RU2000124815A

RU2000124815A - Способ получения синтез-газа и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2000124815A
Application number: RU2000124815/12A
Authority: RU
Inventors: Борис Тихонович Плаченов; Анатолий Анатольевич Барунин; Юлий Абрамович Колбановский; Валериан Вигдорович Красник; Виктор Николаевич Лебедев; Владимир Афанасьевич Пинчук; Юрий Николаевич Филимонов; Валерий Тимофеевич Шевчук
Original assignee: Борис Тихонович Плаченов; Анатолий Анатольевич Барунин; Юлий Абрамович Колбановский; Валериан Вигдорович Красник; Виктор Николаевич Лебедев; Владимир Афанасьевич Пинчук; Юрий Николаевич Филимонов; Валерий Тимофеевич Шевчук
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-10-20

Claims

1. Способ получения синтез-газа, включающий подогрев углеводородного сырья и воздуха при повышенном давлении и температуре на 50-100^oС ниже температуры самовоспламенения их смеси, смешивание углеводородного сырья с воздухом в соотношении, соответствующем коэффициенту избытка окислителя α менее 1, принудительное воспламенение воздушно-углеводородной смеси и парциальное окисление углеводородного сырья кислородом воздуха в реакционной зоне, расширение и охлаждение с последующим выводом продуктов процесса, содержащих синтез-газ, и введение новой порции ингредиентов, отличающийся тем, что процесс парциального окисления углеводородного сырья проводят в проточной камере горения, при этом начальное принудительное зажигание воздушно-углеводородной смеси в проточной камере горения осуществляют при α = 0,6-0,7 и после прогрева проточной камеры горения соотношение кислород углеводородное сырье доводят до уровня α = 0,30-0,56.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительный подогрев углеводородного сырья и воздуха проводят в теплообменнике за счет тепла охлаждаемых продуктов парциального окисления.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешивание углеводородного сырья и воздуха проводят после завершения их предварительного подогрева в теплообменнике.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расширение и охлаждение продуктов процесса парциального окисления с целью их закалки проводят на выходе из проточной камеры горения в замкнутом объеме теплообменника, с одновременной передачей тепла углеводородному сырью и воздуху, поступающим по трубчатым нагревателям на вход смесителя.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс парциального окисления метана, принятого в качестве углеводородного сырья, кислородом воздуха проводят в проточной камере горения при температуре равной 1200-1300^oС и при отношении количества кислорода к количеству метана соответствующему значению α = 0,34-0,36.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс парциального окисления кислородом воздуха попутного нефтяного газа, содержащего 10-15 об. % этана и пропана и принятого в качестве углеводородного сырья, проводят при температуре в проточной камере горения равной 1200-1300^oC, и при уровне α = 0,34-0,36.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс закалки продуктов парциального окисления, выходящих из камеры горения, проводят со скоростью не менее 3000^o в секунду.

8. Устройство для получения синтез-газа, включающее камеру парциального окисления углеводородного сырья кислородом воздуха со средством зажигания, систему предварительного подогрева углеводородного сырья и воздуха, смеситель, регулятор расхода углеводородного сырья, систему расширения и охлаждения продуктов процесса парциального окисления и вывода синтез-газа, отличающееся тем, что камера парциального окисления углеводородного сырья кислородом воздуха выполнена в виде проточной камеры горения ко входу которой через антипроскоковую решетку пристыкован смеситель, а к смесителю подключены подводящие трубы углеводородного сырья и воздуха, подводящие трубы охвачены с зазором рекуператорным патрубком, один конец которого состыкован с выходом из проточной камеры горения, а другой, открытый конец рекуператорного патрубка сообщается с полостью теплообменника, который выполнен в виде оболочки, охватывающей рекуператорный патрубок, образуя замкнутое пространство для расширения и охлаждения продуктов процесса парциального окисления, кроме этого в теплообменнике установлены трубчатый нагреватель углеводородного сырья и трубчатый нагреватель воздуха, при этом к одному концу трубчатого нагревателя углеводородного сырья подключен регулятор расхода углеводородного сырья, а другой конец через упомянутую подводящую трубу связан со смесителем, один конец трубчатого нагревателя воздуха подключен к источнику воздуха, а другой конец через подводящую трубу связан со смесителем, вместе с тем теплообменник снабжен штуцером для вывода из его полости синтез-газа.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что в проточной камере горения размещен стабилизатор процесса парциального окисления углеводородного сырья кислородом воздуха, выполненный в виде теплоемких вставок из жаропрочных материалов, образующих многоканальный проток для продуктов окисления.

10. Устройство по пп. 8 и 9, отличающееся тем, что стабилизатор процесса парциального окисления углеводородного сырья кислородом воздуха выполнен из керамики.

11. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что стенка проточной камеры горения охвачена с зазором герметической оболочкой, образующей воздушную прослойку охлаждения, снабженную штуцером ввода воздуха, а оболочка теплообменника выполнена двухслойной пустотелой и ее полость с одной стороны связана с воздушной прослойкой охлаждения проточной камеры горения, а с другой стороны связана с трубчатым нагревателем воздуха, расположенном в теплообменнике.

12. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что стенка рекуператорного патрубка выполнена пустотелой и ее замкнутая полость с одного конца патрубка связана с полостью воздушной прослойки охлаждения проточной камеры горения, а с другого конца связана с подводящей трубой воздуха, подключенной к смесителю.