PL70460B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 03.06.1974 70460 KI. 24e, 10/04 MKP- ClOj 1/00 BIBLIOTEKA Twórcy wynalazku: Jerzy Naczynski, Leszek Grudzinski, Marian Wendeker Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Gazownictwa, Kraków (Polska) Automatyczne urzadzenie do pólspalania weglowodorów Przedmiotem wynalazku jest automatyczne urzadzenie do pólspalania weglowodorów wyposazone w regu¬ lacje temperatury procesu.Urzadzenia tego rodzaju sluza do przetwarzania surowców weglowodorowych jak gaz ziemny, gaz plynny, benzyna na niskokaloryczny gaz generatorowy. Pólspalanie prowadzi sie powietrzem z ewentualnym dodatkiem niewielkiej ilosci pary wodnej w celu zwiekszenia zawartosci wodoru w wytwarzanym gazie. Proces prowadzi sie w sposób autotermiczny, to znaczy tak dobierajac stosunki ilosciowe reagentów, aby cieplo reakcji egzotermicz¬ nej pokrywalo straty cieplne i byl mozliwy ruch ciagly urzadzenia.Dotychczas stosowane urzadzenia do pólspalania powietrzem weglowodorów skladaja sie glównie z reak¬ tora katalitycznego, wymiennika ciepla i chlodnicy gazu. Powietrze wtlaczane dmuchawami ogrzewa sie w wy¬ mienniku ciepla, ewentualnie miesza z niewielka iloscia pary wodnej i wraz z surowcem weglowodorowym wpro¬ wadza do reaktora. Wytworzony gaz oddaje swe cieplo w wymienniku a nastepnie jest chlodzony w chlodnicy.Glówna wada tych urzadzen jest brak automatycznej regulacji temperatury procesu wskutek czego nastepuja niezamierzone zmiany skladu chemicznego wytwarzanego gazu, a przy zbytnim przegrzaniu katalizatora moze nawet nastapic jego zniszczenie. Wadami sa takze, koniecznosc posiadania zródla pary technologicznej oraz koniecznosc stosowania dmuchawy powietrza.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i skonstruowanie urzadzenia zapewniajacego automatyczna regu¬ lacje procesu. Cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie urzadzenia skladajacego sie glównie z reaktora katalitycznego, wymiennika ciepla i skrubera wodnego, w którym dozowanie wody lub pary wodnej do przegrza¬ nego powietrza odbywa sie przy pomocy równolegle umieszczonych zaworów, z których jeden jest regulowany recznie a drugi elektromagnetyczny za pomoca termoregulatora, a zasysanie powietrza potrzebnego do procesu nastepuje wskutek rozprezania surowca weglowodorowego w strumienicy umieszczonej przed reaktorem katali¬ tycznym.2 70 460 Istota urzadzenia wedlug wynalazku jest automatyczna regulacjia ilosci wody lub pary wodnej dodawanej do mieszanki reakcyjnej w zaleznosci od temperatury katalizatora. Ponadto wykorzystuje sie cisnienie surowca weglowodorowego dla inzektorowego zassania powietrza z atmosfery, a pare wodna potrzebna do procesu wytwarza sie wkraplajac do podgrzanego powietrza wode z chlodnicy gazu lub z chlodzenia woda rusztu reakto¬ ra szybowego.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku.Surowiec weglowodorowy w fazie gazowej doprowadza sie do stumienicy 1, w której rozprezajac sie zasysa powietrze z atmosfery, ogrzane w wymienniku ciepla 3. Wytworzona mieszanka reakcyjna przechodzi doreaktora szybowego 2, w którego dolnej czesci przegrzewa sie do temperatury okolo 400°C na wypelnieniu ceramicznym 5, a w górnej czesci przebiega reakcja pólspalania w temperaturze 900—1100°C na katalizatorze niklowym 6.Wytworzony z pólspalania goracy gaz przechodzi do wymiennika ciepla 3, gdzie podgrzewa powietrze kierowane do procesu a nastepnie jest chlodzony w skruberze wodnym 4 lub chlodnicy innego typu. Reakcja pólspalania surowca weglowodorowego powietrzem jest silnie egzotermiczna, dlatego dla przeciwdzialania nadmiernemu przegrzewaniu katalizatora, dodaje sie do mieszanki reakcyjnej nieco pary wodnej lub wody, której reakcja z weglowodorami jest endotermiczna. W celu utrzymywania stalej temperatury katalizatora dozuje sie pare wodna lub „wode w ilosciach uzaleznionych od wielkosci temperatury mierzonej termopara 7. Wode wkrapla sie do przegrzanego powietrza, pobierajac ja z kondensatu uzyskanego ze skrubera, ewentualnie z chlodzenia rusztu reaktora. Dozowanie wykonuje sie za pomoca dwóch równolegle umieszczonych zaworów, jednego regulowanego recznie 8 oraz drugiego elektromagnetycznego 9. Przez zawór 8 przeplywa stale pewna ilosc wody, stanowiaca niezbedne minimum, natomiast zawór elektromagnetyczny 9 otwiera sie pod dzialaniem termoregulatora 10, gdy termopara 7 wskaze przekroczenie maksymalnej temperatury katalizatora, nastawionej na termoregulatorze 10.Gdy pod dzialaniem zwiekszonej dawki wody temperatura katalizatora opadnie, termoregulator 10 powoduje ponowne zamkniecie zaworu elektromagnetycznego 9, zmniejszajac dodatek wody. Zamiast zaworu elektromag¬ netycznego 9, mozna stosowac zawór sterowany hydraulicznie lub pneumatycznie, wzglednie zawór z serwomo- torem elektycznym. W takim wypadku nalezy odpowiednio dostosowac czujnik temperatury katalizatora w re¬ duktorze szybowym. Zamiast stosowania dwóch równoleglych zaworów 8 i 9 mozna zastosowac przepustnice, której otwarcie jest sterowane w zaleznosci od temperatury katalizatora, mierzonej termopara 7. Zamiast dodatku wody ze skrubera lub z chlodzenia rusztu mozna dodawac pare wodna, pobierana z innego zródla Jezeli cisnie¬ nie surowca weglowodorowego jest niewystarczajace do inzektorowego zassania powietrza, wówczas mozna je wtlaczac dmuchwa.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest utrzymywanie zadanej jakosci produkowanego gazu przez auto¬ matyczna regulacje temperatury, procesu w waskich granicach, z mozliwoscia dowolnego jej nastawiania. Pozwala takze na wyeliminowanie stosowania dmuchawy powietrza oraz pary technologicznej z obcego zródla.Przyklad W jednej z gazowni wykonano automatyczne urzadzenie do pólspalania gazu plynnego o wy¬ dajnosci 10 tys.m3/dobe, przy obciazeniu katalizatora wynoszacym 100 nm3 gazu plynnego/m3h oraz przy stosunku powietrza do gazu plynnego wynoszacym 8:1. Utrzymywano temperature procesu w granicach 95.0+ 20°C i uzyskiwano gaz o nastepujacym skladzie chemicznym (w % obj.): C02- 6,8 02- 0,4 CO-12,6 CH4- 2,0 H2-30,6 N2-47,6 Wytworzony gaz stosowano jako domieszke do gazu z odgazowywania wegla, dla intensyfikacji produkcji gazu miejskiego. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Automatyczne urzadzenie do pólspalania weglowodorów skladajace sie z reaktora katalitycznego, wymien¬ nika ciepla i skrubera wodnego, znamienne tym, ze przed reaktorem katalitycznym sa zainstalowane równolegle dwa zawory regulacyjne (8) i (9) sluzace do dozowania wody lub pary wodnej do przegrzanego powietrza oraz strumienica (1), w której na skutek rozprezania sie surowca weglowodorowego nastepuje zasysanie powietrza z atmosfery.KI. 24e, 10/04 70460 MKP ClOj 1/00 PL PL