Способ паровой конверсии углеводородов

(я)5 С 01 объедине- ХИ съезда РСИИ У мическои и сти. Цель - увеличение га ТР ЬГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ПАРОВОЙ КОНВЕЛЕВОДОРОДОВ(57) Изобретение относится к хинефтехимической промышленноснижение вредных выбросов и Изобретение относится к химической промышленности и нефтехимической и может быть использовано в производстве аммиака, метанола и высших спиртов.Цель изобретения - снижение вредных выбросов и увеличение срока службы реакционных труб и катализатора.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу каскадное сжигание топлива с танковыми и продувочными газами, содержащими аммиак, осуществляют,при коэффициенте избытка воздуха а= 0,65-0,98 на потолочных горелках при закрытых регистрах вторичного воздуха, затем одновременной работой туннельных горелок и горелок на пароперегреве, способом сохранения и равномерного распределения тепла в радиантной части печи йо всей высоте реакционных труб, снижением срока службы реакционных труб и катализатора, Способ паровой каталитической конверсии углеводородов осуществляют в реакционных трубах трубчатой печи за счет обогрева их дымовыми газами от сжигания топлива в потолочных горелках и последующего каскадного сжигания топлива в туннельных горелках. Сжигание топлива в потолочных горелках ведут при коэффициенте избытка воздуха а = 0,65 - 0,98. По сравнению со способом-прототипом срок службы реакционных труб увеличивается в 1,25 раза, катализатора в 1.5 раза, а содержание окислов азота в дымовых газах сокращается - в 6 раз, 1 табл,содержания вредных выбросов в.атмосферу - окислов азота, повышением активности катализатора по высоте реакционных труб, равномерным нагревом реакционных труб и снижением температуры реакционной смеси до 720-769 С.П р и м е р 1. Смесь углеводородногоза и водяного пара подают в реакционные убы, заполненные катализатором. На катализаторе при 740 ОС имеет место эндотермический процесс паровой конверсии углеводородов. Подвод тепла для эндотермической реакции осуществляется в резуль-. тате сжигания нагретого природного газа с воздухом в горелках до рабочей температуры металла реакционных труб 890 С,. При нагрузкетрубчатой печи(100 ф 4 нагрузка по технологическому газу 40 тыс нм /ч по3 пару 120 т/ч, расход топлива 20 тыс им /ч)сжигание топлива в радиальной части печи и последующее каскадное сжигание топлива в туннелях и конвекционной части печи и блоке теплообменной аппаратуры для нагрева и подготовки сырья к высокотемпературным реакциям ведут с коэффициентом избытка воздуха а= 0,82, при этом сжигании в дымовых газах вредные выбзоосы в атмосферу составляют 80 - 120 мг/м окислов азота. Это обуславливает равномерное распределение тепла по высоте реакционных труб, паровая конверсия углеводородов идет до остаточного содержания метана 9- 11 об., срок службы катализатора 6 лет, срок службы реакционных труб 112000 ч,П р и м е р 2, Смесь углеводородного газа и водяного пара подают в реакционные трубы, заполненные катализатором. На катализаторе при 769 С имеет место эндотермический процесс паровой конверсии углеводородом. Подвод тепла для эндотермической реакции осуществляют в результате снижения нагретого природного газа с воздухом в горелках до рабочей температуры металла реакционных труб, равной 890" С.При пуске и до полной нагрузки трубчатой печи (100%) нагрузка по технологическому газу 40 тыс нм /ч, по пару 120 т/ч, расхода топлива 21 тыс нм /ч) сжиганиезтоплива в радиантной части печи и последующее каскадное сжигание топлива в туннелях и конвекционной части печи и блоке теплообменной аппаратуры для нагрева и подготовки сырья к высокотемпературным реакциям ведут с коэффициентом избытка воздуха а = 0,98, дополнительно прикрыва. ют регистры вторичного воздуха потолочных горелок печи, при этом сжигании вредные выбросы в атмосферу в дымовых газах составляют 80-120 мг/м окислов азозта, Это обуславливает равномерное распределение тепла по высоте реакционных труб, паровая конверсия углеводородов идет до остаточного содержания метана 9-11 об. , срок службы катализатора 6 лет, срок службы реакционных труб 112000 ч. П р и и е р 3. Смесь углеводородного газа и водяногО пара подают в реакционные трубы, заполненные катализатором. На катализаторе при 720 С имеет место эндотермический процесс паровой конверсии углеводородов. Подвод тепла для эндотермической реакции осуществляют в. результате сжигания нагретого природного газа с воздухом в горелках до рабочей температуры металла реакционных труб, равной 890 С. При полной нагрузке трубчатой печи(100% нагзоузка по технологическому газу 40 тыс нм /ч. по пару 120 т/ч, расход топлива 20 тыс нм /ч) сжигание топлива в раз5 диантной части печи и последующеесжигание топлива в туннелях и конвенционной части печи и блоке теплообменной аппаратуры для нагрева и подготовки сырья к высокотемпературным реакциям ведут с 10 коэффициентом избытка воздуха а =, 0,65,дополнительно прикрывают регистры вторичного воздуха потолочных горелок, при этом сжигании в дымовых газах вредные выбросы в атмосферу составляют 80 - 120 15 мг/м окислов азота, Это обуславливаетравномерное распределение тепла по высоте реакционных труб, паровая конверсия углеводородов идет до остаточного содержания метана 9 - 11 об, , срок службы 20 катализатора 6 лет, срок службы реакционных труб 112000 ч.П р и м е р 4. Смесь углеводородногогаза и водяного пара подают в реакционные трубы, заполненные катализатором. На ка тализаторе при 770 С имеет место эндотермический процесс с паровой конверсии углеводородов. Подвод тепла для эндотермической реакции осуществляют в результате сжигания нагретого природного газа с 30 воздухом в горелках до рабочей температуры металла реакционных труб, равной 895 С.При пуске и до полной нагрузки трубчатой печи (100% нагрузка по технологическо му газу 400 тыс нм /ч, по пару 120 т/ч,расход топлива 21 тыс нм /ч) сжигание топлива в радиантной части печи и последующее сжигание топлива в туннелях и конвекционной части печи и блоке тепло обменной аппаратуры для нагрева и подготовки сырья к высокотемпературным реакциям ведет с коэффициентом избытка воздуха й = 1,00, при этом сжигании в дымовых газах вредные выбросы в атмосферу 45 составляют 500 - 700 мг/м окислов азота,Это обуславливает неравномерное распределение тепла по высоте реакционных труб, паровая конверсия углеводородов идет до остаточного содержания метана 5 - 8 об.%, 50 срок службы катализатора 4-5 лет, срокслужбы реакционных труб 96000 ч.П р и м е р 5. Смесь углеводородногогаза и водяного пара подают в реакционные трубы, заполненные катализатором, На ка тализаторе при 719 С имеет место эндотермический процесс паровой конверсии углеводородов, Подвод тепла для эндотермической реакции осуществляют в результате сжигания нагретого природного газа с6 1736917 Способ Показатели П е лагаемый П ототип Температура металла реакционных труб, СТемпература смеси пароуглеводородного потока на выходе из реакционных труб печи, СКоэффициент избытка воздуха при снижениитоплива, йСодержание метана из реакционных трубпечи,об, о/оСодержание окислов азота в дымовых газах, мг/мРасход топлива, тыс нм /чСрок службы реакционных труб, чС ок сл жбы катализато а, го 930 890 750-9001,3 - 2,5 720-769Составитель А. ЛобановскаяТехред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова Редактор М, Бандура Заказ 1866 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 воздухом в горелках до рабочей температуры металла реакционных труб 885 С.При нагрузке трубчатой печи(100 нагрузка потехнологическому газу 400 тыс нм /ч поз пару 120 тыс/ч, расходтоплива 19 тыс нм /ч) сжигание топлива в радиантной части печи и последующее каскадное сжигание топлива в туннелях и конвенционной части печи и блоке теплообменной температуры для нагрева и подготовки сырья к высокотемпературным реакциям ведут с коэффициентом избытка воздуха а= 0,63, при этом сжигании в дымовых газах вредные выбросы в атмосферу составляют 120 - 150 мг/м окисловз азота, Это обуславливает неравномерное распределение тепла по высоте реакционных труб, паровая конверсия углеводородов идет до остаточного содержания метана 12 - 14 об срок службы катализатора 6 лет, срок службы реакционных труб 112000 ч.Примеры 4 и 5 проводят аналогично примерам 1-3 и показывают выход за предлагаемые параметры,В таблице приведены основные параметры осуществления известного и предлагаемого способов при работе трубчатой печи с сохранением и равномерным расп ределением тепла, уменьшением вредныхвыбросов в атмосферу, содержащих окислы5 азота 80 - 120 мг/м в дымовых гаММувеличением срока службы реакционных" труб икатализаторов,Из таблицы следует, что по сравнениюс прототипом срок службы реакционных10 труб увеличивается в 1,25 раза, катализатора - в 1,5 раза, а содержание окисловазота в дымовых газах сокращается враз.Формула изобретениюСпособ паровой конверсии углеводоро 15 дов, осуществляемой в реакционных трубахтрубчатой печи эа счет тепла дымовых газов,получаемых от сжигания топлива в потолочных горелках и последующего сжиганиятоплива в туннельных горелках, о т л и ч а 20 ю щ и й с я тем, что, с целью снижениявредных выбросов и увеличения срока службы реакционных труб и катализатора, сжигание топлива в потолочных горелках. ведут при коэффициенте избытка воздуха25 а= 0,65-0,98,