Рекуператор для паровой конверсии природного газа

 

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть применено в использующих конвертированный природный газ (Г) отраслях промышленности. Цель - повышение эффективности и надежности. Парогазовая смесь подается к начальным фильтрующим участкам 6 катализатора (К) 3, проходя через которые, частично подвергается конверсии (КН) и в виде частично конвертированного Г поступает в основную зону КН, образованную между внутренней поверхностью трубы 2 и наружной поверхностью К 3. Образующийся конвертированный Г поступает к потребителю. Частичная КН на участке 6 обеспечивает получение в составе конвертированного Г водорода, обладающего углеродподавляющим действием, что благоприятно сказывается при КН на К 3, предотвращая сажеобразование. Кроме того, на участке 6 накапливается хемосорбированный углерод, что интенсифицирует КН. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 23 T. 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV CBHQETEflbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР

1 (61) 1016660 (21) 4342113/24-06 (22) 11. 12 . 87 (46) 30.10.89. Бюл. М 40 (71) Научно-производственное обьединение "Техэнергохимпром" (72) И.И,Перелетов и А.В.Самохин (53) 66,042.882 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 142669, кл. F 27 5 17/00, 1961.

Авторское свидетельство СССР

1016660. кл. 1F 28 D 21/00. 1983. (54) PEKYflEPATOP ф1Я ПАРОВОЙ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение относится теплообменной технике и может быть применено в использующих конвертированный природный газ (Г) отраслях промышленности. 1(ель — повышение эфйективнос.б0 151 21 А 2

2 ти и надежности. Парогазовая смесь подается к начальным фильтрующим участкам 6 катализатора (К) 3, проходя через которые, частично подвергается конверсии (KH) и в виде частично конвертированного Г поступает в основную зону КН, образованную между внутренней поверхностью трубы 2 и наружной поверхностью К 3. Образующийся конвертированный .Г поступает к потребителю. Частичная КН на участке

6 обеспечивает получение в составе конвертированного Г водорода, обладающего углеродподавляющим действием, что благоприятно сказывается при KH на К 3, предотвращая сажеобразование.

Кроме того, на участке 6 накапливается хемосорбированный углерод, что интенсифицирует КН. 1 ил.

1518621

Изобретение относится к теплообменной технике, может быть использовано в отраслях промышленности, использующих конвертированный природ5 ный газ, и является дополнительным к основному авт. св. t 1016660, Цель изобретения - повышение эффективности и надежности.

На чертеже схематически показан рекуператор, общий вид.

Рекуператор для паровой конверсии природного газа установлен в газоходе 1 и содержит обогреваемые продуктами сгорания реакционные трубы 2 с катализатором 3, помещенным внутри труб 2 на поверхности установленных соосно с последними с зазором относительно их заглушенного торца 4 патрубков 5. Это обеспечивает укрепление катализатора 3 в трубе 2 коаксиально и с зазором относительно ее внутренней поверхности. При этом отношение наружного диаметра катализатора 3 к внутреннему диаметру трубы

2 равно 0,84-0,96. Рекуператор содержит дополнительный участок 6 катализатора 3, выполненный в виде кольцевого элемента из Фильтрующего материала, расположенного между заглушенным торцом 4 трубы 2 и основньм катализатором 3, вплотную к пос lpfltB му. Отношение длины участка 6 к длине катализатора 3 составляет 0,1

0 17. Патрубки 5 подключены к распреф °

35 делительному коллектору 7 исходной парогазовой смеси, а трубы 2 — к сборному коллектору 8 продуктов конверсии.

Рекуператор работает следующим образом.

Парогазовая смесь из распределительного коллектора 7 по патрубкам

5 поступает к начальным Фильтрующим 45 участкам 6 катализатора, проходя через которые она частично конвертируется и в виде частично конвертированного газа поступает в основную зону конверсии, образованную кольце.вым каналом между внутренней поверхностью обогреваемой трубы 2 и наружной поверхностью катализатора 3. Реакция паровой конверсии природного газа как на начальном Фильтрующем

55 участке 6, так и на основном катализаторе 3 происходит за счет теплоты продуктов сгорания. Образующийся конвертированный газ отводится в коллектор 8, откуда поступает к потребителю, например в горелки печи.

Частичная конверсия, проходящая на участке 6 при Фильтрации парогазовой смеси, обеспечивает получение в составе конвертированного газа водорода, обладающего углеродподавляющим действием, что благоприятно сказывается при конверсии на катализаторе 3, предотвращая сажеобразование.

Кроме того, наличие участка 6 позволяет решить проблему накопления хемсорбированного углерода, что способствует интенсификации процесса конверсии, что дает возможность повышать нагрузку рекуператора по исходному природному газу.

Область оптимального соотношения длины Фильтрующего участка 6 к длине катализатора 3 находится в интервале

0,10-0,17.

Превышение вышеуказанного верхнего предела более 0,17 приводит к тому, что рекуператор конструктивно приближается к рекуператору с только фильт" рующим катализатором, для которого характерны определенные условия тепло- и массообмена, что сужает область применения в условиях системы термохимической регенерации теплоты отходящих газов.

При соотношении длин менее 0,10 не происходит частичной конверсии парогазовой смеси при указанных нагрузках, т.е. функция фильтрующего участка 6 утрачивается, и парогазовая смесь на этом участке только подогревается, Поэтому наиболее оптимальным соотношением длин является указанный диапазон, Таким образом, применение предлагаемого рекуператора позволяет повысить эффективность конверсии и надежность рекуператора. формула изобретения

Рекуператор для паровой конверсии природного газа по авт. св. N" 1016660, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, он содержит дополнительный участок катализатора, выполненный в виде кольцевого элемента из фильтрующего материала, расположенного между заглушенным торцом трубы и основным катализатором, причем отношение его длины к длине последнего составляет

О,1"0,17 °