AquaOil srls
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Recherche appliquée pour l'innovation et le développement
AquaOil
LA CONVERSION DU GAZ NATUREL, DU BIOGAZ ET DE TOUT MÉLANGE D'HYDROCARBURES EN GAZ DE SYNTHÈSE
LA PRODUCTION D'HYDROGÈNE, D'ÉTHER DIMÉTHYLIQUE (DME), DE MÉTHANOL OU DE DIESEL
Oxydation incomplète des gaz avec une matrice poreuse et un brûleur infrarouge
L'objectif de la technologie proposée est de convertir tout mélange d'hydrocarbures, gazeux ou en dispersion aérosol, en gaz de synthèse (SYNGAS = composé de monoxyde de carbone et d'hydrogène : CO + H2), tout mélange d'hydrocarbures, gazeux ou en dispersion aérosol, pour obtenir ensuite différents produits combustibles, tels que l'hydrogène (à l'aide d'un bloc d'injection d'eau supplémentaire et d'un catalyseur, qui augmente également le rendement en hydrogène), ou l'éther diméthylique ou « DME » (avec l'ajout d'un réacteur catalytique), ou encore le méthanol et le gazole.
installation de démonstration d'une capacité de 30 m3 de gaz de synthèse par heure
La méthode, originale et innovante, consiste à faire passer le mélange d'hydrocarbures à travers un matériau poreux spécial (« matrice ») composé d'un fil métallique pressé à point de fusion élevé, puis à le soumettre, en présence d'un oxydant (air, air enrichi en oxygène ou oxygène), à un brûleur infrarouge spécial sans flamme, à une oxydation incomplète, nécessaire pour obtenir du monoxyde de carbone (CO), ainsi que de l'hydrogène, au lieu du dioxyde de carbone (CO2, incombustible) comme dans le cas d'une oxydation complète, avec un brûleur à gaz normal, au cours de laquelle de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone sont produits (à titre d'exemple, voici la formule de la réaction du méthane СН4+2О2 = 2Н2О+СО2).
Les expériences et les essais menés sur des installations de démonstration avec une entrée de gaz de 10 à 20 m3/h et à différentes pressions, de 1 à 10 atmosphères, ont montré que le gaz de synthèse produit a une concentration d'hydrogène d'environ 56 %, tandis que le monoxyde de carbone est d'environ 30 %, avec un rapport H2/CO de plus de 1,8. Les 10 à 14 % restants sont constitués d'oxygène et de gaz de synthèse non converti.
L'oxydation incomplète est obtenue en maintenant le processus de conversion à une température inférieure à celle de l'oxydation normale (1000-1100 C° et pression 0,1 - 2,0 MPa), grâce au brûleur infrarouge et au préchauffage lors du passage du gaz à travers la « matrice » poreuse.
Le préchauffage est obtenu en récupérant la chaleur produite par le passage du gaz à travers le brûleur lui-même. En effet, la proximité du brûleur spécial sans flamme avec la « matrice » poreuse permet de chauffer les parois internes des pores, à travers lesquels passe le gaz, jusqu'à une température de 800 à 900 C°, devenant ainsi une source de rayonnement thermique et élevant la température du gaz, avant même le brûleur, jusqu'à 600-800 C°.
La récupération et l'utilisation de la chaleur avant le brûleur permettent une plus grande stabilité de la conversion du mélange et un rendement élevé en gaz de synthèse. De plus, sans besoin d'apport externe de chaleur ou d'électricité : le système est donc autosuffisant sur le plan énergétique.
En outre, la matière première à traiter peut être toute composition d'hydrocarbures, gazeuse ou en dispersion aérosol :
- la matière première à traiter peut être n'importe quelle composition d'hydrocarbures, gazeuse ou en dispersion aérosol ;
- le processus se déroule sans catalyseurs
- l'installation est simple et facile à entretenir ;
- le procédé est très efficace : environ 65 litres de gaz de synthèse par heure sont produits par centimètre carré de « matrice poreuse » ;
- la chaleur spécifique produite sur la surface de travail de la « matrice poreuse » est supérieure à 40 Watt/cm2..