RU2287010C2 - Экологически чистый способ получения энергии из угля (варианты) - Google Patents
Экологически чистый способ получения энергии из угля (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287010C2 RU2287010C2 RU2004102394/04A RU2004102394A RU2287010C2 RU 2287010 C2 RU2287010 C2 RU 2287010C2 RU 2004102394/04 A RU2004102394/04 A RU 2004102394/04A RU 2004102394 A RU2004102394 A RU 2004102394A RU 2287010 C2 RU2287010 C2 RU 2287010C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- coal
- hydrogen
- reaction chamber
- crude
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 title description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 235
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 39
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 claims abstract description 18
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 17
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 22
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 17
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 3
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002211 methanization Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/723—Controlling or regulating the gasification process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
- C10J3/08—Continuous processes with ash-removal in liquid state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
- C10J3/16—Continuous processes simultaneously reacting oxygen and water with the carbonaceous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/22—Arrangements or dispositions of valves or flues
- C10J3/24—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
- C10J3/26—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/02—Dust removal
- C10K1/024—Dust removal by filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/02—Dust removal
- C10K1/026—Dust removal by centrifugal forces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
- C10K3/001—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by thermal treatment
- C10K3/003—Reducing the tar content
- C10K3/008—Reducing the tar content by cracking
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/154—Pushing devices, e.g. pistons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/156—Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0903—Feed preparation
- C10J2300/0909—Drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
- C10J2300/092—Wood, cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0943—Coke
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0973—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1625—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with solids treatment
- C10J2300/1628—Ash post-treatment
- C10J2300/1634—Ash vitrification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1656—Conversion of synthesis gas to chemicals
- C10J2300/1659—Conversion of synthesis gas to chemicals to liquid hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1656—Conversion of synthesis gas to chemicals
- C10J2300/1665—Conversion of synthesis gas to chemicals to alcohols, e.g. methanol or ethanol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1671—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1892—Heat exchange between at least two process streams with one stream being water/steam
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- 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
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
-
- 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
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения энергии из угля. Экологически чистый способ получения энергии из угля заключается в том, что уголь загружают в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, уголь перемещают внутри реакционной камеры к загрузочному концу. В реакционную камеру инжектируют по существу чистый кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды вместе с горячим полукоксом. Содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды подвергают крекингу с получением обогащенного водородом крекинг-газа, из которого после десульфуризации получают очищенный обогащенный водородом синтез-газ. Горячий полукокс направляют в герметичный газификатор, где его газифицируют окислителем с получением второго неочищенного газа и расплавленного шлака. Из газификатора выводят второй неочищенный газ вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок, открытый для свободного прохода второго неочищенного газа и расплавленного шлака. Второй неочищенный газ отделяют от расплавленного шлака после их выхода из газификатора через общий патрубок и направляют его в систему очистки с получением очищенного второго газа и расплавленный шлак быстро охлаждают с получением из него бесщелочного твердого вещества. Описано также еще два варианта получения энергии из угля. Изобретение позволяет получать газ, образующий при сжигании очень небольшое количество оксидов азота NOx, но со значительным количеством водорода, а также получать углерод, который можно использовать в качестве кокса или активированного угля. 3 н. и 37 з.п. ф-лы. 3 табл., 7 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к способам получения энергии из угля.
Предлагаемый в изобретении способ представляет собой дальнейшее развитие предложенного в патенте US 5063732 способа перевода существующих, работающих на угле электростанций на получаемое в качестве побочного продукта экологически чистое жидкое топливо, заключающегося в том, что сначала уголь подвергают пиролизу с получением обогащенного газа, который очищают и синтезируют в жидкость, и полукокса, подвергаемого газификации с получением низкокалорийного (с низким значением БТЕ (Британская тепловая единица)) газа, который также очищают и затем используют для производства электроэнергии, и позволяет в отличие от известного способа уменьшить количество технологических труб (реакторов), снизить объем капиталовложений и повысить экономическую эффективность всего процесса получения энергии из угля, отказаться от сложной системы загрузки с вращающимися устройствами и упростить обслуживание и текущий ремонт оборудования, использовать более совершенную и более эффективную систему для нагрева загружаемой в реактор порции угля, повысить надежность прохождения потока получаемых в реакторе газов в направлении, необходимом для разложения содержащихся в угле нежелательных канцерогенных составляющих, использовать продувку газификатора полукокса в нисходящем потоке и снизить содержание в низкокалорийном газе попадающих в него при продувке твердых частиц, предотвратить забивание отверстия, предназначенного для выхода шлака, и обеспечить свободный выход шлака из газификатора, а также реализовать мягкий режим быстрого охлаждения шлака и предотвратить преждевременное отвердевание расплавленного шлака до момента его быстрого охлаждения.
Несмотря на то, что на долю угля приходится 90% запасов трех главных существующих в природе ископаемых источников энергии, которыми являются нефть, природный газ и уголь, проблема его использования в качестве источника энергии экологически безопасным способом все еще остается по существу до конца не решенной. В настоящем изобретении предлагается экологически чистый, эффективный и экономичный способ использования угля в работающей под давлением системе, исключающий возможность загрязнения окружающей среды и попадания в атмосферу содержащихся в угле канцерогенных веществ. Поскольку уголь представляет собой по существу ископаемый источник энергии, он так же, как и другие ископаемые, содержит различного рода примеси. К подобным примесям относятся, в частности, зола, сера и канцерогенные дистилляты и углеводороды, содержащиеся в химически связанном виде в составе летучих компонентов угля.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать такой способ обработки угля, используемого в качестве топлива, загрязняющего окружающую среду, который позволял бы получать из угля энергию экологически чистым путем и существенно расширить возможности для использования угля в качестве широко распространенного и легкодоступного природного источника энергии.
Другая задача настоящего изобретения состояла в разработке эффективного и не требующего больших капиталовложений способа обработки угля под давлением в модуле достаточно большого размера, который при этом легко прогревается в мягком режиме нагрева.
Еще одна задача изобретения состояла также в разработке способа получения тепловой энергии путем сжигания получаемых из угля очищенных газов.
Следующая задача изобретения состояла в разработке способа использования предлагаемых в изобретении решений на существующих, работающих на угле электростанциях, позволяющих сделать их экологически чистыми, повысить их эффективность и тем самым обеспечить возможность их успешной дальнейшей эксплуатации без больших капиталовложений.
Еще одна задача изобретения состояла в разработке способа получения из угля обогащенного водородом газа, из которого в результате синтеза можно получить ценное жидкое топливо, предназначенное для использования на транспорте и в системах отопления вместо нефти.
Задача изобретения состояла также в разработке способа получения из угля очищенного низкокалорийного (бедного) газа, образующего при сжигании небольшое количество оксидов азота NOx и позволяющего благодаря своей большой плотности при его использовании в газовой турбине существенно повысить ее эффективность.
Еще одна задача изобретения состояла в разработке способа одновременного получения в закрытой системе обогащенного газа с высоким содержанием водорода из содержащихся в угле летучих компонентов, предназначенного для синтеза в жидкое топливо и химикаты, и низкокалорийного газа, получаемого из осадочного полукокса и предназначенного для использования в качестве топлива для производства электроэнергии или для отопления.
Еще одна задача изобретения состояла в разработке способа получения из угля углерода, который можно использовать в качестве кокса или активированного угля.
Эти задачи достигаются в экологически чистом способе получения энергии из угля. Согласно предлагаемому в изобретении способу в трех вариантах его реализации уголь загружают в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, перемещают уголь внутри реакционной камеры к загрузочному концу, в реакционную камеру инжектируют кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды, вместе с горячим полукоксом или коксом.
Далее, по первому варианту способа, содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды подвергают крекингу с получением обогащенного водородом крекинг-газа, из которого после десульфуризации получают очищенный обогащенный водородом синтез-газ, горячий полукокс направляют в герметичный газификатор, горячий полукокс газифицируют окислителем с получением второго неочищенного газа и расплавленного шлака, из газификатора выводят второй неочищенный газ вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок, открытый для свободного прохода второго неочищенного газа и расплавленного шлака, второй неочищенный газ отделяют от расплавленного шлака после их выхода из газификатора через общий патрубок, второй неочищенный газ направляют в систему очистки с получением очищенного второго газа и расплавленный шлак быстро охлаждают с получением из него бесщелочного твердого вещества.
По второму варианту предлагаемого в изобретении способа обогащенный водородом неочищенный сжатый газ направляют к разгрузочному концу реакционной камеры, через который его выводят из камеры, также подвергают крекингу содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды и получают первый обогащенный водородом крекинг-газ, направляют горячий полукокс в герметичный газификатор, в котором его газифицируют с получением второго газа и расплавленного шлака, выводят из системы расплавленный шлак и очищают первый и второй газ с получением очищенных газов, пригодных для дальнейшего использования.
По третьему варианту предлагаемого в изобретении способа содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды подвергают крекингу с получением обогащенного водородом крекинг-газа, из которого после десульфуризации получают очищенный обогащенный водородом синтез-газ и обогащенный водородом крекинг-газ отделяют от кокса с получением кокса, который можно использовать в металлургической промышленности.
Как показано выше, предлагаемый в изобретении способ позволяет расширить арсенал методов переработки угля, который сам по себе считается экологически "грязным" топливом, с минимальным ущербом для окружающей среды, в частности, по выбросу канцерогенов, и при минимуме дополнительных капиталовложений.
Эти и другие особенности настоящего изобретения более подробно рассмотрены ниже в последующем описании и формуле изобретения. Ниже изобретение рассмотрено со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, являющиеся неотъемлемой частью изобретения. Следует отметить, что рассмотренные в описании варианты осуществления изобретения служат только примерами его возможной реализации, иллюстрирующими изобретение и не ограничивающими его объем.
На прилагаемых к описанию чертежах показано:
на фиг.1 - технологическая схема предлагаемого в изобретении способа, иллюстрирующая в качестве примера процесс одновременного получения обогащенного и низкокалорийного газа,
на фиг.2 - схематичное изображение технологического оборудования, предназначенного для реализации предлагаемого в изобретении способа,
на фиг.3 - сечение плоскостью 3-3 по фиг.2,
на фиг.4 - схематичное изображение другого варианта технологического оборудования, который отличается от показанного на фиг.2 наличием другой системы для нагрева угля и выпуска низкокалорийного газа и расплавленного шлака,
на фиг.5 - сечение плоскостью 5-5 по фиг.4,
на фиг.6 - увеличенное изображение показанного на фиг.4 технологического оборудования с другим по сравнению с фиг.2 вариантом отделения газа от расплавленного шлака,
на фиг.7 - технологическая схема предлагаемого в изобретении способа, которая функционально соответствует схеме, приведенной на фиг.1, и на которой ромбами обозначены потоки твердых веществ, жидкостей и газов (номера ромбов на этой технологической схеме являются порядковыми номерами потоков реагентов и продуктов реакций и не считаются ссылочными обозначениями).
На фиг.1 показана технологическая схема предлагаемого в изобретении способа обработки угля, в результате которой одновременно получают: 1) обогащенный газ, который очищают и синтезируют в жидкое топливо, например в метанол, дизельное топливо, бензин или в химикаты, и 2) низкокалорийный газ, который очищают и используют как топливо для производства электроэнергии или для отопления. Позицией 10 на схеме обозначен реактор, в котором в результате нагревания угля получают неочищенный обогащенный газ и горячий полукокс. Позицией 11 обозначен газификатор, в котором из горячего полукокса получают неочищенный низкокалорийный газ. Позицией 12 обозначена система очистки неочищенного обогащенного газа, а позицией 13 - система очистки неочищенного низкокалорийного газа. Позицией 14 обозначена сушильная камера для сушки угля, в которую уголь загружают из бункера 19, при этом за камерой 14 находятся уравнительный бункер 15 и бункер-затвор 16. Под бункером-затвором 16 расположен питатель 17, позволяющий регулировать расход угля. Обозначенное позицией 18 устройство для загрузки угля поршневого типа принудительно подает уголь в реактор 10. Горелка 20 предназначена для запуска процесса и может быть использована в качестве дополнительного источника тепла. Кислород и водяной пар подают в реактор из камеры 21 крекинга газа, расположенной у разгрузочного конца реактора 10. В камере 21 крекинга газа имеется зона излучения тепла, предназначенная для воздействия тепловой энергией на выходящие из разгрузочного конца реактора 10 уголь и полукокс.
Газификатор 11 имеет впускное отверстие 22 и выпускное отверстие 23. Впускное отверстие 22 предназначено для подачи в газификатор окислителя, в качестве которого предпочтительно используется предварительно подогретый воздух, а выпускное отверстие 23 предназначено для выхода из газификатора неочищенного низкокалорийного газа и расплавленного шлака. Под выпускным отверстием 23 расположен сепаратор 24, служащий для отделения неочищенного низкокалорийного газа от расплавленного шлака после их вывода из газификатора 11 и для быстрого охлаждения шлака. Бункер-затвор 25 предназначен для выпуска охлажденного шлака и поддержания в системе рабочего давления. Первый циклон 26 предназначен для удаления пыли из неочищенного низкокалорийного газа.
За системой 12 очистки обогащенного газа расположен теплообменник 27, предназначенный для охлаждения очищенного газа перед его подачей на установку 28 синтеза газа, в которой из него получают различные химические соединения или являющееся альтернативой нефти жидкое топливо, такое как метанол, бензин или дизельное топливо. За системой 13 очистки низкокалорийного газа расположен второй циклон 29, предназначенный для тонкой очистки газа, а за циклоном 29 расположены подогреватель 30 и теплообменник 31. За теплообменником 31 расположен герметизированный пылеуловитель 32 со слоем активированного угля. Очищенный низкокалорийный газ подают в обозначенную позицией 33 установку или систему, предназначенную для дальнейшего использования газа, например, на электростанцию, в систему отопления, в промышленную печь и т.д.
На фиг.2 позицией 10 обозначен реактор, предназначенный для обработки угля, а позицией 11 - газификатор, предназначенный для превращения полукокса в газ и золы в шлак. Реактор 10 имеет загрузочный конец 34 и разгрузочный конец 35. У разгрузочного конца 35 реактора расположена камера 21 крекинга газа, к которой крепится вертикальная труба 37, соединяющая реактор 10 с газификатором 11. Один конец камеры 21 открыт и соединен фланцевым соединением 38 с разгрузочным концом 35 реактора 10, а другой конец камеры 21 закрыт излучающей тепло стенкой 39, через которую проходит фурма 40. Фурма 40 может перемещаться в продольном направлении и предназначена для инжекции в камеру крекинга окислителя, например воздуха или кислорода, и при необходимости водяного пара, при этом для получения обогащенного газа через фурму 40 в камеру крекинга подают кислород, практически не содержащий никаких примесей (относительно чистый кислород). Для более интенсивного нагревания газа в камере 21 крекинга фурму 40 можно оснастить устройством, позволяющим инжектировать в камеру смесь кислорода и топлива. Для повышения содержания в получаемом газе водорода (Н2) к кислороду можно добавлять некоторое количество водяного пара, который используют для получения синтез-газа, предназначенного для переработки в жидкое топливо. При достаточно большом диаметре реактора можно использовать несколько фурм 40, соединенных общим коллектором 41, имеющим входные отверстия 42 и 43 для подачи в него кислорода и водяного пара соответственно. На фиг.3 в качестве примера показано расположение фурм 40, проходящих через стенку 39 камеры крекинга. В камере 21 крекинга газа имеется предназначенное для выпуска полученного в результате крекинга обогащенного газа отверстие 44, через которое газ попадает в трубу 45, на которой установлен обратный клапан 46, регулирующий противодавление в камере 21. Не показанный на чертеже, но обозначенный стрелкой участок трубы 45 ведет к показанной на фиг.1 системе 12 очистки обогащенного газа.
Газификатор 11, соединенный вертикальной трубой 37 с камерой 21, представляет собой аппарат шахтного типа, имеющий корпус 47 высокого давления, внутреннюю облицовку 48, крышку 49 и днище 50. Отверстия, выполненные в корпусе 47 и облицовке 48, соединены с входными патрубками 22, через которые в газификатор подают окислитель, предпочтительно в виде подогретого воздуха, предназначенный для превращения горячего полукокса в неочищенный низкокалорийный газ и золы - в расплавленный стекловидный шлак. Для превращения содержащегося в горячем полукоксе углерода в синтез-газ вместо подогретого воздуха можно использовать относительно чистый кислород и водяной пар. Регулирование подачи воздуха в газификатор 11 осуществляют с помощью регуляторов 51 расхода воздуха. Воздух можно подавать в газификатор 11 на различных по высоте уровнях. Днище 50 газификатора 11 выполнено наклонным в сторону выходного патрубка 23, который оснащен трубками 52 и 53, которые за счет продувки соответствующего газа, например кислорода, обеспечивают свободный выход полученного газа и расплавленного шлака из газификатора 11 по горизонтальному каналу 54 и вертикальному каналу 55 выходного патрубка 23.
Расположенный под выходным патрубком 23 сепаратор 24 представляет собой герметичный аппарат, разделенный на две части - верхнюю 56 и нижнюю 57. В верхней части 56 находится зона 58 разделения с отверстием 59, предназначенным для выхода шлака, и патрубком 60 для выхода газа. В нижней части 57 сепаратора расположены предназначенный для быстрого охлаждения шлака резервуар 61, в который подается вода, и уравнительный бункер 62. Уравнительный бункер 62 соединен запорным клапаном 63 с бункером-затвором 25, который имеет на днище клапан 64, который закрывается при открытом клапане 63 и не допускает потери давления в системе во время выгрузки отработанного охлажденного шлака в отстойник 85.
Отделенный от шлака газ через выходной патрубок 60 поступает по трубе 65 в циклон 26. Под циклоном 26 расположен уравнительный бункер 66, который в свою очередь соединен с бункером-затвором 67, при этом наличие запорных клапанов 68 и 69 позволяет выводить содержащиеся в газе твердые частицы из бункера-затвора 67 в находящийся под атмосферным давлением открытый накопитель 70 без потери давления в системе. Из циклона 26 низкокалорийный газ по выходной газовой трубе 71 подается на дальнейшую обработку. Обратный клапан 72 предназначен для регулирования противодавления в газификаторе 11. Конец газовой трубы 71 (на чертеже не показан, но обозначен стрелкой) ведет к показанной на фиг.1 системе 13 очистки низкокалорийного газа.
Показанный на фиг.4 и 5 реактор 10 имеет некоторые отличия от реактора 10, показанного на фиг.2. Реактор 10, показанный на фиг.4, имеет горелку 20, из которой по трубе 74 через входное отверстие 73 поток горячего дымового газа поступает в нагреватель 75 и по мере движения через отверстия 76 (показанные на фиг.5) к выходному отверстию 77 определенным образом нагревает находящийся в реакторе уголь, сначала его внешнюю поверхность, а затем, в силу теплопроводности, весь объем угля. Между нагревателем 75 и герметичным корпусом 79 расположен слой теплоизоляционного материала 78, а находящаяся внутри реактора 10 масса угля обозначена на чертеже позицией 80. Корпуса обоих реакторов, показанных на фиг.2 и 4, имеют форму расширяющегося от загрузочного конца 34 реактора к его разгрузочному концу 35 конуса, которая способствует перемещению угля внутри реактора 10 при принудительной загрузке угля в реактор толкателем 81 устройства 18 для загрузки угля (показанного на фиг.1).
Под газификатором 11, как показано на фиг.4, расположен ресивер 36, который показан в увеличенном масштабе на фиг.6 и имеет корпус 86, внутреннюю облицовку 87 и патрубки 88, 89 и 90. В нижней части ресивера 36 находится тигель 91, который нагревается соответствующим нагревательным устройством, например индукционной катушкой 92. От патрубка 88 вниз в ресивер 36 отходит погружная труба 93, по которой в ресивер 36 поступает расплавленный шлак и газ, который через погруженный в расплавленный шлак конец трубы 93 проходит в виде пузырьков через шлак и выходит из ресивера 36 через патрубок 89. Достигающий уровня 102 слива расплавленный шлак вытекает из ресивера 36 через патрубок 90, как это более наглядно видно на фиг.6. В днище ресивера 36 имеется разгрузочное отверстие 108, которое открывают при очистке ресивера 36. Выходящий через патрубок 89 газ из ресивера 36 по трубе 101 подается в расположенную ниже систему 13 очистки газа.
Отходящая вниз от патрубка 90 вертикальная труба 94 соединяет ресивер 36 с расположенным ниже резервуаром 57, предназначенным для быстрого охлаждения шлака. Для прочистки трубы 94 и свободного прохода через нее расплавленного шлака предназначены трубки 95 и 96, через которые в трубу нагнетают окислитель. Резервуар 57 для охлаждения шлака имеет три патрубка 97, 98 и 99, при этом патрубок 97 предназначен для подачи через него расплавленного шлака по трубе 94 в резервуар 57, патрубок 98 предназначен для выхода пара, образующегося при попадании расплавленного шлака в водяную ванну 61, а патрубок 99 предназначен для выхода из резервуара охлажденного шлака. Содержащиеся в паре твердые частицы удаляют из него известными способами, например в описанном ранее и показанном на фиг.2 циклоне 26. Обратный клапан 100 предназначен для регулирования противодавления на выходе циклона 26. Во избежание попадания образующегося при охлаждении шлака пара в ресивер 36 используют клапан 100, который поддерживает в ресивере 36 более высокое, чем в охлаждающем резервуаре 57, давление и препятствует преждевременному отвердеванию шлака, которое может произойти при его охлаждении водяным паром.
Описание работы установки
Перед описанием работы установки, на которой осуществляется предлагаемый в изобретении способ, следует еще раз отметить, что, как уже было сказано выше, уголь по своей сути является ископаемым источником энергии, содержащим углерод, золу, серу и летучие компоненты (газ). Для экологически чистого использования угля из него необходимо выделять и перерабатывать в полезные продукты различные содержащиеся в нем примеси, в том числе золу, серу, а также канцерогенные газообразные вещества. Золу, чтобы она потеряла свои выщелачивающие свойства, необходимо доводить до стекловидного состояния, из содержащих серу примесей необходимо получать элементарную серу, а такие канцерогенные дистилляты, как смолы и легкие масла, содержащие бензол, необходимо деструктурировать путем крекинга. Ниже описана работа установки в соответствии с несколькими вариантами ее выполнения, на которой осуществляется предлагаемый в изобретении способ. При этом более подробно рассмотрена работа установки, на которой одновременно получают синтез-газ, из которого получают жидкое топливо, используемое на транспорте или в системах отопления, и горючий газ, предназначенный для производства электроэнергии, что же касается других вариантов выполнения установки, то в описании рассмотрены только их отличия от установки для одновременного получения синтез-газа и горючего газа.
Схема установки, предназначенной для одновременного получения синтез-газа и горючего газа, показана на фиг.1. Уголь из бункера 19 загружают в сушильную камеру 14, из которой он через уравнительный бункер 15 попадает в бункер-затвор 16. В угле могут содержаться различного рода примеси, например биомасса и/или пустая порода, попадающие в уголь во время его добычи. После заполнения бункера-затвора 16 подача угля в него прекращается, и питатель 17 направляет уголь в загрузочный конец 34 реактора 10. Устройство 18 для загрузки угля принудительно перемещает уголь в реактор 10, спрессовывая и уплотняя его таким образом, что в загрузочном конце реактора уголь становится практически не проницаемым для неочищенного газа, который сжимается во время перемещения порции угля и проходит через реактор 10 вместе с углем к разгрузочному концу реактора. После нагревания угля в разгрузочном конце реактора 10 горелкой 20 и стабилизации процесса уголь перемещают в реакторе 10 вперед, и одновременно в уголь, предпочтительно из камеры 21 крекинга газа, через фурму(-ы) 40 инжектируют кислород (и возможно водяной пар), который дегазирует уголь и обеспечивает получение неочищенного обогащенного газа достехиометрическим способом в восстановительной атмосфере. Температуру в камере 21 поддерживают выше температуры крекинга обладающих канцерогенными свойствами угольной смолы, масел, углеводородов и т.д., из которых получают крекинг-газ с высоким содержанием водорода, который по трубе 104 подается в систему 12 очистки газа для дальнейшей его обработки, например для десульфуризации, и получения идеального синтез-газа, содержащего две части Н2 и одну часть СО. При обработке угля с низким содержанием летучих веществ и при недостаточном количестве топлива в камере 21 для повышения температуры угля до температуры крекинга к кислороду можно добавлять дополнительное топливо. Камеру 21 крекинга газа, которая предназначена для выделения обогащенного газа из горячего полукокса, можно также использовать для предварительной обработки обогащенного газа и выделения из угля в процессе крекинга канцерогенных жидкостей и углеводородов, для чего в этой камере 21 увеличивают температуру, инжектируя в нее через патрубки 103 (фиг.2) фурмы 40 необходимое количество окислителя и сжигая некоторые содержащиеся в угле летучие вещества, в результате чего получают не содержащий жидких фракций и углеводородов крекинг-газ, в состав которого главным образом входят Н2 в преобладающем количестве и СО. В зоне 107 камеры 21 за счет излучения тепла происходит эффективное нагревание угля, выходящего из разгрузочного конца 35 секции. Уголь/полукокс перемещают из камеры 80 в реакторе 10 постепенно с определенными перерывами в импульсном режиме, последовательно обновляя переднюю торцевую поверхность массы угля/полукокса, которая нагревается теплом, излучаемым в камере 21. В зависимости от вида обрабатываемого угля предлагаемый в изобретении способ позволяет получать крекинг-газ, состоящий из двух частей Н2 и одной части СО, без обычно используемого для этого в настоящее время конвертера сдвига. При недостаточном содержании в угле летучих составляющих для увеличения содержания в газе Н2 дополнительно используют водяной пар. Полученный таким способом синтез-газ после очистки в основном состоит из двух частей Н2 и одной части СО. Полученный газ, охлажденный в теплообменнике 27 и поступающий по трубе 105 на установку 28 синтеза, является идеальным для его синтеза в жидкое топливо. В качестве установки 28 для синтеза газа можно использовать установку для синтеза Фишера-Тропша или установку для получения метанола с последовательно установленным за ней аппаратом для получения из метанола бензина, например, разработанного фирмой Mobil Oil. Преобразование синтез-газа в различного рода жидкое топливо широко известно и не являются объектом настоящего изобретения. Поскольку основная часть расходов при получении альтернативного нефти жидкого топлива из синтез-газа приходится на производство синтез-газа, описанный выше способ крекинга летучих компонентов угля представляется весьма привлекательным и экономичным способом получения сырья, используемого при получении синтез-газа.
Полученный при дегазации угля горячий полукокс, представляющий собой пористое и химически высокоактивное вещество, подается в газификатор 11 и подвергается газификации под воздействием воздуха, который можно подогревать. Для выравнивания температуры во всем объеме полукокса воздух в газификатор 11 целесообразно подавать нисходящим потоком; при этом воздух можно подавать в газификатор 11 в нескольких точках, как это показано на фиг.2 и 4. Воздух при его взаимодействии с углеродом, содержащимся в полукоксе, образует генераторный газ, который из-за его низкой калорийности (низкого значения БТЕ) называют также "бедным газом". Полученный низкокалорийный газ подают по трубе 106 в предназначенную для очистки горячего газа систему 13, в которой из газа удаляют серу, при этом при недостаточно высокой для очистки температуре газа к нему до его попадания в резервуар системы 13 очистки добавляют окислитель 9. Выходящий из системы 13 очистки низкокалорийный газ поступает в циклон 29, в котором из него удаляют твердые частицы, а затем в воздушный подогреватель 30. Из подогревателя 30 низкокалорийный газ направляют в теплообменник 31, в котором из газа удаляют водяной пар, используемый при обработке газа для получения H2, для смягчения температурного режима, для контроля проходимости газовых каналов и т.д. Затем низкокалорийный газ поступает в мешочный пылеуловитель 32, в котором проверяют наличие в газе ртути и щелочи, а затем - на предназначенную для использования газа установку 33, которая может представлять собой, например, обычную электростанцию. Низкокалорийный газ является превосходным топливом для газовой турбины и помимо повышения эффективности производства электроэнергии, связанного с его повышенной плотностью, обеспечивает за счет сгорания холодным пламенем низкое содержание в отходящих газах оксидов азота NOx. Газовую турбину можно объединить с паровой турбиной, получив тем самым широко используемый в настоящее время энергоблок, предназначенный для эффективного производства электроэнергии.
Одновременно с получением низкокалорийного газа в газификаторе происходит процесс превращения содержащейся в угле золы в расплавленный шлак, при этом из газификатора низкокалорийный газ и расплавленный шлак через выходной патрубок 23 поступают в сепаратор 24, откуда газ направляют в циклон 26, а шлак после его охлаждения подают в бункер-затвор 25, из которого его выгружают, не снижая давления в системе. Полученный таким путем шлак представляет собой инертное стекловидное вещество, которое проверяют на отсутствие щелочных свойств.
Сера в неочищенном обогащенном газе и неочищенном горючем газе содержится в виде сероводорода H2S, который можно извлечь из газа любым известным методом, в том числе способом, предложенным в упомянутом выше патенте. H2S абсорбируют сорбентом в системах 12 и 13 очистки газа, показанных на фиг.1. Регенерируемый для повторного использования в камере 7 сорбент извлекает из газа серу в элементарной форме в виде пара, который конденсируется в конденсоре 8. Давление образующегося в конденсоре 8 отходящего газа, которым обрабатывают сорбент для его повторного использования, создается компрессором 109. Отработанный сорбент из системы 12 очистки газа через клапанный питатель 110 подается для регенерации в камеру 7. Восстановленный сорбент с помощью клапанного питателя 111 возвращают обратно в систему 13 очистки для повторного использования. Твердые частицы из отходящего газа, которым обрабатывают сорбент для повторного использования, удаляют в расположенном над регенератором 7 циклоне 112.
Если предлагаемый в настоящем изобретении способ используют только для производства синтез-газа, то вместо воздуха в газификатор 11 подают кислород и водяной пар, которые вступают в реакцию с полукоксом, образуя обогащенный водородом Н2 газ, который после очистки можно синтезировать в жидкое топливо и/или химикаты так же, как и обогащенный водородом H2 газ, полученный из крекинг-газа после того, как он будет подвергнут реакции сдвига, хорошо известной в технике газификации.
При использовании предлагаемого в изобретении способа только для получения горючего газа прокачиваемый через реактор крекинга кислород смешивают с воздухом с получением низкокалорийного газа, который после очистки можно использовать в качестве горючего газа точно так же, как и газ, полученный в газификаторе 11 при пропускании через него воздуха. Горючий газ можно использовать в качестве топлива в различных системах нагрева, в том числе и при производстве электроэнергии.
На фиг.7 приведена технологическая схема предлагаемого в изобретении способа, которая соответствует схеме, приведенной на фиг.1, и на которой в ромбах обозначены технологические потоки твердых веществ, жидкостей и газов.
Технологические потоки твердых веществ обозначены латинскими буквами от А до М, причем А означает исходный уголь; В - полукокс после пиролиза; С - расплавленный шлак/газ; D - шлак; F - подача CaS; G - выгрузка извести; Н - известь на обработку обогащенного газа; I - выгрузка CaS после обработки обогащенного газа; J - подача извести на обработку бедного газа; К - выгрузка CaS после обработки бедного газа; L - CaS после очистки обогащенного и бедного газов; М - подъем CaS.
Потоки жидкостей и газов пронумерованы в ромбах следующим образом: 1 - O2 на входе в пиролизер; 2 - пар на входе в пиролизер; 3 - воздух на входе в газификатор; 4 - отходящий обогащенный газ; 5 - отходящий обогащенный газ после подогрева; 6 - бедный газ; 7 - бедный газ после охлаждения; 8 - бедный газ после приведения к заданной температуре; 9 - бедный газ после очистки от серы; 10 - горячий неочищенный газ на выработку электроэнергии; 11 - газ, очищенный от твердых частиц, на выработку электроэнергии; 12 - газ, очищенный от твердых частиц и охлажденный; 13 - газ, очищенный от твердых частиц и охлажденный, на выработку электроэнергии; 14 - охлажденный газ на улавливание ртути; 15 - газ, очищенный от твердых частиц и ртути, на выработку электроэнергии; 16 - нагретый газ на выработку электроэнергии; 17 - обогащенный газ, очищенный от серы; 18 - обогащенный газ, очищенный от серы, после охлаждения; 19 - байпасирование реакции сдвига; 20 - газ на реакцию сдвига; 21 - продукты реакции сдвига; 22 - СО2, полученный в результате реакции сдвига; 23 - продукт реакции сдвига, отделенный от СО2; 24 - исходные вещества для получения метана (метанизации); 25 - исходные вещества для получения метана после нагнетания; 26 - продукты метанизации; 27 - вода; 28 - полученный метан; 29 - воздух на регенерацию; 30 - горячий газ, отходящий со стадии регенерации; 31 - газ, отходящий со стадии регенерации, после охлаждения; 32 - сера; 33 - газ после регенерации и очистки от серы на выработку электроэнергии; 34 - газ под давлением в качестве рабочего тела для подъема CaS; 35 - нагретый газ в качестве рабочего тела для подъема CaS; 36 - отработавший на подъеме CaS газ на выработку электроэнергии; 37 - пар для реакции сдвига.
Далее в таблицах 1-3 приведены данные, характеризующие предлагаемый в изобретении способ.
Эти данные получены при использовании угля, в котором по данным приблизительного анализа его состава содержание летучих веществ составило 0,39; нелетучих - 0,4191; золы - 0,1109; влаги - 0,0800. Полный химический анализ состава угля дал следующие результаты: С - 0,6782; Н - 0,04540; О - 0,0431; N - 0,0129; S - 0,0295; зола - 0,1109; Н2О - 0,0800.
Кроме того, приведенные ниже данные материально-энергетического баланса получены при следующих допущениях:
- удельная теплоемкость (БТЕ/фунт °F) постоянна;
- потери при теплопередаче отсутствуют;
- стенки реактора при 300°F с естественной конвективной теплоотдачей;
- продукт на выходе регенератора - сера в газообразном состоянии;
- потери при передаче давления отсутствуют;
- источником теплоты для пиролиза является только окисление метана до СО и Н2О;
- используется кислород 100%-ной чистоты;
- эффективность отделения шлака - 100%;
- все реакторы выполнены с обратным смешением для баланса энергии;
- степень преобразования теплоты в электроэнергию - 8000 БТЕ/кВт;
- КПД циклонов - 100%. Характеристики материально-энергетического баланса приведены в табл.1:
Таблица 1. Общие характеристики материально-энергетического баланса |
||||||
На входе | На выходе | |||||
Бедный газ для выработки энергии | Обогащенный газ | |||||
1 | Поток А - подача угля | Поток 13 - бедный газ | Электроэнергия | Поток 28 - метан | ||
Исходн. уголь | т/сут. | 3900 | ||||
Выработка электроэнергии | МВт | 150 | ||||
Производство метана | млн. БТЕ/ч | 1898.28 | ||||
млн. БТЕ/сут. | 45558.72 | |||||
млрд. БТЕ/сут. | 45.56 | |||||
Анализ состава исходн. продукта | ||||||
Уголь | фунт/ч | 253370 | ||||
S | фунт/ч | 9587 | ||||
А | фунт/ч | 36042 | ||||
Н2O | фунт/ч | 26000 | ||||
Итого | фунт/ч | 325000 | 910667.83 | 78839.77958 | ||
Мол. масса | фунт/моль | 27.93 | 16.07 | |||
Температура | °F | 60 | 400 | 80 | ||
Давление. абс. | фунт/кв.дюйм | 15 | 380 | 685 | ||
Объемн. расход | ам.куб.фут/ч | - | 847558.67 | 44940.90 | ||
ст.куб.фут/ч | - | 11707267.90 | 1783359.74 | |||
Теплоемкость | БТЕ/ч °F | 81250.00 | 232866.86 | 19959.94 | ||
Физ. теплота | млн. БТЕ/ч | 4.875 | 93.15 | 1.60 | ||
Высш. теплотворность (ВТ) | 3980-93 | 1345.64 | 1898.28 | |||
Внутр. использов. пара | млн. БТЕ/ч | - | 142.94 | - | ||
Полезн. ВТ на выраб. энергии | млн. БТЕ/ч | - | 1202-69 | 1898.28 | ||
Полная теплота | млн. БТЕ/ч | 3985.80 | 1438.78 | 1899.88 | ||
ВТ газа | БТЕ/ст.куб.фут | 114.94 | 1064.44 | |||
Уд. расход теплоты комб. цикла | БТЕ(ВТ)/кВт·ч | 8000 |
Параметры технологических потоков твердых веществ, перечисленных выше со ссылкой на фиг.7, представлены в табл.2:
Таблица 2 Параметры технологических потоков твердых веществ |
|||||||||||||
Поток | А | В | С | D | F | G | Н | I | J | К | L | М | |
Температура | °F | 60 | 1404 | 2961 | 2961 | 2096 | 2245 | 2245 | 2262 | 2245 | 2279 | 2271 | 2096 |
Давление | фунт/кв. дюйм | 15 | 460 | 445 | 440 | 410 | 400 | 400 | 390 | 400 | 390 | 390 | 420 |
Общ. расход | фунт/ч | 325000 | 172250 | 893475 | 36042 | 687254 | 675270 | 297500 | 301775 | 377770 | 385480 | 687254 | 754367 |
Поток | А | В | С | D | F | G | Н | I | J | К | L | М | |
Твердое вещество | фунт/ч | 325000 | 172250 | 40888 | 36042 | 687254 | 675270 | 297500 | 301775 | 377770 | 385480 | 687254 | 687254 |
Газ | 4)унт/ч | 852807 | 67112 | ||||||||||
Жидкость | фунт/ч | ||||||||||||
Расход по компонентам | |||||||||||||
С | фунт/ч | 220415 | 125140 | 4626 | 7191 | 2565 | 4626 | 7191 | 7191 | ||||
H | фунт/ч | 14755 | 1665 | ||||||||||
O | фунт/ч | 14007 | 414 | ||||||||||
N | фунт/ч | 4192 | 2820 | ||||||||||
S | фунт/ч | 9587 | 6168 | ||||||||||
зола | фунт/ч | 36042 | 36042 | 36042 | 36042 | ||||||||
Н2О | фунт/ч | 26000 | |||||||||||
СаО | фунт/ч | 658492 | 675270 | 297500 | 291515 | 377770 | 366977 | 658492 | 658492 | ||||
CaS | фунт/ч | 21572 | 7695 | 13877 | 21572 | 21572 | |||||||
СаСО3 | фунт/ч | ||||||||||||
СО2 | фунт/ч | ||||||||||||
СО | фунт/ч | 281201 | 16778 | ||||||||||
Н2 | фунт/ч | 1280 | |||||||||||
O2 | фунт/ч | ||||||||||||
N2 | фунт/ч | 583773 | 50334 | ||||||||||
Н2О | фунт/ч | ||||||||||||
S | фунт/ч | ||||||||||||
H2S | фунт/ч | 6563 | |||||||||||
СН4 | фунт/ч |
Параметры технологических потоков жидкостей и газов, перечисленных выше со ссылкой на фиг.7, представлены в табл.3:
Таблица 3 Параметры технологических потоков жидкостей и газов |
|||||||||||||||
Поток | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |||
Температура | °F | 500 | 450 | 700 | 1404 | 2514 | 2961 | 2600 | 2450 | 2400 | 2245 | 2245 | 1100 | ||
Давление | фунт/кв. дюйм | 460 | 460 | 450 | 453 | 440 | 400 | 399 | 398 | ||||||
Суммарный расход | фунт/ч | 19200 | 105070 | 721226 | 277020 | 277020 | 851265 | 851265 | 851265 | 843555 | 910668 | 910668 | 910668 | ||
Твердое вещество | фунт/ч | 2565 | 2565 | 4626 | 4626 | 4626 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||
Газ | фунт/ч | 19200 | 105070 | 721226 | 274455 | 274455 | 846639 | 846639 | 846639 | 843555 | 910668 | 910668 | 910668 | ||
Жидкость | фунт/ч | ||||||||||||||
Расход по компонентам | |||||||||||||||
С | фунт/ч | 2585 | 2565 | 4626 | 4626 | 4626 | |||||||||
Н | фунт/ч | ||||||||||||||
N | фунт/ч | ||||||||||||||
S | фунт/ч | ||||||||||||||
О | фунт/ч | ||||||||||||||
зола | фунт/ч | ||||||||||||||
H2O | фунт/ч | ||||||||||||||
СаО | фунт/ч | ||||||||||||||
CaS | фунт/ч | ||||||||||||||
Газ | |||||||||||||||
СО2 | фунт/ч | 3942 | 3942 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||
СО | фунт/ч | 29785 | 29785 | 275033 | 275033 | 275033 | 275033 | 291811 | 291811 | 291811 | |||||
Н2 | фунт/ч | 2944 | 2944 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | |||||
O2 | фунт/ч | 19200 | 160272 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
N2 | фунт/ч | 560853 | 0 | 563773 | 563773 | 563773 | 563773 | 614107 | 614107 | 614107 | |||||
H2O | фунт/ч | 105070 | 145470 | 145470 | 0 | 0 | 0 | 3489 | 3489 | 3489 | 3489 | ||||
S | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||
H2S | фунт/ч | 3407 | 3407 | 6553 | 6553 | 6553 | 0 | 0 | 0 | ||||||
CH4 | фунт/ч | 6496 | 6496 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||
С2Н6 | фунт/ч | 1734 | 1734 | ||||||||||||
COS | фунт/ч | 400 | 400 | ||||||||||||
С2Н4 | фунт/ч | 498 | 498 | ||||||||||||
C2H2 | фунт/ч | 78111 | 78111 | ||||||||||||
NH3 | фунт/ч | 1887 | 1887 | ||||||||||||
Жидкость | |||||||||||||||
H2O | фунт/ч | ||||||||||||||
S | фунт/ч |
Таблица 3 (продолжение) | |||||||||||||
Поток | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | |
Температура | °F | 1000 | 80 | 80 | 400 | 2360 | 908 | 908 | 908 | 752 | 200 | 150 | 200 |
Давление | фунт/кв. дюйм | 393 | 387 | 380 | 380 | 400 | 395 | 395 | 395 | 380 | 360 | 360 | 360 |
Суммарный расход | фунт/ч | 91668 | 91668 | 91668 | 91668 | 272452 | 272452 | 177018 | 95433 | 133308 | 137854 | 169119 | 169119 |
Твердое вещество | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Газ | фунт/ч | 91668 | 91668 | 91668 | 91668 | 272452 | 272452 | 177018 | 95433 | 133308 | 137854 | 169119 | 169119 |
Жидкость | фунт/ч | ||||||||||||
Расход по компонентам | |||||||||||||
C | фунт/ч | ||||||||||||
Н | фунт/ч | ||||||||||||
N | фунт/ч | ||||||||||||
S | фунт/ч | ||||||||||||
O | фунт/ч | ||||||||||||
зола | фунт/ч | ||||||||||||
Н2О | фунт/ч | ||||||||||||
СаО | фунт/ч | ||||||||||||
CaS | фунт/ч | ||||||||||||
Газ | |||||||||||||
СО2 | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 4235 | 3942 | 2460 | 1482 | 118943 | 169119 | 0 | |
СО | фунт/ч | 291811 | 291811 | 291811 | 291811 | 213627 | 213627 | 138879 | 74748 | 0 | 138879 | 138879 | |
H2 | фунт/ч | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 24421 | 24421 | 15876 | 8545 | 13884 | 29760 | 29760 | |
O2 | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
N2 | фунт/ч | 614107 | 614107 | 614107 | 614107 | 1373 | 1373 | 892 | 480 | 480 | 0 | 480 | 480 |
Н2О | фунт/ч | 3469 | 3469 | 3469 | 3469 | 29089 | 29089 | 18911 | 10178 | 0 | 18911 | 0 | 0 |
S | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
H2S | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
СН4 | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
С2Н6 | фунт/ч | ||||||||||||
COS | фунт/ч | ||||||||||||
С2Н4 | фунт/ч | ||||||||||||
C2H2 | фунт/ч | ||||||||||||
NH3 | фунт/ч | ||||||||||||
Жидкость | |||||||||||||
H2O | фунт/ч | ||||||||||||
S | фунт/ч |
Таблица 3 (окончание) | ||||||||||||||
Поток | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | |
Температура | °F | 200 | 500 | 80 | 80 | 1457 | 2337 | 325 | 300 | 300 | 300 | 2203 | 300 | 300 |
Давление | фунт/кв. дюйм | 700 | 690 | 685 | 460 | 410 | 400 | 380 | 380 | 390 | 430 | 430 | 410 | 460 |
Суммарный расход | фунт/ч | 169119 | 169119 | 89279 | 79840 | 64716 | 76700 | 76700 | 9587 | 67112 | 67112 | 67112 | 67112 | 37874 |
Твердое вещество | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Газ | фунт/ч | 169119 | 169119 | 89279 | 79840 | 64716 | 76700 | 76700 | 0 | 67112 | 67112 | 67112 | 67112 | 37874 |
Жидкость | фунт/ч | 9587 | ||||||||||||
Расход по компонентам | ||||||||||||||
C | фунт/ч | |||||||||||||
Н | фунт/ч | |||||||||||||
N | фунт/ч | |||||||||||||
S | фунт/ч | |||||||||||||
O | фунт/ч | |||||||||||||
зола | фунт/ч | |||||||||||||
Н2О | фунт/ч | |||||||||||||
СаО | фунт/ч | |||||||||||||
CaS | фунт/ч | |||||||||||||
Газ | ||||||||||||||
СО2 | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
СО | фунт/ч | 138879 | 0 | 16778 | 16778 | 16778 | 16778 | 16778 | 16778 | |||||
H2 | фунт/ч | 29760 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||
O2 | фунт/ч | 0 | 0 | 14381 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
N2 | фунт/ч | 480 | 480 | 480 | 50334 | 50334 | 50334 | 50334 | 50334 | 50334 | 50334 | |||
Н2О | фунт/ч | 0 | 89279 | 89279 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 37874 | |||
S | фунт/ч | 0 | 0 | 9587 | 9587 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||
H2S | фунт/ч | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||
СН4 | фунт/ч | 0 | 79360 | 79360 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
С2Н6 | фунт/ч | |||||||||||||
COS | фунт/ч | |||||||||||||
С2Н4 | фунт/ч | |||||||||||||
C2H2 | фунт/ч | |||||||||||||
NH3 | фунт/ч | |||||||||||||
Жидкость | ||||||||||||||
H2O | фунт/ч | |||||||||||||
S | фунт/ч | 9587 |
В настоящее время свыше 50% всей электроэнергии в Соединенных Штатах производят на электростанциях, работающих на загрязняющем атмосферу пылевидном угле, и поэтому одной из важных задач настоящего изобретения является перевод существующих электростанций на новый вид топлива, обеспечивающий возможность их успешной дальнейшей эксплуатации.
Еще одним примером возможного применения предлагаемого в изобретении способа является обработка угля в реакторе 10, при которой без всякой газификации получают кокс или полукокс, который можно успешно использовать в металлургической промышленности. Из полукокса после его подогрева до высокой температуры и обработки водяным паром можно получать активированный уголь, который широко используют в фильтрующих системах, в том числе и для удаления ртути.
Из всего вышеизложенного следует, что предлагаемый в настоящем изобретении способ обработки угля позволяет получить альтернативный нефти и природному газу богатый, эффективный и экологически чистый источник энергии, который можно использовать в системах отопления, на транспорте, для производства электроэнергии и получения различных химических веществ и других продуктов, в том числе кокса и активированного угля.
Claims (40)
1. Экологически чистый способ получения энергии из угля, заключающийся в том, что уголь загружают в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, уголь перемещают внутри реакционной камеры к загрузочному концу, в реакционную камеру инжектируют по существу чистый кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды вместе с горячим полукоксом, содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды подвергают крекингу с получением обогащенного водородом крекинг-газа, из которого после десульфуризации получают очищенный обогащенный водородом синтез-газ, горячий полукокс направляют в герметичный газификатор, горячий полукокс газифицируют окислителем с получением второго неочищенного газа и расплавленного шлака, из газификатора выводят второй неочищенный газ вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок, открытый для свободного прохода второго неочищенного газа и расплавленного шлака, второй неочищенный газ отделяют от расплавленного шлака после их выхода из газификатора через общий патрубок, второй неочищенный газ направляют в систему очистки с получением очищенного второго газа и расплавленный шлак быстро охлаждают с получением из него бесщелочного твердого вещества.
2. Способ по п.1, в котором из очищенного обогащенного водородом синтез-газа получают жидкое топливо или химические вещества.
3. Способ по п.1, в котором очищенный второй газ используют для производства электроэнергии.
4. Способ по п.1, в котором для газификации горячего полукокса используют подогретый воздух.
5. Способ по п.1, в котором для газификации горячего полукокса используют обогащенный кислородом воздух.
6. Способ по п.1, в котором для газификации горячего полукокса в газификаторе окислителем его инжектируют в газификатор нисходящим потоком.
7. Способ по п.6, в котором окислитель инжектируют внутрь газификатора в нескольких точках.
8. Способ по п.1, в котором уголь у загрузочного конца реакционной камеры спрессовывают до такой степени, что он становится по существу непроницаемым для газа, движущегося в направлении загрузочного конца камеры, и позволяет вывести образовавшиеся при нагревании угля сжатые неочищенные газы через разгрузочный конец камеры.
9. Способ по п.1, в котором при выводе второго неочищенного газа вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок газификатора во избежание отверждения расплавленного шлака к патрубку подводят дополнительное количество тепловой энергии.
10. Способ по п.9, в котором используют устройство для инжекции окислителя, предназначенного для сжигания части второго неочищенного газа с получением дополнительного количества тепловой энергии.
11. Способ по п.9, в котором дополнительное количество тепловой энергии получают с помощью электроиндукционного устройства.
12. Способ по п.1, в котором после вывода второго неочищенного газа вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок газификатора расплавленный шлак собирают в ресивере с образованием ванны расплава.
13. Способ по п.12, в котором второй неочищенный газ вместе с расплавленным шлаком подают в ресивер по погруженной в ванну расплава трубе таким образом, что второй неочищенный газ в виде пузырьков проходит через ванну расплава, попадающий в ресивер вместе с неочищенным вторым газом шлак остается в ванне расплава, а второй газ в существенной степени очищается от шлака.
14. Способ по п.13, в котором очищенный второй газ выводят из ресивера через выходной патрубок, расположенный над ванной расплава.
15. Способ по п.12, в котором расплавленный шлак сливают из ресивера.
16. Способ по п.15, в котором расплавленный шлак сливают из ресивера в расположенную под ним водяную камеру быстрого охлаждения, в которой расплавленный шлак охлаждается и превращается в бесщелочное твердое вещество.
17. Способ по п.1, в котором все операции выполняют под давлением.
18. Способ по п.1, в котором при инжекции по существу чистого кислорода, предназначенного для сжигания порции угля, используют кислород, который отбирают из камеры крекинга, расположенной за разгрузочным концом реакционной камеры.
19. Способ по п.18, в котором в зоне излучения тепла камеры крекинга, расположенной за разгрузочным концом реакционной камеры, уголь интенсивно нагревают для более эффективного выделения из угля летучих веществ и крекинга канцерогенных дистиллятов и углеводородов.
20. Способ по п.1, в котором массу угля нагревают по внешней цилиндрической поверхности со стороны стенки камеры крекинга.
21. Способ по п.1, в котором при перемещении угля к разгрузочному концу реакционной камеры уголь перемещают постепенно с определенными перерывами, последовательно обновляя переднюю торцовую поверхность массы угля у разгрузочного конца реакционной камеры и повышая тем самым эффективность воздействия на уголь излучаемым теплом.
22. Способ по п.1, в котором при инжекции кислорода, предназначенного для сжигания порции угля, и во время газификации полукокса окислителем путем регулирования давления существенно ограничивают загрязнение обогащенного водородом газа вторым газом.
23. Способ по п.12, в котором ресивер подогревают.
24. Способ по п.23, в котором ресивер подогревают электроиндукционным устройством.
25. Способ по п.1, в котором при инжекции по существу чистого кислорода, предназначенного для сжигания порции угля, для более эффективного сжигания угля в восстановительной атмосфере кислород инжектируют в реакционную камеру в нескольких точках.
26. Способ по п.1, в котором для повышения температуры обогащенного водородом крекинг-газа в него до десульфуризации добавляют окислитель.
27. Способ по п.1, в котором для повышения температуры второго газа в него до десульфуризации добавляют окислитель.
28. Способ по п.26, в котором десульфуризацию газа проводят в регенеративной системе очистки.
29. Способ по п.27, в котором десульфуризацию газа проводят в регенеративной системе очистки.
30. Способ по п.1, в котором для облегчения движения угля используют реакционную камеру конической формы, расширяющуюся в направлении ее разгрузочного конца.
31. Способ по п.1, в котором газы пропускают по дымоходным каналам, выполненным внутри реакционной камеры.
32. Способ по п.1, в котором к углю добавляют биомассу, которую обрабатывают вместе с углем.
33. Способ по п.1, в котором к углю добавляют пустую породу, которую обрабатывают вместе с углем.
34. Способ по п.1, в котором для регулирования потоков газа между инжекцией кислорода и газификацией полукокса и между газификацией полукокса и быстрым охлаждением расплавленного шлака давление в системе уравновешивают.
35. Способ по п.1, в котором горячий полукокс газифицируют воздухом с получением горючего неочищенного газа, из которого после очистки получают очищенный горючий газ с низким содержанием NOx в продуктах его сгорания.
36. Экологически чистый способ получения энергии из угля, заключающийся в том, что уголь загружают в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, перемещают уголь внутри реакционной камеры к загрузочному концу, инжектируют в реакционную камеру под давлением кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды вместе с горячим полукоксом, направляют обогащенный водородом неочищенный сжатый газ к разгрузочному концу реакционной камеры, через который его выводят из камеры, подвергают крекингу содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды и получают первый обогащенный водородом крекинг-газ, направляют горячий полукокс в герметичный газификатор, в котором его газифицируют с получением второго газа и расплавленного шлака, выводят из системы расплавленный шлак и очищают первый и второй газ с получением очищенных газов, пригодных для дальнейшего использования.
37. Способ по п.1, в котором горячий полукокс газифицируют по существу чистым кислородом и водяным паром и получают из полукокса обогащенный водородом неочищенный газ, из которого после очистки получают очищенный синтез-газ, из которого получают обогащенное водородом газообразное или жидкое топливо.
38. Способ по п.36, в котором вместе с кислородом в реакционную камеру инжектируют водяной пар.
39. Экологически чистый способ получения энергии из угля, при осуществлении которого загружают уголь в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, уголь перемещают внутри реакционной камеры к загрузочному концу, в реакционную камеру инжектируют по существу чистый кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды вместе с горячим коксом, содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды подвергают крекингу с получением обогащенного водородом крекинг-газа, из которого после десульфуризации получают очищенный обогащенный водородом синтез-газ и обогащенный водородом крекинг-газ отделяют от кокса с получением кокса, который можно использовать в металлургической промышленности.
40. Способ по п.39, в котором из кокса получают активированный уголь.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/901,554 US6911058B2 (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Method for producing clean energy from coal |
US09/901,554 | 2001-07-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004102394A RU2004102394A (ru) | 2005-07-10 |
RU2287010C2 true RU2287010C2 (ru) | 2006-11-10 |
Family
ID=25414410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004102394/04A RU2287010C2 (ru) | 2001-07-09 | 2002-07-08 | Экологически чистый способ получения энергии из угля (варианты) |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6911058B2 (ru) |
EP (1) | EP1421158A1 (ru) |
JP (1) | JP2004534903A (ru) |
KR (1) | KR100817684B1 (ru) |
CN (1) | CN100467578C (ru) |
BR (1) | BR0210955A (ru) |
CA (1) | CA2452617A1 (ru) |
CO (1) | CO5550492A2 (ru) |
HU (1) | HUP0401457A2 (ru) |
MX (1) | MXPA04000109A (ru) |
NZ (1) | NZ530881A (ru) |
PL (1) | PL195893B1 (ru) |
RU (1) | RU2287010C2 (ru) |
UA (1) | UA77679C2 (ru) |
WO (1) | WO2003006585A1 (ru) |
YU (1) | YU704A (ru) |
ZA (1) | ZA200400170B (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553289C2 (ru) * | 2010-02-01 | 2015-06-10 | Сее-Солусойнш, Энержия Э Мейу Амбиенте Лтда. | Способ и система для получения источника энергии в термодинамическом цикле конверсией со2 из сырьевых материалов, содержащих углерод |
RU2583785C1 (ru) * | 2012-04-27 | 2016-05-10 | Саншайн Кайди Нью Энерджи Груп Ко., Лтд. | Способ и система эффективной парогазовой когенерации, основанные на газификации и метанировании биомассы |
RU2749040C2 (ru) * | 2016-10-12 | 2021-06-03 | Вс-Вермепроцесстехник Гмбх | Способ и устройство для газификации биомассы |
Families Citing this family (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040006917A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Wakefield David W. | Clean fuel gas made by the gasification of coal |
US7381387B2 (en) * | 2003-08-14 | 2008-06-03 | General Electric Company | Mercury reduction system and method in combustion flue gas using coal blending |
US7374736B2 (en) | 2003-11-13 | 2008-05-20 | General Electric Company | Method to reduce flue gas NOx |
US6895875B1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-05-24 | General Electric Company | Mercury reduction system and method in combustion flue gas using staging |
US7514052B2 (en) * | 2004-01-06 | 2009-04-07 | General Electric Company | Method for removal of mercury emissions from coal combustion |
US7185494B2 (en) | 2004-04-12 | 2007-03-06 | General Electric Company | Reduced center burner in multi-burner combustor and method for operating the combustor |
US7249564B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-07-31 | General Electric Company | Method and apparatus for utilization of partially gasified coal for mercury removal |
US20110289845A1 (en) * | 2005-04-12 | 2011-12-01 | Ze-Gen, Inc. | Method for controlling syngas production in a system with multiple feed materials using a molten metal bath |
US8142528B2 (en) * | 2005-11-30 | 2012-03-27 | General Electric Company | Methods and systems of reducing viscosity of gasification system slag |
JP4790412B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-10-12 | 中外炉工業株式会社 | バイオマスガス化装置 |
US7610692B2 (en) * | 2006-01-18 | 2009-11-03 | Earthrenew, Inc. | Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes |
US20070175096A1 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-02 | Albert Calderon | Method and apparatus for recovering energy from fossil resources |
EP1873229A1 (en) | 2006-06-30 | 2008-01-02 | Babcock & Wilcox Volund APS | Method of controlling an apparatus for generating electric power and apparatus for use in said method |
AT504863B1 (de) * | 2007-01-15 | 2012-07-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und anlage zur erzeugung von elektrischer energie in einem gas- und dampfturbinen (gud) - kraftwerk |
WO2008131209A1 (en) * | 2007-04-18 | 2008-10-30 | Ze-Gen, Inc. | Method for controlling syngas production in a system with multiple feed materials |
CN101293108B (zh) * | 2007-04-26 | 2012-11-28 | 陈妙生 | 一种脱硫化氢材料和活性炭吸附的除臭处理装置 |
US7981835B2 (en) * | 2007-05-17 | 2011-07-19 | Energy & Environmental Research Center Foundation | System and method for coproduction of activated carbon and steam/electricity |
US20100113267A1 (en) * | 2007-05-17 | 2010-05-06 | Srivats Srinivasachar | System and method for coproduction of activated carbon and steam/electricity |
US8142530B2 (en) * | 2007-07-09 | 2012-03-27 | Range Fuels, Inc. | Methods and apparatus for producing syngas and alcohols |
US8153027B2 (en) * | 2007-07-09 | 2012-04-10 | Range Fuels, Inc. | Methods for producing syngas |
US20090093555A1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-04-09 | Range Fuels, Inc. | Methods and apparatus for producing syngas |
US20090014689A1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Range Fuels, Inc. | Methods and apparatus for producing syngas and alcohols |
US8376034B2 (en) * | 2007-09-26 | 2013-02-19 | General Electric Company | Radiant coolers and methods for assembling same |
US7988754B1 (en) | 2008-01-04 | 2011-08-02 | Rich Jr John W | Process for producing clean liquid fuels from coal waste |
US20090188449A1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Hydrogen Technology Applications, Inc. | Method to enhance and improve solid carbonaceous fuel combustion systems using a hydrogen-rich gas |
WO2009105441A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | Srivats Srinivasachar | Method of manufacturing carbon-rich product and co-products |
US9121606B2 (en) * | 2008-02-19 | 2015-09-01 | Srivats Srinivasachar | Method of manufacturing carbon-rich product and co-products |
US7833315B2 (en) * | 2008-02-26 | 2010-11-16 | General Electric Company | Method and system for reducing mercury emissions in flue gas |
US8480771B2 (en) | 2008-04-10 | 2013-07-09 | Siddhartha Gaur | Gasification process and producer gas |
US8624069B2 (en) * | 2008-08-08 | 2014-01-07 | Afognak Native Corporation | Conversion of biomass feedstocks into hydrocarbon liquid transportation fuels |
US20100146856A1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-17 | General Electric Company | Multizone co-gasification |
US20100151293A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-17 | Andrew Hansen | Method and apparatus for producing liquid hydrocarbons from coal |
US8241523B2 (en) * | 2009-01-21 | 2012-08-14 | Rentech, Inc. | System and method for dual fluidized bed gasification |
US8002033B2 (en) * | 2009-03-03 | 2011-08-23 | Albert Calderon | Method for recovering energy in-situ from underground resources and upgrading such energy resources above ground |
US8349046B2 (en) * | 2009-04-30 | 2013-01-08 | Enerjetik Llc | Method of making syngas and apparatus therefor |
US8690977B2 (en) * | 2009-06-25 | 2014-04-08 | Sustainable Waste Power Systems, Inc. | Garbage in power out (GIPO) thermal conversion process |
US20110005747A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Loebig James C | Method and system for enhanced oil recovery |
RU2443857C1 (ru) * | 2010-08-24 | 2012-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Газпром Промгаз" | Способ производства водорода при подземной газификации угля |
US8882493B2 (en) * | 2011-03-17 | 2014-11-11 | Nexterra Systems Corp. | Control of syngas temperature using a booster burner |
US20130032510A1 (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Albert Calderon | Advanced method and apparatus to process Bitumen containing impurities |
US20130042615A1 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Albert Calderon | Advanced method and apparatus for addressing the serious pollution from existing coal-burning power stations |
US20130142723A1 (en) * | 2011-12-06 | 2013-06-06 | General Electric Company | Biomass gasification systems having controllable fluid injectors |
CN102618330B (zh) * | 2011-12-29 | 2014-02-26 | 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 | 一种高温常压生物质气化岛工艺 |
DE102012202143B3 (de) * | 2012-02-13 | 2013-05-29 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren und Vorrichtung zur Schlackebadvergasung fester Brennstoffe |
EP2679659B1 (en) * | 2012-06-29 | 2016-08-24 | Global Gateways Lux HoldCo S.A. | Method and plant for production of a fuel gas from waste |
CN102732325A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-17 | 东南大学 | 一种高压高温炉渣风水共冷排渣装置 |
WO2014163586A1 (en) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | How Kiap Gueh | Molten metal gasifier |
WO2016037070A1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | Ag Energy Solutions, Inc. | Apparatuses, systems, tar crackers, and methods for gasifying having at least two modes of operation |
KR101628661B1 (ko) | 2014-12-10 | 2016-06-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 합성천연가스 제조장치 및 제조방법 |
CN105176585A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-23 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种用于固体燃料化学链制氢的装置及应用 |
CN105670709B (zh) * | 2016-03-29 | 2020-02-18 | 新疆广汇煤炭清洁炼化有限责任公司 | 荒煤气净化装置 |
US10197014B2 (en) * | 2016-08-30 | 2019-02-05 | Thermochem Recovery International, Inc. | Feed zone delivery system having carbonaceous feedstock density reduction and gas mixing |
US10197015B2 (en) * | 2016-08-30 | 2019-02-05 | Thermochem Recovery International, Inc. | Feedstock delivery system having carbonaceous feedstock splitter and gas mixing |
IT201600100814A1 (it) * | 2016-10-07 | 2018-04-07 | Processi Innovativi S R L | Procedimento e impianto per la produzione di syngas da rifiuti, preferibilmente rifiuti industriali o municipali e relativi prodotti associati. |
KR101795732B1 (ko) | 2017-09-11 | 2017-11-08 | 동병길 | 석탄화력발전소용 공기 청정 장치 |
CN110857391A (zh) * | 2018-08-24 | 2020-03-03 | 李大鹏 | 一种自适应三循环加压含碳物料梯级转化***及方法 |
CN108774549B (zh) * | 2018-08-29 | 2023-10-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 气流床粉煤加氢气化炉、加氢气化***及加氢气化方法 |
CN110358582B (zh) * | 2019-01-15 | 2023-12-26 | 新能能源有限公司 | 一种粉煤加氢气化装置 |
US11827859B1 (en) | 2022-05-03 | 2023-11-28 | NuPhY, Inc. | Biomass gasifier system with rotating distribution manifold |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2971830A (en) * | 1958-06-18 | 1961-02-14 | Sumitomo Chemical Co | Method of gasifying pulverized coal in vortex flow |
US3976548A (en) * | 1974-12-03 | 1976-08-24 | Ingersoll-Rand Research Inc. | Apparatus for processing coal and like material |
US4017272A (en) * | 1975-06-05 | 1977-04-12 | Bamag Verfahrenstechnik Gmbh | Process for gasifying solid carbonaceous fuel |
US4113615A (en) * | 1975-12-03 | 1978-09-12 | Exxon Research & Engineering Co. | Method for obtaining substantially complete removal of phenols from waste water |
US4113602A (en) * | 1976-06-08 | 1978-09-12 | Exxon Research & Engineering Co. | Integrated process for the production of hydrocarbons from coal or the like in which fines from gasifier are coked with heavy hydrocarbon oil |
US4261167A (en) | 1979-04-27 | 1981-04-14 | Texaco Inc. | Process for the generation of power from solid carbonaceous fuels |
US4445441A (en) * | 1983-06-01 | 1984-05-01 | Combustion Engineering, Inc. | Slag tap gas flow inducement in wet-bottom furnaces |
DE3600432A1 (de) | 1985-05-21 | 1987-02-05 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum vergasen eines kohlenstoffhaltigen brennstoffs, insbesondere kohle |
US5136808A (en) * | 1988-05-26 | 1992-08-11 | Albert Calderon | Slagging gasification apparatus |
US5063732A (en) | 1988-05-26 | 1991-11-12 | Calderon Automation, Inc. | Method for repowering existing electric power plant |
US5263732A (en) * | 1991-12-06 | 1993-11-23 | Harmeyer Jerome E | Three wheel recumbent vehicle |
US5494653A (en) * | 1993-08-27 | 1996-02-27 | Battelle Memorial Institute | Method for hot gas conditioning |
US5469699A (en) | 1994-10-14 | 1995-11-28 | Foster Wheeler Development Corporation | Method and apparatus for generating electrical energy utilizing a boiler and a gas turbine powered by a carbonizer |
US6409790B1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-06-25 | Calderon Energy Company Of Bowling Green, Inc. | Method and apparatus for practicing carbonaceous-based metallurgy |
-
2001
- 2001-07-09 US US09/901,554 patent/US6911058B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-08 CA CA002452617A patent/CA2452617A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-08 CN CNB028174194A patent/CN100467578C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-08 RU RU2004102394/04A patent/RU2287010C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-07-08 KR KR1020047000230A patent/KR100817684B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-07-08 JP JP2003512344A patent/JP2004534903A/ja active Pending
- 2002-07-08 NZ NZ530881A patent/NZ530881A/en not_active IP Right Cessation
- 2002-07-08 BR BR0210955-7A patent/BR0210955A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-07-08 YU YU704A patent/YU704A/sh unknown
- 2002-07-08 HU HU0401457A patent/HUP0401457A2/hu unknown
- 2002-07-08 WO PCT/US2002/021099 patent/WO2003006585A1/en active IP Right Grant
- 2002-07-08 EP EP02749773A patent/EP1421158A1/en not_active Withdrawn
- 2002-07-08 MX MXPA04000109A patent/MXPA04000109A/es active IP Right Grant
- 2002-07-08 PL PL02367509A patent/PL195893B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2002-08-07 UA UA2004020878A patent/UA77679C2/uk unknown
-
2004
- 2004-01-09 ZA ZA200400170A patent/ZA200400170B/en unknown
- 2004-01-16 CO CO04002782A patent/CO5550492A2/es not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553289C2 (ru) * | 2010-02-01 | 2015-06-10 | Сее-Солусойнш, Энержия Э Мейу Амбиенте Лтда. | Способ и система для получения источника энергии в термодинамическом цикле конверсией со2 из сырьевых материалов, содержащих углерод |
RU2583785C1 (ru) * | 2012-04-27 | 2016-05-10 | Саншайн Кайди Нью Энерджи Груп Ко., Лтд. | Способ и система эффективной парогазовой когенерации, основанные на газификации и метанировании биомассы |
RU2749040C2 (ru) * | 2016-10-12 | 2021-06-03 | Вс-Вермепроцесстехник Гмбх | Способ и устройство для газификации биомассы |
US11236278B2 (en) | 2016-10-12 | 2022-02-01 | WS-Wärmeprozeßtechnik GmbH | Process for gasifying biomass with tar adsorption |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6911058B2 (en) | 2005-06-28 |
HUP0401457A2 (en) | 2004-10-28 |
NZ530881A (en) | 2005-05-27 |
KR100817684B1 (ko) | 2008-03-27 |
CA2452617A1 (en) | 2003-01-23 |
CN100467578C (zh) | 2009-03-11 |
UA77679C2 (en) | 2007-01-15 |
YU704A (sh) | 2006-08-17 |
PL367509A1 (en) | 2005-02-21 |
PL195893B1 (pl) | 2007-11-30 |
US20030005634A1 (en) | 2003-01-09 |
CN1551911A (zh) | 2004-12-01 |
CO5550492A2 (es) | 2005-08-31 |
MXPA04000109A (es) | 2004-05-21 |
EP1421158A1 (en) | 2004-05-26 |
JP2004534903A (ja) | 2004-11-18 |
KR20040015790A (ko) | 2004-02-19 |
BR0210955A (pt) | 2004-06-08 |
RU2004102394A (ru) | 2005-07-10 |
WO2003006585A1 (en) | 2003-01-23 |
ZA200400170B (en) | 2005-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2287010C2 (ru) | Экологически чистый способ получения энергии из угля (варианты) | |
US4187672A (en) | Apparatus for converting carbonaceous material into fuel gases and the recovery of energy therefrom | |
US4002438A (en) | Organic conversion system | |
JPS5851038B2 (ja) | ネンリヨウガスノ セイゾウホウホウナラビニ ソノソウチ | |
KR20110052604A (ko) | 바이오매스에서 저-타르 합성가스를 생산하는 방법 및 장치 | |
US4927430A (en) | Method for producing and treating coal gases | |
CN108026459A (zh) | 带有碳捕集的全蒸汽气化 | |
CA1075903A (en) | Coal gasification apparatus | |
JPH08503253A (ja) | 高性能石炭ガス化装置 | |
KR20000057519A (ko) | 연소 플랜트 및 연료의 연소방법 | |
JPS6150995B2 (ru) | ||
JP7039793B2 (ja) | スラグ排出システムの停止方法、スラグ排出システムおよびガス化複合発電装置 | |
AU2012100987A4 (en) | Containerized Gassifier System | |
JP2008520785A (ja) | 炭質材料のガス化方法及びこの方法を実施するための装置 | |
JP2017132676A (ja) | 水素供給システム | |
RU84375U1 (ru) | Устройство пиролизной переработки органических веществ | |
RU76424U1 (ru) | Установка для утилизации биомассы | |
CN110016366B (zh) | 生活垃圾气化甲烷化发电*** | |
US4693729A (en) | Method for gasifying solid fuels | |
CA2076884C (en) | Process for gasifying coal and apparatus for coal gasification | |
AU2002320263B2 (en) | Method for producing clean energy from coal | |
JPS5829999B2 (ja) | 固形燃料のガス化装置 | |
JP2006028211A (ja) | 廃棄物ガス化装置 | |
JP6556639B2 (ja) | ガス化システム及びガス化システムの運転方法 | |
GB2622377A (en) | Gasification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100709 |