Способ получения синтез-газа из водородсодержащего сырья в реакторе с обращаемым потоком и реактор для его осуществления

1. Способ получения синтез-газа и/или водорода посредством неполного окисления горючего, в том числе метана, пропана, бутана, жидких углеводородов, сероводорода, твердых топлив, в том числе биомассы, твердых углеводородов, угля, а также смесей, содержащих вышеперечисленные компоненты, в трубчатом реакторе с обращаемым потоком, включающий:
разогрев до высокой температуры по крайней мере части камеры трубчатого реактора, заполненной твердым пористым материалом;
подачу в трубчатый реактор двух реагентов - горючего и кислородсодержащего газа в не достаточном для полного окисления горючего количестве;
проведение реакции горючего и кислородсодержащего газа в слое твердого пористого материала;
установление в трубчатом реакторе газового потока от одного конца реактора до другого конца посредством подачи газообразного реагента с одного конца реактора и вывода газообразных продуктов реакции в виде синтез-газа с противоположного конца;
измерение температуры в реакторе;
периодическое изменение направления газового потока в реакторе;
отличающийся тем, что реагенты подают в реактор раздельно: один из реагентов, газообразный реагент А, подают с одного конца реактора, а второй реагент - В подают в среднюю часть реактора и проводят в средней части реактора смешение реагента В с газообразным реагентом А, подогретым за счет теплообмена с твердым пористым материалом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед изменением направления газового потока в реакторе прекращают подачу реагента А и подают вместо реагента А синтез-газ в количестве по объему не менее половины внутреннего объема реактора.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав реагента А добавляют водяной пар.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что совместно с реагентом А в тот же конец реактора подают воду в жидкой фазе.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента А в конец реактора подают метан, пропан, бутан, природный газ, попутный нефтяной газ, сероводород или смесь вышеперечисленных газов между собой и, возможно, с иными газами, в т.ч. углекислым газом и/или водяным паром, а в качестве реагента В в среднюю часть реактора подают кислородсодержащий газ - воздух, кислород или обогащенный кислородом воздух.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента А в конец реактора подают воздух или обогащенный кислородом воздух, возможно в смеси с углекислым газом и/или водяным паром, а в качестве реагента В в среднюю часть реактора подают метан, пропан, бутан, природный газ, попутный нефтяной газ, жидкие углеводороды или смесь вышеперечисленных компонентов.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента А в конец реактора подают воздух или обогащенный кислородом воздух, возможно в смеси с углекислым газом и/или водяным паром, а в качестве реагента В в среднюю часть реактора подают в мелкодисперсном виде твердое органическое топливо, в том числе твердые углеводороды, биомассу, бурый или каменный уголь или смесь вышеперечисленных компонентов, возможно, совместно с углеводородными газами или жидкими углеводородами.
8. Реактор для осуществления описанного в п. 1 способа получения синтез-газа и/или водорода, включающий трубчатый газоплотный корпус и камеру реактора, включающую первый и второй концы, причем камера реактора в преобладающей части своего объема заполнена твердым пористым материалом; реактор снабжен системой газопроводов, присоединенных к первому и второму концам камеры реактора, и запорной арматурой, позволяющей подавать газ в первый конец и одновременно производить отбор газа из второго конца либо подавать газ во второй конец и одновременно производить отбор газа из первого, отличающийся тем, что реактор включает присоединенный к средней части камеры реактора трубопровод, позволяющий подавать в камеру реактора газ, и/или жидкость, и/или мелкодисперсный твердый материал.
9. Реактор по п. 8 для осуществления способа получения синтез-газа и/или водорода, описанного в п. 2, отличающийся тем, что реактор дополнительно снабжен системой газопроводов, соединяющей первый и второй концы камеры реактора и средства принудительной подачи газа, позволяющие подавать газ, отбираемый из второго конца реактора в первый конец или отбираемый из первого конца реактора во второй конец.
10. Реактор по п. 8 для осуществления способа получения синтез-газа и/или водорода, описанного в п. 7, отличающийся тем, что реактор дополнительно снабжен системой подачи твердого мелкодисперсного материала, включающей шнек и шлюзовое устройство.
11. Реактор по п. 8 для осуществления способа получения синтез-газа и/или водорода, описанного в п. 7, отличающийся тем, что реактор дополнительно снабжен системой пневмоподачи твердого мелкодисперсного материала, включающей магистраль подачи сжатого газа и шлюзовое устройство.
12. Реактор по п. 8 для осуществления способа, описанного в п. 4, отличающийся тем, что камера реактора выполнена U-образной, причем первый и второй концы камеры реактора расположены сверху, и при этом каждый конец камеры реактора снабжен трубопроводом для подачи воды, а средняя часть реактора, снабженная вводом газа и/или жидкости, - снизу.