из установки комплексной подготовки газа подогревают в печи и при давлении 0,1-1 МПа и концентрации кислорода в исходном газе 20-25 об.% подают в реактор в зарубашечное пространство трубчатой зоны охлаждения, а оттуда в реакционную зону, где при температуре 400-650°С происходит газофазное окисление метана, с последующим охлаждением реакционной смеси в трубчатой зоне охлаждения реактора, окончательное охлаждение реакционной смеси в холодильнике-конденсаторе, в процессе которого охлажденную реакционную смесь разделяют на отходящие газы и жидкие продукты с получением пара высокого и низкого давления и теплофикационной воды, при этом регулировку температурного режима реактора осуществляют путем подачи в реакционную зону реактора части холодного шахтного метана и изменением температуры подогрева части шахтного метана, подаваемого на вход трубчатой части зоны охлаждения реактора.

2. Установка для термического окисления шахтного метана по п.1, содержащая установку комплексной подготовки шахтного метана, печь для его подогрева, реактор для проведения газофазного окисления метана, состоящий из реакционной зоны и трубчатой зоны охлаждения, холодильник-конденсатор, отличающаяся тем, что внутренний объем реакционной зоны заполнен пакетом соосных цилиндрических труб, плотно прилегающих друг к другу, а длина реакционной зоны обеспечивает необходимое время прохождения реакции полного окисления метана, содержащегося в реагирующем исходном газе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения мочевины из аммиака и диоксида углерода, включающему стадии: подачи аммиака и диоксида углерода в секцию синтеза мочевины, работающую при заданном высоком давлении, взаимодействия аммиака и диоксида углерода в секции синтеза с получением водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, подачи части указанного водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, в секцию обработки, работающую при заданном среднем давлении, для извлечения содержащихся в нем карбамата аммония и аммиака, диссоциации указанной части водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, в секции обработки с получением водного раствора мочевины и паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, конденсации указанной паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, в секции обработки с получением водного раствора карбамата аммония, рециркуляции указанного водного раствора карбамата аммония в секцию синтеза мочевины, подачи оставшейся части указанного водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, в аппарат для разложения в секции извлечения мочевины через зону выпаривания, работающие по существу при упомянутом заданном высоком давлении, и характеризующемуся тем, что он также включает стадии: подачи водного раствора мочевины, полученного в результате диссоциации в секции обработки, в аппарат для разложения в секции извлечения мочевины, работающей при заданном низком давлении, разложения водного раствора мочевины в аппарате для разложения секции извлечения мочевины до получения концентрированного раствора мочевины и второй паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, конденсации второй паровой фазы в конденсаторе секции извлечения мочевины, сообщающемся с указанным аппаратом для разложения, с получением рециркулирующего водного раствора карбамата аммония.

Изобретение относится к получению мочевины из аммиака и диоксида углерода. .

Изобретение относится к химической технологии и химическому машиностроению, а именно к реакторам газообразного хлорирования природного газа (метана), и может быть использовано в производстве хлорметанов.

Изобретение относится к получению мочевины из аммиака и диоксида углерода. .

Изобретение относится к вариантам способа стабилизации процесса гидроформилирования и устройству для их осуществления. .
Изобретение относится к способу получения дихлорпропанолов 1,3-дихлор-2-пропанола и 2,3-дихлор-1-пропанола путем гидрохлорирования глицерина и/или монохлорпропандиолов газообразным хлористым водородом с катализом карбоновой кислотой.

Изобретение относится к газофазным каталитическим способам получения HCN при повышенных температурах, в которых в качестве источника энергии применяется индукционный нагрев, и аппарату для осуществления таких способов.

Изобретение относится к устройствам для проведения химического взаимодействия газовых смесей и может быть использовано в технологических установках сжатия смесей компонентов газа с различным тепловым эффектом реакции.

Изобретение относится к устройствам для проведения химического взаимодействия газовых смесей и может быть использовано в технологических установках сжатия смесей компонентов газа с различным тепловым эффектом реакции.

Изобретение относится к способам и устройствам для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода. .

Изобретение относится к установке для получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака при высоких давлениях и температурах, включающей реактор синтеза карбамида, насос для подачи жидкого аммиака в реактор синтеза карбамида, компрессор для подачи газообразного диоксида углерода в реактор синтеза карбамида, насос для подачи жидкого диоксида углерода в реактор синтеза карбамида, устройство для контактирования потоков диоксида углерода, характеризующейся тем, что устройство для контактирования потоков диоксида углерода включает цилиндрический корпус со штуцерами ввода жидкого диоксида углерода, ввода газообразного диоксида углерода и вывода смешанного газообразного потока диоксида углерода, а также расположенные последовательно внутри корпуса коаксиально корпусу сужающееся сопло, соединенное со штуцером ввода жидкого диоксида углерода, и вставку переменного сечения в виде трубы, входной участок которой является сужающимся, а выходной - расширяющимся, причем вставка расположена таким образом, что между корпусом и вставкой образована кольцевая щель

Изобретение относится к способу частичного окисления углеводородов в реакторе, в соответствии с которым в него подают поток, содержащий углеводород, и поток, содержащий кислород

Изобретение может быть использовано в качестве чистого соединения или смеси соединений. Галогенированный полисилан с, по меньшей мере, одной связью Si-Si, заместители которого состоят из галогена и атомное соотношение заместитель: кремний составляет, по меньшей мере, 1:1, имеет среднюю молекулярную массу до 973 г/моль и состоит из циклов и цепей с высокой долей мест разветвлений. Способ получения галогенированного полисилана включает взаимодействие галогенсилана с кремнием при высокой температуре и давлении и последующие охлаждение и выделение продукта. Изобретение позволяет получать галогенированные полисиланы, хорошо растворимые в инертных растворителях и обладающие высокой плавкостью. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.

Способ получения галогенированного полисилана как чистого соединения или смеси соединений с, по меньшей мере, одной прямой связью Si-Si, заместители которого состоят из галогена или из галогена и водорода, с атомным соотношением заместитель:кремний, по меньшей мере, 1:1, и почти не содержащего разветвленных цепей и циклов, включает реакцию галогенсилана с водородом в условиях образования плазменного разряда с плотностью энергии менее 10 Вт/см3. Изобретение позволяет получать галогенированные полисиланы с хорошей растворимостью и плавкостью. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил., 6 пр.

Изобретение может быть использовано в химической и металлургической промышленности. Способ получения синильной кислоты посредством каталитической дегидратации газообразного формамида включает комбинацию реакции каталитической дегидратации с экзотермической реакцией. Экзотермической реакцией является каталитическое сжигание горючих газов при подаче кислорода. Для дегидратации используют реактор, который обладает двумя отделенными друг от друга общей стенкой жидкостными протоками, один из которых предназначен для дегидратации формамида, а второй - для осуществления экзотермической реакции. Реактор выполнен в виде трубчатого реактора, который состоит из двух расположенных друг над другом параллельных слоев A и B. Каждый слой представляет собой пластину, структурированную реакционными каналами. В слое A осуществляют каталитическую дегидратацию, а в слое B - экзотермическую реакцию. Изобретение позволяет получать синильную кислоту с высокой степенью конверсии и селективностью в реакторах компактного типа. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для реализации метода адиабатического сжатия газов и предназначено для проведения исследований условий и кинетики химических реакций в газовой фазе в широком диапазоне параметров. Устройство по одному из вариантов содержит цилиндрический реакторный модуль 1 с герметичной крышкой 2 и поршнем 4, выполненным с возможностью возвратно-поступательного движения, а также каналы ввода реакционных смесей 6 и 6' и удаления продуктов реакции 7 и 7', узел подвода энергии, выполненный в виде силового цилиндра 9 с механическим фиксатором 13 штока 8, связанного с поршнем 11 реакторного модуля 1, при этом реакторный модуль 1 снабжен нагревателем 17 с теплоизоляцией 18 и дополнительными каналами для ввода 12 и удаления 12' нейтрального газа в полости над поршнем 11 реакторного модуля 1. Технический результат состоит в возможности регулирования темпа и степени сжатия (и разрежения) газовой смеси, а также возможности фиксации текущих параметров смесей в любой фазе цикла сжатия-расширения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу и системе для получения пентафторида фосфора (PF5) посредством непрерывного фторирования фосфора. Способ получения пентафторида фосфора включает доставку белого фосфора в реактор в виде жидкости или в виде пара, непрерывную доставку регулируемого потока элементарного фтора в реактор таким образом, чтобы элементарный фтор взаимодействовал с фосфором с образованием по существу чистого пентафторида фосфора, регулирование температуры в реакторе и отбор пентафторида фосфора из реактора. Система (100) для получения пентафторида фосфора включает источник элементарного фтора, источник белого фосфора (108), реактор (104), первый вход (112), соединяющий источник фтора с реактором, второй вход (110), соединяющий источник фосфора с реактором, где система приспособлена для подачи регулируемого потока источника элементарного фтора на непрерывной основе в реактор, и выходной патрубок (118), присоединенный к реактору для прохождения пентафторида фосфора в сборочный агрегат. Предложены простой и эффективный способ и система для получении пентафторида фосфора прямым фторированием жидкого или газообразного фосфора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил., 7 пр.

Изобретение может быть использовано для производства электроэнергии из сырьевого материала, содержащего углерод, более конкретно из угля и/или сухой биомассы. Способ получения электроэнергии из сырьевого материала, содержащего углерод, включает стадии газификации сухого сырьевого материала в газификационном реакторе газовым потоком, содержащим главным образом СО2, при высокой температуре с созданием первого газового потока, включающего главным образом молекулы монооксида углерода; окисления в окислительном реакторе носителями кислорода в окисленном состоянии (МеО) при высокой температуре с созданием второго газового потока, содержащего СО2, и носители кислорода в восстановленном состоянии (Ме); активации в активационном реакторе носителей кислорода в восстановленном состоянии газовым потоком активации, включающим элементы кислорода, с созданием обедненного кислородом газового потока активации; и преобразования части тепловой энергии потока активации в электроэнергию. Изобретение позволяет получать электроэнергию из биомассы, содержащей углерод, а также создавать ценный продукт общей энергии для питания системы для генерирования электроэнергии, такой как турбоальтернатор. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к органической химии, в частности к способам прямого термического окисления метана кислородом воздуха с целью получения тепловой энергии, и может быть использовано при утилизации шахтного метана в горнорудной промышленности

Наверх