RU2390694C1 - Method of burning gas stream and device for implementing said method - Google Patents

Method of burning gas stream and device for implementing said method Download PDF

Info

Publication number
RU2390694C1
RU2390694C1 RU2009102141/06A RU2009102141A RU2390694C1 RU 2390694 C1 RU2390694 C1 RU 2390694C1 RU 2009102141/06 A RU2009102141/06 A RU 2009102141/06A RU 2009102141 A RU2009102141 A RU 2009102141A RU 2390694 C1 RU2390694 C1 RU 2390694C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
containing methane
burner
gas stream
chlorine
Prior art date
Application number
RU2009102141/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артур Николаевич Голубев (RU)
Артур Николаевич Голубев
Алексей Сергеевич Дедов (RU)
Алексей Сергеевич Дедов
Алексей Алексеевич Денисов (RU)
Алексей Алексеевич Денисов
Николай Павлович Смирнов (RU)
Николай Павлович Смирнов
Дмитрий Александрович Шабалин (RU)
Дмитрий Александрович Шабалин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Завод полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината" (ООО "Завод полимеров КЧХК")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Завод полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината" (ООО "Завод полимеров КЧХК") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Завод полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината" (ООО "Завод полимеров КЧХК")
Priority to RU2009102141/06A priority Critical patent/RU2390694C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2390694C1 publication Critical patent/RU2390694C1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of burning a gas stream which contains methane and chlorine by bringing it into contact with a hot surface, where the hot surface is a turbulent non-isothermal gas jet containing methane, which is formed by passing hot methane-containing gas through a nozzle with linear speed of 100-200 m/s. The gas used is natural gas which is preheated to 400-500°C. The method is implemented using a device which has a burner with a gas supply channel. The burner has an extra channel for feeding hot methane-containing gas. There are control closing devices on the pipes carrying gases to the channels of the burner. The extra channel is a cylindrical pipe whose butt-end is fitted with a nozzle and the pipe itself lies on the axis of the burner.
EFFECT: simple method, reduced expenses.
9 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области химической технологии и, в частности, может быть использовано для зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, при инициировании процесса хлорирования природного газа при производстве хлорметанов.The invention relates to the field of chemical technology and, in particular, can be used to ignite a gas stream containing methane and chlorine, when initiating the process of chlorination of natural gas in the production of chloromethanes.

Известен способ зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, взятых в молярном соотношении метана к хлору, равном 5:1, путем его контактирования с бетонной облицовкой стальной трубы, обогреваемой газовой горелкой (Ф.Азингер. Парафиновые углеводороды. Химия и технология. М.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1959, стр.168).A known method of ignition of a gas stream containing methane and chlorine, taken in a molar ratio of methane to chlorine equal to 5: 1, by contacting it with the concrete lining of a steel pipe heated by a gas burner (F. Asinger. Paraffin hydrocarbons. Chemistry and technology. M. : GOSTOPTEHIZDAT, 1959, p. 168).

Более современный способ зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, заключается в контактировании указанного газового потока с нагретой поверхностью насадки (столбика) из кислотоупорного шамотного кирпича, разогретой с использованием горелки. Сама насадка (столбик) и горелка для разогревания насадки расположены непосредственно в реакционном объеме (И.И.Юкельсон. Технология основного органического синтеза. М., Химия, 1968, стр.273-275).A more modern method of igniting a gas stream containing methane and chlorine is to contact the specified gas stream with the heated surface of the nozzle (column) of acid-resistant chamotte brick, heated using a burner. The nozzle itself (column) and the burner for heating the nozzle are located directly in the reaction volume (II Yukelson. The technology of basic organic synthesis. M., Chemistry, 1968, pp. 273-275).

Известный способ зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, имеет недостатки, он достаточно сложен, громоздок и ограничивает реакционные объемы хлораторов.The known method of ignition of a gas stream containing methane and chlorine has disadvantages, it is quite complicated, bulky and limits the reaction volumes of chlorinators.

Техническая задача настоящего изобретения - упрощение зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, и полное использование реакционного объема хлораторов.The technical task of the present invention is to simplify the ignition of a gas stream containing methane and chlorine, and the full use of the reaction volume of chlorinators.

Решение поставленной технической задачи заключается в том, что в способе зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, путем его контактирования с нагретой поверхностью, согласно изобретению нагретой поверхностью служит турбулентная неизотермическая газовая струя, содержащая метан.The solution of the technical problem lies in the fact that in the method of igniting a gas stream containing methane and chlorine by contacting it with a heated surface, according to the invention, the turbulent non-isothermal gas stream containing methane serves as a heated surface.

Турбулентную неизотермическую газовую струю, содержащую метан, формируют пропусканием нагретого газа, содержащего метан, через сопло с линейной скоростью 100-200 м/с.A turbulent non-isothermal gas stream containing methane is formed by passing heated gas containing methane through a nozzle with a linear velocity of 100-200 m / s.

В качестве газа, образующего турбулентную неизотермическую струю, используют природный газ.As a gas forming a turbulent non-isothermal stream, natural gas is used.

Природный газ предварительно разогревают до температуры 400-500°С.Natural gas is preheated to a temperature of 400-500 ° C.

После зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, разогрев природного газа отключают.After ignition of a gas stream containing methane and chlorine, the heating of natural gas is turned off.

В устройстве для зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, включающем горелку с каналом для его подачи, согласно изобретению горелка содержит дополнительный канал для подачи разогретого газа, содержащего метан, а на трубопроводах подвода газов к каналам горелки установлены регулирующие запорные устройства.In a device for igniting a gas stream containing methane and chlorine, including a burner with a channel for supplying it, according to the invention, the burner contains an additional channel for supplying a heated gas containing methane, and control shut-off devices are installed on the gas supply pipes to the burner channels.

Дополнительный канал для подачи разогретого газа, содержащего метан, представляет собой цилиндрическую трубу, торец которой оборудован соплом, а сама труба расположена по оси горелки.An additional channel for supplying heated gas containing methane is a cylindrical pipe, the end of which is equipped with a nozzle, and the pipe itself is located along the axis of the burner.

Канал для подачи газового потока, содержащего метан и хлор, выполнен в виде кольцевой камеры, охватывающей дополнительный канал для подачи разогретого газа, содержащего метан, причем торцевой срез кольцевой камеры выступает наружу за выходное отверстие сопла дополнительного канала, а торцевой срез кольцевой камеры оборудован основным рабочим соплом.The channel for supplying a gas stream containing methane and chlorine is made in the form of an annular chamber enclosing an additional channel for supplying heated gas containing methane, the end section of the annular chamber protruding outward from the nozzle outlet of the additional channel, and the end section of the annular chamber is equipped with a main working nozzle.

Между дополнительным каналом для подачи разогретого газа, содержащего метан, и регулировочным запорным устройством размещен подогреватель газа.Between the additional channel for supplying the heated gas containing methane and the adjusting locking device, a gas heater is placed.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Устройство для зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, включает горелку (1) с основным кольцевым каналом (2) для подачи газового потока, содержащего метан и хлор. Основной кольцевой канал (2) заканчивается основным рабочим соплом (3). Горелка (1) включает в себя дополнительный канал (4) для подачи разогретого метана, расположенный по оси горелки (1). Дополнительный канал (4) заканчивается дополнительным соплом (5). На трубопроводах подвода газов к каналам горелки установлены регулирующие запорные устройства (7-9). Между регулирующим запорным устройством (9) и дополнительным каналом (4) размещен нагреватель (6).A device for igniting a gas stream containing methane and chlorine includes a burner (1) with a main annular channel (2) for supplying a gas stream containing methane and chlorine. The main annular channel (2) ends with the main working nozzle (3). The burner (1) includes an additional channel (4) for supplying heated methane located along the axis of the burner (1). The additional channel (4) ends with an additional nozzle (5). Regulating locking devices (7-9) are installed on the pipelines for supplying gases to the burner channels. Between the regulating locking device (9) and the additional channel (4) a heater (6) is placed.

Природный газ через регулирующее запорное устройство (9) поступает в нагреватель (6), откуда через канал (4) выбрасывается через сопло (5). Вытекающая струя газа приобретает свойства неизотермической турбулентной струи. На поверхности раздела струи со средой, истекающей из кольцевого канала (2) и представляющей собой газовую смесь природного газа и хлора, возникают вихри, беспорядочно движущиеся вдоль нагретой поверхности газовой струи, содержащей метан. Между струей нагретого природного газа и окружающей средой холодной газовой смеси хлора и природного газа происходит обмен конечными массами газа. Хлор, попадая в нагретый газ, диссоциирует на свободные атомы хлора, инициирующие цепную радикальную реакцию хлорирования метана, сопровождающуюся выделением большого количества тепла.Natural gas through the regulating shut-off device (9) enters the heater (6), from where it is ejected through the channel (4) through the nozzle (5). The outflowing gas jet acquires the properties of a non-isothermal turbulent jet. At the interface between the jet and the medium flowing from the annular channel (2) and which is a gas mixture of natural gas and chlorine, vortices arise that randomly move along the heated surface of the gas stream containing methane. Between a stream of heated natural gas and the environment of a cold gas mixture of chlorine and natural gas, the final masses of gas are exchanged. When chlorine enters a heated gas, it dissociates into free chlorine atoms, initiating a radical chain reaction of methane chlorination, accompanied by the release of a large amount of heat.

После зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, сопровождающегося протеканием экзотермической реакции хлорирования (тепловой эффект реакции хлорирования около 25 ккал на 1 моль хлора), нагреватель (6) отключают, и процесс хлорирования идет самостоятельно. При этом обеспечивается полное использование всего объема реактора хлорирования метана.After ignition of a gas stream containing methane and chlorine, accompanied by an exothermic chlorination reaction (the thermal effect of the chlorination reaction is about 25 kcal per 1 mol of chlorine), the heater (6) is turned off and the chlorination process proceeds on its own. This ensures the full use of the entire volume of the methane chlorination reactor.

Предложенный способ зажигания газового потока и устройство для его осуществления позволяют отказаться как от малопроизводительного способа зажигания газового потока хлора и метана, когда разогреву подвергался весь реактор, облицованный бетоном, с использованием наружной горелки, так и от зажигания газового потока хлора и метана разогретой кирпичной насадкой, специальной горелкой, расположенной непосредственно в реакторе.The proposed method of igniting a gas stream and a device for its implementation make it possible to abandon both the inefficient method of igniting a gas stream of chlorine and methane, when the entire reactor faced with concrete was heated using an external burner, and from igniting a gas stream of chlorine and methane by a heated brick nozzle, a special burner located directly in the reactor.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить зажигание газового потока, содержащего метан и хлор, отказаться от сложного громоздкого оборудования, осуществить полное использование реакционного объема хлоратора и, кроме этого, позволяет регулировать процесс хлорирования метана за счет поддержания оптимальной температуры процесса.Thus, the proposed method allows to simplify the ignition of a gas stream containing methane and chlorine, to abandon complex cumbersome equipment, to make full use of the reaction volume of the chlorinator and, in addition, to regulate the methane chlorination process by maintaining the optimal process temperature.

Claims (9)

1. Способ зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, путем его контактирования с нагретой поверхностью, отличающийся тем, что нагретой поверхностью служит турбулентная неизотермическая газовая струя, содержащая метан.1. A method of igniting a gas stream containing methane and chlorine by contacting it with a heated surface, characterized in that the heated surface is a turbulent non-isothermal gas stream containing methane. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что турбулентную неизотермическую газовую струю, содержащую метан, формируют путем пропускания нагретого газа, содержащего метан, через сопло с линейной скоростью 100-200 м/с.2. The method according to claim 1, characterized in that the turbulent non-isothermal gas stream containing methane is formed by passing heated gas containing methane through a nozzle with a linear velocity of 100-200 m / s. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве газа, образующего турбулентную неизотермическую струю, используют природный газ.3. The method according to claim 2, characterized in that natural gas is used as the gas forming a turbulent non-isothermal stream. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что природный газ предварительно разогревают до температуры 400-500°С.4. The method according to claim 3, characterized in that the natural gas is preheated to a temperature of 400-500 ° C. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, разогрев природного газа отключают.5. The method according to claim 1, characterized in that after ignition of the gas stream containing methane and chlorine, the heating of natural gas is turned off. 6. Устройство для зажигания газового потока, содержащего метан и хлор, включающее горелку с каналом для его подачи, отличающееся тем, что горелка содержит дополнительный канал для подачи разогретого газа, содержащего метан, а на трубопроводах подвода газов к каналам горелки установлены регулирующие запорные устройства.6. A device for igniting a gas stream containing methane and chlorine, comprising a burner with a channel for supplying it, characterized in that the burner contains an additional channel for supplying heated gas containing methane, and control shut-off devices are installed on the gas supply pipes to the burner channels. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что дополнительный канал для подачи разогретого газа, содержащего метан, представляет собой цилиндрическую трубу, торец которой оборудован соплом, а сама труба расположена по оси горелки.7. The device according to claim 6, characterized in that the additional channel for supplying the heated gas containing methane is a cylindrical pipe, the end of which is equipped with a nozzle, and the pipe itself is located along the axis of the burner. 8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что канал для подачи газового потока, содержащего метан и хлор, выполнен в виде кольцевой камеры, охватывающей дополнительный канал для подачи разогретого газа, содержащего метан, причем торцевой срез кольцевой камеры выступает наружу за выходное отверстие сопла дополнительного канала, а торцевой срез кольцевой камеры оборудован основным рабочим соплом.8. The device according to claim 6, characterized in that the channel for supplying a gas stream containing methane and chlorine is made in the form of an annular chamber covering an additional channel for supplying a heated gas containing methane, and the end section of the annular chamber protrudes outwardly beyond the outlet nozzles of the additional channel, and the end cut of the annular chamber is equipped with the main working nozzle. 9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что между дополнительным каналом для подачи разогретого газа, содержащего метан, и регулировочным запорным устройством размещен подогреватель газа. 9. The device according to claim 6, characterized in that between the additional channel for supplying the heated gas containing methane, and the adjusting locking device, a gas heater is placed.
RU2009102141/06A 2009-01-22 2009-01-22 Method of burning gas stream and device for implementing said method RU2390694C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102141/06A RU2390694C1 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Method of burning gas stream and device for implementing said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102141/06A RU2390694C1 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Method of burning gas stream and device for implementing said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2390694C1 true RU2390694C1 (en) 2010-05-27

Family

ID=42680508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102141/06A RU2390694C1 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Method of burning gas stream and device for implementing said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2390694C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЮКЕЛЬСОН И.И. Технология основного органического синтеза. - М.: Химия, 1968, с.273-275. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4602546B2 (en) Flameless combustor process heater
KR101278487B1 (en) Method of starting up a direct heating system for the flameless combustion of fuel and direct heating of a process fluid
RU2384791C2 (en) Multi-tube heat transfer system for fuel combustion and heating of process fluid medium and its use
RU2013126047A (en) FIRE HEAT GENERATOR, SYSTEM AND METHOD FOR INCREASING OIL TRANSFER OF LAYER
SG140532A1 (en) Process for preparing isoolefins
CA2462794A1 (en) Method and system for in situ heating a hydrocarbon containing formation by a u-shaped opening
RU2013155468A (en) PARTIAL OXIDATION OF METHANE AND HIGHER HYDROCARBONS IN SYNTHESIS GAS FLOWS
CN106854127B (en) Method and device for preparing acetylene and/or synthesis gas from hydrocarbon
RU2013152436A (en) METHOD AND DEVICE FOR THERMAL BURNING OF HYDROCARBON-CONTAINING GASES
RU2014145890A (en) TURNING TORCH DEVICE
RU2390694C1 (en) Method of burning gas stream and device for implementing said method
CN105473217B (en) Apparatus and method for preparing acetylene and synthesis gas
RU2000124815A (en) METHOD OF OBTAINING SYNTHESIS-GAS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
GB1110702A (en) Method and apparatus for manufacturing oil black
RU2226646C2 (en) Steam generator
KR101493770B1 (en) Horizontal form reformer device for biomass waste matter of synthesis gas
RU2396111C1 (en) Reactor for natural gas chlorination
RU2705536C1 (en) Gas burner
WO2009071839A3 (en) Method for producing synthesis gas by vapour reforming
CN101626976A (en) Method for providing a gas flow comprising oxygen for the endothermic reaction of a starting flow comprising one or more hydrocarbons
RU2419743C2 (en) Fuel combustion method
RU2569382C1 (en) Downhole gas generator
RU103601U1 (en) TORCH HEAD FOR METHANOL DISPOSAL
SU1693005A1 (en) Method of producing carbon black from natural gas
SU75723A1 (en) Pyrolysis reactor for methane and other hydrocarbons to acetylene

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner