Рекуператор для паровой конверсии природного газа

(51) 4 г 23 1, 15/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двторскомм свидетельствм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР й 142669, кл. Р 27 5 17/00, 1961.Авторское свидетельство СССР Мф 1016660. кл, г 28 Т) 21/00, 1983, (54) РЕКУПЕРАТОР ДНЯ ПАРОВОЙ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА(57) Изобретение относится к тепло- обменной технике и может быть применено в использующих конвертированный природный газ (Г) отраслях промышленности, 1(ель - повыаение эййективнос,ЯО 151 21 А 2 2 ти 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. о Кроме того, на участке 6 накапливается хемосорбированный углерод, что интенсифицирует КН. 1 ил.Изобретение относится к теплообменной технике, может быть использовано в отраслях промышленности, использующих конвертированный природ 5ный газ, и является дополнительнымк основному авт, св. 1 ф 1016660,Цель изобретения - повышение эффективности и надежности.На чертеже схематически показанрекуператор, общий вид,Рекуператор для паровой конверсииприродного газа установлен в газоходе 1 и содержит обогреваемые продуктами сгорания реакционные трубы 2 скатализатором 3, помещенным внутритруб 2 на поверхности установленныхсоосно с последними с зазором относительно их заглушенного торца 4 патрубков 5, Это обеспечивает укрепление катализатора 3 в трубе 2 коаксиально и с зазором относительно еевнутренней поверхности. При этом отношение наружного диаметра катализатора 3 к внутреннему диаметру трубы2 равно 0,84-0,96. Рекуператор содержит дополнительный участок 6 катализатора 3, выполненный в виде кольцевого элемента из фильтрующего материала, расположенного между заглушенным торцом 4 трубы 2 и основньмкатализатором 3, вплотную к последнему. Отношение длины участка 6 к длине катализатора 3 составляет 0,10 1. Патрубки 5 подключены к распреу35делительному коллектору 7 исходнойпарогазовой смеси, а трубы 2 - ксборному коллектору 8 продуктов конверсии.Рекуператор работает следующимобразом. Парогазовая смесь из распределительного коллектора 7 по патрубкам 5 поступает к начальным Фильтрующим 45 участкам 6 катализатора, проходя че" рез которые она частично конвертиру" ется 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 фильтрующем55 участке 6, так и на основном катализаторе 3 происходит за счет теплоты продуктов сгорания, Образующийся конвертированный газ отводится в коллектор 8, откуда поступает к потребителю, например в горелки печи,Частичная конверсия, проходящаяна участке 6 при фильтрации парогазовой смеси, обеспечивает получение в составе конвертированного газа водорода, обладающего углеродподавляющим действием, что благоприятно сказывается при конверсии на катализаторе 3, предотвращая сажеобразование. Кроме того, наличие участка 6 позволяет решить проблему накопления хемсорбированного углерода, что способствует интенсификации процесса конверсии, что дает возможность повышатьнагрузку рекуператора по исходномуприродному газу.Область оптимального соотношениядлины фильтрующего участка 6 к длинекатализатора 3 находится в интервале0,10-0,17.Превышение вышеуказанного верхнегопредела более 0,1 приводит к тому, что рекуператор кон труктивно приближается к рекуператору с только фильт" рующим катализатором, для которого характерны определенные условия тепло- и массообмена, что сужает областьприменения в условиях системы термохимической регенерации теплоты отходящих газов,При соотношении длин менее 0,10не происходит частичной конверсиипарогазовой смеси при указанных нагрузках, т.е. функция фильтрующегоучастка 6 утрачивается, и парогазовая смесь на этом участке только подогревается, Поэтому наиболее оптимальным соотношением длин являетсяуказанный диапазон,Таким образом, применение предлагаемого рекуператора позволяет повысить эффективность конверсии и надежность рекуператора.Формула изобретения Рекуператор для паровой конверсии природного газа по авт. св. 1 1016660, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, он содержит дополнительный участок катализатора, выполненный ввиде кольцевого элемента из фильтрующего материала, расположенного между заглушенным торцом трубы и основным катализатором, причем отношение его длины к длине последнего составляет0,1"0,17.