Способ получения перегретого пара и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК F22B1/18 

последний по ходу синтез-газа реактором, снабжена газоводяным теш1Ооб1«нг НИКОМ, включенным в водоподводящий трубопровод.

5 Устройство по пп.2,3 и 4, о т - личающееся тем, что оно дополнительно содержит газо-газовый теплообменник, включенный в магистраль греющей стороной после последнего по ходу синтез-газа реактора и параллельно газоводяному теплообменИзобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения перегретого пара при метани- зации синтез-газа.

Целью изобретения является снижение затрат на получение перегретого пара при метанизации синтез-газа за счет .обеспечения эксплуатации устройства без компрессоров для рециркуляции газа в магистрали, без подачи тепла извне для предварительного нагрева воды и синтез-газа и без подачи пара в синтез-газ.

На фиг.1 схематически изображено устройство для получения перегретого пара; на фиг.2 - таблица с составами синтез-газа на отдельных участках магистрали.

Устройство для получения перегретого пара при метанизации .cйитeз газа, включакицего СО, GOj и Hj, содержит магистраль 1, в которой пос ледовательно по ходу синтез-газа установлены реактор 2 с встроенным .испарителем 3 охлажданицей воды, адиабатный реактор 4, пароперегреватель 5 и реактор 6 с встроенной теплообменной поверхностью 7 Для охлаждакицей воды. Реакторы 2, 4 и 6 заполнены катализатором 8, Реактор 2 с встроенным испарителем 3 имеет байпасный газохбд 9 с арматурой 10. Тёплообменная поверхность 7 последнего по ходу синтез- газа реактора 6 подключена на входе к подводящему трубопроводу 11 и на выходе соединена с входом испа-

12331

нику, а нагр еваемой - перед первым по ходу синтез-газа реактором.

6. Устройство по ПП.2 - 5, о т - личающееся тем, что оно дополнительно содержит второй газогазовый теплообменник, включенный в магистраль греющей стороной меязду первым газо-газовым теплообменником и первым по ходу синтез-газа реактором, а Нагреваемой - между пароперегревателем и последним по ходу синтез-газа реактором.

рителя 3 посредством перепускного трубопровода 12.

В перепускной трубопровод 12 включен паровой барабан 13, соединенный с выходом испарителя 3 и входом пароперегревателя 5, а магистраль 1 на участке, расположенном за последним по ходу синтез-газа реактором 6, снабжена газоводяным тегшообменником 14, включенным в водоподводящий трубопровод 11. В магистраль 1 греющей стороной после последнего по ходу синтез-газа реактора 6 и параллельно газоводяному теплообменнику 14 вкпючен газо-газовый теплообменник 15, который нагреваемой стороной включен в магистраль 1 перед первым по ходу синтез-газа реактором 2.

Устройство для получения перегретого пара содержит второй газо-га- зовый теплообменник 16, включенный в магистраль 1 греющей стороной между первым газо-газовым теплообменником 15 и первым по ходу синтез-газа реактором 2, а нагреваемой стороной - между пароперегревателем 5 и последним по ходу синтез-газа реактором 6.

На водоподводящем трубопроводе 11 установлен насос 17, а на участке перепускного трубопровода 12, расположенном между барабаном 13 и испарителем 3, - насос 18. В участок магистрали 1, расположенный между газо-газовым теплообменником 16 и реактором 2, включен газоочиститель 19, заполненный оксидом цинка.

Способ осуществляется следующим образом.

По магистрали 1 пропускают синтез газ, состав которого по мере последовательного прохождения его по отдельным участкам этой магистрали I и взаимодействия с катализатором 8 реакторов 2, 4 и 6 меняется так, как это показано .на фиг.2, где q - исходный состав газа; S - состав газа после реактора 2 и йеред байпас- ным газоходом 9; Ь - состав газа пос -ле газохода 9 и перед адиабатным реактором 4; - состав газа после адиабатного реактора 4 и перед реактором 6; 3 - состав газа после реактора 6 и перед теплообменника- ми 14 и 15; в - конечный состав газа.

Синтез-газ входят в устройство с темпер)Е1турой 10° С при давлении 41 бар. В газо-газовом теплообменнике 15 газ нагревается до 230°С, а в газо-газовом теплообменнике 16 - до . С температурой ЗАО С синтез-газ пропускают через газоочиститель 19 для его обессеривания.После газоочистителя 19 синтез-газ разделяется на два потока, необходимое соотношение расходов которых устанавливается арматурой 10. Один поток газа с температурой 330°С при дав- . лении 40 бар пропускают через реактор 2, где он охлаждается, отдавая тепло испарителю 3, а другой поток

газа проходит по байпасному газоходу 9 и затем перемешивается с потоком газа, про шедшим реактор 2. Перед адиабатным реактором 4 газ имеет retf

пературу 325 С и давление 39 бар, а после реактора 4, где он- нагревается в результате контакта с катализатором 8, - температуру 675 с и давление 38,5 бар. После адиабатного реактора 4 газ пропускают через пароперегреватель 5 и газо-газо- вый теплообменник 16, где он охлаждается до 300 С . при давлении 37,5 бар, и затем направляется в реактор 6,

где отдает тепло поверхности 7 теплообменника. После реактора 6 газ проходит теплообменники 14 и 15, где охлаждается до конечной температуры.

Исходная нагреваемая вода, которую подают в магистраль 1, имеет температуру 50 с и давление 3 бар. После насоса 17 давление воды повышается до ПО бар, а после газоводя-

ного теплообменника 14 вода приобретает температуру . В поверхности 7 теплообмена реактора 6 подогревается до температуры насьоцения, равной 318 С. Далее нагреваемую во

ду подают в барабан 13, из которого при помощи насоса 18 воду подают в испаритель 3 реактора 2. В испарителе 3 вода превращается в насыцен- ный пар, который через барабан 13 подают в пароперегреватель 5, где пар перегревают до заданной температуры.

(рие.1

1. Способ получения перегретого пара путем теплообмена с катали- течески метанизирующимся синтез-газом, включающим СО, COj и Hj, часть потока которого пропускают через реактор с встроенным испарителем воды и затем перемешивают с остальной частью синтез-газа, полученную смесь последовательно пропускают через адиабатный реактор, пароперег - реватель и реактор с встроенной теплообменной поверхностью, в которую подают питательную воду, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат, воду в теплообмен- ной поверхности подогревают до температуры насыщения и затем подают в испаритель. 2. Устройство для получения перегретого пара при метанизации синтез- газа, включающего СО, СО и Н, со- держ.ащее магистраль, в которой последовательно по ходу синтез-газа установлены реактор с встроенным испарителем охлаждающей воды, адиабатный реактор, пароперегреватель и реактор с встроенной теплообменной поверхностью для охлаждакядей воды, причем все реакторы заполнены катализатором, реактор с встроенным испарителем имеет байпасный газоход, а теплообменная поверхность последнего по ходу синтез-газа реактора подключена на входе к водопроводя- щему трубопроводу, отличающееся тем, что, с целью снижения затрат, теплообменная поверхность на выходе соединена с входом испарителя посредством перепускного трубопровода. 3. Устройство по п.2, о т л и - чающееся тем, что оно дополнительно содержит паровой барабан, включенный в перепускной трубопровод и дополнительно соединенный с ,йыхо- дом испарителя и входом пароперегревателя. 4. Устройство по пп. 2 и 3, о т - л и чающееся тем, что магистраль на участке, расположенном за U N9 ГО со

Фиг. 2

Сойтавитель Л.Андреев Редактор И.Рыбченко ТехредМ.Гергель

Заказ 653/62 Тираж 399Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ГШП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор А.Обручар