RU176514U1 - Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором - Google Patents
Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором Download PDFInfo
- Publication number
- RU176514U1 RU176514U1 RU2017140700U RU2017140700U RU176514U1 RU 176514 U1 RU176514 U1 RU 176514U1 RU 2017140700 U RU2017140700 U RU 2017140700U RU 2017140700 U RU2017140700 U RU 2017140700U RU 176514 U1 RU176514 U1 RU 176514U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- steam generator
- steam
- hydrogen
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для получения чистого водорода методом паровой каталитической конверсии природного газа и может быть использована в различных областях промышленности, включая водородную энергетику. Моноблок конвертора природного газа содержит конверторно-мембранное устройство, топочное устройство, высокотемпературный парогенератор и теплообменное оборудование. Все перечисленное оборудование имеет наружные оболочки, которые соединяются короткими патрубками друг с другом в необходимой последовательности как по ходу движения дымовых газов, так и по ходу движения водородсодержащих газовых смесей и конверсионного водорода. Все оборудование размещается в едином герметичном и прочном корпусе с теплоизолированными стенками. Технический результат достигается размещением парогенератора в высокотемпературной зоне непосредственно за топочным устройством, что позволяет повысить эффективность работы конвертора за счет получения пара на первой стадии разогрева конвертора, регулирования температурного режима дымовых газов расходом воды, подаваемой в парогенератор, равномерного разогрева конверторно-мембранного устройства, в том числе и паром из парогенератора, подаваемым во внутренние полости конверторно-мембранного устройства, обеспечения «мягкого» режима разогрева конвертора с одновременным сокращением времени разогрева по сравнению с прототипом не менее чем в три раза.
Description
Полезная модель относится к химической промышленности, в частности к устройствам для получения чистого водорода паровой каталитической конверсией углеводородного сырья, в том числе природного газа, и может быть использована в различных отраслях промышленности, включая водородную энергетику.
Известен моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием для получения чистого водорода (Пат. РФ №157995 от 11.08.2015 г.) наиболее близкий по технической сути и принятый за прототип, содержащий топочное устройство, конверторно-мембранное устройство, парогенератор.
Недостатками прототипа являются размещение парогенератора в зоне пониженных температур за конверторно-мембранным устройством на выхлопе дымовых газов, что снижает эффективность парогенератора, усложняет процесс ввода конвертора, замедляет процесс разогрева конвертора и характеризуется продолжительным временем до начала получения пара с необходимыми параметрами и последующей подачи его для создания конвертируемой парогазовой смеси из-за низкого уровня температур в зоне размещения парогенератора. Пар с необходимыми параметрами может быть получен лишь на конечном этапе разогрева конвертора. Существенным недостатком прототипа является также неравномерность разогрева конверторно-мембранного устройства дымовыми газами по высоте. Конверсионные элементы, расположенные в нижней части устройства непосредственно за топочным устройством, имеют большую температуру по сравнению с конверсионными элементами, расположенными в верхней части конверторно-мембранного устройства и находящимися при более низкой температуре.
Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности высокотемпературного парогенератора и улучшение эксплуатационных характеристик конвертора.
Техническим результатом заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков путем создания условий для получения пара уже на начальном этапе разогрева конвертора и использования этого пара также для равномерного разогрева конверторно-мембранного устройства с целью выравнивания температуры по высоте устройства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в моноблоке конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором содержащем конверторно-мембранное устройство с теплоизоляцией и теплообменное оборудование, имеются следующие отличия: высокотемпературный парогенератор, предназначенный для подготовки пара с необходимыми параметрами и последующей подачи его для создания конвертируемой парогазовой смеси, расположен в высокотемпературной зоне непосредственно между топочным устройством и конверторно-мембранным устройством и выполнен из жаростойкой стали.
Размещение высокотемпературного парогенератора за топочным устройством и перед конверторно-мембранным устройством, непосредственно в высокотемпературной зоне обладающей высоким уровнем температур при запуске конвертора и на последующих режимах позволяет добиться равномерности разогрева конверторно-мембранного устройства дымовыми газами по высоте.
Высокотемпературный парогенератор выполнен из жаростойкой стали и на этапе запуска конвертора высокотемпературное тепло топочных газов изменением расхода подаваемой воды преобразуется в низкотемпературное тепло производимого пара, используемого для «мягкого» разогрева конвертора.
Сущность предлагаемого технического решения представлена на чертеже (фиг. 1), отображающем конструкцию моноблока конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором, где:
1 - конверторно-мембранное устройство;
2 - топочное устройство;
3 - высокотемпературный парогенератор;
4 - теплообменник;
5 - теплообменник;
6 - теплообменник;
7 - теплообменник;
8 - теплообменник;
9 - труба выхода конверсионного водорода;
10 - корпус моноблока;
11 - теплоизоляция;
12 - индивидуальная теплоизоляция (условно показана только на одном теплообменнике);
13 - труба выхода дымовых газов;
14 - патрубки наружных оболочек оборудования (условно показаны одной позицией);
15 - труба входа воздуха для топочного устройства;
16 - труба выхода синтез-газа;
Моноблок состоит из конверторно-мембранного устройства 1 с присоединенным снизу через патрубок наружных оболочек 14 топочным устройством 2, высокотемпературного парогенератора 3, размещенного непосредственно за топочным устройством 2 перед конверторно-мембранным устройством 1, и подогревателя воздуха для топочного устройства - теплообменника 4, присоединенного патрубком наружных оболочек 14 к конверторно-мембранному устройству 1, так же из первого охладителя конверсионного водорода - теплообменника 5, подсоединенного патрубками наружных оболочек 14 к конверторно-мембранному устройству 1 и ко второму охладителю конверсионного водорода - теплообменнику 7, который соединен с трубой выхода конверсионного водорода 9, которая, проходя через корпус моноблока 10 и теплоизоляцию 11 корпуса моноблока на внутренней поверхности, выходит наружу в нижней части корпуса 10. С конверторно-мембранным устройством 1 соединен также патрубком 14 охладитель водородосодержащего синтез-газа - теплообменник 6, который трубой выхода синтез-газа 16 проходит через корпус 10 и теплоизоляцию 11 и выходит наружу в нижней части корпуса 10. С конверторно-мембранным устройством 1 и высокотемпературным парогенератором 3 соединен смеситель парогазовый - теплообменник 8. В нижней части моноблока конвертора, через цилиндрическую поверхность корпуса 10 и теплоизоляцию 11 проходит труба входа воздуха для топочного устройства 15. В верхней части от теплообменника 4 проходит через корпус 10 и теплоизоляцию 11 труба выхода дымовых газов 13. С наружной стороны оболочек каждой единицы высокотемпературного оборудования в пределах корпуса 10 покрыта индивидуальной теплоизоляцией 12.
Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором работает следующим образом:
Дымовой газ, образующийся после сжигания углеводородного топлива в топочном устройстве 2, поступает в высокотемпературный парогенератор 3, где генерируется пар для подачи в теплообменник 8 (смеситель парогазовый), и затем в конверторно-мембранное устройство 1, где происходит конверсия парогазовой смеси с последующей мембранной очисткой для выделения конверсионного водорода, после чего дымовой газ поступает в теплообменник 4 (подогреватель воздуха для топочного устройства), где подогревает воздух для топочного устройства 2 и затем по трубе выхода дымовых газов 13 выходит наружу. Конверсионный водород после конверторно-мембранного устройства 1 поступает в теплообменник 5 (первый охладитель конверсионного водорода), где охлаждается и подогревает природный газ, идущий в теплообменник 8 (смеситель парогазовый), после чего водород поступает в теплообменник 7 (второй охладитель конверсионного водорода), где также охлаждается и подогревает воду для высокотемпературного парогенератора 3, затем водород по трубе выхода конверсионного водорода 9 выходит наружу для использования по назначению. Остаточный после конверсии водородосодержащий синтез-газ из конверторно-мембранного устройства 1 через патрубок 14 поступает в теплообменник 6 (охладитель водородосодержащего синтез-газа), где охлаждается водяным контуром и выходит наружу через трубку выхода синтез-газа 16. Воздух для топочного устройства 2 входит в моноблок через трубу входа воздуха для топочного устройства 15.
Таким образом, реализация в моноблоке конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором конструктивных особенностей, приведенных выше, позволяет повысить эффективность работы конвертора за счет получения пара на первой стадии разогрева конвертора, регулирования температурного режима дымовых газов расходом воды, подаваемой в высокотемпературный парогенератор, равномерного разогрева конверторно-мембранного устройства низкотемпературным паром из высокотемпературного парогенератора, подаваемым во внутренние полости конверторно-мембранного устройства, обеспечения «мягкого» режима разогрева конвертора с одновременным сокращением времени разогрева по сравнению с прототипом не менее чем в три раза.
Claims (1)
- Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором, содержащий конверторно-мембранное устройство с теплоизоляцией и теплообменное оборудование, отличающийся тем, что высокотемпературный парогенератор расположен в высокотемпературной зоне непосредственно между топочным устройством и конверторно-мембранным устройством и выполнен из жаростойкой стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140700U RU176514U1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140700U RU176514U1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU176514U1 true RU176514U1 (ru) | 2018-01-22 |
Family
ID=61024339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140700U RU176514U1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU176514U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4062673A (en) * | 1975-12-22 | 1977-12-13 | Robert Ames Norton | Flash smelting of iron with production of hydrogen of hydrogenation quality |
EP1645540A1 (en) * | 2004-10-06 | 2006-04-12 | Technip KTI S.p.A. | Apparatus and process for the production of hydrogen and synthesis gas from liquid hydrocarbons |
RU2394754C1 (ru) * | 2009-03-26 | 2010-07-20 | Дмитрий Львович Астановский | Способ получения водорода из углеводородного сырья |
RU2515325C2 (ru) * | 2008-11-21 | 2014-05-10 | Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Гмбх | Способ и устройство для получения сырьевого синтез-газа |
RU157995U1 (ru) * | 2015-08-11 | 2015-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") | Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием |
-
2017
- 2017-11-22 RU RU2017140700U patent/RU176514U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4062673A (en) * | 1975-12-22 | 1977-12-13 | Robert Ames Norton | Flash smelting of iron with production of hydrogen of hydrogenation quality |
EP1645540A1 (en) * | 2004-10-06 | 2006-04-12 | Technip KTI S.p.A. | Apparatus and process for the production of hydrogen and synthesis gas from liquid hydrocarbons |
RU2515325C2 (ru) * | 2008-11-21 | 2014-05-10 | Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Гмбх | Способ и устройство для получения сырьевого синтез-газа |
RU2394754C1 (ru) * | 2009-03-26 | 2010-07-20 | Дмитрий Львович Астановский | Способ получения водорода из углеводородного сырья |
RU157995U1 (ru) * | 2015-08-11 | 2015-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") | Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2010153610A (ru) | Способ получения цементного клинкера и установка для его производства | |
CN103904350A (zh) | 一种集成热交换及催化反应的sofc系统用辅助元件 | |
WO2021031894A1 (zh) | 一种一体化中小型天然气水蒸汽重整反应器及重整反应工艺 | |
KR20140023280A (ko) | 암모니아 제해 장치 | |
RU2008113706A (ru) | Способ создания водородного энергохимического комплекса и устройство для его реализации | |
CN203159209U (zh) | 二氧化碳-甲烷自热重整反应器 | |
CN101172577A (zh) | 甲醇分解反应器 | |
RU2010152436A (ru) | Способ и установка для получения синтез-газа | |
RU2374173C1 (ru) | Способ получения синтез-газа | |
RU176514U1 (ru) | Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием и высокотемпературным парогенератором | |
RU2013132234A (ru) | Способ получения водорода из углеводородного сырья | |
CN104098114B (zh) | 一种硫酸钾的生产方法 | |
CN211284222U (zh) | 一种提高单炉产量和收率生产半补强炭黑的设备 | |
RU2801525C1 (ru) | Устройство для получения водородсодержащей смеси из аммиака | |
RU2017122296A (ru) | Способ конверсии природного газа с водяным паром, включающий две камеры сжигания, генерирующие горячие дымовые газы, переносящие тепловую энергию, необходимую для технологического процесса, и соединенные последовательно или параллельно | |
JP2004075435A (ja) | 燃料改質装置 | |
RU2012130048A (ru) | Устройство для получения синтез-газа | |
RU2679770C1 (ru) | Теплохимический генератор | |
RU2527552C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2744607C1 (ru) | Установка для получения горячей воды и пара с использованием водородного парогенератора | |
RU157995U1 (ru) | Моноблок конвертора природного газа с теплообменным оборудованием | |
EA036734B1 (ru) | Способ и печь для преобразования водорода и кислорода воздуха в воду или газа брауна (hho) в воду | |
RU162650U1 (ru) | Устройство для получения синтез-газа | |
CN110486935A (zh) | 一种生物质能发电余热利用锅炉装置 | |
RU43917U1 (ru) | Газотурбинная установка с термохимическим реактором и с впрыском пара |