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1. (WO2018100086) PLASMA REACTOR AND METHOD OF OPERATING A PLASMA REACTOR
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Pub. No.: WO/2018/100086 International Application No.: PCT/EP2017/081029
Publication Date: 07.06.2018 International Filing Date: 30.11.2017
IPC:
C01B 3/24 (2006.01) ,C01B 32/20 (2017.01) ,B01J 19/08 (2006.01)
C CHEMISTRY; METALLURGY
01
INORGANIC CHEMISTRY
B
NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF
3
Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
02
Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing hydrogen
22
by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
24
of hydrocarbons
[IPC code unknown for C01B 32/20]
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01
PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
J
CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS, COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
19
Chemical, physical, or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
08
Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
Applicants: CCP TECHNOLOGY GMBH[DE/DE]; Kirchenstr. 60 81675 München, DE
Inventors: KÜHL, Olaf; DE
Agent: EMDE, Eric C.; DE
Priority Data:
10 2016 014 362.202.12.2016DE
Title (EN) PLASMA REACTOR AND METHOD OF OPERATING A PLASMA REACTOR
(FR) RÉACTEUR À PLASMA ET PROCÉDÉ POUR FAIRE FONCTIONNER UN RÉACTEUR À PLASMA
(DE) PLASMAREAKTOR UND VERFAHREN ZUM BETRIEB EINES PLASMAREAKTORS
Abstract:
(EN) The problem addressed by the invention is that of providing a plasma reactor for decomposition of hydrocarbons which allows stable operation over a prolonged period. This problem is solved by a plasma reactor (1) for cracking a hydrocarbon fluid which comprises a reactor chamber (2) which is surrounded by a reactor wall (3, 3a, 3b) and comprises at least one hydrocarbon inlet (5) and an outlet (15). A plasma burner (7) having at least two electrodes which comprise at a first end a base part (9) is fixed to the reactor wall. The electrodes comprise at a second end a burner part (11) which projects into the reactor chamber and a plasma zone (13) is defined between the burner parts of adjacent electrodes. In a region between the plasma zone and the outlet the hydrocarbon inlet opens into the reactor chamber and the hydrocarbon inlet is aligned with respect to the plasma zone such that hydrocarbon fluid issuing therefrom is conducted towards the plasma zone. In the plasma reactor disclosed herein primarily small C particles are formed which prevent fouling/closing-up of the reactor chamber. Furthermore some large and heavy C particles which may statistically be formed penetrate the plasma cloud and can attach to the electrodes in targeted fashion.
(FR) L'invention concerne un réacteur à plasma prévu pour décomposer des hydrocarbures et conçu pour fonctionner de manière stable sur une durée prolongée. Cet objectif est atteint au moyen d'un réacteur à plasma (1) destiné au craquage d'un fluide hydrocarbure et présentant une chambre (2) délimitée par une paroi (3, 3a, 3b) et présentant au moins une admission (5) et une évacuation (15) d'hydrocarbure. Une torche à plasma (7), munie d'au moins deux électrodes présentant sur une première extrémité une embase (9), est fixée sur la paroi du réacteur. Sur une seconde extrémité, les électrodes présentent une partie formant torche (11) dépassant dans la chambre de réacteur, et une zone de plasma (13) est définie entre les parties formant torche d'électrodes adjacentes. L'admission d'hydrocarbure débouche dans une zone située entre la zone de plasma et l'évacuation dans la chambre de réacteur, et l'admission d'hydrocarbure est orientée vers la zone de plasma, de telle sorte que l'hydrocarbure fluide qui s'en écoule soit canalisé vers la zone de plasma. Avec le réacteur à plasma décrit ici, on note pratiquement aucun dégagement de particules de carbone, ce qui empêche l'encrassement ou les dépôts dans la chambre de réacteur. En outre, quelques particules de carbone grosses et lourdes, statistiquement susceptibles de se former, pénètrent dans le nuage de plasma et peuvent se déposer de manière ciblée sur les électrodes.
(DE) Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Plasmareaktor zur Zersetzung von Kohlenwasserstoffen vorzusehen, der einen stabilen Betrieb über einen längeren Zeitraum gestattet. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Plasmareaktor (1) zum Aufspalten eines Kohlenwasserstofffluids, der eine Reaktorkammer (2) aufweist, die von einer Reaktorwand (3, 3a, 3b) umschlossen ist und wenigstens einen Kohlenwasserstoffeinlass (5) und einen Auslass (15) aufweist. Ein Plasmabrenner (7) mit wenigstens zwei Elektroden, die an einem ersten Ende einen Basisteil (9) aufweisen, ist an der Reaktorwand befestigt. Die Elektroden weisen an einem zweiten Ende einen Brennerteil (11) auf, der in die Reaktorkammer ragt, und eine Plasmazone (13) ist zwischen den Brennerteilen von benachbarten Elektroden definiert. In einem Bereich zwischen der Plasmazone und dem Auslass mündet der Kohlenwasserstoffeinlass in die Reaktorkammer, und der Kohlenwasserstoffeinlass ist zur Plasmazone so ausgerichtet, dass daraus ausströmendes Kohlenwasserstofffluid zur Plasmazone hin geleitet wird. Bei dem hier offenbarten Plasmareaktor entstehen hauptsächlich kleine C-Partikel, die das Fouling bzw. Zuwachsen der Reaktorkammer verhindern. Weiterhin dringen einige große und schwere C-Partikel, die statistisch entstehen können, durch die Plasmawolke und können sich gezielt an den Elektroden anlagern.
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)