SU1162476A1

SU1162476A1 - Реактор дл автотермической конверсии углеводородного газа

Info

Publication number: SU1162476A1
Application number: SU833704391A
Authority: SU
Inventors: Юрий Герасимович Праженник; Юрий Васильевич Марчук; Борис Иванович Бондаренко; Вячеслав Федорович Пекач; Владислав Семенович Щербина; Геннадий Николаевич Голощапов; Владимир Иванович Дементьев
Original assignee: Институт газа АН УССР
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1983-12-26
Publication date: 1985-06-23

Abstract

РЕАКТОР ДЛЯ АВТОТЕРМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА, имеющий корпус, камеру горени , камеру катализа, патрубки дл подачи воздуха и первичного газа, вывода конвертированного газа и ввода вторичного газа , отличающийс тем, что, с целью повышени выхода восстановителей путем снижени потерь тепла и увеличени полноты конверсии , камера горени расположена над камерой катализа и выполнена в вИде конического перфорированного стабилизатора, соединенного узким концом с патрубком дл подачи первичного газа, снабженного сопловой насадкой, и цилиндрического перфорированного рассекател , соединенного с широкой частью стабилизатора и установленного концентрично относительно корпуса, при этом патрубок дл подачи воздуха присоединен к верхней части корпуса выше стабилизатора, а ввод вторичного газа расS положен между камерой горени и камерой (Л катализа. О5 1C 4 о:

Description

Изобретение относитс к аппаратам дл проведени каталитической конверсии углеводородов и может быть использовано при термической обработке изделий в контролируемой атмосфере и при восстановлеНИИ металлов.

Известно устройство дл термокаталитической очистки отход щих газов содержащее корпус, топо-аую камеру со струйной горелкой, ДОЖИ ательную камеру, смесительное устройство и теплообменник. В кольцевом пространстве между горелкой и перегородкой установлена концентрична перегородка и многолепестковый клапан 1.

Однако данное устройство неприменимо дл осуществлени процесса автотермической каталитической конверсии углеводородного газа с воздухом, так как предназначено дл термокаталитической очистки отход щих газов.

Известен также реактор дл автотермической каталитической конверсии природного газа с воздухом, который состоит из узла горени , узла смещени и узла катализа. Эти узлы размещены вдоль общей вертикальной оси, образуют общий осевой канал дл прохода газов и заключены в общий герметичный футерованный корпус. Узел горени пре -ставл ет собой камеру горени , образованную футеровкой корпуса. На входе в камеру установлен прикрепленный к торцу корпуса двухпроводный смеситель с патрубками ввода первичного газа и первичного воздуха. Узел смешени и узел катализа представл ют собой соответственно камеры смешени и катализа, образованные футеровкой корпуса. Между камерами горени и смещени размещен узел ввода вторичного воздуха, состо щий из входного патрубка, коллектора и радиальных каналов в футеровке. Между камерами смешени и катализа размещен узел ввода вторичного газа, состо щий из входного патрубка, коллектора и радиальных каналов в футеровке 2.

Недостатком известного устройства вл ютс повыщенные потери тепла и вследствие этого пониженна степень конверсии и пониженный выход целевого продукта (СО-гНг).

Целью изобретени вл етс повышение выхода восстановителей путем снижени по терь тепла и увеличени полноты конверсии.

Поставленна цель достигаетс тем, что в реакторе дл автотермической конверсии углеводородного газа, имеющем корпус, камеру горени , камеру катализа, патрубки дл подачи воздуха и первичного газа вывода конвертированного газа и ввода вторичного газа, камера горени расположена над камерой катализа и выполнена в виде конического перфорированного стабилизатора , соединенного узким концом с патрубком дл подачи первичного газа, снабженного сопловой насадкой, и цилиндрического перфорированного рассекател , соединенного с щирокой частью стабилизатора и установленного концентрично относительно корпуса, при этом патрубок дл подачи воздуха присоединен к верхней части корпуса выше стабилизатора, а ввод вторичного газа расположен между камерой горени и камерой катализа.

На чертеже изображен реактор, продольный разрез.

Реактор содержит камеру горени и камеру катализа, соединенные одна с другой герметично. Камера горени расположена в верхней части реактора и содержит нефутерованный цилиндрический корпус 1, к которому присоединен патрубок 2 дл подачи воздуха, патрубок 3 дл подачи первичного газа, снабженный сопловой насадкой 4, к которой присоединен узкой частью стабилизатор 5, выполненный в виде перфорированного конуса, и рассекатель 6, выполненный в виде перфорированного цилиндра и установленный концентрчно относительно корпуса 1. Между стабилизатором 5 и верхним торцом корпуса 1 расположен патрубок 2. Рассекатель 6 присоединен к широкой части стабилизатора 5 и образует вместе с ним камеру горени .

Камера катализа размещена в нижней части реактора и содержит футерованный корпус 7 с патрубком 8 дл вывода конвертированного газа, присоединенным к его нижней части. В днище корпуса закреплен герметизированный патрубок 9 дл выгрузки катализатора. Камера катализа расположена по ходу газов после камеры горени . Между ними размещен ввод вторичного газа , содержащий корпус 10 с патрубком 11 дл ввода вторичного газа и радиальные каналы 12 дл прохода вторичного газа. Кольцевое пространство между корпусом 10 и футеровкой вл етс коллектором вторичного газа.

Реактор работает следующим образом.

Первичный углеводородный газ через патрубок 3 и сопловую насадку 4 ввод т в камеру горени , а общий поток воздуха через патрубок 2 ввод т в верхнюю часть корпуса 1, откуда через отверсти стабилизатора 5, а также через кольцевой зазор и отверсти в рассекателе 6 он поступает в камеру горени рассредоточенным потоком, обеспечива по ходу газов вдоль оси плавное изменение коэффициента расхода воздуха и смещение избь1точного воздуха с продуктами полного сгорани первичного газа при ос 3,0-5,0.

Вторичный газ через патрубок 11, коллектор и радиальные каналы 12 ввод т в поток нагретого газа, вход щего в камеру горени .

Поток реагирующих газов после смешени поступает в камеру катализа, где происходит неполное окисление вторичного угле водородного газа кислородом воздуха и продуктами полного горени - двуокисью угл,ерода и вод ным паром - до образовани целевого продукта (смеси СО и Н с примес ми СОг, , СН, остальное - азот), который через, патрубки 8 отвод т к потребителю.

Применение предлагаемого реактора уменьшает веро тность сажеобразовани на

катализаторе, так как плавное повышение коэффициент избытка воздуха в камере сгорени исключает проскок гор чих продуктов сгорани к месту ввода вторичного газа, что может иметь место в известном 2. При этом увеличиваетс срок службы катализатора и выход СО + НдПрименение предлагаемого реактора существенно упрощает систему автоматики, так как дл стабилизации параметров требуетс всего один регул тор соотношени воздух - газ вместо 2-3.

Claims

РЕАКТОР ДЛЯ АВТОТЕРМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА, имеющий корпус, камеру горения, камеру катализа, патрубки для по- дачи воздуха и первичного газа, вывода конвертированного газа и ввода вторичного газа, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода восстановителей путем снижения потерь тепла и увеличения полноты конверсии, камера горения расположена над камерой катализа и выполнена в виде конического перфорированного стабилизатора, соединенного узким концом с патрубком для подачи первичного газа, снабженного сопловой насадкой, и цилиндрического перфорированного рассекателя, соединенного с широкой частью стабилизатора и установленного концентрично относительно корпуса, при этом патрубок для подачи воздуха присоединен к верхней части корпуса выше стабилизатора, а ввод вторичного газа расположен между камерой горения и камерой катализа.