SA00200869B1 - عملية للأكسدة الجزئية من الهيدروكربونات - Google Patents
عملية للأكسدة الجزئية من الهيدروكربونات Download PDFInfo
- Publication number
- SA00200869B1 SA00200869B1 SA00200869A SA00200869A SA00200869B1 SA 00200869 B1 SA00200869 B1 SA 00200869B1 SA 00200869 A SA00200869 A SA 00200869A SA 00200869 A SA00200869 A SA 00200869A SA 00200869 B1 SA00200869 B1 SA 00200869B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- flow
- channel
- oxygen
- hydrocarbons
- reaction chamber
- Prior art date
Links
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 137
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 135
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 185
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 117
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 117
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 116
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 78
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 30
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- QRSFFHRCBYCWBS-UHFFFAOYSA-N [O].[O] Chemical compound [O].[O] QRSFFHRCBYCWBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 50
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 4
- 229960004424 carbon dioxide Drugs 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241001136792 Alle Species 0.000 description 1
- 241000370685 Arge Species 0.000 description 1
- 125000002059 L-arginyl group Chemical group O=C([*])[C@](N([H])[H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])N([H])C(=N[H])N([H])[H] 0.000 description 1
- 241000252067 Megalops atlanticus Species 0.000 description 1
- 241000475481 Nebula Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N costic aldehyde Natural products C1CCC(=C)C2CC(C(=C)C=O)CCC21C QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N iso-beta-costal Natural products C1C(C(=C)C=O)CCC2(C)CCCC(C)=C21 ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
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
- 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
- C01B3/363—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 characterised by the burner used
-
- 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
- F23D14/24—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 at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2202/00—Fluegas recirculation
- F23C2202/40—Inducing local whirls around flame
-
- 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
- F23D2900/00016—Preventing or reducing deposit build-up on burner parts, e.g. from carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
الملخص: تتميزعملية الأكسدة الجزئية من هيدروكربونات hydrocarbons ، حيث يتم تغذية تدفق غاز يشتمل على هيدروكربون وتدفق غاز محتوي على أكسجين oxygen حر إلى غرفة تفاعل ، بأنها تشتمل على الخطوات التالية : - خلط ومفاعلة جزء أول من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر مع تدفق أول محتوي على غازات متفاعلة منتشرة بداخل غرفة التفاعل ، - خلط جزء ثاني من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر مع تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون في غرفة التفاعل ، والحصول على تدفق غاز يحتوي على كلا من هيدروكربونات وأكسجين حر مخلوطين معا على الأقل جزئيا،- خلط ومفاعلة تدفق الغاز المحتوي على كلا من الهيدروكربونات والأكسجين الحر المخلوطين معا على الأقل جزئيا ، مع تدفق شاني محتوي على غازات متفاعلة منتشرة بداخل غرفة التفاعل والحصول على تدفق غاز محتوي على هيدروجين hydrogen وعلى أول أكسيد كربون.carbon monoxide.،
Description
Y _ _ عملية للأكسدة الجزئية artial oxidation من الهيدروكربونات hydrocarbons الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالي بطريقة للأكسدة الجزئية artial oxidation من الهيدروكربونات hydrocarbons لإنتاج أخلاط غازية محتوية على أول أكسيد الكربون carbon monoxide وأول أكسيد الكربون die غاز صناعي ؛ ووقود أو غاز مختزل. © وبشكل خاص ؛ يتعلق الاختراع الحالي بطريقة أكسدة جزئية تتضمن الخطوات التالية : - تغذية تدفق غاز محتوي على هيدروكربون في غرفة تفاعل ؛ - تغذية تدفق Sle محتوي على أكسجين oxygen حر في غرفة التفاعل المذكورة . وطوال هذا الوصف وفي عناصر الحماية المرفقة ؛ يستخدم مصطلح "هيدروكربون" "أو هيدروكربونات " لتدل على هيدروكربون خفيف و/أو هيدروكربون ثقيل مشبع Ss Vo هيدروكربون غير مشبع أو على أخلاط هيدروكربون (Ci-Co) Jia » كما يستخدم ha 'تدفق غاز محتوي على كربون' ليدل على سائل يحتوي على هيدروكربونات غازية ؛ مثل ميثان أو غاز طبيعي ؛ أو تدفق غازي محتوي على مادة صلبة ALE للاحتراق Jia) رماد فحم أو سخام كربون (carbon soot + أو تدفق غازي محتوي على هيدروكربونات سائلة مشتتة (مثل هيدروكربونات خفيفة أو ثقيلة مثل نفط أو زيوت وقود).
aad وبلغة تقنية ؛ يشار عادة إلى تدفق غاز يحتوي على هيدروكربونات سائلة معلقة على أنه ١ (والسديم هو ضباب رقيق) ؛ بينما يشار عادة إلى تدفق غاز محتوي على هيدروكربونات صلبة مشتتة على أنه 'دخان". كما يتعلق الاختراع الحالي أيضاً بحارق لتنفيذ الطريقة السابقة الذكر. وكما هو معروف ؛ يوجد في مجال أكسدة الهيدروكربونات أكسدة جزئية مطلب ملح لتوفير
٠ طريقة Alle الحصيلة (Say تنفيذها بسهولة ؛ وتكون عملية وفعالة ومناسبة من حيث استهلاك الطاقة والمردود العائد منها .
Ve
ب_ 7 — التقنية السابقة : لتلبية المطلب السابق الذكر ؛ تم تطوير طرق حيث يتم تتفيذ تفاعل الأكسدة على درجات حرارة منخفضة نسبياً ؛ بحدود 1706م ؛ وذلك لتخفيض استهلاك الأكسجين بشكل كبير ¢ ولإنتاج OF أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وعلى نحو اقتصادي مناسب أكثر . lingo طريقة من هذا النوع موصوفة فيطلب براءة الاختراع الأوروبية 37158 مكلا ء حيث يتم أولا خلط تدفق غاز محتوي على هيدروكربونات مع محلول مسترجع محتوي على سناج كربون ¢ ثم ؛ وبعد تبخير الماء الموجود في المحلول يثم خلطه بأكسجين في ّ| غرفة تفاعل على درجة حرارة تتراوح ما بين 5797 - 1717 ao © °a كون Gl yaa الهمهيدروجين وأول أكسيد الكربون يحدث في تلك الغرفة . وعلى الرغم من أن الطريقة السابقة الذكر تقدم ٠ بالفعل ؛ تخفيضاً في استهلاك الطاقة في غرفة التفاعل وفي كمية الأكسجين المطلوب تغذيتها في غرفة التفاعل ؛ إلا أن لها عدداً من السلبيات ؛ وفقاً لما سيرد هنا فيما بعد . VJ وقبل كل شيء ؛ سناج الكربون المتشكل من الهيدروكربونات المتحللة بحرارة عالية في غرفة التفاعل ؛ والتي ؛ بقرب الحارق ؛ تتلامس مع ؛» وتختلاط بغازات حارة منتشرة في الغرفة قبل أن يتم خلطها بشكل مناسب مع الأكسجين . ve وهذا الإنتاج من سناج الكربون غير مناسب بشكل رئيسي من حيث أنه يجعل سلسلة ALS من ٠ عمليات مكثفة الطاقة أمراً ضرورياً لفصل سناج الكربون عن منتجات التفاعل وإعادة تغذيته إلى غرفة التفاعل ؛ مما يجعل وجود معمل أكثر تعقيداً أمراً ضرورياً لتنفيذ العملية وبذلك يكون رأس المال وتكاليف التشغيل مرتفعة . بالإضافة لذلك ؛ يؤثر سناج الكربون المنتج بداخل غرفة التفاعل على الحصيلة الكلية لطريقة © الأكسدة الجزئية ؛ مخفضاً كمية الأول أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون التي يمكن الحصول عليها من كل وحدة من هيدروكربون محروق حتى حيث يتم تحويل كل سناج الكربون المنتج والمعاد للحارق إلى غاز . من جهة أخرى ؛ تتضمن طرق سابقة فعالة في إنتاج تركيزات سناج كربون منخفضة ؛ تشغيل غرفة التفاعل على درجات حرارة مرتفعة جدا (بحدود 00 (Cp) ؛ أي ؛ بمعدل مرتقع من Yo استهلاك أكسجين وبمعدل تحويل منخفض . وفقاً لما هو موصوف مفلا في طلب بر te) الاختراع الاوربي ١7971578 صفحة ؟ الأسطر CAF . ayo
اي ا بالإضافة لذلك ؛ تتضمن المعامل الخاصة بتنفيذ الطرق السابقة الذكر ؛ سلبية ؛ من حيث أنها غير مرنة في التشغيل ؛ وغير قادرة على استيعاب تنوعات الحمولة الكبيرة والتي يمكن للمواد المتفاعلة الملقمة في غرفة التفاعل تعريفها لها ؛ مع نتيجة أن التنويعات قد تثير أو تعزز تشكل سناج الكربون .
© إنه ؛ وعلى أساس هذه الحدود ؛ تضمنت طرق المجال السابق للأكسدة الجزئية للهيدروكربونات تكاليف استثمار ضخمة لتنفيذها العملي ؛ مما يعيق بشكل كبير تكاليف الإنتاج لمثل إنتاج هذه المواد الأساسية كالهيدروجين وأول أكسيد الكربون ؛ وهذا الأمر مطلب alia لها . علاوة على ذلك ؛ هناك مطلب مُلح في المجال لمادة نفاية هيدروكربون مثل الفضلات المتبقية من عمليات التقطير في صناعة الزيت ؛ حيث يتطلب الأمر حرقها ؛ إلا أن هذا المطلب يتعذر تنفيذه بالشكل ٠ المرضي من قبل طرق المجال السابق. وصف عام للاختراع إن المشكلة التقنية الرئيسية لهذا الاختراع هي:توفير طريقة مطورة لأكسدة هيدروكربونات أكسدة جزئية وبحصيلة عالية ؛ وتسمح بإنتاج مرتفع من أول أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون لكل وحدة هيدروكربون محروقة ؛ مخفضة وبشكل كبير تشكل سناج كربون ؛ حتى عند تشغيلها yo على درجات حرارة منخفضة ؛ وبحيث تكون هذه الطريقة سهلة التتفيذ من ناحية استهلاك مخفض للطاقة ولتكلفة التشغيل. وطبقا للاختراع الحالي ؛ تم حل المشكلة المذكورة بتوفير طريقة ؛ كما سبق ذكره ؛ تتميز في أنها تتضمن كذلك الخطوات التالية : Lis - ومفاعلة جزء أول من تدفق الغاز SA المحتوي على أكسجين حر مع تدفق أول ٠ محتوي على غازات متفاعلة منتشرة في غرفة التفاعل المذكورة. - خلط جزء ثاني من تدفق الغاز المذكور المحتوي على أكسجين طليق مع تدفق الغاز المذكور المحتوي على هيدروكربون في غرفة التفاعل المذكورة ¢ والحصول على تدفق غاز محتوي على كلد من هيدروكربونات وأكسجين حر مخلوطة معا على الأقل جزئيا “oe - خلط ومفاعلة تدفق الغاز المذكور المحتوي على كلا الهيدروكربونات والأكسجين الحرء vo المخلوطين معاً على الأقل Win ؛ مع تدفق ثاني محتوي على غازات متفاعلة منتشرة ١ | ض
—_— QO —
بداخل غرفة التفاعل المذكورة ؛ والحصول على تدفق غاز محتوي على هيدروجين وأول أكسيد كربون.
وطوال هذا الوصف وفي عناصر الحماية المرافقة ؛ يستخدم مصطلح 'تدفق غاز محتوي على غازات متفاعلة' Jad على تدفق Sle يحتوي على : ماء ؛ ثاني أكسيد الكربون 002؛ بقايا
0 هيدروكربونات ؛ كبريتيد أول أكسيد الكربون ؛ COS ؛ وربما نيتروجين 212 Arges
منتشرة بداخل غرفة التفاعل « بشكل إضافي لمنتجات الحرق الجزئية ؛ أي هيدروجين وأول أكسيد الكربون وعلى نحو مناسب ومفيد ؛ يسمح الاختراع الحالي بإنتاج هيدروجين وأول أكسيد كربون لكل وحدة من هيدروكربون محروق ؛ وبشكل متزايد وعلى نحو أساسي ؛ مقارنة بطرق المجال السابق .
٠ في الحقيقة يعود الفضل في ذلك لخطوة خلط جزء من تدفق الغاز المحتوي على أكسجين طليق مع تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون بداخل غرفة التفاعل ؛ قبل أن يتلامس التدفق المذكور الأخير مع الغازات المنتشرة بداخل الغرفة « مما يؤدي إلى منع تشكل سناج كربون أثناء خطوة الحرق اللاحقة ؛ أو يقلل من تشكله على نحو كبير جداً . وبهذه الطريقة ستتأثر حصيلة تحويل الهيدروكربونات في غرفة التفاعل بشكل هامشي فقط + إن
١ الم تتأثر أبدا ؛ من قبل وجود سناج كربون ؛ مما يضمن توفر إنتاج أقصى للهيدروجين ولأول أكسيد الكربون. ويجب ذكر أن الفضل في إمكانية كبت تشكل سناج الكربون كبتاً LS قي غرفة التفاعل عندما يكون التدفق المعالج محتوي على هيدروكربونات غازية ؛ يعود للاختراع الحالي ¢ Cua يمكنه تقييد ذلك التشكل aad أدنى Lila حتى حيث يحتوي تدفق الغاز على سائل و/أو على
٠ هيدروكربونات صلبة. ويمكن الحصول على هذه النتيجة JSG مناسب حتى عند التشغيل على درجات حرارة منخفضة ‘ يفضل بمعدل .40 -.. ام ° ¢ وبذلك يكون التشغيل بمعدل منخفض من استهلاك الأكسجين وبمردود أعلى (إنتاج متزايد من الهيدروجين واأول أكسيد الكربون) مما هو عليه الحال مع المجال السابق.
سم 4 _
كمثال ؛ لأكسدة غاز طبيعي أكسدة جزئية ؛ في ظرف غياب تام لسناج كربون - يمكن المحافظة
على بقاء مطلب الأكسجين أقل من 7٠١ مول من الأكسجين لكل كيلو مول من غاز جاف
منتج ؛ مما يمثل انجازاً مدهش للغاية مقارنة بمتطلبات الأكسجين في طرق المجال السابقة .
بمعنى Al ‘ تمنع طريقة الاختراع خلط جزء من الهيدروكربونات المتدفقة في غرفة التفاعل ¢
© في غياب الأكسجين مع الغازات العالية الحرارة (oY 560 = ٠٠٠١( المنتشرة في الغرفة مما
يؤدي إلى تحلل الهيدروكربونات بالحرارة العالية وإلى تشكل سناج كربون . على العكس ؛
وبداخل غرفة التفاعل ؛ يتم أولاً وبشكل مناسب ؛ خلط الهيدروكربونات مع الأكسجين الحر ء؛
وبعد ذلك وبشكل متأخر فقط ؛ تتم ملامستها مع الغازات الحارة وهي غازات سوف تثير عندئذ
تفاعل احتراق مناسب بدلاً من تحلل بالحرارة العالية ؛ of gall المتفاعلة المسبقة الخلط جزئياً ؛ ٠ الإنتاج الهيدروجين وأول أكسيد الكربون.
علاوة على ذلك ؛ طريقة الاختراع الحالي بسيطة تماماً ؛ واقتصادية وسهلة التنفيذ ؛ ولا تتطلب
استهلاك كبير للطاقة ولا تكاليف تشغيل وصيانة .
ويحب ذكر أنه لحرق هيدروكربونات غازية ؛ مثل ميثان وغاز طبيعي ؛ فإن المعمل الذي ينفذ
هذه العملية لا يتطلب فصل سناج كربون andy إعادة تدوير ؛ مما يقدم وفورات رئيسية في تكلفة Lmao ؛ وفي استهلاك الطاقة متميزاً بذلك عن معامل المجال السابق.
وبشكل مناسب ء أثبتت الطريقة الحالية بأنها مرنة بشكل كبير ؛ نظراً لأنها تستوعب وتتكيف مع
نطاق ظروف تشغيلية مختلفة مع احتفاظها بنفس الوقت بحصيلة التحويل المرتفعة التي تقدمها.
بشكل خاص ؛ يمكن استخدام هذه الطريقة بشكل فعال حتى في حالة تغيرات كبيرة في معدلات
التدفقات الملقمة لغرفة التفاعل ؛ ie معدل يتراوح ما بين ١ - ١,7 (نسبة معدل تدفق أدنى إلى © . معدل تدفق أقصى) ؛ بدون التأثير على حصيلة التحويل ؛ وهي ميزة لا يمكن توفرها في الطرق
السابقة لهذا المجال.
والجزء من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر والذي يتم خلطه ؛ بداخل غرفة التفاعل ؛
مع تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون قبل ملامسة الغازات المتفاعلة المعاد تدويرها ؛
والمشار إليه هنا على أنه الجزء الثاني في الطريقة ؛ وفقاً للاختراع ؛ يحتوي ؛ بشكل مناسب Yo على ما تتراوح نسبته La بين — .9 / يفضل ما بين On — « 7 من تدفق الغاز المحتوي
على الأكسجين الحر .
Vv —_ — وفي نموذج مناسب ؛» بشكل خاص ؛ من الاختراع الحالي ‘ تحتوي هذه الطريقة على خطوة تغذية تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون وتدفق الغاز المحتوي على الأكسجين oxygen الحر في غرفة التفاعل كنافورتين حلقيتين منفصاتين عن بعضهما ‘ متحدتي المحور مع © وهكذا ء يمكن حدوث خلط الهيدروكربونات hydrocarbons والأكسجين oxygen الحر بأسلوب فعال وفوري للغاية بداخل غرفة التفاعل . علاوة على ذلك ؛ وجد بأنه ؛ لتعزيز عملية الخلط ؛ فإنه من المناسب أكثر أنيتم Aidan تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون إلى غرفة التفاعل بشكل خارجي عن ؛ يفضل على سرعة أعلى من سرعة تغذية تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين al oxygen ٠ على نحو مفضل ¢ طبقاً للنموذج السابق الذكر ؛ تتضمن طريقة الاختراع الحالي ؛ الخطوات التالية أيضاً : - جعل تدفق الغاز المذكور المحتوي على الأكسجين الحر يتدفق من خلال قناة أولى A shad بشكل أساسي ذات طول مسبق تحديده من حارق يمتد إلى غرفة التفاعل المذكورة. - جعل تدفق الغاز المذكور المحتوي على الهيدروكربون يتدفق من خلال فراغ حر حلقي بشكل ١٠ أساسي محدد بين القناة الأولى المذكورة وقناة خارجية ثانية Basie المحور مع الأولى ؛ مع OS القناة الثانية المذكورة أطول من القناة الأولى المذكورة ؛ وتحديد ؛ بداخل غرفة التفاعل المذكورة؛ بين طرف واحد من القناة الثانية المذكورة وطرف أول من القناة الأولى المذكورة ؛ منطقة خلط لتدفق الغاز المذكور المحتوي على الهيدروكربون ولتدفق الغاز المحتوي على Ys - توجيه تدفق الغاز المذكور المحتوي على الهيدروكربون من الفراغ الحر الحلقي بشكل أساسي إلى موقع من منطقة الخلط المذكورة قريب من جدار داخلي من القناة الثائية المذكورة. - تمديد وتوجيه تدفق الغاز المذكور المحتوي على الأكسجين الحر على الخروج من القناة الأولى المذكورة نحو الجدار الداخلي المذكور من القناة الثانية المذكورة في منطقة الخلط المذكورة ؛ مما يؤدي إلى خلط ومفاعلة جزء أول من تدفق الغاز المذكور المحتوي على vo الأكسجين all مع تدفق أول محتوي على غازات متفاعلة منتشرة بداخل غرفة التفاعل المذكورة في منطقة مركزية منها وإلى خلط جزء ثاني من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين
0"
الحر مع تدفق الغاز المذكور المحتوي على الهيدروكربون للحصول على تدفق غاز محتوي على
كلا الهيدروكربونات والأكسجين الحر مخلوطين Wie ؛ على الأقل ؛ معاً .
بهذه الطريقة ؛ يمكن تحقيق خلط مسبق مرغوب للهيدروكربونات وللأكسجين الحر في غرفة
التفاعل بأسلوب فعال بشكل رفيع المستوى وموثوق به مع منع حدوث A ملامسة في هذه
. الخطوةء؛ بين الهيدروكربونات والغازات المتفاعلة المنتشرة في غرفة التفاعل oo
على نحو مناسب ؛ يتم جعل هذا الخلط المسبق يحدث على قسم من الجدار الداخلي من قناة تغذية
تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون ؛ والذي يمتد بين طرفها وطرف قناة A hall لتدفق
الغاز المحتوي على الأكسجين الحر .
وفي الممارسة الفعلية يتم جعل جزء من التدفق المحتوي على الأكسجين الحر يدخل التدفق ٠ المحتوي على الهيدروكربون ؛ ويتم تحقيق درجة كافية من الخلط في حيز (فراغ) صغير جدا .
وذلك لمنع - في حالة هيدروكربونات غازية - أو للتقليل بشكل ضخم جداً - في حالة
هيدروكربونات سائلة و/أو صلبة - تشكل سناج الكربون أثناء الخلط ad لغازات حارة
منتشرة بداخل غرفة التفاعل.
وبغرض تعزيز تمدد ونقل تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر نحو الجدار الداخلي للقناة ١ الثانية في منطقة الخلط ؛ فعندئذ؛ من الأفضل أن يتم جعل تدفق الغاز هذا يتدفق خلال القناة
الأولى على طول ممر تدفق حلزوني .
طبقا لمظهر AT من الاختراع ؛ يتم توفير حارق لأكسدة الهيدروكربونات أكسدة جزئية ؛ وهو
يحتوي على La يلي :
- قناة أولى أسطوانية ؛ بشكل أساسي بطول مسبق تحديده يحدد على داخلها ممر دائري لتغنية ٠ تدفق غاز محتوي على أكسجين طليق إلى غرفة تفاعل خارج الحارق .
- قناة ثانية ؛ خارج ؛ ومتحدة المحور مع ؛ لكنها أطول من القناة الأولى ؛ تحدد فراغ خالي
حلقي بشكل أساسي على داخلها بين القناتين المذكورتين ؛ لتغذية تدفق غاز محتوي على
هيدروكربون إلى غرفة التفاعل المذكورة ؛ ويتميز أيضاً في أنه يحتوي كذلك على :
- منطقة خلط ٠ حيث يتم خلط تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون مع تدفق الغاز المحتوي Yo على الأكسجين all ؛ محددة بين أطراف معنية من القناة الأولى والثانية المذكورتين.
q — ب - وسيلة لتوجيه تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون من الفراغ الخالي الحلقي بشكل أساسي إلى موقع من منطقة الخلط المذكورة قرب جدار داخلي من القناة الثانية المذكورة. - وسيلة لتمديد وتوجيه تدفق الغاز المذكور المحتوي على الأكسجين الحر ؛ خارجاً من القناة الأولى المذكورة نحو الجدار الداخلي المذكور من القناة الثانية المذكورة في منطقة الخلط ٠ المذكورة ؛ مما يؤدي إلى خلط ومفاعلة جزء أول من تدفق الغاز المذكور المحتوي على
الأكسجين الحر مع تدفق أول محتوي على غازات متفاعلة منتشرة في غرفة التفاعل المذكورة في قسم مركزي منها ؛ وإلى خلط جزء ثاني من تدفق الغاز المذكور المحتوي على الأكسجين الحر مع تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون ؛ للحصول على تدفق غاز محتوي على كلا الهيدروكربونات والأكسجين الحر ؛ مخلوطين معا بشكل جزئي ؛ على الأقل .
٠ ويمكن فهم الاختراع ومزاياه بشكل أفضل من خلال الوصف التالي لنموذج ما لطريقة الاختراع ؛ موضح بمثال غير تقييدي وبالرجوع للرسومات المرفقة : شكل ١ : منظر مقطعي طولي في نموذج يوضح تخطيطياً ؛ ممرات تدفق المواد المتفاعلة والغازات المتفاعلة في مولد غاز افتراضي عند استخدام الطريقة للأكسدة الجزئية
. للهيدروكربونات ؛ طبقا لنموذج مفضل من الاختراع الحالي _ ١ شكل ؟ : يبين ؛ تخطيطياً ؛ معمل للأكسدة الجزئية لهميدروكربونات غازية ؛ ينفذ طريقة . الاختراع الحالي
ٍ شكل * : يبين مقطع طولي لتفصيل من الحارق طبقاً لنموذج مفضل من الاختراع الحالي .
شكل ؛ : يبين منظر مقطع طولي لتفصيل للحارق ؛ طبقاً لنموذج AT من الاختراع الحالي .
: الوصف التفصيلى Yo. ١ لتفسير مبداً وتشغيل الطريقة الحديثة لأكسدة الهيدروكربونات أكسدة جزئية تمت الإشارة لشكل الذي يبين تخطيطياً ؛ ممرات التدفق للتدفقات المتنوعة للغاز عبر مولد غاز افتراضي يعمل وفقاً . لنموذج مفضل من الاختراع الحالي
Ve = - «ue تخطيطيا ؛ بالرقم ١ في شكل ١ الجزء الطرفي من حارق ممتداً إلى غرفة تفاعل مشار إليها برقم ؟ من مولد غاز افتراضي ؛ وموضوع بمنطقة مركزية IY من الغرفة 7 . ويتم تغذية تدفق غاز محتوي على أكسجين طليق وتدفق غاز محتوي على هيدروكربون ؛ إلى المنطقة "أ من الحارق ١ من خلال قناتين © و 6 . وبالتحديد ؛ يتم تغذية تدفقي الغاز © و ؛ إلى غرفة التفاعل ؟ في شكل نوافير حلقية ؛ وفقاً لما يتم الحصول عليه بشكل مفضل بواسطة جعل التدفق Y يتدفق في ممر حلزوني خلال القناة © ¢ وفقا لما هو مبين في شكل ١ بواسطة السهم الحلزوني “ا ؛ وبواسطة جعل التدفق ؛ يتدفق من خلال الفراغ الخالي lad المحدد بين القناتين © و 1 . بشكل مناسب ؛ ومن خلال تغذية متفاعلات الغاز إلى غرفة التفاعل ؟ كنوافير حلقية ؛ ينشق ٠ التدفق الذي يحتوي على الغازات المتفاعلة (مثل غاز أول أكسيد الكربون وأول أكسيد كربون) من احتراق الهيدروكربونات ؛ إلى تدفقين TA و هب بشكل طبيعي ؛ دائرين ضمن المنطقة المركزية IY والمنطقة المحيطية “ب على التوالي ؛ من غرفة التفاعل ؟ . ونظراً لأن التدفقين TA و هب المحتويين على الغاز المتفاعل حارين جداً ؛ حيث يكونان ؛ بشكل عام ؛ فوق ١٠٠٠م" ؛ فعندئذ تسبب ملامستهما أو خلطهما مع تدفقات المتفاعلات الغازية ؛ yo احتراق فوري مع تشكل لهب في حالة التدفق المحتوي على الأكسجين Vall ؛ وتسبب كذلك تحلل الهيدروكربونات من التدفق المحتوي على الهيدروكربون ؛ . ولمنع حدوث تحلل الهيدروكربون هذا ؛ وهو المسؤول عن تشكل سناج كربون في غرفة التفاعل Y ؛ فإن طريقة الاختراع الحالي تتضمن خطوة خلط جزئي على الأقل ؛ Yo للهيدروكربونات مع الأكسجين all قبل خلطها مع الغازات المحروقة الحارة المنتشرة بداخل غرفة التفاعل CY ولهذا الغرض تم جعل القناة 7 أطول من القناة © ؛ تشكيلها بطرف مخروطي ناقص القطع أ يمتد لداخل غرفة التفاعل ؟ . وهناك بداخل هذا الطرف TU ؛ تم تحديد ؛ وعلى موقع قريب من الجدار الداخلي للقناة 7؛ منطقة ve خلط لتدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون ؛ ؛ ولتدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر ¥ ؛ والتي لا تضطرب بواسطة تدفق الغاز المتفاعل ؛ خاصة التدفق oA
- ١١ ء تم تزويد القناة © بمخروط all ولتعزيز خلط فوري وفعال للهيدروكربونات مع الأكسجين على طرفها . وبعد أن يتم خلط الهيدروكربونات مع الأكسجين الحر خلطاً جزئياً على To تمدد الأقل منتجين تدفق غاز محتوي على هيدروكربونات وعلى أكسجين 00880 طليق ؛ مشار فقط يتم خلط الأخير مع التدفق هب ومفاعلتها لإنتاج أول أكسيد Bie له عموماً برقم 4 ؛ الكربون وأول أكسيد الكربون. ٠ وبشكل مناسب ؛ يسمح نمط التغذية ذي نوع النافورة الحلقية الخاص والموفر للمتفاعلات ؛ ومع كون نافورة الأكسجين الحر منسابه ضمن نافورة الأول أكسيد الكربون ؛ وفي اتحاد مع بأن يختلط al oxygen الدوران المركزي لجزء من الغازات المتفاعلة ؛ لبعض الأكسجين ويتفاعل مع الغازات المتفاعلة المنتشرة في المنطقة المركزية ؟أ من غرفة التفاعل ¥ ؛ مما يؤدي إلى نتيجة مفادها أن اللهب المتولد بداخل الغرفة ؟ يترسخ بأسلوب ثابت وموشقوق به ؛ ٠ . مركزياً قرب منطقة تدفق الأكسجين الحر لغرفة التفاعل ؟ مركزياً وبتدفق الهيدروكربونات خارجياً ؛ يمكن oxygen علاوة على ذلك ؛ بتدفق الأكسجين ْ ؛ لخلط المتفاعلات ؛ مع حماية ١ استخدام الطرف 11 على القناة الخارجية >7 من الحارق الهيدروكربونات من الغازات الحارة المنتشرة في المنطقة المحيطية "ب من غرفة التفاعل ؛ ؛ وبنفس الوقت. ١ من اللهب الصادر من المنطقة الجوفية الداخلية من الحارق Load وحمايتها vo ولتوضيح صفات الأكسدة الجزئية هذا بشكل تام ؛ لابد من القول بأن طريقة الأكسدة الجزئية هذه . تختلف تماماً عن طرق النشر أو الخلط للمجال السابق الغاز المحتوي على الهيدروكربون Gan يعني طريقة يتم بواسطتها خلط thls مصطلح "طريقة وتدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر مع بعضهما - عادة في الحارق - قبل أن يتم . تغذيتهما إلى غرفة التفاعل ov. يمكن تنفيذ هذا الخلط إما بنمط بيني شامل ؛ أي حتى يتحقق تدفق بتركيزات متناسقة من الأكسجين ومن الهيدروكربونات أو بنمط جزئي ؛ أي بمجال تركيزات في تدفق التغذية إلى غرفة التفاعل سيكون معتمداً على أسلوب الخلط ومداه . وهناك طريقة من هذا النوع + مثلاً ء؛ . » 4806047 فيطلب براءة الاختراع الاوربي Lie مكشوف من أن طريقة الخلط فعالة في الحفاظ على إنتاج متدني من سناج كربون ٠ وعلى الرغم ؛ نظريا vo . إلا أنها لم تجد استخداماً عملياً وذلك بسبب طبيعتها الأصلية الخطيرة +
ب Y أ _ في الحقيقة ؛ وفي تشغيل مولد الغاز ؛ يكون خطر نار خلفية في الحارق ؛ أي من كون Jeli الأكسدة مثار وهو لازال في قنوات الحارق ؛ أمر كامن دائم ويمكن أن يؤدي إلى حت وتآكل سابق لأوانه ؛ له . وهذه ظاهرة غير ممكن التحكم بها عن قرب نتيجة للاشتعالية اللهبية العالية لخلطة الهيدروكربون / أكسجين ؛ ولدرجات الحرارة التشغيلية العالية ولتتوعات A Cae في oe معدلات التدفقات المتفاعلة . Ul مصطلح "طريقة نشر" فهو يعني طريقة يتم بواسطتها تغذية تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربونات وتدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر ؛ بشكل منفصل ؛ إلى غرفة Jeli ؛ حيث يتم خلطهما معاً بنفس الوقت ومع وجود الغازات المتفاعلة ومنتشرة في الغرفة المذكورة . ٠ وهناك طريقة من هذا النوع ؛ وهي المكشوف عنها في براءة الاختراع السابق الذكر إي. بي. LA 771678 مثلاً . ولقد سبق وصف تقائض وعيوب هذه الطريقة التقليدية بالنسبة لحالة المجال ؛ خاصة ؛ معدلها العالي في إنتاج سناج الكربون الناتج عن الغازات المعاد تّدويرها وعالية درجة الحرارة والملامسة ؛ بداخل غرفة التفاعل ؛ هيدروكربونات hydrocarbons قادمة ليس لها فرصة الخلط Vo المناسب مع الأكسجين الحر ٠ وفيما يتعلق الاختراع الحالي ؛ يجب التأكيد على أن توفير خطوة خلط أولية في غرفة التفاعل لتدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون ؛ مع تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر ؛ قبل أن تستطيع الهيدروكربونات ملامسة الغازات المتفاعلة ؛ تتعارض مع تعاليم المجال السابق من حيث أنه يجب خلط المتفاعلات اما قبل إدخالها إلى غرفة التفاعل أو فقد بعد إدخالها بالتزامن مع - الغازات المتفاعلة . إنه البحث الذي نفذه طالب البراءة هو الذي أدي اكسدة جزئية للهيدروكربون بحصيلة كبيرة بدون إنتاج سناج كربون أو بأنتاج سناج كربون مخفض بشكل بارز . من حيث الجوهر ؛ يمكن القول بأن الطريقة الابداعية المبتكرة تعكس نوعا من اتحاد من الطرق السابقة الذكر ؛ لكن بدون مشاكلها ؛ وبحصيلة Je بشكل أساسي للتحويل لأول أكسيد الكربون vo ولأول أكسيد الكربون تحت ظروف تشغيل مماثلة .
— \ y —
في شكل 7 ؛ تم بشكل عام ؛ بيان ؛ برقم ٠١ ؛ معمل لأكسدة هيدروكربونات غازية اكسدة
جزئية طبقاً للاختراع الحالي .
وبشكل مناسب ؛ يحتوي المعمل ٠١ على سخانين أماميين ١١ و ١7 ؛ على التوالي لتسخين
مسبق لتدفق غاز محتوي على هيدروكربون ؛ ولتدفق غاز محتوي على أكسجين طليق ؛ م ومولد غاز ١“ لأكسدة الهيدروكربونات جزئيا ؛ ومرجل YE لاسترجاع الحرارة المحسوسة من
تدفق الغاز الناتج المحتوي على الأول أكسيد الكربون وعلى أول أكسيد الكربون ؛ والسخانين
الأماميين ١١ و١ والمرجل ؛ "كلها تقليدية ولن يتم وصفها أكثر لاحقا هنا .
يحتوي مولد الغاز ¥ \ على فوهة £ ١ وعلى غلاف 2 ١ مبطن بمادة مقاومة للصهر ومقاومة
لدرجة الحرارة المرتفعة غير مبينه لانها تقليدية . ؛ وذلك لحماية جدرانه الداخلية وداخل CO ١١# يشكل غرفة تفاعل VY حيث يحدث احتراق الهيدروكربونات مع الأكسجين .
وهناك ١7 Gola يمتد عبر الفوهة VE بحيث يفتح جزئه الطرفي لداخل غرفة التفاعل ١6 .
ويثم تغذية تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون لمولد الغاز ١ بواسطة القناة ١ A مرورا
من خلال السخان الأمامي ١١ .
وبالمثل ؛ يتم تغذية تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر لمولد الغاز VY بواسطة قناة ١3 No مرورا من خلال السخان الأمامي ١١ .
في المثال في شكل ١ ؛ يحتوي تدفق الغاز المحتوي على الكربون وبشكل أساسي ؛ على
هيدروكربونات غازية ؛ مثل غاز طبيعي أو ميثان وأخلاط منها ؛ وعلى أخلاط من هذه الغازات
مثل غازات ناقلة مثل بخار أو غازات خاملة .
بالإضافة لذلك ؛ يمكن لتدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون أن يحتوي على كميات مسبقة vy التحديد من غازات من المعامل الصناعية مثل : من عروة التركيب من Jara أمونيا .
بشكل بديل ؛ يمكن لتدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون أن يحتوي على غاز dil ؛ مثل
غاز خامل أو بخارء له وقود سائل أو صلب موزع بشكل دقائق على التوالي أو معلق فيه .
يستخدم مصطلح " موزع بشكل دقائق "' هنا ؛ ليشير إلى قطرات أو إلى جسيمات صلبة ذات
حجم متوسط بمعدل يتراوح ما بين )50 Vr مليمتر . :
_— $ \ ب وأمثلة على محروقات سائلة مناسبة للاستخدام في طريقة الاختراع الحالي تشمل : زيت وقود ؛ زيت ديزل ؛ نفثا ؛ زيت خام ؛ فضلات متبقية من أقسام تقطير من معامل زيت ؛ واخلاط منها . أمثلة على محروقات صلبة تشمل : اسفلتثات ؛ وأنواع فحم وأخلاط منها Las تستخدم هيدروكربونات سائلة أو صلبة عندئذ يجب على معمل شكل ١ أن يحتوي على قسم معالجة ٠ واسترجاع ؛ غير مبين ؛ لإنتاج أي سناج كربون . يحتوي تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر على غاز منتقي من المجموعة المتضمنة هواء ؛ هواء مشبع بأكسجين أو غني بالأكسجين مثل هواء به منسوب أكسجين يزيد عن يقل عن 5 7 جزيء جرامي؛ وأخلاط منها . ويتم تسخين تدفقات الغازات بشكل مستقل خلال السخانيّن الأمامين ؟ و ؟ بواسطة الحمل الحراري ؛ لدرجة حرارة تكون أكثر انحفاضا عادة من 1008م" . تمهيداً لتغذية تدفقات الغاز إلى مولد الغاز AY كما يمكن تزويد المعمل ٠١ الذي ينفذ طريقة الاختراع الحالي ؛ بوحدة نزع كبرتة ٠ AB غير مبينة في شكل © ؛ وذلك لإزالة أي كبريت متبقي من تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون . ١ أما الضغط التشغيلي daly مولد الغاز VY فهو يتراوح عموما ما بين em) بار . وبعد التسخين المسبق ؛ يتم تغذية تدفقي الغازين إلى مولد الغاز ١١ أو ؛ بشكل أكثر دقة ؛ إلى غرفة التفاعل ١6 من خلال cd gill ذات العلاقة من الحارق ١7 . pala JS يتم تغذية تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر ؛ في غرفة التفاعل VV من خلال yea د اثري محدد بد اخل قناة أولى VY أسطوائية بشكل أساسي لها طول مسيق تحديدة . أما تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون ؛ فيتم تغذيته في غرفة التفاعل 6 من خلال فراغ خالي حلقي مشكل بين القناة الأولى Yo وقناة خارجية ثانية 7١ ؛ متحدة المحور مع القناة الأولى » لكنها أطول منها. وبشكل مناسب ؛ يحتوي الحارق ١١7 كذلك ؛ على منطقة خلط YY محددة بداخل غرفة التفاعل ١ بين أطراف معنية من القناتين ٠١ و 7١ ؛ حيث تكون المتفاعلات مسبقة الخلط قبل أن يتم Ye خلطها مع تدفق الغازات المتفاعلة المنتشرة في الغرفة .
و١ - ومباشرة بعد مغادرة منقطة الخلط YY ؛ في غرفة التفاعل VT يكتمل خلط المتفاعلات ؛ ويتم تنفيذ تفاعل الاكسدة الجزيئة اللدصق ؛ للهيدروكربونات ؛ والحصول على تدفق غاز يحتوي على أول أكسيد الكربون وأول اكسيد كربون وسوف يغادر مولد الغاز VY عن طريق القناة ؟7. ويمكن للنسبة الجزيئية الغرامية للأكسجين إلى الهيدروكربون أن تتنوع ما بين در Nt ٠ طبقا لدرجة نقاوة تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر ؛ ولمدى التسخين المسبق .©
للمتفاعلات ؛ ولنوع خلطة تدفق الهيدروكربون. كما يتم دفق منتجات التفاعل بالتالي - ومرة أخرى عن طريق القناة TY - من خلال المرجل VE حيث يتم تبريدها بواسطة تبادل حراري غير مباشر مع تدفق ماء ؛ وذلك لتحرير بخار بمستوى حراري مرتفع (مثل معدل يتراوح ما بين ٠٠١ = Yo بار) .ولهذا الغرض ٠ يتم توفير
. البخار منه Mena Ye ليقوما بتوريد الماء ؛ على التوالي ؛ إلى المرجل 7+ Yo القناتين ٠ ٠ المعمل في شكل ¥ يعتمد بشكل أساسي على طبيعة الوقود الكائن قيد BYE وتوفير المرجل المعالجة والتعامل . وحيث يثمر الأخير غاز خام محتوي على أول أكسيد الكربون وأول أكسيد من شوائب ؛ يتم تبريده بواسطة وسيلة تبريد وإخماد بسيطة باستخدام le الكربون بمنسوب . ماء (غير مبينة)
١ يستطيع المعمل ٠١ الموصوف للتو تتفيذ طريقة الاختراع الحالي بشكل مناسب ؛ وهي طريقة تتميز ؛ بشكل خاص - بحقيقة احتوائها على خطوات خلط ومفاعلة جزء J من تدفق الغاز 0 . المحتوي على الأكسجين الحر مع تدفق أول محتوي على غازات متفاعلة منتشرة بداخل غرفة التفاعل ٠76 ؛ وخلط جزء ثاني من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر مع تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون في منطقة الخلط YY من غرفة التفاعل 17 ؛ للحصول على تدفق
٠ غاز محتوي على كلا الهيدروكربونات وعلى أكسجين طليق مخلوطة جزئياً معاً ؛ وبخلط ومفاعلة تدفق الغاز الذي يتم الحصول عليه كذلك في المنطقة YY مع تدفق ثان محتوي على غازات متفاعلة منتشرة بداخل غرفة التفاعل ١١ للحصول على تدفق غاز محتوي على أول أكسيد الكربون وأول أكسيد كربون . وبهذه Akl يمكن كبت إنتاج سناج الكربون أو تخفيفه بشكل كبير حتى عند التشغيل على
Yo درجات حرارة منخفضة (تقل (PVT a ge بحيث يكون استهلاك الأكسجين محدود بشكل مناسب ويتحسن مردود الأول أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون بناءاً على ذلك .
و١ - كما سبق القول ؛ يمكن تنفيذ الطريقة بفعالية حتى مع تغيرات كبيرة تحدث بمعدلات التدفق للتدفقات المتفاعلة ؛ بدون أن يؤثر ذلك على حصيلة التحويل بشكل سلبي . ويجب ملاحظة أن طريقة الاختراع الحالي تستطيع كبت وقمع إنتاج سناج الكربون بالكامل حيث يتم التعامل مع تدفقات محتوية على هيدروكربونات غازية . وغياب سناج الكربون يعتمد ؛ 0 بشكل أساسي ؛ على خطوة الخلط المسبق للمتفاعلات ضمن غرفة التفاعل ٠١ ؛ وبذلك ؛ يعتمد على وجود أكسجين طليق في تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون أثناء الخلط اللاحق مع الغازات المنتشرة الحارة . ولتعزيز خلط بيني للمتفاعلات وحرقها اللاحق وجد بأنه من المناسب توصيل تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون إلى غرفة التفاعل ١١ بسرعة تقع بمعدل يتراوح ما بين +؟ - Tar ٠ متر/ثانية ؛ يفضل VAY - Te متر/ثانية ؛ وتوصيل تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر على سرعة تتراوح ما بين ٠٠١ - ٠١ متر/ثانية ؛ يفضل ما بين Te - ٠١8 متر/ثائية . وفي نموذج مناسب ومفضل بشكل خاص للطريقة وفقاً للاختراع الحالي ؛ تحتوي الطريقة أيضاً على خطوات جعل تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين يتدفق من خلال القناة الأولسى 670 وجعل تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون يتدفق من خلال الفراغ الخالي الحلقي المحدد بين ١ _ القناة الأولى Ye والقناة الثانية 7١ ؛ وموجهة تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون من الفراغ الخالي الحلقي إلى منطقة الخلط YY على موقع قريب من جدار داخلي YY من القناة الثانية 7١ ؛ وممدة وموجهة تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر على الخروج من القناة الأولى ٠١ نحو الجدار الداخلي YY من القناة الثانية YY في منطقة الخلط 77 . بهذه الطريقة ؛ يمكن أن يصبح الأكسجين الحر والهيدروكربونات مخلوطين خلطا مسبقاً بشكل x _مناسب بأسلوب فعال وسريع ؛ مع حماية الهيدروكربونات من الغازات الحارة المنتشرة في غرفة التفاعل 6 ؛ ومن اللهب الصادر من الطرف الجوفي الداخلي من الحارق ١7 في الغرفة 1 . وكما هو مبين في شكل © ؛ يحتوي الحارق VY بشكل مناسب لهذا الغرض ؛ و بالإضافة للقناتين Ye و YY على وسيلة لتوجيه تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون من الفراغ الخالي vo الحلقي ©١ إلى منطقة الخلط 77 في غرفة التفاعل ١7 ؛ عند موقع قريب من الجدار الداخلي YY للقناة الثانية 7١ ؛ ويحتوي على وسيلة مناسبة لتمديد وتوجيه تدفق الغاز المحتوي على
الأكسجين الحر للخروج من القناة الأولى 7١ نحو الجدار الداخلي YY من القناة الثانية 7١ ؛ في منطقة الخلط YY شكل “ منظر مفصل للحارق ١١7 ؛ مخصص لتوضيح الجزء الطرفي من الحارق ؛ طبقا لنموذج مفضل من الاختراع الحالي . ٠ في هذا الشكل ؛ تتضمن الأجزاء المكافئة تركيبيً ووظيفياً لتلك المبينة في شكل 7 ؛ نفس الأرقام المرجعية ؛ ولذلك لن يتم وصفها أكثر . ويجب ملاحظة أن قناتي ٠١ و YY الحارق VY ذات تصنيع مجوف لتبريد فعال أكثر وفقاً لما هو موصوف فيما بعد هنا . وطرف القناة الأولى 7١ ؛ والممر الدائري الشكل بداخل القناة الأولى 7١0 ؛ والفراغ الخالي ٠ الحلقي المحدد بين القناة الثانية ١؟ والقناة الأولى 7١ من الحارق ؛ موضحة في شكل Y بالأرقام المرجعية CYA 795 ؛ و Ye على التوالي . وبشكل مناسب ؛ ولتسريع تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون الجارف عبر الجدار الداخلي YY للقناة الثانية YY على منطقة الخلط YY تتضمن وسيلة توجيه تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون فتحة حلقية FY أرق من الفراغ الخالي Vo ؛ مشكلة على طرف YA القناة الأولى 7١٠ ao بين الفراغ الخالي “٠ ومنطقة الخلط 77 . ووسيلة تمديد وتوجيه تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر تتضمن ؛ بشكل مناسب ء موضوع قرب طرف القناة الأولى Yo جزءاً من هذه القناة يتسع للخارج نحو الجدار الداخلي YY من القناة الثانية 7١ ؛ وذلك ليحدده على الطرف المذكور YA فتحة تدفق غاز PY بين الممر YA ومنطقة الخلط YY بقطر أكبر من بقية القناة الأولى ٠١8 . ٠ وهكذا ؛ سيتم انتعطاف وتمدد ١ تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر نحو الجدار YY من القناة الثانية 7١ ؛ مما يضمن نفاذ وتغلغل مثالي لهذا التدفق في تدفق الهيدروكربون . يمكن لقطر الفتحة YY أن يتنوع ما بين ©1,7 - ٠١ مرات من قطر القناة God Yo oI الجزء YY ء مما يؤدي إلى الحصول على نتائج مرضية ١ Jaa - 4 مرات .
- ١ منحني بشكل ٠١ من القناة الأولى YY وكما يمكن مشاهدته من شكل © ؛ يكون الجزء الموسع مناسب ليسمح بتمدد منضبط ومتساوي ما أمكن من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين ؛ بينما . 77 على منطقة الخلط YY من القناة الثانية YY يساعد في توجيهه نحو الجدار الداخلي وطبقاً لطريقة الاختراع الحالي ؛ يتم ؛ وبشكل مناسب جعل تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين . ٠٠ القناة الأولى PY من خلال فتحة مخرج YY يتدفق من الممر 79 إلى منطقة الخلط alo وبالتوازي بينهما ؛ يتدفق تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون ؛ بشكل مناسب ؛ من الفراغ بين ١١6 المحددة في غرفة التفاعل YY من خلال الفتحة الحلقية YY إلى منطقة الخلط ٠ الخالي . 77 ؛ قرب الجدار الداخلي 7١ وطرف 4 ؟ القناة الثانية 7١ القناة الأولى YA طرف TY وعلى نحو مناسب ؛ وطبقاً لمظهر مفضل بشكل خاص من الاختراع الحالي ؛ يمتد الجزء ؛ على زاوية 7١ "ب من القناة ٠ بشكل مستمر من الجدار الداخلي ١٠آ إلى جدار خارجي ٠ ”ب ؛ أو بشكل ٠ منحدر ثابتة من طرف الجدار الداخلي ١؟أ إلى طرف الجدار الخارجي مفضل؛ على زاوية منحدر تتنوع باستمرار من درجة صفر على طرف الجدار الداخلي ١؟آ إلى على طرف الجدار الخارجي ب . وهكذا ؛ يشكل طرف الجدار الخارجي ٠١ب طرف "م٠6 متوافق مع الطرف الأسطواني من القناة IY ؛ ويكون طرف الجدار الخارجي Yo القناة YA
LY \o لتغذية تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر إلى Ye القناة YY وهذا التشكيل الفريد لجزء ؛ يسمح لمعدل التحات الحراري للجزء الطرفي من تلك القناة قرب الطرف VU غرفة التفاعل . ؛ بأن يصبح بطيئاً بشكل كبير YA زوايا حادة في الجزء 7 ؛ Ad في الحقيقة أظهرت دراسة قام بها طالب البراءة هذه بأن غياب ؛ فعال فيمنع 5١ أي في الجزء الرابط للجدار الداخلي ١؟أ بالجدار الخارجي ٠٠ب من القناة © تشكل دواميات أو مناطق ركود في تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر على ذلك الجزء ؛ مما يحميه من والتآكل الحراري السابق لاوانه . وعلى العكس ؛ وطبقاً للاختراع الحالي ؛ ©" بينما يمكن Yo قبل مغادرة القناة YY يتحرك الأكسجين بتدفق خطي مستمر على طول الجزء . تبريد سطحه بشكل خاص ؛ يتم جعل التلادمس المبدئي لتدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون المنساب من ٠ ٠١ ؛ مع تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر ؛ المنساب من خلال القناة 7١ خلال القناة . 7٠١ القناة YA يحدث ؛ وبشكل مناسب على طرف ¢
_ 4 0 -_ ويجب الملاحظة بأن قنوات تغذية الأكسجين من الحارق لها عمر لا يزيد عن أشهر قليلة في ترتيبات الفن السابق ؛ مما يتوجب معه استبدالها وبالتالي ايقاف المعمل عن العمل نتيجة لذلك. والفضل يعود للاختراع الحالي في أن عمر الجزء الطرفي من Jie هذه القنوات أطول بكثير؛ ويمكن أن تدوم عدة سنوات بين كل مرة وأخرى يتم فيها استبدالها ؛ مما يجعل المعمل يعمل © بشكل متتال لفترات طويلة من الزمن . وبهذه الطريقة ؛ تنخفض تكاليف صيانة وتشغيل المعمل ومهدورات الإنتاج . بشكل خاص ؛ يضمن الشكل المنحني للجزء YY (المبين في شكل ©) نتائج مثالية فيما يتعلق بالقدرة التحملية للقناة ١ . وفي هذا الشأن ؛ تم الحصول على نتائج مرضية خاصة بتبني زاوية اتحدار cate = Fe ١ يفضل 8 — ملم ؛ للجزء YY Gk لمظهر مناسب بشكل خاص من الحارق المبتكر ؛ يكون طول الجدار الداخلي YY للقناة الثانية 7١ على منطقة الخلط 77 ؛ وفقاً لقياسه بين طرفي 78 و ؛* القناتين ٠١ و 7١ ؛ مرتب بواسطة بعد سماكة (مساحة مقطعية عرضية) الفتحة الحلقية YY بين القناتين Ye و 7١ . على نحو مفضل ؛ سيكون هذا الطول ما بين 0 - ١5 مرة ضعف بعد السماكة المذكور. ١ وبتنفيذ ذلك ؛ من الممكن التعديل ؛ بأسلوب مثالي (لا هو بالكثير ولا هو بالقليل) لتوفير كمية مرغوب فيها من خلط مسبق للمتفاعلات. طبقاً لمظهر آخر مناسب ؛ من الحارق المبتكر ؛ يتضمن الجدار الداخلي YY للقناة الثانية YY على منطقة YY LY ؛ قطر يتزايد نحو الطرف VE بحيث تتخذ منطقة الخلط YY شكل مخروط ناقص . : Ye وبشكل خاص ؛ تتراوح زاوية انحدار أو ميل الجدار الداخلي YY من القناة الثانية YY في منطقة الخلط YY ¢ وبشكل مناسب ما بين صفر — da Te ¢ يفضل ما بين ٠ ءا درجة من المحور الطولي Yo . والشكل المخروطي الناقص السابق الذكر لمنطقة الخلط TY ؛ مع كون محيطه الرئيسي محدد بواسطة الفتحة 131 من الحارق VY ومع كون محيطه الثانوي محدد بواسطة الجدار الداخلي ب ge vo القناة الثانية على الطرف YA من القناة الأولى Yo يؤدي وبشكل أساسي وظيفة مزدوجة
.و - وهي الحفاظ على بقاء تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون بعيدا عن اللهب المركزي وتوسيع عرض منطقة الاسترجاع الداخلية TY) شكل )١ ؛ وذلك لتحقيق ثبات تام للهب . وبشكل De ؛ يستطيع الحارق ١١7 أن يحتوي كذلك على مناسبة لفرض ممر تدفق حلزوني من خلال القناة الأولى 7١ ؛ على تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين الحر ؛ وذلك لتعزيز تمدد oo وتقل ذلك التدفق نحو الجدار الداخلي YY من القناة الثانية ١ على منطقة الخلط 77 .
وفي مثال شكل © ؛ تحتوي هذه الوسائل على ريشة توجيه واحدة أو أكثر مشكلة على نحو مناسب 7© مثبتة اختيارياً ؛ على زاوية بالمحور الطولي TO قرب حامل شبيه بقضيب ؛ ممثلة في شكل بالقناة YA التي dG لطول مسيق تحديده على نحو متحد المحور من خلال الممر 93 المحدد بالقناة ١ .
٠ وتكون ريش التوجيه TY مشكلة لتضفي حركة دوامية مرغوبة لتدفق الغاز . يفضل ؛ ترتيب مجموعة من ريش التوجيه هذه 7© ؛ لولبيا ؛ حول TABLE . في نموذج بديل ؛ غير مبين ؛ يمكن أن تكون هذه الوسائل أشكال مناسبة من القناة ٠؟ أو من القناة CVA في شكل © ؛ تم بيان القناة TA مفتوحة لأنها تؤدي الوظيفة الإضافية وهي تقديم ؛ بأسلوب بسيط موثوق به تحكماً على تدفق الغاز المحتوي على الغازات المتفاعلة والمدور مركزياً من غرفة
١ التفاعل VT ووظيفة موقع تثبيت اللهب . لتحقيق هذا الهدف ؛ يتم جعل قسم من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين all ؛ يتدفق من خلال داخل القناة VA بتدفق محوري فعلي سوف يعارض تدفق الغاز المتفاعل الجارف عبر القناة المركزية ٠٠0 . بشكل بديل يمكن استخدام القناة PA ؛ أثناء خطوة التسخين الحرارية بداخل مولد الغاز ؛ لتوصيل وقود لغرفة التفاعل ١6 . وبهذه الطريقة ؛ يمكن استخدام الحارق ١١7 ؛ بشكل مناسب لعملية
تسخين مولد الغاز Lind مما لا يقتضي الأمر معه توفير حارق إضافي لذلك الغرض . علاوة على ذلك ؛ تم توفير تجاويف 4“ و 50 في جدران القناة الأولى Ya والقناة الثانية 7١ ؛ لإدخال مبرد سائل يفضل أن يكون ماء . وهكذا يمكن التحكم بدرجة حرارة القناتين Ye و YY بشكل فعال ؛ خاصة عند أطرافهما CYA VE وذلك لمنع حدوث تسخين alld ومنع تلف سريع لها .
. وفي ظل ظروف معينة من درجات حرارة تشغيلية يمكن خسارة وفقدان هذا التبريد Ye
Vo
YY - | - شكل ؛ منظر تفصيلي لحارق طبقا لنموذج آخر للاختراع . وفي هذا الشكل تم بيان الأجزاء المكافئة تركيبياً ووظيفياً من الحارق ١١7 مع تلك الأجزاء المبينة في شكل “ ؛ بنفس الأرقام
المرجعية ولذلك لن يتم وصفها أكثر . وطبقاً لهذا النموذج للحارق ١7 ؛ تم الآن توفير نفس التأثير الواقي كالموفر بواسطة الجدار ٠ الداخلي YY من القناة الثانية 7١ على منطقة الخلط YY (شكل “) وذلك بواسطة دفق حلقي بشكل أساسي ؛ مثل دفق بخار أو غازات خاملة يتم توريدها لغرفة التفاعل ١6 باتجاه خارجي من التدفق المحتوي على الهيدروكربون . وهذا الدفق الإضافي أو الواقي ؛ وكما هو مبين بالأسهم ١؛ في شكل ؛ ؛ فعال (مثل الجدار YY في شكل “) في عزل منطقة الخلط YY عن التدفق المحتوي على الغاز المتفاعل (الأسهم (£Y ٠ الدائر في المنطقة المحيطية من غرفة التفاعل ١١ . تتطابق الأسهم 4 مع الأسهم هب من شكل .١ وطبقاً لهذا النموذج ؛ وبدلاً من زيادة طول القناة الثائية 1١ بالنسبة للقناة الأولى 7١0 ؛ يتم توفير وسائل مناسبة لدخول تدفق الغاز الواقي (الأسهم )4١ المتكون ؛ بشكل مفضل ؛ من بخار و/أو من غازات خاملة . ١ فمثلاً ؛ يمكن أن تكون وسائل الدخول هذه قناة ثالثة £F موضوعة على نحو خارجي من ؛ ومتحدة المحور مع القناتين ٠١ و YY . أما الرقم £2 فهو يدل على فراغ خالي حلقي محدد بين القناة الثالثة ؟؛ والقناة الثانية ١؟ من الحارق ١7 . وطبقا لطريقة هذا النموذج الخاص من الاختراع ؛ يتم جعل تدفق غاز محتوي على بار و/أو على غازات خاملة يتدفق من خلال القناة 47 ؛ ليدخل إلى غرفة التفاعل ١١ في شكل دفق حلقي ٠ بشكل أساسي ؛» يحدد منطقة خلط YY على الجزء الداخلي منه ؛ وبنفس الوقت ؛ يتم جعل تدفق ٠ الغاز المحتوي على الأكسجين الحر يتدفق من خلال الممر 9؟ إلى منطقة الخلط YY عن طريق فتحة المخرج “© من القناة الأولى ٠١ ؛ وبالتوازي معه ؛ يتم جعل تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون يتدفق من خلال EE الخالي + إلى منطقة الخلط YY عن طريق الفتقححة الحلقية 3١ المحددة بين طرف YA القناة الاولى Ye وطرف 4 ؟ القناة الثانية .7١ Ye وطريقة أكسدة الهيدروكربونات أكسدة جزئية وبشكل خاص الخلط المسبق في المنطقة YY من تدفق الغاز المحتوي على الهيدروكربون مع جزء ثان من تدفق الغاز المحتوي على الأكسجين Vo
Y Y — ب الحر ¢ في ظرف ل يتم فيه تلادمس مع غازات حارة منتشرة في غرفة التفاعل ah يتم تنفيذها جميعاً بأسلوب متشابه وتقدم نفس النتائج وفقاً لما سبق بحثه هنا بالنسبة للأشكال السابقة . وفي مثال شكل 4 ؛ يتضمن تدفق الغاز )6 المحتوي على بخار و/أو على غازات Cilla بواسطة الانجراف عبر الجدار الخارجي من القناة 7١ ؛ تأثير تبريدي على تلك costal خاصسة على طرفها ؛ ولذلك ؛ يمكن تصنيع القناة YY مُصمته بد ل من أن تكون مجوفة كما هو مبين.
وهكذا يمكن إدراك المزايا المتشعبة التي تقدمها طريقة الاختراع الحالي من خلال الوصسف السابق ؛ خاصة إمكانية تأدية تفاعل أكسدة هيدروكربونات أكسدة جزئية : - في غياب تام لسناج كربون ؛ لهيدروكربونات غازية Jamey تنفيذ طريقة مبسطة . - بتخفيض شديد في سناج الكربون ؛ في حالة هيدروكربونات سائلة أو صلبة .
٠ — بمعدلات منخفضة من استهلاك أكسجين 0 وبحصيلة عالية من التحويل لأول أكسيد الكربون ولأول أكسيد الكربون لكل وحدة هيدروكربون محروقة ؛ و - بتوقعات عمر أطول للحارق . ٍ
Claims (1)
- ا سر - عناصر الحماية١ ١ - عملية للأكسدة الجزئية artial oxidation من الهيدروكربونات hydrocarbons Y تشتمل على الخطوات التالية: * - التغذية بتدفق هيدروكربونات hydrocarbons إلى غرفة تفاعل؛: ؛ - التغذية بتدفق من الأكسجين alloxygen إلى غرفة التفاعل المذكورة؛ - - تتم التغذية بالتدفقات المذكورة كل على حدة إلى غرفة التفاعل المذكورة؛ الواحد بعد الآخرء وبدون خلطها معا؛ - خلط وتفاعل الجزء الأول من التدفق المذكور من الأكسجين oxygen الحر م A مع التدفق الأول المحتوي على غازات متفاعلة منتشرة داخل غرفة التفاعل q المذكورة؛ ٠ - في نفس الوقت يتم خلط الجزء الثاني من التدفق المذكور من الأكسجين all oxygen ١ مع تدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور في غرفة VY التفاعل المذكورة؛. والحصول على تدفق يحتوي على كل من VY الهيدروكربونات hydrocarbons والأكسجين oxygen الحر مخلوطين معاً ٠4 على الأقل جزئياً ؛ ١ - خلط وتفاعل التدفق المذكور المحتوي على كل من _الهيدروكربونات hydrocarbons 1 والأكسجين oxygen الحر وخلطهما جزئياً على الأقل مع VY اتدفق الثاني المحتوي على الغازات المتفاعلة المنتشرة داخل غرفة التفاعل ٠ المذكورة والحصول على تدفق غازي يحتوي على الهيدروجين hydrogen 14 و أول أكسيد الكربون .carbon monoxide ١ 7 - عملية وفقاً لعنصر الحماية (١)؛ حيث تتم التغذية بتدفق الهيدروكربونات hydrocarbons Y المذكور وتدفق الأكسجين all oxygen المذكور إلى غرفة ¥ التفاعل المذكورة كنفثات jets حلقية بشكل اساسي؛ متحدة المحاور مع بعضها ؛ البعض. of) lead snd By ide - © ١ حيث Gn الهيدروكربونات hydrocarbons ¥ إلى الخارج من تدفق الأكسجين oxygen الحر.iyoده - ١ ¢— عملية وفقاً لعنصر الحماية (7)؛ تشتمل Load على الخطوات: " - يدفق الأكسجين all oxygen المذكور خلال قناة أسطوانية بشكل اساسي لها YF طول محدد لحارق يمتد في غرفة التفاعل المذكورة. ْ ؛ - تدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور خلال حيز حلقي بشكل اساسي 0 محدد بين القناة الأولى المذكور والقناة الخارجية الثانية المتحدة المحور مع القناة الأولىء وتكون القناة الثانية المذكور أطول من القناة الأولى المذكورة ويحدد ١١ داخل غرفة التفاعل المذكورة منطقة خلط لتدفق الهيدروكربونات hydrocarbons A المذكور وتدفق الأكسجين oxygen الحر المذكور بين أحد أطراف القناة الثانية 4 المذكور وأحد أطراف القناة الأولي المذكورة؛ ٠ توجيه تدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور من الحيز الحر الحلقي ١ بشكل اساسي المذكور إلى نطاق منطقة الخلط المذكورة القريبة من Cand ٠" الداخلي للقناة Ag المذكورة؛ ١" - تمدد وتوجيه تدفق الأكسجين al oxygen المذكورة الخارجة من القناة ٠ VE الأولى المذكور تجاه الجدار الداخلي المذكورة للقناة الثانية المذكورة في منطقة Yo الخلط المذكورة؛ وبذلك يتم خلط وتفاعل جزء أول من تدفق الأكسجين oxygen VY الحر المذكور مع تدفق أول يحتوي على غازات متفاعلة منتشرة داخل غرفة Jeli VY المذكورة في منطقة مركزية منهاء وخلط جزء ثان من تدفق الأكسجين all oxygen VA المذكور aw تدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور 4 والحصول على تدفق يحتوي على كل _ oo الهيدروكربونات hydrocarbons Yo والأكسجين oxyeen oxygen الحر مخلوطين معاً على الأقل جزئياً. ١ © - عملية وفقاً لعنصر الحماية o£) حيث يتم تدفق الأكسجين oxygen الحر " المذكور خلال القناة الأول المذكور على امتداد مسار تدفق حلزوني. ١ > - عملية وفقاً لعنصر الحماية o£) حيث يتم تلامس الجزء الثاني المذكور من Y تدفق الأكسجين xe sal oxygen تدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور القادم من طرف القناة الأولى المذكورة الموجه للأمام. ١ 7 - عملية ly لعنصر الحماية (7)؛ حيث تشتمل أيضاً على الخطوات: Vo- Yo " - تدفق الأكسجين all oxygen المذكور خلال قناة أسطوانية بشكل رئيسي له ؟ > طول محدد لحارق يمتد في غرفة التفاعل المذكورة. £ - تدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور خلال حيز حلقي بشكل رئيسي © محدد بين القناة الأول المذكور والقناة الخارجي الثاني المتحد في المحور مع القناة الأولء. . تدفق غازي يحتوي على بخار و/أو غازات خاملة خلال حيز حر حلقي بشكل - ١" A رئيسي محدد بين القناة الثاني المذكور وقناة خارجي ثالث متحد في المحور مع 4 القناة الثاني؛ ٠ - التغذية بالتدفق الغازي المذكور المحتوي على بخار و/أو غازات خاملة إلى ١١ غرفة التفاعل المذكورة كنفثة حلقية بشكل رئيسي تحدد منطقة للخلط على ١7 خارجها_لتدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور وتدفق الأكسجين oxygen VY الحر المذكور؛ VE - توجيه تدفق الهيدروكربونات hydrocarbons المذكور من الحيز الحر الحلقي ٠ بشكل رئيسي إلى نطاق منطقة الخلط بالقرب من النفثة الحلقية بشكل رئيسي ١ التدفق الغازي المحتوي على بخار و/أو غازات خاملة؛ VY - تمدد وتوجيه BAS الأكسجين oxygen الحر المذكور الخارج من القناة الأول VA _المذكور في اتجاه النفثة الحلقية بشكل رئيسي المذكورة من تدفق الغاز المحتوي 14 على بخار و/أو غازات خاملة في منطقة Jalal) المذكورة؛ وبذلك يتم خلط وتفاعل ٠ جزء J من تدفق الأكسجين al oxygen المذكور مع تدفق أول يحتوي على Y) غازات متفاعلة تدور داخل غرفة التفاعل المذكورة في منطقة مركزية منهاء YY وخلط Of ea من تدفق الأكسجين . al oxygen المذكور pe تدفق ؟؟_الهيدروكربونات hydrocarbons المذكورة والحصول على تدفق يحتوي على كل YE _من الهيدروكربونات hydrocarbons والأكسجين oxygen الحر مخلوطين جزئياً : على الأقل. Yo A) - عملية وفقاً لعنصر الحماية Cua (V) يتدفق الأكسجين oxygen الحر Y المذكور خلال القناة الأول المذكور على امتداد مسار تدفق حلزوني. ١ ١ - عملية وفقاً لعنصر الحماية (7)؛ حيث يتم تلامس الجزء الثاني المذكور من hydrocarbons مع تدفق الهيدروكربونات all oxygen oxygen الأكسجين ax القادم من القناة الأول المذكور الموجه للأمام. Sa) لعنصر الحماية (١)؛ حيث يحتوي الجزء الثاني المذكور من lg عملية - ٠١ ١ oxygen من تدفق الأكسجين 7960 - 79٠١ الحر على oxygen تدفق الأكسجين Y الحر المذكور. -*١١ ١ | - عملية وفقاً لعنصر الحماية (١)؛ حيث تتم التغذية بتدفق الهيدروكربونات hydrocarbons Y إلى غرفة التفاعل المذكورة بسرعة تتراوح بين ٠ و00 متر/ Y ثانية وتتم التغذية بتدفق الأكسجين al oxygen إلى غرفة التفاعل المذكور ؛؟ - بسرعة تتراوح بين ٠١ و١٠٠٠ متر/ AlVo
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98203666A EP0997433B1 (en) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Process and burner for the partial oxidation of hydrocarbons |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA00200869B1 true SA00200869B1 (ar) | 2006-06-12 |
Family
ID=8234278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA00200869A SA00200869B1 (ar) | 1998-10-30 | 2000-01-18 | عملية للأكسدة الجزئية من الهيدروكربونات |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6692661B1 (ar) |
| EP (1) | EP0997433B1 (ar) |
| CN (1) | CN1224572C (ar) |
| AT (1) | ATE262483T1 (ar) |
| AU (1) | AU769536B2 (ar) |
| BR (1) | BR9904971B1 (ar) |
| CA (1) | CA2287742C (ar) |
| DE (1) | DE69822635T2 (ar) |
| ID (1) | ID25970A (ar) |
| RU (1) | RU2221737C2 (ar) |
| SA (1) | SA00200869B1 (ar) |
| UA (1) | UA67740C2 (ar) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU782073B2 (en) * | 2000-04-30 | 2005-06-30 | Casale Chemicals S.A. | Burner |
| US6773630B2 (en) * | 2001-11-02 | 2004-08-10 | Texaco Inc. | Process for the gasification of heavy oil |
| AU2003297883A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-29 | Precision Combustion, Inc. | Method for oxidative reforming |
| CN1314579C (zh) * | 2003-03-14 | 2007-05-09 | 华东理工大学 | 气态烃为原料非催化部分氧化法生产合成气的装置与方法 |
| CN100341616C (zh) * | 2003-06-23 | 2007-10-10 | 卡萨尔化学股份有限公司 | 二次重整设备 |
| US6866504B2 (en) * | 2003-08-01 | 2005-03-15 | Mg Industries | Burner with high-efficiency atomization |
| US7108838B2 (en) * | 2003-10-30 | 2006-09-19 | Conocophillips Company | Feed mixer for a partial oxidation reactor |
| US7985574B2 (en) * | 2004-02-17 | 2011-07-26 | American Air Liquide, Inc. | Oxygen-assisted fermentation process |
| EP1607370B1 (en) * | 2004-06-18 | 2011-08-10 | Casale Chemicals S.A. | Process and burner for hydrocarbon partial oxidation |
| US7416571B2 (en) * | 2005-03-09 | 2008-08-26 | Conocophillips Company | Compact mixer for the mixing of gaseous hydrocarbon and gaseous oxidants |
| EP2216291A1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-11 | Casale Chemicals S.A. | Process and burner for production of syngas from hydrocarbons |
| DE102011101077A1 (de) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Verfahren und Reaktor zur autothermen Reformierung von Brennstoffen |
| UA114676C2 (uk) * | 2013-07-31 | 2017-07-10 | Мідрекс Текнолоджиз, Інк. | Відновлення оксиду заліза до металевого заліза з застосуванням природного газу |
| DE102014211757B4 (de) | 2014-06-18 | 2018-05-30 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Brennervorrichtung für die Partialoxidation von gasförmigen Vergasungsstoffen |
| MY189274A (en) | 2015-02-05 | 2022-01-31 | Casale Sa | Burner for the production of synthesis gas and related cooling circuit |
| WO2016192833A1 (de) | 2015-05-29 | 2016-12-08 | Linde Aktiengesellschaft | Prozessbrenner und verfahren zum betreiben eines reaktors mit einem prozessbrenner |
| JP2018535911A (ja) * | 2015-10-01 | 2018-12-06 | エスジーエル・カーボン・エスイー | ガス混合物を生成するための、新たなタイプの燃焼デバイス |
| CN105642141A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-08 | 吴桂香 | 一种热解混合装置 |
| US11377612B2 (en) * | 2016-10-13 | 2022-07-05 | Omnis Advanced Technologies, LLC | Gaseous combustible fuel containing suspended solid fuel particles |
| CN109355104B (zh) * | 2018-11-13 | 2023-09-22 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种废锅激冷一体式水冷壁气化炉及气化方法 |
| CN114893767B (zh) * | 2022-05-10 | 2023-03-10 | 华中科技大学 | 一种带有折流结构的掺氨旋流燃烧器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1155927A (fr) * | 1955-07-08 | 1958-05-09 | Texaco Development Corp | Structure de brûleur |
| BE792759A (fr) * | 1971-12-15 | 1973-06-14 | Texaco Development Corp | Bruleur pour generateur de gaz de synthese |
| GB1387516A (en) * | 1973-05-12 | 1975-03-19 | Texaco Development Corp | Synthesis gas generation |
| LU81372A1 (fr) * | 1979-06-06 | 1979-09-12 | Metallurg Et Miniere Rodange A | Bruleur oxygene-gaz perfectionne |
| US4400180A (en) * | 1980-12-03 | 1983-08-23 | Texaco, Inc. | Partial oxidation process |
| GB2151348B (en) * | 1983-12-09 | 1986-08-06 | Shell Int Research | Burner and process for producing synthesis gas from hydrocarbon fuel |
| DE3440088A1 (de) * | 1984-11-02 | 1986-05-07 | Veba Oel Entwicklungs-Gesellschaft mbH, 4650 Gelsenkirchen | Brenner |
| GB8711156D0 (en) * | 1987-05-12 | 1987-06-17 | Shell Int Research | Partial oxidation of hydrocarbon-containing fuel |
| US4778484A (en) * | 1987-09-28 | 1988-10-18 | Texaco Inc. | Partial oxidation process with second stage addition of iron containing additive |
| US5515794A (en) * | 1995-01-23 | 1996-05-14 | Texaco Inc. | Partial oxidation process burner with recessed tip and gas blasting |
| GB9516125D0 (en) * | 1995-08-07 | 1995-10-04 | Ici Plc | Heat exchange apparatus and process |
| US6245303B1 (en) * | 1998-01-14 | 2001-06-12 | Arthur D. Little, Inc. | Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels |
-
1998
- 1998-10-30 AT AT98203666T patent/ATE262483T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-10-30 EP EP98203666A patent/EP0997433B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-30 DE DE69822635T patent/DE69822635T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-10-28 US US09/428,659 patent/US6692661B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-29 RU RU99122745/15A patent/RU2221737C2/ru active
- 1999-10-29 CN CNB991232607A patent/CN1224572C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-29 BR BRPI9904971-6A patent/BR9904971B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-10-29 UA UA99105954A patent/UA67740C2/uk unknown
- 1999-10-29 AU AU57131/99A patent/AU769536B2/en not_active Expired
- 1999-10-29 CA CA002287742A patent/CA2287742C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-01 ID IDP991013A patent/ID25970A/id unknown
-
2000
- 2000-01-18 SA SA00200869A patent/SA00200869B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE262483T1 (de) | 2004-04-15 |
| AU769536B2 (en) | 2004-01-29 |
| BR9904971B1 (pt) | 2011-11-29 |
| DE69822635D1 (de) | 2004-04-29 |
| DE69822635T2 (de) | 2005-02-10 |
| AU5713199A (en) | 2000-05-04 |
| EP0997433A1 (en) | 2000-05-03 |
| CN1224572C (zh) | 2005-10-26 |
| EP0997433B1 (en) | 2004-03-24 |
| UA67740C2 (uk) | 2004-07-15 |
| CN1253115A (zh) | 2000-05-17 |
| ID25970A (id) | 2000-11-16 |
| CA2287742A1 (en) | 2000-04-30 |
| US6692661B1 (en) | 2004-02-17 |
| RU2221737C2 (ru) | 2004-01-20 |
| BR9904971A (pt) | 2000-08-08 |
| CA2287742C (en) | 2009-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA00200869B1 (ar) | عملية للأكسدة الجزئية من الهيدروكربونات | |
| AU747062B2 (en) | Partial combustion of hydrogen sulphide | |
| US5904475A (en) | Dual oxidant combustion system | |
| RU2195425C2 (ru) | Способ и устройство для ускоренного риформинга топлива с кислородом | |
| CA1042207A (en) | Metallurgical lance | |
| RU2000108486A (ru) | Способ и устройство для ускоренного реформинга топлива с кислородом | |
| TW460672B (en) | Partial oxidation of hydrogen sulphide | |
| JPS62500010A (ja) | 炎発生方法および装置 | |
| CZ284914B6 (cs) | Způsob redukování škodlivých emisí při spalování a hořák k jeho provádění | |
| US2283567A (en) | Welding torch | |
| EP3295084B1 (en) | Method for combustion of gaseous or liquid fuel using a burner | |
| US3127156A (en) | Figure | |
| CZ292927B6 (cs) | Zařízení a způsob pro řízený kontinuální ohřev materiálu | |
| RU2085480C1 (ru) | Способ получения серы из по крайней мере одного кислого газа, содержащего сероводород, и термический реактор для его осуществления | |
| EP1106572B1 (en) | Process for recovering sulphur compounds | |
| RU2318160C1 (ru) | Способ сжигания горючей смеси и горелка для его реализации | |
| KR20090111775A (ko) | 고상 연료 연소 방법 및 고상 연료 연소용 장치 | |
| NL194208C (nl) | Werkwijze voor de gefaseerde verbranding van een mengsel van brandstof en verbrandingslucht en blaasbrander voor het uitvoeren van de werkwijze. | |
| GB2467930A (en) | An apparatus and method for forming sulphur from hydrogen sulphide | |
| RU2008557C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
| ITMI20000607A1 (it) | Reattore a gas e ossigeno e metodo per la produzione di elementi riducenti | |
| SU1626046A2 (ru) | Подова газомазутна горелка | |
| SU855005A1 (ru) | Топливо-кислородна фурма | |
| SU912686A2 (ru) | Горелка стекловаренной печи | |
| JPS5862414A (ja) | 管状輻射ヒ−タ用のバ−ナ |