RU2010140387A - Способ и устройство для частичного термического окисления углеводородов - Google Patents

Способ и устройство для частичного термического окисления углеводородов Download PDF

Info

Publication number
RU2010140387A
RU2010140387A RU2010140387/04A RU2010140387A RU2010140387A RU 2010140387 A RU2010140387 A RU 2010140387A RU 2010140387/04 A RU2010140387/04 A RU 2010140387/04A RU 2010140387 A RU2010140387 A RU 2010140387A RU 2010140387 A RU2010140387 A RU 2010140387A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lines
turbulence generators
flow
stream containing
reactor
Prior art date
Application number
RU2010140387/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2480441C2 (ru
Inventor
Дирк ГРОССШМИДТ (DE)
Дирк ГРОССШМИДТ
Максимилиан ВИКАРИ (DE)
Максимилиан ВИКАРИ
Кристиан ВАЙХЕРТ (DE)
Кристиан ВАЙХЕРТ
Ханс ЦАПФ (DE)
Ханс ЦАПФ
Андреас ЙОА (DE)
Андреас ЙОА
Равиндра АГЛАВЕ (DE)
Равиндра АГЛАВЕ
Original Assignee
Басф Се (De)
Басф Се
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Басф Се (De), Басф Се filed Critical Басф Се (De)
Publication of RU2010140387A publication Critical patent/RU2010140387A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2480441C2 publication Critical patent/RU2480441C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2405—Stationary reactors without moving elements inside provoking a turbulent flow of the reactants, such as in cyclones, or having a high Reynolds-number
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/004—Sparger-type elements
    • 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
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/76—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
    • C07C2/78—Processes with partial combustion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00121—Controlling the temperature by direct heating or cooling
    • B01J2219/00123—Controlling the temperature by direct heating or cooling adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00157—Controlling the temperature by means of a burner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00247—Fouling of the reactor or the process equipment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0255—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a non-catalytic partial oxidation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0816—Heating by flames
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/14—Special features of gas burners
    • F23D2900/14241—Post-mixing with swirling means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

1. Способ частичного окисления углеводородов в реакторе, в соответствии с которым в него подают поток, содержащий углеводород, и поток, содержащий кислород, отличающийся тем, что оба указанных потока независимо друг от друга соответственно пропускают в реакторе через одну или несколько пространственно отделенных друг от друга линий с находящимися внутри них генераторами турбулентности, обеспечивающими заданное изменение направления течения, благодаря которому ниже по потоку за генераторами турбулентности формируется высокотурбулентное поле течения, причем генераторы турбулентности перекрывают поперечное сечение линий на величину от 10 до 70%, причем при пропускании потоков через генераторы турбулентности происходит дугообразное изменение направления течения во вписанном угле от 45° до 360°, и причем сразу после выхода из линий скорость потоков включает тангенциальную составляющую и потоки перемешиваются в зоне смешения, а затем взаимодействуют в реакционной зоне. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что путем частичного термического окисления получают ацетилен и синтез-газ. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что генераторы турбулентности используют во всех линиях. ! 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что генераторы турбулентности устанавливают в линиях таким образом, что при пропускании потока вещества через каналы обеспечивают чередование направления его закручивания по отношению к соседним каналам. ! 5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что с целью формирования пригодной смеси реагентов используемую для стабилизации горения стабилизирующую горелку устанавливают в камере горения на расстоя

Claims (8)

1. Способ частичного окисления углеводородов в реакторе, в соответствии с которым в него подают поток, содержащий углеводород, и поток, содержащий кислород, отличающийся тем, что оба указанных потока независимо друг от друга соответственно пропускают в реакторе через одну или несколько пространственно отделенных друг от друга линий с находящимися внутри них генераторами турбулентности, обеспечивающими заданное изменение направления течения, благодаря которому ниже по потоку за генераторами турбулентности формируется высокотурбулентное поле течения, причем генераторы турбулентности перекрывают поперечное сечение линий на величину от 10 до 70%, причем при пропускании потоков через генераторы турбулентности происходит дугообразное изменение направления течения во вписанном угле от 45° до 360°, и причем сразу после выхода из линий скорость потоков включает тангенциальную составляющую и потоки перемешиваются в зоне смешения, а затем взаимодействуют в реакционной зоне.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что путем частичного термического окисления получают ацетилен и синтез-газ.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что генераторы турбулентности используют во всех линиях.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что генераторы турбулентности устанавливают в линиях таким образом, что при пропускании потока вещества через каналы обеспечивают чередование направления его закручивания по отношению к соседним каналам.
5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что с целью формирования пригодной смеси реагентов используемую для стабилизации горения стабилизирующую горелку устанавливают в камере горения на расстоянии от нижнего края блока горелок, равном диаметру канала, умноженному на число от 6 до 15.
6. Устройство для осуществления способа по одному из пп.1-5, включающее реактор для получения ацетилена, в котором перед зоной смешения исходных веществ по направлению потока находятся отдельные линии, в которые поступают два пространственно разделенных потока: поток, содержащий углеводород, и поток, содержащий кислород, причем внутри одной или нескольких указанных линий установлены генераторы турбулентности, которые перекрывают поперечное сечение линий на величину от 10 до 70%, причем при пропускании потоков через генераторы турбулентности происходит дугообразное изменение направления течения во вписанном угле от 45° до 360° и причем концы указанных линий примыкают к зоне смешения, в которой исходные вещества перемешиваются и вступают в реакцию.
7. Устройство по п.6, причем установленные в линии или линиях генераторы турбулентности перекрывают поперечное сечение линий на величину от 10 до 70%.
8. Устройство по п.6 или 7, причем генераторы турбулентности снабжены отверстиями для пропускания потока вещества, угол наклона которых относительно продольной оси линии составляет от 40 до 80°.
RU2010140387/04A 2008-03-05 2009-02-20 Способ и устройство для частичного термического окисления углеводородов RU2480441C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08152302.9 2008-03-05
EP08152302 2008-03-05
PCT/EP2009/052052 WO2009109473A1 (de) 2008-03-05 2009-02-20 Verfahren und vorrichtung zur thermischen partiellen oxidation von kohlenwasserstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010140387A true RU2010140387A (ru) 2012-04-10
RU2480441C2 RU2480441C2 (ru) 2013-04-27

Family

ID=40823136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010140387/04A RU2480441C2 (ru) 2008-03-05 2009-02-20 Способ и устройство для частичного термического окисления углеводородов

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8801814B2 (ru)
EP (1) EP2252567B1 (ru)
CN (1) CN101959833B (ru)
RU (1) RU2480441C2 (ru)
WO (1) WO2009109473A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580684C2 (ru) * 2010-11-11 2016-04-10 Басф Се Способ и устройство для получения ацетилена и синтез-газа
RU2591940C2 (ru) * 2010-11-11 2016-07-20 Басф Се Способ и устройство для изготовления ацетилена и синтез-газа
UA101134C2 (ru) * 2012-08-16 2013-02-25 Северодонецкая Научно-Производственная Фирма "Химмаш Компрессор-Сервис" Общество С Ограниченной Ответственностью Горелка для получения ацетилена конструкции артилаква-панасовского
US9802875B2 (en) 2013-08-29 2017-10-31 Basf Se Apparatus and process for preparing acetylene and synthesis gas
EP3023141A1 (de) * 2014-11-20 2016-05-25 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur einleitung reaktiver gase in einen reaktionsraum
EP3762136A4 (en) 2018-03-07 2021-03-24 SABIC Global Technologies B.V. PROCESS AND REACTOR FOR PYROLYSIS CONVERSION OF HYDROCARBON GASES
WO2020086681A2 (en) 2018-10-23 2020-04-30 Sabic Global Technologies B.V. Method and reactor for conversion of hydrocarbons
CN115155351B (zh) * 2022-06-10 2023-11-03 中国石油化工股份有限公司 混合乙烯与氧气的混合器

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1435778A (en) * 1921-12-21 1922-11-14 Joseph A Williams Oil burner
DE875198C (de) 1936-03-07 1953-04-30 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen
US2179378A (en) 1936-07-18 1939-11-07 Air Reduction Production of acetylene
US2813138A (en) * 1953-07-27 1957-11-12 Phillips Petroleum Co Production of unsaturated hydrocarbons and reactor therefor
GB818395A (en) * 1955-06-21 1959-08-19 Union Carbide Corp Improvements in or relating to apparatus for the partial oxidation of hydrocarbons
GB824328A (en) * 1956-06-27 1959-11-25 Belge Produits Chimiques Sa Furnace for the production of unsaturated hydrocarbons such as acetylene by the partial combustion of more saturated hydrocarbons
US3081818A (en) 1957-04-20 1963-03-19 Belge De L Ayote Et Des Prod C Gas mixing apparatus
DE1051845B (de) 1957-08-03 1959-03-05 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch thermische Spaltung, insbesondere durchpartielle Oxydation von Kohlenwasserstoffen
DE1057094B (de) 1957-11-22 1959-05-14 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxydation gasfoermiger oder verdampfter Kohlenwasserstoffe
GB958061A (en) * 1960-01-18 1964-05-13 Union Carbide Corp Improvements in and relating to the production of acetylene
US3256066A (en) * 1963-03-27 1966-06-14 Continental Carbon Co Apparatus for producing carbon black
US3399245A (en) * 1966-01-28 1968-08-27 Monsanto Co Process and apparatus for partial combustion of hydrocarbons
US3847564A (en) * 1970-01-23 1974-11-12 Texaco Development Corp Apparatus and process for burning liquid hydrocarbons in a synthesis gas generator
US3726634A (en) * 1970-09-30 1973-04-10 D Zagoroff Burner
SU488793A1 (ru) * 1972-07-17 1975-10-25 Предприятие П/Я А-7372 Горелка дл получени ацетилена
DE4422815A1 (de) 1994-06-29 1996-01-04 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Acetylen und Synthesegas
CN1093882C (zh) * 1998-08-13 2002-11-06 浦项综合制铁株式会社 用于高炉的粉煤喷射装置
DE10313529A1 (de) * 2003-03-26 2004-10-14 Basf Ag Reaktor für Hochtemperaturreaktionen und Verwendung
US7108838B2 (en) * 2003-10-30 2006-09-19 Conocophillips Company Feed mixer for a partial oxidation reactor
DE102005018981A1 (de) 2005-04-23 2006-10-26 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Acetylen und Synthesegas durch schnelle Mischung der Reaktanden
US7727495B2 (en) * 2006-04-10 2010-06-01 United Technologies Corporation Catalytic reactor with swirl
EP2058590B1 (de) * 2007-11-09 2016-03-23 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb eines Brenners
DE102009001045A1 (de) 2008-03-05 2009-09-10 Basf Se Verfahren und Vorrichtung zur thermischen partiellen Oxidation von Kohlenwasserstoffen
US20100175379A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 General Electric Company Pre-mix catalytic partial oxidation fuel reformer for staged and reheat gas turbine systems

Also Published As

Publication number Publication date
US20110016790A1 (en) 2011-01-27
WO2009109473A1 (de) 2009-09-11
US8801814B2 (en) 2014-08-12
RU2480441C2 (ru) 2013-04-27
EP2252567A1 (de) 2010-11-24
CN101959833A (zh) 2011-01-26
EP2252567B1 (de) 2013-08-07
CN101959833B (zh) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010140387A (ru) Способ и устройство для частичного термического окисления углеводородов
AU2008283245B8 (en) Gas mixing device and synthesis gas producing device
CA2626481C (en) Fluid mixing device inserted in or combined with a reactor
US9266074B2 (en) Mixing device having a plurality of mixing channels
US8303164B2 (en) Low-pressure-drop mixing device and use thereof in the mixing of two gases/vapours
RU2419599C2 (ru) Способ и устройство для получения ацетилена и синтез-газа путем быстрого смешения реагентов
RU2018115535A (ru) Горелка и способ получения синтез-газа
WO2012011844A1 (ru) Газожидкостный реактор (варианты)
JP2008074702A (ja) ガス混合装置及び使用方法
RU2005118815A (ru) Способ неполного окисления углеводородов и горелка для его осуществления
EA202090907A1 (ru) Способ и система для формирования и для каталитического взаимодействия смеси реагентов - воплощение реактора
US20090251989A1 (en) Streamlined flow mixer
EA029571B1 (ru) Смешивание рециркулируемого газа с топливным газом в горелке
RU2011143732A (ru) Газосмесительное устройство, установка для получения синтез-газа, способ смешения газов и способ получения синтез-газа
KR102557421B1 (ko) 개선된 혼합기 도관 및 이를 이용하는 공정
RU2652124C2 (ru) Устройство и способ получения ацетилена и синтез-газа
WO2008006869A3 (en) A process for the manufacture of synthesis gas by partial oxidation of a liquid hydrocarbon-containing fuel using a multi-orifice burner
RU2666721C2 (ru) Устройство и способ получения ацетилена и синтез-газа
PL402054A1 (pl) Sposób fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej w specjalnej konstrukcji reaktorze
BRPI0410577A (pt) processo contìnuo para a preparação de caprolactama
SA07280663B1 (ar) عملية لإنتاج غاز تخليق
MX340510B (es) Proceso y aparato para mezclar gases.
Kanayama et al. Modeling of C2 Hydrocarbon Formation from Extremely Fuel-rich Combustion of CH4/air Premixtures using a Micro Flow Reactor with a Controlled Temperature Profile
EP3990166A1 (en) Reactor system for the production of high value chemical products
SU1343186A1 (ru) Горелка