Claims (36)
1. Печь для осуществления эндотермического процесса, содержащая1. Furnace for endothermic process, containing
множество технологических трубок, содержащих катализатор, для преобразования газообразного сырья, при этом a plurality of process tubes containing a catalyst for converting gaseous feedstock, while
указанные технологические трубки расположены рядами внутри печи, причем каждый ряд из технологических трубок тем самым образует ряд технологических трубок,said process tubes are arranged in rows within the furnace, each row of process tubes thereby forming a row of process tubes,
множество внутренних горелок, расположенных рядами, причем каждый ряд из внутренних горелок расположен между рядами технологических трубок и параллельно им, тем самым образуя ряд внутренних горелок, и a plurality of internal burners arranged in rows, with each row of internal burners located between and parallel to the rows of process tubes, thereby forming a row of internal burners, and
множество внешних горелок, расположенных рядами, причем каждый ряд из внешних горелок расположен между рядом технологических трубок и стенкой печи и параллельно им, тем самым образуя ряд внешних горелок, a plurality of outer burners arranged in rows, with each row of outer burners located between and parallel to the row of process tubes and the furnace wall, thereby forming a row of outer burners,
отличающаяся тем, чтоcharacterized in that
количество горелок ряда внешних горелок меньше, чем количество горелок ряда внутренних горелок. the number of burners of the outer burner row is less than the number of burners of the inner burner row.
2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что количество горелок ряда внешних горелок меньше, чем количество горелок ряда внутренних горелок, смежного с рядом внешних горелок.2. A furnace according to claim 1, characterized in that the number of burners of the row of outer burners is less than the number of burners of the row of inner burners adjacent to the row of outer burners.
3. Печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что соотношение количества горелок ряда внешних горелок и количества горелок ряда внутренних горелок находится в диапазоне от 0,25 до 0,75, предпочтительно в диапазоне от 0,4 до 0,6, более предпочтительно в диапазоне от 0,45 до 0,55.3. The furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of the number of burners of the row of external burners and the number of burners of the row of internal burners is in the range from 0.25 to 0.75, preferably in the range from 0.4 to 0.6, more preferably in the range of 0.45 to 0.55.
4. Печь по п. 3, отличающаяся тем, что соотношение количества горелок ряда внешних горелок и количества горелок ряда внутренних горелок составляет 0,5. 4. Furnace according to claim 3, characterized in that the ratio of the number of burners of a number of external burners and the number of burners of a number of internal burners is 0.5.
5. Печь по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что каждый ряд внутренних горелок печи содержит одинаковое количество горелок, и/или каждый ряд внешних горелок печи содержит одинаковое количество горелок. 5. The furnace according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that each row of internal burners of the furnace contains the same number of burners, and/or each row of external burners of the furnace contains the same number of burners.
6. Печь по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что внешние горелки выполнены с возможностью работы с интенсивностью обогрева, которая находится в диапазоне от 85 до 115% интенсивности обогрева внутренних горелок, предпочтительно в диапазоне от 90 до 110% интенсивности обогрева внутренних горелок, более предпочтительно в диапазоне от 95 до 105% интенсивности обогрева внутренних горелок.6. The oven according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the external burners are configured to operate with a heating intensity that is in the range from 85 to 115% of the heating intensity of the internal burners, preferably in the range from 90 to 110% of the heating intensity of the internal burners, more preferably in the range from 95 to 105% heating intensity of internal burners.
7. Печь по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что внешние горелки и внутренние горелки выполнены с возможностью работы с одинаковой номинальной интенсивностью обогрева.7. Oven according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the external burners and internal burners are designed to operate with the same nominal heating intensity.
8. Печь по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что горелки внутреннего ряда и горелки внешнего ряда выполнены идентично. 8. Oven according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that the burners of the inner row and the burners of the outer row are identical.
9. Печь по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что внешние горелки ряда внешних горелок выровнены со смещением вдоль направления рядов горелок относительно внутренних горелок ряда внутренних горелок. 9. Oven according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the outer burners of the row of outer burners are aligned with an offset along the direction of the rows of burners relative to the inner burners of the row of inner burners.
10. Печь по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что расстояние между двумя внутренними горелками ряда внутренних горелок составляет IB2IB, и расстояние между двумя внешними горелками ряда внешних горелок составляет OB2OB, и при этом внутренние и внешние горелки в рядах расположены таким образом, что соотношение IB2IB и OB2OB составляет от 0,3 до 0,81, предпочтительно от 0,4 до 0,71 и более предпочтительно от 0,5 до 0,61. 10. The furnace according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that the distance between the two inner burners of the row of inner burners is IB2IB, and the distance between the two outer burners of the row of outer burners is OB2OB, and the inner and outer burners in the rows are located in such a way that the ratio of IB2IB and OB2OB is 0.3 to 0.81, preferably 0.4 to 0.71, and more preferably 0.5 to 0.61.
11. Печь по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что ряды внутренних горелок, ряды внешних горелок и ряды технологических трубок оканчиваются находящимися с перпендикулярной стороны стенками, расположенными перпендикулярно рядам внутренних горелок, рядам внешних горелок и рядам технологических трубок, и при этом ряды внутренних горелок, ряды внешних горелок и ряды технологических трубок разделены на секции, причем расстояние от крайней внутренней горелки или крайней внешней горелки до находящейся с перпендикулярной стороны стенки составляет B2W, расстояние между двумя смежными внутренними или внешними горелками в секции составляет B2B, и половина расстояния в промежутке между двумя секциями составляет B2S, при этом внутренние и внешние горелки в рядах расположены таким образом, что соотношения B2B/B2W и B2B/B2S составляют больше чем 1,3, предпочтительно больше чем 1,6 и более предпочтительно больше чем 1,8.11. The furnace according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that the rows of internal burners, the rows of external burners and the rows of process tubes end with walls located on the perpendicular side, located perpendicular to the rows of internal burners, the rows of external burners and the rows of process tubes, and at the same time the rows of internal burners, the rows of external burners and rows of process tubes are divided into sections, wherein the distance from the innermost burner or outermost burner to the perpendicular side wall is B2W, the distance between two adjacent inner or outer burners in a section is B2B, and half the distance between two sections is B2S , wherein the inner and outer burners are arranged in rows such that the B2B/B2W and B2B/B2S ratios are greater than 1.3, preferably greater than 1.6, and more preferably greater than 1.8.
12. Печь по любому из пп. 1-11, отличающаяся тем, что ряды горелок и ряды технологических трубок оканчиваются находящимися с перпендикулярной стороны стенками, расположенными перпендикулярно рядам горелок и рядам технологических трубок, и при этом ряды горелок и ряды технологических трубок разделены на секции, причем для каждого ряда из технологических трубок расстояние от крайней у стенки технологической трубки до находящейся с перпендикулярной стороны стенки составляет T2W, расстояние между двумя смежными внутренними технологическими трубками в секции составляет T2T, и расстояние между двумя крайними относительно плоскости симметрии технологическими трубками двух смежных секций составляет T2S, при этом технологические трубки в рядах расположены таким образом, что соотношения T2T/T2W и T2T/T2S составляют больше чем 0,5 и меньше чем 2, предпочтительно больше чем 0,75 и меньше чем 1,75.12. The furnace according to any one of paragraphs. 1-11, characterized in that the rows of burners and the rows of process tubes end with walls located on the perpendicular side, located perpendicular to the rows of burners and the rows of process tubes, and at the same time the rows of burners and the rows of process tubes are divided into sections, and for each row of process tubes the distance from the wall of the process tube to the wall located on the perpendicular side is T2W, the distance between two adjacent internal process tubes in the section is T2T, and the distance between the two process tubes that are extreme with respect to the symmetry plane of two adjacent sections is T2S, while the process tubes are in rows arranged so that the ratios T2T/T2W and T2T/T2S are greater than 0.5 and less than 2, preferably greater than 0.75 and less than 1.75.
13. Печь по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что внешние горелки расположены таким образом, что расстояние от центральной оси внешних горелок до стенки печи составляет менее чем 25% расстояния между самыми внешними трубками и стенкой печи, предпочтительно менее чем 10%, более предпочтительно менее чем 5%, наиболее предпочтительно менее чем 2%. 13. The oven according to any one of paragraphs. 1-12, characterized in that the outer burners are located in such a way that the distance from the central axis of the outer burners to the furnace wall is less than 25% of the distance between the outermost tubes and the furnace wall, preferably less than 10%, more preferably less than 5% , most preferably less than 2%.
14. Печь по любому из пп. 1-13, отличающаяся тем, что горелки прикреплены к своду печи, выполненному с возможностью обеспечения расположения с нисходящим обогревом, или горелки прикреплены ко дну печи, выполненному с возможностью обеспечения расположения с восходящим обогревом. 14. The furnace according to any one of paragraphs. 1-13, characterized in that the burners are attached to the roof of the furnace, made with the possibility of providing an arrangement with downward heating, or the burners are attached to the bottom of the furnace, made with the possibility of providing an arrangement with upward heating.
15. Печь по любому из пп. 1-14, отличающаяся тем, что печь представляет собой печь парового риформинга метана. 15. The oven according to any one of paragraphs. 1-14, characterized in that the furnace is a methane steam reforming furnace.
16. Способ эксплуатации печи для осуществления эндотермического процесса с множеством содержащих катализатор технологических трубок для преобразования газообразного сырья, при этом16. A method for operating a furnace for carrying out an endothermic process with a plurality of catalyst-containing process tubes for converting gaseous raw materials, while
указанные технологические трубки расположены рядами внутри печи, причем каждый ряд из технологических трубок тем самым образует ряд технологических трубок,said process tubes are arranged in rows within the furnace, each row of process tubes thereby forming a row of process tubes,
множеством внутренних горелок, расположенных рядами внутри печи, причем каждый ряд из внутренних горелок расположен между рядами технологических трубок и параллельно им, тем самым образуя ряд внутренних горелок, и a plurality of internal burners arranged in rows within the furnace, with each row of internal burners located between and parallel to the rows of process tubes, thereby forming a series of internal burners, and
множеством внешних горелок, расположенных рядами внутри печи, причем каждый ряд из внешних горелок расположен между рядом технологических трубок и стенкой печи и параллельно им, тем самым образуя ряд внешних горелок, a plurality of external burners arranged in rows within the furnace, with each row of external burners located between and parallel to the row of process tubes and the furnace wall, thereby forming a row of external burners,
вследствие чего горелки ряда внешних горелок нагревают по меньшей мере один ряд из смежных технологических трубок, иwhereby the burners of the row of outer burners heat at least one row of adjacent process tubes, and
горелки ряда внутренних горелок нагревают по меньшей мере два ряда из смежных технологических трубок,the burners of a row of internal burners heat at least two rows of adjacent process tubes,
отличающийся тем, чтоcharacterized in that
внешние горелки работают с интенсивностью обогрева, которая находится в диапазоне от 85 до 115% интенсивности обогрева внутренних горелок.the external burners operate at a heating intensity that ranges from 85% to 115% of the heating intensity of the internal burners.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что внешние горелки работают с интенсивностью обогрева, которая находится в диапазоне от 90 до 110% интенсивности обогрева внутренних горелок, предпочтительно в диапазоне от 95 до 105% интенсивности обогрева внутренних горелок.17. The method according to claim 16, characterized in that the external burners are operated at a heating intensity that is in the range of 90 to 110% of the heating intensity of the internal burners, preferably in the range of 95 to 105% of the heating intensity of the internal burners.
18. Способ по п. 16 или 17, отличающийся тем, что внешние горелки и внутренние горелки работают с одинаковой номинальной интенсивностью обогрева.18. Method according to claim 16 or 17, characterized in that the outer burners and the inner burners operate at the same nominal heating intensity.
19. Способ по любому из пп. 16-18, отличающийся тем, что внутренние горелки сжигают газы при скорости истечения горелки u в м/с, и при этом внешние горелки сжигают газы при скорости истечения горелки, находящейся в диапазоне от 0,85 до 1,15 u в м/с, предпочтительно от 0,90 до 1,10 u в м/с, более предпочтительно от 0,95 до 1,05 u в м/с. 19. The method according to any one of paragraphs. 16-18, characterized in that the internal burners burn gases at a burner flow rate u in m/s, while the outer burners burn gases at a burner flow rate ranging from 0.85 to 1.15 u in m/s , preferably from 0.90 to 1.10 u in m/s, more preferably from 0.95 to 1.05 u in m/s.
20. Способ по любому из пп. 16-19, отличающийся тем, что внутренние горелки и внешние горелки работают с одинаковой номинальной скоростью истечения горелки u в м/с. 20. The method according to any one of paragraphs. 16-19, characterized in that the inner burners and the outer burners operate at the same nominal burner flow rate u in m/s.
21. Способ по любому из пп. 16-20, отличающийся тем, что эндотермический процесс представляет собой процесс парового риформинга метана. 21. The method according to any one of paragraphs. 16-20, characterized in that the endothermic process is a methane steam reforming process.
22. Применение печи по любому из пп. 1-15 в процессе парового риформинга метана (SMR). 22. The use of the furnace according to any one of paragraphs. 1-15 in a steam methane reforming (SMR) process.
23. Применение печи по любому из пп. 1-15 в процессе парового крекинга углеводородов. 23. The use of the furnace according to any one of paragraphs. 1-15 in the process of steam cracking of hydrocarbons.