Способ нагрева природного газа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 594 С 01 ВЗ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ САНИЕ ИЗОБРЕТ ПЬСТВ АВТОРСКОМУ Цельводитение Бюл. У 17ысоких температ ский, Я.М.Визел6(088.8)У 3617227,блик. 1968. 54 СПОС 57) Изобретениееской технологииользовано в техо хозяйства, гдриродный газ до(71) Институт вАН СССР(56) Патент СШАкл. 23-288, опу РЕВА ПРИРОДНОГО ГАЗА относится к химии может быть исотраслях народно- требуется нагреть температуры 1200 К. изобретения - повышение произ=ельности процесса и предотвращ выделения свободного углеродав реакционной зоне. Сущность изобретения состоит в том, что в способе получения высокотемпературногоприродного газа путем нагрева до температуры 1200 К в металлической трубе, заполненной инертной насадкой,в качестве насадки используют оксидциркония, а нагрев осуществляют прискорости газа 4-8 м/с в течение1-2 с, Данный способ позволяет повысить производительность процесса засчет повышения объемной скорости с460 - по прототипу до 2500 ч иполучить газ без содержания свободногоуглерода,08548 2 эа счет высокой турбулиэации.Времяконтакта газа с обогревающей поверхностью (1-2 с) зависит от отношениядиаметра трубы и размера гранулы,т.е. меньшему отношению соответствует меньшее и большему - большее.Поскольку в меньшем отношении степеньконтакта газа со стенкой вьпне, чемв большем, поэтому метан должен разлагаться быстрее и остается меньше времени на нагрев, Отношение длинытрубы нагревателя и ее диаметра.(30"70) прежде всего зависит от количества (расхода) нагреваемого приличество нагреваемого газа позволяет сооружение труб длиной более 10 м (отношение 70) с созданием высоких скоростей (до 8 м/с) и организации съема повышенного теплового потока (до 200 кВт/м ). Малый расход позвоаляет 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 формула и з обретения 35 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.БухароваТехред В.Кадар Корректор А.Обручар Редактор М.Бланар Заказ 1673/17Тираж 456 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035; Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ВПроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1 13Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где требуется природный газ до температуры 1200 К.Цель изобретения - повьппение про" Йзводительности 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 диамет. ром О, 15 м, заполненных гранулами насадки из ЕгОп, 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 Р = 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 и =120 кВт/м . Нагретый метан не содержит сажи.Предлагаемое, техническое решение по сравнению с известным позволяет нагревать природный гаэ цо 1200 К с высокой производительностью (объемная скорость 2000-2500 ч ) и без выделения углерода. 15 родного газа (более 4 кг/с - большой расход, менее - малый). Большое коСпособ нагрева природного газа до 1200 К в металлической трубе, эа" полненной инертной насадкой, о т л ич а ю .щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процес" са и предотвращения выделения свободного углерода в реакционной зоне, в качестве насадки используют оксид циркония, а нагрев осуществляют при скорости газа 4-8 м/с в течение 1-2 с.