RU2581413C2 - Способ и устройство для обработки потока исходного продукта подземной газификации угля - Google Patents
Способ и устройство для обработки потока исходного продукта подземной газификации угля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581413C2 RU2581413C2 RU2013141614/05A RU2013141614A RU2581413C2 RU 2581413 C2 RU2581413 C2 RU 2581413C2 RU 2013141614/05 A RU2013141614/05 A RU 2013141614/05A RU 2013141614 A RU2013141614 A RU 2013141614A RU 2581413 C2 RU2581413 C2 RU 2581413C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- gas
- ccgt
- channel
- outlet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 115
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 41
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 99
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 19
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 19
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 19
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 15
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005111 flow chemistry technique Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004435 Oxo alcohol Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- -1 gaseous Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
- B01D46/58—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in parallel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
- B01D50/20—Combinations of devices covered by groups B01D45/00 and B01D46/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/726—Start-up
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/728—Shut down
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/02—Dust removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу и устройству для обработки потока исходного продукта (сырого синтез-газа/сингаза), получаемого в процессе подземной газификации угля (ПГУ). Устройство содержит сепаратор для отделения жидкостей и твердых частиц от сырого сингаза, получаемого в процессе ПГУ, содержащий сосуд, содержащий верхнюю секцию и нижнюю секции; входной канал для подачи газа; выходной канал для газа, расположенный над входным каналом для подачи газа; выходной канал для жидкостей, расположенный под входным каналом для подачи газа; и корзиночный фильтр, размещенный в нижней секции сосуда, при этом нижняя секция сосуда вмещает отделяемые жидкости и твердые частицы; и выводную систему для направления сырого сингаза, содержащего высокую концентрацию кислорода, в атмосферу, при этом выводная система содержит вертикально расположенный сосуд; выходной канал для газа в верхней части сосуда; жидкостное уплотнение в нижней части сосуда; и входной канал для газа для подачи поступающего сингаза в жидкостное уплотнение. Изобретение позволяет сделать поток обработанного продукта ПГУ пригодным для последующего применения, например, для выработки энергии или в химическом производстве. Изобретение можно также использовать для изоляции, обработки и манипуляций с потоком исходного продукта ПГУ, который образуется при поджиге или выводе из эксплуатации подземного газогенератора. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обработки потока исходного продукта (сырого синтез-газа/сырого сингаза), получаемого в процессе подземной газификации угля (ПГУ). Один из аспектов данного изобретения относится к способу и устройству для охлаждения и начальной очистки сырого синтез-газа, позволяющим сделать поток обработанного продукта ПГУ пригодным для последующего применения, например для выработки энергии или в химическом производстве. Другой аспект изобретения относится к способу и устройству для изоляции, обработки и манипуляций с потоком исходного продукта ПГУ, который образуется при поджиге или выводе из эксплуатации подземного газогенератора и, в силу своего состава, обычно непригоден для применения с целью выработки энергии или в химическом производстве.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Поток исходного продукта (сырого синтез-газа) образуется в процессе ПГУ; синтез-газ является его основным и наиболее востребованным компонентом. Синтез-газ содержит CO, H2, CO2, N2, CH4, воду и газообразные углеводороды в разных пропорциях, которые зависят от различных факторов, в том числе от типа окислителя, применяемого для ПГУ, степени влияния на процесс воды (как грунтовых вод, так и воды, поступающей извне), качества угля, а также рабочих температуры и давления ПГУ. Кроме того, поток исходного продукта ПГУ, образующийся вскоре после поджига или при выводе из эксплуатации газогенератора, имеет, как правило, неудовлетворительные характеристики (химический состав или теплотворную способность) для применения его с целью выработки энергии или в химическом производстве.
[0003] Поток исходного продукта ПГУ содержит компоненты, которые необходимо удалить или подвергнуть иной обработке, прежде чем указанный поток можно будет использовать в качестве потока синтез-газа (обработанного потока продукта ПГУ), в свою очередь предназначенного для применения в качестве сырья для получения синтетического жидкого топлива (СЖТ), водородных элементов или выработки энергии.
[0004] Типичный поток исходного продукта ПГУ содержит:
основные компоненты синтез-газа (CO, H2, CO2, N2, CH4);
воду;
второстепенные компоненты, например углеводороды C2-C6, кислород и аргон; и вредные примеси, в частности серосодержащие компоненты (например, H2S, COS, CS2, меркаптаны), азотистые компоненты (NH3, HCN), углеводородные компоненты (угольный конденсат и фенолы), микрокомпоненты, например тяжелые металлы (мышьяк и ртуть), и хлориды.
[0005] Источником этих вредных примесей может быть сам уголь, процесс его газификации или привносимый извне окислитель. Некоторые вредные примеси оказывают особенно выраженное замедляющее действие на последующие каталитические реакции, например процесс получения СЖТ; в этом случае крайне важно удалить или подвергнуть другой обработке такие примеси из потока исходного продукта ПГУ. Однако в некоторых случаях возможно выделение самих вредных примесей, их очистка и применение в качестве промышленных побочных продуктов (например, природного газа, метанола, аммиака, элементарной серы, оксоспиртов и диоксида углерода).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ или устройство для начальной обработки потока исходного продукта ПГУ (сырого синтез-газа), позволяющей использовать обработанный поток продукта ПГУ (синтез-газ) в качестве сырья для выработки энергии или в химическом производстве.
[0007] Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено устройство для обработки и охлаждения потока исходного продукта ПГУ, при этом указанное устройство содержит:
систему удаления твердых частиц, предназначенную для удаления твердых частиц из потока исходного продукта ПГУ;
систему удаления воды, предназначенную для удаления воды из потока исходного продукта ПГУ; и
систему удаления конденсированных углеводородов, предназначенную для удаления конденсата углеводородов из потока исходного продукта ПГУ.
[0008] Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ обработки и охлаждения потока исходного продукта ПГУ, включающий следующие этапы:
пропускание потока исходного продукта ПГУ через систему удаления твердых частиц с целью удаления твердых частиц, захваченных потоком исходного продукта ПГУ;
пропускание потока исходного продукта ПГУ через систему удаления воды с целью удаления воды из потока исходного продукта ПГУ;
пропускание потока исходного продукта ПГУ через систему удаления конденсированных углеводородов с целью удаления конденсированных углеводородов из потока исходного продукта ПГУ.
[0009] Вышеперечисленные этапы не обязательно должны выполняться в указанном порядке.
[0010] Система удаления твердых частиц может иметь любые подходящие размеры, форму и конструкцию и может быть изготовлена из любого подходящего материала или материалов. Удаление твердых частиц может осуществляться в два этапа: на первом удаляются более крупные частицы, а на втором - очень мелкие частицы, которые остались в потоке газа после первого этапа. Примерами подходящих систем удаления твердых частиц являются высокотемпературные фильтровальные свечи (где удаление твердых частиц происходит в виде сухого остатка) и водяные скрубберы (где удаление твердых частиц происходит в виде взвеси). Другими примерами подходящих систем удаления твердых частиц являются сепараторы, например циклонные сепараторы или циклонные сепараторы с водяными скрубберами. В предпочтительном варианте система удаления твердых частиц позволяет снизить содержание твердых частиц в потоке исходного продукта ПГУ до уровня менее 1 мг/м3, однако фактически необходимый уровень зависит, разумеется, от предполагаемого применения обработанного потока исходного продукта ПГУ.
[0011] Система удаления воды может иметь любые подходящие размеры, форму и конструкцию и может быть изготовлена из любого подходящего материала или материалов. Примерами подходящих систем удаления воды являются конденсаторы и сепараторы, в частности циклонные сепараторы. В предпочтительном варианте система удаления воды позволяет снизить содержание воды/водяного пара в потоке исходного продукта ПГУ до уровня менее 4% объема, однако фактически необходимый уровень зависит, разумеется, от предполагаемого применения обработанного потока исходного продукта ПГУ.
[0012] Система удаления воды позволяет повторно использовать удаляемую воду в качестве хладагента для газоотводящей скважины путем ее повторного нагнетания в скважину.
[0013] Система удаления конденсированных углеводородов может иметь любые подходящие размеры, форму и конструкцию и может быть изготовлена из любого подходящего материала или материалов. Примерами подходящих систем удаления конденсированных углеводородов являются конденсаторы и циклонные сепараторы. В предпочтительном варианте система удаления конденсированных углеводородов позволяет снизить содержание конденсированных углеводородов в потоке исходного продукта ПГУ до уровня менее 1% объема, однако фактически необходимый уровень зависит, разумеется, от предполагаемого применения обработанного потока исходного продукта ПГУ.
[0014] Системы удаления твердых частиц, воды и/или конденсированных углеводородов могут представлять собой отдельные системы или могут быть объединены в одну систему.
[0015] В случае применения нескольких газогенераторов система удаления твердых частиц может представлять собой отдельный блок и использоваться в нескольких экземплярах, обеспечивая возможность независимого запуска и вывода из эксплуатации отдельных газогенераторов, а системы удаления воды и/или конденсированных углеводородов могут быть общими для этих нескольких газогенераторов. Как вариант, каждый газогенератор может иметь собственные системы.
[0016] В предпочтительном варианте изобретения системы удаления твердых частиц, воды и конденсированных углеводородов представляют собой циклонный сепаратор или несколько установленных последовательно или параллельно циклонных сепараторов в сочетании с мокрой очисткой.
[0017] Согласно одному из вариантов изобретения система удаления содержит сепаратор пара-жидкости/твердых частиц, имеющий верхнюю и нижнюю часть. В указанном сепараторе может быть предусмотрен выходной канал для газа, расположенный в верхней части сосуда и выходной канал для жидкости, расположенный в нижней части сосуда.
[0018] Сепаратор может содержать входной канал для подачи газа, расположенный по касательной к стенке сосуда с тем, чтобы центробежные силы повышали эффективность отделения газа от жидкости, или, как вариант, внутренний отбойник, направляющий поток исходного продукта ПГУ в нижнюю часть сосуда.
[0019] Сепаратор может содержать верхнюю секцию сосуда, соединенную разъемным соединением с нижней секцией сосуда.
[0020] Сепаратор может содержать корзиночный фильтр, расположенный в нижней секции сосуда. Крупные твердые частицы могут задерживаться корзиночным фильтром. При отсоединении нижней секции от верхней секции обеспечиваются доступ к указанному корзиночному фильтру и возможность его опорожнения.
[0021] Сепаратор может содержать рычаг с гидроприводом, соединенный с нижней секцией сосуда и предназначенный для перемещения нижней секции сосуда относительно верхней секции из закрытого положения в открытое, и наоборот. В открытом положении обеспечиваются доступ к указанному корзиночному фильтру и возможность его опорожнения.
[0022] Отслеживание результатов измерения перепада давления в области корзиночного фильтра позволяет определить момент, когда корзиночный фильтр будет нуждаться в опорожнении.
[0023] Согласно другому варианту изобретения указанная система удаления содержит систему водяного охлаждения и газоочистки, основным назначением которой может быть удаление захваченных мелких частиц и жидкостей (воды и угольного/углеводородного конденсата) из потока исходного продукта ПГУ. Второстепенной функцией может быть охлаждение потока исходного продукта ПГУ за счет прямого контакта с целью дальнейшего удаления из потока продукта угольного конденсата и воды без проблем с засорением теплообменника.
[0024] Указанная система водяного охлаждения и газоочистки может содержать скруббер Вентури, соединенный с циклонным оросительным скруббером. Скруббер Вентури может содержать трубу Вентури, в свою очередь, содержащую сужающуюся секцию, секцию-горловину и расширяющуюся секцию. Подача воды может осуществляться с помощью водопровода в указанную трубу Вентури непосредственно перед секцией-горловиной. Поступающий в сужающуюся секцию поток исходного продукта ПГУ может контактировать с подаваемой водой из водопровода и смешиваться с каплями воды для удаления из потока продукта твердых частиц перед попаданием указанного потока продукта в циклонный оросительный скруббер. Система регулирования расхода позволяет регулировать подачу воды в трубу Вентури.
[0025] Циклонный оросительный скруббер может содержать вертикально расположенный сосуд, а также предусмотренный в нижней части сосуда входной канал для подачи газа, соединенный с расширяющейся секцией трубы Вентури. Циклонный оросительный скруббер может иметь выходной канал для газа, расположенный в верхней части указанного сосуда и предназначенный для потока продукта, отделяемого оросительным скруббером. Циклонный оросительный скруббер может содержать расположенную в указанном выходном канале решетку/каплеотбойник для удаления увлекаемых потоком капель воды. Циклонный оросительный скруббер может иметь выходной канал для жидкости, расположенный в нижней части сосуда.
[0026] Циклонный оросительный скруббер может содержать распылительную систему для дальнейшего охлаждения потока продукта ПГУ в процессе его вихревого движения вверх от входного канала к выходному каналу. Дальнейшее охлаждение обеспечивает дальнейшее удаление вредных примесей из потока газообразного продукта. Распылительная система может содержать манифольд и сопла для распыления воды в направлении стенок сосуда и закручивающегося потока газа с тем, чтобы направлять захваченные распыляемой струей вредные примеси вниз, по направлению ко дну сосуда. Циклонный оросительный скруббер может содержать регулятор температуры, определяющий необходимый режим работы подключенных к нему воздушных охладителей исходя из температуры выходящего газа.
[0027] Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложено устройство для обработки потока исходного продукта ПГУ, содержащее:
трубный узел для направления потока исходного продукта ПГУ из газоотводящей скважины подземного газогенератора в первую систему обработки потока исходного продукта ПГУ и вторую систему обработки потока исходного продукта ПГУ, при этом указанный трубный узел содержит по меньшей мере один входной канал для потока исходного продукта ПГУ из газоотводящей скважины и по меньшей мере два выходных канала для потока исходного продукта ПГУ, при этом первый из двух указанных выходных каналов может соединяться с первой системой обработки потока исходного продукта ПГУ, а второй из двух указанных выходных каналов может соединяться со второй системой обработки потока исходного продукта ПГУ; и
отводное устройство, связанное с указанным трубным узлом и предназначенное для отведения потока исходного продукта ПГУ в первый выходной канал или второй выходной канал.
[0028] Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложен способ обработки потока исходного продукта ПГУ, включающий следующие этапы:
соединение входного канала трубного узла с газоотводящей скважиной подземного газогенератора;
соединение первого выходного канала трубного узла с первой системой обработки потока исходного продукта ПГУ;
соединение второго выходного канала трубного узла со второй системой обработки потока исходного продукта ПГУ;
применение отводного устройства, связанного с трубным узлом, для отведения потока исходного продукта ПГУ в первый выходной канал или во второй выходной канал в зависимости от состава потока исходного продукта ПГУ.
[0029] Трубный узел может иметь любые подходящие размеры, форму и конструкцию и может быть изготовлен из любого подходящего материала или материалов. Как правило, указанный трубный узел содержит одну или несколько труб, способных обеспечить подачу потока исходного продукта ПГУ из газоотводящей скважины при повышенных значениях температуры (выше температуры конденсации воды), давления и скорости.
[0030] Отводное устройство может иметь любые подходящие размеры, форму и конструкцию и может быть изготовлено из любого подходящего материала или материалов. Отводное устройство может представлять собой клапан с ручным и/или автоматическим управлением, которое может обеспечиваться любым подходящим способом. В данной области техники известны как отводные клапаны с ручным управлением, так и клапаны с электроприводом, подключенные к микропроцессорам.
[0031] Будет ли отводное устройство применено для отведения потока исходного продукта ПГУ в первый выходной канал или во второй выходной канал, зависит от характеристик потока исходного продукта ПГУ. Авторы пришли к выводу, что поток исходного продукта ПГУ, создаваемый вскоре после поджига или при выводе из эксплуатации подземного газогенератора, имеет, как правило, неудовлетворительные характеристики (химический состав или теплотворную способность) для применения его с целью выработки энергии или в химическом производстве, и поток исходного продукта ПГУ может причинить серьезный ущерб системам последующей очистки потока продукта. Таким образом, крайне желательно иметь возможность отводить неподходящий, способный причинить ущерб поток исходного продукта ПГУ от систем очистки потока исходного продукта ПГУ, пока подземный газогенератор не начнет вырабатывать поток исходного продукта ПГУ с приемлемыми характеристиками.
[0032] Первая система обработки потока исходного продукта ПГУ может использоваться для обработки потока исходного продукта ПГУ с неудовлетворительными характеристиками, таким образом, чтобы обеспечить возможность хранения и/или безопасного выпуска в окружающую среду обработанного потока исходного продукта ПГУ.
[0033] Согласно одному из вариантов изобретения первая система обработки потока исходного продукта ПГУ может представлять собой факел, с помощью которого обеспечивается воспламенение и выпуск в атмосферу потока исходного продукта ПГУ. Этот вариант предусматривает возможность применения подходящего инертного газа (например азота) с подходящим газовым топливом (например, пропаном, природным газом или сжиженным нефтяным газом) с тем, чтобы обеспечить:
1) минимальное содержание кислорода в газообразном продукте - менее 5% объема;
2) газ с достаточно высокой теплотворной способностью для обеспечения полного сгорания потока продукта ПГУ.
[0034] Согласно другому варианту изобретения первая система обработки потока исходного продукта ПГУ может представлять собой вентиляционный скруббер, например мокрый скруббер, в котором поток исходного продукта ПГУ перед выпуском в атмосферу пропускается в виде пузырьков через жидкую среду.
[0035] Согласно еще одному варианту изобретения первая система обработки потока исходного продукта ПГУ может содержать сочетание скруббера с факелом, обеспечивающее воспламенение и выпуск в атмосферу потока исходного продукта ПГУ после его обработки.
[0036] Вторая система обработки потока исходного продукта ПГУ может представлять собой систему удаления твердых частиц, воды, конденсированных углеводородов или другой вид систем удаления, описанный для первого и второго аспектов настоящего изобретения.
[0037] Первая и вторая системы обработки потока исходного продукта ПГУ, в том числе предназначенные для сброса или для сжигания на факеле пускового газа с высоким содержанием кислорода, могут быть передвижными или использоваться в нескольких экземплярах, обеспечивая возможность независимого запуска и вывода из эксплуатации отдельных газогенераторов.
[0038] При необходимости само устройство может содержать первую и вторую системы обработки потока исходного продукта ПГУ, а также дополнительные системы обработки потока продукта.
[0039] Трубный узел может содержать дополнительные выходные каналы, соединенные с одной или несколькими другими системами обработки потока продукта.
[0040] Устройство может содержать систему контроля потока исходного продукта ПГУ, связанную с указанным трубным узлом и/или отводным устройством, предназначенную для контроля одного или нескольких свойств потока исходного продукта ПГУ с тем, чтобы определить, куда следует направить поток исходного продукта ПГУ - в первый выходной канал или во второй выходной канал. Указанная система контроля может иметь любые подходящие размеры, форму и конструкцию. Система контроля может содержать датчик или датчики любого подходящего типа. Например, датчик может определять характеристики потока исходного продукта ПГУ или конкретного компонента потока исходного продукта ПГУ, например содержание кислорода, соотношение H2 и CO или другой физический параметр газообразного продукта, например теплотворную способность и т.п.
[0041] Система контроля может быть соединена электрическим соединением с отводным устройством таким образом, что указанное отводное устройство управляется микропроцессором (компьютером). Система контроля может содержать один или несколько известных в данной области техники экранов и панелей управления.
[0042] Чтобы сделать настоящее изобретение более понятным и упростить его воплощение на практике, ниже в качестве примера приведено описание одного или нескольких предпочтительных вариантов изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0043] На фиг.1 показаны общие этапы охлаждения и обработки вырабатываемого подземным газогенератором потока исходного продукта ПГУ (сырого синтез-газа) перед его перенаправлением в факел или же для последующей переработки (например, в синтетическое жидкое топливо) или иного применения согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
[0044] На фиг.2 изображены два пусковых (КО) сепаратора согласно одному из вариантов настоящего изобретения, в закрытом положении, но в различных режимах работы.
[0045] На фиг.3 изображен пусковой (КО) сепаратор, показанный на фиг.2, в открытом положении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0046] На фиг.1 показаны общие этапы охлаждения и обработки вырабатываемого подземным газогенератором потока исходного продукта ПГУ (сырого синтез-газа) перед его перенаправлением в факел 2 или же для последующей переработки 3 (например, в синтетическое жидкое топливо) или иного применения (например, выработки энергии). На схеме показано, что поток исходного продукта ПГУ из газогенератора 1 выходит на поверхность через газоотводящую скважину 4 и направляется либо в сепараторное устройство 5 устья скважины (на схеме заключено в пунктирный прямоугольник), либо, прежде чем попасть в сепараторное устройство 5 устья скважины, в систему 6 специальных пусковых сепараторных емкостей (на схеме обведена пунктирной линией).
[0047] В процессе нормального ПГУ поток исходного продукта ПГУ должен содержать незначительные количества твердых частиц (частиц угля и горной породы) и жидкостей (воды и угольного/углеводородного конденсата) и, соответственно, может быть направлен непосредственно в сепараторное устройство 5 устья скважины для очистки. Однако в условиях ввода в эксплуатацию и пуска в потоке исходного продукта ПГУ обычно содержатся значительные количества твердых частиц и жидкостей, способные усложнить последующую переработку потока продукта и, в частности, повредить оборудование, используемое для переработки газообразного продукта. Соответственно, в таких условиях поток исходного продукта ПГУ может вначале направляться в систему 6 сепараторных емкостей для первичного удаления твердых частиц и жидкостей.
[0048] В схеме с несколькими газогенераторами система сепараторных емкостей 6 может использоваться в нескольких экземплярах, число которых соответствует числу подземных газогенераторов 1, или может быть рассчитана на перемещение между несколькими подземными газогенераторами 1; при этом сепараторное устройство 5 устья скважины может быть общим для нескольких газогенераторов 1 (называемых авторами модулем). Вышеупомянутая система из нескольких сепараторных емкостей 6 позволяет осуществлять запуск и вывод из эксплуатации отдельных подземных газогенераторов 1, не осложняя работу сепараторного устройства 5 устья скважины.
[0049] Как показано на фиг.2, система сепараторных емкостей 6 содержит один или пару соединенных параллельно специальных сепараторов пара и жидкости/твердых частиц 8a, 8b (KO1, KO2), где один сепаратор 8a используется при вводе в эксплуатацию подземного газогенератора 1, а второй представляет собой резервный сепаратор 8b. Это позволяет переключаться на резервный сепаратор в процессе работы и производить очистку заполненного сепаратора 8 (в случае его заполнения твердыми примесями).
[0050] Каждый сепаратор 8 содержит сосуд 9, у которого имеется вертикально расположенная верхняя секция 9a, размеры которой соответствуют размерам сборника конденсата традиционной конструкции, и нижняя секция 9b. Стальная рама, служащая опорой для каждого из сосудов 9, не показана. Каждый сепаратор 8 имеет входной канал 10 для подачи газа, расположенный по касательной к стенке сосуда 9a с тем, чтобы центробежные силы повышали эффективность отделения газа от жидкости, или, как вариант, конструкцию с отбойником (не показан), направляющим поток исходного продукта ПГУ (т.е. газообразные, жидкие и твердые компоненты) в нижнюю часть сосуда 9b. У каждого сепаратора 8 имеется выходной канал 12 для газа, расположенный в верхней части сосуда 9.
[0051] Под действием силы тяжести жидкие и твердые компоненты потока исходного продукта ПГУ оседают в нижней части 9b сосуда, где жидкость (вода и угольный конденсат) отводится через выходной канал 13 для жидкости, расположенный под входным каналом 10. Газообразная составляющая потока движется вверх с расчетной скоростью, призванной свести к минимуму захват потоком капель жидкости при выходе газа из сосуда 9.
[0052] Каждый сепаратор 8 также содержит корзиночный фильтр 21, расположенный в нижней секции 9b. При отводе жидкости через устройство 25 регулирования уровня крупные твердые частицы задерживаются корзиночным фильтром 21. Нижняя секция 9b соединена с верхней секцией 9a сосуда быстроразъемным фланцевым соединением 22. При их разъединении рычаг 23 с гидроприводом позволяет отвести нижнюю секцию 9b в открытое положение, обеспечивая доступ к корзиночному фильтру 21 при замене сосуда 9, как показано на фиг.3. Замена сепаратора 8 производится исходя из данных замеров 26 перепада давления в области фильтра 21, поскольку значительный перепад давления указывает на скопление твердых частиц.
[0053] Для регулирования подачи потока исходного продукта ПГУ в систему сепараторных емкостей 6 и из нее используются различные клапаны 17, 18, 19. Корзиночный фильтр 21, содержащий захваченные твердые примеси, удаляется из нижней секции 9b, и указанные твердые примеси помещаются в стандартные бочки 24 емкостью 44 галлона, которые герметично закрываются и вывозятся с объекта для утилизации.
[0054] Как показано на фиг.1, сепараторное устройство 5 устья скважины содержит систему водяного охлаждения и газоочистки, основным назначением которой является удаление захваченных мелких частиц и жидкостей (воды и угольного/углеводородного конденсата) из потока исходного продукта ПГУ. Второстепенной функцией является охлаждение потока исходного продукта ПГУ за счет прямого контакта с целью дальнейшего удаления из потока продукта угольного конденсата и воды без проблем с засорением теплообменника. Дополнительным преимуществом такого подхода является создание оптимальных условий для эффективной объемной сепарации и удаления из системы водно-органической фазы, что позволяет уменьшить объем последующей обработки сточных вод. Кроме того, это позволяет выполнять замеры параметров потока продукта/газа и отбор проб 48 в условиях пониженной температуры и повышенной чистоты, снижая требования к контрольно-измерительной аппаратуре и анализаторам. Еще одним преимуществом применения схемы со скруббером является то, что она упрощает начальную очистку потока продукта/газа от низкоуровневых вредных примесей, например тяжелых металлов (мышьяка и ртути), хлоридов (хлороводорода), цианидов (цианистого водорода), серосодержащих соединений (H2S, COS), аммиака, следовых количеств органических соединений, например фенола, и т.п.
[0055] Поток исходного продукта ПГУ из подземного газогенератора 1 (или системы сепараторных емкостей 6) направляется в сепараторное устройство 5 устья скважины и сначала взаимодействует с водой в скруббере Вентури 30 с целью эффективного удаления твердых частиц. Затем поток исходного продукта ПГУ поступает в циклонный оросительный скруббер 40 перед отведением его в факел 2 или для дальнейшей переработки 3.
[0056] Скруббер Вентури 30 содержит трубу Вентури 31, в свою очередь, содержащую сужающуюся секцию 32, секцию-горловину 33 и расширяющуюся секцию 34. Подача воды в трубу Вентури 31 осуществляется непосредственно перед секцией-горловиной 33 с помощью линии 35 водоснабжения. Поступающий в сужающуюся секцию 32 поток исходного продукта ПГУ контактирует с подаваемой водой из водопровода 35 и смешивается с каплями воды для удаления из потока продукта твердых частиц перед попаданием указанного потока продукта в циклонный оросительный скруббер 40. Система 37 регулирования расхода регулирует подачу воды в трубку Вентури 31.
[0057] Циклонный оросительный скруббер 40 содержит вертикально расположенный сосуд 41, а также предусмотренный в нижней части сосуда 41 входной канал 42 для подачи газа, соединенный с расширяющейся секцией 34 трубы Вентури. Циклонный оросительный скруббер 40 может иметь выходной канал 43 для газа, расположенный в верхней части сосуда 41 и предназначенный для потока продукта, отделяемого оросительным скруббером. Циклонный оросительный скруббер 40 может содержать расположенную в выходном канале 43 решетку/каплеотбойник 44 для удаления увлекаемых потоком капель воды. Циклонный оросительный скруббер 40 также имеет выходной канал 45 для жидкости, расположенный в нижней части сосуда 41 и предназначенный для подачи отделенных жидкостей в трехфазную сепараторную систему 60.
[0058] Циклонный оросительный скруббер 40 содержит распылительную систему 47 для дальнейшего охлаждения потока продукта ПГУ в процессе его вихревого движения вверх от входного канала 42 к выходному каналу 43. Дальнейшее охлаждение обеспечивает дальнейшее удаление вредных примесей из потока газообразного продукта. Распылительная система 47 содержит манифольд и сопла для распыления воды в направлении стенок сосуда 41 и закручивающегося потока газа с тем, чтобы направлять захваченные распыляемой струей вредные примеси вниз, по направлению ко дну сосуда 41. Циклонный оросительный скруббер 40 содержит регулятор 49 температуры, определяющий необходимый режим работы воздушных охладителей 64 путем регулирования скорости вращения вентилятора исходя из температуры выходящего газа.
[0059] После этого выходящий газ подвергается газовому анализу 48 и направляется либо в факел 2 по факельной линии 50, либо для последующей переработки 3 (например, в блок СЖТ) по питающей линии 51. Факельная линия 50 и питающая линия 51 оснащены регулятором 53 давления.
[0060] Трехфазная сепараторная система 60 содержит барабан-сепаратор 61 жидкостей для объемной сепарации водно-углеводородной фазы. Растворенные газы в барабане 61 отгоняются в факел 2 по факельной линии 87, отходящей из верхней части барабана 61.
[0061] Отделенная водная фаза откачивается с помощью циркуляционного насоса 63 и охлаждается с помощью воздушного охладителя 64 с контролируемой температурой перед возвращением ее в линию 35 водоснабжения Вентури или манифольд системы орошения 47. Излишки воды удаляются из барабана-сепаратора 61 жидкостей через клапан-регулятор 89 уровня в газоотводящую скважину 4 для охлаждения с помощью возвратной линии 86, а остаток направляется в систему 65 последующей водоочистки. Как вариант, вся промывочная вода из системы 60 может направляться в систему водоочистки.
[0062] Легкий угольный конденсат нагнетается 72 через устройство 70 регулирования уровня в резервуар 71 для хранения и вывоза 73. Тяжелый угольный конденсат и твердые частицы, скапливающиеся в первом отделении барабана-сепаратора 61 жидкостей, периодически перемещаются в баки-хранилища (не показаны) или могут вновь смешиваться с легким угольным конденсатом.
[0063] В условия ввода в эксплуатацию/запуска поток исходного продукта ПГУ, вырабатываемого подземным газогенератором 1, может содержать чрезмерное количество кислорода, которое неприемлемо для сжигания на факеле 2. В определенных условиях, если это разрешено соответствующим законодательством, такой газ может направляться в атмосферу через выводную систему 80 (в течение около 1 часа), пока содержание кислорода не станет приемлемым для сжигания на факеле или последующей переработки.
[0064] Выводная система 80 содержит вертикально расположенный сосуд 81, выходной канал 82 для газа в верхней части сосуда 81, жидкостное уплотнение 83 в нижней части сосуда 81 и входной канал 85 для газа, предназначенный для подачи поступающего газа в жидкостное уплотнение 83. Таким образом, входной канал 85 может иметь сопло, погруженное на, например, 10 см в воду жидкостного уплотнения 83 с тем, чтобы не допустить распространение пламени в сепараторное устройство 5 устья скважины в случае возгорания в выходном канале 82. Как только содержание кислорода в потоке исходного продукта снизится до приемлемого уровня, поток продукта направляется в факел 2 или для последующей переработки.
[0065] В других случаях, когда выброс газа в атмосферу запрещен, возможно применение инертного газа (например азота) для разбавления кислорода, содержащегося в сжигаемом продукте ПГУ, до приемлемого для сжигания на факеле уровня. Емкость 90 ISO с N2 размещается поблизости от скважины обслуживания подземного газогенератора 1 и соединяется с устьем скважины 91. Непосредственно перед поджигом N2 нагнетается в скважину, чтобы довести до приемлемого уровня содержание кислорода в газе за точкой поджига.
[0066] Для повышения теплотворной способности газа из газогенератора 1, перед входным каналом факела 2 в поток 93 газа аналогичным образом добавляется газовое топливо 92. Это топливо повышает теплотворную способность газа, что позволяет обеспечить эффективность уничтожения не менее 98%. Таким образом, одновременно обеспечиваются безопасность в обращении с содержащим кислород синтез-газом и полное сгорание указанного синтез-газа.
[0067] Описанные выше варианты изобретения являются всего лишь иллюстрациями его принципов, и специалисту в данной области техники будет очевидна возможность внесения в конструкцию различных изменений. Данное изобретение может быть осуществлено и воплощено различными способами и в других вариантах. Кроме того, следует понимать, что используемая в данной заявке терминология служит лишь для описания и не является ограничивающей.
[0068] Термин «содержать» и различные его производные, например «содержит» или «содержащий», в данной заявке подразумевают включение указанного объекта или объектов, но не означают исключения какого-либо другого объекта или группы объектов, за исключением случаев, когда контекст подразумевает исключение других вариантов.
[0069] Любые содержащиеся в данном описании ссылки на другие публикации не означают, что соответствующие описания являются общеизвестными.
Claims (13)
1. Устройство для обработки сырого сингаза, получаемого в процессе подземной газификации угля (ПГУ), содержащее
а) сепаратор для отделения жидкостей и твердых частиц от сырого сингаза, получаемого в процессе ПГУ, содержащий:
(i) сосуд, содержащий верхнюю и нижнюю секции;
(ii) входной канал для подачи газа;
(iii) выходной канал для газа, расположенный над входным каналом для подачи газа;
(iv) выходной канал для жидкостей, расположенный под входным каналом для подачи газа; и
(v) корзиночный фильтр, размещенный в нижней секции сосуда,
при этом нижняя секция сосуда вмещает отделяемые жидкости и твердые частицы; и
b) выводную систему для направления сырого сингаза, содержащего высокую концентрацию кислорода, в атмосферу, при этом выводная система содержит:
(i) вертикально расположенный сосуд;
(ii) выходной канал для газа в верхней части сосуда;
(iii) жидкостное уплотнение в нижней части сосуда и
(iv) входной канал для газа для подачи поступающего сингаза в жидкостное уплотнение.
а) сепаратор для отделения жидкостей и твердых частиц от сырого сингаза, получаемого в процессе ПГУ, содержащий:
(i) сосуд, содержащий верхнюю и нижнюю секции;
(ii) входной канал для подачи газа;
(iii) выходной канал для газа, расположенный над входным каналом для подачи газа;
(iv) выходной канал для жидкостей, расположенный под входным каналом для подачи газа; и
(v) корзиночный фильтр, размещенный в нижней секции сосуда,
при этом нижняя секция сосуда вмещает отделяемые жидкости и твердые частицы; и
b) выводную систему для направления сырого сингаза, содержащего высокую концентрацию кислорода, в атмосферу, при этом выводная система содержит:
(i) вертикально расположенный сосуд;
(ii) выходной канал для газа в верхней части сосуда;
(iii) жидкостное уплотнение в нижней части сосуда и
(iv) входной канал для газа для подачи поступающего сингаза в жидкостное уплотнение.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входной канал для подачи газа расположен по касательной к стенке сосуда.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что верхняя секция сосуда соединена разъемным соединением с нижней секцией сосуда.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что верхняя секция сосуда соединена разъемным соединением с нижней секцией сосуда с применением фланцевого соединения быстросъемного типа.
5. Устройство по 4, отличающееся тем, что дополнительно содержит рычаг с гидроприводом, соединенный с нижней секцией сосуда, при этом рычаг с гидроприводом перемещает нижнюю секцию сосуда относительно верхней секции между открытым и закрытым положением.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сепаратор дополнительно содержит внутренний отбойник.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит два сепаратора, расположенных параллельно.
8. Способ отделения жидкостей и твердых частиц от сырого сингаза, получаемого в процессе подземной газификации угля, содержащий этап пропускания сырого сингаза через сепаратор, при этом сепаратор содержит:
a) сосуд, содержащий верхнюю и нижнюю секции;
b) входной канал для подачи газа;
c) выходной канал для газа, расположенный над входным каналом для подачи газа;
d) выходной канал для жидкостей, расположенный под входным каналом для подачи газа; и
e) корзиночный фильтр, размещенный в нижней секции сосуда, при этом нижняя секция сосуда вмещает отделяемые жидкости и твердые частицы.
a) сосуд, содержащий верхнюю и нижнюю секции;
b) входной канал для подачи газа;
c) выходной канал для газа, расположенный над входным каналом для подачи газа;
d) выходной канал для жидкостей, расположенный под входным каналом для подачи газа; и
e) корзиночный фильтр, размещенный в нижней секции сосуда, при этом нижняя секция сосуда вмещает отделяемые жидкости и твердые частицы.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап направления сырого сингаза, содержащего высокую концентрацию кислорода, в атмосферу,
при этом сырой сингаз направляют в атмосферу посредством выводной системы, при этом выводная система содержит:
a) вертикально расположенный сосуд;
b) выходной канал для газа в верхней части сосуда;
c) жидкостное уплотнение в нижней части сосуда и
d) входной канал для газа для подачи поступающего сингаза в жидкостное уплотнение.
при этом сырой сингаз направляют в атмосферу посредством выводной системы, при этом выводная система содержит:
a) вертикально расположенный сосуд;
b) выходной канал для газа в верхней части сосуда;
c) жидкостное уплотнение в нижней части сосуда и
d) входной канал для газа для подачи поступающего сингаза в жидкостное уплотнение.
10. Способ обработки потока исходного продукта ПГУ, включающий следующие этапы:
a) соединение входного канала трубного узла с газоотводящей скважиной подземного газогенератора;
b) соединение первого выходного канала трубного узла с первой системой обработки потока исходного продукта ПГУ;
c) соединение второго выходного канала трубного узла со второй системой обработки потока исходного продукта ПГУ, содержащей:
(i) сепаратор для отделения жидкостей и твердых частиц от потока исходного продукта ПГУ и
(ii) выводную систему для направления сырого сингаза, содержащего высокую концентрацию кислорода, в атмосферу; и
d) применение отводного устройства, связанного с трубным узлом, для отведения потока исходного продукта ПГУ в первый выходной канал или во второй выходной канал в зависимости от состава потока исходного продукта ПГУ.
a) соединение входного канала трубного узла с газоотводящей скважиной подземного газогенератора;
b) соединение первого выходного канала трубного узла с первой системой обработки потока исходного продукта ПГУ;
c) соединение второго выходного канала трубного узла со второй системой обработки потока исходного продукта ПГУ, содержащей:
(i) сепаратор для отделения жидкостей и твердых частиц от потока исходного продукта ПГУ и
(ii) выводную систему для направления сырого сингаза, содержащего высокую концентрацию кислорода, в атмосферу; и
d) применение отводного устройства, связанного с трубным узлом, для отведения потока исходного продукта ПГУ в первый выходной канал или во второй выходной канал в зависимости от состава потока исходного продукта ПГУ.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что первая система обработки потока исходного продукта представляет собой факел, с помощью которого обеспечивают воспламенение и выпуск в атмосферу потока исходного продукта ПГУ, при этом инертный газ применяют вместе с подходящим горючим газом с тем, чтобы обеспечить:
a) минимальное содержание кислорода в потоке продукта ПГУ менее 5% объема и
b) газ с достаточно высокой теплотворной способностью для обеспечения полного сгорания потока продукта ПГУ.
a) минимальное содержание кислорода в потоке продукта ПГУ менее 5% объема и
b) газ с достаточно высокой теплотворной способностью для обеспечения полного сгорания потока продукта ПГУ.
12. Способ по п.10 или п.11, отличающийся тем, что сепаратор содержит:
a) сосуд, содержащий верхнюю и нижнюю секции;
b) входной канал для подачи газа;
c) выходной канал для газа, расположенный над входным каналом для подачи газа;
d) выходной канал для жидкостей, расположенный под входным каналом для подачи газа; и
e) корзиночный фильтр, размещенный в нижней секции сосуда,
при этом нижняя секция сосуда вмещает отделяемые жидкости и твердые частицы.
a) сосуд, содержащий верхнюю и нижнюю секции;
b) входной канал для подачи газа;
c) выходной канал для газа, расположенный над входным каналом для подачи газа;
d) выходной канал для жидкостей, расположенный под входным каналом для подачи газа; и
e) корзиночный фильтр, размещенный в нижней секции сосуда,
при этом нижняя секция сосуда вмещает отделяемые жидкости и твердые частицы.
13. Способ по п.10, отличающийся тем, что выводная система содержит:
а) вертикально расположенный сосуд;
b) выходной канал для газа в верхней части сосуда;
c) жидкостное уплотнение в нижней части сосуда и
d) входной канал для газа для подачи поступающего сингаза в жидкостное уплотнение.
а) вертикально расположенный сосуд;
b) выходной канал для газа в верхней части сосуда;
c) жидкостное уплотнение в нижней части сосуда и
d) входной канал для газа для подачи поступающего сингаза в жидкостное уплотнение.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2011900848A AU2011900848A0 (en) | 2011-03-09 | Method and Apparatus for Treating a Raw UCG Product Stream | |
| AU2011900848 | 2011-03-09 | ||
| PCT/AU2011/001692 WO2012119183A1 (en) | 2011-03-09 | 2011-12-23 | Method and apparatus for treating a raw ucg product stream |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013141614A RU2013141614A (ru) | 2015-04-20 |
| RU2581413C2 true RU2581413C2 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=46797317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013141614/05A RU2581413C2 (ru) | 2011-03-09 | 2011-12-23 | Способ и устройство для обработки потока исходного продукта подземной газификации угля |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8741181B2 (ru) |
| EP (1) | EP2683796A4 (ru) |
| CN (1) | CN103415598A (ru) |
| AP (1) | AP2013007150A0 (ru) |
| AU (1) | AU2011361583A1 (ru) |
| BR (1) | BR112013022635A2 (ru) |
| CA (1) | CA2828250A1 (ru) |
| CL (1) | CL2013002530A1 (ru) |
| CO (1) | CO6791594A2 (ru) |
| MY (1) | MY185048A (ru) |
| NZ (1) | NZ614294A (ru) |
| RU (1) | RU2581413C2 (ru) |
| WO (1) | WO2012119183A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2683796A4 (en) * | 2011-03-09 | 2014-12-24 | Linc Energy Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING A GROSS PRODUCT CURRENT OF COAL SUBTERRANEAN GASIFICATION |
| JP5868722B2 (ja) * | 2012-02-10 | 2016-02-24 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | フレア設備及びそのダスト低減方法 |
| CN105713669A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-06-29 | 河南晋煤天庆煤化工有限责任公司 | 一种煤气与合成氨生产系统及气化炉煤气回收方法 |
| CN105861078B (zh) * | 2016-05-27 | 2018-08-24 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种竖炉煤气洗涤器的塔底排水及水封装置 |
| US10704425B2 (en) * | 2016-07-14 | 2020-07-07 | General Electric Company | Assembly for a gas turbine engine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4114688A (en) * | 1977-12-05 | 1978-09-19 | In Situ Technology Inc. | Minimizing environmental effects in production and use of coal |
| US4303127A (en) * | 1980-02-11 | 1981-12-01 | Gulf Research & Development Company | Multistage clean-up of product gas from underground coal gasification |
| US4385906A (en) * | 1982-02-25 | 1983-05-31 | Texaco Development Corporation | Start-up method for a gasification reactor |
| RU2293845C2 (ru) * | 2005-03-30 | 2007-02-20 | Открытое акционерное общество "Промгаз" | Способ регулирования состава газа подземной газификации углей |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4007017A (en) * | 1975-12-22 | 1977-02-08 | Slater William L | Production of clean synthesis or fuel gas |
| EP0326231A1 (en) * | 1985-08-14 | 1989-08-02 | Ronald Northedge | Fluid separator |
| CN1057365C (zh) * | 1994-10-15 | 2000-10-11 | 中国矿业大学 | 矿井长通道大断面煤炭地下气化工艺 |
| NO312945B1 (no) * | 2000-02-24 | 2002-07-22 | Trygve Lunde | Anordning for separasjon av partikler i en v¶ske |
| CN2685564Y (zh) * | 2003-12-01 | 2005-03-16 | 济南开发区蓝星科技开发中心 | 煤炭地下气化煤气成分在线分析预处理装置 |
| CN101688135A (zh) * | 2007-05-02 | 2010-03-31 | 帕尔公司 | 用于由可气化原料材料产生合成气的气化装置和方法 |
| US20080307704A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Clean Coal Power R&D Co., Ltd. | Coal gasification plant and method for operating the same |
| US8137655B2 (en) * | 2008-04-29 | 2012-03-20 | Enerkem Inc. | Production and conditioning of synthesis gas obtained from biomass |
| CN201329236Y (zh) * | 2008-12-30 | 2009-10-21 | 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 | 用于分离天然气中的固、液杂质的分离装置 |
| CN101509368B (zh) * | 2009-03-19 | 2011-03-16 | 新奥科技发展有限公司 | 一种煤炭地下气化多联产系统和方法 |
| EP2683796A4 (en) * | 2011-03-09 | 2014-12-24 | Linc Energy Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING A GROSS PRODUCT CURRENT OF COAL SUBTERRANEAN GASIFICATION |
-
2011
- 2011-12-23 EP EP11860516.1A patent/EP2683796A4/en not_active Withdrawn
- 2011-12-23 CN CN2011800690764A patent/CN103415598A/zh active Pending
- 2011-12-23 MY MYPI2013003084A patent/MY185048A/en unknown
- 2011-12-23 US US14/003,444 patent/US8741181B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-23 NZ NZ614294A patent/NZ614294A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-12-23 AP AP2013007150A patent/AP2013007150A0/xx unknown
- 2011-12-23 BR BR112013022635A patent/BR112013022635A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-12-23 WO PCT/AU2011/001692 patent/WO2012119183A1/en active Application Filing
- 2011-12-23 RU RU2013141614/05A patent/RU2581413C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-12-23 AU AU2011361583A patent/AU2011361583A1/en not_active Abandoned
- 2011-12-23 CA CA2828250A patent/CA2828250A1/en not_active Abandoned
-
2013
- 2013-09-03 CL CL2013002530A patent/CL2013002530A1/es unknown
- 2013-09-10 CO CO13214761A patent/CO6791594A2/es active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4114688A (en) * | 1977-12-05 | 1978-09-19 | In Situ Technology Inc. | Minimizing environmental effects in production and use of coal |
| US4303127A (en) * | 1980-02-11 | 1981-12-01 | Gulf Research & Development Company | Multistage clean-up of product gas from underground coal gasification |
| US4385906A (en) * | 1982-02-25 | 1983-05-31 | Texaco Development Corporation | Start-up method for a gasification reactor |
| RU2293845C2 (ru) * | 2005-03-30 | 2007-02-20 | Открытое акционерное общество "Промгаз" | Способ регулирования состава газа подземной газификации углей |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012119183A1 (en) | 2012-09-13 |
| MY185048A (en) | 2021-04-30 |
| EP2683796A1 (en) | 2014-01-15 |
| CN103415598A (zh) | 2013-11-27 |
| RU2013141614A (ru) | 2015-04-20 |
| BR112013022635A2 (pt) | 2016-12-06 |
| AP2013007150A0 (en) | 2013-09-30 |
| CA2828250A1 (en) | 2012-09-13 |
| US20130336861A1 (en) | 2013-12-19 |
| CO6791594A2 (es) | 2013-11-14 |
| AU2011361583A1 (en) | 2013-09-26 |
| EP2683796A4 (en) | 2014-12-24 |
| US8741181B2 (en) | 2014-06-03 |
| CL2013002530A1 (es) | 2014-04-21 |
| NZ614294A (en) | 2014-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9920923B2 (en) | High pressure direct contact oxy-fired steam generator | |
| CN101501398B (zh) | 具有水平定向的气化器的低温气化设施 | |
| RU2581413C2 (ru) | Способ и устройство для обработки потока исходного продукта подземной газификации угля | |
| CN103241738A (zh) | 用于捕获二氧化碳的系统和方法 | |
| US9498746B2 (en) | Method and installation for separating acid components, dust and tar from hot gases of gasification installations | |
| US8486338B2 (en) | Gas-liquid contactor | |
| JP2009536262A (ja) | ガスコンディショニングシステム | |
| KR101365116B1 (ko) | 액체금속을 이용한 가스 정제 장치 | |
| US20120125757A1 (en) | Pyrolyser | |
| CN103214049A (zh) | 用于闪蒸器中的脱气的系统 | |
| MX2014010111A (es) | Metodo y sistema para separar y destruir gas amargo y acido. | |
| KR101488291B1 (ko) | 합성가스의 연속정제 시스템 | |
| CN213853468U (zh) | 一种水热液化产物分离装置 | |
| US7410524B2 (en) | Regenerable purification system for removal of siloxanes and volatile organic carbons | |
| US11383995B2 (en) | Apparatus and method for treating hydrogen sulfide and ammonia in wastewater streams | |
| CN105753089A (zh) | 一种酚氨废水除油处理装置及处理工艺 | |
| KR101330126B1 (ko) | 고온고압 건식 자열탈황장치 | |
| RU2363514C1 (ru) | Десорбер очистки нефти от вредных газов | |
| CN114836245A (zh) | 粗煤气中试处理工艺 | |
| RU42228U1 (ru) | Установка сероочистки природного газа | |
| KR100750619B1 (ko) | 석탄 가스화기 합성가스의 탈황 정제 시스템 | |
| AU2015268766A1 (en) | Method and system for separation of acid components, dust, and tar from hot gases of gasification systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171224 |