CS232457B1

CS232457B1 - Způsob přípravy topného plynu

Info

Publication number: CS232457B1
Application number: CS828068A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Herman; Ludvik Andrus; Julius Menhart; Josef Vrzan
Original assignee: Miroslav Herman; Ludvik Andrus; Julius Menhart; Josef Vrzan
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CS806882A1

Abstract

Vynález se týká přípravy topného plynu míšením vysokovýhřevných plynných složek, obsahujících např. vodík, kysličník uhelnatý, nenasycené a nasycené -Cy až -C, uhlovodíky samotné nebo ve směsích, s nízkovýhřevnou složkou, kterou tvoří expanzní plyn z 2. stupně uvolnění roztoku trietanolamlnu z vypírky C02 pří výrobě vodíku nebo synplynu. Tento expanzní plyn obsahuje 5 až 12 procent mol. vodíku a 88 až 95 t mol. COo a má tlak 0,1 až 1,0 MPa.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy topného plynu. V průmyslových topeništích strojírenské, chemické, hutní, energetické, keramické a sklářské výroby jsou zdrojem energie nízkovýhřevné plyny, které s ohledem na konstrukční vlastnosti běžně používaných plynových hořáků mají ve velmi úzkém rozsahu definované spalné teplo. Topné plyny pro tyto hořáky se obvykle připravují tlakovým nebo nízkotlakým zplyňováním uhlí vzduchem nebo kyslíkem, pyrolýzou nebo parciální oxidací uhlovodíků vzduchem nebo kyslíkoparní směsí, karburací karbonizačních, koksárenskýoh a vysokopecníoh plynů zemním plynem a jinak.

Velmi často se pro přípravu topného plynu pro plynová topeniště, využívá vysokovýhřevných odplynů z chemického zpracování uhlovodíkových surovin, např. z výroby syntetického etanolu, oxoalkoholů, polyetylénu, polypropylenu, výroby a destilace metanolu, syntézy čpavku apod., které obsahují vodík, kysličník uhelna’tý, metan, etan, etylén, propan, propýlen a jiné uhlovodíky, jejichž .spalné teplo se na požadovanou hodnotu snižuje přidáním nízkovýhřevných plynů nebo k tomu účelu zvlášt odděleného dusíku, vznikajícího při výrobě kyslíku zkapalňovánťm vzduchu.

Obvyklá je rovněž úprava spalného tepla vysokovýhřevných uhlovodíkových odplynů nízkovýhřevnýml expanzními plyny, odpadajícími např. v prvním stupni uvolnění pracího média při vypírce kysličníku uhličitého z tlakového plynu metanolem nebo v prvním stupni uvolnění vypíracího roztoku při vypírce kysličníku uhličitého ze syntézníoh plynů pro syntézu čpavku a metanolu vodnými roztoky etanolaminů, roztokem potaše nebo tlakovou vodou apod.

Nyní bylo zjištěno, že k úpravě spalného tepla vysokovýhřevných uhlovodíkových odplynů je možno využít odpadní plyn, odcházející z druhého stupně uvolnění vypíracího roztoku při vypírce kysličníku uhličitého z plynů, obsahujících jako hlavní složku vodík, kysličník uhličitý, kysličník uhelnatý a metan, vodnými roztoky etanolaminů, jako monoetanolaminů, dietanolaminů, trietanolaminů, metyldietanolaminů nebo jejich směsí. Tento odpadní plyn, obsahující 5 až 12 % mol. vodíku a 88 až' 95 % mol. kysličníku uhličitého, se dosud nezpracovává ani pro účely využití kysličníku uhličitého ani pro topné účely pro své nevýhodné složení a z tlaku 0,2 až 0,5 MPa se'vypouští bez užitku do atmosféry.

Způsob přípravy topného plynu míšením vysokovýhřevných plynných složek, obsahujících např. vodík, kysličník uhelnatý, 0_χ až C₃ nasycené i nenasycené uhlovodíky samotné nebo ve směsi, případně jako odplyny z petrochemických a palivářských výrob, a nízkovýhřevnou složkou spočívá podle vynálezu v tom, že jako nízkovýhřevná složka se přidává expanzní plyn z 2. stupně uvolnění roztoku trletanolaminu z vypírky CO^ při výrobě vodíku nebo syntézního plynu, který není samostatně schopný spalování, obsahující 5 až 12 % mol. vodíku a 88 až 95 % mol. COj o tlaku 0,2 až 0,5 MPa v množství až do dosažení spalného tepla topné směsi v rozmezí 10 000 až 14 000 kJ/m³.

Míšením expanzního plynu z druhého stupně uvolnění vypíracího roztoku při vypírce kysličníku uhličitého a uhlovodíkovými odplyny za účelem přípravy nízkovýhřevného topného plynu pťo průmyslová topeniště umožňuje zužitkování energetické hodnoty obsaženého vodíku, která je jiným způsobem nevyužitelná. Při nedostatku jiného plynu, používaného ke snížení spalného tepla, dovolí jeho využití zpracovat vyšší množství uhlovodíkových odplynů, které by jinak nemohlo být pro topné účely zužitkovány, protože konstrukce plynových hořáků nedovoluje spalovat vysokovýhřevné plyny.

Současně se výhodně využije tlakové energie odpadního expanzního plynu pro jeho dopravu do místa míšení topného plynu bez nároků na dodatečný přívod energie na jeho stlačení.

Využitím expanzního plynu z druhého stupně uvolnění vypíracího média při vypírce kysličníku uhličitého pro míšení do topného plynu náhradou za dosud používané inertní plyny, např. dusík, kysl-ičník uhličitý apod. Se sníží náklady na přípravu topného plynu, které spočívají v nákladech na výrobu a dopravu inertní příměsi. V souladu s předmětem vynálezu se při stejném objemu vysokovýhřevných uhlovodíkových odplynů a při zachování spalného tepla výsledné směsi zvýěí objem vyrobeného topného plynu v množství, jaké odpovídá energetické hodnotě vodíku obsaženého v odpadním expanzním plynu.

Příklad

V chemickém závodě odpadají z chemických výrob energeticky hodnotné odplyny, které se využívají pro přípravu topného plynu, v dále uvedených množstvích a energetické hodnotě.

množství spalné energetická teplo * hodnota

3» ut -3 τ u-1 m_n . h . kJ . m_n mJ . h expanzní plyn z 1. stupně uvolnění

	roztoku TEA při vypírce C0₂	1,096	4 572	5 OlO
	chudý plyn	0,583	12 560	7 322
•	odplyn z DHD	4,806	25 066	120 467
	odplyn z výro'by čpavku a metanolu	5,697	9 605	54 719
	zbytkový plyn	1,033	21 646	22 360
*	etan	0,268	70 388	18 864
	dimetyléter	0,176	66 486	11 701
	odplyn z výroby oxoalkoholů	0,643 ·	18 422	11 845
	odplyn z výroby syntetického etanolu	0,056	64 895	3 634
	odplyn z výroby polypropylenu	0,083	85 076	7 061
	odplyn z výroby polyetylénu	0,087 ’	65 314	5 682

Celkové množství odplynů bylo 14,528 . 10 1¾ . h ^{1 *} o celkové energetické hodnotě 268,665 GJ . h¹.

Po dobu provozu tlakové plynárny v závodě byly uhlovodíkové odplyny míšeny s expanzním plynem, odpadajícím z vypírky sirovodíku a,kysličníku uhličitého z tlakového plynu metanolem, v množství 15,2 . 10³ m^ . h ¹ za vzniku 29,728 . 10³ . m³ . h~³ topné směsi se spalným teplem 10 382 kJ . m^-3.

Po zastavení výroby tlakového plynu bylo nutno pro snížení spalného tepla uhlovodíkových 3 3 -1 odplynů dodat do topné směsi 5,139 .10 . ιγ^ h dusíku různé kvality dopravovaného do místa míšení vyčleněnými pískovými kompresory. Snížením dusíku s vysokovýhřevnými odplyny vznikla topná směs v celkovém množství 19,667 . 10 . m . h se spalným teplem 13 660 kJ·.

. m .Náhradou dusíku odpadním expanzním plynem z 2. stupně uvolnění roztoku trietanol3 3 — i aminu z vypírky CC>2 pri výrobě vodíku pro syntézu čpavku, v množství 5,55 .10 . m . h , obsahujícím 8 % mol. vodíku a 92 % mol. CO,, vznikla topná směs v celkovém množství —1 —3

078 1¾ . h o spalném teple 13 660 kJ . m . Odpadní plyn byl do místa míšení dopraven pod vlastním tlakem, s kterým je uvolňován při desorpci z roztoku trietanolaminu. Množství topné směsi při stejném spalném teple se zvýšilo o 411 m³ . h^-3, snížily se náklady na přípravu topné směsi o náklady na výrobu a dopravu dusíku jako inertní příměsi.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob přípravy topného plynu míšením vysokovýhřevných plynných složek, obsahujících například vodík, kysličník uhelnatý, až C? nasycené i nenasycené uhlovodíky samotné nebo ve směsi, případně jako odplyny z petrochemických a palivářskýoh výrob, s nízkovýhřevnou složkou, vyznačený tím, že jako nízkovýhřevné složka se přidává expanzní plyn z 2, stupně uvolnění roztoku trietanolaminu z vypírky CO2 při výrobě vodíku nebo synplynu, který není samostatně schopný spalování, obsahující 5 až 12 % mol. vodíku a 88 až 95 % mol. CO? v tlaku 0,1 až 1,0 MPa v množství až do dosažení spalného tepla topné směsi v rozmezí 10 000 až 14 000 kJ/m³.