Способ получения технического углерода

 

Изобретение относится к технологии получения технического углерода из 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 газ подают в наднасадочный объем газонагрерателя я и пиролиз осуществляют при смешиваний газа с выходящим из насадка нагретом азотом до температуры, достаточной для разложения газа. При этом нагретьй азот подают в количестве 50 г/Г с газа, а природный газ вводят на основе метана подогретым до 300- . Насадку в верхней части разогревают до 1600-1650 с. Выходящий из насадки горячий азот рециркулирует через рекуперативный теплообменник и подают в нижнюю часть насадки с температурой 600-800°С. 4 з.п. , . 1 табл. i СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 С 09 С 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3919585/31-26 (22) 01. 07. 85 (46) 30,05,88. Бюл. У 20 (71) Институт высоких температур

АН СССР (72) В.М.Зайченко, В,Н.Ларин, Д.С.Пинхасик, P.Ã.Ïîïoâ и Э.Э.Шпильрайн ю (53) 661. 666. 4 (088. 8) (56) Туманов Ю.Н.Проблемы электротехнологии в связи с изменением структуры энергетики: В кн, Синтез в низкотемпературной плазме. — М.: Наука, 1980, с. 180-214.

Зуев В.П., Михайлов В.В. Производство сажи. — М.: Химия, 1.970, с. 187-190 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО

УГЛЕРОДА (57) Изобретение относится к технологии получения технического углерода.ЯО 13993 7. А1 из природного газа в регенеративном газонагревателе, Изобретением является способ получения технического углерода из природного газа в регенеративном газонагревателе с теплоаккуиулирующей насадкой, сущность которого в том, что природный гаэ подают в

-Ф наднасадочный объем гаэонагревателя и и пиролиз осуществляют при смешиваний газа с выходящим из насадка вагранкам азотом до температуры, достаточной для разложения газа. При этом нагретый азот подают в количестве 27,550 r/ã с газа, а природный газ вводят на основе метана подогретым до 300400 С. Насадку в верхней части разог- ф ревают до 1600-1650 С. Выходящий из насадки горячий азот рециркулируат- через рекуперативный теплообменник и подают в нижнюю часть насадки с температурой 600-800 С. 4 з.п. ф лы, .

1 табл, 1399317

Изобретение относится к производству технического углерода, а именно к процессам получения его из природного газа в регенеративном гаэонаг5 ревателе, и может быть использовано для получения сажи.

Цель изобретения — повышение выхода технического углерода иэ природ ного газа. 10

Сущность изобретения состоит в том, что природный гаэ подают в над" насадочный объем регенеративного газонагревателя с теплоаккумулирующей насадкой и пиролиз газа осуществляют 15 при смешивании его с выходящим из насадки нагретым азотом до температуры, досрочной для разложения газа, При этом нагретый азот подают в количестве 30-50 г/г с газа, а природный гаэ вводят на основе метана, подогретого до 300-400 С.: Насадку в верхней части разогревают до 16001650 С, а выходящий из насадочного объема горячий азот рециркулируют через рекуперативный теплообменник и подают в нижнюю часть насадки с температурой 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-. 35 расываются через патрубок отвода продуктов 4 сгорания, который одновременно служит для подачи нагреваемого нейтрального газа (азота).

Продукты пиролиза выходят из газонаг- 40 ревателя через патрубок вывода нагре( ваемого rasa, расположенный в верхней части аппарата 5. Над насадкой равномерно по окружности помещены пат" рубки подачи природного газа на пиролиэ 6. Насадка газонагревателя расположена на гаэораспределительной решетке 7, через которую в насадку поступает нейтральный газ при нагреве, и проходят продукты сгорания 50 при разогреве аппарата.

Процесс осуществляется следующим образом.

В режиме разогрева продукты сгорания поступают из камеры сгорания в регенератнвный 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 r/r-с rasa, который проходя через насадку снизу вверх нагревается за счет аккумулированнбго в ней в период разогрева тепла.

Разогрев верхних слоев насадки осуществляется до 1600-1650 С.

Это позволяет обеспечить температуру нагреваемого азота порядка

1570-1620 С. В нагретый азот подается углеводородное сырье — природный гаэ, предварительно подогретый о до 300-400 С. Ввод природного rasa в реакционный объем осуществляется через патрубки, расположенные в насадочном пространстве. Смешиваясь с нагретым азотом, природный газ нагревается до температуры порядка

Р

1550 С,это позволяет осуществить полное разложение метана на углерод и водород. Предложенный способ и конструкция регенеративного газонагревателя позволяет осуществить реакцию термического разложения метана гомогенным образом,. обеспечив при этом практически моментальный нагрев подаваемого на реакцию природного газа до высоких температур.

Значительный расход азота компенсируется возвратом азота в процессе путем рециркуляции выходящего из наднасадочного объема горячего азота через рекуперативный теплообменник с подачей его в нижнюю часть насадки с температурой 600-800 С.

В таблице представлены данные по выходу сажи из природного газа при пиролизе его по изобретению.

Ф о р м у л а .и з о б р е т е н и я

1. Способ получения технического углерода из природного газа в регенеративном гаэонагревателе с теплоаккумулирующей насадкой, включающий разогрев насадки продуктами сгорания топлива, проходящими через насадку сверху вниз, подачу и термопиролиз газа с помощью тепла насадки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения выхода продукта, природный газ подают в наднасадочный объем газонагревателя, через нагретую насадку снизу вверх пропускают азот и термопиролиз осуществляют при смешивании газа с выходящим из насадки нагретым азотом до темперературы, достаточной для разложения газа.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что природный га..

Расход сами, 3

Собрано сажи посРасход Расход Продолжиприродного азота, тельность газа, г/с г/с опыта, мин

Температура смеси

Н1+ С на выходе, С ле опыта, r

36,0

20

0,80

425

1350

1340

27,5

547

0,89

72,0

36,8

0,98

58,5

480

1320

80,0.36,0

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 кислорода в азоте 0,2-0,4Х.

ВНИИПИ Заказ 2640/27 Тираж 646

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

3 1.39931 подают на основе метана подогретым до 300-400ОС.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что нагретый азот

5 подают на смешивание в количестве

30-50 r/(ã с), газа.

4, Способ по пп 1 и 3, о т л ич а ю шийся тем, что выходящий из наднасадочного объема горячий 10

7 ф азот рециркулируют через рекупера тивный теплообменник и подают в нижнюю часть насадки с температурой

600-800 С.

5. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что насадку в верхней части разогревают до 16001650 С.