Способ конверсии углеводородных газов под давлением и печь для осуществления этого способа Советский патент 1959 года по МПК C01B3/38 B01J8/02 F27B1/00 

В современцых трубчатых реакторах для каталитической конверсии углеводородных газов процесс проводится под невысоким давлением (2-3 атм), ввиду ухудшения устойчивости материала реакторных труб при температуре порядка 900°.

Описываемый способ проведения конверсии углеводородных газов позволяет осуществлять процесс под оптимальным давлением порядка 12 атм и приводит к возможности интенсификации процесса конверсии при снижении удельных энергетических затрат на его осуществление.

Отличительными особенностями описываемого способа конвертирования углеводородных газов под давлением являются: поддержание в огневой части печи давления, равного давлению в реакционных трубах и использование энергии сжатых дымовых газов, отходящих из печи, не только в котлах-утилизаторах, но и в устанавливаемых после них газовых турбинах.

На фиг. 1 показана в качестве примера осуществления описываемого способа принципиальная технологическая схема процесса конверсии природного газа под давлением 12 атм для синтеза аммиака; на фиг. 2 схематически изображена конструкция трубчатой печи для проведения этого процесса конверсии.

Сжатый конвертируемый газ (см. фиг. 1) подвергают подогреву до 360-400°.в теплообменнике 1 за счет тепла, выходящего из системы конвертированного газа и затем подвергают сероочистке в бащнях 2, после которых газ поступает в смеситель 3 для смещения в нужном соотнощении с подаваемым в него водяным паром.

Парогазовая смесь из смесителя 3 поступает в содержащие катализатор реакционные трубы конверсионных печей 4 и далее в щахтный конвертор 5 второй ступени, после которого проходит через теплообменлик / и направляется по назначению.

№ 119174- 2 -

Обогрев реакторных труб в конверсионных печах 4 осуществляют сжиганием л горелках сжатого газа в сжатом воздухе, подаваемом от воздушных компрессоров 6,. Сжатые дымовые газы из огневой части печей .преходят через котел-утилизатор 9, затем через газовые турбины /6 jj котел-утилизатор 12, после которого выбрасываются в атмосферу.

Механическую энергию турбин 10 и 11 используют для работы компрессоров , 7 и 5, а также для выработки электроэнергии в электрогенераторах 13.

Изображенная на фиг. 2 конверсионная печь состоит из стального футерованного корпуса 14, реакторных коаксиально сдвоенных труб 15 (типа «Труба Фильда), подвешенных к крышке 16 корпуса, газовых горелок 17 и стакана 18 из огнезпорного материала для отвода дымовых газов из огневой части печи. Кольцевая полость труб 15 заполнена катализатором.

Предмет изобретения

1.Способ конверсии углеводородных газов под давлением (например, 12 атм) по схеме, включаюш;ей пропессы теплообмена, сероочистки, смешения газов с водяным паром, конверсии в две ступени и утилизации тепла конвертированных газов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и сокращения удельных энергетических затрат, конверсию осуществляют с поддержанием в огневой части печи давления, равного давлению в ее реакционной зоне, а энергию сжатых дымовых газов после печей используют в газовых турбинах.

2.Печь для осуществления способа по п. 1, состоящая из цилиндрического, вертикального, футерованного изнутри корпуса с размещенными по периферии внзтри корпуса реакторньпми трубами в виде труб Фильда с заполнением кольцевой полости труб катализатором и с газовыми горелками для обогрева труб, отличающаяся тем, что корпус печи выполнен для работы печи под давлением, а в осевой части размещен полый стакан из огнеупорного материала, служащий для радиации тепла на поверхности труб и для отвода горячих дымовых газов из верхней части полости корпуса печи.

Комитет по делам изобретений и открытий при Редактор Л. А. Блатова

Информационно-издательский отдел.Подп. к печ. 28.IV-59 г.

Объем 0,34 п. л.Зак. 2895Тираж 820Цена 50 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14. Совете Министров СССР Гр. 44

нОч

..y.V. т ;

II

y

Vr-