Аппарат для конверсии углеводородов

О П И С А Н И Е 270697

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СоюЗ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11 11.1969 (№ 1303676/23-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.V.1970. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 5Х111.1970

Кл. 12g, 1/01

МПК В 011 9/18

УДК 66,012.46.023(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ю. И, Хавкин, Ю. Х, Локшин и С. А. Богатых

Заявитель

АППАРАТ ДЛЯ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к химическому ма.шиностроению.

Широкое применение для производства технологического газа и водорода получили шахтные реакторы с передачей тепла через стенку. 5

Известен аппарат конверсии метана, состоящий из камеры сгорания с горелками и помещенной в ней реакционной камеры с кататизатором. Но в известной конструкции набл:одается неравномерный обогрев по высоте ре- 10 акционной камеры, что не дает возможности поддерживать во всех точках поверхности onxvмальную температуру, которая поддерживается только в районе действия горелок. На большей части поверхности температура зани- 15 жена, что ведет к увеличению потребной поверхности теплопередачи, увеличению расхода топливного газа и возникновению внутренних напряжений в металле, снижающих . его механическую прочность. 20

Предлагаемый аппарат устраняет эти недочеты, для чего в камере сгорания устанавливают жалюзийный распределитель воздуха, обеспечивающий равномерную и оптимальную температуру стенки реакционной камеры за 25 счет равномерного подвода воздуха к продуктам неполного сгорания топливного газа. Равномерная подача воздуха благодаря наличию жалюзей обусловливает выделение тепла в количестве, необходимом для проведения эн- 30 дотермической реакции равномерно по высоте реактора.

На чертеже изображсн аппарат в продольном разрезе.

Аппарат состсит из футерованной жаропрочным бетоном или жаростойкой плиткой камеры сгора.шя 1, ограниченной тонкостенной оболочкой 2, запслненной теплоизоляционным материалом. Внутри камеры сгорания размещен жалюзийньш распределитель воздуха 3.

В нижней части камеры сгорания установлены концентрические горелки 4, служащие для сгорания топливного газа. По оси аппарата размещена реакционная камера 5, заполненная катализатором. Внизу реакционной камеры установлена распределительная решетка 6, соединенная с трубопроводом 7 и с нагревателем 8, установленным над реакционной камерой. Верхняя часть реакционной камеры оканчивается трубопроводом 9 для выхода конвертированного газа. В нижней части аппарата размещен трубопровод 10 для подвода топливного газа к горелкам.

В верхней части аппарат снабжен штуцером

11 для ввода воздуха в кольцевой канал 12 между футерованной стенкой аппарата и оболочкои 2, а также штуцером 13 для вывода дымовых газов.

Наверху камеры сгорания расположен паровой котел 14, предназначенный для сниже270697

Составитель Г. Карасева

Редактор Л. Новожилова Техред 3. Н. Таранеико Корректор Л. В. Юшина

Заказ 2173/17 Тираа 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 ния температуры отработанных газов и генерации пара.

Аппарат работает следующим образом.

Реакционная смесь, предварительно подогретая в нагревателе 8, через трубопровод 7 поступает на распределительную решетку 6.

Паровая смесь равномерно распределяется по сечению реакционной камеры 5 и поступает в кипящий слой катализатора, где происходит паровая конверсия углеводородов за счет тепла, подводимого дымовыми газами через стенку реакционной камеры.

Конвертированный газ выводят по трубопроводу 9. Топливный газ подают в нижнюю часть камеры сгорания по трубопроводу 10 и ,сжигают в горелках 4, размсщенных по окружности.

Продукты неполного сгорания топливного газа поднимаются вверх, омывают реакционную камеру и взаимодействуют с воздухом, поступающим через жалюзийный распределитель воздуха 3, вследствие чего происходит догорание газов и обеспечивается равномерный нагрев реактора по всей его высоте.

Воздух через штуцер 11 и кольцевой канал

12 поступает к горелкам 4 и в жалюзийный распределитель воздуха 3.

К горелкам воздух подается со значительным недостатком (при коэффициенте избытка

5 воздуха 0,4 — О,б), а остальное количество воздуха поступает в средшою часть камеры сгорания через жалюзийный распределитель, увеличивая d до 1,05 — 1,1 по мере приближения к верхней части камеры сгооания.

10 Распределение воздуха между горелками и жалюзями осуществляется соответствующим выбором (подбором) проходных сечений для воздуха в горелках и жалюзях. Дымовые газы отдают оставшу ося часть тепла паровому кот15 лу 14 и нагревателю 8.

Предмет изобретения

Аппарат для конверсии углеводородов, состоящий из камеры сгорания с горелками и

20 помещенной в нем реакционной камеры с «кипящим» слоем катализатора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерной и оптимальной температуры по высоте стенки реакционной камеры и интенсификации про25 цесса теплообмена, в камере сгорания установлен жалюзийный распределитель воздуха. тэ