Водород, газовые смеси, содержащие водород, выделение водорода из смесей, содержащих его, очистка водорода: ....с использованием кислорода или смесей, содержащих кислород, в качестве газообразующих агентов – C01B 3/36

Изобретение относится к области химии. Газообразную смесь воздуха или кислорода с водяным паром готовят в смесителе путем подачи компонентов смеси вдоль оси смесителя, представляющего собой цилиндрический канал, разделенный перегородками. Углеводородный газ пропускают через систему охлаждения камеры, разогревая его и одновременно охлаждая реакционную зону камеры, смешивают полученный парокислородный окислитель с подогретым углеводородным газом путем ступенчатого ввода парокислородного окислителя в поток углеводородного газа. Образовавшуюся реакционную смесь разогревают путем теплообмена с полученным синтез-газом на выходе из реактора, одновременно охлаждая синтез-газ. Проводят парциальное окисление в камере горения, оборудованной вставками, образующими внутренний проход, обеспечивающий пропуск охладителя из охлаждающего тракта корпуса. Изобретение позволяет снизить расход сырья и обеспечить безопасность процесса. 1 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения синтез-газа из биомассы проводят предварительную обработку биомассы, включающую измельчение биомассы до получения частиц размером 1-6 мм и высушивание сырья до влажности 10-20 вес.%. Затем осуществляют пиролиз биомассы с помощью технологии быстрого пиролиза, при этом температура слоя пиролиза 400-600°C, а время пребывания газовой фазы на слое пиролиза 0,5-5 с. Продукт слоя пиролиза является пиролизным газом и угольным порошком. Отделяют пиролизный газ от угольного порошка и твердого теплоносителя с помощью циклонного сепаратора. Далее разделяют угольный порошок и твердый теплоноситель в сепараторе для разделения твердых фаз, загружают угольный порошок в бункер угольного порошка для накопления, нагревают твердый теплоноситель в камере нагревания кипящего слоя и подают твердый теплоноситель к слою пиролиза для повторного использования. После этого подают пиролизный газ к конденсатосборнику для конденсации аэрозоля и проводят конденсацию конденсируемой части пиролизного газа для образования бионефти, а затем нагнетание образовавшейся бионефти нефтяным насосом высокого давления и подачу к газификационной печи на газификацию. Одну часть неконденсируемого пиролизного газа подают на слой сжигания для сжигания с воздухом, а другую часть неконденсируемого пиролизного газа подают на слой пиролиза в качестве псевдоожижающей среды. Изобретение позволяет повысить эффективность газификации, стабильность и надежность установки для получения синтез-газа из биомассы. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к способу превращения исходного материала, содержащего метан, в синтез-газ и ароматический углеводород (углеводороды). Способ включает: (а) контактирование исходного материала, содержащего метан, с катализатором дегидроциклизации в условиях, эффективных для получения первого отходящего потока, включающего упомянутые ароматические углеводороды, остаточный метан и Н₂, где упомянутый первый отходящий поток обладает концентрацией ароматических колец, которая по меньшей мере на 5 мас.% выше концентрации ароматических колец в упомянутом исходном материале; (б) выделение по меньшей мере части упомянутых ароматических углеводородов из упомянутого первого отходящего потока и (в) реакцию по меньшей мере части упомянутого Н ₂ и упомянутого остаточного метана из упомянутого первого отходящего потока с кислородсодержащими материалами с получением второго отходящего потока, содержащего Н₂ и CO, где общее число молей Н₂ и CO в упомянутом втором отходящем потоке превышает общее число молей Н₂ и CO в упомянутом первом отходящем потоке. Предложенный способ представляет собой усовершенствование превращения метана в ароматические углеводороды. 14 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к области глубокого окисления метана и может применяться в каталитических источниках тепла, работающих на природном газе, и в нейтрализаторах отработавших газов. Способ глубокого окисления метана с использованием катализатора, содержащего платину, заключается в том, что сначала катализатор переводят в активированное состояние, обедняя исходную реакционную смесь кислородом, соотношение концентраций О₂:СН ₄ должно быть меньше 1, затем, когда происходит резкое увеличение конверсии метана, свидетельствующее о переходе катализатора в активированное состояние, увеличивают концентрацию кислорода в исходной реакционной смеси до соотношения O₂:CH ₄ 2 для достижения полной конверсии метана. Технический результат - резкое увеличение конверсии метана. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области химии. Для производства синтез-газа, содержащего водород и монооксид углерода, проводят частичное окисление исходного сырья, содержащего метан, с использованием многоканальной горелки, снабженной системой отдельных каналов. Через один канал горелки протекает сырье, содержащее метан, имеющее температуру выше 500°С, через другой канал горелки протекает газ-окислитель. Канал для сырья, содержащего метан, и канал для газа-окислителя отделены друг от друга каналом, через который протекает второй газ, содержащий водород, монооксид углерода и/или углеводород, при этом температура второго газа на 10°С ниже температуры самовоспламенения второго газа. Второй газ получают из побочных газообразных продуктов процесса синтеза Фишера-Тропша или из побочных газообразных продуктов процесса синтеза метанола. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения ацетилена и синтез-газа путем термического частичного окисления углеводородов, которые при используемых температурах для предварительного нагревания являются газообразными, в реакторе, оснащенном горелкой с проходными отверстиями, характеризующемуся тем, что превращаемые исходные вещества быстро и полностью смешивают только непосредственно перед пламенной реакционной зоной в проходных отверстиях горелки, причем в зоне смешения в пределах проходных отверстий устанавливают среднюю скорость потока, которая превышает скорость распространения пламени при существующих реакционных условиях. Также изобретение относится к устройству для осуществления отмеченного способа. Применяя указанные изобретения, можно избежать предварительных и обратных воспламенений. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения относятся к области химии и могут быть использованы при получении синтез-газа. Синтез-газ получают из углеводородного сырья в условиях горения в проточном реакторе, состоящем из двух или более соосно распложенных камер, при коэффициенте избытка окислителя менее 1 и повышенном давлении, в котором процесс осуществляют в одну стадию в режиме самовоспламенения, при помощи стабилизатора-воспламенителя, предварительно нагретого до температуры, достаточной для самовоспламенения рабочей смеси с задержкой не более 1 секунды. Горение осуществляют до остаточного содержания кислорода не более 0,3 об.% и отношения объемных концентраций водорода и оксида углерода, равного 1-2,2, а оксида углерода к его диоксиду - не менее 5. Устройство для осуществления способа включает электропневмоклапан 1, форсуночную головку 2, зону смешения 3, стабилизатор-воспламенитель 4, реакционную зону камеры сгорания 5, в которой происходит основной процесс горения, зону догарания 6, сопло 7, через которое продукты процесса выводят из камеры сгорания, и резервный вывод 8. Изобретения позволяют упростить аппаратурное оформление процесса, исключить разбавление рабочей смеси водяным паром. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения синтез-газа и водорода. В жидкий теплоноситель при температуре 1250-1800°С подают исходную смесь, по меньшей мере, двумя несмешиваемыми потоками для прохождения через слой жидкого теплоносителя. Полученные продукты охлаждают над расплавом. Первый поток состоит из природного газа, и/или углеводородов, и/или биогаза, второй поток - из природного газа, и/или легких углеводородов, и/или биогаза и молекулярного кислорода или воздуха. Изобретение позволяет снизить энергозатраты, сократить время проведения процесса, повысить чистоту получаемых продуктов. 3 з.п. ф-лы.

Изобретения относятся к области химии. Способ включает нагревание и частичное окисление не подогретой предварительно, подвергнутой первичному риформингу смеси пара и природного газа для получения NH₃-синтез-газа, причем в газовый поток синтез-газа-сырца в направлении потока после первичного риформера подают энергию. Подвод энергии после первичного риформера осуществляют непосредственно через, по меньшей мере, одну, размещенную в газоотводящем канале первичного риформера 2, пористую горелку 12. Установка имеет коллекторный канал 5 труб 3 риформера 2, где между последним входом труб 3 и соединением с транспортирующим каналом 6 и/или в транспортирующем канале 6 установлена, по меньшей мере, одна пористая горелка 12. С каждой пористой горелкой 12 работает совместно неподвижный смеситель 14, в частности, размещенный за ней. Изобретения позволяют исключить необходимость во втором реакторе риформинга, осуществлять широкий диапазон регулирования. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу вторичного каталитического риформинга углеводородов и получения синтез-газа и реактору для его осуществления. При осуществлении способа в реактор подают первый поток содержащего углеводороды газа и второй поток кислородсодержащего газа. Один из этих потоков подают в реактор вдоль его продольной оси. Потоки газа смешивают в реакторе с одновременным окислением углеводородов, закручивая один из потоков газа вокруг направления подачи потоков газа в реактор и обеспечивая направление этого потока к стенкам реакционной камеры. Либо первый и второй потоки газа перемешивают, одновременно закручивая их в противоположных направлениях вокруг направления подачи газов в реактор. Реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус, первую зону и вторую зону, слой катализатора, расположенный во второй зоне, реакционную камеру, расположенную в первой зоне, первую и вторую цилиндрическую трубу, сообщающиеся с реакционной камерой. Внутри второй трубы и/или первой и второй трубы расположен завихритель. Технический результат: равномерное и однородное протекание реакции окисления во всей массе газа. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при переработке углеводородного сырья с получением синтез-газа. Метан или природный газ смешивают с воздухом, принудительно воспламеняют смесь и окисляют метан кислородом воздуха в камере горения. В камере горения осуществляют полное окисление метана. Затем от продуктов процесса окисления и азота воздуха отделяют диоксид углерода, который затем смешивают с вновь подаваемым метаном и в реакционной камере проводят углекислотную конверсию метана с получением синтез-газа. Устройство включает камеру 2 горения метана или природного газа с кислородом воздуха, смеситель 4, при этом камера горения содержит средство воспламенения и выполнена в виде проточной камеры, ко входу которой через антипроскоковую решетку 3 пристыкован смеситель. К смесителю подключены соответственно подводящие трубы 5 и 6 метана и воздуха. К выходу камеры горения пристыкован теплообменник 8 для охлаждения продуктов окисления и нагревания воздуха, который подается в камеру горения. Теплообменник снабжен штуцером для вывода из его полости продуктов окисления. Устройство дополнительно снабжено системой 11 выделения диоксида углерода, смесителем 13 диоксида углерода и метана и камерой углекислотной конверсии 15, размещенной в камере горения. Камера углекислотной конверсии выполнена в виде проточного реактора со стенкой из жаропрочного материала. Изобретение позволяет обеспечить получение с высоким выходом концентрированного синтез-газа при использовании в качестве окислителя воздуха, уменьшение выхода сажи, возможность регулирования состава синтез-газа. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается способа, а также горелки для получения синтез-газа, при этом жидкие углеводороды, например нефть или природный газ, при высоких температурах разлагаются без применения катализатора на окись углерода (СО) и водород (H ₂). Способ получения синтез-газа осуществляют путем частичного окисления жидких или твердых горючих материалов в присутствии кислорода или кислородсодержащих газов. Горючее, кислородсодержащий газ и распылительную среду подают в горелку раздельно. Распылительную среду расширяют непосредственно перед входным отверстием для топлива с помощью одного или нескольких сопел, обеспечивающего(их) скорость распылительной среды, равную 20-300 м/сек. При этом соотношение диаметра выходного отверстия сопла для жидкого топлива к диаметру отверстия сопла для распылительной среды составляет от 1/1.1 до 1/5. Изобретение позволяет упростить процесс. 2 н. и 9 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретения относятся к области переработки углеводородного сырья, а конкретно к окислительной конверсии углеводородных газов в синтез-газ. Способ получения синтез-газа осуществляют в проточном двухкамерном реакторе в турбулентном режиме при горении смеси углеводородного сырья и окислителя. Дополнительно к указанной смеси в проточный реактор подают перегретый водяной пар в количестве 5-20 мас.% по отношению к массе поданного углерода в виде углеводородного сырья. Производят воспламенение трехкомпонентной смеси в камере сгорания струей горячего газа из внешнего источника, давление в котором при воспламенении превышает давление в первой камере. Продукты сгорания из первой камеры реактора через сопло с критическим перепадом давления направляют во вторую камеру и продолжают процесс горения до содержания кислорода в продуктах горения не более 0,3 об.%. Процесс проводят в реакторе горения, который выполнен из двух цилиндрических соосно расположенных камер, между которыми размещено охлаждаемое сопло с сечением, обеспечивающим критический перепад давления между камерами. На входе в первую камеру установлен блок форсунок для подачи компонентов рабочей смеси. В первой камере расположен турбулизатор. На боковой поверхности первой камеры расположено одно или несколько отверстий для ввода струи горячего газа из внешнего источника, давление в котором при воспламенении превышает давление в первой камере, а объем второй камеры превышает объем первой. Изобретения позволяют получить синтез-газ, в котором отношение H₂/CO 2.0, остаточное содержание кислорода не превышает 0,3 об.%, содержание сажи не превышает следовых количеств. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в химической промышленности для проведения разнообразных химических превращений, например, для связывания азота воздуха, для получения синтез-газа. Способ проведения химических превращений сжатием газосодержащей смеси включает двухстадийное сверхадиабатическое сжатие реакционной смеси в двух последовательных тактах поршнем в цилиндре химического реактора сверхадиабатического сжатия, разделенном на основную и дополнительную камеры поперечной перегородкой, выполненной с возможностью перепуска смеси. Вторую стадию сверхадиабатического сжатия на каждом такте осуществляют одновременно с перепуском реакционной смеси в дополнительную камеру цилиндра, при этом давление сжатия обеспечивают одинаковым на первом и втором тактах сжатия путем выбора величины относительного объема дополнительной камеры цилиндра =V₂/(V₁+V₂), где V ₁ - объем основной камеры, V₂ - объем дополнительной камеры, которая для давления до 300 атм должна быть не ниже 0,01, а впуск реакционной смеси в реактор осуществляют перед первым тактом двухстадийного сжатия при движении поршня к нижней мертвой точке. Одновременный перепуск и сжатие смеси на второй стадии сверхадиабатического сжатия на каждом такте осуществляют при постоянном давлении. Перед или вначале второго такта сжатия вводят компонент из многоатомных молекул. При проведении экзотермических химических превращений в дополнительной камере цилиндра устанавливают теплоаккумулирующий элемент с развитой поверхностью. Изобретение позволяет обеспечить надежное и высокоэффективное протекание химических реакций. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.