Claims (12)
1. Способ получения синтез-газа и/или водорода посредством неполного окисления горючего, в том числе метана, пропана, бутана, жидких углеводородов, сероводорода, твердых топлив, в том числе биомассы, твердых углеводородов, угля, а также смесей, содержащих вышеперечисленные компоненты, в трубчатом реакторе с обращаемым потоком, включающий:1. A method of producing synthesis gas and / or hydrogen through incomplete oxidation of fuel, including methane, propane, butane, liquid hydrocarbons, hydrogen sulfide, solid fuels, including biomass, solid hydrocarbons, coal, as well as mixtures containing the above components in a tubular reverse flow reactor, including:
разогрев до высокой температуры по крайней мере части камеры трубчатого реактора, заполненной твердым пористым материалом;heating to a high temperature at least part of the tube reactor chamber filled with solid porous material;
подачу в трубчатый реактор двух реагентов - горючего и кислородсодержащего газа в не достаточном для полного окисления горючего количестве;feeding into the tubular reactor two reagents - combustible and oxygen-containing gas in an insufficient amount for complete oxidation of the combustible amount;
проведение реакции горючего и кислородсодержащего газа в слое твердого пористого материала;carrying out the reaction of combustible and oxygen-containing gas in a layer of solid porous material;
установление в трубчатом реакторе газового потока от одного конца реактора до другого конца посредством подачи газообразного реагента с одного конца реактора и вывода газообразных продуктов реакции в виде синтез-газа с противоположного конца;establishing a gas stream in a tubular reactor from one end of the reactor to the other end by supplying a gaseous reactant from one end of the reactor and withdrawing the gaseous reaction products in the form of synthesis gas from the opposite end;
измерение температуры в реакторе;temperature measurement in the reactor;
периодическое изменение направления газового потока в реакторе;periodically changing the direction of the gas stream in the reactor;
отличающийся тем, что реагенты подают в реактор раздельно: один из реагентов, газообразный реагент А, подают с одного конца реактора, а второй реагент - В подают в среднюю часть реактора и проводят в средней части реактора смешение реагента В с газообразным реагентом А, подогретым за счет теплообмена с твердым пористым материалом.characterized in that the reactants are fed separately to the reactor: one of the reactants, gaseous reactant A, is fed from one end of the reactor, and the second reactant - B is fed into the middle part of the reactor and in the middle of the reactor the reactant B is mixed with gaseous reactant A, heated for heat exchange with solid porous material.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед изменением направления газового потока в реакторе прекращают подачу реагента А и подают вместо реагента А синтез-газ в количестве по объему не менее половины внутреннего объема реактора.2. The method according to p. 1, characterized in that before changing the direction of the gas stream in the reactor, the supply of reagent A is stopped and instead of reagent A, synthesis gas is supplied in an amount of at least half of the internal volume of the reactor.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав реагента А добавляют водяной пар.3. The method according to p. 1, characterized in that the composition of the reagent And add water vapor.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что совместно с реагентом А в тот же конец реактора подают воду в жидкой фазе.4. The method according to p. 1, characterized in that together with the reagent A at the same end of the reactor serves water in the liquid phase.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента А в конец реактора подают метан, пропан, бутан, природный газ, попутный нефтяной газ, сероводород или смесь вышеперечисленных газов между собой и, возможно, с иными газами, в т.ч. углекислым газом и/или водяным паром, а в качестве реагента В в среднюю часть реактора подают кислородсодержащий газ - воздух, кислород или обогащенный кислородом воздух.5. The method according to p. 1, characterized in that as a reagent A, methane, propane, butane, natural gas, associated petroleum gas, hydrogen sulfide or a mixture of the above gases are fed to each other at the end of the reactor, in t .h. carbon dioxide and / or water vapor, and as a reagent B, oxygen-containing gas is supplied to the middle part of the reactor — air, oxygen, or oxygen-enriched air.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента А в конец реактора подают воздух или обогащенный кислородом воздух, возможно в смеси с углекислым газом и/или водяным паром, а в качестве реагента В в среднюю часть реактора подают метан, пропан, бутан, природный газ, попутный нефтяной газ, жидкие углеводороды или смесь вышеперечисленных компонентов.6. The method according to p. 1, characterized in that as a reagent A, air or oxygen-enriched air is supplied to the end of the reactor, possibly mixed with carbon dioxide and / or water vapor, and methane is supplied to the middle part of the reactor as reagent B, propane, butane, natural gas, associated petroleum gas, liquid hydrocarbons or a mixture of the above components.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента А в конец реактора подают воздух или обогащенный кислородом воздух, возможно в смеси с углекислым газом и/или водяным паром, а в качестве реагента В в среднюю часть реактора подают в мелкодисперсном виде твердое органическое топливо, в том числе твердые углеводороды, биомассу, бурый или каменный уголь или смесь вышеперечисленных компонентов, возможно, совместно с углеводородными газами или жидкими углеводородами.7. The method according to p. 1, characterized in that as a reagent A, air or oxygen-enriched air is supplied to the end of the reactor, possibly mixed with carbon dioxide and / or water vapor, and as a reagent B, it is fed into the middle part of the reactor in fine in the form of solid fossil fuels, including solid hydrocarbons, biomass, brown or hard coal, or a mixture of the above components, possibly together with hydrocarbon gases or liquid hydrocarbons.
8. Реактор для осуществления описанного в п. 1 способа получения синтез-газа и/или водорода, включающий трубчатый газоплотный корпус и камеру реактора, включающую первый и второй концы, причем камера реактора в преобладающей части своего объема заполнена твердым пористым материалом; реактор снабжен системой газопроводов, присоединенных к первому и второму концам камеры реактора, и запорной арматурой, позволяющей подавать газ в первый конец и одновременно производить отбор газа из второго конца либо подавать газ во второй конец и одновременно производить отбор газа из первого, отличающийся тем, что реактор включает присоединенный к средней части камеры реактора трубопровод, позволяющий подавать в камеру реактора газ, и/или жидкость, и/или мелкодисперсный твердый материал.8. A reactor for implementing the method for producing synthesis gas and / or hydrogen described in paragraph 1, including a tubular gas tight housing and a reactor chamber comprising first and second ends, the reactor chamber being filled with solid porous material in the predominant part of its volume; the reactor is equipped with a system of gas pipelines connected to the first and second ends of the reactor chamber, and shutoff valves, which allow to supply gas to the first end and simultaneously take gas from the second end or to supply gas to the second end and simultaneously take gas from the first, characterized in that The reactor includes a pipe connected to the middle part of the reactor chamber, which allows gas and / or liquid and / or finely divided solid material to be supplied to the reactor chamber.
9. Реактор по п. 8 для осуществления способа получения синтез-газа и/или водорода, описанного в п. 2, отличающийся тем, что реактор дополнительно снабжен системой газопроводов, соединяющей первый и второй концы камеры реактора и средства принудительной подачи газа, позволяющие подавать газ, отбираемый из второго конца реактора в первый конец или отбираемый из первого конца реактора во второй конец.9. The reactor according to claim 8 for implementing the method of producing synthesis gas and / or hydrogen described in paragraph 2, characterized in that the reactor is additionally equipped with a gas pipeline system connecting the first and second ends of the reactor chamber and means for forced gas supply, allowing gas taken from the second end of the reactor to the first end or taken from the first end of the reactor to the second end.
10. Реактор по п. 8 для осуществления способа получения синтез-газа и/или водорода, описанного в п. 7, отличающийся тем, что реактор дополнительно снабжен системой подачи твердого мелкодисперсного материала, включающей шнек и шлюзовое устройство.10. The reactor according to claim 8 for implementing the method for producing synthesis gas and / or hydrogen described in paragraph 7, characterized in that the reactor is additionally equipped with a system for supplying solid fine material, including a screw and a lock device.
11. Реактор по п. 8 для осуществления способа получения синтез-газа и/или водорода, описанного в п. 7, отличающийся тем, что реактор дополнительно снабжен системой пневмоподачи твердого мелкодисперсного материала, включающей магистраль подачи сжатого газа и шлюзовое устройство.11. The reactor according to claim 8 for implementing the method of producing synthesis gas and / or hydrogen described in paragraph 7, characterized in that the reactor is additionally equipped with a pneumatic feed system of solid fine material, including a compressed gas supply line and a lock device.
12. Реактор по п. 8 для осуществления способа, описанного в п. 4, отличающийся тем, что камера реактора выполнена U-образной, причем первый и второй концы камеры реактора расположены сверху, и при этом каждый конец камеры реактора снабжен трубопроводом для подачи воды, а средняя часть реактора, снабженная вводом газа и/или жидкости, - снизу.
12. The reactor according to claim 8 for implementing the method described in paragraph 4, characterized in that the reactor chamber is made U-shaped, with the first and second ends of the reactor chamber located at the top, and each end of the reactor chamber is provided with a pipe for supplying water and the middle part of the reactor, equipped with a gas and / or liquid inlet, is from the bottom.