
AquaOil srls
Прикладные исследования для инноваций и развития
AquaOil

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА, БИОГАЗА И ЛЮБОЙ СМЕСИ УГЛЕВОДОРОДОВ В СИНГАЗ
ПРОИЗВОДСТВО ВОДОРОДА, ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА (ДМЭ), МЕТАНОЛА ИЛИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Неполное окисление газа с пористой матрицей и инфракрасной горелкой
Целью предлагаемой технологии является преобразование любой углеводородной смеси, газообразной или в аэрозольной дисперсии, в синтез-газ (SYNGAS = соединение монооксида углерода и водорода : CO + H2), любую смесь углеводородов, газообразную или в аэрозольной дисперсии, с последующим получением различных топливных продуктов, таких как водород (с помощью дополнительного блока впрыска воды и катализатора, что также увеличивает выход водорода), или диметиловый эфир или «DME» (с добавлением каталитического реактора), или даже метанол и дизельное топливо.
демонстрационная установка производительностью 30 м3 синтез-газа в час
Оригинальный и инновационный метод заключается в пропускании углеводородной смеси через специальный пористый материал («матрицу»), состоящий из прессованной металлической проволоки с высокой температурой плавления, а затем в присутствии окислителя (воздуха, обогащенного кислородом воздуха или кислорода) с помощью специальной инфракрасной горелки без пламени, неполному окислению, которое необходимо для получения угарного газа (CO), а также водорода, а не углекислого газа (CO2, негорючий), как в случае полного окисления, с помощью обычной газовой горелки, при котором образуются водяной пар и углекислый газ (в качестве примера приведем формулу реакции метана СН4+2О2 = 2Н2О+СО2).
Эксперименты и испытания, проведенные на демонстрационных установках с подачей газа от 10 до 20 м3/ч и при различных давлениях, от 1 до 10 атмосфер, показали, что получаемый синтез-газ имеет концентрацию водорода около 56%, монооксида углерода - около 30%, а соотношение H2/CO составляет более 1,8. Остальные 10-14 % состоят из кислорода и неконвертированного сингаза.
Неполное окисление достигается за счет поддержания процесса конверсии при более низкой температуре, чем при обычном окислении (1000-1100 C° и давлении 0,1-2,0 МПа), благодаря инфракрасной горелке и предварительному нагреву при прохождении газа через пористую «матрицу».
Предварительный нагрев достигается за счет рекуперации тепла, выделяемого при прохождении газа через саму горелку. Фактически, близость специальной безпламенной горелки к пористой «матрице» позволяет внутренним стенкам пор, через которые проходит газ, нагреваться до температуры 800 - 900 C°, становясь источником теплового излучения и повышая температуру газа еще до горелки до 600 - 800 C°.
Рекуперация и утилизация тепла перед горелкой обеспечивает большую стабильность конверсии смеси и высокий выход сингаза. Кроме того, система не требует внешних затрат тепла или электроэнергии: таким образом, она является энергетически самодостаточной.
Кроме того:
- сырьем для переработки может быть любая углеводородная композиция, газообразная или в аэрозольной дисперсии;
- процесс протекает без катализаторов;
- установка проста и удобна в обслуживании;
- высокая эффективность процесса: на один квадратный сантиметр «пористой матрицы» производится около 65 литров синтез-газа в час;
- удельная теплоотдача на рабочей поверхности «пористой матрицы» составляет более 40 ватт/см2.