Способ получения технического углерода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 13 3 ц 4 С 09 С Е ИЗОБРЕТВИДЕТЕЛЬСТВУ САН К ВТ м ектротех- структув низко- Наука Прои 970,сажи. ТЕХНИЧЕСКОГОится к технолокого углерода ПОЛУЧЕН 54) СПОСОБ И ГЛЕРОДА57) Изобретение отн ии получения технич.В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт высоких те перАН СССР(56) Туманов Ю.Н.Проблемы злнологии в связи с изменениеры энергетики: В кн, Синтезтемпературной плазме, - М,:1980, с, 180-214.Зуев Михайлов Вводство - М.: Химис, 187-190из природного газа в регенеративном газонагревателе, Изобретением является способ получения технического углерода из природного газа в регенеративном газонагревателе с теплоаккумулирующей насадкой, сущность которого в том, что природный гаэ подают в.Ф наднасадочный объем гаэонагредателя и и пиролиз осуществляют при смеаиваййй газа с выходящим из насадка нагреив азотом до температуры, достаточной для разложения газа. При этом нагретый азот подают в количестве 27,5- 50 г/гс газа, а природный газ вводят на основе метана подогретым до 300- 400 С. Насадку в верхней части разог"ревают до 1600-1650 С. Выходящий из насадки горячий азот рециркулируег через рекуперативный теплообменник и подают в нижнюю часть насадки с температурой 600-800 С. 4 з.п. фзлы, .1 табл, 139937Изобретение относится к производспву технического углерода, а именнок процессам получения его из природного газа в регенеративном газонаг 5ревателе, и может быть использованодля получения сажи,Цель изобретения - повьппение выхода технического углерода из природного газа. 1 ОСущность изобретения состоит втом, что природный гаэ подают в над"насадочный объем регенеративного газонагревателя с теплоаккумулирующейнасадкой и пиролиз газа осуществляют 15при смешивании его с выходящим изнасадки нагретым азотом до температуры, досрочной для разложения газа,При этом нагретый азот подают вколичестве 30-50 г/г с газа, а природный гаэ вводят на основе метана,подогретого до 300-400 С. Насадку вверхней части разогревают до 16001650 С, а выходящий из насадочногообъема горячий азот рециркулируютчерез рекуперативный теплообменники подают в нижнюю часть насадки стемпературой 600-800 С.Способ по изобретению осуществляется в,высокотемпературном регенеративном газонагревателе, изображенном на чертеже.Аппарат включает обмурованный корпус 1, камеру 2 сгорания для разогрева насадки 3. Продукты сгорания выб-. 35расываются через патрубок отводапродуктов 4 сгорания, который одновременно служит для подачи нагреваемого нейтрального газа (азота),Продукты пиролиза выходят из газонагревателя через патрубок вывода нагреваемого газа, расположенный в верхнейчасти аппарата 5. Над насадкой равномерно по окружности помещены пат"рубки подачи природного газа на пиролиэ 6. Насадка газонагревателярасположена на гаэораспределительнойрешетке 7, через которую в насадкупоступает нейтральный газ при нагреве, и проходят продукты сгорания 50при разогреве аппарата.Процесс осуществляется следующимобразом.В режиме разогрева продукты сгорания поступают из камеры сгорания врегенератнвный газонагреватель и,проходя через насадку сверху вниз,разогревают ее до требуемого температурного распределения, В следующий период через патрубок подачи нагреваемого газа подается азот в количестве 30-50 г/г.с газа, которыйпроходя через насадку снизу вверхнагревается за счет аккумулированнбго в ней в период разогрева тепла.Разогрев верхних слоев насадки осуществляется до 1600-1650 С,Это позволяет обеспечить температуру нагреваемого азота порядка1570-1620 С. В нагретый азот подается углеводородное сырье - природный гаэ, предварительно подогретыйодо 300-400 С. Ввод природного газав реакционный объем осуществляетсячерез патрубки, расположенные в насадочном пространстве, Смешиваясь снагретым азотом, природный газ нагревается до температуры порядкаР1550 С,это позволяет осуществить полное разложение метана на углерод и водород. Предложенный способ и конструкциярегенеративного газонагревателя позво-.ляет осуществить реакцию термическогоразложения метана гомогенным образом,.обеспечив при этом практически моментальный нагрев подаваемого на реакциюприродного газа до высоких температур.Значительный расход азота компенсируется возвратом азота в процессепутем рециркуляции выходящего из наднасадочного объема горячего азота черезрекуперативный теплообменник с подачей его в нижнюю часть насадки с температурой 600-800 С.В таблице представлены данныепо выходу сажи из природного газапри пиролизе его по изобретению.Ф о р м у л а .и з о б р е т е н и я1. Способ получения техническогоуглерода из природного газа в регенеративном гаэонагревателе с теплоаккумулирующей насадкой, включающийразогрев насадки продуктами сгораниятоплива, проходящими через насадкусверху вниз, подачу и термопиролизгаза с помощью тепла насадки, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения выхода продукта, природный газ подают в наднасадочныйобъем газонагревателя, через нагретуюнасадку снизу вверх пропускают азоти термопиролиэ осуществляют при смешивании газа с выходящим из насадкинагретым азотом до темперературы,достаточной для разложения газа.2, Способ по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что природный газРасходсажи,3 Собраносажи посРасход Расход Продолжи- природного азота, тельность газа, г/с г/с опыта, мин Температура смеси Н 1+ С на выходе, С ле опыта,г.36,0 1,03 705 1315 68,0 533 41,0 0,92 1300 79,0 520 42,0 1305 0,93 79,0 685 1305 50,0 1,01 Содержание метана в природном газе 957, содержание кислородав азоте 0,2-0,4 Х,ВНИИПИ Заказ 2640/27 Тираж 646 Подписно зв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1.39931 подают на основе метана подогретым до 300-400 ОС.3, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нагретый азот5 подают на смешивание в количестве 30-50 г/(г с 5, газа,4. Способ по пп 1 и 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что выходящий из наднасадочного объема горячий 10 74азот рециркулируют через рекуперативный теплообменник и подают внижнюю часть насадки с температурой600-800 С,Ь 5. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что насадку в верхней части разогревают до 1600- 1650 С.