MX2009000700A - Operacion de un reformador de metano con vapor por medio de alimentacion directa de gas productor rico en vapor a partir de hidro-gasificacion de vapor. - Google Patents

Abstract

Un método alternativo económico y mejorado para suministrar vapor y metano a un reformador de metano con vapor (SMR) se logra por una combinación de procedimientos, en donde el gas de producto de un reactor de hidro-gasificación de vapor (SHR) se utiliza como el material de abastecimiento para el SMR al remover las impurezas de la corriente del producto a partir de SHR con una unidad de limpieza de gas que opera sustancialmente a presiones del procedimiento y a una temperatura por arriba del punto de ebullición de agua en la presión del procedimiento, que se ubica entre el SHR y SMR.

Description

OPERACION DE UN REFORMADOR DE METANO CON VAPOR POR MEDIO DE ALIMENTACION DIRECTA DE GAS PRODUCTOR RICO EN VAPOR A PARTIR DE HIDRO-GASIFICACION DE VAPOR REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud es una continuación en parte de, y reclama el beneficio de la Solicitud de Patente con Número de Serie 11/489,308 presentada el 18 de Julio del 2006.

CAMPO DE LA INVENCION El campo de la invención es la síntesis de combustible de transporte a partir de materiales de abastecimiento carbonosos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Existe la necesidad de identificar nuevas fuentes de energía química y métodos para su conversión en combustibles de transporte alternativos, impulsadas por muchas preocupaciones que incluyen temas ambientales, de salud, seguridad, y la escasez futura inevitable de suministros de combustible a base de petróleo. El número de vehículos alimentados de combustible con motor de combustión interna a nivel mundial continúa creciendo, particularmente en la escala intermedia de países en vías de desarrollo. El parque automotor mundial fuera de Estados Unidos, que utiliza principalmente combustible diesel, se encuentra creciendo más rápido que en el interior de Estados Unidos. Esta situación puede cambiar mientras más vehículos que aprovechan el uso de combustible, utilizando tecnologías de motor híbrido y/o diesel, se introduzcan para reducir tanto el consumo de combustible como las emisiones totales. Ya que los recursos para la producción de combustibles a base de petróleo se están agotando, la dependencia del petróleo será un problema mayor a menos que se desarrollen combustibles alternativos sin petróleo, en particular combustibles diesel sintéticos de combustión limpia. Además, la combustión normal de combustibles a base de petróleo en motores convencionales puede provocar contaminación ambiental seria a menos que se utilicen métodos estrictos de control de emisión de escape. Un combustible diesel sintético de combustión limpia puede ayudar a reducir las emisiones de motores diesel. La producción de combustibles de transporte de combustión limpia requiere la reformulación de combustibles a base de petróleo existentes o el descubrimiento de nuevos métodos para producción de energía o síntesis de combustible a partir de materiales no utilizados. Existen muchas fuentes disponibles, derivadas de materiales carbonosos de desecho u orgánicos renovables. El uso de desechos carbonosos para producir combustibles sintéticos es un método económicamente viable ya que el material de abastecimiento de entrada ya se considera de poco valor, se descarga como desecho, y su eliminación con frecuencia contamina. Alternativamente, se puede utilizar hulla como material de abastecimiento para mejorar el combustible sólido con bajo grado de suciedad a un combustible líquido limpio conveniente con valor agregado, tal como diesel sintético respetuoso con el ambiente, de alta calidad u otros combustibles de hidrocarburo. Los combustibles de transporte líquidos tienen ventajas inherentes sobre los combustibles gaseosos, que tienen densidades de energía superiores que los combustibles gaseosos a la misma presión y temperatura. Los combustibles líquidos pueden almacenarse a presiones bajas o atmosféricas considerando que para lograr densidades de energía de combustible líquido, un combustible gaseoso debe ser almacenado en un tanque en un vehículo a altas presiones lo cual puede ser una preocupación de seguridad en el caso de derrames o ruptura repentina. La distribución de combustibles líquidos es mucho más fácil que los combustibles gaseosos, utilizando simples bombas y tuberías. La infraestructura de alimentación de combustible líquido del sector de transporte existente asegura una integración fácil en el mercado existente de cualquier producción de combustibles de transporte líquido sintético de combustión limpia. La disponibilidad de combustibles de transporte líquido de combustión limpia es una prioridad nacional. La producción de gas de síntesis (una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, también mencionada con gas de síntesis) limpiamente y eficientemente de fuentes carbonosas, que pueden someterse a un procedimiento tipo Fischer-Tropsch para producir gasolina sintética limpia y valiosa y combustibles diesel, beneficiará al sector de transporte y la salud de la sociedad. Un procedimiento tipo Fischer-Tropsch o reactor, que se define en la presente por incluir respectivamente un procedimiento Fischer-Tropsch o reactor, es cualquier procedimiento o reactor que utiliza gas de síntesis para producir un combustible líquido. De igual manera, un combustible líquido tipo Fischer-Tropsch es un combustible producido mediante dicho procedimiento o reactor. Dicho procedimiento tipo Fischer-Tropsch permite la aplicación de métodos actuales de tratamiento posterior de escape de motor con tecnología de punta para reducción de NOX) remoción de partículas tóxicas presentes en el escape del motor diesel, y la reducción de contaminantes de productos de combustión normales, que se logra actualmente por catalizadores que se envenenan rápidamente por cualquier azufre presente, como es el caso de materiales ordinarios de combustible diesel derivado de petróleo, que reduce la eficiencia del catalizador. Típicamente, los combustibles líquidos tipo Fischer-Tropsch producidos a partir de gas de síntesis, se encuentran libres de azufre, libres de aroma, y en el caso de combustible diesel sintético tienen un valor de cetano ultra elevado. El material de biomasa es el material de abastecimiento de desecho carbonoso comúnmente más procesado utilizado para producir combustibles renovables. Plástico de desecho, caucho, estiércol, residuos de cultivos, recortes de terrenos boscosos, de árboles y de pasto y biosólidos del tratamiento de aguas residuales (drenaje) también son candidatos de materiales de abastecimiento para procedimientos de conversión. Los materiales de abastecimiento de biomasa pueden convertirse para producir electricidad, calor, químicos valiosos o combustibles. California supera a la nación en el uso y desarrollo de varias tecnologías de utilización de biomasa. Cada año en California, más de 45 millones de toneladas desecho sólido municipal es desechado para tratamiento por las instalaciones de manejo de desecho. Aproximadamente la mitad de este desecho termina en basureros. Por ejemplo, solamente en el condado de Riverside, área de California, se estima que aproximadamente 4000 toneladas de madera de desecho se desecha por día. De acuerdo con otros estimados, más de 100,000 toneladas de biomasa por día se vacían en basureros en el área de recolección del condado de Riverside. Este desecho comprende aproximadamente 30% del papel o cartón de desecho, 40% de desecho orgánico (verduras y alimentos) y 30% de combinaciones de madera, papel, plástico y desechos de metal. Los componentes carbonosos de este material de desecho tienen energía química que puede utilizarse para reducir la necesidad de otras fuentes de energía si se pueden convertir en un combustible de combustión limpia. Esas fuentes de desecho de material carbonoso no son las únicas fuentes disponibles. Aunque muchos materiales de desecho carbonosos existentes, tal como papel, pueden clasificarse, utilizarse y reciclarse, para otros materiales, el productor de desecho no necesita pagar una cuota de vaciado, si el desecho no se entrega directamente a una instalación de conversión. Una cuota de vaciado, en la actualidad $30-$35 por tonelada, generalmente se carga por la agencia de manejo de desechos para compensar los costos de eliminación. Como consecuencia, no sólo los costos de eliminación pueden reducirse al transportar el desecho a plantas de procesamiento de desecho a combustible sintético, sino un desecho adicional puede hacerse disponible debido al costo reducido de eliminación. La quema de madera en un horno de madera es un ejemplo simple del uso de biomasa para producir energía térmica. Lamentablemente, la quema abierta del desecho de biomasa para obtener energía y calor no es un método limpio y eficiente para utilizar el valor calorífico. En la actualidad, se han descubierto muchas nuevas formas de utilizar desecho carbonoso. Por ejemplo, una manera es producir combustibles de transporte líquidos sintéticos, y otra manera es producir gas energético para conversión en electricidad. El uso de combustibles de fuentes de biomasa renovables puede disminuir realmente la acumulación neta de gases de efecto invernadero, tal como dióxido de carbono, mientras proporciona energía limpia y eficiente para transporte. Uno de los beneficios principales de la co-producción de combustibles líquidos sintéticos de fuentes de biomasa es que puede proporcionar combustible de transporte almacenable mientras reduce los efectos de gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. En el futuro, estos procedimientos de co-producción pueden proporcionar combustibles de combustión limpia para economía de combustible renovable que puede sostenerse continuamente.

Existe un número de procedimientos para convertir la hulla, biomasa y otros materiales carbonosos en combustibles de transporte de combustión limpia, pero tienden a ser demasiado costosos para competir en el mercado con combustibles a base de petróleo o producen combustibles volátiles, tal como metanol y etanol que tienen valores de presión de vapor demasiado elevados para utilizarse en áreas de contaminación elevada, tal como la cuenca de aire del sur de California, sin exención legislativa de reglamentos de aire limpio. Un ejemplo del último procedimiento es el procedimiento de Hynol Methanol, que utiliza hidra-gasificación y reactores reformadores de vapor para sintetizar metanol utilizando una co-alimentación de materiales carbonosos sólidos y gas natural, y que tiene una eficiencia de conversión de carbono demostrada de >85% en demostraciones a escala de laboratorio. Más recientemente, se desarrolló un procedimiento en los laboratorios para producir gas de síntesis en donde una suspensión de partículas de material carbonoso en agua, e hidrógeno de una fuente interna, se alimentan en un reactor de hidro-gasificación bajo condiciones que generan gas productor rico. Este se alimenta junto con vapor en un reformador pirolítico de vapor bajo condiciones que generan gas de síntesis. Este procedimiento se describe a detalle en Norbeck et al., solicitud de patente de E.U.A. número de serie 10/503,435 (publicada como US 2005/0256212), titulada "Production Of Synthetic Transportation Fuels From Carbonaceous Material Using Self-Sustained Hydro-Gasification". En una versión adicional del procedimiento, el uso de un rector de hidro-gasificación de vapor (SHR) del material carbonoso se calienta simultáneamente en presencia de hidrógeno y vapor para sufrir una pirólisis de vapor e hidro-gasificación en un sólo paso. Este procedimiento se describe a detalle en Norbeck et al., solicitud de patente de E.U.A. número de serie 10/911 ,348 (publicada como US 2005/0032920), titulada "Steam Pyrolysis As A Process to Enhance The Hydro-Gasification of Carbonaceous Material". Las descripciones de la solicitud de patente de E.U.A. número de serie 10/503,435 y 10/911 ,348 se incorporan en la presente por referencia. La producción de gas de síntesis por medio de gasificación y la producción de un combustible líquido de gas de síntesis son procedimientos totalmente diferentes. De particular interés para la presente invención es la producción de gas de síntesis utilizando un reformador de metano con vapor (SMR), un reactor que se utiliza ampliamente para producir gas de síntesis para la producción de combustibles líquidos y otros químicos. Las reacciones que se llevan a cabo en SMR pueden escribirse de la siguiente forma. o CH4+2H2O ? C02+4H2 (2) El monóxido de carbono e hidrógeno se producen en el SMR al utilizar vapor y metano como la alimentación. El calentamiento del agua del procedimiento en un generador de vapor produce el vapor requerido. El metano generalmente es suministrado en forma de gas natural comprimido, o por medio de una corriente de descarga de gas de peso molecular ligero a partir de un procedimiento químico o de refinería.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Esta invención proporciona un método mejorado, alternativo y económico para suministrar vapor y metano a un SMR. Esto se logra mediante una combinación de nuevos procedimientos, en donde el gas del producto de un SHR se utiliza como el material de abastecimiento para el SMR al remover impurezas de la corriente del producto del SHR con una unidad de limpieza de gas que opera a presiones del procedimiento y se ubican entre el SHR y SMR. En una modalidad de la invención, el gas del producto de un SHR se utiliza como el material de abastecimiento para SMR. Como se describió anteriormente, el gas del producto rico en vapor y metano se genera por medio de hidra-gasificación de la suspensión, que es una mezcla de material carbonoso y agua. Este gas del producto, una mezcla de gas rico en metano y vapor, en donde el vapor está presente como resultado del sobrecalentamiento del agua en el material de abastecimiento, sirve como una corriente de alimentación ideal para el SMR. El otro procedimiento requiere remover las impurezas de la corriente del producto a partir del SHR, tal como partículas finas de ceniza y hollín, sulfuro de hidrógeno (H2S) y otros componentes inorgánicos. Estas impurezas deben ser removidas con el fin de evitar el envenenamiento del catalizador utilizado en el SMR. Convencionalmente, una combinación de filtros de partículas, un lavado de solvente (aminas, Selexol™, Rectisol™), e hidro-desulfurización por medio del procedimiento de Claus se utilizan para este propósito. En el procedimiento de Claus, H2S se oxida parcialmente con aire en un horno de reacción a altas temperaturas ( 000-1400°C). Se forma azufre, pero algo de H2S permanece sin reaccionar, y algo de S02 se hace requiriendo que el resto del H2S se haga reaccionar con S02 a bajas temperaturas (aproximadamente 200-350°C) sobre un catalizador para hacer más azufre. Sin embargo, ya que la corriente de alimentación de SMR necesita mantenerse a altas temperaturas, el re-calentamiento de la corriente de gas consume una cantidad importante de energía. En consecuencia, estas técnicas de limpieza convencionales son prohibitivas a partir de un punto de vista de energía. Además, los beneficios proporcionados para retener el vapor de la corriente del producto SHR se pierde. Asimismo, en otra modalidad de la invención, se proporciona una unidad de limpieza de gas que opera a presiones del procedimiento y se ubica entre el SHR y SMR. Más particularmente, se proporciona un procedimiento para convertir el material carbonoso en gas de síntesis, que comprende calentar simultáneamente el material carbonoso en presencia de hidrógeno y vapor, a una temperatura y presión suficientes para generar una corriente del producto de gas rico en monóxido de carbono y metano, que puede ser denominado un gas productor. Las impurezas se remueven de la corriente de gas productor sustancialmente a la presión del procedimiento a una temperatura por arriba del punto de ebullición de agua a la presión del procedimiento, y el gas productor resultante se somete a un reformador de metano con vapor bajo condiciones por las cuales el gas de síntesis que comprende el hidrógeno y monóxido de carbono es generado. En un procedimiento específico, para convertir el desecho municipal, biomasa, madera, hulla o un polímero natural o sintético a gas de síntesis, el material carbonoso se calienta simultáneamente en presencia de hidrógeno y vapor, a una temperatura de alrededor de 700°C a aproximadamente 900°C y a una presión de alrededor de 9.24 kg/cm2 a 39.36 kg/cm2 por lo que se genera una corriente de gas productor rico en monóxido de carbono y metano. Las impurezas se remueven de la corriente de gas productor a la presión del procedimiento y a una temperatura por arriba del punto de ebullición del agua a la presión del procedimiento (que puede estar sustancialmente a la temperatura del procedimiento), después de lo cual el gas productor resultante se somete a una reforma de metano con vapor bajo condiciones por las cuales se genera el gas de síntesis que comprende hidrógeno y monóxido de carbono en una relación molar H2:CO que oscila de alrededor de 3 a 1. La relación molar de H2:CO requerida de un reactor tipo Fischer-Tropsch con un catalizador a base de cobalto es 2:1. Asimismo, existe un exceso de hidrógeno, que puede ser separado y alimentado en el SHR para hacer un procedimiento autosostenible, es decir, sin requerir una alimentación de hidrógeno externa. El gas de síntesis generado por la reforma de metano con vapor puede alimentarse en un reactor tipo Fischer-Tropsch bajo condiciones por las cuales se produce un combustible líquido. El calor exotérmico de la reacción tipo Fischer-Tropsch puede ser transferido a la reacción de hidro-gasificación y/o reacción reformadora de metano con vapor.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para un entendimiento más completo de la presente invención, ahora se hace referencia a las siguientes descripciones tomadas en conjunto con los dibujos anexos, en donde: La figura 1 es un diagrama de flujo del procedimiento de esta invención; La figura 2 es un diagrama de flujo del equilibrio de masa del procedimiento; La figura 3 muestra gráficamente los componentes producidos con y sin la invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Esta invención proporciona una combinación de procedimientos, en donde en una modalidad de la invención, el material de abastecimiento para un SMR es una mezcla de gas de producto rico en metano y vapor generado por medio de hidro-gasificación de una mezcla de material carbonoso y agua en un SHR. El vapor está presente como resultado del sobrecalentamiento del agua en el material de abastecimiento y sirve como una corriente de alimentación ideal para el SMR. El otro procedimiento requiere un método para remover impurezas de la corriente del producto del SHR tal como partículas finas de ceniza y hollín, sulfuro de hidrógeno (H2S) y otros componentes inorgánicos. Estas impurezas deben ser removidas con el fin de evitar el envenenamiento del catalizador utilizado en el SMR mientras mantiene la corriente de alimentación del SMR a sus temperaturas de procedimiento elevadas. Asimismo, en otra modalidad de la invención, se proporciona una unidad de limpieza de gas la cual opera a la presión del procedimiento y a una temperatura por arriba del punto de ebullición del agua a la presión del procedimiento, y su ubica entre el SHR y SMR. Con relación a la figura 1 , se muestra un diagrama de flujo del procedimiento. Una alimentación de hidrógeno internamente generada 10 se alimenta en un SHR 12 junto con material de abastecimiento carbonoso 14 y agua 16 que se calientan a 750°C a 28.12 kg/cm2 en el SHR 12. El gas productor resultante se dirige a un filtro de limpieza de gas 8 por ejemplo un ensamble de filtro de vela, a aproximadamente 350°C a aproximadamente 28.12 km/cm2. Desde ahí, después de la remoción de azufre y ceniza, el efluente se dirige a un SMR 20 en donde el gas de síntesis se genera y se alimenta a un reactor Fischer-Tropsch 22, a partir del cual agua pura 24, combustible diesel y/o cera 26 se obtienen. Una porción de hidrógeno se desvía desde el SMR 20, al 28 para alimentarse de regreso al SHR12. El calor 30 del reactor Fischer-Tropsch 22 se utiliza para complementar el calor en el SMR. La operación de la unidad por arriba de la temperatura de burbujeo del agua permite al agua estar presente como vapor en la corriente de producto gaseoso del SHR, permitiendo así que el procedimiento retenga más del calor sensible en la corriente efluente. Un diagrama de flujo del procedimiento de equilibrio de masa se muestra en la figura 2. Los porcentajes en masa de la corriente del producto en cada etapa del procedimiento se proporcionan en la figura. Se utilizó el moldeo del procedimiento en equilibrio ASPEN PLUS™ para calcular estos valores. ASPEN PLUS™ es un programa de moldeo de computadora comercial ASPEN PLUS™ que permite que se pueda crear un modelo del procedimiento al especificar los componentes químicos y condiciones operativas. El programa toma todas las especificaciones y simula el modelo, ejecutando todos los cálculos necesarios que se necesitan para resolver el producto del sistema, de esta manera prediciendo su comportamiento. Cuando se completan los cálculos, ASPEN PLUS™ nombra los resultados, corriente por corriente y unidad por unidad. Como se muestra en la figura 2, un material de abastecimiento SHR de hidrógeno y 41 % de suspensión de hulla da como resultado la producción de gas de síntesis con una relación molar 3.4: I de hidrógeno a monóxido de carbono en SMR. El hidrógeno de alimentación requerido para el SHR puede ser suministrado a través de un medio externo o por retroalimentación interna de una porción del hidrógeno producido en SMR. En un ejemplo particular, una suspensión de 41 % de hulla, 52% de agua y 7% de hidrógeno se utiliza, se obtiene siguiendo los procedimientos de Norbeck et al. No. de serie de E.U.A. 10/911 ,348. Cualquier filtro capaz de operar a una temperatura por arriba del punto de ebullición del agua a la presión del procedimiento puede utilizarse. Dicho filtro comercialmente disponible es un filtro de vela, que es bien conocido en la técnica. Véase, por ejemplo, patente de E.U.A. No. 5,474,586 cuya descripción se incorpora en la presente por referencia. Una unidad de limpieza de gas disponible que puede utilizarse en la invención es lo que se conoce como un filtro de vela en donde una serie de filtros en forma de vela son portados en un recipiente de filtro. Los filtros de vela se elaboran de material sinterizado de metal de acero inoxidable para remover la materia en partículas finas (ceniza, sales inorgánicas y hollín sin reaccionar) a partir de la corriente de gas. La suspensión se alimenta en el recipiente en una entrada de fondo y se lleva a cabo el filtrado en la salida superior. El material en partículas se toma de otra salida como una torta. Las impurezas de azufre que existen en el gas productor del SHR en su mayoría en forma de sulfuro de hidrógeno, se remueven al pasar el gas del producto a través de un lecho compactado de sorbentes de óxido metálico en una unidad de limpieza de gas, el material en partículas se toma de una salida de la torta. Los sorbentes activos incluyen, pero no se limitan a, óxidos a base de Zn tal como óxido de zinc, vendido por Süd-Chemie, Louisville, Kentucky. Los elementos del filtro de metal poroso están disponibles de Bekaert en Marieta, Georgia en formas y tamaños apropiados, tal como Bekpor® Porous Media que se hace de matriz de fibra sinterizada de acero inoxidable con un tamaño de poro de 1. Estos sorbentes y elementos de filtro permiten que se reduzcan al mínimo los efectos de la caída de presión y limitaciones de transferencia de gas -masa sólida. A una presión de 28 atm., las temperaturas en la escala de 300°C a 500°C y velocidades de espacio de hasta 2000/hr se han utilizado en la desulfurización del gas del producto SHR. El contenido de sulfuro de hidrógeno del gas se disminuye por medio de sulfidación de los sorbentes a niveles suficientemente bajos para evitar la desactivación del catalizador del SMR. Los sorbentes utilizados en la unidad de limpieza de gas pueden ser reemplazados con sorbentes frescos o regenerados in-situ con aire diluido en lechos de sorbentes múltiples paralelos. Los datos experimentales que demuestran la operación exitosa del SMR con alimentación directa de la corriente del producto de SHR se muestra en la figura 3. Las concentraciones del gas medidas en la salida del SMR se grafican junto con el perfil de temperatura del SMR. Cuando la temperatura del SMR es baja, el producto principal observado en la salida del SMR es metano (ya que el SHR es el único reactor operado). A medida que incrementa la temperatura del SMR, la concentración del metano disminuye y se observa un incremento correspondiente en las concentraciones del monóxido de carbono e hidrógeno. La composición final del gas de síntesis producido en el SMR tiene una relación molar de H2:CO de 3:1. Más en general, el procedimiento de esta invención puede producir la composición de gas de síntesis que tiene una escala de relación molar H2:CO de 2:1 a 6. El efluente resultante es una síntesis de gases ricos en hidrógeno, monóxido de carbono y vapor. Aproximadamente un tercio del hidrógeno producido en el SMR se recicla de regreso al SHR. Como consecuencia, ninguna fuente externa de hidrógeno es necesaria para mantener la operación den estado estacionario. Los procedimientos del SHR y SMR por lo tanto, pueden ser considerados químicamente auto-sostenibles. El gas de síntesis restante entonces está disponible para la producción de combustibles y procedimientos de calor. En una modalidad de la invención, el gas de síntesis de alimenta a un reactor Fischer-Tropsch en un procedimiento que puede producir un combustible similar al diesel con valor de cetano ultra elevado, sin azufre y productos de cera de parafina valiosos. La ausencia de azufre permite que se liberen combustibles diesel emisores de partículas y contaminantes inferiores. Los productos secundarios útiles pueden ser producidos, por ejemplo, agua purificada, que puede recircularse para crear la alimentación de suspensión en el procedimiento. Las reacciones Fischer-Tropsch también producen gases residuales que contienen hidrógeno, CO, CO2 y algunos gases de hidrocarburo ligeros. El hidrógeno puede ser eliminado del gas residual y recircularse al SHR o el reactor Fischer-Tropsch. Cualquier cantidad pequeña de otros gases tales como CO y CO2 pueden quemarse.

Aunque la presente invención y sus ventajas se han descrito a detalle, debe entenderse que varios cambios, sustituciones y alteraciones pueden hacerse a la presente sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas. Además, el alcance de la solicitud en la presente no pretende ser limitado a las modalidades particulares del procedimiento y aparatos descritos en la especificación. Como un experto en la técnica apreciará fácilmente a partir de la descripción de la presente invención, los procedimientos y aparatos, existentes en la presente o posteriormente a ser desarrollados que realizan sustancialmente la misma función o que logran sustancialmente el mismo resultado que las modalidades correspondientes descritas en la presente, pueden utilizarse de acuerdo con la presente invención. Asimismo, las reivindicaciones anexas pretenden incluir dichos procedimientos y utilizar dichos aparatos dentro de su alcance.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un procedimiento para convertir el material carbonoso en gas de síntesis, que comprende: calentar simultáneamente el material carbonoso en presencia de hidrógeno y agua, a una temperatura y presión suficientes para generar vapor y una corriente de producto de gas rico en monóxido de carbono y metano; remover las impurezas de la corriente del gas productor; y someter el gas productor resultante a una reforma de metano con vapor, utilizando vapor al menos principalmente generado a partir del calentamiento simultáneo, bajo condiciones por las cuales es generado el gas de síntesis que comprende hidrógeno y monóxido de carbono.

2. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las impurezas son removidas de la corriente del gas productor sustancialmente a dicha temperatura.

3. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la temperatura es de alrededor de 790°C a aproximadamente 850°C.

4.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las impurezas son removidas de la corriente de gas productor a sustancialmente dicha presión.

5. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha presión es de aproximadamente 9.27 kg./cm2 a 39.36 kg/cm2.

6. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la reforma de metano con vapor se realiza bajo condiciones por las cuales la composición del gas de síntesis producida tiene una escala de relación molar H2: CO de 2:1 a 6:1.

7. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la reforma de metano con vapor se realiza bajo condiciones por las cuales la composición del gas de síntesis producido tiene una relación molar H2: CO de 3:1.

8. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material carbonoso comprende desecho municipal, biomasa, madera, hulla o polímero natural o sintético.

9.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el gas de síntesis generado por la reforma de metano con vapor se alimenta en un reactor Fischer-Tropsch bajo condiciones por las cuales se produce combustible líquido.

10.- Un procedimiento para convertir desecho municipal, biomasa, madera, hulla o un polímero natural o sintético en gas de síntesis, que comprende: calentar simultáneamente material carbonoso en presencia de hidrógeno y agua, a una temperatura de alrededor de 790°C a aproximadamente 850°C y una presión de alrededor de 9.27 kg/cm2 a 39.36 km/cm2 por lo cual se genera vapor y una corriente de producto de gas rico en monóxido de carbono y metano; remover las impurezas de la corriente de gas productor sustancialmente a dicha temperatura y presión; someter el gas producto resultante a una reforma de metano con vapor, utilizando vapor al menos principalmente generado de dicho calentamiento simultáneo, bajo condiciones por las cuales se genera gas de sintesis que comprende hidrógeno y monóxido de carbono en una escala de relación molar H2:CO de 2:1 a 6:1 ; y alimentar el gas de síntesis generado por la reforma de metano con vapor en un reactor Fischer-Tropsch bajo condiciones por las cuales se produce un combustible líquido.

11.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende transferir el calor exotérmico de la reacción Fischer-Tropsch a la reacción de hidro-gasificación y/o reacción de reforma de metano con vapor.

12.- Un aparato para convertir material carbonoso en gas de síntesis, que comprende: un reactor de hidro-gasificación para calentar simultáneamente material carbonoso en presencia de hidrógeno y agua, a una temperatura y presión suficientes para generar vapor y una corriente de metano y un producto de gas rico en monóxido del carbono.

13.- El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque incluye un reactor Fischer-Tropsch para recibir gas de síntesis generado por el reformador de metano con vapor para producir combustible líquido.

14.- El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque incluye medios para transferir calor exotérmico de la reacción Fischer-Tropsch al reactor de hidro-gasificación y/o reformador de metano con vapor.

15.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la reforma de metano con vapor realizada utiliza únicamente vapor generado de dicho paso de calentamiento simultáneo.