Модуль реактора для получения синтез-газа (варианты) и реактор для получения синтез-газа

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к реактору переработки газового углеводородного сырья для получения синтез-газа, который может быть использован в газохимии для получения метилового спирта, диметилового эфира, альдегидов и спиртов, углеводородов и синтетического моторного топлива. Реактор содержит корпус в виде цилиндрического канала круглого или прямоугольного сечения, футерованный изнутри огнеупорной керамикой, не менее двух отсеков, в которые установлены перпендикулярно оси корпуса не менее двух модулей, включающих оснастку, круглого или прямоугольного сечения, футерованную огнеупорной керамикой и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, снабженную входом и выходом, при этом вход соединен с общим коллектором подачи воздуха, а каждый выход соединен с общим коллектором выхода обедненного по кислороду воздуха, мембрана может быть выполнена монолитно либо в форме кольцевого коллектора с перемычками и решетки в виде трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, либо в форме двух прямоугольных коллекторов и решетки, состоящей из крест-накрест соединенных трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля. Изобретение обеспечивает простую и надежную конструкцию реактора и устранение эффекта температурной неоднородности. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к устройству переработки газового углеводородного сырья для получения синтез-газа, который может быть использован в газохимии для получения метилового спирта, диметилового эфира, альдегидов и спиртов, углеводородов и синтетического моторного топлива.

Известен мембранный модуль, установленный в серии в дополнительном корпусе в виде цилиндрического канала, размещенном в основном корпусе высокого давления реактора для получения синтез-газа. Каждый модуль содержит набор параллельно установленных в оснастке полых планарных мембран, выполненных из материала со смешанной электронно-ионной проводимостью, снабжен входом и выходом и имеет внешнюю реакционную зону (патент US №7556675, МПК B01D 53/32, 2009 г.).

Известен также реактор для получения синтез-газа, содержащий корпус высокого давления и размещенный в нем дополнительный корпус в виде цилиндрического канала, в котором установлены в серии мембранные модули, каждый из которых содержит установленный в оснастке набор параллельно уложенных полых планарных мембран, выполненных из материала со смешанной электронно-ионной проводимостью, и имеет вход для подачи кислородсодержащего газа и выход для отвода обедненного по кислороду газа, а также имеет внешнюю реакционную зону. При этом все входы и выходы модулей объединены в два общих коллектора. Дополнительный корпус имеет вход, обеспечивающий подачу газа, содержащего углеводородное сырье, и выход, обеспечивающий выход полученного синтез-газа (патент US №7556675, МПК B01D 53/32, 2009 г.).

Основным недостатком известного реактора является сложность поддержания равномерной температуры, а значит одинаковой эффективности работы мембран в реакционной зоне, обусловленная склонностью мембран, изготовленных из оксидов со смешанной электронно-ионной проводимостью, к неконтролируемому разогреву, поскольку кислородная проницаемость мембран возрастает с температурой, а возрастающее вследствие повышения проницаемости поступление кислорода в реакционную зону, в свою очередь, увеличивает температуру мембран, при этом затруднен отвод тепла из центра реакционной зоны. Недостатком известного реактора также является наличие большого числа узлов герметизации, что снижает надежность работы реактора, а также наличие основного корпуса с высоким давлением внутри, что усложняет конструкцию реактора.

Таким образом, перед авторами стояла задача - разработать более простую и надежную конструкцию реактора для получения синтез-газа, обеспечивающую устранение эффекта температурной неоднородности в реакционной зоне реактора за счет снижения неблагоприятного взаимного теплового влияния мембран и улучшения условий отвода тепла из центра реакционной зоны.

Поставленная задача решена в конструкции модуля реактора для получения синтез-газа, содержащего оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, например, состава La1-xSrxFe1-yCryO3, где 0,4≤x≤0,6 и 0≤y≤0,4, снабженную входом и выходом, в котором мембрана монолитно выполнена в форме кольцевого коллектора с перемычками и решетки в виде трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, при этом оснастка имеет круглое сечение и футерована огнеупорной керамикой.

Поставленная задача также решена в конструкции модуля реактора для получения синтез-газа, содержащего оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, например, состава La1-xSrxFe1-yCryO3, где 0,4≤x≤0,6 и 0≤y≤0,4, снабженную входом и выходом, в котором мембрана монолитно выполнена в форме двух прямоугольных коллекторов и решетки, состоящей из крест-накрест соединенных трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, один из коллекторов соединен с входом модуля и с входным отверстием каждого канала, а второй коллектор соединен с выходом модуля и выходным отверстием каждого канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, а оснастка имеет прямоугольное сечение и футерована огнеупорной керамикой.

Поставленная задача также решена в конструкции реактора для получения синтез-газа, содержащего корпус в виде цилиндрического канала, футерованный изнутри огнеупорной керамикой и имеющий вход и выход, не менее двух модулей, включающих оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, например, состава La1-xSrxFe1-yCryO3, где 0,4≤x≤0,6 и 0≤y≤0,4, снабженную входом и выходом, при этом вход соединен с общим коллектором подачи воздуха, а каждый выход соединен с общим коллектором выхода обедненного по кислороду воздуха, в котором корпус круглого или прямоугольного сечения имеет не менее двух отсеков, расположенных на расстоянии не менее, чем d, где d - толщина модуля, в которые установлены перпендикулярно оси корпуса не менее двух модулей, каждый из которых содержит оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, снабженную входом и выходом, в котором мембрана монолитно выполнена в форме кольцевого коллектора с перемычками и решетки в виде трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l длина канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, при этом оснастка имеет круглое сечение и футерована огнеупорной керамикой, или не менее двух модулей, каждый из которых содержит оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, снабженную входом и выходом, в котором мембрана монолитно выполнена в форме двух прямоугольных коллекторов и решетки, состоящей из крест-накрест соединенных трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, один из коллекторов соединен с входом модуля и с входным отверстием каждого канала, а второй коллектор соединен с выходом модуля и выходным отверстием каждого канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, а оснастка имеет прямоугольное сечение и футерована огнеупорной керамикой.

При этом между модулями могут быть установлены датчик контроля состава газа и форсунки.

В настоящее время из патентной и научно-исследовательской литературы не известны конструктивные элементы мембранных модулей и реактора для получения синтез-газа, разработанные авторами предлагаемого технического решения.

На фиг. 1 изображен модуль реактора для получения синтез-газа, мембрана которого выполнена в виде решетки, состоящей из сопряженных пересекающихся трубчатых каналов, и кольцевого коллектора.

На фиг. 2 изображен модуль реактора для получения синтез-газа, мембрана которого выполнена в виде решетки, состоящей из крест-накрест соединенных трубчатых каналов, и содержащий два коллектора, один из которых соединен с входом модуля и с входным отверстием каждого канала, а второй - соединен с выходом модуля и выходным отверстием каждого канала.

На фиг. 3 изображен реактор получения синтез-газа.

Модуль, изображенный на фиг. 1, содержит керамическую мембрану 1, выполненную монолитно в виде решетки, состоящей из параллельных трубчатых каналов 2, сопряженных в узлах 3, и кольцевого коллектора 4 с входом 5 для подачи кислородсодержащего сырья, например воздуха, и выходом 6 для отвода газа, например, воздуха, обедненного по кислороду. Кольцевой коллектор 4 имеет разделительные перемычки 7. Пространство между внутренней стенкой модуля и наружной поверхностью решетчатой мембраны 1 заполнено катализатором 8 для парциального окисления метана, который фиксирован при помощи металлической сетки 9. Модуль футерован огнеупорной керамикой 10. Оснастка 11 выполнена, например из металла.

Модуль, изображенный на фиг. 2, содержит керамическую мембрану 1, выполненную монолитно в виде решетки, состоящей из крест-накрест расположенных трубчатых каналов 2, сопряженных в узлах 3, и двух прямоугольных коллекторов 4, один из которых имеет вход 5 для подачи кислородсодержащего сырья, например воздуха, а другой - имеет выход 6 для отвода воздуха, обедненного по кислороду. Пространство между внутренней стенкой модуля и наружной поверхностью решетчатой мембраны 1 заполнено катализатором 8 для парциального окисления метана, который фиксирован при помощи металлической сетки 9. Модуль футерован огнеупорной керамикой 10. Оснастка 11 выполнена, например, из металла.

Реактор, изображенный на фиг. 3, состоит из корпуса 20 в виде стальной трубы круглого или прямоугольного сечения с входом для подачи углеводородного сырья 12 и выходом 13 для отвода полученного синтез-газа, оснащенного отсеками 14 для установки модулей 15, содержащих оснастку 11, и помещенные в нее керамические мембраны 1 с кольцевым или прямоугольными коллекторами 4 с входом 16 общего коллектора 18 для подачи воздуха, соединенного с входами 5 кольцевых или прямоугольных коллекторов каждого из модулей 15, и выходом 17 общего коллектора 19 для отвода обедненного по кислороду воздуха, соединенного с выходами 6 кольцевых или прямоугольных коллекторов каждого из модулей 15. Реактор футерован изнутри огнеупорной керамикой 10. Реактор может содержать от 2 до 100 мембранных модулей. Производительность одного модуля может составлять 0.5-3 м3 синтез-газа в час. Реакторы могут быть скомпонованы в сборки, включающие от 2 до 100 реакторов. Таким образом, реакторы предлагаемой конструкции могут быть использованы для создания установок производительностью от 5 до 30000 м3 синтез-газа в час.

Предлагаемый реактор работает следующим образом. Керамические мембраны могут быть изготовлены из материала со смешанной электронно-ионной проводимостью, например, состава La1-xSrxFe1-yCryO3, где 0,4≤x≤0,6 и 0≤y≤0,4. Реактор футерован изнутри огнеупорной керамикой 10. На вход 16 общего коллектора 18 подается воздух, после чего поступает на входы 5 модулей 15, после сепарации обедненный по кислороду воздух отводится через выходы 6, после чего поступает на выход 19 через общий коллектор 17. На вход 12 реактора подается метан, природный газ или другой реагент, требующий парциального окисления. Перед подачей реагент разогревают до температуры 700-900°С. При прохождении реагента через мембранный модуль 15 между внутренней и внешней поверхностью керамической мембраны создается большой градиент активности кислорода. Под действием этого градиента кислород через мембрану поступает в реактор и вызывает частичное окисление реагента на катализаторе 8, например Ni/Al2O3, который зафиксирован в модуле 15 при помощи металлической сетки 9. После прохождения через последний мембранный модуль 15 полученный в результате многостадийного парциального окисления синтез-газ отводится через выход реактора 13. На участках между мембранно-каталитическими модулями могут быть установлены датчики контроля состава газа и форсунки для подачи корректирующих реагентов (СН4, Н2О, СО2 или др.) с целью изменения состава продуктов реакции (введение Н2О увеличивает, а введение СО2 уменьшает соотношение Н2:CO в полученном синтез-газе), которые отводятся через выход реактора 13.

Таким образом, предлагаемая конструкция ректора и его элементов позволяет значительно повысить надежность работы за счет равномерного однослойного распределения мембран в сечении корпуса реактора, поскольку обеспечивает изотермичность мембранных модулей и одинаковую химическую нагрузку на все мембранные элементы. Разделение реакционной зоны на отдельные участки решает проблему поддержания равномерной температуры мембран и позволяет эффективно регулировать процесс парциального окисления. Кроме того, упрощается конструкция реактора за счет отсутствия внешнего корпуса, в котором в известном изобретении создается повышенное давление. Положительным эффектом является и возможность использования в одном реакторе мембран из различного материала (на входе метана, в наиболее жестких условиях можно использовать мембраны из материала с меньшей проницаемостью, но более высокой стабильностью).

1. Модуль реактора для получения синтез-газа, содержащий оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, например, состава La1-xSrxFe1-yCryO3, где 0,4≤x≤0,6 и 0≤y≤0,4, снабженную входом и выходом, отличающийся тем, что мембрана монолитно выполнена в форме кольцевого коллектора с перемычками и решетки в виде трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, при этом оснастка имеет круглое сечение и футерована огнеупорной керамикой.

2. Модуль реактора для получения синтез-газа, содержащий оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, например, состава La1-xSrxFe1-yCryO3, где 0,4≤x≤0,6 и 0≤y≤0,4, снабженную входом и выходом, отличающийся тем, что мембрана монолитно выполнена в форме двух прямоугольных коллекторов и решетки, состоящей из крест-накрест соединенных трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, один из коллекторов соединен с входом модуля и с входным отверстием каждого канала, а второй коллектор соединен с выходом модуля и выходным отверстием каждого канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, а оснастка имеет прямоугольное сечение и футерована огнеупорной керамикой.

3. Реактор для получения синтез-газа, содержащий корпус в виде цилиндрического канала, футерованный изнутри огнеупорной керамикой и имеющий вход и выход, не менее двух модулей, включающих оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, например, состава La1-xSrxFe1-yCryO3, где 0,4≤x≤0,6 и 0≤y≤0,4, снабженную входом и выходом, при этом вход соединен с общим коллектором подачи воздуха, а каждый выход соединен с общим коллектором выхода обедненного по кислороду воздуха, отличающийся тем, что корпус круглого или прямоугольного сечения имеет не менее двух отсеков, расположенных на расстоянии не менее чем d, где d - толщина модуля, в которые установлены перпендикулярно оси корпуса не менее двух модулей, каждый из которых содержит оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, снабженную входом и выходом, в котором мембрана монолитно выполнена в форме кольцевого коллектора с перемычками и решетки в виде трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, при этом оснастка имеет круглое сечение и футерована огнеупорной керамикой, или не менее двух модулей, каждый из которых содержит оснастку и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, снабженную входом и выходом, в котором мембрана монолитно выполнена в форме двух прямоугольных коллекторов и решетки, состоящей из крест-накрест соединенных трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, один из коллекторов соединен с входом модуля и с входным отверстием каждого канала, а второй коллектор соединен с выходом модуля и выходным отверстием каждого канала, при этом мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля, а оснастка имеет прямоугольное сечение и футерована огнеупорной керамикой.

4. Реактор для получения синтез-газа по п. 3, отличающийся тем, что между модулями могут быть установлены датчик контроля состава газа и форсунки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области добычи и переработки полезных ископаемых. Установка для извлечения водорода из воды Черного моря содержит реактор, соединенный трубопроводами с воздухозаборником и емкостью с серной кислотой, поступающей из окислителя.

Изобретение относится к получению синтетического газа и может быть использовано в химической промышленности. Способ получения синтетического газа включает введение метана и углекислого газа в реакционную камеру.

Изобретение относится к области получения аммиака на основе риформинга углеводородов, в частности к способу повышения производительности установки для получения аммиака.

Изобретение относится к обработке отходящего газа из синтеза Фишера-Тропша, приводящей к понижению выделения углерода. Нециркуляционный остаточный газ, вырабатываемый после реакции синтеза Фишера-Тропша подвергается реформингу паром и превращается в обогащенный водородом синтез-газ.

Изобретение может быть использовано в водородной энергетике и сталелитейной промышленности. В реакционное пространство помещают обогащенный углеродом гранулят с размером частиц от 0,1-100 мм, содержащий по меньшей мере 80 мас.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве азота, кислорода и аргона из атмосферного воздуха. Способ включает использование нескольких адсорбционных колонн.

Изобретение относится к технологии получения водорода в результате химической реакции компонентов гидрореагирующей композиции, более конкретно к способу активации алюминия для получения водорода, и может найти применение при создании водородных картриджей для малогабаритных источников питания на топливных элементах.

Изобретение относится к способу обработки обогащенной диоксидом углерода газовой смеси, которая образуется при получении синтез-газа. Способ включает проведение сырья, содержащего углеводород, через трубы, находящиеся в огневом пространстве отапливаемого горелками реактора парового риформинга, при этом сырье превращается в неочищенный синтез-газ, содержащий водород, моноксид углерода, диоксид углерода, а также углеводороды, отделение из неочищенного синтез-газа газовой смеси, обогащенной диоксидом углерода, содержащей окисляющиеся вещества, термообработку части газовой смеси, обогащенной диоксидом углерода, содержащей окисляющиеся вещества, в кислородсодержащей атмосфере и сжигание окисляющихся веществ.

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способам производства синтез-газа, окисления углеводородного сырья воздухом, кислородом или их смесью с использованием выделяющейся при этом энергии, и может быть использовано при переработке углеводородного сырья в нефтяной и газовой промышленности.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Генератор синтез-газа содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого с кольцевым зазором установлена камера сгорания 2. Указанная камера сгорания 2 выполнена в виде цилиндра с заглушенным выходным торцом из материала, проницаемого для смеси углеводородного горючего с окислителем. Внутри камеры сгорания размещен рекуператор 4, состоящий из наружной 5 и внутренней 6 труб разного диаметра, установленных одна в другую. Торец наружной трубы 5 выполнен заглушенным. Полость внутренней трубы 6 сообщена с кольцевым зазором 11 между наружной 5 и внутренней 6 трубой. Кольцевая полость 13 камеры сгорания 2, образованная ее стенкой и наружной трубой 5 рекуператора 4, соединена с кольцевой полостью 14 коллектора 3 синтез-газа, размещенного на рекуператоре 4. Во входной части внутренней трубы 6 указанного рекуператора 4 установлено сопло 8. Кольцевая полость 10 между стенкой корпуса 1 и стенкой камеры сгорания 2 соединена с кольцевой полостью 11 между внутренней 6 и наружной трубами 5 рекуператора 4. В кольцевую полость между наружной стенкой рекуператора 4 и стенкой камеры сгорания 2 выведена выходная часть запального устройства 9. Изобретение позволяет повысить производительность, уменьшить габариты и массу генератора синтез-газа путем рекуперации тепла продуктов конверсии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтехимии и может быть использовано для получения моторных топлив. Внутреннюю полость реактора загружают сырьём фракцией до 50 мм: биотопливом, твердыми бытовыми или сельскохозяйственными отходами, угольными шламами посредством узла загрузки 3. Реактор содержит шнековый уплотнитель 4, а также скребковый механизм 5 для удаления шлака. На корпусе 1 реактора в одной горизонтальной плоскости на равном расстоянии друг от друга установлено нечётное количество магнетронов 2, создающих температуру 1000-1500°C посредством СВЧ-излучения. Синтез-газ и шлаки, полученные в результате пиролиза сырья, выводят из реактора через выгрузной канал 9, разделяют и очищают от примесей. Корпус 1 выполнен трёхслойным: внутренний слой 6 - из керамической плитки, средний 8 - теплоизоляционный, внешний 7 - из нержавеющей стали с отверстиями для свободного прохождения СВЧ-излучения от магнетронов 2. Расширяются функциональные возможности реактора. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к установкам для получения водорода методом паровой конверсии углеводородного сырья и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Установка включает расположенные на линии подачи сырья узел сероочистки и конвертор с горелкой, последовательно соединенный линией подачи синтез-газа с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, которые оснащены линиями подачи водяного пара в линию подачи сырья, причем последний соединен линией подачи водородсодержащего газа с охладителем-осушителем, связанным линией подачи конденсата с узлом водоподготовки, который также соединен линией подачи воды с паровым котлом-утилизатором и конвертором оксида углерода, а также узел выделения водорода, оснащенный линией подачи продувочного газа в горелку, соединенную с линией подачи сырья. При этом на линии подачи сырья размещен охладитель синтез-газа, соединенный с линией подачи синтез-газа перед котлом-утилизатором. Технический результат заключается в повышении выхода водорода. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении водорода. Устройство конверсии окиси углерода включает охладитель-сепаратор 1, оснащённый линией вывода водного конденсата 12, несколько охлаждаемых реакторов 2, 3, 4 каталитической конверсии окиси углерода, между которыми на линиях подачи частично конвертированного газа расположены сатураторы 5 и 6, соединённые с линией вывода водного конденсата 12, с линией подачи смеси части синтез-газа 13 и части водного конденсата 14. Устройство также оснащено линиями подачи синтез-газа 7 и вывода водородсодержащего газа 8. Изобретение позволяет получить водородсодержащий газ высокого давления за счёт проведения процесса конверсии при пониженной температуре и повышенном давлении. 1 ил.

Установка получения синтетического жидкого топлива относится к химической промышленности и может быть использовано, в частности, для проведения химического процесса получения синтетического жидкого топлива. Установка получения синтетического жидкого топлива, в состав которой входят блок адсорбционной очистки сырьевого газа от соединений серы, блок конверсии метана в синтез-газ, блок очистки синтез-газа от CO2, блок синтеза жидких углеводородов, блок стабилизации синтетических жидких углеводородов (СЖУ), блок гидроочистки СЖУ, блок гидрооблагораживания СЖУ, блок фракционирования синтетического жидкого топлива (СЖТ), блок водооборота и блок циркуляции водорода. Блоки связаны между собой функционально. Обеспечивается упрощение технологического процесса получения синтетических жидких топлив за счет организации самообеспечения отдельных технологических стадий водородсодержащим газом (очистки сырьевого газа от соединений серы, гидроочистки и гидрооблагораживания синтетических жидких углеводородов (СЖУ)), исключения стадии извлечения целевых продуктов синтеза из отходящих газов (за счет подачи отходящих газов в секцию стабилизации СЖУ), а также за счет проведения гидроочистки и гидрооблагораживания СЖУ без предварительного фракционирования. 1 ил.

Изобретение относится к физике, химии, биофизике, медицине, биологии, электронике, оптоэлектронике. В смесителе-газоформирователе 8 готовят смесь путём подачи в него углерода и/или углеродсодержащих веществ из блока 15, порошка катализатора из блока 16, инертного газа из системы 6 через расходомер 7 и подогретого в устройстве 17 водорода из источника 18. Подключение указанных элементов осуществляют при помощи программно-коммутирующего устройства (ПКУ) 14. Полученную смесь подают в систему нагревания 2, включающую разрядную камеру 1, помещённую внутрь радиопрозрачной трубки 3, находящейся в индукторе 4, выполненном в виде спирали, соединённом с высокочастотным генератором 5. ПКУ 14 включает импульсный лазер 19, луч 20 которого, сфокусированный на поверхности металлического стержня 21, инициирует разряд в полученной смеси. Продукты индукционного нагрева направляют в накопительную емкость 9 через сопловой блок, содержащий сопло Лаваля 13 с числами Маха 1,5÷5. В накопительной ёмкости 9, герметично соединенной с системой нагревания 2 и системой отвода инертного газа 12, размещён охлаждаемый с помощью системы 11 сажеуловитель 10. Изобретение позволяет значительно увеличить содержание углеродных нанотрубок в полученной саже. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении композиционных материалов, синтезе мономеров и высокомолекулярных полиорганических соединений. Сначала герметичную камеру 1 заполняют водой 4. Затем при отрицательном давлении в присутствии паров этанола, подаваемых из емкости 9, формируют плазмотроном 2 плазменную струю 3, входящую в объем воды 4, образуя область плазмохимической реакции, на которую воздействуют индукционным полем, создаваемым конусным индуктором 5 при силе тока 100 А и частоте 1300 Гц. Выделенный газообразный водород компрессируют компрессором 6, сушат в адсорбционном осушителе 7 и собирают в газовом баллоне 8. Повышаются производительность и безопасность способа. 3 ил.

Изобретение относится к тонкому и основному органическому синтезу и касается, в частности, способа двухстадийного получения пропионовой кислоты, которая находит применение как ценный полупродукт органического синтеза. Предложен двухстадийный непрерывный способ получения пропионовой кислоты, включающий стадию гидрогенизации диоксида углерода в синтез-газ в присутствии катализатора, содержащего металлический кобальт на носителе в виде металлорганической каркасной структуры MIL-53(Al), и стадию гидроксикарбонилирования этилена монооксидом углерода и водой в присутствии катализатора гидроксикарбонилирования, представляющего собой металлический родий на носителе в виде металлорганической каркасной структуры MIL-53(Al), и процесс проводят в проточном 2- полочном реакторе при давлении 40-80 атм путем контактирования стационарного слоя катализатора, расположенного на верхней полке реактора и нагретого до температуры 500°C, с сырьевой смесью Н2 и CO2 при объемной скорости подачи газового сырья 500-1000 ч-1 последующим смешением образовавшихся и нагретых до температуры 500-520°C акционных газов, содержащих смесь СО-H2-CO-H2O, с холодным этиленом, подаваемым в межполочное пространство, и полученную газовую смесь при соотношении СО:H2O:С2Н4, близком к 1:1:1, подают на нижнюю полку реактора и подвергают контактированию при температуре 140-200°C с находящимся там катализатором гидроксикарбонилирования. Процесс проводят при объемном соотношении Н2:CO2 в газовом сырье, равном 0,8-1,2, и используют катализаторы с размером металлических частиц 2-4 нм при содержании кобальта 10 мас.% и родия 5-15 мас.%. Техническим результатом изобретения является повышение выхода пропионовой кислоты до 47,5% и селективности ее образования при одновременном упрощении технологии процесса и снижении энергетических затрат. Предлагаемый способ обеспечивает утилизацию парникового газа (CO2). 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 7 пр.

Изобретение относится к установкам для получения водорода методом паровой конверсии углеводородного сырья и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Установка включает узел сероочистки и конвертор сырья с горелкой, расположенные на линии подачи сырья, конвертор оксида углерода, соединенный линией подачи части подготовленной воды с узлом водоподготовки, а также узел выделения водорода, оснащенный линией подачи продувочного газа в горелку. Причем линия подачи по меньшей мере части подготовленной воды примыкает к линии подачи сырья, на которой затем размещен теплообменник нагрева смеси сырья с водяным паром и водой, соединенный линией подачи синтез-газа с конвертором сырья и конвертором оксида углерода, который оснащен линиями ввода части сырья и вывода ее смеси с водяным паром в линию подачи сырья перед теплообменником. Узел выделения водорода соединен линией подачи конденсата с узлом водоподготовки. Технический результат изобретения заключается в повышении давления водорода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Настоящее изобретение относится к способу получения парафинового продукта из углеродсодержащего сырья. Способ включает частичное окисление углеродсодержащего сырья для получения смеси, содержащей водород и монооксид углерода, осуществление синтеза Фишера-Тропша с использованием полученной смеси и извлечение парафинового продукта и отходящего газа, гидрогенизацию по меньшей мере части отходящего газа из синтеза Фишера-Тропша, необязательно после удаления углеводородов, используя молярное отношение пар/отходящий газ в диапазоне от 0,5 до 1,5, и катализатор, содержащий медь и цинк, или катализатор, содержащий медь, цинк и марганец, превращение по меньшей мере части образовавшегося газа, используя катализатор на основе никеля, который содержит не более 0,2 масс. % кобальта, не более 0,2 масс. % железа и не более 0,2 масс. % рутения, в расчете на общую массу катализатора, и получение водородсодержащего газа из по меньшей мере части полученного газа, используя процесс риформинга, процесс парового риформинга, процесс риформинга метана с водяным паром, процесс адиабатического парового риформинга, процесс парового риформинга с огневым нагревателем или автотермический процесс парового риформинга. Изобретение обеспечивает оптимизированный способ получения парафинового продукта, а также увеличение срока службы катализатора. 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к реактору переработки газового углеводородного сырья для получения синтез-газа, который может быть использован в газохимии для получения метилового спирта, диметилового эфира, альдегидов и спиртов, углеводородов и синтетического моторного топлива. Реактор содержит корпус в виде цилиндрического канала круглого или прямоугольного сечения, футерованный изнутри огнеупорной керамикой, не менее двух отсеков, в которые установлены перпендикулярно оси корпуса не менее двух модулей, включающих оснастку, круглого или прямоугольного сечения, футерованную огнеупорной керамикой и помещенную в нее мембрану, выполненную из материала, обладающего смешанной электронно-ионной проводимостью, снабженную входом и выходом, при этом вход соединен с общим коллектором подачи воздуха, а каждый выход соединен с общим коллектором выхода обедненного по кислороду воздуха, мембрана может быть выполнена монолитно либо в форме кольцевого коллектора с перемычками и решетки в виде трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, либо в форме двух прямоугольных коллекторов и решетки, состоящей из крест-накрест соединенных трубчатых каналов, сопряженных в узлах пересечения, причем h<<l, где h - толщина стенки канала, l - длина канала, мембрана имеет внешнюю реакционную зону, расположенную между поверхностью мембраны и металлической сеткой, закрепленной с внешней стороны модуля. Изобретение обеспечивает простую и надежную конструкцию реактора и устранение эффекта температурной неоднородности. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх