SU682118A3 - Способ получени газовых смесей содержащих водород и окись углерода - Google Patents

Description

кислородсодержащего газа выше 3 кг/с ( абсолютное).

Дл  получени  газовых смесей, содержащих окись углерода и водород, ИСПОЛЬЗУЮТ твердое, жидкое или газообразное топливо или их смеси, содеркалще свободный углерод, например угольную пыль или сажу, рециркулированную в процессе, и /или органически св занный углерод, например углеводород . Кроме того, топливо может содержать неорганические вещества, например воду, двуокись углерода, водород и золу. Примерами таких видо топлива  вл ютс  суспензи  сажи в нефти, природный газ и т.п. Примерами кислоролсодержащих газов  вл ютс  воздух, обогащенный кислородом, или кислород, чистый или смешанный с каким-то количеством пара.

Неполное сгорание углеводородного топлива с воздухом в соответствии с изобретением провод т в количестве 3,5-7,0 м воздуха на 1 кг углеводородного топлива. При неполном сгорании жидкого углеводородного топлива образуетс  газ, который состоит приблизительно из 20-45 об.% окиси углерода и 14-45 об.% водорода и, кроме того, азота, двуокиси углерода и вод ного пара. Способ эффективен при данном соотношении воздуха и топлива , а также при применении чистого кислорода или воздуха, который обогащен киопородом, в смеси с паром при соответствующем весовом отношении кислорода к углероду. Если кислородсодержащий газ подаетс  в форсунку под давлением, которое на 0,1 кг/см выше давлени  в камере горени , то процент образовани  сажи уменыиаетс , по крайней мере, наполовину .

При неполном сгорании топлива с воздухом, осуществл емым приблизительно при атмосферном давлении, воздух преимущественно подают в форсунк при температуре пор дка 20-600°С и давлений 1,3-2,6 кг/см(абсолютное). Применение сравнительно высокого перепада давлени  от 0,3 до 0,6 КГ/C на форсунке, даже при низком расходе воздуха, т.е. 3,5-4,5 м воздуха на 1 кг углеводородов дает умеренный процент образовани  сажи, т,е, меньш 5 вес.%, если на 1 кг углеводородов подаваемлх в реактор через форсунку, ввод т 0,5-1,0 кг пара, смешанного с воздухом, причем температура воздуха и пара равн етс , по крайней мере, 500°С. Когда в воздух дл  горени , подаваемый в форсунку, ввод т пар, обычно выбирают более высокую температуру из-за присутстви  пара, чем когда пар не ввод т. В равной

степени возможно подавать пар одновременно с топливом или с осоими компонентами.

Предлагаемый способ позвол ет получить газ с низким содержанием сажи дл  приготовлени  аммони  из углеводородов и обогащенного кислородом воздуха; смесь воздуха и кислорода должна содержать определенное количество азота по отношению к содержанию кислорода.

В соответствии с изобретением газ может быть получен из углеводородов и воздуха и его можно примен т дл  восстановлени  руд илигенерировани  энергии, например, путем привода газовой турбины или сжигани  газа в паровом котле.

Пример 1.В цилиндрический реактор, футерованный огнеупорным кирпичом и имеющий отнс аение внутренней длины к диаметру 4,25, подают в 1 ч 320 кг газового топлива и воздух в количестве 5,0-6,0 мна 1 кг газового топлива, причем газ и воздух подают через форсунку типа распылитель , установленную наверху реактора. Топливо, как один из компонентов реакции, подают в форсунку в виде центрально расположенной струи. Врем  нахождени  продуктов реакции газов в реакторе составл ет 0,750 ,80 с. Во всех случа х давление в реакторе равн етс  приблизительно 1,7 кг/см(абсолютное). i

Провели четыре серии испытаний, в которых каждый раз воздух подавалс  в форсунку под различным давлением . Давление точно устанавливалось при помощи переменного пневмокомпрессора , расположенного в воздухопроводе .

При сравнении результатов различных серий испытаний измер ют, перепад давлени  дР на форсунке, указывающий на давление, при котором воздух подают в форсунку, т.е. непосредственн измер ют разность между абсолютным давлением, при котором воздух подают в форсунку, и абсолютным давлением в реакторе. Кажда  сери  испытаний состоит в измерении процентного содежани  сажи на отнесение количества воздуха и газового топлива при определенном перепаде давлени  в упом нутом пределе.

Содержание сажи в реакционных газах при различных соотношени х воздуха и топлива приведено в табл.1 В каждом случае показанные проценты представл ют собой среднее содержание , измеренное в трех случа х с интервалами в 10 мин.

Таблица

Из показанных результатов  сно, что увеличение вдвое перепада давлени  приводит к уменьшению наполовину образование сажи. При отношении количества воздуха к топливу 5/7 м кг и перепаде давлени  лР 0,17 кг/см содержание сгики составл ет только 3% Было обнаружено, что образование не зависит от температуры предварительного нагрева воздуха.

Пример 2, Поступают аналогично примеру 1. 454 кг/ч нефти подают в реактор, отношение длины которого к диаметру составл ет 6,0. Нефть подают через форсунку различного размера. Врем  нахождени  реакционных газов равн етс  приблизиФормула изобретени 

Способ по/:учени  газовых смесей, содержаишх водород и окись , включающий раздельную подачу топлива

тельно 0,8 с, а отношение количества воздуха к количеству нефти измен етс  от 5,0 до 5,9 м (нормальные) воздуха на 1 кг нефти. Нефть содержит 84 вес.% углерода и 16 вес.% водорода. Давление в реакторе приблизительно 1,7 кг/см.

В табл.2 приведено содержание сажи + метан при различных соотношени х воздуха и нефти.

Во всех опытах температура воздуха равн лась приблизительно 40°С. Сравнива  полученные данные, видим, что в предлагаемом способе значительно уменьшаетс  образование побочных сажи и метана по сравнению с известным .

Таблица 2

и кислородсодержащего газа в камеру горени  через форсунку и послед тошее неполное сгорание топлива при давлении 1-20 кг/см, отличаю .ц ийс   тем, что, с целью уменьшени  обраэовани  побочной сажи, кислородсодержащий газ подают в форсунку под « давлением, которое на 0,1-3,0 кг/см выше давлени  в камере горени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 780 кл. 55/1/, 1967.