Назад
Получение максимальной эффективности конверсии метана в синтез-газ путем частичного окисления. Реактор с подвижным слоем теплоносителя с предварительным подогревом реагентов.

Предложена схема организации потоков в реакторе фильтрационного сжигания, позволяющая добиться близкой к предельной энергетической эффективности окислительно-паровой конверсии углеводородных газов в синтез-газ.


В отделе горения и взрыва на экспериментальном и теоретическом уровне давно исследуются процессы фильтрационного горения различных топлив, когда фронт горения движется в пористой среде. Частным случаем такой системы может быть реактор с подвижным слоем гранулированного инертного материала.

При фильтрационном горении метана образуется водород и монооксид углерода, так называемый синтез-газ, который можно использовать для разных химических синтезов, например в процессе Фишера-Тропша с получением жидких углеводородов, или для получения электрической энергии в топливных элементах.

Основной идеей процесса является получение синтез-газа (H2 +CO) при частичном сжигании (окислении) метана в режиме фильтрационного горения в реакторе с подвижным инертным (некаталитическим) твердым пористым каркасом. Процесс организован так способом, чтобы тепло синтез-газа забиралось противотоком твердого гранулированного теплоносителя и использовалось для предварительного нагрева реагентов. Рассмотренная в данной работе организация потоков веществ с раздельным предварительным подогревом углеводородного газа и газа-окислителя (воздух или кислород) позволяет существенно повысить энергоэффективность, а отсутствие катализаторов дополнительно уменьшает стоимость и повышает устойчивость процесса переработки углеводородных газов. Проведенное моделирование позволяет определить оптимальные условия процесса и показывает достижимость энергетической эффективности конверсии близкой к теоретически возможному пределу.

Этот результат, очевидно, может иметь практическое значение как при переработке природного газа, так и попутных газов нефтедобычи.

Коллектив авторов работает в лаборатории Технологического горения отдела горения и взрыва ФИЦ ПХФ и МХ РАН: С.О. Дорофеенко, Е.В. Полианчик, М.В. Цветков.

Именно этой проблеме и посвящена теоретическая статья Toward the ultimate efficiency of methane to syngas conversion by partial oxidation: A moving bed reactor with parallel preheating of reactants, опубликованная в журнале FUEL (Q1, IF=8.035), Том 363, 1 мая 2024 г.,131005.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131005

Предложена схема организации потоков в реакторе фильтрационного сжигания, позволяющая добиться близкой к предельной энергетической эффективности окислительно-паровой конверсии углеводородных газов в синтез-газ.


В отделе горения и взрыва на экспериментальном и теоретическом уровне давно исследуются процессы фильтрационного горения различных топлив, когда фронт горения движется в пористой среде. Частным случаем такой системы может быть реактор с подвижным слоем гранулированного инертного материала.

При фильтрационном горении метана образуется водород и монооксид углерода, так называемый синтез-газ, который можно использовать для разных химических синтезов, например в процессе Фишера-Тропша с получением жидких углеводородов, или для получения электрической энергии в топливных элементах.

Основной идеей процесса является получение синтез-газа (H2 +CO) при частичном сжигании (окислении) метана в режиме фильтрационного горения в реакторе с подвижным инертным (некаталитическим) твердым пористым каркасом. Процесс организован так способом, чтобы тепло синтез-газа забиралось противотоком твердого гранулированного теплоносителя и использовалось для предварительного нагрева реагентов. Рассмотренная в данной работе организация потоков веществ с раздельным предварительным подогревом углеводородного газа и газа-окислителя (воздух или кислород) позволяет существенно повысить энергоэффективность, а отсутствие катализаторов дополнительно уменьшает стоимость и повышает устойчивость процесса переработки углеводородных газов. Проведенное моделирование позволяет определить оптимальные условия процесса и показывает достижимость энергетической эффективности конверсии близкой к теоретически возможному пределу.

Этот результат, очевидно, может иметь практическое значение как при переработке природного газа, так и попутных газов нефтедобычи.

Коллектив авторов работает в лаборатории Технологического горения отдела горения и взрыва ФИЦ ПХФ и МХ РАН: С.О. Дорофеенко, Е.В. Полианчик, М.В. Цветков.

Именно этой проблеме и посвящена теоретическая статья Toward the ultimate efficiency of methane to syngas conversion by partial oxidation: A moving bed reactor with parallel preheating of reactants, опубликованная в журнале FUEL (Q1, IF=8.035), Том 363, 1 мая 2024 г.,131005.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131005