Печь каталитической конверсии углеводородов Советский патент 1988 года по МПК B01J8/06 

(21)3755310/23-26

(22)19.06.84

(46) 07.04.88. Бюл. № 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) В.Ф.Горлов, М.А.Харичко, А.Д.Петров, С.А.Смуров, И.Е.Кляус и Н.В.Бурмистрова

(53)66.023 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 485139, кл. С 10 G 9/14, 1972.

(54)(57) 1. ПЕЧЬ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ, включающая топочную камеру с вертикально расположенными в ней реакционными трубами, присоединенными порядно к коллекторам конвертированного газа, размещенными под подом камеры, каждый из которых включает корпус с внутренней футеровкой, снабженный входными и выходными патрубками для конвертированного газа и охлаждающего агента, пучок Y-образных трубок, закрепленных

в трубной доске, и промежуточные трубные решетки, о тличающа-

я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости за счет повышения эффективности теплоотдачи от конвертированного газа к охлаждающему агенту, коллектор дополнительно снабжен центральным газосборником, выполненным в виде перфорированной трубы,один конец которой прикреплен к трубной доске, другой - свободный, а пучок Y-образных трубок размещен в кольцевом пространстве, образованном футеровкой коллектора и газосборником.

2.Печь ПОП.1, отличающаяся тем, что пучок Y-образных трубок выполнен по крайней мере в два ряда и снабжен размещенными между рядами разделительными перфорированными концентрически установленными перегородками.

3.Печь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что коллектор дополнительно снабжен газонепроницаемыми поперечными перегородками, размещенными в кольцевом пространстве между разделительными перегородками коллектора.

§

W

Ля/

Изобретение относится к химической и нефтехимической промьштенности и может быть использовано в производ- стве водородосодержащего газа из уг-- леводородного сырья, например, для получения водорода, метанола, аммиа- ка,

Цель изобретения - снижение не таЛлоемкости за счет повышения зф- фективности теплоотдачи от конверти- рованного газа к охлаждающему агенту.

На фиг.1 схематически показана предлагаемая печь, поперечный раз- рез; на фиг.2 - коллектор, продольный разрез; на фиг.З - то же, с одним ря дом труГ5ок; на фиг.4 то же, с дву мя рядами трубок, разделенных перфо рированной концентрической перегород-- кой; на фиг.З - то же, с продольными газонепроницаемыми перегородками; на фиг.6 - то же, для двух рядов реакционных труб.

Печь каталитической конверсии уг леводородов (фиг.1) включает топочную камеру 1, вертикально расположенные в ней реакционные трубы 2, заполненные катализатором, верхние коллекторы 3 для подвода парогазовой смеси, коллекторы А для отвода и охлаждения конвертированного газа, расположенные под подом 5 топочной камеры, сво- довые горелки 6, туннели 7 для вывода продуктов сгорания, размещенные

между рядами труб. Коллектор. 4 соеди-35 щего агента осуществляется через пат- нен с реакционными трубами 2 че;рез входные патрубки 8 и состоит из корпуса 9 с внутренней жаростойкой футеровкой 10, входного 11 и выходных 12, 13 патрубков, пучка Y-образкых 40 трубок 14, закрепленньпс в трубной доске 15, центрального газосборника 16, выполненного в виде трубы с отверстиями 17, проходящей через трубрубок 11, а вывод через патрубок 12), охляяадается до температуры, исключающей протекание вторичных реак-. ций.

Охлажденньш конвертированный газ через отверстия 17, площадь сечения которых обеспечивает равномерность сбора газа, поступает в газосборник 16, а оттуда через патрубок 13 вывоные промежуточные 18 и торцовую дится из коллектора.

непроницаемую 19 решетки, выполненные кольцевыми, один конец которой заглушен трубной доской 15, а другой- для выхода охлажденного конвертированного газа - свободен. Пучок Y-об разных трубок 14, расположен в кольцевом пространстве, образованном футеровкой 10 и центральным газосбор-

НИКОМ 16.

В кольцевом пространстве коллекто-гс вое пространство, образованное футеровкой 10 и перегородкой 20, затем через отверстия 21 поступает в кольцевое пространство, образованное перегородкой 20 и газосборником 16. Охра 4 (фиг.4) Y-образные трубки 14 расположены в два ряда и разделены концентрической разделительной пере- городкой 20 с отверстиями 21, обра0

зующими кольцевые пространства с футеровкой 10 и газосборником 16.

Коллектор 4 фиг.5 имеет газонепроницаемые перегородки 22, установленные внутри и вдоль кольцевых пространств, образованных концентрической перегородкой 20 с футеровкой 10 и газосборником 16.

К коллектору 4 (фиг,6) подсоединены два ряда реакционных труб 2. Газосборник 16 и концентрическая перегородка 20 снабжены дополнительным количеством отверстий 21 и 17.

: Печь работает следующим образом.

Парогазовая смесь поступает через верхние коллекторы 3 в реакционные трубы 2, где, проходя сверху вниз через слой катализатора, получает тепло, необходимое для процесса конверсии с целью получения конвертирован- ного газа заданного качества. Тепло, необходимое для процесса конверсии, выделяется при сжигании топлива в сводовых горелках 6, а также при о.х- лаждении продуктов сгорания, выводимых из топочной камеры через туннели 7. Конвертированный газ через патрубки 8 поступает в кольцевое сечение 0 коллекторов 4, образованное внутренней футеровкой 10 и газосборником 16, где, соприкасаясь с поверхностью пучка У-образньгх трубок 14, заполненных охлаждающим агентом (подвод охлаждаю-

0

5

щего агента осуществляется через пат-

рубок 11, а вывод через патрубок 12), охляяадается до температуры, исключающей протекание вторичных реак-. ций.

Охлажденньш конвертированный газ через отверстия 17, площадь сечения которых обеспечивает равномерность сбора газа, поступает в газосборник 16, а оттуда через патрубок 13 выво0

Для размещения в коллекторе большей поверхности теплообмена, необходимой для охлаждения конвертированного газа до заданной температуры, в кольцевом пространстве коллектора располагается по крайней мере два ряда Y-образных трубок 14, разделенных перегородкой 20. Конвертированный газ через патрубки 8,поступает в кольцелажденный конвертированньш газ через отверстия 17 поступает в газосбор1тк 16, а оттуда через патрубок 13 выво дится из коллектора.

При размещении в коллекторе 4 прО дольных газонепроницаемых перегоро-- док 22 конвертированный газ поступа- ет через патрубки 8, проходит через кольцевые пространства, образованные футеровкой 10, перегородкой 20 с от- верстиями 21, газосборником 16, про- дольными перегородками 22, охлаждает ся и через отверстие 17 выводится в газосборник 16.

При такой конструкции коллектора конвертированный газ направляется в кольцевом пространстве в один поток, что позволяет увеличить скорость га за и, следовательно, эффективность. теплопередачи.

12

/

/

I ТУХХМ rLXVXT / / 1УХЧ| IIXV4 / ГТ

jg

ь

7 / 7

У У Ц У

jg

А /У /V KiU Д лл

/ / у / .. / I . . .. / J.- п ГТ7 rj 14/ 7 г-рт

И

к

И

/ y j /L/ A/ j j AyA y yL/lj y

к

/7

В случае присоединения к коллектору 4 по крайней мере двух рядов реакционных труб 2 (фиг.6) наиболее оптимальным техническим решением, обеспечивающим большую теплообменную поверхность и высокую эффективность теплопередачи, является размещение Y-образных трубок 14 в кольцевом пространстве в два и более рядов.

При этом конвертированный газ через патрубки 8 поступает в полуколь- цевое пространство, образованное футеровкой 10, перегородкой 20 и перегородками 22, затем поступает через отверстия 21 в полукольцевое пространство, образованное перегородкой 20, газосборником 16 и перегородкой 22 и отводится через отверстия 17 в газосборник 16.

/

/ / 1УХЧ| IIXV4 / ГТ

jg

ь

7 / 7 /

У У Ц У У Й

KiU Д лл

.. / I . . .. rj 14/

И

AyA y yL/lj y ХХ

к

W Фиг. 2

19

ФигА

20

-22

22

16

Фиг

17

Фиг.6