Печь каталитической конверсии углеводородов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 01 J 8/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Се. р-, - .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, L>,„"

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ В.;, 0-., Я;,Ф, (21) 3755310/23-26 (22) 19.06.84 (46) 07.04.88. Бюл. У 13 (71) Всесоюзный научно-исследователь. ский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) В.Ф.Горлов, М.А.Харичко, А.Д.Петров, С.А.Смурон, И.Е.Кляус и Н.В.Бурмистрова (53) 66.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 485139, кл. С 10 G 9/14, 1972. (54)(57) 1. ПЕЧЬ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ, включающая топочную камеру с вертикально расположенными в ней реакционными трубами, присоединенными порядно к коллекторам конвертированного газа, размещенными под подом камеры, каждый из которых включает корпус с внутренней футеронкой, снабженный входными и выходными патрубками для коннертиронанного газа и охлаждающего агента, пучок Y-образных трубок, закрепленных в трубной доске, и промежуточные трубные решетки, о т л и ч а ю щ а„„SU„„1386285 А 1 я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости за счет повышения эффективности теплоотдачи от конвертированного газа к охлаждающему агенту, коллектор дополнительно снабжен центральным гаэосборником, выполненным в виде перфорированной трубы, один конец которой прикреплен к трубной доске, другой — свободный, а пучок

Y-образных трубок размещен в кольцевом пространстне, образованном футеронкой коллектора и газосборником.

2. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что пучок У-образных трубок выполнен по крайней мере в два ряда и снабжен размещенными между рядами разделительными перфорированными концентрически устанонленными перегородками.

3 ° Печь по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, чтб коллектор дополнительно снабжен гаэонепроницаемыми поперечными перегородками, размещенными н кольцевом пространстве между разделительными перегородками коллектора.

1386285

Изобретение относится к химической и нефтехимической промьшiленности и может быть использовано в производстве водородосодержащего газа из углеводородного сырья, например, для

5 получения водорода, метанола, аммиака.

Цель изобретения — снижение металлоемкости за счет повышения зф- 10 фективности теплоотдачи от конвертированного газа к охлаждающему агенту.

На фиг.l схематически показана предлагаемая печь, поперечный разрез; на фиг.2 - коллектор, продольный 15 разрез; на фиг.3 - то же, с одним рядом трубок; на фиг.4 - то же, с дву мя рядами трубок, разделенных перфорированной концентрической перегородкой; на фиг.5 - то же, с продольными 20 газонепроницаемыми перегородками; на фиг.6 - то же, для двух рядов реакционных труб.

Печь каталитической конверсии углеводородов (фиг.1) включает топочную камеру 1, вертикально расположенные в ней реакционные трубы 2, заполненные катализатором, верхние коллек торы 3 для подвода парогазовой смеси, коллекторы 4 для отвода и охлаждения 30 конвертированного газа, расположенные под подом 5 топочной камеры, сво« довые горелки 6, туннели 7 для выво да продуктов сгорания, размещенные между рядами труб. Коллектор 4 соеди- 35 нен с реакционными трубами 2 через входные патрубки 8 и состоит из корпуса 9 с внутренней жаростойкой футеровкой 10 входного 11 и выходных

12, 13 патрубков, пучка Y-образных 40 трубок 14, закрепленных в трубной доске 15, центрального газосборника

l6 выполненного в виде трубы с отверстиями 17, проходящей через трубные промежуточные 1 8 и торцовую газо" 45 непроницаемую 19 решетки, выполненные кольцевыми, один конец которой заглушен трубной доской 15, а другойдля выхода охлажденного конвертированного газа - свободен. Пучок Y-об50 разных .трубок 14, расположен в кольцевом пространстве, образованном футеровкой 10 и центральным газосбор ником 16.

В кольцевом пространстве коллекто-55 ра 4 (фиг.4) Y-образные трубки 14 расположены в два ряда и разделены концентрической разделительной перегородкой 20 с отверстиями 21, образующими кольцевые пространства с футеровкой 10 и газосборником 16, Коллектор 4 фиг ° 5 имеет газонепроницаемые перегородки 22, установленные внутри и вдоль кольцевых пространств, образованных концентрической перегородкой 20 с футеровкой 10 и гаэосборником 16.

К коллектору 4 (фиг.6) подсоединены два ряда реакционных труб 2. Гаэосборник 16 и концентрическая перегородка 20 снабжены дополнительным количеством отверстий 21 и 17.

Печь работает следующим образом.

Парогаэовая смесь поступает через верхние коллекторы 3 в реакционные трубы 2, где, проходя сверху вниз через слой катализатора, получает тепло, необходимое для процесса конверсии с целью получения конвертирован ного газа заданного качества ° Тепло, необходимое для процесса конверсии, выделяется при сжигании топлива в сводовых горелках 6, а также при охлаждении продуктов сгорания, выводи мых из топочной камеры через туннели

7. Конвертированный газ через патрубки 8 поступает в кольцевое сечение коллекторов 4, образованное внутренней футеровкой 10 и гаэосборником 16, где, соприкасаясь с поверхностью пучка Y-образных трубок 14, заполненных охлаждающим агентом (подвод охлаждающего агента осуществляется через патрубок 11, а вывод - через патрубок

12), охлаждается до температуры, ис ключающей протекание вторичных реакций.

Охлажденный конвертированный гаэ через отверстия 17, площадь сечения которых обеспечивает равномерность сбора газа, поступает в гаэосборник

16, а оттуда через патрубок 13 выво-. дится из коллектора.

Для размещения в коллекторе большей поверхности теплообмена, необходимой для охлаждения конвертированного газа до заданной температуры, в кольцевом пространстве коллектора располагается по крайней мере два ряда Y-образных трубок 14, разделенных перегородкой 20, Конвертированный газ через патрубки 8.поступает в кольцевое пространство, образованное футеровкой 10 и перегородкой 20, затем через отверстия 21 поступает в кольцевое пространство, образованное перегородкой 20 и газосборником 16. Ох1 306285 лажденный конвертированный гаэ через отверстия 17 поступает в гаэосборник

16, а оттуда через патрубок 13 выводится из коллектора.

При размещении в коллекторе 4 продольных газонепроницаемых перегородок 22 конвертированный газ поступает через патрубки 8, проходит через кольцевые пространства, образованные футеровкой 10, перегородкой 20 с отверстиями 21 газосборником 16, продольными перегородками 22, охлаждается и через отверстие 17 выводится в гаэосборник 16. 15

При такой конструкции коллектора конвертированный гаэ направляется в кольцевом пространстве в один поток, что позволяет увеличить скорость газа и, следовательно, эффективность 2р теплопередачи.

В случае присоединения к коллектору 4 по крайней мере двух рядов реакционных труб 2 (фиг.6) наиболее оптимальным техническим решением, обеспе1 чивающим большую теплообменную поверхность и высокую эффективность теплопередачи, является размещение

Y-образных трубок 14 в кольцевом пространстве в два и более рядов.

При этом конвертированный газ через патрубки 8 поступает в полукольцевое пространство, образованное футеровкой 10, перегородкой 20 и перегородками 22, затем поступает через отверстия 21 в полукольцевое пространство, образованное перегородкой

20, гаэосборником 16 и перегородкой

22 и отводится через отверстия 17 в гаэосборник 16.

) 386?85 й7

Фиг5

E 386285

Составитель Н.Захарова

Редактор Л.Лангазо Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Заказ 1447/12 Тираж 519 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 11(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4