Водород, газовые смеси, содержащие водород, выделение водорода из смесей, содержащих его, очистка водорода: .получение водорода или газовых смесей, содержащих водород – C01B 3/02

Изобретение относится к технологии переработки углеводородов, к способам и устройствам для переработки углеводородного газа в стабильные жидкие синтетические нефтепродукты. Способ переработки углеводородного газа в стабильные жидкие синтетические нефтепродукты, например в синтетическую нефть или синтетическое моторное топливо, предусматривает предварительную обработку исходного углеводородного газа в зависимости от его физико-химических свойств, например очистку от сероводородных соединений, и/или сепарирование и осушку, и/или компримирование, а также последующее разделение этого предварительно обработанного газа на два потока: основной поток, перерабатываемый в конечный продукт, и технологический поток, используемый для поднятия температуры основного потока газа в процессе получения конечного продукта, последующую переработку каждого из этих разделенных потоков: основного потока - каталитическим паровым риформингом с получением синтез-газа, последующим его охлаждением, переработкой в стабильную синтетическую нефть и, по необходимости, разделением синтетической нефти на фракции синтетического моторного топлива, переработку отделенного технологического потока осуществляют пропусканием через газотурбинную установку с получением электрической энергии и продуктов сгорания, при этом дополнительно от полученного паровым риформингом охлажденного синтез-газа отделяют избыточный водород, продукты сгорания пропущенного через газотурбинную установку технологического потока газа вначале дожигают вместе с избыточным водородом и частью технологического потока предварительно обработанного исходного углеводородного газа, а затем направляют на разогрев основного потока газа в процессе его конверсии паровым риформингом. Заявлен также энергетический комплекс для переработки углеводородного газа. Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является создание эффективных условий для протекания процесса получения синтетической нефти в реакторе Фишера-Тропша за счет стабилизации потока синтез-газа путем удаления из него избыточного водорода, а также создание эффективных условий для протекания процесса получения синтез-газа за счет разогрева основного потока газа в процессе его конверсии паровым риформингом продуктами, полученными от дожигания продуктов сгорания пропущенного через газотурбинную установку технологического потока газа вместе с избыточным водородом и частью технологического потока предварительно обработанного исходного углеводородного газа, и обеспечение оптимально устойчивого процесса конверсии основного потока газа за счет поддержания в автоматическом режиме его температуры в реакторе синтез-газа. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ одновременного получения потока водорода А, подходящего для получения продукта А; обогащенного водородом потока синтез-газа Б, подходящего для получения продукта Б; обедненного водородом потока синтез-газа В, подходящего для получения продукта В; и, необязательно, потока монооксида углерода Г, подходящего для получения продукта Г, из единого потока синтез-газа X, характеризуется тем, что единый поток синтез-газа Х имеет оптимизированное для производства продукта В молярное отношение синтез-газа, определяемое как отношение Н₂/CO. Единый поток синтез-газа Х разделяют на поток синтез-газа X1, поток синтез-газа Х2, поток синтез-газа Х3 и, необязательно, поток синтез-газа Х4. Поток синтез-газа X1 подвергают стадии осуществления реакции конверсии водяного газа с целью превращения СО, находящегося в потоке синтез-газа X1, и воды в СО₂ и Н₂. Затем СО₂ и H₂ разделяют и выгружают. Часть полученного H ₂ применяют в качестве потока водорода А. Другую часть Н₂ соединяют с потоком синтез-газа Х2, который затем применяют в качестве обогащенного водородом потока синтез-газа Б. Поток синтез-газа Х3 применяют в качестве обедненного водородом потока синтез-газа В. Необязательно поток синтез-газа Х4 обрабатывают с целью удаления из него диоксида углерода и водорода. Полученный поток монооксида углерода применяют в качестве источника монооксида углерода потока Г. Изобретение позволяет снизить суммарные выбросы диоксида углерода. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения могут быть использованы в энергетике и химическом синтезе. Способ получения синтез-газа с низким содержанием смол из биомассы включает разложение биомассы в первом реакторе кипящего слоя (3) на пиролизный газ и пиролизный кокс. Полученный пиролизный газ подают в качестве газа для образования кипящего слоя (5) в следующем реакторе кипящего слоя (11). Пиролизный кокс в виде мелких частиц выводят вместе с газом и подают в следующий реактор кипящего слоя (11) через сопловое днище (4). Изобретения позволяют получить синтез-газ с низким содержанием смол и азота при высоком кпд.2 н. и 35 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу и установке для получения синтез-газа (S) из твердых частиц (C) углерода, причем указанные частицы (C) углерода получают посредством пиролиза, газификация частиц (C) углерода происходит в результате непрямого нагрева частиц (C) углерода в присутствии технологического газа (P) в том же самом пространстве реактора, где находятся частицы (C) углерода, при этом непрямой нагрев осуществляют с помощью теплового излучения от горелок (Br1-Brn), расположенных в реакторе (1), а синтез-газ (S), образовавшийся во время газификации, выпускают из указанного пространства. Установка содержит реактор, по меньшей мере, одну горелку (Br1-Brn), расположенную внутри реактора, устройства для подачи частиц углерода и технологического газа во внутреннее пространство реактора и средство выпуска образующегося синтез-газа (S), при этом, по меньшей мере, одна горелка (Br1-Brn) выполнена с возможностью обеспечения сгорания внутри труб радиационного нагрева и обеспечения теплового излучения от нее для непрямого нагрева частиц (C) углерода и технологического газа (P) внутри реактора. Обеспечивается повышение теплового КПД реактора газификации. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологиям малотоннажной утилизации непромышленных газов в газовой промышленности. Изобретение касается малотоннажной установки по утилизации ресурсов малых месторождений природного газа, состоящей из последовательно соединенных очистительного модуля, теплообменника предварительного нагрева, теплообменника-рекуператора для тепловой обработки сырья, реактора плазмохимического синтеза для образования водородно-сажевой смеси, теплообменника-рекуператора для закалки, теплообменника-охладителя для охлаждения смеси, циклона для выделения и подачи в рукавный фильтр для сбора с последующей подачей в гранулятор и конденсатор, гранулятора для гранулирования частиц сажи при увлажнении водой из конденсатора и последующей подачи в сушильный барабан, конденсатора для подачи воды в гранулятор и конденсации воды с подачей водородной смеси в компрессор, сушильного барабана для осушки и выделения, компрессора для сжатия водорода и подачи в мембранный блок для обогащения и последующего выделения. Технический результат - обеспечение рационального использования сжигаемого газового сырья на месторождении с получением товарной газохимической продукции: технического углерода и водорода. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Синтез-газ для синтеза аммиака получают конверсией углеводородов с паром в установке (1) первичной конверсии, оборудованной множеством катализаторных труб с внешним обогревом, и затем с воздухом в установке (2) вторичной конверсии. Реакцию углеводородов с паром в установке (1) первичной конверсии проводят при рабочем давлении более 35 бар в катализаторных трубах. Воздух подают в установку вторичной конверсии в избытке против количества азота, требуемого для синтеза аммиака, и избыток азота удаляют ниже по потоку от установки вторичной конверсии предпочтительно с помощью криогенного разделения или молекулярных сит типа TSA или PSA. Изобретение позволяет достичь высоких мощностей производства синтез-газа, снизить капиталовложения и энергозатраты. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу получения водородосодержащего газообразного топлива в турбогенераторной установке. Изобретение касается многостадийного способа получения водородосодержащего газообразного топлива с замкнутым циклом, включающего запуск процесса в режиме принудительного разогрева и осуществление процесса в штатном режиме саморазогрева, включающем ввод нагнетанием под давлением углеводородного компонента и воды, нагревание, возврат топлива в зону поджига для образования огневого факела. Процесс получения топлива осуществляют многостадийно с раздельным вводом углеводородного компонента и воды в разогреваемый огневым факелом технологический цилиндр, разделенный на изолированные ступени по числу стадий процесса получения топлива, на первой стадии вводят воду, нагревают ее до образования водяного пара, на последующих стадиях вводят углеводородный компонент и перемешивают его с водяным паром, затем пароуглеводородную смесь дополнительно нагревают и разогревают до температуры образования водородосодержащего газообразного топлива, поток которого направляют на возврат в зону поджига для обеспечения горения огневого факела. Изобретение также касается теплогазогенераторной установки для получения водородсодержащего газообразного топлива. Технический результат - стабильность и безопасность процессов получения водородосодержащего газообразного топлива, снижение энергоемкости и расхода углеводородного компонента в топливе. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области химии. Способ получения синтез-газа для синтеза аммиака включает подачу газового потока, содержащего углеводороды, и газового потока, содержащего пар, в установку первичной конверсии, оборудованную множеством катализаторных труб с внешним обогревом, реакцию этих углеводородов с паром в катализаторных трубах установки первичной конверсии при рабочем давлении в них по меньшей мере 45 бар с получением продуктового газа, подачу продуктового газа и потока окислительного газа в установку вторичной конверсии, реакцию продуктового газа с окислительным газом и последующую вторичную конверсию с обеспечением конверсии всех углеводородов, содержащихся в продуктовом газе, выходящем из установки первичной конверсии, и с получением конвертированного газа, содержащего водород, оксиды углерода и непрореагировавший пар, удаление оксидов углерода из конвертированного газа и получение синтез-газа, пригодного для синтеза аммиака. В качестве окислительного газа используют обогащенный кислородом воздух с молярным отношением N₂/O₂, обеспечивающим получение конвертированного газа с содержанием азота, соответствующим содержанию, требующемуся для стехиометрического молярного отношения H₂/N ₂ для синтеза аммиака. Этот способ позволяет достичь высоких мощностей производства синтез-газа и более низких капиталовложений и энергозатрат. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ комплексной переработки газообразного углеродсодержащего сырья относится к способам переработки метансодержащих газов, включая шахтный метан, метан угольных пластов, природный и коксовый газы, и различных металлургических газов. Способ комплексной переработки газообразного углеродсодержащего сырья включает стадию плазмохимической конверсии сырья с получением синтез-газа, стадию конверсии синтез-газа и вспомогательные стадии - рекуперации тепла, производства электроэнергии, очистки и компрессии синтез-газа, разделения газов и воздуха. В качестве газообразного углеродсодержащего сырья используют угольный метан с концентрацией воздуха не более 60% об., который разделяют на два потока: обедненный метаном поток направляют на сжигание и обогащенный метаном поток, одну часть которого вместе с выделенным из воздуха кислородом или кислородом и водяным паром подают в, по крайней мере, один электродуговой плазмотрон, а другую часть обогащенного метаном потока нагревают до температуры 100-400°С и подают на стадию сатурации и очистки от метанола, где газовый поток контактирует с метанольной водой, которую подают со стадии конверсии синтез-газа, процесс тепломассообмена газа с жидкостью осуществляют на твердом носителе или в центробежно-барботажном слое, при этом очищенную от метанола воду применяют для производства водяного пара, а выходящий газовый поток нагревают на стадии рекуперации тепла и вместе с подогретым кислородом и выходящим из плазмотрона с температурой более 1500°С потоком подают в камеру смешения плазмохимического реактора с получением синтез-газа, содержащего до 20% об. азота, при этом синтез-газ охлаждают на стадии рекуперации тепла и после прохождения стадии очистки и компрессии направляют в каталитический реактор стадии конверсии синтез-газа, где процесс конверсии синтез-газа проводят под давлением 40-150 атм или в одной зоне, или в двух последовательно расположенных зонах каталитического реактора, проводят рециркуляцию газообразных продуктов реакции и непрореагировавших компонентов синтез-газа при многоступенчатом охлаждении выходящего из реактора газа до 10-30°С и конденсации целевого органического продукта, например, бензиновой фракции и побочных продуктов - метанольной воды и углеводородных газов, которые подают в плазмохимический реактор или на стадию производства электроэнергии, при этом отводимый из рецикла сдувочный газ направляют на сжигание или разделяют на два потока: обогащенный азотом поток - сжигают, а обедненный азотом синтез-газ - компримируют и подают на смешение с очищенным и сжатым до рабочего давления синтез-газом, при этом обедненный метаном поток, сдувочный газ или обогащенный азотом поток направляют на стадию производства электроэнергии. Представлены два варианта способа. Технический результат - достижение высокой рекуперации физического тепла потоков, использование энергетического потенциала сырья для полной автономности конверсии газообразного углеродсодержащего сырья, экологическая чистота производства, создание условий для безопасности технологического процесса добычи и переработки метанвоздушных смесей, утилизация газообразного углеродсодержащего сырья (металлургический газ, коксовый газ, дымовой газ, шахтный метан). 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил., 5пр.

Изобретение относится к области химии и энергетики. Способ использования тепла синтез-газа для получения сверхкритического пара в низкоэнергетической установке получения аммиака или метанола включает в себя стадию 1 риформинга или частичного окисления, по меньшей мере один генератор 3 сверхкритического пара, имеющий рубашечную сторону и трубчатую сторону, по меньшей мере один перегреватель 14, по меньшей мере одну турбину 17 с противодавлением, по меньшей мере одну турбину 23 для экстракции и конденсации, по меньшей мере один насос 7 для подачи питающей воды в котел. Синтез-газ 2 подается в рубашечную сторону генератора 3 сверхкритического пара. В генератор 3 сверхкритического пара подается питающая вода 4 под давлением. Поток 13 питающей воды регулируется для поддержания постоянной температуры пара на выходе из генератора сверхкритического пара в диапазоне 375-500°С. Сверхкритический пар получают в генераторе 3 при давлении 225-450 бар. Сверхкритический пар далее нагревается в перегревателе 14 до температуры 500-750°С и подается в турбину 17 с противодавлением. Изобретения позволяют снизить энергоемкость установки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл. 2 пр.

Изобретение относится к способу получения жидкого углеводородного продукта (1), такого как биотопливо, из твердой биомассы (2). Способ включает стадию газификации для газификации твердой биомассы (2) в газификаторе (6) с получением неочищенного синтез-газа (3). Далее кондиционирование неочищенного синтез-газа (3) для очистки неочищенного синтез-газа (3) с получением очищенного синтез-газа (4), имеющего молярное соотношение водорода и монооксида углерода в диапазоне от 2,5:1 до 0,5:1, причем одной из стадий кондиционирования является каталитическая обработка в риформере (20). Затем использование очищенного синтез-газа (4) для синтеза Фишера-Тропша в реакторе (5) Фишера-Тропша с получением жидкого углеводородного продукта (1). Также изобретение относится к устройству для осуществления данного способа. Настоящее изобретение предоставляет новые способ и устройства для получения жидкого биотоплива из твердой биомассы. 2 н. и 35 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обезвреживания отходов. Отработанный активированный уголь подвергают термической обработке водяным паром. Водяной пар делят на два потока, часть которого поступает в плазмотрон. Полученную из плазмотрона низкотемпературную паровую плазму направляют в емкость, где при смешивании с остальной частью водяного пара получают высокотемпературную струю реакционного газа с температурой 1000-1200°С. Полученным реакционным газом продувают активированный уголь. На 1 кг активированного угля расходуют 1,3-1,5 кг водяного пара. В результате обезвреживания отработанного угля получают газообразную смесь, содержащую H ₂ и CO. Технический результат состоит в возможности получения ценного продукта в виде газообразной смеси, содержащей H ₂ и CO, в процессе обезвреживания отходов отработанного активного угля.

Изобретение относится к области метеорологии, а именно к получению водорода, предназначенного для наполнения оболочек для проведения радиозондовых измерений различных параметров атмосферы. Способ электролизного получения водорода для радиозондовых и шаропилотных оболочек заключается в том, что в электролизный водород вводят ингибитор. Причем ингибитор вводят непосредственно в водный электролит в процессе электролизного получения водорода из водного электролита. В качестве ингибитора используют по меньшей мере один углеводород нормальной, циклической или изоструктуры, содержащий в молекуле атомы углерода от одного до восьми, или их смеси, причем концентрация ингибитора находится в пределах от 0,1 до 15,5 об.%. Обеспечивается контроль за подачей ингибитора в жидкий электролит и снижение взрывоопасности водорода при его электролизе.

Изобретения могут быть использованы в химической промышленности. Способ получения стехиометрической азотоводородной смеси для синтеза аммиака включает конверсию природного газа и последующую очистку полученного синтез-газа. При проведении очистки синтез-газа операцию удаления из него метана и аргона совмещают с операцией конденсации избыточного азота путем абсорбции метана и аргона конденсирующимся избыточным азотом. Процесс абсорбции осуществляют в вертикальных трубках абсорбера-конденсатора в противотоке с поднимающимся по трубкам снизу вверх очищаемым синтез-газом. Охлаждение межтрубного пространства осуществляют дросселированием конденсата, а трубки абсорбера-конденсатора снабжаются средством для турбулизации потока конденсата. Полученная очищенная азотоводородная смесь может быть использована для осуществления способа получения аммиака. Изобретения позволяют полностью извлечь примеси аргона и метана из синтез-газа с попутным получением продукционного аргона и сжиженного метана, а также позволяют значительно снизить давление синтеза аммиака с 300 до 170 атм., что снижает энергозатраты в производстве аммиака. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 ил.

Изобретения относятся к устройству и способу получения водорода и кислорода и могут быть использованы в химической промышленности и энергетике. Устройство включает (а) узел катода, включающий катодный электрод 3 и патрубок 24 электрода, окружающий катодный электрод 3, причем патрубок 24 электрода имеет первую стенку 28 и вторую стенку 29, образующие первый проток 13 и второй проток 11; и (b) по меньшей мере, один узел анода, включающий анодный электрод 2 и патрубок электрода, окружающий анодный электрод 2 и образующий, по меньшей мере, один проток. К катодному электроду 3 подводят электроэнергию с целью создания электрического тока между катодным электродом 3 и, по меньшей мере, одним анодным электродом 2 для образования индуцируемого магнитным полем электрического удерживающего поля 5. Поток инертного газа подают через первый проток 13 в электрическое удерживающее поле 5 с целью создания плазмы возле наконечника 14 катодного электрода 3. Поток водяного пара подают через второй проток 11 в электрическое удерживающее поле 5 и плазму возле наконечника 14 катодного электрода 3 с целью производства элементарных водорода 19 и кислорода 20. Устройство и способ позволяют снизить затраты в производстве кислорода и водорода и использовать полученные газы для выработки электроэнергии, предотвращая потребление любых ископаемых топлив, сопряженное с выбросом углеродсодержащих веществ. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для генерирования водородного газа из воды. Первый вариант установки для получения водорода из воды в присутствии шлака включает графитовый тигель 1, содержащий расплавленный шлак, реакционный колпак 2, расположенный над указанным тиглем, линию воды для разбрызгивания ее на расплавленный шлак в тигле 1, стальную трубу 4 для отбора и транспортировки полученного водорода из указанного колпака 2 в конденсаторную емкость 7. Причем отобранный водородный газ пропускают в газосборник 11 через, по меньшей мере, один регулирующий клапан 9, 10. Второй вариант установки включает разбрызгиватель флюса, содержащего углеродистый материал, подвижный реакционный колпак 2, присоединенный к устройству цепной тали на блоке, где подвижный реакционный колпак 2 является съемным на шлаковой яме, линию ввода воды для разбрызгивания воды на шлак, где образовавшийся водородный газ проходит через газовый вентиль 6 в сборник-конденсатор 7, откуда затем водородный газ направляют в сборник 11. Изобретение позволяет повысить эффективность используемого устройства за счет использования отходов в производстве водорода. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способу получения аммиака из азота и водорода и может быть использовано в химической промышленности. Аммиак 3 получают из состоящей по существу из азота и водорода газовой смеси 4, полученной из природного газа 5 следующим образом. Из природного газа 5 путем частичного окисления газом 6, обогащенным кислородом, в присутствии водяного пара получают содержащий водород и моноксид углерода неочищенный синтез-газ 7, из которого во время по меньшей мере одной стадии каталитической реакции (сдвига) и превращения части моноксида углерода в диоксид углерода получают конвертированный содержащий водород, диоксид углерода и моноксид углерода синтез-газ 8. Из полученного синтез-газа 8 на по меньшей мере одной стадии декарбонизации по меньшей мере частично удаляют диоксид углерода 20а, а на по меньшей мере одной стадии очистки по меньшей мере частично удаляют моноксид углерода 22а. По меньшей мере на одной стадии очистки конвертированного синтез-газа используют по меньшей мере одно молекулярное сито. Обогащенный кислородом газ содержит по меньшей мере 50% кислорода, а давление, при котором осуществляется частичное окисление, составляет от 40 до 150 бар. Способ позволяет повысить эффективность, снизив при этом расход энергии и эксплуатационные затраты за счет снижения количества исходного углеводородного сырья. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области химии. Способ подготовки природного газа в производстве аммиака включает дросселирование газа из магистрального трубопровода, сжигание его в качестве топлива, нагревание, гидрирование и сероочистку. Дросселирование газа из магистрального трубопровода с давлением 5,5-7,0 МПа проводят до давления 3,5-4,5 МПа, отбирают 25-45% газа и дросселируют его до давления 0,8-1,2 МПа. Полученный газ используют в качестве топлива, а остальную часть газа с давлением 3,5-4,5 МПа подают для нагревания в блок рекуперативных теплообменников либо в огневой подогреватель при необходимости дополнительного подогрева. Изобретение позволяет усовершенствовать технологическую схему подготовки природного газа для процесса риформинга. 1 ил.

Изобретения относятся к области химии и металлургии и могут быть использованы при получении водорода и/или монооксида углерода. Расплавленные отходы из сталелитейного предприятия, такие как расплавленный шлак, подают в реактор, контактируют с водой и/или паром в присутствии восстанавливающего агента. Полученный водород и другие газы, например монооксид углерода, извлекают из потока. Расплавленный шлак представляет собой один из, или смесь таковых, шлака от десульфуризации при производстве стали, конвертерного шлака при производстве стали, шлака от феррохромного или ферромарганцевого производства в электродуговой печи под флюсом. Изобретения позволяют использовать теплоту отходов сталелитейного производства в процессе разложения воды и/или пара. 2 н и 15 з.п., 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для реализации способов получения водорода термохимическим разложением воды и может быть использовано для обеспечения водородным топливом энергетических установок, а также для получения водорода для технологического использования. Установка для получения водорода термохимическим разложением воды содержит бункеры с исходными компонентами, емкость для воды, емкость для хранения водорода, емкость для хранения кислорода, нагреватель для обеспечения температурных режимов термохимических циклов и соединенный с ним теплопроводами внешний источник тепла, а также реактор окисления и реактор восстановления, связанные между собой системой транспортирования исходных компонентов, промежуточных продуктов термохимических циклов и готового продукта с запорно-регулирующей арматурой. При этом она снабжена блоком питания, управления и регулирования, а также электрохимическим генератором, включающим батарею топливных элементов, систему терморегулирования и блок инвертирования и трансформации электрического тока и соединенным трубопроводами с емкостями для хранения водорода и кислорода и питающим электроэнергией агрегаты установки через блок инвертирования и трансформации и блок питания, управления и регулирования с использованием проводов и разъемов. Технический результат заключается в повышении экономической эффективности получения водорода благодаря снижению энергоемкости за счет отказа от внешнего источника электроэнергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству или безкоксовому восстановлению металлов, может быть использовано в сажевой промышленности и в производстве водорода, при дополнительном получении энергоценного вторичного топлива. Изобретение относится к способу пиролиза углеводородного сырья - природного газа до водорода и углерода, включающему предварительный подогрев углеводородного сырья и подачу его на стадию пиролиза, осуществляемого при контакте сырья с нагретым жидким теплоносителем, где для нагрева жидкого теплоносителя используют горение газового топлива в окислителе с долей кислорода 0,4-0,95 и коэффициентом расхода окислителя 0,4-0,8, а отходящие газы сгорания подвергают процессу энергохимической аккумуляции, для чего подают природный газ, получая вторичное топливо, при этом увеличивая долю горючих компонентов и снижая температуру газов до 900-1000°С, полученное вторичное топливо охлаждают до температуры 25-150°С за счет подогрева им углеводородного сырья, газового топлива и окислителя. 1 табл., 1 ил.

Изобретения относятся к производству технологических газов и могут быть использованы для получения газозащитных атмосфер, содержащих азот с водородом или азот с водородом и оксидом углерода, применяемых в стекольной, металлургической, машиностроительной промышленности. Первый вариант получения газозащитной атмосферы включает конверсию углеводородного газа, паровую конверсию оксида углерода, охлаждение продуктов конверсии с отделением капельной влаги и окончательную очистку газовой смеси от диоксида углерода и влаги на адсорбционных установках. Конверсию углеводородного газа осуществляют в три этапа: первый этап осуществляют в свободном объеме аппарата для окисления углеводородного газа воздухом; второй этап осуществляют в объеме аппарата, заполненном зернистым огнеупорным материалом для протекания паровой и углекислотной конверсии оставшегося углеводородного газа; третий этап осуществляют в объеме аппарата, заполненном жаропрочными металлическими кольцами для насыщения газового потока влагой и протекания паровой конверсии оксида углерода. Второй вариант получения газозащитной атмосферы включает конверсию углеводородного газа, паровую конверсию оксида углерода, охлаждение продуктов конверсии с отделением капельной влаги и окончательную очистку газовой смеси от диоксида углерода и влаги на адсорбционных установках. При этом регулируют каталитическую конверсию оксида углерода количеством конденсата паров воды, подаваемого в объем аппарата, заполненного жаропрочными металлическими кольцами для насыщения газового потока влагой. Третий вариант получения газозащитной атмосферы включает конверсию углеводородного газа, паровую конверсию оксида углерода, охлаждение продуктов конверсии с отделением капельной влаги и окончательную очистку газовой смеси от диоксида углерода и влаги на адсорбционных установках. При этом часть продуктов конверсии углеводородного газа пропускают, минуя аппарат паровой конверсии оксида углерода, в аппарат охлаждения и далее в блок адсорбционной очистки для поддержания в газозащитной атмосфере заданного содержания оксида углерода. Изобретения позволяют интенсифицировать процесс, получать газозащитную атмосферу тройного состава. 3 н. и 1 з.п. ф-лы.

УСТАНОВКА ОЧИСТКИ С НИЗКИМ Р ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АЗОТА, МЕТАНА И АРГОНА ИЗ СИНГАЗА

Изобретение относится к способу и устройству для получения синтез-газа для производства аммиака. Способ очистки сингаза включает: введение потока исходного сингаза в зону питания дистилляционной колонны, расширение потока жидких остатков из дистилляционной колонны с помощью расширителя жидкости с извлечением работы для образования потока охлажденной сбросовой жидкости, ректификацию пара из зоны питания для образования верхнего потока пара со сниженным содержанием азота и инертных газов, охлаждение верхнего потока пара в непрямом теплообмене с потоком охлажденной сбросовой жидкости для образования частично конденсированного верхнего потока и потока частично нагретой сбросовой жидкости, разделение частично конденсированного верхнего потока на поток конденсата и поток очищенного пара сингаза со сниженным содержанием азота и инертных газов и орошение дистилляционной колонны потоком конденсата. По первому варианту способ производства аммиака включает реформинг углеводорода для образования сингаза, охлаждение потока исходного сингаза, расширение охлажденного потока исходного сингаза, введение расширенного потока исходного сингаза в зону питания в дистилляционной колонне, расширение потока жидких остатков из дистилляционной колонны с помощью расширителя жидкости для образования потока охлажденной сбросовой жидкости, ректификацию пара из зоны питания в дистилляционной колонне для образования верхнего потока пара со сниженным содержанием азота и инертных газов, охлаждение верхнего потока пара в непрямом теплообмене с потоком охлажденной сбросовой жидкости для образования частично конденсированного верхнего потока и потока частично нагретой сбросовой жидкости, разделение частично конденсированного верхнего потока на поток конденсата и поток очищенного пара сингаза со сниженным содержанием азота и инертных газов, орошение дистилляционной колонны потоком конденсата, нагревание потока очищенного пара сингаза в теплообменнике с поперечным потоком, нагревание потока частично нагретой сбросовой жидкости в теплообменнике с поперечным потоком, подачу потока очищенного пара сингаза из теплообменника с поперечным потоком в контур синтеза аммиака. По второму варианту способ производства аммиака включает реформинг углеводорода с избытком воздуха для образования потока исходного сингаза, удаление азота и инертных газов из потока исходного сингаза дистилляцией, при этом обеспечивают охлаждение при помощи расширения жидкости посредством расширителя-генератора, а верхний поток частично конденсируют сбросовым потоком, охлажденным посредством расширения жидких остатков из дистилляционной колонны, и подачу сингаза со сниженным содержанием азота и инертных газов с дистилляции в контур синтеза аммиака, при котором жидкие остатки расширяют с помощью расширителя жидкости с извлечением работы. Изобретение позволяет улучшить производственные и экономические характеристики. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

Изобретение относится к получению аммиака из синтез-газа. Способ получения аммиака состоит в каталитической реакции синтез-газа, сжатого в соответствующем компрессоре с несколькими ступенями, каждая из которых имеет вход и выход для синтез-газа. Синтез-газ очищают жидким аммиаком от содержащихся в нем воды и диоксида углерода, при этом при очистке синтез-газа используют газожидкостный смеситель, который соединен с одной стороны с выходом первой ступени компрессора, или выходом промежуточной ступени компрессора, а с другой стороны - со входом второй ступени, расположенной за первой ступенью, или промежуточной ступени, и имеет участок определенной длины с уменьшающимся поперечным сечением. В смеситель в осевом направлении подают в прямотоке поток синтез-газа, отбираемого из первой ступени компрессора, или промежуточной ступени, и поток жидкого аммиака, по существу обезвоженный синтез-газ, выделяют из выходящей из смесителя смеси потоков и направляют во вторую ступень компрессора, расположенную за первой, или промежуточной ступенью. Технический результат заключается в повышении конверсионного выхода и снижении энергозатрат. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к секции и способу для разделения и очистки синтез-газа. Секция установки для разделения и очистки синтез-газа состоит из устройства для парциальной конденсации синтез-газа, включающего: теплообменник А для охлаждения подаваемого в секцию установки синтез-газа, соединенный с теплообменником А сепаратор В для разделения синтез-газа на газовую фракцию, состоящую в основном из водорода и монооксида углерода, и жидкую фракцию, состоящую в основном из монооксида углерода и метана, выпарной аппарат С для дальнейшего разделения подаваемой из сепаратора В газовой фракции на газовую фракцию, состоящую, в основном, из водорода, и жидкую фракцию, состоящую, в основном, из монооксида углерода, выпарной аппарат D, в котором испаряется абсорбированный в жидкости водород и остающаяся содержащая в основном монооксид углерода жидкость может быть направлена в дистилляционную колонну F, еще один выпарной аппарат Е, в котором еще абсорбированный в жидкой фракции сепаратора В водород удаляется испарением и содержащая в основном монооксид углерода и метан жидкость может быть направлена в дистилляционную колонну F, дистилляционную колонну F для отделения газообразного монооксида углерода и получения метана из отводимой из нижней части колонны этой колонны жидкости. Секция также содержит устройство для промывки азотом, которое включает промывную колонну G для отделения жидким азотом примесей из содержащей в основном водород газовой фракции выпарного аппарата С и утилизации примесей в качестве горючего газа. Причем устройство для азотной промывки примыкает к устройству для парциальной конденсации. Изобретения позволяют обеспечить более эффективный теплообмен, снизить затраты на проведение процесса. 2 з. и 11 н.з.п ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к установке и способу для одновременного получения из природного газа метанольного синтез-газа, аммиачного синтез-газа, монооксида углерода и диоксида углерода. Установка состоит из последовательно соединенных друг с другом узлов и включает: первый реактор (А), в котором при подаче кислорода осуществляют превращение природного газа в синтез-газ, состоящий из монооксида углерода, диоксида углерода, водорода и водяного пара; второй реактор (В), в котором осуществляют регулируемое превращение монооксида углерода в диоксид углерода; при необходимости, компрессор (С), посредством которого могут быть сжаты образующиеся газы; абсорбер D, который служит для поглощения диоксида углерода и получения смеси монооксида с водородом, используемой для синтеза метанола; холодильный сепаратор Е, в котором при подаче жидкого азота получают аммиачный синтез-газ и одновременно выделяют монооксид углерода, аргон и метан. Изобретение позволяет повысить рентабельность установки за счет получения на одной установке нескольких продуктов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Способ каталитического синтеза аммиака из смеси азота и водорода заключается в том, что природный газ совместно с обогащенным кислородом газом, содержащим, по меньшей мере, 70 об.% кислорода, подвергают автотермическому риформингу при температуре от 900 до 1200°C и давлении от 40 до 100 бар в присутствии катализатора крекинга, получая сырой синтез-газ, содержащий в пересчете на сухое состояние 55-75 об.% H₂, 15-30 об.% CO и 5-30 об.% CO₂, причем объемное соотношение H₂ :CO составляет от 1,6:1 до 4:1. Сырой синтез-газ удаляют из печи для автотермического риформинга, охлаждают и подвергают каталитической конверсии, получая конвертированный синтез-газ, содержащий в пересчете на сухое состояние, по меньшей мере, 55 об.% H ₂ и не более 8 об.% CO. Конвертированный синтез-газ подвергают многоступенчатой очистке для извлечения CO₂, CO и CH₄, причем осуществляют контактирование синтез-газа с жидким азотом, используя, по меньшей мере, одну ступень абсорбционной очистки, получают смесь азота и водорода, которую направляют на каталитический синтез аммиака. При этом, по меньшей мере, часть синтезированного аммиака можно превращать в карбамид путем взаимодействия с диоксидом углерода. При осуществлении способа решается задача повышения экономичности синтеза аммиака. 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способам и средствам выработки водорода и диоксида углерода из бурых водорослей, которое может быть использовано в рамках концепции водородной энергетики, используя современные биотехнологии. Способ производства водорода и диоксида углерода из биомассы заключается в том, что в качестве биомассы используют бурые водоросли, которые собирают в Саргассовом море Атлантического океана, основные технологические процессы производства водорода и диоксида углерода производят на корабле-плавбазе в Саргассовом море, а сбор и подачу бурых водорослей на плавбазу производят с помощью траулеров-сборщиков. На плавбазе производят переработку бурых водорослей с помощью биоферментов в метан, затем осуществляют парокислородную конверсию метана с образованием синтез-газа, состоящего из смеси водорода и оксида углерода, конверсию оксида углерода водяным паром, после чего производят разделение водорода и диоксида углерода с очисткой водорода на палладиевой мембране и подачей его в модульную систему металлогидридных накопителей водорода, а диоксид углерода собирают в баллоны в сжатом или жидком состоянии. Полученные продукты в металлогидридных емкостях и баллонах на транспортных судах доставляют в порты. Выработку электроэнергии для технологических процессов осуществляют с использованием технологии топливных элементов. Изобретение позволяет увеличить добычу водорода и диоксида углерода из бурых водорослей Мирового Океана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для генерирования электроэнергии с использованием углеродсодержащих топлив, более конкретно к получению водорода и к связанному с ним производству энергии путем газификации угля. Водород получают из твердых или жидких углеродсодержащих топлив. Топливо газифицируют водородом, получая обогащенный метаном газообразный продукт, который затем вводят в реакцию с водой и оксидом кальция, получая водород и карбонат кальция. Карбонат кальция можно непрерывно удалять из зоны реакции получения водорода и карбонизации и прокаливать для регенерации оксида кальция, который можно повторно вводить в зону реакции получения водорода и карбонизации. Способ проводят в устройстве, содержащем реактор газификации и реактор карбонизации для получения водорода. Данное изобретение позволяет полученный водород использовать на стадии газификации топлива для обеспечения ее энергией. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 2 ил.