Рекуператор для паровой конверсии природного газа Советский патент 1989 года по МПК F23L15/04 

1 (61) 1016660

(21)Ц3 2113/2 -Об

(22)11.12.87

(Ц6) 30.10.89. Бюл. М« kG

(71)Научно-произволственное объединение Техэнергохимпром

(72)И.И.Перелетов и А.В.Самохин (53) 66..882 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР f , кл. F 27 D 17/00, 19б1.

Авторское свидетельство СССР № 1016660. кл. F 28 D 21/00, 1983. (5, 4) РЕКУПЕРАТОР ДЛЯ ПАРОВОЙ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

(57)Изобретение относится к тепло- обменной технике и может быть применено в использую1чих 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, обла- даю1цего углеродподавляющим действием, что благоприятно сказывается при КИ на К 3, предотвра1чая сажеобразование. Кроме того, на участке 6 накапливается хемосорбированный углерод, что интенсифицирует КН. 1 ил.

2 $

(О

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.

гО ,

y/y/y/TZ.

//// 7т.

КЗ

ъ

/,/

KU

ъ

Ki,

t

//.fym

//M /MWAW////.

/ /V/IWИзобретение относится к теплооб- менной технике, может быть использовано в отраслях промышленности, использующих конвертированный природный газ, и является дополнительным к основному авт. св. N 1П16660.

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, помесценным внутри труб 2 на поверхности установленных соосно с последними с зазором относительно их заглушенного торца патрубков 5. Это обеспечивает укрепление катализатора 3 в трубе 2 коакси- ально и с зазором относительно ее внутренней поверхности. При этом отношение наружного диаметра катализатора 3 к внутреннему диаметру трубы 2 равно 0,8А-0,9б. Рекуператор содержит дополнительный участок 6 катализатора 3, выполненный в виде кольцевого элемента из фильтрующего материала, расположенного между заглушенным торцом 4 трубы 2 и основным катализатором 3, вплотную к послелне му. Отношение длины участка 6 к длине катализатора 3 составляет 0,1 - 0,17. Патрубки 5 подключены к распределительному коллектору 7 исходной парогазовой смеси, а трубы 2 - к сборному коллектору 8 продуктов конверсии.

Рекуператор работает следующим образон.

Парогазовая смесь из распределительного коллектора 7 по патрубкам 5 поступает к начальным фильтрующим участкам 6 катализатора, проходя через которые она частично конвертируется и в виде частично конвертированного газа поступает в основную зону конверсии, образованную кольцевым каналом между внутренней поверхностью обогреваемой трубы 2 и наружной поверхностью катализатора 3. Реакция паровой конверсии природного газа как на начальном фильтрующем участке 6, так и на основном катализаторе 3 происходит за счет теплоты продуктов сгорания. Образующийся конвертированный газ отводится в коллек0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тор о, 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 углеродподавляю- щим действием, что благоприятно сказывается при конверсии на катализаторе 3, предотвращая сажеобразование. Кроме того, наличие участка 6 позволяет решить проблему накопления хем- сорбированного 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 вьчшеуказанного верхнего предела более 0,17 прииодит к тому, что рекуператор конструктивно приближается к рекуператору с только фильтрующим 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. W 1 016660, 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 основнь1м катализатором, причем отношение его длины к длине последнего составляет 0,1-0,17.