Экспериментальная установка СИНТОП-1
Работы по созданию установки СИНТОП-1 проводились в Экспериментальном комплексе «Новые энергетические технологии» Института высоких температур РАН (ИВТ РАН) с участием ЗАО «Новые Каталитические Технологии» (Москва) в 1995-2002 г.
На установке СИНТОП-1 были реализованы следующие технологические стадии:
• парциальное окисление метана кислородом воздуха в синтез-газ с одновременной выработкой электроэнергии,
• очистка синтез-газа от основных каталитических ядов, его компримирование до Р = 5,0-7,0 МПа,
• синтез углеводородов из синтез-газа по процессу Фишера-Тропша,
• синтез метанола из синтез-газа по однопроходной схеме без рециркуляции,
• конверсия метанола-сырца в высокооктановый компонент бензина.
В качестве агрегата получения синтез-газа из метана был выбран химический реактор сжатия (ХРС) на базе модифицированного серийного двухцилиндрового дизельного двигателя ОАО «Завод "Дагдизель"». Производительность 24 м3/час, типичный состав получаемого синтез-газа (% об.): H2 26÷30, CO 13÷16, CO2 3÷5, метан 0,6÷0,9, водяной пар 0,1÷0,2, N2 47,9÷57,3, кислород – отсутствует. Благодаря установленному на валу ХРС электрогенератору получаемая механическая мощность преобразовывается в электроэнергию.
После очистки и компримирования синтез-газ поступает в реактор синтеза углеводородов по процессу Фишера-Тропша или в каскад реакторов получения метанола, после которых собранный метанол сырец конвертируется в высокооктановые компоненты моторных топлив (бензин).
Проведенные исследования показали, что на забалластированном азотом синтез-газе выход жидких продуктов в процессе Фишера-Тропша в 3,5-4 раза ниже, чем при производстве метанола, и на 10-30% ниже, чем для цепочки превращений «метанол ―> бензин». Поэтому в дальнейшем при проектировании малотоннажных установок было решено отказаться от недостаточно производительной технологии Фишера-Тропша в пользу более эффективного производства метанола и товарного бензина.
Производительность СИНТОП-1 составила: по метанолу - 120 л/сутки, по высокооктановым компонентам моторных топлив (бензину) – 36 кг/сутки.
Основные результаты научно-исследовательских работ на СИНТОП-1:
• Подтверждена возможность эффективной конверсии метана в синтез-газ с одновременной выработкой электроэнергии.
• Показана принципиальная возможность проведения на разбавленном синтез-газе нестехиометрического состава процессов Фишера-Тропша и получения метанола, основных GTL технологий сегодняшнего дня.
• Проведены сравнительные исследования и выбрана наиболее пригодная для малотоннажных установок технология GTL («газ в жидкость»).
• Получены энергетические и технологические характеристики, массовые балансы для дальнейшего масштабирования технологии на установку СИНТОП-300.
Другие проекты
