Способ получения газа, содержащего водород и окись углерода

 

Оп ИСАЫИЕ

ИЗОВРЕТЕЫ ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 12.06.72 (21) 1798501/23-26

Союз Советских

Социалистических республик

<„> 99996 1

Ж

/ с . 7 .Ф.

-ф (5!) М. Кл.

С 01 В 3/22 (23) Приоритет—

L (31) 7108156 (32) 14.06.71 (33) Нидерланды

Гасударствеккыв каиитет

СССР ае делам взввратенкк и вткрытий

Опубликовано 23 . 02 . 83 . Бюллетень pg 7 (53) У.ЙК 661.961. .361(088.8) Дата опубликования описания 23. 02 . 83

1 Ртт r .

Иностранцы

Иоганнес Бум, Виллибродус-Петрус Мари

Петер Виссер (Нидерланды) и Эрнст Фри (?2) Авторы изобретения .

Щн ИавЬ :"рих ГЙЖйЩ,(фРГф

Ф

Иностранная фирма

Ма- е„,щ,э

"Шелл Интернационале Рисерч Иаатсхаппий Н.В." (Нидерланды) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗА, СОДЕРЖАЩЕГО

ВОДОРОД И ОКИСЬ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к процессам получения газов, содержащих водород и окись углерода путем разложения нефтяного топлива и может найти применение в газовой и химической отраслях промышленности.

Известен способ получения газа, содержащего водород и окись углерода, путем разложения углеводородного топлива с последующим удалением сажи из газообразных продуктов разложения топлива путем промывки водой 11.

Основным недостатком этого способа является необходимость строительства дополнительной установки разделения и утилизации сажевой суспензии, что усложняет и удорожает процесс.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения газа, содержащего водород и окись углерода, включающий газификацию нефтяного топлива, удаление сажи из газообразных продуктов газификации путем промывки их водой, агломерирование сажи в полученной водно-сажевой суспензии со связующей добавкой минеральным маслом, после чего эту суспензию измельчают в присутствии кислорода в реакторе(2 3.

Основным недостатком этого спосо, ба является повышенный расход топ10 пива эа счет ривлечения допол- нительного количества топлива на агломерацию сажи, которое затем безвозвратно теряется.

Цель изобретения — снижение расхода топлива .

Поставленная цель достигается согласно способу получения газа, содержащего водород и окись углерода, включающему газификацию нефтяного топлива, удаление сажи из " газообразных продуктов газификации . путем промывки их водой, агломериро-. вание сажи в полученной водной-сажевой суспензии со связующей добавкой и удаление агломератов. сажи из

999961

3, воды, в котором агломераты соединя, ют с нефтяным топливом при давлении 10-150 бар и температуре 100350 С, а полученную смесь сажи и топо лива возвращают на стадию газификации.

Данный способ позволяет снизить

-расход топлива на 2,53 по сравнению с известным за счет исключения безвозмездных потерь топлива на ста- 10 дии регенерации.

Выбранные числовые значения интерI валов температур и давлений обусловлены тем, что нижние интервалы температуры и давления, зависят от вяз- 15 кости получаемой суспензии и обеспечения возможности перекачивания ее насосным оборудованием, а верхние интервалы обусловлены условиями дальнейшей переработки суспензии и вне 20 их осуществление способа экономически нецелесообразно, Пример "1. В реакторе происходит неполное сгорание тяжелого нефтяного топлива, имеющего вязкость

130 сСт, при 104 С, в струе кислорода в соотношении 70,3 м кислорода, взятого при нормальных условиях, на

100 кг топлива. В реактор инжектирует» ся струя пара в соотношении 45 кг 30 пара на 100 кг топлива. Горячий влажный газ направляется в теплообменник, на выходе из которого образуется охлажденный примерно до. 300 С газовый поток. В теплообменник подается вода, которая, испаряясь под вы.соким давлением отводится из процесса.

Охлажденный газ промывается водой в охладителе, после чего сразу более

40 тщательно перемешивается с водой в промывочном резервуаре. Вода иэ промывочного резервуара снова используется для промывки охлажденного газа.

Из промывочного резервуара газовый поток выходит очищенным от сажи. Вод. но-сажевая. суспензия освобождается от сажи в агломераторе с помощью нефти. Очищенная от сажи вода частично снова включается в цикл промывки. Из- 0 лишек воды сливается. Образующаяся сажа составляет 31 веса питающего топлива.

В агломераторе образуются агломераты. С помощью нагнетательного насоса поток агломератов сжимается до давления 10 бар в камере смешения, где смешивается с топливом, которое также подается под давлением и имеет температуру 104 С. Давление в потоке составляет 60 бар и обеспечивается насосом.

S камере агломерации происходит смешение агломератов с топливом. Вспенивание смеси не происходит. Смесь из этой камеры вновь направляется к входу в реактор газификации, вследствие чего в описываемом процессе имеет место рециркуляция сажи.

Смешение агломератов с топливом при давлении 10 бар и температуре

104 С дает положительный эффект -весовой расход топлива снижается на

2,35 i по .сравнению с способом, в котором агломераты не возвращаются на стадию газификации.

Пример 2. В реакторе происходит неполное сгорание топлива типа пентанового битума, имеющего вязкость 150 сСт, при 330 С, в струе кислорода в соотношении 66,3 м кис 3 лорода, взятого при нормальных условиях, на 100 кг топлива. В реактор инжектируется струя пара в соотношении 60 кг пара на 100 кг топлива.

Горячий влажный газ направляется к теплообменнику, на выходе из которого образуется охлажденный примерно до

300 С газовый поток. В теплообменник подается вода, которая, испаряясь под высоким давлением, отводится из процесса.

Охлажденный газ промывается водой в охладителе, после чего сразу более тщательно перемешивается с водой в промывочном резервуаре . Вода иэ промывочного резервуара снова используется для промывки охлажденного газа. Из промывочного резервуара газовый поток выходит очищенным от сажи. Водно-сажевая суспензия освобождается от сажи в агломераторе с помощью битума. Очищенная от сажи вода частично снова включается в цикл промывки. Излишек воды сливается. Образующаяся сажа составляет 34 веса питающего топлива.

В агломераторе образуются агломераты. C помощью нагнетательного насоса поток агломератов сжимается до давления 150 бар в камере смешения, где смешивается с топливом, которое также подается под давлением и имеет температуру 330ОС. Давление в потоке составляет 60 бар и обеспечивается насосом. в

999961

В камере агломерации происходит чающий газификацию нефтяного топлива, смешение агломератов с. топливом. удаление сажи из газообразных продукВспенивание смеси не происходит. тов газификации путем промывки их воСмесь из каюры вновь направляешься к дой, агломерирование сажи в полученвходу в реактор газификации, вслед- 5 ной водно-сажевой суспензии со свяствие чего в описываемом процессе зующей добавкой и удаление агломераимеет место рециркуляция сажи. тов сажи из воды, о т л и ч à е-Смешение агломератов с топливом, шийся тем, что, с целью снижепри давлении 150 бар и температуре ния расхода топлива, аглсЪераты сое330 С дает положительный эффект - в диняют с нефтяным топливом при даввесовой расход топлива снижается ленни 10-150 бар и температуре 100на 2,45 4 по сравнению с способом, 350 С, а полученную смесь сажи и топе котором агломераты не возвраща- лива возвращают на стадию газификаютСя на стадию газификации. ции.

Использование предлагаемого спо соба позволяет снизить на 2,54 рас- Источники информации, ход топлива, что повысит- технико- принятые во внимание при экспертизе экономические показатели процесса 1. Патент США У 3559377, газафикации. кл. 55-85, опублик. 1971, Формула изобретения 20 2. Патент фРГ У 114S997, Способ получения газа, содержаще- кл. 12019/01, опублик. 1970 (прото го водород и окись углерода, вклю-. тип). !

Составитель Е.Корниенко

Техред И. Кастелевич КоРРектоР A. "Риценко

Редактор Н. Гунько

Заказ 1183/79 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открйтий

113035, Иосква. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4