Способ нагрева природного газа

Способ нагрева природного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в тех отраслях народно|Го хозяйства, где требуется нагреть природный газ до температуры 1200 К. Цель изобретения - повьппение производительности процесса и предотвращение выделения свободного углерода в реакционной зоне. Сущность изобретения состоит в том, что в способе получения высокотемпературного природного газа путем нагрева до температуры 1200 К в металлической трубе , заполненной инертной насадкой, в качестве насадки используют оксид циркония, а нагрев осуществляют при скорости газа 4-8 м/с в течение 1-2 с. Данный способ позволяет повысить производительность процесса за счет повышения объемной скорости с 460 - по прототипу до 2500 ч и получить газ без содержания свободного углерода. SS (Л 00 ел «pii ОС

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) ИИ (594С 01 В 3.38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3975037/23-26 (22) 01. 11. 85 (46) 07.05.87. Бюл. У 17 (71) Институт высоких температур

АН СССР (72) И.Л.Мостинский, Я.M.Визель и В.С.Игумнов (53) 661.961.316(088.8) (56) Патент США У 3617227, кл. 23-288, опублик. 1968. (54) СПОСОБ НАГРЕВА ПРИРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в тех отраслях народно1го хозяйства, где требуется нагреть природный газ до температуры 1200 К.

Цель изобретения — повышение произ= водительности процесса и предотвращение выделения свободного углерода в реакционной зоне. Сущность изобретения состоит в том, что в способе получения высокотемпературного природного газа путем нагрева до температуры 1200 К в металлической трубе, заполненной инертной насадкой, в качестве насадки используют оксид циркония, а нагрев осуществляют при скорости газа 4-8 м/с в течение

1-2 с. Данный способ позволяет повысить производительность процесса за счет повышения объемной скорости с

460 — по прототипу до 2500 ч и получить газ без содержания свободного углерода.

08548 2 эа счет высокой турбулиэации.Время контакта газа с обогревающей поверхностью (1-2 с) зависит от отношения диаметра трубы и размера гранулы, т.е. меньшему отношению соответствует меньшее и большему — большее.Поскольку в меньшем отношении степень контакта газа со стенкой вьпне, чем в большем, поэтому метан должен разлагаться быстрее и остается меньше

10 времени на нагрев. Отношение длины трубы нагревателя и ее диаметра. ! (30-70) прежде всего зависит от количества (расхода} нагреваемого приличество нагреваемого газа позволяет сооружение труб длиной более 10 q (отношение 70) с созданием высоких скоростей (до 8 м/с} и организации съема повышенного теплового потока (до 200 кВт/м ). Малый расход позво2. ляет при малом отношении длины трубы и диаметра (30) и низкой скорости (до 4 м/с) создать компактный аппарат с большой объемной скоростью.

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность процесса эа счет повьппения объемной скорости с 460 — по известному способу до

2500 ч

2S

ЗО формула изобретения

Скорость в верхнем своем пределе (8 м/с) ограничена высоким гидравлическим сопротивлением, которое может потребовать слишком большого давления на входе в трубу нагревателя. Нижний предел скорости (4 м/с) ограничен возможностью организации съема необходимого теплового потока

Составитель Н.Бухарова

Техред В.Кадар Корректор А.Обручар

Редактор М.Бланар

Заказ 1673/17 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 13

Изобретение относится к химической технологии и может быть исполь-. зовано в тех отраслях народного хозяйства, где требуется природный газ до температуры 1200 К.

Цель изобретения †. повьппение производительности процесса и предотвращение выделения свободного углерода в реакционной зоне.

П р и м.е р. Для нагрева природного газа расходом 3 кг/с с 300 до

1200 К имеют трубчатую конструкцию (трубчатую печь), состоящую нэ 16 труб. длиной 10 м и внутренним диаметром О, 15 м, заполненных гранулами насадки из Zr0, диаметром 0,025 м (насадка выполнена в виде шариков).

При этом выполняются заявленные соотношения: отношение длины трубы к ее диаметру 60,6 и отношение диаметра трубы к размеру гранулы 6. Линейная (средняя) скорость газа в каждой трубе 7 м/с и время пребывания газа н нагревателе 1,7 с. Перепад давления на нагревателе P = 0,5 МПа (от

0,7 МПа на входе до 0,2 МПа на выходе). Коэффициент теплопередачи К =

120 Вт/м К, температура нагретого газа 1200 К, тепловой поток q = . 120 кВт/м . Нагретый метан не соХ держит сажи.

Предлагаемое, техническое решение по сравнению с известным позволяет нагревать природный ras цо 1200 К с высокой производительностью (объемная скорость 2000-2500 ч ) и без выделения углерода.

1э родного газа (более 4 кг/с — большой расход, менее — малый). Большое коСпособ нагрева природного газа до 1200 К в металлической трубе, заполненной инертной насадкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процес" са и предотвращения выделения свободного углерода в реакционной зоне, в качестве насадки используют оксид цнркония, а нагрев осуществляют при скорости газа 4-8 м/с в течение

1-2 с.