Система газификации - RU2017144016A
Код документа: RU2017144016A
Формула
1. Способ для преобразования углеродсодержащего исходного сырья в реакционный газ, содержащий стадию:
пиролиза и метанирования исходного сырья для производства реакционного газа в по меньшей мере одной камере пиролиза, причем по меньшей мере одна камера пиролиза функционирует при температуре 850°C или выше.
2. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна камера пиролиза функционирует при температуре 950°C или выше.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором углеродсодержащее исходное сырье содержит уголь.
4. Способ по любому из предшествующих пп., в котором реакционный газ содержит метан.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий стадии
ii) удаления реакционного газа из по меньшей мере одной камеры пиролиза,
iii) газификации непрореагировавшего сырья из по меньшей мере одной камеры пиролиза для получения синтез-газа в по меньшей мере одной камере газификации, причем по меньшей мере одна камера газификации содержит одно или более отверстий для введения реагента для газификации и функционирует при температуре между 700-1100°C.
iv) удаления синтез-газа из по меньшей мере одной камеры газификации.
6. Способ по п. 5, в котором синтез-газ содержит по меньшей мере одно из смолы, водорода и моноксида углерода.
7. Способ по п. 5 или 6, в котором реагент содержит по меньшей мере одно из пара, водорода, кислорода и воздуха.
8. Способ по любому из пп. 5-7, дополнительно содержащий стадию отделения углеводорода, имеющего по меньшей мере два атома углерода, от реакционного газа и синтез-газа для того, чтобы сформировать продуктовый газ и очищенный синтез-газ соответственно.
9. Способ по п. 8, в котором углеводород представляет собой смолу.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором углеводород вводится во впускные отверстия камеры пиролиза и/или камеры газификации.
11. Способ по любому из пп. 8-10, в котором часть продуктового газа и/или очищенного синтез-газа подается в по меньшей мере одну камеру пиролиза и/или по меньшей мере одну камеру газификации для повышения давления в упомянутой камере (камерах) газификации и/или пиролиза.
12. Способ по любому из пп. 8-11, в котором реакционный газ и синтез-газ объединяются перед стадией отделения углеводорода.
13. Способ по любому из пп. 1-4, в котором камера пиролиза содержит каталитическую поверхность и функционирует при температуре от 850°C до 1100°C, и который дополнительно содержит стадии:
ii) удаления реакционного газа из по меньшей мере одного выпуска камеры пиролиза,
iii) разделения реакционного газа на часть продуктового газа и часть для дальнейшей обработки,
iv) циркулирование этой части для дальнейшей обработки в по меньшей мере один впуск камеры пиролиза для дальнейшей обработки,
v) извлечения части продуктового газа.
14. Способ по п. 13, в котором камера пиролиза функционирует при температуре от 950°C до 1100°C.
15. Способ по п. 13 или 14, в котором реакционный газ дополнительно содержит по меньшей мере один углеводород, имеющий по меньшей мере два атома углерода.
16. Способ по п. 15, в котором углеводород содержит смолу.
17. Способ по п. 16, в котором продуктовый газ имеет по существу более высокое содержание метана, чем реакционный газ; и причем часть для дальнейшей обработки имеет по существу более высокое содержание смолы, чем реакционный газ.
18. Способ по любому из пп. 13-17, в котором часть продуктового газа подается в камеру пиролиза для повышения давления в упомянутой камере пиролиза.
19. Способ по п. 18, в котором часть продуктового газа подогревается перед подачей в камеру пиролиза.
20. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий стадию кондиционирования исходного сырья перед пиролизом; в котором упомянутая стадия кондиционирования содержит любую операцию из классификации, фильтрования, измельчения и сушки исходного сырья в системе подготовки питания.
21. Система для выполнения процесса по любому из предшествующих пунктов, которая содержит первичную камеру, вторичную камеру и третичную камеру; причем по меньшей мере одна камера пиролиза содержит первичную камеру; причем первичная камера, вторичная камера и третичная камера соединены последовательно; и причем первичная камера функционирует при 850°C или выше для того, чтобы способствоватьпиролизу исходного сырья и крекированию смолы.
22. Система по п. 21, в которой первичная камера функционирует при 950°C или выше для того, чтобы способствовать пиролизу исходного сырья и крекированию смолы.
23. Система по п. 21 или 22, дополнительно содержащая по меньшей мере одну камеру газификации, причем эта по меньшей мере одна камера газификации содержит третичную камеру; причем либо камера пиролиза, либо камера газификации дополнительно содержит вторичную камеру; и причем модульные размеры всех камер выбираются в соответствии с требованиями производительности, требованиями времени пребывания исходного сырья и газов, а также требованиями к общей площади контакта катализатора с исходным сырьем и газами.
24. Система по любому из пп. 21-23, в которой вторичная камера функционирует при температуре между 700°C - 900°C для того, чтобы способствовать метанированию реакционного газа; и причем третичная камера функционирует при температуре между 700°C - 1100°C для того, чтобы способствовать газификации непрореагировавшего сырья.
25. Система по п. 24, в которой вторичная камера содержит выпуск, выполненный с возможностью удаления реакционного газа; и причем третичная камера содержит выпуск, выполненный с возможностью удаления синтез-газа.
26. Система по любому из пп. 21-23, в которой вторичная камера и третичная камера функционируют при температуре между 700°C - 1100°C для того, чтобы способствовать газификации непрореагировавшего сырья.
27. Система по п. 26, в которой первичная камера содержит выпуск, выполненный с возможностью удаления реакционного газа; и причем вторичная и/или третичная камера содержит выпуск, выполненный с возможностью удаления синтез-газа.
28. Система по п. 21 или 22, в которой первичная камера функционирует при температуре между 850°C - 1100°C для того, чтобы способствовать пиролизу исходного сырья и крекированию смолы.
29. Система по п. 28, в которой первичная камера функционирует при температуре между 950°C - 1100°C для того, чтобы способствовать пиролизу исходного сырья и крекированию смолы.
30. Система по п. 28 или 29, в которой модульные размеры всех камер выбираются в соответствии с требованиями производительности, требованиями времени пребывания исходного сырья и газов, а также требованиями к общей площади контакта катализатора с исходным сырьем и газами.
31. Система по п. 30, в которой реакционный газ удаляется из выпуска вторичной камеры для разделения реакционного газа на продуктовый газ и часть для дальнейшей обработки; и причем часть для дальнейшей обработки вводится через впуск третичной камеры.
32. Система по п. 30 или 31, в которой реакционный газ и смола, удаленная из выпуска третичной камеры, повторно вводится в систему через впуск первичной камеры.
33. Система по любому из пп. 21-32, в которой каждая из первичной камеры, вторичной камеры и третичной камеры содержит по меньшей мере один барабан; причем каждый из этих барабанов содержит шнек для транспортировки исходного сырья и реакционного газа внутри каждого из барабанов.
34. Система по п. 33, дополнительно содержащая результирующие камеры между каждой парой последовательно соединенных барабанов для обеспечения буферной емкости.
35. Система по п. 33, в которой каждый из барабанов содержит нагревательную рубашку; причем упомянутые нагревательные рубашки находятся в сообщении по текучей среде друг с другом.
36. Система по п. 35, дополнительно содержащая механизмы амортизации в соединениях между каждой из нагревательных рубашек и барабанов, а также каждым из барабанов и результирующих камер.
37. Система по п. 34, в которой механизм амортизации представляет собой или содержит сильфоны.
38. Система по любому из пп. 20-35, дополнительно содержащая кольцевое пространство, содержащее:
стенки, содержащие огнеупорный материал; и
корпус горелки, содержащий горелки;
выполненное так, чтобы при использовании равномерный поток газов тек по внешней стороне камер последовательно от вторичной камеры к первичной камере или от третичной камеры через вторичную камеру к первичной камере.
