Процедура за директна пиролиза на метан, при която се предвижда предварително загряване на газа,

подаване на нагрятия газ в реакционната зона и втвърдяване на реакционните продукти, характеризиращо се с това, че газът е предварително нагрят до между 900 и 1000 К и превръщането на метана се извършва на два етапа, като газът се загрява на първия етап до между 1900 и 2100 K за 1 до 2 ms и поддържане на нагрятата смес от продуктите на първичната пиролиза във втория етап за 5 до 10 ms при налягане от 2 до 5 MPa при адиабатни условия

процедура

Мил: Международен патент (Договор за патентно сътрудничество). Резюме на патент/изобретение. Номер на заявлението: PCT/RU2000/000375.

Кандидат: АД "НАЦИОНАЛНА ГАЗОВА КОМПАНИЯ" .

Гражданство на заявителя: Руска федерация.

Адрес: DLD NAGATINSKAYA 1. 2 МОСКВА 117105 РУСКА ФЕДЕРАЦИЯ.

Изобретатели/и: ГЕНКИН, Владимир Наумович, ГЕНКИН, Михаил Владимирович, ТИННИКОВ, Юри Георгиевич .

Дата на кандидатстване за РСТ: 21 септември 2000 г.

Международна патентна класификация:

  • C07C2/76СЕКЦИЯ В - ХИМИЯ; МЕТАЛУРГИЯ. ›C07ОРГАНИЧНА ХИМИЯ. ›C07C АКСИЛНИ ИЛИ КАРБОЦИКЛИЧНИ СЪЕДИНЕНИЯ (C08 макромолекулни съединения; производство на органични съединения чрез електролиза или електрофореза C25B 3/00, C25B 7/00). ›C07C 2/00 Получаване на въглеводороди от въглеводороди с по-малък брой въглеродни атоми. ›Чрез кондензация на въглеводороди с частично елиминиране на водорода.
  • C10G15/08 C […] ›C10НЕФТОВИ, ГАЗОВИ ИЛИ КОКСОВИ ПРОМИШЛЕНОСТИ; СИНТЕЗ ГАЗ, СЪДЪРЖАЩ ВЪГЛЕРОДЕН МОНОКСИД; ГОРИВА; ОМАЗИТЕЛИ; ТОРФ. ›C10G КРЕКИНГ НА ВЪГЛЕВОДЪРВЕНИ МАСЛА; ПРОИЗВОДСТВО НА Смеси от течни въглеводороди, стр. напр. ЧРЕЗ ДЕСТРУКТИВНА ХИДРОГЕНАЦИЯ, ОЛИГОМЕРИЗАЦИЯ, ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (крекинг за производството на водород или синтетичен газ C01B; крекинг, който произвежда газообразни въглеводороди, които от своя страна произвеждат отделни въглеводороди или техни смеси от определен или определен състав C07C; крекинг, който произвежда кокс C10B); ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ НА ВЪГЛЕВОДЪРВЕНИ МАСЛА ОТ НЕБА, ОТ МАСЛЕН ПЯСЪК ИЛИ ГАЗОВЕ; Рафиниране на смеси, основно съставени от въглеводороди; РЕФОРМИРАН ОТ НАФТА; МИНЕРАЛНИ ВОСКИ. ›C10G 15/00 Крекинг на въглеводородни масла чрез електрически средства, електромагнитни или механични вибрации, конкретни лъчения или с газове, прегряти в електрически дъги. ›По електрически средства или чрез електромагнитни или механични вибрации.
  • C10G15/12 C10G 15/00 […] ›с газове, прегряти в електрически дъги, напр. напр. с плазма.
  • C07C11/04 C07C […] ›C07C 11/00 Ненаситени ациклични въглеводороди. ›Етилен.
  • C07C11/24 C07C 11/00 […] ›Ацетилен (производство на газ от ацетилен чрез мокро C10H).
  • C07C2/76 C07C 2/00 […] ›чрез кондензация на въглеводороди с частично отстраняване на водорода.
  • C10G15/08 C10G 15/00 […] ›чрез електрически средства или чрез електромагнитни или механични вибрации.
  • C10G15/12 C10G 15/00 […] ›с газове, прегряти в електрически дъги, напр. напр. с плазма.
  • C07C11/02 C07C 11/00 […] ›Алкени.
  • C07C11/24 C07C 11/00 […] ›Ацетилен (производство на газ от ацетилен чрез мокро C10H).
  • C10G15/08 C10G 15/00 […] ›чрез електрически средства или чрез електромагнитни или механични вибрации.
  • C10G15/12 C10G 15/00 […] ›с газове, прегряти в електрически дъги, напр. напр. с плазма.

Страни от РСТ: Австрия, Белгия, Швейцария, Германия, Дания, Испания, Франция, Обединеното кралство, Гърция, Италия, Лихтенсайн, Люксембург, Холандия, Швеция, Монако, Португалия, Ирландия, Финландия, Кипър.

  • Fb
  • Twitter
  • 📞
  • ✉

Фрагмент с описание:

Област на изобретението

Настоящото изобретение се отнася до получаване на въглеводороди с намален брой въглеродни атоми в молекулите и е предназначено за получаване на етилен, ацетилен и други по-ниски олефини от метан.

Състояние на техниката

Голямото търсене на производството на по-ниски олефини, особено етилен (годишно търсене приблизително 5 103 t), като основа за органичен синтез в химическата промишленост определя различни процедури за получаване на тези олефини.

Основният процес за получаване на етилен в момента е дисоциацията на въглеводороди, като течни петролни дестилати, или на нископарафинови въглеводороди при високи температури (пиролиза).

Показана е опростената реакционна схема: 10

CnH2n + 2  CnH2n + H2º

Използването на скъпи изходни материали обаче предполага и високи производствени разходи.

Известни са няколко процеса за получаване на по-ниски олефини от по-евтин продукт, а именно метан, чрез химично превръщане на природен газ със съдържание на метан (близо 98%).

По този начин е известен процес за получаване на етилен, който се провежда в присъствието на азотен субоксид 15 (0,56 - 4,0): при температура на катализатора от 200 до 415 ° C се използва зезолит HZSM-5 с модул от силикати от 35 до 55, или същия зеолит, модифициран с 0,1 до 5 тегловни% от преходния метал Fe или Co или от рядкоземен метал или тяхната смес, или същия зеолит, модифициран с 2 до 15% от смес от цинк и хром оксид (в съотношение 1: 1-3), или същия зеолит, модифициран с 3 до 5% фосфорен пентоксид. В този процес се използва циркулационен реактор, в който гореспоменатата смес се подава при налягане 2,2 · 105 Pa и скорост 0,4 · 10-5 m3/s. [Описание, свързано със сертификата на автор на изобретение № 1353768, публикация № 43, 23.11.97 г.].

От описанието става ясно, че целта трябва да бъде постигната с разработването на различни варианти на скъпи катализатори, тъй като при посочените реакционни условия (налягане, температура, скорост на подаване на газовата смес) и поради тяхната стабилност преобразуването не може метан в други въглеводороди, по-специално етилен, без каталитично иницииране.

Освен това, използването на гореспоменатите катализатори прави метаносъдържащата обработка на газове по-трудна и скъпа и отрича всички предимства от използването на по-евтин изходен материал.

Съгласно известния метод за метанна пиролиза чрез термично окисляване, метанът (при налягане от 300 атм и нагрят до 700-900 ° С) и кислородът (при по-ниско налягане и загрят до 150-200 ° С) се подават в смесителната камера. скорост. След смесване на компонентите, получената смес от метан и кислород се насочва със свръхзвукова скорост към задна камера за газодинамично спиране на сместа. В резултат на спиране сместа се запалва при това налягане и при температура от 1400 до 1500 ° C и изгаря в следващата горивна камера. След това реакционните продукти се охлаждат ("втвърдяват") и се екстрахират. [Описание по отношение на сертификата на автор на изобретение № 1778146, публикация № 44, 30.11.1992 г.]. 35

От описанието става ясно, че при пиролизата на метан чрез термично окисление, с коефициент на консумация на кислород 0,28, температурата на горене възлиза на приблизително 1400-1 500 ° C след самозапалване в дифузора.

Полученият след втвърдяване с вода пиролизен газ съдържа приблизително 10 об.%. ацетилен при налягане от 10 до 13 атм, като остатъкът е окислен въглеводород и водород. 40

Следователно, изложените условия на термично окисление метан пиролиза осигуряват само намален добив на ацетилен.

Получаването на етилен от ацетилен затруднява процеса и включва допълнителни разходи.

Във връзка с целта, предложена в настоящото изобретение, а именно използването на евтин изходен материал и газ, съдържащ метан, най-доброто решение е процесът на директно превръщане на метан, който се извършва в плазмохимичния реактор чрез нагряване на плазмообразуващи газове, като като природен газ или водород. Водородът се нагрява до 3500 до 4000 в електрическа дъга и след това газът, който ще се пиролизира, нагрява се до 300 до 900 К, се подава в реакционната зона. Пиролитичният процес протича при температура от 2200 до 2400 K и налягане от 104 Pa до 105 Pa за 2,5 · 10-3 до 3 · 10-3 s.

В описаната процедура се приема, че реакциите протичат при термично разлагане на метан съгласно схемата на Касел:

CH4, C2H6, C2H4, C2H2

Основните получени продукти са ацетилен и малко количество етилен.

Установено е, че най-доброто съотношение метан/водород за преработка на природен газ в 5-водородната плазма е CH4/H2 = 2.

Максималният обемен процент на ацетилен в продуктите на пиролиза е 15,55 обемни%. (Степента на конверсия на метан/ацетилен е 73%, а степента на обща конверсия на метан е 80%). При тези условия консумацията на енергия е между 32,4 и 37,4 mJ на 1 m3. Когато условията на процеса са оптимални, средното съдържание на продуктите на метановата пиролиза е както следва (об.%): Водород - 75,9; 10 ацетилен - 15,55; етилен - 0,527; пропилен - 0,0153; диацетилен - 0,39; винилацетилен - 0,022; Н-бутан - следи; окислен въглеводород - следи; азот - 0,5.

Това е последвано от комбинирано втвърдяване на пиролизните продукти. (Vorgänge und Geräte der plasmachemischen Technologie. Kiew. Hochschule. 1979, стр. 221-227).

Представените резултати показват, че директното разлагане на метана при гореспоменатите условия води главно до образуването на ацетилен и малко количество етилен.

От FR 2596046 А2 е известен метод за намаляване на температурата на плазмата, чието взаимодействие с метан води до пиролиза на метана. Този процес се извършва в един етап, при който се извършва нагряване на метановата плазма, последвано от охлаждане.

Накрая, документ DD 157414 разкрива процес за пиролиза на въглеводороди с производството на ацетилен и/или пиролиза на смес от въглеводороди с азот и генериране на циановодородна киселина. Този документ също така разкрива процес за провеждане на ендотермични реакции (пиролиза) в струя водород, нагрята при високи температури в електрическа дъга. В този документ не се споменават периоди на процеса или диапазони на налягане.

Изобретението предлага техническа цел за разработване на процес за директно превръщане на метан с 25, който може да увеличи съдържанието на етилен в реакционните продукти.

Резюме на изобретението

Предложената техническа цел се постига чрез нагряване на газа, съдържащ метан, предназначен за пиролиза, до между 900 и 1000 K и превръщането на метана в два етапа. Първо, газът се нагрява до между 1800 и 2100 К за 1 до 2 ms и след това нагрятата смес от продуктите на първичната пиролиза се поддържа в продължение на 5 до 10 ms при налягане от 2 до 5 MPa при адиабатни условия. Това е последвано от втвърдяване на реакционните продукти. Гореспоменатият температурен диапазон се поддържа в първия етап на преобразуване на метана чрез външно енергийно захранване. Нагряването на пиролизната смес се извършва на първия етап или чрез нагряване на метана във водородна плазмена струя, или чрез нагряване с електрически ток, или чрез индукционен процес на нагряване. 35

Съществените нови характеристики на заявеното изобретение са: превръщането на метана в два етапа, гореспоменатият температурен диапазон за предварително загряване на. [Продължавай да четеш]

Вземания:

1. Процедура за директна пиролиза на метан, при която се предвижда предварително загряване на газа, подаване на нагрятия газ в реакционната зона и втвърдяване на реакционните продукти, характеризиращо се с това, че газът е предварително загрят до между 900 и 1000 К и превръщането на метана се извършва на два етапа, като газът в първия етап се загрява до между 1900 и 2100 К за 1 до 2 ms и нагрятата смес от продуктите на първичната пиролиза се поддържа във втория етап за 5 до 10 ms при налягане от 2 до 5 MPa при адиабатни условия.

2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че метан пиролизата в първия етап се извършва чрез компенсиране на енергийни загуби за частично преобразуване на метана с енергийна доставка отвън.

Подобни или сродни патенти:

ПОДОБРЕНИЯ, ВЪВЕДЕНИ В ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО 9901720 ОТ „ПЛАЗМЕН ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ НА ФОСИЛНИ ГОРИВА В БАГАТО С ГАЗ В ХИДРОГЕН. От 16 септември 2004 г. на DAVID SYSTEMS TECHNOLOGY, SL: Подобрения, въведени в патента за изобретение на 9901720 от„ конвертор на плазмата изкопаеми горива в газ, богат на водород. "Подобренията [...]

ПЛАЗМЕН ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ОТ ФОСИЛНИ ГОРИВА В БОГАТ ОТ ГАЗ С ВОДОРОД. от 1 юни 2003 г. от DAVID SYSTEMS TECHNOLOGY, S.L.: Плазмен преобразувател на изкопаеми горива в газ, богат на водород Плазменият преобразувател на изкопаеми горива в газ, богат на водород, включва нагревател, [...]

ПРОЦЕДУРА ЗА НАРУШАВАНЕ НА НАТОВЪР ТЕЖКИ ВЪГЛЕВОДОРОДИ ДО ПО-ЛИЧНИ ВЪГЛЕВОДОРОДИ И УСТРОЙСТВО ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ТАЗИ ПРОЦЕДУРА., от 1 април 1993 г., от GAZ DE FRANCE: НАСТОЯЩОТО ИЗОБРЕТЕНИЕ СЕ ОТНАСЯ НА ПРОЦЕДУРА ЗА КРЕКИРАНЕ НА ТЕЖКИ ВЪГЛЕВОДОРОДИ ЗА ПО-ЛИЧНИ ВЪГЛЕВОДОРОДИ И НА УСТРОЙСТВО ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ТАЗИ ПРОЦЕДУРА. […]

Метод за производство на Si-свързан катализатор с кипящ слой от 27 юли 2016 г. от BASF SE: Метод за производство на Si-свързан катализатор с кипящ слой, включващ стъпки I. Приготвяне на водна суспензия, съдържаща частици [...]

Процедура за получаване на ароматни съединения от метан, от 15 април 2015 г., от BASF SE: Процедура за практикуване на хетерогенно катализирани ендотермични реакции, която включва етапите на (а) провеждане на реакцията […]

Процедура за превръщане на природен газ в ароматни съединения с електрохимично водородно разделяне, от 10 декември 2014 г., от BASF SE: Процедура за превръщане на алифатни въглеводороди с атоми от 1 до 4 С в ароматни въглеводороди, включваща стъпките: а) превръщане на поток […]

Процедура за превръщане на природния газ в ароматни съединения с електрохимично разделяне на водорода и електрохимична реакция на водород, за да се получи вода, от 3 декември 2014 г., от BASF SE: Процедура за превръщане на алифатни въглеводороди с атоми от 1 до 4 С в ароматни въглеводороди, включваща етапите на: а) реакция на [...]

Процедура за трансформация на природен газ в ароматни съединения с електрохимично разделяне на водорода с генериране на електрически ток и водород, от 26 ноември 2014 г., от BASF SE: Процедура за трансформация на алифатни въглеводороди с атоми от 1 до 4 С, за да се получат ароматни въглеводороди включваща етапите: а) [...]

  • Календар
  • CIP 2015
  • Карта на сайта
  • Топ 100 на най-гледаните патенти
  • На живо
  • Класиране на изобретателите
  • Класиране на кандидатите
🔎 Търсене в Patentados.com

Други патенти на CIP C10G15/12

  • 1. Процедура за директна пиролиза на метан. (14 април 2011 г.)
  • две. Процедура на напукванеот товар от тежки въглеводороди до по-леки въглеводороди и устройство за изпълнение на тази процедура. (01 април 1993 г.)
  • 3. Плазмен преобразувател на изкопаеми горива в богат на водород газ. (01 юни 2003 г.)
  • 4. Подобрения, въведени в патента на изобретението 9901720 от "плазмен преобразувател на изкопаеми горива в газ, богат на водород. (16 септември 2004 г.)

Повечето консултирани патенти

  • 1. Калъф за дивани и подобни седалки. (16 януари 1993 г.)
  • две. Чанта за талия за съхранение. (16 юни 2005 г.)
  • 3. Сгъваема маса-пейка. (16 април 2009 г.)
  • 4. Фиксираща система. (11 декември 2015 г.)
  • 5. Система за обработкаи процедури за идентифициране на яйца, които имат характеристика. (11 декември 2015 г.)
  • 6. Шаблон за изработване на портфейл-портмоне. (16 април 1989 г.)
  • 7. Подреждане на стреметозаключване на ключалка на превозното средство, по-специално за предния капак. (11 декември 2015 г.)
  • 8. Орган устройствопредпазен плъзгач за поставяне на канюла във вена. (11 декември 2015 г.)
  • 9. Ласо за улов на хищни животни. (11 декември 2015 г.)
  • 10. Състави и методиза предотвратяване на сърдечна аритмия. (11 декември 2015 г.)
  • единадесет. Система за позициониранеот сектори на устройство за производство на фюзелаж на самолет. (11 декември 2015 г.)
  • 12. Метод за внедряванебързо на възли в мрежа и възел за изпълнение на споменатия метод. (11 декември 2015 г.)
  • 13. Аксесоар за улуксъдържащ адхезивни средства върху покривна секция. (11 декември 2015 г.)
  • 14. Дреха с надписии/или маяк в случай на злополука. (11 декември 2015 г.)
  • петнадесет. Люлеещо устройство за бебешки колички. (11 декември 2015 г.)
  • 16. Капсула за приготвяне на вливана напитка. (11 декември 2015 г.)