Способ получения синтез-газа и метанола из органических отходов

Номер патента: 18619

Опубликовано: 30.09.2013

Авторы: Барта Иштван, Раис Иван

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения синтез-газа с низким содержанием смол из органических отходов и, возможно, преобразования синтез-газа в метанол или получения метанола из выделенной двуокиси углерода, при котором вторичное сырье, содержащее предпочтительно твердые коммунальные отходы, избыточный ил и/или отходы биомассы, подают в двухпоточный однокорпусный генератор, содержащий внутренние зоны пиролиза, окисления и восстановления, и, подавая кислород в неподвижный слой, преобразуют полученный пиролизный кокс, пиролизную воду и смолы, образующиеся под воздействием тепла, содержащегося в газе, поднимающемся вверх во внешнее газовое пространство, в сырой газ, содержащий двуокись углерода, моноокись углерода и водород, на неподвижном слое пиролизного кокса при температуре 600-1200°C, предпочтительно при 1000°C, добавляют жидкость, содержащую жидкие углеводороды или порошок с высоким содержанием углерода, для контроля температуры, из полученного синтез-газа удаляют галогеноводороды на слое карбоната кальция при температуре 200-700°C, тепло, содержащееся в синтез-газе, утилизируют, удаляют двуокись углерода и далее преобразуют в метанол с использованием внешнего источника водорода, полученный синтез-газ, возможно, также преобразуют в метанол известным по существу способом.

2. Способ по п.1, при котором подающиеся отходы преобразуют в синтез-газ, содержащий моноокись углерода, двуокись углерода и водород, при температуре слоя 1000°C, подавая кислород под давлением 0,9-2 бар и водяной пар, выделенный при сушке и пиролизе в пространстве реактора.

3. Способ по п.1, при котором для удаления галогеноводородов в реакторе применяют температуру 650°C.

4. Способ по п.1, при котором для контроля температуры в реакторное пространство генератора вводят углеводородсодержащие жидкие отходы.

5. Способ по п.1, при котором для контроля температуры в пиролизное реакторное пространство генератора вводят порошкообразные отходы с высоким содержанием углерода.

6. Способ по п.1, при котором электроэнергию, необходимую для работы системы, обеспечивают путем утилизации части очищенных газов в газогенераторе.

7. Способ по п.1, при котором двуокись углерода, содержащуюся в сыром синтез-газе, выделяют способом абсорбции-десорбции, собирают ее в жидком виде и преобразуют в метанол путем добавления водорода.

8. Способ по п.1, при котором проводят синтез метанола в каталитическом реакторе под давлением 15-75 бар и при температуре 100-260°C.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА И МЕТАНОЛА ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ Изобретение касается способа получения синтез-газа с низким содержанием смол из органических отходов и дополнительно получения метанола из синтез-газа или из выделенной двуокиси углерода. Способ отличается тем, что вторичное сырье, содержащее предпочтительно твердые коммунальные отходы, избыточный ил и/или отходы биомассы, подают в двухпоточный однокорпусный генератор,состоящий из внутренних зон пиролиза, окисления и восстановления, и, подавая кислород в неподвижный слой, преобразуют полученный пиролизный кокс, пиролизную воду и смолы,образующиеся под воздействием тепла, содержащегося в газе, поднимающемся вверх во внешнее газовое пространство, в сырой газ, содержащий двуокись углерода, моноокись углерода и водород,на неподвижном слое пиролизного кокса, и, возможно, для контроля температуры добавляют жидкость, содержащую жидкие углеводороды или порошок с высоким содержанием углерода, и из полученного синтез-газа удаляют галогеноводороды на слое карбоната кальция при температуре 200-700C, тепло, содержащееся в синтез-газе, утилизируют, двуокись углерода удаляют известным по существу способом, двуокись углерода преобразуют в метанол с использованием внешнего источника водорода и, возможно, полученный синтез-газ также преобразуют в метанол известным по существу способом. Область техники Настоящее изобретение относится к получению синтез-газа с низким содержанием смол из органических отходов и к получению метанола из синтез-газа или из выделенной двуокиси углерода. Предшествующий уровень техники За последние десятилетия большинство стран во всем мире попало в большую или меньшую зависимость от энергетических ресурсов, получаемых извне. Такая зависимость порождает еще больше вопросов, поскольку существенное распространение ископаемого топлива обнаруживают в местах, которые длительное время находились под бременем конфликтов. Из-за чрезмерного использования обычных энергоносителей наблюдают увеличение одновременно с другими парниковыми газами содержания двуокиси углерода в атмосфере, сопровождающееся неблагоприятными изменениями погоды. В качестве еще одной экологической проблемы увеличивается количество определенных сельскохозяйственных, коммунальных и промышленных отходов, однозначно связанных с деятельностью человека в нашем столетии, и результатом использующейся в настоящее время переработки указанных отходов является значительный рост количества парниковых газов в дополнение к другим экологическим проблемам. Можно сказать, что постоянный рост количества указанных газов с почти не изменяющимся составом можно рассматривать как обновление источника сырья, сопровождающего деятельность человека. В Венгрии в коммунальных отходах можно обнаружить около 2,5 млн т/год биоразлагаемых органических отходов. Около 50% от этого количества разлагается побегами растений на двуокись углерода и метан. Это означает, что 800 тыс. т/год двуокиси углерода и 400 тыс. т/год метана выбрасываются в атмосферу. В почву сбрасывается 1,5 млн т/год частично обезвоженного (несгоревшего) осадка сточных вод, что означает, что 90000 т/год двуокиси углерода и 50000 т/год метана выбрасываются в атмосферу. В результате вышеописанного процесса осаждения отходов эквивалентное количество двуокиси углерода в парниковых газах, испускаемых в атмосферу, составляет 10 млн т/год. Годовое количество твердых,органических, не поддающихся биохимическому разложению отходов промышленного происхождения,поставляемых в хранилища коммунальных отходов, также 2,5 млн/год. В других странах мира соотношения также очень сходные. Производство топлива биологического происхождения и производство соответствующего необходимого синтез-газа широко распространилось по всему миру. Подробные исследования анализа жизненного цикла продемонстрировали, с одной стороны, энергетически отрицательный или только в некоторых случаях положительный баланс используемых сегодня способов, а с другой стороны, - увеличивающийся парниковый эффект, связанный с одним аспектом утилизируемой энергии, если рассматривать использованную энергию и промежуточные составляющие процесса (Raisz-Emmer: Effective Carbon Rate, EMEC7 Brno, 2006). Авторы FP7 (рамочная программа 7.), по-видимому, знали об этой проблеме, когда они объявили тему: 2007.3.2.5. Синтетическое биотопливо посредством совместной газификации. Производство синтез-газа из биомассы уже осуществлялось в некоторых странах, синтез-газ использовали в двигателях внутреннего сгорания для выработки электрической или термической энергии(пример: завод по газификации биомассы электрической мощностью 2 MB в Гюссинге. Контракт ECNNE5/2002/52:OPET CHP/DH Кластер), или жидкости Фишера-Тропша (программа Choren, Фрайберг), или в некоторых случаях получали метанол. В большинстве случаев используемая биомасса представляла собой продукцию коренного леса, получаемую из лесов, предназначенных для вырубки, т.е. сырые стволы деревьев. Такое использование данного сырья подавило на рынке производство мебели из дерева, вместо этого распространилось использование пластмасс, энергетические вложения в которое в несколько раз превышают энергию, получаемую от сожженной/пиролизованной древесины. Появились заводы по производству синтез-газа, которые утилизировали только малую часть отходов, неизбирательно собранное пластмассовое сырье (Corenso United Oy Ltd., Финляндия). Согласно WO 2007005126 синтез-газ получают из углеводородов, затем синтез-газ превращают в метанол. В патентном документе US2003158270 описана каталитическая система, которую можно использовать при относительно низких температуре и давлении, но производство синтез-газа не описано. В системе газификации Battelle Columbus (проект BAL-Fuels, 1977) образующуюся двуокись углерода удаляют из системы и используют вытяжку, уменьшая, таким образом, концентрацию полезных компонентов синтез-газа. Ее специальная система снижения содержания смол требует излишних операционных и капитальных затрат. При технологии HTW в качестве сырья используют древесину, система газификации работает при давлении в 27 бар. Кислород, подаваемый в систему, получают из воздушного сепаратора, азот используют только для осушения. В ходе процесса HTW используют реактор с псевдоожиженным слоем, и полученная смесь газов сильно загрязнена твердыми частицами и парами смол,указанные компоненты можно отделить с помощью дорогостоящего процесса. Согласно EP 0790291 В 1 используют термически предварительно обработанные и/или спрессованные отходы и газификацию проводят в реакторе с псевдоожиженным слоем при температуре выше 2000 С. При использовании реакторов с псевдоожиженным слоем твердые частицы, уносящиеся вместе с газами, необходимо удалять, что требует дорогостоящей сепарации. В патентном документе US 5104419 описано, что газификацию проводят со смесью кислорода и двуокиси углерода в соотношении 60:4040:60 в реакторе, работающем при температуре 800-1000 С, тепло из синтез-газа не утилизируют, но образуются смолы и другие масла, которые необходимо переработать, и двуокись углерода необходимо удалять из системы. Общей чертой способов, использующих реактор с псевдоожиженным слоем, является то, что значительная часть загружаемых твердых частиц остается в реакторе и достаточна только для пиролиза и количество получаемых продуктов пиролиза, таких как пиролизованная смола, невозможно в дальнейшем уменьшить или использовать при газификации. На основе своего обширного опыта Veba Oil technology разработала способ получения вторичного сырья из коммунальных отходов, подходящий для газификации продуктов предыдущих технологических процессов, включающий крекинг [Redepenning, K.: Valorisation des dchets - faisabilit du recyclage chimique. Informations Chimie, 372 (1995), p. 95-99]. Пластмассу деполимеризуют при нагревании до 380 С. После охлаждения образующихся паров газы и конденсирующийся материал отделяют, последний разделяют на масляный и водный слои. Изолированная деполимеризация позволяет удалить полученные галогеноводороды из галогенсодержащего пластмассового материала промывкой перед последующей переработкой. На стадии пиролиза пиролиз осуществляют, основываясь на 70-летнем опыте, в модернизированной вращающейся печи, после чего остаточный уголь, полученный в процессе пиролиза, направляют после размельчения в пыль в систему газификации. Пиролизное масло возвращают обратно в пиролизный реактор, если это необходимо, или используют в системе газификации. Для газификации используют реактор, который эксплуатируется уже в течение 30 лет, вырабатывая 16000 м 3 синтез-газа. Синтезгаз получают на установке для газификации из отходов, полученных в процессе пиролиза и других технологий. С 1972 года на Veba работают 4 линии по газификации мощностью около 60 т/ч. 16000 Нм 3 синтез-газа вырабатывают в системе под давлением 60 бар. Пиролизная система не подходит для переработки отходов высокой влажности, газификацию в основном проводят с использованием воздуха, в каждой установке высокое давление, требующее дополнительных капитальных и операционных затрат, также увеличивается риск в отношении безопасности производства. Международное сравнение может быть основано на изучении 2004 Gasification Database GasificationPlant Datasheets (Данных по установкам для газификации в базе данных по газификации 2004 года), объединяющей системы газификации, находившиеся в эксплуатации и в процессе строительства на год издания. Важная часть эксплуатационного процесса касается газификации нефтяного кокса в нефтяной промышленности (разработка компании Shell), а другая часть касается газификации биомассы и коммунальных отходов. Общим элементом в указанных процессах является использование стабилизирующего компонента - бурого угля, существенно увеличивающее содержание серы в получаемом газе, что приводит к значительному увеличению капитальных и операционных затрат. При способе полной (экологически чистой) переработки используемый воздух содержит более 50% азота и побочные продукты - смолы и масла, требующие дополнительного оборудования для переработки, либо опасные отходы/побочные продукты. В соответствии со способом, используемым Primenergy/PRM, газификацию проводят с использованием воздуха, и газы, выходящие из генератора, содержат существенное количество смоляных паров и инертного азота, что является неблагоприятным с точки зрения утилизации. В соответствии со способом, используемым Community Power BioMAX, в систему также подают воздух, но зона горения находится перед зоной восстановления. Получаемые газы также содержат смоляные пары и инертный азот, что является неблагоприятным с точки зрения утилизации. В соответствии со способом, используемым в газогенераторе с псевдоожиженным слоем (EPI, Carbona, MTCI), смесь воздуха и водяного пара подают в толщу биомассы, формируя псевдоожиженный слой. При таком способе подготовка твердого материала является дорогостоящей и может быть источником многих ошибок,и в то же время получаемый газ содержит парогазовую смесь, золу-унос и инертный азот, что является неблагоприятным с точки зрения утилизации. Способ, используемый FERCO, помогает удержать твердую фазу, но в то же время сохраняются все недостатки способов с псевдоожиженным слоем. Сущность изобретения Из-за неравномерного времени удерживания в реакторах с псевдоожиженным слоем значительное количество смол покидает реактор, что делает технологический процесс трудно управляемым и дорогим,и предварительная термическая обработка (сушка) также является дорогостоящей и загрязняющей с энергетической точки зрения. Таким образом, целью настоящего изобретения является получение синтез-газа с меньшими затратами энергии и средств за счет устранения указанных выше недостатков. Авторы обнаружили, что способ по настоящему изобретению решает эту проблему. Настоящее изобретение направлено на получение синтез-газа с низким содержанием смол из органических отходов и на получение метанола из синтез-газа или из выделенной двуокиси углерода по одностадийной системе в однокорпусном генераторе. Полученный синтез-газ пригоден для получения метанола, топлива Фишера-Тропша или других способов синтеза, основанных на CO или Н 2. Вторичное сырье, содержащее в основном твердые коммунальные отходы, избыточный ил и/или биомассу, подают в двухпоточный однокорпусный генератор, содержащий внутренние зоны пиролиза, окисления и восстановления. Полученные пиролиз-2 018619 ный кокс, пиролизная вода и смола, образующиеся под воздействием тепла, содержащегося в газе, поднимающегося вверх во внешнее газовое пространство, преобразуются в сырой газ, содержащий двуокись углерода, моноокись углерода и водород, при подаче кислорода в неподвижный слой под давлением 0,92 бар и под воздействием водяного пара, полученного при сушке и пиролизе в пространстве реактора, на неподвижном слое пиролизного кокса. Способ осуществляют при температуре в 600-1200 С, предпочтительно при 1000 С. Одним из преимуществ способа по данному изобретению является то, что при проведении тепловой деградации материалов типа биомассы следует учитывать, что выделяется вода. Следовательно, при наличии воды в системе реактора нет необходимости ее добавлять. При получении сырья следует определить его состав до сушки, генерируя соответствующее количество водяного пара, необходимое для реакции вода-газ. Полученный синтез-газ используют для получения метанола в специальном способе. Одним из признаков настоящего изобретения является то, что и из образующегося синтез-газа,и из двуокиси углерода, извлеченной из реакционной смеси, производят метанол с использованием внешнего источника водорода. В качестве варианта для контроля над температурой не только подают кислород в слой угля/кокса,образующийся при пиролизе, но, если необходимо, можно осуществить подачу водяного пара для уменьшения температуры слоя. В случае нежелательного понижения температуры на уровень струи кислорода подают (вдувают) отработанное масло, увеличивая, таким образом, теплоту сгорания реагирующих материалов. Для контроля температуры добавляют жидкость, содержащую жидкие углеводороды или порошок с высоким содержанием углерода, и из полученного сырого синтез-газа удаляют галогеноводороды при температуре 200-700 С на слой известняка, после чего тепло, содержащееся в сыром синтез-газе, утилизируют и двуокись углерода удаляют известным по существу способом, двуокись углерода преобразуют в метанол с использованием внешнего источника водорода, полученный синтез-газ также преобразуют в метанол известным по существу способом. Используя часть очищенных газов в газогенераторе, получают электроэнергию, которая расщепляет воду с получением кислорода для подачи в неподвижный слой генератора, и с помощью получаемого водорода обеспечивают соответствующее соотношение CO-H2 в реакторе для получения метанола. После сбора двуокись углерода, извлеченную из синтез-газа при промывке его водой, преобразуют в метанол, смешивая с газообразным водородом, полученным с использованием электроэнергии, получаемой от периодически доступного возобновляемого источника энергии. Метанол синтезируют в каталитическом реакторе под давлением 17-75 бар и при температуре 100-260 С. Настоящее изобретение основано на удивительном факте, обнаружившем, что подходящая смесь твердых коммунальных отходов, избыточного ила и отходов биомассы способна при температурах выше, чем условия пиролиза, уже при атмосферном давлении в присутствии водяного пара и при подаче кислорода обеспечить такие условия, при которых обычные материалы отходов биомассы также можно утилизировать (разложить на компоненты синтез-газа), таким образом, не образуются опасные отходы,за исключением спекшейся флотационной массы. Далее обнаружили, что из использованных исходных материалов, если они поступают в хранилища отходов без использования согласно настоящему изобретению, образуются парниковые газы в количестве, в два раза превышающем массу эквивалентной двуокиси углерода. Таким образом, результатом нашего способа была бы полезная доля углерода больше единицы, даже если бы часть синтез-газа не использовали для получения электроэнергии, с использованием которой путем электролиза можно получить чистый кислород, необходимый для достижения высокой температуры слоя в генераторе, и также получить водород, необходимый для регулирования соотношения между моноокисью углерода и азотом. Еще одним преимуществом данной системы является то,что на уровне подачи (струи) в генераторе можно вводить в качестве базовых компонентов опасные отходы: углеводороды и воду, загрязненную углеводородами. Другим существенным преимуществом явилось то, что, когда двуокись углерода удаляют из системы под высоким давлением с помощью промывающей жидкости, содержащей щелочные карбонаты, нет необходимости очищать метанол, полученный из смеси моноокиси углерода и водорода, так как вода не образуется. Промытую двуокись углерода выделяют и собирают в жидком виде до тех пор, пока источник возобновляемой энергии не обеспечит водород, необходимый для преобразования в метанол путем электролиза. Кислород, образующийся при электролизе, является ценным продуктом на рынке. Вода уже образовалась в ходе реакции двуокиси углерода и водорода, и ее отделяют от метанола при помощи селективной конденсации. Галогеноводороды, образовавшиеся за счет содержания галогенов, сначала удаляют из сырого генераторного газа, после чего тепло утилизируют, конденсируемые компоненты разделяют и затем сероводород также удаляют. На чертеже показан способ по настоящему изобретению, не ограничивающий объем изобретения,где позиции означают следующее: А - корпус генератора; 1 - подача смеси отходов; 2 - зона пиролиза; 3 - электролиз воды; 4 - подача кислорода; 5 - зона окисления; 6 - зона восстановления; 7 - удаление расплавленного шлама; 8 - теплообмен между горячими газами и загруженным материалом; 9 - сырой синтез-газ; 10 - очистка синтез-газа и утилизация тепла; 11 - отделенная вода; 12 - сжатие газа; 13 - отделение жидкой двуокиси углерода; 14 - реактор для синтеза метанола I. CO+2H2CH3OH; 15 - чистый метанол; 16 - сбор жидкой двуокиси углерода; 17 - водород; 18 - реактор для синтеза метанола II. CO2+3H2CH3OH+H2O; 19 - 64 мас.% метанол, молярное соотношение метанол: вода составляет 1:1; 20 - бутилированный кислород напродажу; 21 - газогенератор, как требуется. В ходе производства метанола по данному изобретению исходный материал подают в корпус генератора (А) через загрузочное отверстие 1 для смеси отходов. Благодаря своему весу материал поступает в зону 2 пиролиза, там его нагревают через теплообменную стенку 8, его связанная влага и пиролизная вода высвобождаются и пластмассы деполимеризуются. При участии кислорода, подающегося из водного электролизера 3 по трубопроводу 4, происходит экзотермический процесс сгорания, в результате которого получают двуокись углерода. При высокой температуре около 1000C в зоне 6 восстановления из материалов, содержащих остаточный углерод, под действием пара, образующегося в результате поглощения тепла, образуются моноокись углерода и водород. При такой температуре шлам частично плавится, а удаляется через отверстие 7 для удаления шлама. После решетки для шлама в нижней части зоны 6 образующиеся сырые отходящие газы направляются в обводную трубу 9 для сырого синтез-газа, находящуюся между наружной стенкой корпуса А генератора и внутренней зоной 2 пиролиза. Часть их тепла служит для обогрева зоны пиролиза. Хемосорбцию галогеноводородов сначала осуществляют в части 10 для очистки синтез-газа и утилизации тепла высокотемпературного гетерогенного реактора с твердым известняковым наполнителем,затем в печи теплоутилизатора вырабатывают пар для получения электроэнергии. Меркаптан и гидросульфид удаляют с использованием оксихинона и угля и в качестве побочного продукта получают серу. После дальнейшей утилизации тепла и охлаждения очищенный синтез-газ охлаждают до примерно 30C и из указанного очищенного синтез-газа конденсируют образующиеся или неизмененные пары. Выделяющуюся воду направляют, если необходимо, по трубе 11 в систему 3 электролиза. Часть очищенного синтез-газа подают в газогенератор 21, если нет доступной энергии возобновления. Оставшийся газ сжимают в компрессоре 12, затем его удаляют с помощью промывающей жидкости,содержащей щелочные карбонаты, и собирают в жидком состоянии в контейнерах 13 и 16. Синтез-газ, содержащий только следы двуокиси углерода, направляют в реактор 14 для получения метанола, где соотношение CO:H2 регулируется водородом 17, выделяющимся в процессе электролиза. Пары метанола, выходящие из реактора, конденсируют при утилизации тепла, и остаточные газы, содержащие C1 и C2 пиролизные газы и не вступившие в реакцию газообразные моноокись углерода или водород, используют в газогенераторе 21. Собранную жидкую двуокись углерода 16 перерабатывают в метанол в реакторе 18, если имеется возобновляемая электроэнергия, при этом в системе 3 электролиза получают дополнительный водород 17, подавая туда свежую воду. Полученный кислород предназначен для продажи. Смесь 19 паров метанола и воды с соотношением 1:1, полученную в реакторе 18, разделяют селективной конденсацией на чистый метанол и воду и рециркулируют в электролизную ячейку. Далее способ проиллюстрирован следующими неограничивающими примерами. Пример 1. Поток отходов, состоящий из 10% ила (сухой остаток - 30%), 70% органических коммунальных отходов и 20% потерь урожая или результатов вырубки участка леса, подают в низкий газовый инверторный генератор, имеющий верхнее отверстие для подачи материала, температура слоя которого составляет 1000C. На верхний уровень горячего слоя подают кислород, имеющий чистоту, полученную в процессе электролиза воды, в количестве 30 мас.% от массы потока сырья. Объем генератора - 50 л, отношение высоты к наружному диаметру - 4:1. Диаметр внутренней пиролизной зоны составляет 75% от наружного диаметра. Пары соляной кислоты связывают при их перемещении от отработанных газов сквозь колонну, за-4 018619 полненную карбонатом кальция, внутрь которой они подаются, после чего водяные пары конденсируют при охлаждении воздухом. Из-за маленького размера для удаления гидросульфида применяется Lux mass(синтетический адсорбент). Очищенный сырой газ промывают раствором гидрокарбоната калия под давлением 50 бар в колонне, заполненной кольцами Рашига, и затем он вступает в реакцию после отделения капель путем пропускания его через трубы, с температурой 150C термостатированные в масляной бане, заполненной катализатором, имеющим внутренний диаметр 5 мм. Продукт реакции конденсируют охлаждением. Катализатором являлась смесь метилкарбоната калия, нанесенного на алюминиевый носитель, и метилкарбонатов переходных металлов. Полученный метанол составляет 35 мас.% от массы загружаемого материала, содержание в нем воды составляет менее 1%. Неконденсированные газы сжигают. Пример 2. Поток отходов, состоящий из 70% органических коммунальных отходов и 30% кукурузных стеблей от осеннего урожая, подают в низкий газовый инверторный генератор, имеющий верхнее загрузочное отверстие, температура слоя которого составляет 1000C. На верхний уровень горячего слоя подают кислород, полученный путем электролиза воды, в количестве 30 мас.% от массы потока сырья. В том же месте добавили 5% тяжелого масла, составляющего до 5 мас.% от массы верхнего массового потока отходов. Объем генератора - 50 л, отношение высоты к наружному диаметру - 4:1. Диаметр внутренней пиролизной зоны составляет 75% от наружного диаметра. Пары соляной кислоты связывают при их перемещении от отработанных газов сквозь колонну, заполненную карбонатом кальция, внутрь которой они подаются, после чего водяные пары конденсируют при охлаждении воздухом. Из-за маленького размера для удаления гидросульфида применяется Lux mass. Очищенный сырой газ промывают раствором гидрокарбоната калия под давлением 50 бар в колонне, заполненной кольцами Рашига, и затем он вступает в реакцию после отделения капель путем пропускания его через трубы, с температурой 150C термостатированные в масляной бане, заполненной катализатором, имеющим внутренний диаметр 5 мм. Продукт реакции конденсируют охлаждением. Катализатором являлась смесь метилкарбоната калия,нанесенного на алюминиевый носитель, и метилкарбонатов переходных металлов. Полученный метанол составляет 45 мас.% от массы загружаемого материала, содержание в нем воды составляет менее 1%. Неконденсированные газы сжигают. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения синтез-газа с низким содержанием смол из органических отходов и, возможно,преобразования синтез-газа в метанол или получения метанола из выделенной двуокиси углерода, при котором вторичное сырье, содержащее предпочтительно твердые коммунальные отходы, избыточный ил и/или отходы биомассы, подают в двухпоточный однокорпусный генератор, содержащий внутренние зоны пиролиза, окисления и восстановления, и, подавая кислород в неподвижный слой, преобразуют полученный пиролизный кокс, пиролизную воду и смолы, образующиеся под воздействием тепла, содержащегося в газе, поднимающемся вверх во внешнее газовое пространство, в сырой газ, содержащий двуокись углерода, моноокись углерода и водород, на неподвижном слое пиролизного кокса при температуре 600-1200C, предпочтительно при 1000C, добавляют жидкость, содержащую жидкие углеводороды или порошок с высоким содержанием углерода, для контроля температуры, из полученного синтез-газа удаляют галогеноводороды на слое карбоната кальция при температуре 200-700C, тепло, содержащееся в синтез-газе, утилизируют, удаляют двуокись углерода и далее преобразуют в метанол с использованием внешнего источника водорода, полученный синтез-газ, возможно, также преобразуют в метанол известным по существу способом. 2. Способ по п.1, при котором подающиеся отходы преобразуют в синтез-газ, содержащий моноокись углерода, двуокись углерода и водород, при температуре слоя 1000C, подавая кислород под давлением 0,9-2 бар и водяной пар, выделенный при сушке и пиролизе в пространстве реактора. 3. Способ по п.1, при котором для удаления галогеноводородов в реакторе применяют температуру 650C. 4. Способ по п.1, при котором для контроля температуры в реакторное пространство генератора вводят углеводородсодержащие жидкие отходы. 5. Способ по п.1, при котором для контроля температуры в пиролизное реакторное пространство генератора вводят порошкообразные отходы с высоким содержанием углерода. 6. Способ по п.1, при котором электроэнергию, необходимую для работы системы, обеспечивают путем утилизации части очищенных газов в газогенераторе. 7. Способ по п.1, при котором двуокись углерода, содержащуюся в сыром синтез-газе, выделяют способом абсорбции-десорбции, собирают ее в жидком виде и преобразуют в метанол путем добавления водорода. 8. Способ по п.1, при котором проводят синтез метанола в каталитическом реакторе под давлением 15-75 бар и при температуре 100-260C.

МПК / Метки

МПК: C10J 3/02, C10J 3/66

Метки: способ, отходов, синтез-газа, органических, получения, метанола

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/7-18619-sposob-polucheniya-sintez-gaza-i-metanola-iz-organicheskih-othodov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения синтез-газа и метанола из органических отходов</a>

Похожие патенты