RU196737U1 - Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена - Google Patents
Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена Download PDFInfo
- Publication number
- RU196737U1 RU196737U1 RU2019141985U RU2019141985U RU196737U1 RU 196737 U1 RU196737 U1 RU 196737U1 RU 2019141985 U RU2019141985 U RU 2019141985U RU 2019141985 U RU2019141985 U RU 2019141985U RU 196737 U1 RU196737 U1 RU 196737U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethylene
- carbon monoxide
- gas
- matrix
- hydrogen
- Prior art date
Links
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
- C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/14—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
- C10G9/18—Apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области переработки нефтезаводского газа, а именно к устройству, позволяющему одновременно получать газовые смеси, содержащие водород, монооксид углерода и этилен.Предложенное устройство изготовлено из толстостенной нержавеющей стали и содержит два отдельных, расположенных напротив друг друга, матричных блока, каждый из которых состоит из входной камеры и камеры сгорания, разделенных матрицей из газопроницаемого материала, при этом между указанными матричными блоками расположен металлический проточный реактор оксикрекинга.Полезная модель обеспечивает возможность одновременного получения этилена, оксида углерода и водорода из нефтезаводских газов в автотермическом режиме без использования энергии извне в одном реакторе. 1 фиг.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области переработки нефтезаводского газа, а именно к устройству, позволяющему одновременно получать газовые смеси, содержащие водород, монооксид углерода и этилен.
Уровень техники
Смесь этилена, моноксида углерода и водорода является сырьем для получения ценных нефтехимических продуктов [Горбунов Д.Н. и др. Оксо-процессы с участием этилена (обзор) / Нефтехимия, 2017, Т. 57, №6, с. 759-762].
Из уровня техники [патент RU 177152 U1, опубл. 12.02.2018] известно устройство для получения синтез-газа, изготовленное из толстостенной нержавеющей стали, которое содержит два расположенных напротив друг друга матричных блока, каждый из которых состоит из входной камеры и камеры сгорания, разделенных последовательно расположенными металлическим диском с отверстием диаметром 100-200 мм и матрицей из газопроницаемого материала, а также металлического экрана с центральным отверстием диаметром 30-50 мм, при этом металлический экран расположен после камеры сгорания.
Данное устройство предназначено для реализации процесса сжигания богатых метанокислородных смесей и получения синтез-газа (смесь водорода и монооксида углерода) без содержания азота. Однако в таком устройстве нельзя получить продукты, содержащие этилен.
При этом из уровня техники [Озерский А.В. и др. Получение этилена, СО и водорода оксикрекингом компонентов нефтезаводских газов / Журнал прикладной химии, 2018, Т. 91, №12, с. 1790-1800] известно техническое решение, в соответствии с которым реализуется переработка нефтезаводских газов с получением газовых смесей, содержащих этилен, монооксид углерода и водород.
Однако данное техническое решение предусматривает использование нескольких отдельных реакторов: этилен получают в реакторе оксикрекинга нефтезаводских газов, а водород и монооксид углерода - в матричном конверторе. При этом для проведения оксикрекинга необходим нагрев реактора.
Раскрытие сущности полезной модели
В настоящей полезной модели решается задача снижения энергозатрат на получение смеси этилена, монооксида углерода и водорода, за счет использования тепла матричной конверсии для проведения оксикрекинга.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в возможности одновременного получения этилена, оксида углерода и водорода из нефтезаводских газов в автотермическом режиме без использования энергии извне в одном реакторе.
Указанный технический результат достигается за счет создания реактора, позволяющего одновременно проводить процесс оксикрекинга и матричной конверсии нефтезаводских газов.
Более подробно, технический результат достигается тем, что устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена изготовлено из толстостенной нержавеющей стали и содержит два отдельных расположенных напротив друг друга матричных блока, каждый из которых состоит из входной камеры и камеры сгорания, разделенных матрицей из газопроницаемого материала, при этом между указанными матричными блоками расположен металлический проточный реактор оксикрекинга.
Краткое описание чертежа
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, где:
1 - смеситель
2 - фланцы
3 - цилиндрический корпус
4 - входные камеры
5 - газопроницаемые матрицы
6 - камеры сгорания
7 - трубопровод
8 - смеситель оксикрекинга
9 - реактор оксикрекинга.
Осуществление полезной модели
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Исходный нефтезаводской газ (поток I), смешиваясь с воздухом (поток II) в смесителе 1, подается через фланцы 2 цилиндрического корпуса 3 во входные камеры 4, где нагревается до температуры 100-200°С. Затем исходная смесь, пройдя через газопроницаемые матрицы 5 диаметром 250-300 мм, поступает в камеры сгорания 6, где протекает ее горение. За счет локализации фронта пламени на поверхности газопроницаемой матрицы и рекуперации тепла через тело газопроницаемой матрицы к исходному газу температура конверсии (горения) составляет 800-900°С. Получаемый синтез-газ, содержащий водород и монооксид углерода, выходит через трубопровод 7, расположенный в верхней части конвертера. Розжиг газовоздушной смеси в каждой из камер сгорания осуществляется электродом зажигания, подключаемым к трансформатору розжига.
Пуск конвертера происходит в ручном режиме, который запускается при помощи специально разработанного программного обеспечения (ПО). После активации команды запуска задается расход воздуха для продувки камеры сгорания генератора. После этого по команде системы управления (СУ) на регуляторе расхода задается расход нефтезаводского газа, соответствующий удельной тепловой нагрузке горелки. То есть коэффициент избытка окислителя (α) при розжиге горелки равен 1, что соответствует стехиометрии реакции полного окисления компонентов нефтезаводского газа. Одновременно с подачей нефтезаводского газа подается питание на трансформатор розжига, что сопровождается искровой генерацией на запальном электроде. После стабилизации температуры внутри камер понижается исходное соотношение воздух/нефтезаводской газ до значения а равное 0,34-0,36.
После достижения необходимого значения а в смеситель оксикрекинга 8 подается нефтезаводекой газ (поток III) и воздух (поток IV). Газовоздушная смесь подается в металлический проточный реактор оксикрекинга 9, который располагается внутри матричного конвертора между двумя камерами сгорания 6. Температура внутри реактора оксикрекинга 9 составляет 700-800°С. Продуктовый газ оксикрекинга, содержащий этилен (поток V) смешивается с продуктами матричной конверсии и выходит через трубопровод 7 (поток VI).
Остановка конвертера производится вручную с панели ПО. Эта команда обеспечивает сначала прекращение подачи воздуха, а затем прекращение подачи нефтезаводского газа. После чего производится продувка установки воздухом.
Таким образом, предлагаемая конструкция устройства позволяет в одном реакторе одновременно получать смесь этилена, моноксида углерода и водорода в автотермическом режиме без использования энергии извне.
Claims (1)
- Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена, характеризующееся тем, что изготовлено из толстостенной нержавеющей стали и содержит два отдельных, расположенных напротив друг друга, матричных блока, каждый из которых состоит из входной камеры и камеры сгорания, разделенных матрицей из газопроницаемого материала, при этом между указанными матричными блоками расположен металлический проточный реактор оксикрекинга.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141985U RU196737U1 (ru) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141985U RU196737U1 (ru) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU196737U1 true RU196737U1 (ru) | 2020-03-13 |
Family
ID=69898059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019141985U RU196737U1 (ru) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU196737U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU45926A1 (ru) * | 1935-03-05 | 1936-02-29 | В.П. Конов | Устройство дл осуществлени деструктивной гидрогенизации, проходимой в две фазы |
| SU897835A1 (ru) * | 1975-06-16 | 1982-01-15 | Предприятие П/Я А-7372 | Реактор дл пиролиза жидких углеводородов |
| SU1613481A1 (ru) * | 1985-10-10 | 1990-12-15 | Вызкумны Устав Хемицких Заржизени (Инопредприятие) | Печь дл термического разложени газообразных или жидких углеводородов |
| US5186910A (en) * | 1989-09-12 | 1993-02-16 | Institut Francais Du Petrole | Method and reactor for oxidation with a pressure drop differential, and its use |
| JP2003261301A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-16 | Yuzo Terai | 製鉄コプロダクションによる水素製造方法 |
-
2019
- 2019-12-18 RU RU2019141985U patent/RU196737U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU45926A1 (ru) * | 1935-03-05 | 1936-02-29 | В.П. Конов | Устройство дл осуществлени деструктивной гидрогенизации, проходимой в две фазы |
| SU897835A1 (ru) * | 1975-06-16 | 1982-01-15 | Предприятие П/Я А-7372 | Реактор дл пиролиза жидких углеводородов |
| SU1613481A1 (ru) * | 1985-10-10 | 1990-12-15 | Вызкумны Устав Хемицких Заржизени (Инопредприятие) | Печь дл термического разложени газообразных или жидких углеводородов |
| US5186910A (en) * | 1989-09-12 | 1993-02-16 | Institut Francais Du Petrole | Method and reactor for oxidation with a pressure drop differential, and its use |
| JP2003261301A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-16 | Yuzo Terai | 製鉄コプロダクションによる水素製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОЗЕРСКИЙ А.В. И ДР., ПОЛУЧЕНИЕ ЭТИЛЕНА, СО И ВОДОРОДА ОКСИКРЕКИНГОМ КОМПОНЕНТОВ НЕФТЕЗАВОДСКИХ ГАЗОВ, ЖУРНАЛ ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ, 2018, Т. 91, NO. 12, С. 1790-1800. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11701632B2 (en) | Method and reactor for producing one or more products | |
| JP4105786B2 (ja) | 水蒸気改質方法 | |
| US11642640B2 (en) | Method of recycling carbon to a feedstock gas reactor | |
| CN106854127B (zh) | 烃制乙炔和/或合成气的方法及装置 | |
| DK162935B (da) | Apparat til fremstilling af produktgas med indhold af hydrogen og carbonoxider | |
| US1965770A (en) | Production of acetylene | |
| RU2561077C2 (ru) | Способ получения водорода из углеводородного сырья | |
| RU2006114573A (ru) | Высокотемпературный реформинг | |
| RU196737U1 (ru) | Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена | |
| US3128174A (en) | Method of making sponge iron | |
| JP2021505499A (ja) | 水素含有ガスを得るための装置および方法 | |
| JPS621677B2 (ru) | ||
| RU2664526C2 (ru) | Энергосберегающий унифицированный способ генерации синтез-газа из углеводородов | |
| US1929665A (en) | Apparatus for dissociating hydrocarbon gases | |
| RU177152U1 (ru) | Устройство для получения синтез-газа | |
| US2135695A (en) | Process for producing a mixture of nitrogen and hydrogen | |
| TW201800146A (zh) | 生產反應產物的方法 | |
| RU217582U1 (ru) | Реактор автотермического риформинга природного газа | |
| EA022439B1 (ru) | Способ производства синтез-газа | |
| JPS5973403A (ja) | 炭化水素ガス改質装置 | |
| US20250066190A1 (en) | Method and system for the production of synthesis gas, by means of an oxy-flame, from various sources of carbon and hydrogen | |
| RU2320533C2 (ru) | Способ паровой каталитической конверсии природного газа в синтез-газ и устройство для его осуществления | |
| RU2007119734A (ru) | Способ двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива и устройство для его осуществления | |
| RU2675561C1 (ru) | Способ получения синтез-газа | |
| SU1754644A1 (ru) | Способ получени синтез-газа дл производства аммиака и шахтный реактор дл его осуществлени |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210820 Effective date: 20210820 |