331699

331699 ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоаетскикСоциалистицескихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 06,03,70 (21) 1408828/23-26 1) М. Кл. С 10 д 9/3 присоединением заявк Государственный комитет Совета й 1 инистров СССР по делам иэооретений и открытий. Саитгареев, А, Голубцов явитель РАТ ДЛЯ ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЬ 1 РЬ В ЖИДКОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕ(54 1,аИзобретение относится к химическому машиностроению, и может использоваться для пиролиза жидких и газообразных углеводородов до водорода.Известен аппарат для пиролиза углеводо родного сырья в расплавленном металле илц соли, состоящий из корпуса, снабженного устройством для ввода углеводородов, вертикальной перегородки с перетоками, размещенной в нем и разделяющей аппарат ца реакциоц ную и нагревательную зоны.Однако такой аппарат це пригоден для получения водорода, особенно из таких трудцоразложимых углеводородов, как метан, т. к. для осуществления этого процесса цеобходи ма температура порядка 1300 - 1400 С.Цель изобретения - обеспечить возможность работы аппарата при высоких температурах и надежности его работы, а также упрощение конструкции аппарата. 20Для этого внутри аппарата под вертикальной перегородкой установлена с зазором перегородка Г-образной формы. Кроме того, в нагревательной зоне установлены фурмы для ввода воздуха. 25На фиг. 1 изображен описываемый аппарат, продольный разрез; ца фиг. 2 - разрезы по А - АиБ - Б цафиг.1.Аппарат содержит корпус 1 с патрубкамц 2 и 3 для отвода продуктов разложения и про- зо дуктов сгорания и фурмы 4 и 5 для подвода углеводородного сырья и воздуха. Внутри корпуса размещены вертикальная перегородка 6, и под ней перегородка 7 Г-образной формы. Вертикальная перегородка 6 и вертикальная часть Г-образной перегородки 7 разбивают все внутреннее пространство аппарата на реакционную зону 8, зону 9 перелива и зону 10 Эрлифта, являющуюся одновременно и зоной выжигания твердого углерода, Горизонтальная часть Г-образной перегородки отделяет канал 11 перстечки шлака от остальной части пространства. Змеевики из ошиповаццых труб 12, обмазанных по шипам огнеупорной массон, служат как для предохранения стенок корпуса 1 от воздействия жидкого теплоносителя, так и для создания перегородок.Аппарат работает следующим образом, Внутреннее пространство корпуса 1 заполняют жидким теплоносителем (например, расплавленным шлаком). Шлак может загружатьс 11 В тВердом Виде ц цлаВцться В аппарате.Через фурмы 4 В реакционную зону 8 по ют углеводородное сырье, например природный газ. Прп прохождении через слой расплавленного шлака газ нагревается до температур порядка 1300 С ц разлагается ца твердый углерод и водород. Водород через патрубок 2 уходит ца очистку ц использование,Выделившийся твердый углерод захватывается жидким шлаком, который устремляется по каналу 11 в зону 10 выжигания углерода, куда через фурмы 5 подают подогретый или холодный воздух, который выжигает из шлака углерод, одновременно нагревая шлак до 1400 - 1500 С. Размеры зоны 10 выжигания шлака, количество и расположение воздушных фурм 5, состав шлака подбирают таким образом, чтобы в зоне происходило вспенивание шлака. Для получения кратности циркуляции (которая определяется выбором перепада температур шлака в зонах выжигания и реакции) в пределах 25 - 50 (что соответствует перепаду температур 100 - 200 С) необходим подъем вспенившегося шлака по системе Эрлифта на высоту 100 - 150 мм над верхним краем перегородки 7.После перелива через верхний край перегородки 7 шлак поступает в зону 9 перелива и далее в реакционную зону 8, где отдает тепло на нагрев и разложение углеводородов.Такая схема циркуляции шлака позволяет доставлять высоконагретый шлак непосредственно в зону использования его тепла, а охлажденный науглероженный шлак - в зону выжигания углерода, что дает возможность резко увеличить эффективность аппарата,Перегородки 6 и 7 образуют гидравлический затвор, предохраняющий перемешивание продуктов сгорания и термического разложения углеводородов. Размеры сечений для перетекания шлака в данном аппарате могут быть выполнены достаточно большими, что и позволяет обойтись созданием незначительного перепада давлений для организации надежной циркуляции.Змеевики 12 охлаждаются водой или паром. Огнеупорная обмазка служит для снижения теплоотвода к трубам и создания плотности перегородок 6 и 7. В процессе работы огнеупорная масса в месте соприкосновения с ванной жидкого шлака разрушается и заменяется гарниссажной футеровкой из застывшего 5 шлака.Для повышения производительности 1 мзеркала шлаковой ванны и снижения тепловых потерь на единицу перерабатываемого сырья аппарат может работать под давлением 10 до 30 - 60 ата.Вместо фурм 4 и 5 возможно применениепогружных горелок или устройств для продувки сверху,При производстве водорода из природного 15 газа по предлагаемому способу может бытьполучен газ следующего состава, %: водород 97,2; метан 1 - 1,5; двуокись углерода 1,0 - 0,2; азот 1 - 1,7, Температура процесса для получения газа такого состава должна быть поряд ка 1300 - 1400 С.При получении газа такого состава стоимость производства водорода резко снижается. Предмет изобретения251. Аппарат для пиролиза углеводородногосырья в жидком теплоносителе, состоящий из корпуса, снабженного устройством для ввода углеводородов, и вертикальной перегородки, 30 размещенной в нем и разделяющей аппаратна реакционную и нагревательную зоны, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности работы аппарата при высоких температурах, надежности его работы и 35 упрощения конструкции, под вертикальной перегородкой. установлена с зазором перегородка Г-образной формы.2. Аппарат по п, 1, отличающийся тем,что в нагревательной зоне установлены фур мы для ввода воздуха.331699 г 1 Фыг Р Составитель Г, Карасеваактор А. Бер Техред Л. Богданова Корректор Н. Учакин ПодппсноСР ак Типография, пр, Сапунова, 2 32/2 Изд.б 19 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретении Москва, Ж, Раушская