PL99660B1 - Sposob wytwarzania gazow o duzej wartosci opalowej - Google Patents

Sposob wytwarzania gazow o duzej wartosci opalowej Download PDF

Info

Publication number
PL99660B1
PL99660B1 PL1976191253A PL19125376A PL99660B1 PL 99660 B1 PL99660 B1 PL 99660B1 PL 1976191253 A PL1976191253 A PL 1976191253A PL 19125376 A PL19125376 A PL 19125376A PL 99660 B1 PL99660 B1 PL 99660B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
reactor
gas
gas containing
water vapor
gasification
Prior art date
Application number
PL1976191253A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Metallgesellschaft Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallgesellschaft Ag filed Critical Metallgesellschaft Ag
Publication of PL99660B1 publication Critical patent/PL99660B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/34Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C10J3/40Movable grates
    • C10J3/42Rotary grates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/463Gasification of granular or pulverulent flues in suspension in stationary fluidised beds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/466Entrained flow processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/482Gasifiers with stationary fluidised bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/721Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/78High-pressure apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0976Water as steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983Additives
    • C10J2300/0996Calcium-containing inorganic materials, e.g. lime

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania gazów 9 duzej wartosci opalowej i zawartosci metanu powyzej 50% objetosciowych, przez zgazowanie stalych paliw, zwlaszcza wegla, pod cisnieniem 5—150 • 105 Pa przy uzyciu zawierajacego wolny tlen gazu i pary wodnej oraz ewentualnie innych czynników zgazowujacych, na zawierajacy pare wodna surowy gaz o temperaturze 350—700 C.Wychodzi sie przy tym ze znanego sposobu zgazowania: wegla, w tym równiez wegla brunatnego. Proces cisnieniowego zgazowania wegla przy uzyciu tlenu i/lub po\yiejtrza, jak równiez pary wodnej i ewentualnie dwutlenku wegla jako dalszych czynników zgazowujacych, jest! szczególnie przydatny do wytwarzania gazu surowego, któiy nastepnie w ekonomiczny sposób mozna przetworzyc na gaz o duzej zawartosci metanu.Cisnieniowe zgazowanie wegla prowadzi sie przy cisnieniu 5-150 • 105 Pa, zwlaszcza 10-80 • 105 Pa, otrzymujac zawierajacy pare wodna surowy gaz o temperaturze 350-700°C. Zgazowanie wegla pod cisnieniem jest znane z licznych doniesien patentowych, jak np. opisów patentowych St. Zjedn. Am. nr 3540867 i nr 3854895, jak równiez opisu wy lozeniowego RFN nr2201278. , W przypadku zgazowania wegla pod cisnieniem stosuje sie zwykle zasade przeciwpradu, tzn. zgazowywane paliwo i czynnik zgazowujacy wprowadza sie z przeciwnych kierunków do przestrzeni reakcyjnej, gdzie poruszaja sie równiez w przeciwnych wzgledem siebie kierunkach- Sposób ten okazal sie korzystny, poniewaz umozliwia racjonalne wykorzystanie ciepla wytworzonego gazu do ogrzewania paliwa do temperatury reakcji. Przy przejsciu przez reaktor lub generator gazu, paliwo przechodzi przez szereg streL Najpierw zostaje ono wysuszone, a nastepnie odgazowane w strefie wytlewania, zanim dostanie sie do strefy zgazowania, w której zachodzi wiekszosc reakcji endotermicznych. Wreszcie, w strefie spalania resztki paliwa przereagowuja niemal calkowicie z wolnym tlenem, dajac przy tym niepalna pozostalosc skladników mineralnych w formie popiolu. Popiól ten oddaje swoje cieplo wplywajacemu do rektora czynnikowi zgazowujacemu, co jest duza zaleta z punktu widzenia ekonomicznego. Doswiadczenia wykazaly, ze korzystnie jest tak dozowac czynniki zgazowujace, aby maksymalne temperatury w reaktorze byly nizsze od temperatury topnienia popiolu.2 99 660 Surowy gaz ze zgazowania wegla zawiera obok pary wodnej przede wszystkim wodór i tlenki wegla jak równiez metan. Szereg innych substancji wystepuje w mniejszych ilosciach, jak ulegajace kondensacji weglowodory, zwlaszcza smoly o róznych zakresach temperatury wrzenia. Substancje te traktuje sie czesto jako cenne weglopochodne, jednakze nie zawsze sa one pozadane. Jesli nie wykorzystuje sie ich bezposrednio do wytwarzania energii, trzeba je kierowac do strefy dalszej przeróbki uszlachetniajacej, np. uwodornienia. Dalsza ich przeróbka jest czesto z tego wzgledu problematyczna, poniewaz w procesie zgazowania wystepuja one w niedostatecznej ilosci, aby wykorzystanie ich bylo oplacalne. Ponadto sa one niepozadane z tego wzgledu, ze przy dalszej przeróbce gazu surowego wydzielaja sie razem z wodnym kondensatem skladników gazu.Oczyszczanie takiego kondensatu, zawierajacego nie tylko weglowodory lecz miedzy innymi równiez fenole, kwasy tluszczowe i amoniak, zwiazane jest z duzym nakladem kosztów.Celem niniejszego wynalazku jest uproszczenie i obnizenie kosztów procesu wytwarzania gazu surowego oraz jego przeróbki na gaz o duzej zawartosci metanu. Cel ten osiaga sie w ten sposób, ze w dodatkowo podlaczonym reaktorze surowy gaz zawierajacy pare wodna konwertuje sie pod cisnieniem 5-150 • 105 Pa z gazami zawierajacymi wolny tlen, otrzymujac gaz posredni zawierajacy przede wszystkim wodór, tlenki wegla i metan, który po opuszczeniu w temperaturze 600—950°C reakto.a chlodzi sie, oczyszcza od zwiazków siarkowych i metanizuje. Przy konwersji gazu surowego na gaz posredni, zawarte w gazie surowym weglowodory, jak równiez przeszkadzajace fenole, kwasy tluszczowe i amoniak, zostaja w wyniku zgazowania wzglednie rozpadu przeksztalcone przede wszystkim na wodór i tlenki wegla. Wydzielanie ich z gazu surowego jest wiec zbyteczne. Korzystne jest prowadzenie konwersji na gaz posredni przy takim samym cisnieniu jak wytwarzanie gazu surowego. • Paliwa w postaci pylu, zwlaszcza pyl weglowy lub ciekle weglowodory, zwlaszcza smole i/lub oleje smolowe, mozna korzystnie zgazowywac przy uzyciu tlenu przed lub w reaktorze do wytwarzania gazu posredniego, a produkty zgazowania dodawac do procesu wytwarzania gazu posredniego. Tego rodzaju termicznemu zgazowaniu przy uzyciu tlenu mozna poddawac równiez gazy odlotowe lub odpadowe produkty uboczne z innych procesów.Termiczne zgazowanie paliw w postaci pylu, cieklych weglowodorów, gazów odlotowych lub produktów ubocznych przy uzyciu tlenu powoduje, ze temperatury reakcji wynosza 900—1400°C. Powstaja przy tym glównie wodór i tlenek wegla, które nastepnie w reaktorze do wytwarzania gazu posredniego oddaja swoje cieplo przebiegajacym tam reakcjom endotermicznym. Zgazowanie termiczne mozna równiez prowadzic w osobnym reaktorze lub w reaktorze do gazu posredniego.W procesie termicznego zgazowania paliw w postaci pylu stosuje sie uziarnienie 0—2 mm, zwlaszcza 0,03-03 mm. Przy zgazowaniu termicznym cieklych weglowodorów, paliwa te najpierw odparowuje sie lub drobno rozpyla. Gazy odlotowe, zawierajace palne skladniki, mozna stosowac jako srodki rozpylajace do rozpylania cieklych weglowodorów lub paliw w postaci pylu.Reaktor do wytwarzania gazu posredniego moze byc zbudowany w rózny sposób. Korzystnie jest przy tym, jesli surowce wyjsciowe w postaci pylu lub gazu podlegaja w reaktorze silom odsrodkowym lub znajduja sie w warunkach przeplywu burzliwego. Mozna to osiagnac np. w ten sposób, ze reaktor posiada wbudowane przegrody lub zawiera warstwe wypelnienia granulatem ouziarnieniu 3-80 mm, zwlaszcza 5—30 mm.Wypelnienie takie moze stanowic obojetny, termicznie trwaly material, sluzacy przede wszystkim do wzburzania ruchu czastek gazu lub pylu.Inne, mozliwe rozwiazanie sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze reaktor do wytwarzania gazu posredniego zawiera substancje o dzialaniu katalitycznym, jak np. nikiel, kobalt, chrom lub ich tlenki albo siarczki Substancje te, dobiera sie sposród znanych katalizatorów w ten sposób, aby w reaktorze do wytwarzania gazu posredniego przyspieszaly one rozklad gazów i par na wodór, tlenki wegla i metan, zapobiegajac przy tym tworzeniu sadzy. Jako nosniki dla katalizatorów mozna stosowac tlenek glinowy, tlenek magnezowy lub mieszaniny obu tych substancji, jak równiez krzemiany glinowe i/lub magnezowe. Nosnikiem katalizatora moga byc równiez spinele glinowe lub magnezowe.Aby zwiekszyc prawdopodobienstwo reakcji w reaktorze do wytwarzania gazu posredniego, wypelnienie moze znajdowac sie na ruchomym ruszcie. Moze ono posiadac postac zloza fluidalnego.Poniewaz reakcje rozpadu zachodzacego w reaktorze gazu posredniego maja przebieg endotermiczny, konieczne jest zapewnienie masie reakcyjnej niezbednej ilosci energii. Mozna to osiagnac w ten sposób, ze wypelnienie reaktora usuwa sie z niego regularnie, uwalnia od palnych pozostalosci i w podwyzszonej temperaturze wprowadza ponownie do reaktora. Mozna równiez, przynajmniej czesc energii niezbednej do' reakcji, pokrywac przez zastosowanie ogrzewania pradami elektrycznymi o wysokiej czestotliwosci lub zastosowanie elektrycznego ogrzewania oporowego. Jednakze najczesciej moze pokryc wprowadzany tlen niedostatek energii przez czesciowe utlenianie.99660 3 Istote sposobu wedlug wynalazku wyjasnia blizej uproszczony schemat procesu, W reaktorze 1 do wytwarzania gazu zgazowuje sie wegiel doprowadzany przewodem 2, np. wegiel kamienny lub wegiel brunatny. Czynniki zgazowujace, pare wodna i tlen, wprowadza sie przewodami 3 i 4 w dolnej czesci reaktora 1. Popiól powstajacy w procesie zgazowania usuwa sie przewodem 5. Znany w zasadzie proces zgazowania w reaktorze 1 zachodzi pod zwiekszonym cisnieniem 4-150 • 105 Pa, zwlaszcza 10—80 *4d5 Pa, Wytworzony w procesie zgazowania gaz surowy zawierajacy pare wodna, opuszcza reaktor 1 przewodem 7, w temperaturze 350-700°C. Jesli to jest konieczne, gaz ten mozna kierowac przez cyklon w celu wstepnego oddzielania pylu. Na rysunku nie uwzgledniono tej mozliwosci. Surowy gaz kieruje sie przewodem 7 do dalszego zgazowania w drugim reaktorze 8. W reaktorach 1 i 8 celowo utrzymuje sie jednakowe cisnienie.Na szczycie 8a reaktora 8 wprowadza sie przewodem 9 pyl weglowy, a przewodem 10 tlen, które reaguja tam ze soba z wytworzeniem wysokich temperatur 900-1400°CvProdukty reakcji, lacznie z gazem surowym z przewodu 7, przeplywaja nastepnie przez warstwe 11 wypelnienia z materialu obojetnego, np. tlenku glinowego. Wypelnienie posiada uziarnienie w zakresie 0—2 mm, zwlaszcza 0,03—0,3 mm i umieszczone jest na ruszcie 12.Warstwa 11 sluzy glównie do intensywnego wzburzenia przeplywajacego przez nia strumienia, przez co zwieksza sie prawdopodobienstwo reakgi miedzy skladnikami tego strumienia. Mozliwe jest równiez, utworzenie tej warstwy z materialu o wlasciwosciach katalitycznych, aby jeszcze bardziej wzmóc reakcje zgazowania zachodzacego w reaktorze 8. W wyniku reakcji zgazowania, stale paliwa i weglowodory, jak równiez miedzy innymi fenole, kwasy tluszczowe i amoniak, przereagowuja z tlenem i para wodna z utworzeniem wodoru, tlenków wegla i metanu. Tereakcje zgazowania i rozpadu przebiegaja endotermicznie.Proces konwersji w reaktorze 8 jest tak ustawiony, ze wytworzony tam gaz posredni opuszcza reaktor w temperaturze 600-950°C. Przewodem 13 przeplywa on do skrubera 14, a nastepnie jest kierowany do procesu odsiarczania 15. Zamiast jednego skrubnera 14 moze znajdowac sie jeden lub szereg rekuperatorów i/lub skruberów. Jesli to jest konieczne, czesc gazu posredniego moze byc odgaleziona przewodem 13a, pokazanym linia przerywana, poprowadzona przez konwersje 16 i przed odsiarczaniem 15 zmieszana powtórnie ze strumieniem glównym. W procesie konwersji 16 mieszanina tlenku wegla i pary wodnej zostaje w znany sposób jak w opisie patentowym St. Zjedn.Am. nr 3069250, przeksztalcona katalitycznie w mieszanine dwutlenku wegla i wodoru. Proces odsiarczania 15 mozna równiez prowadzic w znany sposób. Mozna stosowac w tym celu, np. metode Rectisol, w której zanieczyszczenia gazu, przede wszystkim zwiazki siarkowe i dwutlenek wegla, wymywa sie z gazu przy pomocy srodków myjacych, jak np. metanolu w temperaturach ponizej 0°C. Tego typu sposoby mycia podane sa w opisach patentowych St. Zjedn. Am. nr 2863527,3531917 i 3710546. Oczyszczony w ten sposób gaz opuszcza pluczke 15 przewodem 17 i w wymienniku ciepla 18 zostaje ponownie ogrzany do temperatury 250-350°C. Nastepnie przeplywa on do instalacji katalitycznej metanizacji 19, o znanej zasadzie dzialania podanej w opisie patentowym St. Zjedn. Am. nr 3511624 i opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr 820257. W procesie metanizacji 19, z tlenków wegla i wodoru powstaje metan i para wodna. Gaz opuszczajacy przewodem 20 etap metanizacji 19, zostaje ochlodzony w wymienniku ciepla 18. Moze on byc juz stosowany jako gaz opalowy o zawartosci metanu powyzej 50% objetosciowych.Aby jeszcze zwiekszyc w nim zawartosc metanu, celowe jest wprowadzanie gazu do pluczki gazowej 21, gdzie w znacznym stopniu zostaje wymyty dwutlenek wegla. Tego typu gaz, o podwyzszonej zwykle do ponad 80% objetosciowych zawartosci metanu, moze byc pobierany z przewodu 22.Przyklad I. Do generatora gazu o srednim przekroju 2,6 m, pracujacym pod cisnieniem 20 • 105 Pa wprowadza sie wegiel w ilosci 15 ton na godzine. Wegiel ten posiada nastepujacy sklad w przeliczeniu na sucha i bezpopiolowa substancje: Wilgoc Popiól Smola Woda wytlewana Fenole Kwasy tluszczowe Dolna wartosc Analiza techniczna 251,9 kg/t 298,5 kg/t 143,0 kg/t 803 kg/t 8,0 kg/t 1,0 kg/t 29488,2 kJ/kg Analiza elementarna czystego wegla C 762,6 kg/t H 55,8 O 157,4 N 13,2 S 10,7 Cl 0,34 99 660 Jako czynniki zgazowujace wprowadza sie do generatora gazu tlen w ilosci 257 m3 na 1 tone wegla, oraz dodatkowo 5,5 kg pary wodnej na Im3 tlenu. Wytworzony z tego surowy gaz w ilosci 1913 m3/godz., w przeliczeniu na gaz osuszony posiada nastepujacysklad: ;r . ~ ; C03 28,2% obj.H2S 0,4% obj.C2H4 0,4% obj.CO 20,1% obj.H2 38,9% obj.CH4 ll,l%obj.CiHd 0,6% obj.Na +Ar 03% obj. T Gaz ten zawiera oprócz tego jeszcze 0,5 m3 pary wodnej na 1 m3 suchego gazu. Temperatura wychodzacego surowego gazu wynosi 600°C.W przypadku ochlodzenia surowego gazu do temperatury 25°C, otrzymano by nastepujace produkty uboczne w przeliczeniu na 1 tone, suchego i bezpopiolowego wegla: smola 59 kg olej 32 kg benzyna 16 kg NH* 16 kg fenole 8 kg kwasy tluszczowe 1,8 kg W reaktorze do dalszego zgazowania 8, surowy gaz bez ochlodzenia poddaje sie konwersji z tlenem i para wodna, stosujac 0,04 m3 tlenu i 0,4 kg pary wodnej na 1 m3 gazu surowego. Reaktorjest wypelniony do okolo polowy kulkami z tlenku glinu o srednim przekroju 30 mm. Przekrój przestrzeni reakcyjnej wynosi 2 m, a wysokosc warstwy wypelnienia kulkami z tlenku glinu 4 m.W trakcie procesu konwersji w reaktorze 8, temperatury w strefie wprowadzania tlenu osiagaja 1000°C. Gaz opuszczajacy reaktor posiada temperature 700°C i nastepujacy sklad': COj H2S CO H2 CH4 N2 +Ar 32,9% obj. 0,3% obj. 12,0% obj. 40^ obj. 13,3% obj. 0,7% obj.Otrzymany gaz posredni jest wolny od kondensujacyeh weglowodorów lnie zawiera juz wolnego tlenu.W rekuperatorach i chlodnicach gaz ten chlodzi sie do temperatury 30°C, a nastepnie poddaje odsiarczaniu w temperaturze —25°C, w cieklym metanolu. W zabiegu tym usuwa sie okolo polowy dwutlenku wegla zawartego w gazie. Po ponownym ogrzaniu do 300°C, odsiarczony gaz poddaje sie procesowi metanizacji na katalizatorze zawierajacym 50% wagowych niklu, na spinelu magnezowym jako nosniku. Metanizacja pizebiga pod cisnieniem 25 barów. Otrzymuje sie gaz o duzej wartosci nosniku. Metanizacja przebiega pod cisnieniem 25 barów. Otrzymuje sie gaz o duzej wartosci daleko posuniete odmycie zawartego w tym gazie dwutlenku wegla w goracej kapieli z weglanem potasu, zawartosc metanu w suchym gazie podnosi sie do 96% objetosciowych.Przyklad II. Do gazu surowego wytworzonego zgodnie z przykladem I wprowadza sie dodatkowo do 0,09 m3 tlenu i Q,8 kg pary wodnej na 1 m3 tego gazu, oraz 300 kg pylu weglowego o uziarnieniu 0,03-0,3 mm na 1 tone paliwa w kawalkach wprowadzanego do generatora 1. Analiza pylu weglowego jest taka sama jak wegla opisanego w przykladzie I.Surowy gaz, tlen, pare wodna i pyl weglowy konwertuje sie w reaktorze 8, jak to przedstawiono schematycznie na rysunku. Wytworzony gaz, po opuszczeniu w temperaturze 750°C reaktora 8, posiada nastepujacy sklad: COa 30,7% obj.H2S 0,2% obj CO 15,6% obj.H2 46,6% obj.CH4 6,4% obj.N2 + Ar 0,5% obj.H2O 0,74 m3/m3 suchego gazu99 660 5 Gaz taki poddaje sie dalszej przeróbce jak to opisano w przykladzie i. Otrzymany z procesu metanizacji gaz o duzej wartosci opalowej posiada w przeliczeniu na suchy gaz zawartosc metanu 57,8% objetosciowych, która przez daleko posuniete odmycie dwutlenku wegla podnosi sie do 96,5% objetosciowych. PL PL

Claims (15)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazu o duzej wartosci opalowej i zawartosci metanu powyzej 50% objetosciowych przez zgazowanie stalych paliw, zwlaszcza wegla, pod cisnieniem 5—150 • 105 Pa, przy uzyciu gazu zawierajacego wolny tlen i pary wodnej oraz ewentualnie innych czynników zgazowujacych, na zawierajacy pare wodna surowy gaz o temperaturze 350-700°C znamienny tym, ze surowy gaz zawierajacy pare wodna konwertuje sie w dodatkowo podlaczonym reaktorze pod cisnieniem 5-150 • 105 Pa, z gazem zawierajacym wolny tlen na gaz posredni zawierajacy przede wszystkim wodór, tlenku wegla i metan, który opuszcza reaktor w temperaturze 600-950°C, gaz ten chlodzi sie, uwalnia od zwiazków siarkowychi metanizuje.
2. Sposób wedlug zastrz. 1/ znamienny ty m, ze do surowego gazu zawierajacego pare wodna dodaje sie paliwa w postaci pylu i/lub ciekle weglowodory.
3. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze paliwa w postaci pylu i/lub ciekle weglowodory poddaje sie reakcji w przestrzeni reakcyjnej najpierw z tlenem, a produkty reakcji konwertuje dalej razem z gazem surowym zawierajacym pare wodna.
4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie paliwa w postaci pylu o uziarnieniu 0-2 mm, zwlaszcza 0,03—0,3 mm.
5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ciekle weglowodory przed ich konwersja, odparowuje sie lub drobno rozpyla.
6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do reaktora do wytwarzania gazu posredniego dodaje sie gazy odlotowe zawierajace palne skladniki.
7. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tyin, ze gazy odlotowe stosuje sie jako czynnik rozpylajacy ciekle weglowodory lub paliwa w postaci pylu.
8. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze proces konwersji w reaktorze do wytwarzania gazu posredniego przeprowadza sie w warunkach przeplywu burzliwego.
9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, zew reaktorze stosuje sie wypelnienie z granulatu o uziarnieniu 3—80 mm, zwlaszcza 5—30 mm,
10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze stosuje sie wypelnienie zawierajace przynajmniej czesciowo substancje o dzialaniu katalitycznym, jak nikiel, kobalt, chrom lub ich tlenki albo siarczki.
11. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze stosuje sie wypelnienie lub nosniki katalizatorów z tlenku glinowego, tlenku magnezowego lub mieszaniny tych substancji lub tez spinele albo krzemiany glinowe i/lub magnezowe.
12. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze wypelnienie wprawia sie w ruch przy pomocy urzadzen mechanicznych, jak np. wibrator lub ruchomy ruszt.
13. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze wypelnienie utrzymuje sie w stanie fluidalnym.
14. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze granulowane wypelnienie uwalnia sie poza reaktorem od palnych pozostalosci i w podwyzszonej temperaturze wprowadza ponownie do reaktora.
15. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przynajmniej czesc ciepla reakcji potrzebnego w reaktorze do wytworzenia gazu posredniego, doprowadza sie przy pomocy pradów elektrycznych o wysokiej czestotliwosci lub przez elektryczne ogrzewanie oporowe.99 660 9A llO / K v//// • / •' / / t±f± 14 S-r-H /I \5k 12 13a ¦•m 18 15 17 21 -22 20 -L J9 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 45 *l PL PL
PL1976191253A 1975-07-18 1976-07-17 Sposob wytwarzania gazow o duzej wartosci opalowej PL99660B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2532198A DE2532198C3 (de) 1975-07-18 1975-07-18 Verfahren zur Erzeugung heizwertreicher Gase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL99660B1 true PL99660B1 (pl) 1978-07-31

Family

ID=5951866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1976191253A PL99660B1 (pl) 1975-07-18 1976-07-17 Sposob wytwarzania gazow o duzej wartosci opalowej

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4082520A (pl)
CS (1) CS190540B2 (pl)
DE (1) DE2532198C3 (pl)
GB (1) GB1554637A (pl)
PL (1) PL99660B1 (pl)
ZA (1) ZA762515B (pl)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2700044A1 (de) * 1977-01-03 1978-07-06 Didier Eng Verfahren zur verhinderung von kondensation beim transport heissen koksofenrohgases zur verwendungsstelle
DE2709768A1 (de) * 1977-03-07 1978-09-21 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum katalytischen konvertieren von rohgas aus der vergasung fester brennstoffe
JPS57151693A (en) 1981-03-13 1982-09-18 Jgc Corp Production of town gas from solid waste
US5630854A (en) * 1982-05-20 1997-05-20 Battelle Memorial Institute Method for catalytic destruction of organic materials
DE3335544A1 (de) * 1983-09-28 1985-04-04 Herwig 1000 Berlin Michel-Kim Reaktorvorrichtung zur erzeugung von generatorgas aus brennbaren abfallprodukten
SE8605211L (sv) * 1986-12-04 1988-06-05 Skf Steel Eng Ab Sett att framstella en gas lempad for energiproduktion
US4865625A (en) * 1988-05-02 1989-09-12 Battelle Memorial Institute Method of producing pyrolysis gases from carbon-containing materials
DE4125521C1 (pl) * 1991-08-01 1992-10-29 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De
DE4125518C1 (en) * 1991-08-01 1992-11-05 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De Disposal of solid and liq. waste by gasification - by combusting crude combustion gas at high temp. in solid bed gasifier
DE4125522C1 (en) * 1991-08-01 1992-10-29 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De Simultaneous disposal of solid and liq. waste material, avoiding environmental pollution - by combustion in solid bed pressure gasification plant, quenching hot effluent gases then mixing with oxygen@-contg. gases and combusting further
DE4125519C1 (en) * 1991-08-01 1992-10-29 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De Disposal of solid and liq. waste materials e.g. sulphur cpds., liq. fuels etc. - comprises combustion in solid bed pressure gasification plant using at least 2 second residence time at 1000 deg C etc.
DE4125520C2 (de) * 1991-08-01 1998-11-12 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Verfahren zur Vergasung von festen und flüssigen Abfallstoffen
DE4125517C1 (pl) * 1991-08-01 1992-10-29 Energiewerke Schwarze Pumpe Ag, O-7610 Schwarze Pumpe, De
ES2118968T3 (es) * 1992-06-05 1998-10-01 Battelle Memorial Institute Metodo para la conversion catalitica de materiales organicos en un producto gaseoso.
DE4226015C1 (de) * 1992-08-06 1994-01-13 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Verfahren zur Entsorgung von festen und flüssigen Abfallstoffen im Vergasungsprozeß bei der Festbettdruckvergasung
US5433760A (en) * 1993-05-13 1995-07-18 Shell Oil Company Method of quenching synthesis gas
US20040086442A1 (en) * 2002-08-13 2004-05-06 Intercat, Inc. Flue gas treatments to reduce NOx and CO emissions
MXPA06006133A (es) 2003-12-05 2007-01-26 Intercat Inc Materiales absorbentes de oxido de metales mixtos.
US7431825B2 (en) * 2003-12-05 2008-10-07 Intercat, Inc. Gasoline sulfur reduction using hydrotalcite like compounds
TWI342335B (en) * 2004-06-02 2011-05-21 Intercat Inc Mixed metal oxide additives
CN109161418B (zh) * 2018-11-15 2022-03-04 新地能源工程技术有限公司 一种煤制天然气工艺
DE202022000489U1 (de) * 2022-02-25 2022-05-16 Ralf Abraham Vorrichtung zur Produktion von Synthesegas aus biogenen Rest- und Abfallstoffen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2094027A (en) * 1935-08-14 1937-09-28 Ralph B Stitzer Apparatus for electrical carbonization of coal
US2687950A (en) * 1949-04-08 1954-08-31 Hydrocarbon Research Inc Gasification of carbonaceous solids to hydrogen-rich gas and fuel gas
US3384467A (en) * 1964-02-03 1968-05-21 Avco Corp Method of and means for converting coal
US3368982A (en) * 1964-03-09 1968-02-13 United Eng & Constructors Inc Nickel and nickel oxide catalysts on a nickel spinel base
BE663807A (pl) * 1964-05-12
US3957681A (en) * 1970-09-04 1976-05-18 Toyo Engineering Corporation Process for manufacturing gaseous mixtures rich in hydrogen
US3890113A (en) * 1973-06-25 1975-06-17 Texaco Inc Production of methane
US3927997A (en) * 1973-12-28 1975-12-23 Texaco Inc Methane-rich gas process
US3951617A (en) * 1974-12-18 1976-04-20 Texaco Inc. Production of clean fuel gas

Also Published As

Publication number Publication date
ZA762515B (en) 1977-04-27
CS190540B2 (en) 1979-05-31
DE2532198A1 (de) 1977-01-20
GB1554637A (en) 1979-10-24
DE2532198B2 (de) 1979-09-06
DE2532198C3 (de) 1980-05-22
US4082520A (en) 1978-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL99660B1 (pl) Sposob wytwarzania gazow o duzej wartosci opalowej
Marcantonio et al. Evaluation of sorbents for high temperature removal of tars, hydrogen sulphide, hydrogen chloride and ammonia from biomass-derived syngas by using Aspen Plus
Simell et al. Catalytic hot gas cleaning of gasification gas
US4118204A (en) Process for the production of an intermediate Btu gas
CA1103929A (en) Production of clean hcn-free synthesis gas
CA1106178A (en) Production of carbon monoxide by the gasification of carbonaceous materials
PL99663B1 (pl) Sposob wytwarzania gazow syntezowych
PL117189B2 (en) Method of gasification of solid,fine-grained fuel
CA2713391A1 (en) A biomass gasification method and apparatus for production of syngas with a rich hydrogen content
Depner et al. Kinetics of nickel-catalyzed purification of tarry fuel gases from gasification and pyrolysis of solid fuels
JP6304856B2 (ja) 改良型三塔式循環流動層によるバイオマスのガス化方法
Karatas et al. Coal and coal and calcined dolomite gasification experiments in a bubbling fluidized bed gasifier under air atmosphere
US3074783A (en) Production of sulfur-free hydrogen and carbon dioxide
CA1309589C (en) Method of producing a clean gas containing carbon monoxide and hydrogen
Zhang et al. Circulating fluidized bed gasification of low rank coal: Influence of O2/C molar ratio on gasification performance and sulphur transformation
Tian et al. Experimental study on steam co-gasification of biomass/municipal solid waste (MSW) for H2-rich gas production
Simell et al. Gasification gas cleaning with nickel monolith catalyst
US3927999A (en) Methane-rich gas process
US3928001A (en) Production of methane
JPS59182892A (ja) 移動床内と流動床内とでの固体燃料のガス化方法
US4325731A (en) Process of producing reducing gas from solid fuels
BR112014012284B1 (pt) processo de produção de biometano
EP0112117A2 (en) Carbonaceous material conversion process
Jess et al. Industrial hydrogen production from hydrocarbon fuels and biomass
JPH01131298A (ja) 合成ガスの製造方法