RU2020103397A - Двигатель внутреннего сгорания в качестве химического реактора для производства синтез-газа из углеводородного сырья - Google Patents

Двигатель внутреннего сгорания в качестве химического реактора для производства синтез-газа из углеводородного сырья Download PDF

Info

Publication number
RU2020103397A
RU2020103397A RU2020103397A RU2020103397A RU2020103397A RU 2020103397 A RU2020103397 A RU 2020103397A RU 2020103397 A RU2020103397 A RU 2020103397A RU 2020103397 A RU2020103397 A RU 2020103397A RU 2020103397 A RU2020103397 A RU 2020103397A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
gas
engine
ignition timing
temperature
Prior art date
Application number
RU2020103397A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2020103397A3 (ru
RU2779031C2 (ru
Inventor
Джон Ривес КАРПЕНТЕР III
Дэвид Дуглас БАРБИ
Апорв АГАРВАЛ
Original Assignee
Рисерч Трайэнгл Инститьют
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 Рисерч Трайэнгл Инститьют filed Critical Рисерч Трайэнгл Инститьют
Publication of RU2020103397A publication Critical patent/RU2020103397A/ru
Publication of RU2020103397A3 publication Critical patent/RU2020103397A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2779031C2 publication Critical patent/RU2779031C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
    • C01B3/366—Partial combustion in internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0227—Means to treat or clean gaseous fuels or fuel systems, e.g. removal of tar, cracking, reforming or enriching
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
    • F02M31/135—Fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/16—Other apparatus for heating fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/05—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using mechanical means
    • F02P5/14—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using mechanical means dependent on specific conditions other than engine speed or engine fluid pressure, e.g. temperature
    • F02P5/142—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using mechanical means dependent on specific conditions other than engine speed or engine fluid pressure, e.g. temperature dependent on a combination of several specific conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506—Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0255—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a non-catalytic partial oxidation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/023—Temperature of lubricating oil or working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Claims (41)

1. Способ для использования двигателя внутреннего сгорания в качестве реактора в богатых топливом условиях, содержащий этапы, на которых
запускают двигатель с помощью подаваемого газа, имеющего первоначальное соотношение компонентов воздушно-топливной смеси;
увеличивают соотношение компонентов воздушно-топливной смеси с приращением, чтобы формировать богатый топливом подаваемый газ; и
во время увеличения соотношения компонентов воздушно-топливной смеси регулируют одно или более из дроссельной заслонки, момента зажигания, нагрузки, присоединенной к двигателю, давления топлива, мощности для нагнетателя, действующего на подаваемый газ или часть подаваемого газа, и мощности для предварительного нагревателя, действующего на подаваемый газ, чтобы поддерживать соотношение компонентов воздушно-топливной смеси приблизительно равным 1,6-2,4.
2. Способ по п. 1, при этом подаваемый газ содержит углеводородные соединения и содержащий кислород поток.
3. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором задают первоначальные условия перед запуском двигателя, по меньшей мере, как одно из предварительно определенного давления топлива, частично открыто дроссельной заслонки, первого предварительно определенного значения момента зажигания и нагрузки, присоединенной к двигателю.
4. Способ по п. 3, при этом установка частично открытой дроссельной заслонки содержит этап, на котором устанавливают дроссельную заслонку в предварительно определенную настройку ниже 50%.
5. Способ по п. 3, при этом установка первого предварительно определенного значения момента зажигания содержит этап, на котором устанавливают момент зажигания приблизительно от 5 до приблизительно 12 градусов перед верхней мертвой точкой (BTDC).
6. Способ по п. 1, при этом запуск двигателя содержит этап, на котором задают давление топлива, равным приблизительно 0 по уровню H2O и предоставляют возможность двигателю запускаться.
7. Способ по п. 1, при этом скорость двигателя приблизительно между 1000 и 2000 оборотами в минуту (об/мин) и температура отработанного газа приблизительно менее 900°C поддерживаются.
8. Способ по п. 1, при этом регулировка момента зажигания содержит этап, на котором сдвигают на более ранний срок момент зажигания до второго предварительно определенного значения, в то же время, повышая нагрузку двигателя, чтобы поддерживать скорость двигателя приблизительно между 1000 и 2000 об/мин.
9. Способ по п. 8, при этом второе предварительно определенное значение момента зажигания находится приблизительно между 8 градусами BTDC и приблизительно 28 градусами BTDC.
10. Способ по п. 1, при этом регулировка мощности для нагнетателя содержит этап, на котором первоначально снабжают мощностью нагнетатель.
11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этап, на котором увеличивают мощность для нагнетателя, в то же время, увеличивая давление топлива, чтобы поддерживать скорость двигателя приблизительно между 1000 и 2000 об/мин.
12. Способ по п. 1, при этом регулировка дроссельной заслонки содержит этап, на котором повышают дроссельную заслонку, в то же время, увеличивая давление топлива и нагрузку двигателя, чтобы поддерживать скорость двигателя приблизительно между 1000 и 2000 об/мин.
13. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором наблюдают температуру отработанного газа и изменяют одно или более из давления топлива, дроссельной заслонки и нагрузки двигателя, чтобы поддерживать температуру отработанного газа приблизительно менее 900°C.
14. Способ по п. 1, при этом регулировка мощности для предварительного нагревателя содержит этап, на котором первоначально снабжают мощностью предварительный нагреватель.
15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором устанавливают предварительный нагреватель в первоначальную температуру и повышают давление топлива, когда температура предварительного нагревателя увеличивается, в то же время, поддерживая скорость двигателя приблизительно между 1000 и 2000 об/мин.
16. Способ по п. 15, при этом первоначальная температура предварительного нагревателя равна приблизительно 200°C.
17. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют момент зажигания до третьего предварительно определенного значения.
18. Способ по п. 17, при этом третье предварительно определенное значение момента зажигания равно приблизительно от 20 до приблизительно 30 градусов BTDC.
19. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором увеличивают мощность для нагнетателя, в то же время регулируя давление топлива и нагрузку двигателя, чтобы поддерживать скорость двигателя приблизительно между 1000 и 2000 об/мин до тех пор, пока желаемая объемная производительность двигателя не будет достигнута.
20. Способ по п. 15, дополнительно содержащий этап, на котором, когда предварительны нагреватель достигает первоначальной температуры, увеличивают температуру предварительного нагревателя, в то же время, регулируя давление топлива, чтобы поддерживать скорость двигателя приблизительно между 1000 и 2000 об/мин, пока соотношение компонентов воздушно-топливной смеси не достигнет приблизительно 1,6-2,4.
21. Способ по п. 1, при этом первоначальное соотношение компонентов воздушно-топливной смеси топливного газа равно приблизительно 1.
22. Способ работы двигателя внутреннего сгорания в богатых топливом условиях, содержащий этапы, на которых поддерживают рабочий набор условий после запуска двигателя для противодавления на выходе газов, давления во впускном коллекторе, скорости двигателя, момента зажигания, соотношения компонентов воздушно-топливной смеси топливного газа и температуры на впуске топливного газа; увеличивают температуру на впуске топливного газа, в то же время, поддерживая соотношение компонентов воздушно-топливной смеси топливного газа, и наблюдают содержание метана и кислорода для отработанного газа двигателя; и регулируют момент зажигания в ответ на наблюдаемое содержание метана и кислорода.
23. Способ по п. 22, при этом первоначальное рабочее противодавление на выходе газов находится между атмосферным давлением и 5 барами абсолютного давления.
24. Способ по п. 22, при этом рабочее давление во впускном коллекторе находится приблизительно между атмосферным давлением и 2 барами абсолютного.
25. Способ по п. 22, при этом первоначальная рабочая скорость двигателя находится приблизительно между 1000 и 2000 оборотами в минуту (об/мин).
26. Способ по п. 22, при этом первоначальный рабочий момент зажигания находится приблизительно между 25 и 35 градусами перед верхней мертвой точкой (BTDC).
27. Способ по п. 22, при этом рабочее соотношение компонентов воздушно-топливной смеси топливного газа равно приблизительно 1,6-2,4.
28. Способ по п. 22, при этом первоначальная рабочая температура на впуске топливного газа находится приблизительно между 200°C и 270°C.
29. Способ по п. 22, при этом регулировка момента зажигания в ответ на наблюдаемое содержание метана и кислорода содержит этап, на котором сдвигают на более ранний срок момент зажигания, если наблюдаемое содержание метана или кислорода увеличивается за приемлемые уровни.
30. Способ по п. 22, дополнительно содержащий этап, на котором наблюдают за температурой отработанного газа из каждого цилиндра двигателя.
31. Способ по п. 30, дополнительно содержащий этап, на котором индивидуально регулируют момент зажигания каждого цилиндра, чтобы уменьшать изменчивость в температуре отработанного газа каждого цилиндра в диапазоне около 75°C.
32. Способ по п. 22, при этом отработанный газ содержит сочетание, по меньшей мере, двух из водорода (H2), моноксида углерода (CO), азота (N2), водяного пара (H2O), двуокиси углерода (CO2) и микрокомпонентов.
33. Система установки для реформинга газа, сконфигурированная для выполнения способа по любому из предшествующих пунктов.
34. Система установки для реформинга газа по п. 33, при этом система установки для реформинга газа конфигурируется, чтобы производить синтетический газ.
35. Система установки для реформинга газа по п. 34, при этом синтетический газ содержит водород (H2) и моноксид углерода (CO).
36. Система установки для реформинга газа, содержащая двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускное отверстие для топливного газа, выпускное отверстие для отработанного газа, множество цилиндров, систему регулировки момента зажигания, дроссельную заслонку, предварительный нагреватель топливного газа и нагнетатель; при этом двигатель внутреннего сгорания конфигурируется для работы с соотношением компонентов воздушно-топливной смеси топливного газа приблизительно между 1,6 и 2,4.
37. Система установки реформинга газа по п. 36, при этом двигатель внутреннего сгорания конфигурируется для отдельной регулировки соотношения компонентов воздушно-топливной смеси топливного газа, температуры на впуске топливного газа, давления впускного коллектора, момента зажигания, скорости двигателя, давления выпускного коллектора и температуры отработанного газа для того, чтобы работать с соотношением компонентов воздушно-топливной смеси топливного газа приблизительно между 1,6 и 2,4.
38. Система установки для реформинга газа по п. 36, при этом двигатель внутреннего сгорания конфигурируется, чтобы производить выхлопной газ, содержащий водород (H2) и моноксид углерода (CO).
RU2020103397A 2017-09-29 2018-09-24 Двигатель внутреннего сгорания в качестве химического реактора для производства синтез-газа из углеводородного сырья RU2779031C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762565844P 2017-09-29 2017-09-29
US62/565,844 2017-09-29
PCT/US2018/052367 WO2019067341A2 (en) 2017-09-29 2018-09-24 INTERNAL COMBUSTION ENGINE AS A CHEMICAL REACTOR FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS FROM HYDROCARBON FILLERS

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020103397A true RU2020103397A (ru) 2021-10-29
RU2020103397A3 RU2020103397A3 (ru) 2022-04-22
RU2779031C2 RU2779031C2 (ru) 2022-08-30

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
CO2020002404A2 (es) 2020-04-01
RU2020103397A3 (ru) 2022-04-22
BR112020006081A2 (pt) 2020-09-29
IL273222B1 (en) 2024-01-01
WO2019067341A8 (en) 2020-02-13
JP2020537727A (ja) 2020-12-24
WO2019067341A3 (en) 2019-05-02
KR20230133946A (ko) 2023-09-19
KR20200049774A (ko) 2020-05-08
KR102652301B1 (ko) 2024-03-27
CN111133183A (zh) 2020-05-08
CN111133183B (zh) 2023-12-29
EP3688297A2 (en) 2020-08-05
EP3688297A4 (en) 2021-06-23
WO2019067341A2 (en) 2019-04-04
AU2018342064A1 (en) 2020-02-20
US20230332553A1 (en) 2023-10-19
JP2023116496A (ja) 2023-08-22
MX2020002534A (es) 2020-07-20
US20200232406A1 (en) 2020-07-23
IL273222B2 (en) 2024-05-01
PH12020500223A1 (en) 2020-11-09
IL273222A (en) 2020-04-30
US11649777B2 (en) 2023-05-16
CA3071428A1 (en) 2019-04-04
MX2023009931A (es) 2023-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9909491B2 (en) Engine reformer systems for lower cost, smaller scale manufacturing of liquid fuels
JP2007332891A (ja) 内燃機関
WO2004072561A3 (en) Fuel regulator for natural gas fired co-generation unit
MX2023009931A (es) Motor de combustion interna como reactor quimico para producir gas de sintesis a partir de suministros de hidrocarburo.
CN109707505B (zh) 一种基于喷水控制压升率氧气闭路循环的零氮发动机及其控制方法
JP5995754B2 (ja) 予混合圧縮着火式エンジン及びその運転制御方法
JP2013113155A (ja) ガスエンジン
WO2011153970A2 (en) Method to reduce emissions of nitrogen oxides from combustion engines and/or to increase the performance of combustion engines while keeping the emissions of nitrogen oxides from combustion engines at the same level and/or to increase the overall performance of an engine, and a device to perform this method
JP6435051B2 (ja) パワートレインシステム
JP6527639B2 (ja) パワートレインシステム
Sierens et al. EGR and lean combustion strategies for a single cylinder hydrogen fuelled IC engine
RU2779031C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания в качестве химического реактора для производства синтез-газа из углеводородного сырья
JP2006144681A (ja) 副室式内燃機関
US20230279802A1 (en) Pre-Chamber Combustion Systems and Methods
AU2022387436A1 (en) Pre-chamber combustion systems and methods
WO2011152365A1 (ja) エンジンシステム及び水素ステーション
US9938933B2 (en) Fuel system for a combustion engine
JP2023031377A (ja) エンジンシステム
CZ32704U1 (cs) Zařízení pro zvyšování celkové účinnosti motoru při zachování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů
WO2017037485A2 (en) Novel mixture forming and combustion processes and internal combustion engine using monatomic and hydrogen gas
Roy et al. F208 Study of a Supercharged Dual-Fuel Engine Fueled by Producer Gases with Varying Injection Parameters and Hydrogen Content