Способ получения синтез-газа

Изобретение относится к процессам получения синтез-газа путем конверсии углеводородов, а именно к процессам окислительной конверсии. Способ получения синтез-газа основан на горении смеси углеводородного сырья с окислителем с внутри одной или нескольких полостей, образованных материалом, проницаемым для смеси углеводородного сырья с окислителем, на внутреннюю поверхность которого нанесен каталитически активный компонент. Полученный синтез-газ может быть использован в химической промышленности для производства метанола, диметилового эфира, синтетических жидких углеводородов и других продуктов. Полученный водород после его выделения из смеси газов может быть использован для питания топливных элементов транспортных средств и автономных источников электроснабжения, а также в качестве сырья и восстановителя в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности. Техническим результатом является повышение выхода синтез-газа и снижение содержания углеводородов в получаемом синтез-газе. 10 пр.

 

Изобретение относится к процессам получения синтез-газа путем конверсии углеводородов, а именно к процессам окислительной конверсии. Полученный синтез-газ может быть использован в химической промышленности для производства метанола, диметилового эфира, синтетических жидких углеводородов и других продуктов. Полученный водород после его выделения из смеси газов может быть использован для питания топливных элементов транспортных средств и автономных источников электроснабжения, а также в качестве сырья и восстановителя в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности.

Основными промышленными способами получения синтез газа в настоящее время являются паровой, парокислородный и автотермический риформинг природного газа или угля. В случае необходимости промышленного получения водорода его выделяют различными методами из полученного синтез-газа (смеси Н2 и СО). Дополнительное количество водорода получают, конвертируя СО в присутствии водяного пара в водород и СО2. Эти способы требуют применения дорогостоящих катализаторов и отличаются высокой сложностью и громоздкостью оборудования, большими удельными капитальными затратами, что делает их малопригодными для создания небольших автономных источников синтез-газа и водорода.

Известен способ получения синтез-газа при горении, описанный в патенте РФ №2320531, С01В 3/36, B01J 7/00, опубл. 27.03.2008. Горение смеси углеводородного сырья и окислителя, взятых в отношении, соответствующем коэффициенту избытка окислителя менее 1, осуществляют в проточном двухкамерном реакторе в турбулентном режиме. Помимо указанной смеси в зону реакции подают перегретый водяной пар в количестве 5-20 мас.% по отношению к поданному углероду (в виде углеводородного сырья). Воспламенение трехкомпонентной смеси в первой камере сгорания производят струей горячего газа из внешнего источника, давление в котором при осуществлении воспламенения превышает давление в первой камере реактора. Продукты сгорания из первой камеры реактора через сопло с критическим перепадом давления направляют во вторую камеру и продолжают процесс до содержания кислорода в продуктах горения не более 0,3 об.%. Получают синтез-газ, в котором объемное отношение Н2/СО≈2,0.

Недостатком способа является сложность технологического процесса: во-первых, устойчивый режим горения поддерживается за счет струи горячего газа из дополнительного внешнего источника, во-вторых, для предотвращения сажеобразования и достижения требуемого соотношения Н2 и СО в получаемом синтез-газе необходимо подавать большое количество водяного пара в зону реакции. Устройство для осуществления способа-прототипа также отличается высокой сложностью - реактор выполнен по типу двухкамерного реактивного двигателя с высокой теплонапряженностью в камере сгорания, что требует использования специальных конструкционных материалов и сложных методов охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому способу получения синтез-газа является способ, описанный в патенте РФ №2374173, опубл. 27.11.2009, приоритет от 17.06.08 (способ-прототип). Конверсию смеси углеводородного сырья с окислителем с коэффициентом избытка окислителя менее 1 осуществляют при температуре менее 1100°С внутри одной или нескольких полостей, полностью или частично образованных материалом, проницаемым для смеси углеводородного сырья с окислителем, причем ввод смеси углеводородного сырья с окислителем производят через проницаемое дно полости/полостей, или через проницаемые стенки полости/полостей, или через проницаемые стенки и дно полости/полостей, а вывод продуктов горения - через верхнее сечение полости/полостей.

Недостатками способа-прототипа являются невозможность достижения достаточно низких значений коэффициента избытка окислителя, оптимальных для получения синтез-газа, и недостаточно полная конверсия углеводородного сырья, что приводит к снижению выхода синтез-газа и высокому содержанию непрореагировавших углеводородов, прежде всего метана, в получаемом синтез-газе.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка такого способа получения синтез-газа, который обеспечит возможность достижения более низких значений коэффициента избытка окислителя и более полную конверсию углеводородного сырья, и, как следствие, повышение выхода синтез-газа и снижение содержания углеводородов в получаемом синтез-газе.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым способом получения синтез-газа при горении смеси углеводородного сырья с окислителем с мольным отношением углеводородного сырья к окислителю менее 1 при температуре менее 1100°С внутри одной или нескольких полостей, образованных материалом, проницаемым для смеси углеводородного сырья с окислителем, отличающимся тем, что в качестве проницаемого материала полости используется пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана с размером пор 1-1000 мкм, на внутреннюю поверхность которого нанесен каталитически активный компонент, выбранный из металлов VIII группы Ni, Pd, Pt, Fe, Co с концентрацией в пределах 0,03-10 мас.% в расчете на массу проницаемого материала.

Катализаторы готовили методом совместной пропитки носителя по влагоемкости водным раствором исходной металлсодержащей соли. В качестве исходных солей соответствующих металлов были использованы:

никель азотнокислый шестиводный Ni(NO3)2⋅6H2O
платинохлористо-водородная кислота H2PtCl6
палладийхлористо-водородная кислота- H2PdCl6

Расчет количества исходной соли, требуемой для приготовления катализатора, содержащего n, мас.%, активного компонента, проводили следующим образом:

- определение массы металла (mMe):

где mносителя - масса используемого носителя;

- вычисление массы соли металла (mсоли), необходимой для введения данной массы металла:

где MMe - молярная масса металла, г/моль, Мсоли - молярная масса соответствующей соли, г/моль.

Определенное таким образом требуемое количество исходной соли растворяли в воде, объем которой брали исходя из массы используемого носителя и его влагоемкости. Полученным раствором проводили пропитку носителя.

После пропитки образцы катализаторов сушили при температуре 120°С в течение 3 часов.

Предварительную обработку катализаторов проводили следующим образом. Прокаливание образцов на воздухе и осуществляли в течение двух часов при температуре 300°С, а затем в течение еще двух часов при температуре 600°С и 4 часов при 900°С.

Предлагаемые способ был разработан на основе детальных экспериментальных исследований влияния состава и концентрации наносимого катализатора на выход и состав получаемого синтез-газа.

Принципиальным результатом проведенных испытаний является установление возможности значительного снижения значения коэффициента избытка окислителя и повышения конверсии углеводородного сырья. Применение нанесенного Ni-содержащего катализатора позволило снизить достигаемое значение коэффициента избытка окислителя со значения 0,6 до значения 0,25. При этом концентрация водорода и монооксида углерода увеличилась с 10 и 10% до 28 и 15% соответственно.

Преимуществом заявленного решения является более высокий выход синтез-газа по сравнению с прототипом и более низкое содержание в получаемом синтез-газе непрореагировавших углеводородов.

Приводим для иллюстрации примеры осуществления способа:

Пример 1

Проницаемая матрица - круглая пластина из перфорированной керамики толщиной 15 мм, пронизанная цилиндрическими каналами диаметром 1,2 мм.

Отношение суммарной площади сечения каналов к общей площади поверхности (пористость) - γ=Sc/S=0,25.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С 683
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,43
Конверсия метана, % 88
Конверсия кислорода, % 98
Концентрация Н2 в продуктах, % 11
Концентрация СО в продуктах, % 6,7

Пример 2

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 1200 мкм. Нанесенный слой имеет развитую поверхность и высокую термическую стабильность (в т.ч. устойчив к спеканию), может служить хорошей основой для нанесения активных компонентов катализаторов различных типов. Нанесенный слой оксида алюминия сам по себе обладает некоторой активностью в парциальном окислении метана в синтез-газ в бедных смесях.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С 821
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,59
Конверсия метана, % 95,3
Конверсия кислорода, % 96
Концентрация Н2 в продуктах, % 10,4
Концентрация СО в продуктах, % 10,5

Пример 3

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 1200 мкм. Нанесенный слой имеет развитую поверхность и высокую термическую стабильность (в т.ч. устойчив к спеканию), может служить хорошей основой для нанесения активных компонентов катализаторов различных типов. Нанесен активный компонент Ni в количестве 2,5 мас.% от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С: 821
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,56
Конверсия метана, % 96,3
Конверсия кислорода, % 96,4
Концентрация Н2 в продуктах, % 10,9
Концентрация СО в продуктах, % 10,4

Пример 4

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 500 мкм. Нанесенный слой имеет развитую поверхность и высокую термическую стабильность (в т.ч. устойчив к спеканию), может служить хорошей основой для нанесения активных компонентов катализаторов различных типов. Нанесен активный компонент Ni в количестве 5,0 мас.% от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С 632
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,28
Конверсия метана, % 93,15
Конверсия кислорода, % 93,3
Концентрация Н2 в продуктах, % 28,4
Концентрация СО в продуктах, % 15,8

Пример 5

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 100 мкм. Нанесенный слой имеет развитую поверхность и высокую термическую стабильность (в т.ч. устойчив к спеканию), может служить хорошей основой для нанесения активных компонентов катализаторов различных типов. Нанесен активный компонент Ni в количестве 10,0 мас.% от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С: 615
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,25
Конверсия метана, % 90
Конверсия кислорода, % 98
Концентрация Н2 в продуктах, % 27
Концентрация СО в продуктах, % 11

Пример 6

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 1 мкм. Нанесенный слой имеет развитую поверхность и высокую термическую стабильность (в т.ч. устойчив к спеканию), может служить хорошей основой для нанесения активных компонентов катализаторов различных типов. Нанесен активный компонент Pt в количестве 0,03 мас. % от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С 683
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,25
Конверсия метана, % 33
Конверсия кислорода, % 95
Концентрация Н2 в продуктах, % 5
Концентрация СО в продуктах, % 6

Пример 7

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 10 мкм. Нанесенный слой имеет развитую поверхность и высокую термическую стабильность (в т.ч. устойчив к спеканию), может служить хорошей основой для нанесения активных компонентов катализаторов различных типов. Нанесен активный компонент Pd в количестве 1,0 мас.% от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С: 728
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,22
Конверсия метана, % 42
Конверсия кислорода, % 86
Концентрация Н2 в продуктах, % 9,8
Концентрация СО в продуктах, % 9,9

Пример 8

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 1000 мкм. Нанесен активный компонент Ni в количестве 2,5 мас.% от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С 821
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,47
Конверсия метана, % 97,4
Конверсия кислорода, % 99,4
Концентрация Н2 в продуктах, % 17,3
Концентрация СО в продуктах, % 12,4

Пример 9

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 500 мкм. Нанесен активный компонент Fe в количестве 7,0 мас.% от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С 603
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,43
Конверсия метана, % 98,5
Конверсия кислорода, % 97,5
Концентрация Н2 в продуктах, % 15,4
Концентрация СО в продуктах, % 12,3

Пример 10

Проницаемая матрица - пористая пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, размер пор 300 мкм. Нанесен активный компонент Со в количестве 2,0 мас.% от массы проницаемого материала.

Конвертируемый углеводородный газ - технический метан из баллона высокого давления согласно ТУ 51-841-87:

Площадь матрицы, см2 19,62
Температура поверхности матрицы, °С 803
Достигнутое значение коэффициента избытка окислителя 0,37
Конверсия метана, % 99,3
Конверсия кислорода, % 99,0
Концентрация Н2 в продуктах, % 19,7
Концентрация СО в продуктах, % 14,1

Таким образом, заявленный способ обеспечивает достижение существенно более низких значений коэффициента избытка окислителя при конверсии углеводородных газов в синтез-газ, что, в свою очередь, обеспечивает более высокую конверсию углеводородного газа. Как следствие, получены более высокие концентрации целевых продуктов - Н2 и СО при более низком содержании в полученном синтез-газе исходного углеводорода.

Способ получения синтез-газа при горении смеси углеводородного сырья с окислителем с мольным отношением углеводородного сырья к окислителю менее 1 при температуре менее 1100°С внутри одной или нескольких полостей, образованных материалом, проницаемым для смеси углеводородного сырья с окислителем, отличающийся тем, что в качестве проницаемого материала полости используется пластина из алюмосиликатной керамики с нанесенным слоем оксида алюминия, модифицированного оксидом лантана, с размером пор 1-1000 мкм, на внутреннюю поверхность которого нанесен каталитически активный компонент, выбранный из металлов VIII группы Ni, Pd, Pt, Fe, Co с концентрацией в пределах 0,03-10 мас.% в расчете на массу проницаемого материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения синтез-газа посредством параллельного использования риформера с теплообменом и автотермического риформера. Способ включает (i) формирование смешанного потока исходных материалов, содержащего углеводородное сырье и водяной пар, (ii) предварительный нагрев смешанного потока с формированием предварительно нагретого смешанного потока, (iii) разделение предварительно нагретого смешанного потока на первый поток и второй поток, (iv) пропускание первого потока, содержащего углеводороды и водяной пар, в нагреваемые извне заполненные катализатором трубки в риформере с теплообменом, где имеют место реакции парового риформинга с генерированием первой смеси газов после риформинга, (v) пропускание второго потока, содержащего углеводороды и водяной пар, после дополнительной стадии нагрева в автотермический риформер, где его объединяют с газом-окислителем, содержащим свободный кислород, и подвергают воздействию автотермического риформинга с генерированием второй смеси газов после риформинга, (vi) смешивание второй смеси газов после риформинга и первой смеси газов после риформинга с формированием объединенной смеси газов после риформинга и (vii) использование объединенной смеси газов после риформинга для нагрева заполненных катализатором трубок в риформере с теплообменом с формированием частично охлажденной объединенной смеси газов после риформинга.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для производства водорода путем парциального окисления углеводородов с различным химическим составом.

Изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, газоперерабатывающей промышленности и металлургии. Установка для получения элементарной серы из сероводорода включает установленные на основаниях две герметичные емкости с вмонтированными внутри электродами - анодом и катодом, присоединенными к положительному и отрицательному полюсам источника постоянного тока.
Изобретение может быть использовано в электронике, электротехнике и машиностроении. Готовят водно-спиртовой раствор сульфата меди, добавляют в него этиловый спирт до концентрации 37,5-42,5 мл/л, подкисляют до рН 1-2 и делят на две части.

Разрядная камера для проведения плазмохимических реакций относится к плазмохимии, к синтезу озона и окислов азота из атмосферного воздуха, смеси кислорода с азотом с помощью барьерного разряда и может найти применение в научных исследованиях и медицине.

Изобретение относится к получению катализаторов на основе соединений меди, цинка, алюминия и хрома для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, катализатор может быть использован для низкотемпературного синтеза метанола, процессов гидрирования нитробензола, дегидрирования циклогексанола в циклогексанон в производстве капролактама.

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано в промышленном производстве наномодифицированных композиционных материалов, в биотехнологии, а также в фотонике.

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано для получения наноуглерода. Способ включает подачу в реакционную камеру, выполненную в виде ствола, периодически закрываемого с одного и открытого с другого конца, со стороны закрываемого конца через систему быстродействующих клапанов и смеситель в проточном режиме чистого или с добавкой кислорода ацетилена, а затем легко детонирующей ацетилен-кислородной смеси, инициирование детонации у закрытого конца камеры и после прохождения детонационной волны образование наноуглерода в результате детонационного разложения ацетилена, при этом в конце цикла получения наноуглерода производят продувку ствола газообразным углеводородом с общей формулой CnH2n+2 или CnH2n, реализуют частотное повторение циклов в автоматическом режиме, а полученный наноуглерод собирают в коллекторе.

Изобретение может быть использовано при изготовлении герметичных изделий, предназначенных для работы под избыточным давлением при высоких температурах и воздействии окислительной среды при её одностороннем или двустороннем доступе к изделию.

Изобретение относится к химической технологии получения оксикарбида молибдена и может быть использовано в углекислотной конверсии природного газа в качестве катализатора.
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении армирующих добавок для композиционных материалов и функциональных покрытий. Углерод-катализаторный композит измельчают до крупности -44 мкм и репульпируют в воде при соотношении Т : Ж = 1:3 при интенсивном перемешивании со скоростью вращения мешалки 200-1000 об/мин. Полученную пульпу обрабатывают ультразвуком при частоте 22-27 кГц в течение 3-10 мин. Затем пульпу кондиционируют воздухом с добавлением реагентов для флотации на основе ацетиленовых спиртов. Последующее извлечение углеродных нанотрубок из пульпы в пенный продукт проводят методом флотации. Полученный пенный продукт обрабатывают флокулянтом, сгущают, промывают водой, отделяют осадок декантацией. Твердую фазу, содержащую продукт углеродных нанотрубок, сушат при температуре 90-200°С. Извлечение углеродных нанотрубок в пенный продукт составляет 99% и более, повышается его качество за счёт уменьшения количества примесей и обеспечения целостности и размеров нанотрубок. Способ прост, технологичен, позволяет уменьшить количество реагентов и энергозатраты. 5 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение предназначено для энергетики и может быть использовано при получении дешевых и экономичных источников энергии. Устройство разложения воды на кислород и водород содержит емкость, выполненную из изоляционного материала и имеющую входное и выходное водяные отверстия. К внешним поверхностям противоположных стенок емкости, диэлектрическая проницаемость которых превосходит диэлектрическую проницаемость воды, беззазорно примыкают водородный и кислородный электроды. В емкости имеются отверстия с установленными в них нейтрализационными сетками отрицательного и положительного потенциалов. Внутри емкости установлены термопара и датчик уровня воды. Емкость с электродами вставлена в замкнутый магнитопровод, содержащий полюса, примыкающие с внешней стороны к противоположным стенкам, не занятым электродами, емкости. При этом один полюс содержит первичную катушку, а второй - вторичную катушку, которая через выпрямители и умножители напряжения подает напряжения на электроды и нейтрализационные сетки. Технический результат: увеличение производительности разложения воды. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в качестве абсолютно черного тела в измерительной технике, теплотехнике и теплофизике. Светопоглощающий материал, полученный без вспомогательных подложек методом CVD, содержит пучки мало- и многостенных углеродных нанотрубок с латеральными отложениями в виде хаотично ориентированных фрагментов графена с размером до 10 нм, обладает способностью к формованию в ленты толщиной не менее 2 мм и плотностью 0,4 г/см3 с коэффициентом светопоглощения около 99,9%. 9 ил., 4 пр..
Изобретение относится к области получения активного угля для производства водки и может быть использовано для получения активных углей для различных отраслей пищевой промышленности. Способ включает карбонизацию древесного сырья и его парогазовую активацию при температуре 850±20°C до обгара 35-40% масс. В качестве сырья используют древесину белого клена, карбонизацию осуществляют со скоростью подъема температуры 4-8°C/мин до конечной температуры 500-550°C. Карбонизат охлаждают без доступа воздуха до температуры 15-25°C, подвергают дроблению с выделением фракции 1,0-3,6 мм. На основе древесного сырья - белого клена получен активный уголь для производства водки, обеспечивающий показатель окисляемости сортировки по Лангу до 20 и разность окисляемости исходной и обработанной сортировки до 4. 3 пр.

Изобретение относится к способу утилизации метана из неконтролируемых источников, включающему предварительную очистку и выделение метана из метановоздушной смеси селективной абсорбцией, разложение метана в электрическом разряде на водород и ацетилен, выделение водорода из газовой смеси продуктов разложения. Способ характеризуется тем, что разложение метана в электрическом разряде и селективное выделение водорода из образующейся газовой смеси продуктов разложения метана проводят единовременно в одном технологическом цикле и объеме, а выделенный водород направляют в водородные топливные элементы, выработанную электроэнергию которых используют для энергообеспечения процесса утилизации и внешних потребителей. Также изобретение относится к устройству для осуществления способа. Техническим результатом изобретения является устранение недостатков существующих методов очистки и разложения метана и выделения целевых продуктов (очищенного метана и водорода), создание энергетически беззатратного способа утилизации метана и устройства для его реализации с повышением ресурса работы, снижением себестоимости и упрощением обслуживания. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к установке получения метанола и к способу ее работы. Установка включает блок получения синтез-газа с устройством для его осушки и линиями подачи топлива, воды, углеводородного сырья, блок получения метанола с каталитическим реактором, оснащенным линией ввода хладагента и устройством для выделения метанола, оснащенным линиями подачи отходящего газа в блок получения синтез-газа в качестве топлива и вывода сырого метанола. При этом устройства для осушки синтез-газа и для выделения метанола оснащены линиями ввода сырьевой смеси в качестве хладагента и линиями вывода частично нагретой сырьевой смеси, которые соединены с линией подачи хладоагента в реактор, оснащенный линией подачи нагретой сырьевой смеси в блок получения синтез-газа, кроме того, установка оборудована блоком подготовки воды, оснащенным линией подачи водного конденсата из устройства для осушки синтез-газа и линией ввода технической воды, соединенным линией подачи подготовленной воды с линией подачи сырья. Предлагаемое изобретение позволяет снизить энергозатраты при получении метанола. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии углеграфитовых материалов и может быть использовано при получении уплотнений, прокладок, композиционных материалов, катализаторов, сорбентов. Измельченный натуральный чешуйчатый графит интеркалируют серной кислотой в присутствии окислителя - перекиси водорода. Полученный порошок отмывают от излишков серной кислоты, высушивают и термообрабатывают с использованием оптоволоконного лазера постоянного действия с плотностью мощности 2⋅103-4⋅103 Вт/см2 при давлении 1-1,001 атмосферы, длиной волны 1-1,064 мкм в защитной среде газообразного аргона. Техническим результатом является повышение качества терморасширения и чистоты терморасширенного графита (ТРГ-пуха), упрощение способа, повышение его экологичности и энергоэффективности. Обеспечивается возможность регулирования величины насыпной плотности, степени терморасширения и, соответственно, эксплуатационных свойств полученного материала за счет подбора времени обработки и плотности мощности излучения лазера. 6 ил., 2 пр.

'Изобретение относится к химии, в частности к устройствам для генерации микроволновых плазменных факелов с целью углекислотной конверсии метана в синтез-газ. Устройство содержит источник микроволновой энергии и рабочую камеру, при этом на одном торце рабочей камеры выполнено входное окно, через которое вводят микроволновое излучение, а на другом торце камеры размещены патрубки откачки и ввода рабочей среды. В камере на противоположной стороне от окна размещен инициатор, выполненный в виде матрицы из направленных навстречу микроволновому излучению проволочек диаметром 1-1,5 мм с шагом 3-4 мм и длиной 1-1,5 см, а радиальный размер инициатора больше или равен диаметру входного окна. Технический результат заключается в снижении теплового воздействия на инициатор и увеличении мощности микроволнового излучения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к несшитой гелевой углеродной композиции, к пиролизованной композиции, соответственно образующих водный полимерный гель и его пиролизат в виде пористого углерода, к способу его получения, к электроду из пористого углерода, сформированному из пиролизованной композиции, и к суперконденсатору, содержащему такие электроды. Несшитая гелевая углеродная композиция (G2) представляет собой композицию на основе смолы, получаемой по меньшей мере частично из одного или нескольких полигидроксибензолов R и формальдегида F, и содержит по меньшей мере один водорастворимый катионный полиэлектролит P. Причем композиция образует псевдопластичный физический гель. Пиролизованная углеродная композиция состоит из структурно-цельного углерода и представляет собой продукт, получаемый в результате нанесения, сшивания, сушки и пиролиза несшитой гелевой композиции. Причем структурно-цельный углерод является в основном микропористым и приемлемым для формирования электрода суперконденсатора с толщиной меньше 1 мм. Обеспечивается увеличение вязкости гелевой композиции, позволяющей осуществлять нанесение ее с малой толщиной и быструю сушку. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к способу получения ацетилена и синтез-газа. Способ осуществляется путем частичного окисления углеводородов при помощи кислорода, причем первый исходный поток, содержащий один или несколько углеводородов, и второй исходный поток, содержащий кислород, отдельно друг от друга нагревают, смешивают в соотношении массовых потоков из второго исходного потока и первого исходного потока, соответствующем кислородному числу, меньше или равному 0,31, причем под кислородным числом понимают соотношение из фактически присутствующего во втором исходном потоке количества кислорода и стехиометрически необходимого количества кислорода, которое требуется для полного сгорания одного или нескольких углеводородов, содержащихся в первом исходном потоке, подают в камеру сгорания, где происходит частичное окисление этих углеводородов с получением первого потока крекинг-газа, при этом первый поток крекинг-газа в предварительном гашении в результате впрыскивания водной среды для гашения охлаждают до температуры в интервале от 100 до 1000°C, с получением второго потока крекинг-газа, из второго потока крекинг-газа отделяют от 50 до 90% содержащихся в нем твердых веществ с получением потока твердых веществ, а также третьего потока крекинг-газа, третий поток крекинг-газа в процессе завершающего гашения в результате впрыскивания воды охлаждают до температуры от 80 до 90°C с получением четвертого потока крекинг-газа, а также первого потока технологической воды, четвертый поток крекинг-газа подвергают окончательному отделению твердых веществ с получением одного или нескольких потоков технологической воды, а также газообразного потока продуктов, потоки технологической воды собирают в один объединенный поток, который частично подают обратно в процесс завершающего гашения, а в остальном подвергают очистке при помощи частичного упаривания, причем поток упаривают в количестве от 0,01 до 10% масс., в пересчете на общую массу потока, с получением очищенного потока технологической воды, который охлаждают частично и возвращают в цикл, а в остальном выводят и подают в нуждающуюся в обработке сточную воду. Изобретение обеспечивает высокий выход ацетилена и задерживание нежелательных газообразных и/или жидких побочных продуктов и, кроме того, делает возможным в достаточной степени сухое отделение и задерживание твердых нежелательных побочных продуктов. 12 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к процессам получения синтез-газа путем конверсии углеводородов, а именно к процессам окислительной конверсии. Способ получения синтез-газа основан на горении смеси углеводородного сырья с окислителем с внутри одной или нескольких полостей, образованных материалом, проницаемым для смеси углеводородного сырья с окислителем, на внутреннюю поверхность которого нанесен каталитически активный компонент. Полученный синтез-газ может быть использован в химической промышленности для производства метанола, диметилового эфира, синтетических жидких углеводородов и других продуктов. Полученный водород после его выделения из смеси газов может быть использован для питания топливных элементов транспортных средств и автономных источников электроснабжения, а также в качестве сырья и восстановителя в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности. Техническим результатом является повышение выхода синтез-газа и снижение содержания углеводородов в получаемом синтез-газе. 10 пр.

Наверх