Способ получения газа, содержащего водород и окись углерода Советский патент 1983 года по МПК C01B3/22 

45) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗА,СОДЕРЖАЩЕГО ВОДОРОД И ОКИСЬ УГЛЕРОДА

1

Изобретение относится к процессам получения газов, содержащих водород и окись углерода путем разложения нефтяного топлива и может найти применение в газовой и химической отрас- 5 лях промышленности.

Известен способ получения газа, содержащего водород и окись углерода, путем разложения углеводородного топлива с последующим удалением са- Q жи из газообразных продуктов разложения топлива путем промывки водой СП.

Основным недостатком этого способа является необходимость строитель- ,5 ства дополнительной установки разделения и утилизации сажевой суспензии, что усложняет и удорожает процесс .

Наиболее близким к изобретению 20 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 реактореС2 3.

Основным недостатком этого способа является повышенный расход топлива за счет привлечения дополнительного 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, агломерирование сажи в полученной водной-сажевой суспензии со связующей добавкой и удаление агломератов.сажи из воды, в котором агломераты соедимяют с нефтяным топливом при давлении бар и температуре 100ЗЗО С, а полученную смесь сажи и топ лива возвращают на стадию газификации. Данный способ позволяет снизить расход топлива на 2,5 по сравнению с известным за счет исключения безвозмездных потерь топлива на стадии регенерации. Выбранные числовые значения интер валов температур и давлений обусловлены тем, что нижние-интервалы те пературы и давления.зависят от вязкости получае1 ой суспензии и обеспечения возможности перекачивания ее насосным оборудованием, а верхние ин тервалы обусловлены условиями дальнейшей переработки суспензии и вне их осуществление способа экономически нецелесообразно. П р- и м е р 1. 8 реакторе происхо дит неполное сгорание тяжелого нефтя ного топлира, имеющего вязкость 130 сСт, при , в струе кислорода в соотношении 70,3 м- кислорода, взятого при нормальных условиях, на 1QO кг топлива. В реактор инжектируе ся струя пара в соотношении 5 кг пара на 100 кг топлива. Горячий влажный газ направляется в теплообменник, на выходе из которого образу ется охлажденный примерно до газовый поток. В теплообменник подается вода, которая, испаряясь под вы соким давлением отводится из процес са. . . Охлажденный газ промывается водой в охладителе, после чего сразу более тщательно перемешивается с водой в промывочном резервуаре. Вода из промывочного резервуара снова используется для промывки охлажденного газа. Из промывочного резервуара газовый поток выходит очищенным от сажи. Вод но-сажевая юуспензия освобождается от сажи в агломераторе с помощью неф ти. Очищенная от сажи вода частично снова включается в цикл промывки. Из лишек воды сливается. Образующаяся сажа составляет 3% веса питающего то лива. В агломераторе образуются агломер ты. С помощью нагнетательного насоса поток агломератов сжимается до давле ния 10 бар в камере смешения, где смешивается с топливом, которое таке подается под давлением и имеет температуру . Давление в потоке составляет 60 бар и обеспечивается насосам. В 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 возвращаютсяна стадию газификации. Пример2. В реакторе происходит неполное сгорание топлива типа пентанового битума,- имеющего вязкость 150 сСт, при 330°С, в струе кислорода в соотношении 66,3 м кислорода, 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 из 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 Уй веса питающего топлива. В агломераторе образуются агломераты. С помощью нагнетательного насоса поток агломератов сжимается до.давления 150 бар в камере смешения, где смешивается с топливом, которое также подается под давлением и имеет температуру330°С. Давление в потоке составляет 60 бар и обеспечивается насосом.

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

Смешение агломератов.с топливом, при давлении ISO бар и температуре 330°С дает положительный эффект весовой расход топливд снижается на 2,t) % по сравнению с способом, в котором агломераты не возвращают я на стадию газификации.

Использование предлагаемого способа позволяет снизить на 2,5 расход топлива, что повысит техникоэкономические показатели процесса газафикации.

Формула изобретения

Способ получения газа, содержащего водород и окись углерода, вклю

чающий газификацию нефтяного топлива, удаление сажи из газообразных продуктов газификации путем промывки их водой, агломерирование сажи в полученной водно-сажевой суспензии со связующей добавкой и удаление агломератов сажи из воды, отличающ и и с я тем, что, с целью снижений расхода топлиба, аглс ераты соединяют с нефтяным топливом при давлении 10-150 бар и температуре 100350°С, а полученную смесь сажи и топлива возвращают на стадию газификации .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3559377, кл. 55-В5, опублик. 1971. 2. Патент ФРГ № 1Й8997. кл. 12019/01, опублик. 1970 (прототип).