RU2393107C2 - Способ производства водорода или синтез-газа - Google Patents

Способ производства водорода или синтез-газа Download PDF

Info

Publication number
RU2393107C2
RU2393107C2 RU2007140885A RU2007140885A RU2393107C2 RU 2393107 C2 RU2393107 C2 RU 2393107C2 RU 2007140885 A RU2007140885 A RU 2007140885A RU 2007140885 A RU2007140885 A RU 2007140885A RU 2393107 C2 RU2393107 C2 RU 2393107C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product stream
specified
reactor
soot
carbon black
Prior art date
Application number
RU2007140885A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007140885A (ru
Inventor
Мартин С. ГРИН (US)
Мартин С. ГРИН
Original Assignee
Кабот Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кабот Корпорейшн filed Critical Кабот Корпорейшн
Publication of RU2007140885A publication Critical patent/RU2007140885A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2393107C2 publication Critical patent/RU2393107C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/501—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0266—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0405—Purification by membrane separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
    • C01B2203/043—Regenerative adsorption process in two or more beds, one for adsorption, the other for regeneration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/048—Composition of the impurity the impurity being an organic compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/049—Composition of the impurity the impurity being carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Исходный углеводородный материал в присутствии газообразных продуктов сгорания топлива в ступенчатом реакторе превращают в сажу. Полученный поток продуктов содержит сажу, газообразный водород, СО и одну или более примесей. Указанный поток продуктов очищают от примесей. По меньшей мере, часть СО превращают в СО2 и извлекают полученную сажу. Очищенный газообразный поток направляют на другую технологическую установку для использования в качестве топлива или химического сырья. Способ позволяет получить газообразный водород в количестве от 90 до 99,99% объема полученного потока продуктов наряду с экономически применимыми количествами сажи, которая отвечает техническим условиям ASTM на сажу по структуре и удельной поверхности. 2 н. и 54 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Приоритетной по отношению к настоящей заявке в соответствии с §119(е) 35 свода законов США является предварительная заявка на патент США 60/668754, поданная 6 апреля 2005 г., которая включена в данное описание путем ссылки во всей ее полноте.
Настоящее изобретение относится к различным способам производства водорода или синтез-газа. Кроме того, настоящее изобретение относится к использованию способа производства водорода или синтез-газа во взаимодействии с нефтеперерабатывающим заводом или другим пользователем водорода или синтез-газа. Настоящее изобретение также относится к производству/извлечению сажи (технического углерода) и одного или более газов, таких как СО, СО2 и Н2, или газов, содержащих один или более из указанных газов.
Уже неоднократно предпринимались попытки создания способов получения газообразного топлива и сажи. Например, в патенте США № 2605178 описан способ производства монооксида углерода и водорода с использованием псевдоожиженного слоя не содержащего углерод жаростойкого материала в замкнутой реакционной зоне. При этом, предпочтительно, используют сжиженное углеводородное сырье, такое как гудрон, битумы, низкосортный уголь и т.п. В реакционную зону подают смесь кислорода и пара, температуру псевдоожиженного слоя поддерживают, предпочтительно, до 2000°F. Извлекают образующуюся газообразную смесь монооксида углерода и водорода. Для того чтобы окислить значительные количества образующихся в ходе крекинга сажи и испаряющихся углеводородов, вводят вторичный кислород. В способе, изложенном в данном описании, не упоминается о получении применимого в дальнейшем технического углерода или использовании ступенчатого реактора. Кроме того, ничего не говорится об извлечении серы.
Патент США № 2809104 относится к газификации жидкого топлива. В нем описана реакция между тяжелыми жидкими углеводородами, такими как тяжелая сырая нефть, паром и свободным кислородом с образованием смеси газообразных продуктов, содержащей монооксид углерода и водород. В данном документе, кроме того, указано, что эти газообразные продукты могут использоваться в качестве синтез-газа, газообразного топлива или источника водорода для различных целей. В соответствии с этим способом подаваемую тяжелую нефть вводят в поток пара и формируют из образующейся смеси поток с высокой турбулентностью. В патенте в мольных процентах в пересчете на сухую массу приведены различные количества монооксида углерода, диоксида углерода, водорода, азота, метана и, совместно, сернистого карбонила и сероводорода. В данном патенте не ставится цель получения наряду с газообразными продуктами сажи, а также не используется ступенчатый реактор.
В патенте США № 2987386 описан способ производства монооксида углерода и водорода из ископаемого топлива в ходе реакции с кислородом. Продукт, получаемый этим способом, состоит, по существу, из монооксида углерода и водорода и содержит относительно небольшие количества водяного пара, диоксида углерода и механические примеси углеродных материалов, которые могут представлять собой частицы очень чистого углерода, пригодные для использования в виде сажи. Захваченный углерод может быть извлечен из газообразных продуктов путем промывки охлажденного синтез-газа водой. В данном документе также не преследуется цель получения или извлечения существенных количеств сажи. Кроме того, в этом способе не используется ступенчатый реактор. Также не предпринимаются меры по регулированию количества или удалению серы.
Патент США № 2564736 относится к способу производства сажи. В частности, в данном патенте описывается сжигание потоков природного газа и кислорода в отсутствие воздуха и сообщается об увеличении выхода сажи и производстве ценного газообразного продукта. В патенте описано использование синтеза Фишера-Тропша, в соответствии с которым газообразную смесь монооксида углерода и водорода пропускают над катализатором при соответствующих условиях по температуре и давлению с получением углеводородов, относящихся к жидкому топливу. В этом способе используется печь для производства сажи, в которую подают природный газ и кислород. Частью этого способа являются описываемая в патенте рециркуляция значительной части остаточного газа и смешивание его с кислородом с образованием смеси разбавленного кислорода, пригодной для сжигания вместе с природным газом. В патенте сообщается, что повторное введение монооксида углерода и водорода в смеси с кислородом в зону горения оказывает положительное влияние на подавление некоторых реакций разложения углерода. В отличие от способа, изложенного в патенте '736, в способе, соответствующем настоящему изобретению, рециркуляция остаточного газа, предпочтительно, не осуществляется. Подобный способ изложен в патенте США № 2672402.
Патент США № 2731328 относится к способу производства сажи и в одном из вариантов осуществления включает производство сажи из газа, содержащего монооксид углерода. В частности, низкосортный углеродный материал сжигают при высокой температуре в присутствии свободного кислорода с получением в качестве продукта горения монооксида углерода. Этот продукт затем резко охлаждают и приводят в соприкосновение с твердым жаростойким материалом в конверсионной камере с образованием сажи и, в качестве побочного продукта, диоксида углерода; в несколько меньшей степени - с образованием сажи и, в качестве побочного продукта, воды.
Таким образом, несмотря на предпринятые попытки получения газообразных продуктов отдельно или наряду с углеродным материалом, таким как сажа, оказалось сложным разработать эффективный способ получения значительных количеств сажи одновременно со значительными количествами водорода или водорода и монооксида углерода и удаления серы из этих газов. Кроме того, эти попытки не были направлены на комбинирование получения сажи и газообразного водорода в количестве, достаточном для поставки потребителю газообразного водорода, такому как нефтеперерабатывающий завод, при получении ощутимого количества сажи. Кроме того, предшествующие попытки не приводили к производству разнообразных марок сажи.
Таким образом, ранее, по существу, был выбор между концентрацией на производстве необходимого количества сажи при получении менее чем необходимого количества водорода или синтез-газа, либо, напротив, на производстве именно синтез-газа в нужном количестве при получении менее чем необходимого количества сажи.
Сущность изобретения
Отличительным признаком настоящего изобретения является преодоление одного или более из выявленных недостатков.
Другим отличительным признаком настоящего изобретения является обеспечение способа производства пригодного для использования газообразного водорода или, по выбору, газообразных водорода и монооксида углерода наряду с приемлемым количеством качественной сажи.
Другим отличительным признаком настоящего изобретения является обеспечение комбинированной установки, включающей установки по производству сажи и нефтепереработке.
Другим отличительным признаком настоящего изобретения является обеспечение в значительной степени экологически безопасного функционирования, для которого характерен существенно сниженный уровень выброса газов в окружающую среду, включая выбросы серы.
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут изложены далее, частично в нижеследующем описании и частично станут очевидны из описания или при реализации настоящего изобретения. Цели и другие преимущества настоящего изобретения достигаются посредством элементов и комбинаций, особым образом указанных в описании и формуле изобретения.
В свете достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целями настоящего изобретения, как подробно описано далее, настоящее изобретение относится к способу производства, по меньшей мере, одного газа и сажи. Этот газ содержит, по меньшей мере, газообразный водород. Указанный способ включает превращение, по меньшей мере, части, по меньшей мере, одного исходного углеводородного материала в сажу в реакторе в присутствии газообразных продуктов сгорания, полученных путем сжигания, по меньшей мере, одного вида топлива в газе, содержащем, по меньшей мере, кислород. Этот вид топлива может являться частью исходного углеводородного материала и/или представлять собой отдельный источник топлива. Сажа присутствует в потоке продуктов, а поток продуктов содержит сажу, одну или более примесей, газообразный водород и газообразный СО. Указанные примеси могут включать серосодержащие материалы, азотсодержащие материалы или и то, и другое. В соответствии с данным способом содержащий кислород газ может представлять собой чистый кислород или по большей части состоять из кислорода. Данный способ, кроме того, включает удаление практически всей сажи из потока продуктов и удаление из потока продуктов, по меньшей мере, части примесей. Данный способ может включать необязательные стадии, такие как превращение, по меньшей мере, части газообразного СО, содержащегося в потоке продуктов, в СО2, например, путем осуществления реакции сдвига, в результате которой также образуется газообразный водород, что соответствует предпочтительным вариантам осуществления изобретения. Данный способ может, кроме того, дополнительно и необязательно включать передачу потока продуктов, содержащего, главным образом, газообразный водород отдельно или в смеси с СО, на другую технологическую установку для использования в качестве топлива или сырья для химических процессов. Указанная технологическая установка может включать нефтеперерабатывающую установку.
Настоящее изобретение также относится к способу производства газообразного водорода или газообразного водорода наряду с монооксидом углерода. Этот способ включает подачу кислорода и, по меньшей мере, одного вида топлива в реактор, например ступенчатый реактор, для получения потока горячих газообразных продуктов горения. В поток горячих газообразных продуктов горения вводят, по меньшей мере, один исходный углеводородный материал с целью получения потока продуктов, содержащего сажу, СО, Н2 и серосодержащий материал. Данный способ, кроме того, включает извлечение сажи из потока продуктов, а также удаление из этого потока серосодержащего материала. Данный способ может, кроме того, включать введение в оставшуюся часть потока продуктов пара и удаление СО2 с целью получения в значительной степени чистого газообразного Н2. Данный способ может быть осуществлен с отведением какой-либо части потока продукта и введением ее в поток горячих газообразных продуктов горения, или в поток топлива, или в поток кислорода или без такого отведения. В результате осуществления данного способа, предпочтительно, образуется поток продуктов, который после удаления серосодержащего материала содержит очень небольшое количество серы.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к комбинированной установке, которая включает установку по производству сажи и нефтеперерабатывающую установку, где установка по производству сажи, в свою очередь, включает реактор для получения сажи, такой как ступенчатый реактор для получения сажи, и средства извлечения сажи из потока продуктов, средства для удаления серы из потока продуктов, средства для подачи в поток продуктов пара, необязательно имеющиеся средства для извлечения СО2, средства для передачи газообразного Н2 на нефтеперерабатывающую установку. Предпочтительно, конструкция указанной комбинированной установки предусматривает трубопроводное соединение с нефтеперерабатывающим заводом или другим потребителем газообразного водорода.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к саже, производимой по способу, являющемуся объектом настоящего изобретения.
Следует понимать, что и вышеизложенное общее описание, и приводимое ниже подробное описание носят иллюстративный и пояснительный характер и предназначены для разъяснения настоящего изобретения, изложенного в формуле изобретения.
Прилагаемый чертеж, являющийся составной и неотъемлемой частью настоящего изобретения, иллюстрирует различные варианты его осуществления и, вместе с описанием, служит для пояснения принципов настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
На чертеже представлена блок-схема одного варианта осуществления предпочтительного способа, соответствующего настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу производства газообразного водорода или газообразного водорода в смеси с монооксидом углерода или другими газами, что особенно удобно для использования на нефтеперерабатывающем заводе или другими потребителями водорода или синтез-газа. Благодаря настоящему изобретению открывается возможность производства применимых количеств сажи наряду с применимыми количествами газообразного водорода или смеси газообразного водорода и монооксида углерода. Качество сажи, как и качество газообразного водорода как такового или в смеси с монооксидом углерода, предпочтительно, также является коммерчески приемлемым. Способ, являющийся объектом настоящего изобретения, дает возможность сочетать производство сажи и газообразного водорода и при этом является приемлемым с экологической точки зрения, поскольку позволяет существенно снизить выбросы, такие как выбросы остаточных газов, а также выбросы серы и/или азота, например, там, где осуществляется данный способ. Кроме того, способ, являющийся объектом настоящего изобретения, позволяет экономически эффективно использовать комбинированную установку, исключая образование отходов.
В одном или более способов, являющихся объектом настоящего изобретения, сажа, отдельно или наряду с одним или более газом, таким как синтез-газ, газообразный водород, монооксид углерода или их смесь, получаемых, предпочтительно, в пригодных для дальнейшего использования количествах, может быть получена также в применимом количестве. В рамках описания настоящего изобретения под синтез-газом понимаются смеси, по меньшей мере, водорода и монооксида углерода, которые могут быть использованы, например, для синтеза ненасыщенных углеводородов и кислородсодержащих органических жидкостей, например, по принципу синтеза Фишера-Тропша. Указанный синтез-газ может содержать некоторые количества азота, диоксида углерода или их смеси.
Одним из вариантов осуществления настоящего изобретения является способ производства газообразного водорода, каковой способ включает подачу в реактор, такой как ступенчатый реактор, кислорода и, по выбору, по меньшей мере, одного вида топлива с образованием потока горячих газообразных продуктов горения. До, во время и/или после образования потока горячих газообразных продуктов горения вводят, по меньшей мере, один исходный углеводородный материал с целью получения потока продуктов. Этот поток продуктов, предпочтительно, содержит, по меньшей мере, сажу, СО, Н2, а также серосодержащие материалы, такие как Н2S, CS2, SO2, SOx и т.п., или азотсодержащие материалы (например, NOx), или и то, и другое. В соответствии с данным способом сажа затем может быть удалена или извлечена из потока продуктов. Кроме того, из потока продуктов могут быть удалены серосодержащие и/или азотсодержащие материалы. По выбору в оставшуюся часть потока продуктов, который, предпочтительно, состоит, по меньшей мере, из монооксида углерода и Н2 и, в основном, из СО и Н2, могут быть добавлены вода или пар. При взаимодействии с водой или паром, по меньшей мере, часть СО превращается в СО2 с образованием дополнительного количества газообразного водорода. Затем СО2 можно удалить и получить в значительной степени чистый газообразный водород. Данный способ может быть, предпочтительно, осуществлен без отведения какой-либо части потока продукта и введения ее в поток горячих газообразных продуктов горения, или в поток топлива, или в поток кислорода. Другими словами, настоящее изобретение, по выбору, не предусматривает рециркуляцию каких-либо остаточных газов в зону горения или предшествующую ей зону. По выбору часть потока продуктов может быть отведена. Например, от, приблизительно, 1% до, приблизительно, 20% или более или от, приблизительно, 1% до, приблизительно, 10% или от, приблизительно, 1% до, приблизительно, 5% потока продуктов может по выбору быть отведено (указаны объемные проценты).
В одном или более вариантов осуществления настоящее изобретение относится к способу производства, по меньшей мере, одного газа, каковой газ может содержать, по меньшей мере, только газообразный водород или водород в смеси с другими газами. Данный способ включает превращение, по меньшей мере, части (например, от 1 до 90 вес.% или от 10 до 70 вес.%), по меньшей мере, одного исходного углеводородного материала в сажу в реакторе, таком как ступенчатый реактор. Такое превращение в сажу происходит в присутствии газообразных продуктов горения, которые образуются при сжигании, по меньшей мере, одного вида топлива в атмосфере кислородсодержащего газа, так, что, по меньшей мере, часть исходного углеводородного материала превращается в сажу. Указанный газ может представлять собой, в основном, кислород. Указанное топливо может быть частью исходного углеводородного материала и/или представлять собой отдельный источник топлива. Образующаяся сажа присутствует в потоке продуктов. Этот поток продуктов содержит сажу, газообразный водород, необязательно СО и одну или более примесей. Эти примеси могут включать серосодержащие вещества и/или азотсодержащие вещества и/или другие примеси. В процессе горения может по выбору быть использовано топливо. Кроме того, в данном способе образующуюся сажу удаляют, и, как правило, это означает, что удаляется, по существу, вся сажа (например, удаляется, по меньшей мере, 80 вес.% образующейся сажи, например от 80 вес.% до 99 вес.% или более). Кроме того, из потока продуктов также может быть удалена, по меньшей мере, часть примесей.
В качестве варианта данный способ может, кроме того, включать превращение, по меньшей мере, части газообразного СО, присутствующего в потоке продуктов, в СО2. Например, превращение, по меньшей мере, части газообразного СО в СО2 может включать взаимодействие потока продуктов, содержащего газообразный СО, с водой и/или паром, например, в реакторе сдвига. При введении пара, например, в реактор сдвига в нем может присутствовать слой катализатора. В реакторе сдвига СО обычно вступает в реакцию с Н2О с образованием СО2 и газообразного водорода, как правило, в продуктах также присутствует некоторое количество СО. Образовавшийся СО2, в качестве варианта, может быть удален или извлечен и использован в различных целях. Необязательное извлечение СО2 может быть осуществлено путем пропускания потока продуктов, который выходит, например, из реактора сдвига, через, по меньшей мере, один скруббер или, по меньшей мере, один адсорбер с переменным давлением или, по меньшей мере, одну мембрану или любое другое устройство очистки или любое сочетание таких устройств с целью извлечения газообразного СО2 из потока продуктов. В результате одного или более таких процессов может быть удалено, например, по меньшей мере, 50 об.% СО2, по меньшей мере, 75 об.% СО2, по меньшей мере, 90 об.% СО2, по меньшей мере, 95 об.% СО2, присутствующего в потоке продуктов. Например, в результате одного или более таких процессов может быть удалено от, примерно, 60% до, примерно, 98 об.% СО2, присутствующего в потоке продуктов. Преобразование, по меньшей мере, части газообразного СО в СО2 может быть осуществлено перед любой стадией удаления, по меньшей мере, части примесей и/или во время удаления, по меньшей мере, части примесей и/или после стадии удаления, по меньшей мере, части примесей.
Как было указано выше, некоторое количество газообразного СО может оставаться в потоке продуктов после преобразования, по меньшей мере, части газообразного СО, содержащегося в потоке продуктов, в СО2. В качестве варианта настоящий способ может, кроме того, включать удаление, по меньшей мере, части газообразного СО из потока продуктов. Это может быть осуществлено, например, путем пропускания потока продуктов через, по меньшей мере, один адсорбер с переменным давлением и/или другое устройство очистки. Кроме того, на этой стадии при удалении оставшейся части газообразного СО с использованием, например, по меньшей мере, одного адсорбера с переменным давлением, может быть удалена, по меньшей мере, часть метана, азота или их смеси, которые могут присутствовать в потоке продуктов в качестве примесей. В качестве варианта удаляемый газообразный СО может быть рециркулирован или направлен на повторную обработку в реактор сдвига для превращения дополнительного количества газообразного СО в СО2 и дополнительное количество газообразного водорода, который может быть присоединен к потоку продуктов. В результате удаления различными способами газообразного СО его количество, оставшееся в потоке продуктов после всех стадий очистки, может составлять менее 10 об.%, менее 50 об.% или менее 25 об.%, менее 1 об.% или менее 500 частей на миллион.
Реактор, используемый в контексте настоящего способа для преобразования, по меньшей мере, части исходного углеводородного материала в сажу и получения потока продуктов, содержащего газообразный водород, может относиться к различным типам реакторов для получения сажи. Например, это может быть ступенчатый реактор. Кроме того, в качестве варианта исходный углеводородный материал может подаваться в реактор поэтапно. Исходный углеводородный материал может также, например, содержать основной исходный углеводородный материал и один или более дополнительных исходных углеводородных материалов. В этом случае, по меньшей мере, часть (например, от 1 до 90 вес.%) основного исходного углеводородного материала превращается в сажу ниже по ходу технологического потока от места подачи в реактор одного или более дополнительных исходных углеводородных материалов. При этом, по меньшей мере, часть дополнительных исходных углеводородных материалов может быть или может не быть, по выбору, превращена в сажу. В способе, являющемся объектом настоящего изобретения, в качестве варианта количество серы в исходном углеводородном материале может составлять, по меньшей мере, 4 вес.% по отношению к весу исходного углеводородного материала. Количество серы может составлять от, приблизительно, 0,05% до, приблизительно, 5 вес.% от веса исходного углеводородного материала. Настоящее изобретение благодаря применению различных методов обработки предусматривает возможность использования исходного углеводородного материала со значительно более высоким содержанием серы, чем при обычном способе получения сажи. Настоящее изобретение предусматривает возможность удаления серы различными методами, включая образование сажи и обработку потока продуктов различными методами очистки и разделения, например при помощи скрубберов, способных удалять серу, и, следовательно, пригодно для использования исходного углеводородного материала с высоким содержанием серы, например, от, приблизительно 4% до, приблизительно, 10% или выше по отношению к весу исходного углеводородного материала. В качестве варианта также может быть использован исходный углеводородный материал с низким содержанием серы, например, от, приблизительно, 0,1% до 5% или ниже по отношению к весу исходного углеводородного материала. В качестве варианта способа, являющегося объектом настоящего изобретения, топливо и кислород могут присутствовать в количествах, соответствующих отношению химических эквивалентов топлива/кислорода от, приблизительно, 0 до, приблизительно, 2. В качестве варианта молярное отношение количеств водорода и углерода в исходном углеводородном материале может составлять от 0,5 до 3,5. В качестве другого варианта способы, являющиеся объектами настоящего изобретения, могут быть осуществлены без рециркуляции потока продуктов в реактор в зону образования сажи или выше нее.
В качестве варианта способы, являющиеся объектами настоящего изобретения, могут включать введение в реактор выше зоны образования сажи или в эту зону, по меньшей мере, одного вида топлива. Это топливо может содержать или, в основном, представлять собой природный газ, хотя могут быть использованы и другие виды топлива, по отдельности или в сочетании. В соответствии с настоящим изобретением количество, в объемных процентах, производимого газообразного водорода и долю производимой сажи в потоке продуктов можно регулировать различными способами. Например, путем изменения вида исходного углеводородного материала, вида топлива, когда оно используется, доли топлива, когда оно используется, доли О2 в исходном углеводородном материале, относительных скоростей подачи кислорода, топлива и исходного углеводородного материала, температуры подаваемых газов, температуры исходного углеводородного материала, стехиометрической полноты горения, стехиометрического отношения углерода и водорода в исходном углеводородном материале или их сочетания можно регулировать отношение образующихся в результате количеств сажи и газообразного водорода.
Указанный реактор может представлять собой ступенчатый или многоступенчатый, например двух- или трехступенчатый реактор. Реактор может представлять собой реактор с водяным охлаждением. Реактор может представлять собой такой реактор для получения сажи, как описанный в патенте США № 5190739, который полностью включается в описание настоящего изобретения и составляет часть настоящей заявки. Термин «ступенчатый» относится к способу, осуществляемому в реакторе, где ступень 1 представляет собой горелку, пригодную для получения чистых горячих газообразных продуктов горения, практически не содержащих твердый углерод. Ступень 2 представляет собой зону, в которой исходный материал вводится в поток горячего газа, полученный на 1 ступени, и ступень 3 представляет собой реактор, в котором происходит образование сажи и на выходе из которого дым может быть подвергнут резкому охлаждению. Когда используется термин «многоступенчатый», это обычно относится к подаче исходного материала в нескольких местах, и для описания многоступенчатого процесса используются следующие термины: втягиваемый распределитель, насос для подкачки топлива, двойное сопряжение, введение исходного материала через границу сходящегося потока, а также через границу сужения. Термины «зона», «зонированный» могут быть синонимами слова «ступенчатый». Способ, являющийся объектом настоящего изобретения, может быть ступенчатым или, по выбору, многоступенчатым. В контексте настоящей заявки при любом типе реактора для получения потока горячих газообразных продуктов горения используется кислород и, предпочтительно, по меньшей мере, один вид топлива. Что касается кислорода, он, предпочтительно, является чистым кислородом или кислородом высокой степени очистки. Например, степень чистоты кислорода может составлять, по меньшей мере, 90% или, по меньшей мере, 95 об.% и, более предпочтительно, по меньшей мере, 99%, например, 99,5 об.% или чище. По меньшей мере, в одном варианте осуществления настоящего изобретения, содержание азота в используемом кислороде, предпочтительно, ниже 5 об.% всего кислородсодержащего газа и, более предпочтительно, менее 1 об.%, еще более предпочтительно, менее 0,5 об.%, например от, приблизительно, 0,05% до, приблизительно, 0,5 об.% относительно общего объема газа. Что касается топлива, оно может представлять собой жидкое топливо. Это топливо может находиться в газовой, паровой или жидкой фазе, включая, кроме прочего, природный газ, водород, монооксид углерода, метан, ацетилен, спирты, керосин и т.п. Однако предпочтительно использовать топливо с высоким содержанием углеродсодержащих компонентов и, в особенности, углеводородов. Например, превосходным топливом являются потоки, обогащенные метаном, такие как природный газ, модифицированный или обогащенный природный газ, а также другие потоки, содержащие большое количество углеводородов, такие как различные углеводородсодержащие газы и жидкости и побочные продукты нефтепереработки, включая фракции этана, пропана, бутана и пентана, мазут и т.п. Наиболее предпочтительно использовать природный газ. Подаваемый кислород может быть предварительно нагрет до температуры, например, 1000°F или менее.
Поток горячих газов может перемещаться со средней скоростью, более 30,5 м/с. Разность давлений между камерой сгорания и реакционной камерой может составлять, по меньшей мере, 6,9 кПа, например от, приблизительно, 10,3 кПа до 68,9 кПа. Горячие газообразные продукты горения обычно могут быть намного горячее, чем традиционно используемые. Например, температура потока горячих газообразных продуктов горения до введения исходного углеводородного материала составляет от, приблизительно, 2500°F до, приблизительно, 5500°F и, в особенности, от, приблизительно, 4000°F до, приблизительно, 5000°F. Эти горячие газы могут перемещаться в направлении технологического потока с ускорением, создаваемым введением этих газов в закрытую зону подачи исходного материала небольшого диаметра, которая, при необходимости, может быть конической или иметь форму известного сопла трубки Вентури. На этой стадии, которая может считаться второй ступенью, в поток горячих газообразных продуктов горения может быть введен исходный углеводородный материал. Исходный материал может быть введен в любой точке после той, где завершается горение, соответствующее первой ступени. Исходный углеводородный материал может быть введен в поток горячих газообразных продуктов горения при достаточно высоком давлении для обеспечения необходимого проникновения, что гарантирует высокую степень перемешивания горячих газообразных продуктов горения и исходного углеводородного материала. Подходящим исходным углеводородным материалом, который легко испаряется в условиях данной реакции, являются ненасыщенные углеводороды, такие как ацетилен, олефины, такие как этилен, пропилен, бутилены; ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол и ксилол; некоторые насыщенные углеводороды и другие углеводороды, такие как керосины, нафталины, терпены, этилированный гудрон, циклические ароматические соединения, остатки каталитического крекинга, битумы и т.п. Исходный материал может быть введен, по существу, трансверсально от внешнего края потока горячих газообразных продуктов горения в виде множества когерентных или распыленных потоков, проникающих во внутреннюю часть потока горячих газообразных продуктов горения. В качестве альтернативы исходный материал может быть введен, по существу, аксиально или трансверсально от внутренней части потока горячих газообразных продуктов горения в виде одного или множества когерентных или распыленных потоков. Исходный углеводородный материал может быть введен в виде потоков жидкости путем нагнетания жидкого исходного материала через множество отверстий диаметром от 0,05 см до, приблизительно, 0,5 см под давлением, достаточным для достижения необходимого проникновения или распыления. Количество используемого исходного материала можно регулировать в зависимости от количества используемых топлива и кислорода с тем, чтобы в итоге сгорание с образованием углерода происходило, в целом, на, приблизительно, от 15% до 40%, предпочтительно, от, приблизительно, 20% до, приблизительно, 25%.
Третья ступень многоступенчатого реактора может представлять собой реакционную зону, обеспечивающую достаточное для осуществления реакции образования углерода время пребывания реагентов так, чтобы в результате образовывался поток продуктов, содержащий сажу, монооксид углерода, газообразный водород и серосодержащие и/или азотсодержащие материалы. Этот поток продуктов формируется до тех пор, пока реакцию не прекращают путем резкого охлаждения. В каждом частном случае время пребывания может определяться конкретными условиями и необходимыми параметрами сажи. В настоящем способе время пребывания может изменяться от 1 м/с или менее до, приблизительно, 500 м/с или более. Соответственно, после того как реакция образования углерода протекала заданное время, ее прекращают, например, путем распыления закалочной жидкости, такой как вода, через, по меньшей мере, одно распылительное сопло. Горячие отходящие газы или поток продуктов, содержащий находящуюся во взвешенном состоянии сажу, затем могут поступать далее для проведения обычных операций охлаждения, разделения и сбора сажи. Отделение сажи от потока газов легко осуществляется традиционными способами, такими как осаждение, обработка на циклонном сепараторе, рукавном фильтре, или их сочетанием.
В способе, являющемся объектом настоящего изобретения, начальное отношение химических эквивалентов топлива/кислорода может составлять от, приблизительно, 0 до, приблизительно, 2, например от, приблизительно, 1 до, приблизительно, 0,8.
В качестве варианта поток продуктов может содержать, главным образом или по большей части, газообразный водород. Это достигается, как описано выше, путем удаления СО, например превращения, по меньшей мере, части СО в СО2 и газообразный водород в результате использования реактора сдвига или другими средствами. Кроме того, такие примеси, как серосодержащие и/или азотсодержащие материалы, и/или другие примеси удаляют при помощи скрубберов, адсорберов с переменным давлением, мембран и т.п. с тем, чтобы получить газ, состоящий, главным образом, из водорода. Как будет более подробно описано ниже, на этой стадии степень чистоты газообразного водорода в потоке продуктов может составлять, по меньшей мере, 90 об.%. Как указано выше, газообразный водород можно и далее очищать путем пропускания потока продуктов, содержащего, главным образом, водород, через, по меньшей мере, один или более адсорбер с переменным давлением или одну или более мембрану или другие устройства для очистки и разделения или их сочетание. В одном из вариантов осуществления изобретения поток продуктов до удаления сажи может содержать, по меньшей мере, Н2 и СО, каковые Н2 и СО могут присутствовать в молярном отношении от, приблизительно, 0,5 до 2 или от 2 (или более 2) до, приблизительно, 3,5.
В соответствии с настоящим способом из потока продуктов могут быть удалены различные примеси или их часть. Удаление примесей может производиться на любой ступени. Например, удаление примесей может производиться до удаления сажи и/или после удаления сажи и/или до необязательного использования реактора сдвига для превращения СО в СО2 и газообразный водород и/или после осуществления реакции сдвига. В контексте настоящего изобретения к примесям обычно относят, кроме прочего, серосодержащие материалы, метан, азотсодержащие материалы, ацетилен и другие углеводороды. Примеры примесей включают NOx (например, оксиды азота), H2S, CS2, SO2, SOx (например, оксиды серы) и т.п. Часть примесей может быть удалена из потока продуктов, например, путем его пропускания через один или более скрубберов и/или другие устройства, пригодные для удаления таких примесей. После пропускания потока продуктов через один или более скрубберов и/или другие устройства количество серы в потоке продуктов в пересчете на элементарную серу может составлять, например, 100 частей на миллион или менее. Предпочтительно, количество серы в потоке продуктов после его формирования и удаления из него серосодержащих материалов составляет, приблизительно, 100 частей на миллион или менее, более предпочтительно, 10 частей на миллион или менее, как, например, от, приблизительно, 1 части на миллион до, приблизительно, 50 частей на миллион или от, приблизительно, 5 частей на миллион до, приблизительно, 10 частей на миллион. Удаление серы может быть осуществлено любыми средствами, такими как обычный скруббер, пригодный для удаления серосодержащих веществ.
Кроме того, в результате использования различных упомянутых методов очистки после такой обработки общее содержание примесей, не включая Н2О, в потоке продуктов в пересчете на сухой вес может составлять 5% или менее, 1% или менее, как, например, от 100 частей на миллион до 1% (где примесь - это любой материал, который не является Н2, СО, СО2 или Н2О).
В качестве варианта реализация способа, являющегося объектом настоящего изобретения, может сопровождаться выбросом в атмосферу в месте расположения реактора газообразных веществ с содержанием серы в виде газообразных веществ (или серосодержащих веществ (например, SOx, H2S, SO2)) менее 5 вес.% относительно общего количества подаваемой серы (например, элементарной серы). В качестве варианта выброс газообразных серосодержащих веществ может составлять менее 10 вес.% или менее 20 вес.%, где весовые проценты также берутся относительно общего количества подаваемой серы. Количество указанных газообразных серосодержащих веществ может составлять от 0,5 вес.% до 10 вес.% относительно общего количества подаваемой серы.
В качестве варианта реализация настоящего способа может сопровождаться выбросом газообразных углеродсодержащих веществ (таких как СОх (например, углеродсодержащие оксиды)), где реализация настоящего способа приводит к выбросу в атмосферу в месте расположения реактора газообразных углеродсодержащих веществ в количестве менее 10 вес.%, или менее 20 вес.%, или менее 30 вес.% относительно общего количества подаваемого углерода (например, элементарного углерода). Количество указанных газообразных углеродсодержащих веществ может составлять от 1 вес.% до 30 вес.% или от 5 вес.% до 25 вес.% относительно общего количества подаваемого углерода.
В качестве варианта реализация настоящего способа может сопровождаться выбросом в атмосферу в месте расположения реактора газообразных веществ с содержанием азота в виде газообразных веществ (или азотсодержащих веществ, таких как NOx) менее 0,01 метрической тонны на метрическую тонну производимой данным способом сажи, или менее 0,1 метрической тонны, или менее 1 метрической тонны на метрическую тонну производимой данным способом сажи. Это количество может составлять от 0,001 метрической тонны до 1 метрической тонны выбрасываемого в виде газообразных веществ азота на метрическую тонну производимой данным способом сажи.
В соответствии с настоящим изобретением в качестве варианта в реакторе может быть получена сажа в количестве более 20 вес.%, более 25 вес.% или более 30 вес.% потока продуктов в пересчете на сухой вес. Это количество может составлять от 20 вес.% до 60 вес.% или более или от 25 вес.% до 50 вес.% потока продуктов в пересчете на сухой вес. Сажа может образовываться в других количествах.
Часть серы, присутствующей в исходном углеводородном материале, может быть удалена результате образования сажи, каковая часть серы затем присутствует в саже. Кроме того, в результате образования сажи может быть удалена часть любого металла, присутствующего в исходном углеводороде, переходящая в сажу. Сажу, получаемую настоящим способом, извлекают различными методами, как, например, кроме прочего, циклонирование, фильтрование и/или промывка содержащего сажу потока продуктов водой.
Кроме того, настоящий способ может включать передачу потока продуктов, из которого удалена сажа и, необязательно, удалены примеси и, необязательно, СО превращен в СО2 и газообразный водород, на другую технологическую установку для использования, например, в качестве топлива или сырья для химических процессов или для других целей. Эта технологическая установка может включать нефтеперерабатывающую установку. В одном из вариантов осуществление настоящего способа производства сажи происходит на предприятии по производству сажи, и поток продуктов после обработки различными описанными выше методами передается для использования на нефтеперерабатывающую установку.
Один или более газов, извлекаемых в ходе осуществления настоящего способа, могут быть использованы или переданы на нефтеперерабатывающую установку или другому потребителю одного или более извлеченных газов, таких как водород, СО, диоксид углерода или любая их смесь. Один или более газ может быть передан по трубопроводу или при помощи других средств. Например, извлеченные газы можно хранить в складских резервуарах или других хранилищах с тем, чтобы затем передавать потребителям в газовой фазе при помощи обычных средств для транспорта газа или в виде жидкой фазы при помощи автомобильных или железнодорожных цистерн и т.п. В предпочтительном варианте технологической установки нефтеперерабатывающий завод или другой пользователь одного или более из указанных газов располагается рядом, так что газы могут быть непосредственно переданы туда по трубопроводу.
В качестве варианта сажа, производимая настоящим способом, может быть извлечена и может представлять собой сажу, соответствующую техническим условиям ASTM (Американского общества специалистов по испытаниям и материалам), особенно в части параметров структуры и/или удельной поверхности.
В соответствии с настоящим изобретением Н2 и СО могут присутствовать в потоке продуктов до удаления из него сажи в молярном отношении от, приблизительно, 0,5 до, приблизительно, 1 или от, приблизительно, 1 до, приблизительно, 2 или от, приблизительно, 2 до, приблизительно, 3,5. Н2 и СО могут присутствовать в потоке продуктов до удаления из него сажи в других молярных отношениях.
В качестве варианта в контексте настоящего изобретения при использовании одного или более способов, являющихся его объектами, в виде сажи может быть извлечено, по меньшей мере, 20 вес.% всех источников углерода, поданных в реактор. В качестве варианта количество извлеченной сажи может составлять, по меньшей мере, 30% или, по меньшей мере, 50% или, по меньшей мере, 60% или от, приблизительно, 25% до, приблизительно, 70 вес.% всех источников углерода, поданных в реактор.
В соответствии с настоящим изобретением в виде сажи может быть извлечено, по меньшей мере, 15 вес.% углерода, присутствующего в исходном углеводородном материале, например 30 вес.% или, по меньшей мере, 40 вес.% или более углерода, присутствующего в исходном углеводородном материале, может быть извлечено в виде сажи. Например, в виде сажи может быть извлечено от, приблизительно, 15 вес.% до, приблизительно, 65 вес.% углерода, присутствующего в исходном углеводородном материале.
Поток продуктов, после того как он сформировался, предпочтительно содержит небольшое количество азота, такое как 1 вес.% или менее, 5 вес.% или менее или 10 вес.% или менее относительно веса потока продуктов (например, от, приблизительно, 0,1 вес.% до, приблизительно, 1 вес.%). По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения поток продуктов, содержащий сажу, Н2О, СО, СО2 и Н2, включает примеси в количестве 1% или менее, 5% или менее или 10% или менее относительно веса потока продуктов, каковые примеси включают азот и/или другие примеси.
Что касается газов, извлекаемых в ходе реализации способа, являющегося объектом настоящего изобретения, по меньшей мере, в одном варианте его осуществления степень чистоты газообразного водорода составляет, по меньшей мере, 95 об.%, например от, приблизительно, 95% до, приблизительно, 99,99 об.% газообразного водорода. Указанная степень чистоты может быть выше. Степень чистоты извлекаемого газообразного водорода может лежать в пределах от, приблизительно, 98% до 99,99 об%. или от, приблизительно, 99% до, приблизительно, 99,995 об.% или более. Один или более извлекаемый газ, такой как водород или диоксид углерода, может быть подвергнут обработке при помощи любого количества известных методов очистки с целью повышения степени его чистоты.
Методы очистки и/или извлечения, пригодные для извлечения одной или более описанной примеси, включают, кроме прочего, использование скрубберов, слоя катализатора, молекулярных сит, адсорбентов, адсорбции при переменном давлении, адсорберов с переменной температурой, цеолитных адсорбентов, газопоглотительных материалов и/или мембран (например, проницаемых мембран). В качестве примера далее можно привести использование катализаторов, таких как корональный катализатор. Скрубберы, такие как скрубберы с низким и/или высоким давлением, могут использоваться для удаления SOx и/или NOx и других примесей. В них могут быть использованы водные поглотительные растворы, и/или водные регенерируемые жидкости, и/или щелочные растворы, и/или водорастворимые полимерные хелаты и т.п. Возможно использование одного или нескольких скрубберов Вентури, и/или тарельчатых скрубберов, и/или скрубберов обратной диффузии, и/или скрубберов с отбойниками. Указанные газы могут быть очищены путем агломерации, и/или абсорбции, и/или адсорбции. Может быть использован центробежный циклонный сепаратор. Могут быть использованы поглотительные составы, такие как содержащие металлы группы 1А, или их соединения, или полимеры (например, макросетчатые полимеры), или другие соединения. Могут быть использованы адсорберы, такие как адсорбционные колонны и/или каталитические конвертеры. Обычно используются системы мокрой очистки и/или фильтры, такие как углеродные фильтры (с использованием активированного углерода или углерода с пропиткой). Могут быть использованы водяной душ и/или скрубберы сухой или влажной очистки. При осуществлении способа, являющегося объектом настоящего изобретения, может быть использовано любое сочетание указанных устройств, способов и систем. Эти устройства, способы и системы могут быть использованы однократно или многократно в любой последовательности и/или в любой точке процесса. Могут быть использованы способы/устройства, описанные в патентах США № 6464756, 6183542, 5895519, 5484512, 5458748, 4663134, 4379130, 4344920, 4344779, 4223735, 5385689, 6511529 В1, 6482367 В1, 6333015 В1, 5681371, 4249920, 4216001, 4008056, 3976727, 5661987, 5354361, 4983190, 4957523, 4299595, 6527828 В2, 6030591, 5843395, 4910002, 3976451, а эти патенты полностью включаются в настоящее описание путем ссылки.
В одном или более вариантов осуществления изобретения степень чистоты СО2 составляет, по меньшей мере, 95 об.% или более, например от, приблизительно, 95% до, приблизительно, 99,99% СО2 или от, приблизительно, 98% до, приблизительно, 99,995% СО2 и т.п.
В одном или более вариантов осуществления настоящего изобретения количество производимой/извлекаемой сажи относительно количества производимого/извлекаемого газа, такого как газообразный водород и/или диоксид углерода, может быть оптимизировано с точки зрения производительности или экономических соображений. Например, при помощи способа, являющегося объектом настоящего изобретения, могут быть получены различные относительные количества сажи и одного или более газов. Например, сажа может составлять от 20 вес.% до 85 вес.% потока продуктов. Другие диапазоны количества сажи включают от, приблизительно, 30 вес.% до, приблизительно 80 вес.%, от, приблизительно, 40 вес.% до 80 вес.% или от, приблизительно, 50 вес.% до 80 вес.% потока продуктов.
В соответствии с настоящим изобретением благодаря сочетанию образования достаточного количества сажи и достаточного количества газообразного водорода и монооксида углерода может быть значительно снижен выброс серы. Например, большая часть, например от 30 вес.% до, примерно, 60 вес.% серы, первоначально присутствующей в исходном углеводородном материале, может быть удалена при образовании сажи и перейти в состав сажи. Оставшаяся часть серы может быть удалена при помощи методов удаления серы, как было описано выше, или удалена при перегонке, если оставшаяся часть потока продуктов передается на нефтеперерабатывающую установку или пользователю газообразного водорода.
Дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает комбинированную установку, включающую установку по производству сажи и нефтеперерабатывающую установку или установку, потребляющую газообразный водород или синтез-газ. Установка по производству сажи включает реактор для получения сажи, такой как ступенчатый реактор для получения сажи, и средства для извлечения сажи из потока продуктов; средства для удаления серы из потока продуктов; по выбору средства для введения в поток продуктов пара; по выбору средства для удаления СО2; средства для передачи газообразного водорода или синтез-газа, получаемого на установке по производству сажи, на нефтеперерабатывающую или другую установку. Комбинированная установка по выбору может быть спроектирована без рециркуляции какого-либо потока продуктов в ступенчатый реактор для получения сажи.
Что касается средств извлечения сажи из потока продуктов, поток продуктов с целью извлечения сажи может быть, например, промыт жидкостью, такой как вода. Другие методы удаления сажи из потока продуктов включают, кроме прочего, фильтрование пористым материалом.
Что касается средств удаления серы из потока продуктов, как было указано выше, могут быть использованы обычные скрубберы, пригодные для удаления серосодержащих веществ. Что касается обычных средств удаления СО2, подходят обычные скрубберы, пригодные для удаления СО2.
Что касается средств передачи газообразного водорода на нефтеперерабатывающую установку или пользователю газообразного водорода или синтез-газа, для этого может быть использован любой способ или конфигурация трубопровода. Могут быть использованы складские резервуары и т.п.
В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к саже, произведенной описанным выше способом. Способом, являющимся объектом настоящего изобретения, может быть изготовлена сажа практически любого известного типа, например характеризующаяся поглощением DBP от, приблизительно, 30 до, приблизительно, 1000 см3/100 г и удельной поверхностью, определенной по методу ВЕТ, от, приблизительно, 10 до, приблизительно, 1000 м2/г. При помощи способа, являющегося объектом настоящего изобретения, может быть изготовлена сажа, отвечающая любым техническим условиям ASTM. Этот способ позволяет получать даже более структурированную сажу, чем когда-либо ранее при помощи окисления кислородом воздуха в печи.
В контексте настоящего изобретения полученная сажа может иметь различный химический состав. Например, сажа может иметь следующий химический состав:
углерод: 97,3-99,3%
водород: 0,2-0,4%
кислород: 0,2-1,2%
сера: 0,2-1,2%
зола: 0,1-1,0%
летучие вещества: 0,6-1,5%
По меньшей мере, в одном варианте осуществления настоящего изобретения может быть получена сажа марок N-серии по ASTM D 1765. Например, полученная способом, являющимся объектом настоящего изобретения, сажа может соответствовать маркам N100, N200, N300, N500, N700 или N990. В частности, примеры сажи, которая может быть получена способом, являющимся объектом настоящего изобретения, включают N110, N121, N220, N231, N234, N299, N326, N330, N339, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N650, N660, N683, N762, N765, N774, N990 и т.п., которые имеют стандартные соответствующие этим маркам сажи по ASTM свойства по поглощению йода, поглощению DBP, удельной поверхности по СТАВ, удельной поверхности по азоту, красящей способности и т.п. В контексте настоящего изобретения поглощение йода определяется методом ASTM D 1510, удельная поверхность по азоту - ASTM D 3037, удельная поверхность по СТАВ - ASTM D 3765, поглощение DBP - ASTM D 2414, поглощение 24М4-DBP - ASTM D 3493, красящая способность - ASTM D 3265, содержание летучих веществ - ASTM D 1620, содержание экстрактивных веществ - ASTM D 3392, зольность - ASTM D 1506, содержание серы - ASTM D 1619.
В контексте настоящего изобретения сажа, которая может быть изготовлена данным способом, может представлять собой сажу, обработанную кремнием, сажу, покрытую кремнием, сажу, обработанную металлом и т.п., как описано в патентах США № 6709506, 6686409, 6364944, 6197274, 6150453, 6028137, 5977213, 5948835, 5877238, которые полностью включаются в настоящее описание путем ссылки.
Сажа, получаемая в соответствии с настоящим изобретением, может быть использована в традиционных целях, например в качестве наполнителя, армирующего наполнителя и/или пигмента, и может применяться при производстве эластомеров, тонеров, чернил, полимеров, пластмасс и т.п.
Благодаря настоящему изобретению, принимая во внимание использование комбинированной установки, серьезно снижаются общий выброс СО2, а также выбросы серы. Практически все выбросы могут быть существенно снижены. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает единственную в своем роде экологичную установку, на которой эффективно используются все составляющие процесса.
Содержание всех цитируемых документов полностью включается заявителями в настоящее описание. Кроме того, когда какое-либо количество, концентрация или другие величина или параметр даются в виде диапазона, предпочтительного диапазона или перечня верхних и нижних значений предпочтительной величины, следует понимать, что раскрывающими сущность изобретения являются все диапазоны, образованные любой парой значений верхней границы диапазона или предпочтительной величиной и нижней границы диапазона или предпочтительной величиной, вне зависимости от того, указываются ли эти диапазоны отдельно. Если диапазон задан числовыми значениями, если не указано иное, этот диапазон включает в себя конечные точки и все охватываемые им целые и дробные значения. Объем настоящего изобретения не ограничивается конкретными величинами, указанными при определении какого-либо диапазона.
Если не указано иное, степень чистоты газа и процентные значения соответствуют объемным процентам. Специалистам в данной области из рассмотрения настоящего описания и применения на практике раскрываемого изобретения станут ясны другие варианты его осуществления. Следует понимать, что настоящее описание изобретения и примеры должны рассматриваться только как иллюстрация, а существо и объем настоящего изобретения указаны в следующей ниже формуле изобретения или ее эквивалентах.

Claims (56)

1. Способ производства, по меньшей мере, одного газа, где указанный газ содержит, по меньшей мере, газообразный водород, каковой способ включает:
(а) превращение, по меньшей мере, части, по меньшей мере, одного исходного углеводородного материала в сажу в реакторе для получения сажи в присутствии газообразных продуктов сгорания, полученных путем сжигания какого-либо топлива в газе, состоящем, главным образом, из кислорода и азота, где указанная сажа присутствует в потоке продуктов, а указанный поток продуктов включает сажу, одну или более примесей, газообразный водород и газообразный СО, где указанные примеси включают серосодержащий материал, или азотсодержащий материал, или оба этих материала, где указанное топливо является частью указанного исходного углеводородного материала и/или представляет собой отдельный источник топлива;
(б) удаление из указанного потока продуктов, по существу, всей сажи, причем извлекаемая на стадии (б) сажа представляет собой сажу, удовлетворяющую, по меньшей мере, техническим условиям ASTM на сажу в отношении, по меньшей мере, структуры и удельной поверхности; превращение, по меньшей мере, части указанного газообразного СО, содержащегося в указанном потоке, в СO2;
(в) удаление из указанного потока продуктов, по меньшей мере, части примесей, включающих азот, передачу указанного потока продуктов после стадии (в) на другую технологическую установку для использования в качестве топлива или химического сырья, причем указанный поток продуктов содержит 1 вес.% или менее азота, и извлечение указанного потока продуктов со стадии (в), причем указанный поток продуктов после указанных превращений и удаления примесей содержит газообразный водород в количестве от, приблизительно, 90 до, приблизительно, 99,99% объема указанного потока продуктов.
2. Способ по п.1, в котором указанное превращение, по меньшей мере, части указанного газообразного СО в СO2 включает взаимодействие указанного потока продуктов, содержащего указанный СО, с водой или паром в реакторе сдвига с образованием в указанном потоке продуктов дополнительного газообразного водорода и СO2.
3. Способ по п.1, дополнительно включающий удаление, в основном, и, по выбору, извлечение указанного СO2.
4. Способ по п.3, в котором указанное удаление, в основном, указанного СO2 включает удаление СO2 путем обработки указанного потока продуктов, содержащего СO2, при помощи, по меньшей мере, одного скруббера, или, по меньшей мере, одного адсорбера с переменным давлением, или, по меньшей мере, одной мембраны, или одного или более скруббера, или одного или более поглощающего материала, или любого их сочетания.
5. Способ по п.2, в котором указанный газообразный водород очищают путем пропускания указанного водорода через один или более адсорбер с переменным давлением, или одну или более мембрану, или их сочетание.
6. Способ по п.1, в котором указанный способ осуществляется без рециркуляции указанного потока продуктов в указанный реактор на стадии (а).
7. Способ по п.1, в котором указанный, по меньшей мере, один исходный углеводородный материал содержит основной исходный углеводородный материал и, по меньшей мере, один дополнительный исходный углеводородный материал, где, по меньшей мере, часть указанного основного исходного углеводородного материала превращается в сажу ниже по ходу технологического потока от места подачи в указанный реактор указанного дополнительного исходного углеводородного материала.
8. Способ по п.1, в котором указанный реактор является ступенчатым реактором.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий поэтапное введение указанного исходного углеводородного материала в указанный реактор.
10. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, 20 вес.% всех источников углерода, введенных в указанный реактор, извлекают в виде сажи.
11. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, 30 вес.% всех источников углерода, введенных в указанный реактор, извлекают в виде сажи.
12. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, 50 вес.% всех источников углерода, введенных в указанный реактор, извлекают в виде сажи.
13. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, 60 вес.% всех источников углерода, введенных в указанный реактор, извлекают в виде сажи.
14. Способ по п.1, в котором от 25 до, приблизительно, 70 вес.% всех источников углерода, введенных в указанный реактор, извлекают в виде сажи.
15. Способ по п.1, дополнительно включающий введение, по меньшей мере, одного вида топлива в указанный реактор выше зоны образования сажи или в эту зону.
16. Способ по п.15, в котором указанное топливо содержит природный газ.
17. Способ по п.1, в котором указанное удаление из указанного потока продуктов, по меньшей мере, части примесей включает пропускание указанного потока продуктов через, по меньшей мере, один скруббер, пригодный для удаления серосодержащих или азотсодержащих веществ, или и тех, и других.
18. Способ по п.17, в котором в указанном потоке продуктов после пропускания указанного потока продуктов через, по меньшей мере, один скруббер, пригодный для удаления серосодержащих веществ, количество серы составляет 100 млн-1 или меньше.
19. Способ по п.1, в котором объемная доля указанного газообразного водорода и весовая доля сажи в указанном потоке продуктов регулируются путем изменения вида исходного углеводородного материала, вида топлива, когда оно используется, соотношения количеств кислорода и топлива, когда оно используется, соотношения количеств О2 и исходного углеводородного материала, температуры подаваемых газов, температуры указанного исходного углеводородного материала, стехиометрической полноты горения, стехиометрического отношения углерода и водорода в указанном исходном углеводородном материале, относительных скоростей подачи кислорода, топлива и исходного углеводородного материала или их сочетания.
20. Способ по п.1, в котором указанное превращение, по меньшей мере, части указанного газообразного СО в СО2 происходит до указанного удаления, по меньшей мере, части указанных примесей.
21. Способ по п.1, в котором указанное превращение, по меньшей мере, части указанного газообразного СО в СО2 происходит во время и/или после указанного удаления, по меньшей мере, части указанных примесей.
22. Способ по п.1, в котором некоторое количество газообразного СО остается в указанном потоке продуктов после превращения, по меньшей мере, части указанного СО, содержащегося в указанном потоке продуктов, в СO2, и указанный способ, кроме того, включает удаление из указанного потока продуктов, по меньшей мере, части оставшегося газообразного СО.
23. Способ по п.22, в котором указанное удаление части указанного газообразного СО включает пропускание указанного потока продуктов через, по меньшей мере, один адсорбер с переменным давлением.
24. Способ по п.23, в котором при указанном удалении газообразного СО при помощи, по меньшей мере, одного адсорбера с переменным давлением удаляется, по меньшей мере, часть метана, азота или их смеси, присутствующие в указанном потоке продуктов в качестве примесей.
25. Способ по п.23, в котором указанный удаляемый газообразный СО рециркулируют или подвергают повторной обработке в реакторе сдвига с целью превращения дополнительной части указанного СО в СО2.
26. Способ по п.1, в котором степень чистоты указанного кислорода составляет, по меньшей мере, 90 вес.%.
27. Способ по п.1, в котором содержание указанных примесей, исключая Н2О, в пересчете на сухой материал составляет 1% или менее.
28. Способ по п.1, в котором содержание указанных примесей, исключая Н2О, в пересчете на сухой материал составляет 5% или менее.
29. Способ по п.1, в котором температура горения в указанном реакторе составляет от, приблизительно, 2500 до, приблизительно, 5500°F.
30. Способ по п.1, в котором температура горения в указанном реакторе составляет от, приблизительно, 4000 до, приблизительно, 5000°F.
31. Способ по п.1, в котором содержание серы в указанном исходном углеводородном материале составляет, по меньшей мере, 4% веса указанного исходного углеводородного материала.
32. Способ по п.1, в котором содержание серы в указанном исходном углеводородном материале составляет от, приблизительно, 0,1 до, приблизительно, 5% веса указанного исходного углеводородного материала.
33. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием серы в виде газообразных веществ менее 5 вес.% относительно общего количества подаваемой в процесс серы.
34. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием серы в виде газообразных веществ менее 10 вес.% относительно общего количества подаваемой в процесс серы.
35. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием серы в виде газообразных веществ менее 20 вес.% относительно общего количества подаваемой в процесс серы.
36. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием азота в виде газообразных веществ менее 0,01 метрической тонны на одну метрическую тонну производимой сажи.
37. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием углерода в виде газообразных веществ менее 10 вес.% относительно общего количества подаваемого в процесс углерода.
38. Способ по п.1, в котором в реакторе образуется сажа в количестве более 20% веса потока продуктов в пересчете на сухой материал.
39. Способ по п.1, в котором в реакторе образуется сажа в количестве более 25% веса потока продуктов в пересчете на сухой материал.
40. Способ по п.1, в котором указанное топливо и указанный кислород присутствуют в эквивалентном отношении топливо/кислород от, приблизительно, 0 до, приблизительно, 2.
41. Способ по п.1, в котором часть серы, присутствующей в указанном исходном углеводородном материале, удаляется при образовании указанной сажи, так как переходит в указанную сажу.
42. Способ по п.1, в котором часть металла, присутствующего в указанном исходном углеводородном материале, удаляется при образовании указанной сажи, так как переходит в указанную сажу.
43. Способ по п.1, в котором извлечение указанной сажи осуществляется при помощи циклона, или фильтрования, и/или промывки водой указанного потока продуктов, содержащего сажу.
44. Способ по п.1, в котором указанная технологическая установка включает нефтеперерабатывающую установку.
45. Способ по п.42, в котором процесс образования указанной сажи, присутствующей в потоке продуктов, происходит на установке по производству сажи, и указанный поток продуктов после стадии (в) передают на нефтеперерабатывающую установку.
46. Способ по п.2, в котором указанный пар вводят при наличии слоя катализатора.
47. Способ по п.1, в котором указанный поток продуктов содержит, по меньшей мере, Н2 и СО, каковые Н2 и СО присутствуют в указанном потоке продуктов до удаления указанной сажи в молярном отношении от, приблизительно, 0,5 до 2.
48. Способ по п.1, в котором указанный поток продуктов содержит, по меньшей мере, H2 и СО, указанные Н2 и СО присутствуют в указанном потоке продуктов до удаления указанной сажи в молярном отношении от 2 до, приблизительно, 3,5.
49. Способ по п.1, в котором молярное отношение количества водорода и углерода в указанном исходном углеводородном материале составляет от 0,5 до 3,5.
50. Способ по п.3, в котором степень чистоты извлекаемого CO2 составляет от, приблизительно, 90 до, приблизительно, 99,99%.
51. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием азота в виде газообразных веществ менее 0,1 метрической тонны на одну метрическую тонну производимой сажи.
52. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием азота в виде газообразных веществ менее 1 метрической тонны на одну метрическую тонну производимой сажи.
53. Способ по п.1, в котором в реакторе образуется сажа в количестве более 30% веса потока продуктов в пересчете на сухой материал.
54. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием углерода в виде газообразных веществ менее 20 вес.% относительно общего количества подаваемого в процесс углерода.
55. Способ по п.1, в котором реализация указанного способа сопровождается газообразными выбросами в атмосферу в месте расположения реактора с содержанием углерода в виде газообразных веществ менее 30 вес.% относительно общего количества подаваемого в процесс углерода.
56. Способ производства, по меньшей мере, одного газа, где указанный газ содержит, по меньшей мере, газообразный водород, каковой способ включает:
(а) превращение, по меньшей мере, части, по меньшей мере, одного исходного углеводородного материала в сажу в реакторе в присутствии газообразных продуктов сгорания, полученных путем сжигания какого-либо топлива в газе, состоящем, главным образом, из кислорода, где указанная сажа присутствует в потоке продуктов, а указанный поток продуктов включает сажу, одну или более примесей, газообразный водород и газообразный СО, где указанные примеси включают серосодержащий материал или азотсодержащий материал, или оба этих материала, где указанное топливо является частью указанного исходного углеводородного материала или представляет собой отдельный источник топлива;
(б) удаление из указанного потока продуктов, по существу, всей сажи, причем извлекаемая на стадии (б) сажа представляет собой сажу, удовлетворяющую, по меньшей мере, техническим условиям ASTM на сажу в отношении, по меньшей мере, структуры и удельной поверхности; превращение, по меньшей мере, части указанного газообразного СО, содержащегося в указанном потоке, в СО2, и
(в) удаление из указанного потока продуктов, по меньшей мере, части примесей и извлечение указанного потока продуктов со стадии (в), передачу указанного потока продуктов после стадии (в) на другую технологическую установку для использования в качестве топлива или химического сырья, причем указанный способ осуществляется без рециркуляции указанного потока продуктов в указанный реактор на стадии (а), причем указанный поток продуктов после указанных превращений и удаления примесей содержит газообразный водород в количестве от, приблизительно, 90 до, приблизительно, 99,99% объема указанного потока продуктов.
RU2007140885A 2005-04-06 2006-04-06 Способ производства водорода или синтез-газа RU2393107C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US66875405P 2005-04-06 2005-04-06
US60/668,754 2005-04-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007140885A RU2007140885A (ru) 2009-05-20
RU2393107C2 true RU2393107C2 (ru) 2010-06-27

Family

ID=36968221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007140885A RU2393107C2 (ru) 2005-04-06 2006-04-06 Способ производства водорода или синтез-газа

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7666383B2 (ru)
EP (1) EP1874681A2 (ru)
JP (1) JP5149153B2 (ru)
CN (1) CN101193817B (ru)
AR (1) AR055571A1 (ru)
BR (1) BRPI0610659B1 (ru)
CA (1) CA2603545C (ru)
EG (1) EG25927A (ru)
MX (1) MX2007012436A (ru)
MY (1) MY142221A (ru)
RU (1) RU2393107C2 (ru)
TW (1) TWI354649B (ru)
WO (1) WO2006108124A2 (ru)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY142221A (en) * 2005-04-06 2010-11-15 Cabot Corp Method to produce hydrogen or synthesis gas
WO2009086407A2 (en) 2007-12-28 2009-07-09 Greatpoint Energy, Inc. Steam generating slurry gasifier for the catalytic gasification of a carbonaceous feedstock
US8366795B2 (en) 2008-02-29 2013-02-05 Greatpoint Energy, Inc. Catalytic gasification particulate compositions
US8286901B2 (en) * 2008-02-29 2012-10-16 Greatpoint Energy, Inc. Coal compositions for catalytic gasification
US8297542B2 (en) * 2008-02-29 2012-10-30 Greatpoint Energy, Inc. Coal compositions for catalytic gasification
CN101959996B (zh) * 2008-02-29 2013-10-30 格雷特波因特能源公司 用于气化作用的颗粒状组合物及其制备和连续转化
US20090217575A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Greatpoint Energy, Inc. Biomass Char Compositions for Catalytic Gasification
WO2009111332A2 (en) 2008-02-29 2009-09-11 Greatpoint Energy, Inc. Reduced carbon footprint steam generation processes
CN101983228A (zh) * 2008-04-01 2011-03-02 格雷特波因特能源公司 从气流中除去一氧化碳的酸性变换方法
JP5384649B2 (ja) * 2008-09-19 2014-01-08 グレイトポイント・エナジー・インコーポレイテッド 炭素質フィードストックのガス化のための方法
KR101290477B1 (ko) * 2008-09-19 2013-07-29 그레이트포인트 에너지, 인크. 탄소질 공급원료의 기체화 방법
WO2010033846A2 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Greatpoint Energy, Inc. Char methanation catalyst and its use in gasification processes
CN102272267A (zh) * 2008-12-30 2011-12-07 格雷特波因特能源公司 制备催化的碳质微粒的方法
US8734548B2 (en) * 2008-12-30 2014-05-27 Greatpoint Energy, Inc. Processes for preparing a catalyzed coal particulate
CN104119956B (zh) * 2009-05-13 2016-05-11 格雷特波因特能源公司 含碳原料的加氢甲烷化方法
US8728182B2 (en) * 2009-05-13 2014-05-20 Greatpoint Energy, Inc. Processes for hydromethanation of a carbonaceous feedstock
CA2771578A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-24 Greatpoint Energy, Inc. Processes for hydromethanation of a carbonaceous feedstock
CN102575181B (zh) * 2009-09-16 2016-02-10 格雷特波因特能源公司 集成氢化甲烷化联合循环方法
WO2011034891A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-24 Greatpoint Energy, Inc. Two-mode process for hydrogen production
CA2773845C (en) * 2009-10-19 2014-06-03 Greatpoint Energy, Inc. Integrated enhanced oil recovery process
AU2010310846B2 (en) * 2009-10-19 2013-05-30 Greatpoint Energy, Inc. Integrated enhanced oil recovery process
US8790618B2 (en) * 2009-12-17 2014-07-29 Dcns Sa Systems and methods for initiating operation of pressure swing adsorption systems and hydrogen-producing fuel processing systems incorporating the same
US20110146978A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Greatpoint Energy, Inc. Integrated enhanced oil recovery process
US8733459B2 (en) 2009-12-17 2014-05-27 Greatpoint Energy, Inc. Integrated enhanced oil recovery process
US8669013B2 (en) * 2010-02-23 2014-03-11 Greatpoint Energy, Inc. Integrated hydromethanation fuel cell power generation
US8652696B2 (en) 2010-03-08 2014-02-18 Greatpoint Energy, Inc. Integrated hydromethanation fuel cell power generation
US8557878B2 (en) 2010-04-26 2013-10-15 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with vanadium recovery
US8980204B2 (en) * 2010-05-24 2015-03-17 Air Products And Chemicals, Inc. Process and system for syngas treatment
US8653149B2 (en) 2010-05-28 2014-02-18 Greatpoint Energy, Inc. Conversion of liquid heavy hydrocarbon feedstocks to gaseous products
US8748687B2 (en) 2010-08-18 2014-06-10 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
CA2815243A1 (en) 2010-11-01 2012-05-10 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
US8648121B2 (en) 2011-02-23 2014-02-11 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with nickel recovery
US20140190179A1 (en) * 2011-04-26 2014-07-10 Atlantic Hydrogen Inc. Method of producing carbon black and generating energy
CN103582693A (zh) 2011-06-03 2014-02-12 格雷特波因特能源公司 碳质原料的加氢甲烷化
WO2013052553A1 (en) 2011-10-06 2013-04-11 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
US9328920B2 (en) 2012-10-01 2016-05-03 Greatpoint Energy, Inc. Use of contaminated low-rank coal for combustion
CN104685039B (zh) 2012-10-01 2016-09-07 格雷特波因特能源公司 附聚的颗粒状低煤阶煤原料及其用途
IN2015DN02940A (ru) 2012-10-01 2015-09-18 Greatpoint Energy Inc
CN104685038B (zh) 2012-10-01 2016-06-22 格雷特波因特能源公司 附聚的颗粒状低煤阶煤原料及其用途
CN103523749B (zh) * 2013-10-16 2015-10-28 西南化工研究设计院有限公司 一种利用炭黑尾气制氢的工艺
US11939477B2 (en) 2014-01-30 2024-03-26 Monolith Materials, Inc. High temperature heat integration method of making carbon black
US20150211378A1 (en) * 2014-01-30 2015-07-30 Boxer Industries, Inc. Integration of plasma and hydrogen process with combined cycle power plant, simple cycle power plant and steam reformers
US10370539B2 (en) 2014-01-30 2019-08-06 Monolith Materials, Inc. System for high temperature chemical processing
WO2015116943A2 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Monolith Materials, Inc. Plasma torch design
US10618026B2 (en) 2015-02-03 2020-04-14 Monolith Materials, Inc. Regenerative cooling method and apparatus
MX2017009981A (es) 2015-02-03 2018-01-25 Monolith Mat Inc Sistema generador de negro de humo.
CA3032246C (en) 2015-07-29 2023-12-12 Monolith Materials, Inc. Dc plasma torch electrical power design method and apparatus
KR101899763B1 (ko) * 2015-08-14 2018-09-17 오리온 엔지니어드 카본스 게엠베하 공정 배기 가스 스트림으로부터 미립자 물질 제거를 위한 방법 및 시스템
EP3356031B1 (en) 2015-09-28 2021-01-13 Haldor Topsøe A/S Process for energy recovery in carbon black production
MX2018013161A (es) 2016-04-29 2019-06-24 Monolith Mat Inc Metodo y aparato para inyector de antorcha.
KR102620310B1 (ko) * 2016-12-19 2024-01-04 오씨아이 주식회사 카본 블랙 분말을 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 카본 블랙 분말
EP3573740A1 (en) 2017-01-25 2019-12-04 Haldor Topsøe A/S A process for treating the off gas from a carbon black plant to recover sulphur
MX2019010619A (es) 2017-03-08 2019-12-19 Monolith Mat Inc Sistemas y metodos para fabricar particulas de carbono con gas de transferencia termica.
CN115637064A (zh) 2017-04-20 2023-01-24 巨石材料公司 颗粒***和方法
EP3676220A4 (en) 2017-08-28 2021-03-31 Monolith Materials, Inc. PARTICLE GENERATION SYSTEMS AND METHODS
JP7059063B2 (ja) * 2018-03-23 2022-04-25 株式会社東芝 洗浄器、水素製造装置及び電力供給システム
CA3131849A1 (en) * 2018-04-03 2019-10-10 Christopher J.-P. Cardinal Systems and methods for processing
US10464872B1 (en) 2018-07-31 2019-11-05 Greatpoint Energy, Inc. Catalytic gasification to produce methanol
US10344231B1 (en) 2018-10-26 2019-07-09 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization
KR102438787B1 (ko) 2018-12-10 2022-09-01 이코나 파워 인크. 하나 이상의 생성물을 제조하기 위한 방법 및 반응기
US10435637B1 (en) 2018-12-18 2019-10-08 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization and power generation
US10618818B1 (en) 2019-03-22 2020-04-14 Sure Champion Investment Limited Catalytic gasification to produce ammonia and urea
CA3122554A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-15 Ekona Power Inc. Methods of producing one or more products using a feedstock gas reactor
EP4015076A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-22 Ekona Power Inc. Methods of producing one or more products using a feedstock gas reactor
CN112875646A (zh) * 2021-02-08 2021-06-01 中国石油天然气股份有限公司 一种联产合成气的炭黑生产方法
WO2024015306A2 (en) * 2022-07-10 2024-01-18 Czero, Inc. Carbon formation chemical looping using oxygen
CA3210231C (en) * 2022-12-19 2024-03-12 Ekona Power Inc. Methods and systems for adjusting inputs to a pyrolysis reactor to improve performance

Family Cites Families (138)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191505098A (en) 1915-04-01 1916-03-23 Roy Hutchison Brownlee Improved Manufacture of Carbon Black and Hydrogen.
US1418385A (en) 1920-07-17 1922-06-06 Julian M Gerard Method of manufacturing carbon black, lampblack, and hydrogen
US2541237A (en) * 1947-12-02 1951-02-13 Phillips Petroleum Co Hydrogenolysis process for the production of gasoline and a gas oil from residual oils
US2514391A (en) * 1948-01-29 1950-07-11 Koppers Co Inc System for separation of oxygen from air
US2672402A (en) * 1951-05-23 1954-03-16 Cabot Godfrey L Inc Process of producing carbon black and synthesis gas
US2796332A (en) * 1953-05-18 1957-06-18 Phillips Petroleum Co Process for production of carbon black
US2809104A (en) 1955-07-22 1957-10-08 Texas Co Gasification of liquid fuels
DE1494303B2 (de) 1958-06-18 1972-05-10 Rosen and Strickman, Newark, N.J. (V.St.A.) Weichmacherhaltige polyvinylchloridpaste zur herstellung von schaumstoffen
US3290251A (en) 1963-12-16 1966-12-06 Dennison Mfg Co Electrostatic latent image developing compositions containing an ether
US3401020A (en) * 1964-11-25 1968-09-10 Phillips Petroleum Co Process and apparatus for the production of carbon black
US3607065A (en) * 1968-09-30 1971-09-21 Phillips Petroleum Co Production of carbon black
US3703052A (en) 1970-11-12 1972-11-21 Inst Gas Technology Process for production of pipeline quality gas from oil shale
US3847967A (en) 1971-05-04 1974-11-12 F Lincoln 15-lower alkoxy pgb compounds
US3854896A (en) 1973-01-29 1974-12-17 Gilbert Associates Method of converting coal to pipeline quality gas
GB1491676A (en) * 1973-11-27 1977-11-09 Shell Int Research Process for manufacturing a hydrogen and carbon monoxide-containing gas
US3972803A (en) 1974-02-15 1976-08-03 Hydrocarbon Research, Inc. Production of low sulfur fuel oil and hydrogen from petroleum residium
DE2440472B2 (de) * 1974-08-23 1976-11-25 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Verfahren zur abscheidung von russ aus den produkten der partiellen oxydation von kohlenwasserstoffen
US3952087A (en) * 1974-09-13 1976-04-20 Cabot Corporation Production of high structure carbon blacks
US4009219A (en) 1975-04-28 1977-02-22 Tamers Murry A Total synthesis of benzene from non-hydrocarbon materials
US4017272A (en) 1975-06-05 1977-04-12 Bamag Verfahrenstechnik Gmbh Process for gasifying solid carbonaceous fuel
IN143377B (ru) 1975-06-30 1977-11-12 Vnii Tekhn
US4025318A (en) 1975-09-18 1977-05-24 Air Products And Chemicals, Inc. Gasification of hydrocarbon feedstocks
US4013428A (en) 1976-01-26 1977-03-22 The Marquardt Company Coal gasification process
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
US4159236A (en) 1978-05-12 1979-06-26 Gulf Oil Corporation Method for combining coal liquefaction and gasification processes
US4159237A (en) 1978-05-12 1979-06-26 Gulf Oil Corporation Coal liquefaction process employing fuel from a combined gasifier
US4203823A (en) 1978-07-03 1980-05-20 Gulf Research & Development Company Combined coal liquefaction-gasification process
US4237092A (en) 1978-10-02 1980-12-02 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for producing carbon black
US4318890A (en) 1978-10-02 1982-03-09 Monahan Daniel E Reactor for generating granular metal hydride
US4296087A (en) 1978-10-02 1981-10-20 Phillips Petroleum Company Method for producing carbon black
US4211669A (en) 1978-11-09 1980-07-08 Exxon Research & Engineering Co. Process for the production of a chemical synthesis gas from coal
GB2048448B (en) 1979-05-10 1983-02-16 Petrocarbon Dev Ltd Recovery of hydrogen from ammonia synthesis purge gas
IN153160B (ru) 1979-07-12 1984-06-09 Petrocarbon Dev Ltd
US4261964A (en) 1979-07-16 1981-04-14 J. M. Huber Corporation Utilization of combustible components of a tail-gas in the manufacture of carbon black at a high production rate
US4272399A (en) 1979-09-21 1981-06-09 Monsanto Company Conversion of carbon-containing materials to synthesis gas
DE2944855C2 (de) 1979-11-07 1986-10-16 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Furnacerußen mit abgesenkter Struktur
US4343624A (en) 1979-12-10 1982-08-10 Caterpillar Tractor Co. Rotating fluidized bed hydrogen production system
US4308242A (en) 1980-01-24 1981-12-29 Phillips Petroleum Company Producing sulfur-containing compositions from gaseous sulfur compounds
US4282199A (en) 1980-02-25 1981-08-04 J. M. Huber Corporation Carbon black process
US4319893A (en) 1980-09-02 1982-03-16 Exxon Research & Engineering Co. Magnetically stabilized bed, temperature, partial pressure swing, hydrogen recovery process
US4319892A (en) 1980-09-02 1982-03-16 Exxon Research & Engineering Co. Magnetically stabilized bed, temperature, partial pressure swing, hydrogen recovery process
DE3119609A1 (de) * 1981-05-16 1982-12-02 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Herstellung von synthesegas aus aschereichen kohlenwasserstoffen
US4460558A (en) 1981-10-02 1984-07-17 Phillips Petroleum Company Recovery of carbon black
EP0081669B1 (de) 1981-12-11 1986-10-08 Forschungszentrum Jülich Gmbh Wasserstoff-Diffusionsmembran und Diffusionsverfahren zur Abtrennung von Wasserstoff aus Gasgemischen
US4740222A (en) 1982-05-03 1988-04-26 Advanced Extraction Technologies, Inc. Recovery and purification of hydrogen from refinery and petrochemical off-gas streams
US4490346A (en) 1982-07-12 1984-12-25 Phillips Petroleum Company Method for producing carbon black
US4483691A (en) 1982-09-30 1984-11-20 Engelhard Corporation Production of synthetic natural gas from coal gasification liquid by-products
DE3241537A1 (de) * 1982-11-10 1984-05-10 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Verfahren zum abtrennen der schlackebildenden schwermetallverbindungen aus einer waessrigen russsuspension
US4465587A (en) 1983-02-28 1984-08-14 Air Products And Chemicals, Inc. Process for the hydroliquefaction of heavy hydrocarbon oils and residua
FI86435C (fi) 1983-05-31 1992-08-25 Siemens Ag Medellastkraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
JPS6081001A (ja) * 1983-10-08 1985-05-09 テキサコ・デベロツプメント・コーポレーシヨン 重炭化水素燃料の部分酸化方法及び装置
AU571615B2 (en) * 1983-12-15 1988-04-21 Bergwerksverband Gmbh Pressure swing adsorbtion of highly adsorbable components
JPS6126501A (ja) * 1984-07-09 1986-02-05 テキサコ・デベロツプメント・コ−ポレ−シヨン 部分酸化方法
US4548619A (en) 1984-10-11 1985-10-22 Uop Inc. Dehydrocyclodimerization process
US4547205A (en) 1984-10-11 1985-10-15 Uop Inc. Dehydrocyclodimerization process
US4655792A (en) * 1984-12-12 1987-04-07 Texaco Inc. Partial oxidation process
US4606809A (en) 1985-07-01 1986-08-19 Air Products And Chemicals, Inc. Hydroconversion of heavy oils
US4696680A (en) * 1985-10-03 1987-09-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for the selective separation of gaseous coal gasification products by pressure swing adsorption
US4786291A (en) 1987-03-23 1988-11-22 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Method for increasing steam decomposition in a coal gasification process
US5427762A (en) 1987-05-27 1995-06-27 Hydrocarb Corporation Process for the conversion of carbonaceous feedstocks to particulate carbon and methanol
GB8724474D0 (en) 1987-10-19 1987-11-25 Ici Plc Ammonia synthesis gas
US4806695A (en) 1987-10-30 1989-02-21 Uop Inc. Process for etherification of a dehydrogenation zone effluent
US4983278A (en) 1987-11-03 1991-01-08 Western Research Institute & Ilr Services Inc. Pyrolysis methods with product oil recycling
US4836833A (en) * 1988-02-17 1989-06-06 Air Products And Chemicals, Inc. Production and recovery of hydrogen and carbon monoxide
US5011670A (en) 1989-03-07 1991-04-30 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated reformer process for the production of carbon black
US5602298A (en) 1989-04-04 1997-02-11 Advanced Waste Treatment Technology, Inc. Method and apparatus for converting organic material into hydrogen and carbon by photodecomposition
US5198084A (en) 1989-04-26 1993-03-30 Western Research Institute Low-cost process for hydrogen production
US5164054A (en) 1989-04-26 1992-11-17 Cha Chang Y Low-cost process for hydrogen production
US5232697A (en) 1989-06-30 1993-08-03 The Procter & Gamble Company Processes for cleaning psyllium seeds
DE3925564A1 (de) 1989-08-02 1991-02-07 Krupp Koppers Gmbh Verfahren zur erzeugung eines wasserstoffreichen gases
US5354547A (en) 1989-11-14 1994-10-11 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen recovery by adsorbent membranes
US5084362A (en) 1990-08-29 1992-01-28 Energy Research Corporation Internal reforming molten carbonate fuel cell system with methane feed
US5073356A (en) 1990-09-20 1991-12-17 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated processes for the production of carbon monoxide
US5152976A (en) 1990-11-16 1992-10-06 Texaco Inc. Process for producing high purity hydrogen
US5190739A (en) * 1991-02-27 1993-03-02 Cabot Corporation Production of carbon blacks
NO175718C (no) 1991-12-12 1994-11-23 Kvaerner Eng Fremgangsmåte ved spalting av hydrokarboner samt apparat for bruk ved fremgangsmåten
US5597474A (en) 1993-10-27 1997-01-28 Exxon Research & Engineering Co. Production of hydrogen from a fluid coking process using steam reforming
US5435940A (en) 1993-11-12 1995-07-25 Shell Oil Company Gasification process
RU2088518C1 (ru) 1994-08-03 1997-08-27 Акционерное общество Первоуральский новотрубный завод "Уралтрубсталь" Способ получения водорода из углеводородного газа
US5455016A (en) 1994-08-31 1995-10-03 Air Products And Chemicals, Inc. Membrane-assisted process to produce ammonia
US5560900A (en) * 1994-09-13 1996-10-01 The M. W. Kellogg Company Transport partial oxidation method
US5472986A (en) 1994-11-08 1995-12-05 Starchem, Inc. Methanol production process using a high nitrogen content synthesis gas with a hydrogen recycle
GB9500675D0 (en) 1995-01-13 1995-03-08 Davy Mckee London Process
US5738708A (en) 1995-06-07 1998-04-14 The Regents Of The University Of California Office Of Technology Transfer Composite metal membrane
US6010605A (en) 1995-10-17 2000-01-04 Florida Scientific Laboratories Inc. Nitrogen trifluoride production apparatus
US6319395B1 (en) 1995-10-31 2001-11-20 Chattanooga Corporation Process and apparatus for converting oil shale or tar sands to oil
US5728361A (en) 1995-11-01 1998-03-17 Ferro-Tech Tire Reclamation, Inc. Method for recovering carbon black from composites
JP3403892B2 (ja) 1996-06-04 2003-05-06 関西電力株式会社 水素純度向上方法及びその装置
JP3211666B2 (ja) * 1996-06-25 2001-09-25 トヨタ自動車株式会社 水素とカーボンブラックの同時製造方法
US6182614B1 (en) 1996-10-28 2001-02-06 Cabot Corporation Carbon black tailgas fueled reciprocating engines
US6033793A (en) 1996-11-01 2000-03-07 Hydrogen Burner Technology, Inc. Integrated power module
US20020006535A1 (en) 1996-11-01 2002-01-17 Richard Woods Integrated power module
US5955039A (en) 1996-12-19 1999-09-21 Siemens Westinghouse Power Corporation Coal gasification and hydrogen production system and method
FR2767529B1 (fr) 1997-08-25 1999-10-08 Inst Francais Du Petrole Procede et unite d'hydrotraitement d'une charge petroliere comprenant le craquage de l'ammoniac et le recyclage de l'hydrogene dans l'unite
DE19800704A1 (de) 1997-08-27 1999-04-01 Artur Richard Greul Verfahren zur Wasserstofferzeugung aus Siedlungsabfällen, Stroh, Alt- und Schwachholz etc.
EP0928817A1 (en) 1997-12-04 1999-07-14 Alcyon S.A. Method for manufacturing carbon black
FI108448B (fi) 1998-03-04 2002-01-31 Borealis Tech Oy Menetelmõ polyolefiinien valmistuksesta saatavan, reagoimattomia yhdisteitõ sisõltõvõn kaasuvirran kõsittelemiseksi
PL197999B1 (pl) * 1998-06-09 2008-05-30 Cabot Corp Sposób i urządzenie modułowe do wytwarzania sadzy z surowca zawierającego węgiel
US5958365A (en) 1998-06-25 1999-09-28 Atlantic Richfield Company Method of producing hydrogen from heavy crude oil using solvent deasphalting and partial oxidation methods
US6346221B1 (en) 1998-09-17 2002-02-12 Clean Technologies International Corporation Apparatus for recovering materials from waste tires
ATE297358T1 (de) * 1998-11-16 2005-06-15 Texaco Development Corp Teiloxidationsverfahren mit rückgewinnung von russfiltermassen
US6306917B1 (en) 1998-12-16 2001-10-23 Rentech, Inc. Processes for the production of hydrocarbons, power and carbon dioxide from carbon-containing materials
US6350371B1 (en) 1999-03-19 2002-02-26 Membrane Technology And Research, Inc. Refinery process including membrane separation
DE69904911D1 (de) 1999-04-09 2003-02-20 Jean Affolter Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Russ
US6173002B1 (en) 1999-04-21 2001-01-09 Edgar J. Robert Electric arc gasifier as a waste processor
US6214090B1 (en) 1999-06-18 2001-04-10 The Regents Of The University Of California Thermally tolerant multilayer metal membrane
US6379645B1 (en) 1999-10-14 2002-04-30 Air Products And Chemicals, Inc. Production of hydrogen using methanation and pressure swing adsorption
US6302943B1 (en) 1999-11-02 2001-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Optimum adsorbents for H2 recovery by pressure and vacuum swing absorption
US6503299B2 (en) 1999-11-03 2003-01-07 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process for the production of hydrogen
US6656617B2 (en) 2000-01-24 2003-12-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel gas production system for fuel cells
US6911187B2 (en) 2000-03-03 2005-06-28 Nippon Chemical Plant Consultant Co., Ltd. Apparatus for internal heating type reformation by oxidation
US20010045061A1 (en) * 2000-03-13 2001-11-29 Ida Tech, L.L.C. Fuel processor and systems and devices containing the same
US6495610B1 (en) 2000-06-19 2002-12-17 Imperial Chemical Industries Plc Methanol and hydrocarbons
EP1167284A3 (en) 2000-06-27 2004-06-16 Nisshin Steel Co., Ltd. Device for recovery of hydrogen
US6627666B1 (en) 2000-08-08 2003-09-30 Rentech Inc. Fischer-Tropsch synthesis using industrial process off gas feedstreams
ES2254089T3 (es) 2000-09-19 2006-06-16 Timcal S.A. Dispositivo y metodo para convertir material de alimentacion que contienen carbono en materiales que contienen carbono que tienen una estructura definida.
US6550252B2 (en) 2000-10-12 2003-04-22 Texaco Inc. Nitrogen stripping of hydrotreater condensate
DE10107228A1 (de) * 2001-02-16 2002-09-05 Degussa Ruß, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US6523348B1 (en) 2001-05-02 2003-02-25 Praxair Technology, Inc. Work recovery from process involving steam generation
US6596780B2 (en) * 2001-10-23 2003-07-22 Texaco Inc. Making fischer-tropsch liquids and power
AU2002360505A1 (en) 2001-12-03 2003-06-17 Clean Energy Systems, Inc. Coal and syngas fueled power generation systems featuring zero atmospheric emissions
US7407571B2 (en) 2001-12-26 2008-08-05 Ormat Industries Ltd. Method of and apparatus for upgrading and gasifying heavy hydrocarbon feeds
US6702936B2 (en) 2001-12-26 2004-03-09 Ormat Industries Ltd. Method of and apparatus for upgrading and gasifying heavy hydrocarbon feeds
US6565627B1 (en) 2002-03-08 2003-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Self-supported structured adsorbent for gas separation
US6660064B2 (en) 2002-03-08 2003-12-09 Air Products And Chemicals, Inc. Activated carbon as sole absorbent in rapid cycle hydrogen PSA
US6578377B1 (en) 2002-03-11 2003-06-17 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of hydrogen and carbon monoxide from mixtures including methane and hydrocarbons heavier than methane
EP1391240A1 (en) 2002-06-03 2004-02-25 Paul Scherrer Institut Method for preparing a catalyst for preferential oxidation to remove carbon monoxide from a hydrogen-rich gas, a process for preferential oxidation to remove carbon monoxide from hydrogen-rich gas and a method for operating a fuel cell system
US6560989B1 (en) 2002-06-07 2003-05-13 Air Products And Chemicals, Inc. Separation of hydrogen-hydrocarbon gas mixtures using closed-loop gas expander refrigeration
US7220502B2 (en) 2002-06-27 2007-05-22 Intellergy Corporation Process and system for converting carbonaceous feedstocks into energy without greenhouse gas emissions
DE10230149B4 (de) * 2002-07-04 2008-08-07 Sgl Carbon Ag Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff
DE10231884A1 (de) 2002-07-12 2004-02-05 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff
US6749829B2 (en) * 2002-07-23 2004-06-15 Bp Corporation North America Inc. Hydrogen to steam reforming of natural gas to synthesis gas
US6809123B2 (en) 2002-08-07 2004-10-26 Rentech, Inc. Production of hydrogen and higher hydrocarbons
US7354562B2 (en) * 2002-10-25 2008-04-08 Air Products And Chemicals, Inc. Simultaneous shift-reactive and adsorptive process to produce hydrogen
US7025804B2 (en) 2002-12-02 2006-04-11 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method for separating hydrocarbon-containing gas mixtures using hydrocarbon-resistant membranes
US20050084437A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Enviroserve Associates, L.L.C. Scrubbing systems and methods for coal fired combustion units
JP2005350335A (ja) * 2004-06-12 2005-12-22 Masami Ueno バガス等バイオマスからのカーボン微粒子の製造方法及び製造装置
MY142221A (en) * 2005-04-06 2010-11-15 Cabot Corp Method to produce hydrogen or synthesis gas

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ОРЛОВ В.Ю. Производство и использование технического углерода для резин. - Ярославль: Издательство Александр Рутман, 2002, с.53-66, 99-105. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007140885A (ru) 2009-05-20
CA2603545A1 (en) 2006-10-12
CN101193817A (zh) 2008-06-04
EP1874681A2 (en) 2008-01-09
JP2008537721A (ja) 2008-09-25
JP5149153B2 (ja) 2013-02-20
EG25927A (en) 2012-10-24
BRPI0610659B1 (pt) 2017-12-12
TWI354649B (en) 2011-12-21
MX2007012436A (es) 2007-12-05
WO2006108124A3 (en) 2006-12-21
US20060228290A1 (en) 2006-10-12
BRPI0610659A2 (pt) 2010-07-13
US7666383B2 (en) 2010-02-23
TW200642950A (en) 2006-12-16
MY142221A (en) 2010-11-15
AR055571A1 (es) 2007-08-22
CA2603545C (en) 2014-05-27
WO2006108124A2 (en) 2006-10-12
CN101193817B (zh) 2012-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2393107C2 (ru) Способ производства водорода или синтез-газа
US8541637B2 (en) Process and system for thermochemical conversion of biomass
US6448441B1 (en) Gasification process for ammonia/urea production
CN104232168B (zh) 通过生物质的受控氧化生产合成气
CA2755612C (en) Production of synthesis gas by heating oxidized biomass with a hot gas obtained from the oxidation of residual products
JP5791503B2 (ja) 固体から燃料への変換システム及び方法
US20070100003A1 (en) Hybrid system for Gasification of Biomass and conversion to synthesis gas suitable for fuel synthesis, with 3 potential applications
JPH0657267A (ja) 乾燥した、硫黄を含有しないｃｈ４ 濃度の高い合成ガスまたは燃料ガスを生成する方法
JP2023166368A (ja) 合成燃料の製造方法
EP4150029A1 (en) Process and apparatus
Arregi et al. Hydrogen production from biomass pyrolysis and in-line catalytic steam reforming
US20230392090A1 (en) Gasification process
US4402710A (en) Carbon recovery process
US8388708B2 (en) Process and device for utilization of soot in POX plants
US4402709A (en) Simultaneous production of clean dewatered and clean saturated streams of synthesis gas
CN113226980B (zh) 用于制备氢气、一氧化碳和含碳产物的方法和设备
BE865319A (fr) Procede pour produire un gaz de synthese nettoye et purifie et un gaz riche en co
WO2022271943A1 (en) Method and apparatus for recovery and reuse of tail gas and flue gas components
EP0133622A2 (en) Simultaneous production of clean dewatered and clean saturated streams of synthesis gas
CN117545809A (zh) 用于回收和再利用尾气和烟道气组分的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200407