RU2115065C1 - Method and device for obtaining heated heat carrier - Google Patents
Method and device for obtaining heated heat carrier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115065C1 RU2115065C1 RU96123660A RU96123660A RU2115065C1 RU 2115065 C1 RU2115065 C1 RU 2115065C1 RU 96123660 A RU96123660 A RU 96123660A RU 96123660 A RU96123660 A RU 96123660A RU 2115065 C1 RU2115065 C1 RU 2115065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- combustion
- heat exchanger
- ejector
- air
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к получению теплоносителей, преимущественно в процессах нефтепереработки, и, в частности, могут быть использованы для повышения температуры сырья на входе в реактор каталитического риформинга углеводородов. The invention relates to the production of coolants, mainly in oil refining processes, and, in particular, can be used to increase the temperature of raw materials at the inlet to the catalytic reforming reactor of hydrocarbons.
Известен способ регулирования процесса каталитического риформинга углеводородов, предусматривающий перед входом в реактор нагрев сырья в печи с открытым сжиганием топлива [1]. Недостатком способа является излишне высокая температура, развивающаяся в процессе сжигания газа, что приводит к образованию в продуктах горения (теплоносителе) нежелательных вредных веществ, например, окислов азота. A known method of regulating the process of catalytic reforming of hydrocarbons, providing for before entering the reactor the heating of raw materials in a furnace with open burning of fuel [1]. The disadvantage of this method is the excessively high temperature that develops in the process of burning gas, which leads to the formation of undesirable harmful substances in the combustion products (coolant), for example, nitrogen oxides.
Известны способ и устройство для нагрева нефтяных пластов [2]. В устройстве, опускаемом в скважину, осуществляют беспламенное сжигание газовоздушной смеси на катализаторе и последующее разбавление продуктов горения воздуха для получения заданной температуры перед нагнетанием теплоносителя в пласт. Недостатком известного способа также является высокая температура сжигания газа, приводящая к образованию окислов азота. Последующее разбавление воздухом для снижения температуры теплоносителя не устраняет уже образовавшиеся окислы азота. Кроме того, при используемых соотношениях топлива и окислителя близких к стехиометрическим, топливо, как правило, сгорает неполностью. A known method and device for heating oil reservoirs [2]. In the device lowered into the well, flameless combustion of the air-gas mixture on the catalyst and subsequent dilution of the combustion products of air to obtain the desired temperature before pumping the coolant into the formation are carried out. The disadvantage of this method is also the high temperature of gas combustion, leading to the formation of nitrogen oxides. Subsequent dilution with air to reduce the temperature of the coolant does not eliminate the already formed nitrogen oxides. In addition, when the ratios of fuel and oxidizer used are close to stoichiometric, the fuel, as a rule, does not burn out completely.
Наиболее близкими известными аналогами являются способ и устройство для получения нагретой рабочей среды [3]. Способ предусматривает смешение топлива с воздухом и водой и последующее сжигание полученной смеси на катализаторе в камере сгорания. Присутствие воды в сжигаемой смеси понижает температуру процесса и предотвращает образование окислов азота. Однако использование дополнительного компонента заметно усложняет применяемое оборудование, а присутствие в теплоносителе паров воды создает в дальнейшем проблему сбора и удаления конденсата. The closest known analogues are the method and device for producing a heated working environment [3]. The method involves mixing fuel with air and water and then burning the resulting mixture on a catalyst in a combustion chamber. The presence of water in the combustible mixture lowers the process temperature and prevents the formation of nitrogen oxides. However, the use of an additional component significantly complicates the equipment used, and the presence of water vapor in the coolant creates a further problem of condensate collection and removal.
Указанные недостатки известных процессов и устройств в значительной степени устраняются предлагаемым изобретением. These disadvantages of known processes and devices are largely eliminated by the invention.
Способ получения нагретого теплоносителя согласно изобретению включает каталитическое беспламенное сжигание топлива в смеси с воздухом, количество которого превышает стехиометрически необходимое для сжигания топлива в 3-10 раз. Топливовоздушную смесь перед подачей на сжигание предварительно подогревают. Воздух в предлагаемом способе выполняет функции окислителя и охлаждающего (разбавляющего) несжигаемого компонента. Образовавшийся в результате сжигания топлива теплоноситель направляют на утилизацию, преимущественно на нагрев сырья в процессе риформинга углеводородов. A method of producing a heated heat transfer medium according to the invention includes catalytic flameless combustion of fuel mixed with air, the amount of which exceeds 3-10 times the stoichiometrically necessary for burning fuel. The air-fuel mixture is preheated before being fed for combustion. Air in the proposed method performs the functions of an oxidizing agent and a cooling (diluting) non-combustible component. The coolant formed as a result of fuel combustion is sent for recycling, mainly for heating raw materials in the process of hydrocarbon reforming.
Нагрев топливовоздушной смеси перед подачей на сжигание можно производить частью отработавшего теплоносителя. Другую часть теплоносителя с помощью эжектора соединяют с потоком нагретой топливовоздушной смеси и вновь направляют в камеру сгорания. The heating of the air-fuel mixture before feeding it for burning can be done with a part of the spent coolant. The other part of the coolant using an ejector is connected to the stream of heated air-fuel mixture and again sent to the combustion chamber.
Соотношение соединяемых в эжекторе потоков топливовоздушной смеси и части отработавшего теплоносителя может составлять 1:1,5 - 1:8. Последнее значение является более предпочтительным, но его поддержание требует использования особо мощных компрессоров. На практике давление в смеси топлива и воздуха составляет до 5 атмосфер, но может быть и выше. The ratio of the flows of the air-fuel mixture connected to the ejector and part of the spent coolant can be 1: 1.5 - 1: 8. The latter value is preferable, but its maintenance requires the use of particularly powerful compressors. In practice, the pressure in a mixture of fuel and air is up to 5 atmospheres, but may be higher.
Устройство для получения нагретого теплоносителя включает последовательно соединенные трубопроводами компрессор, рекуперационный теплообменник, эжектор и камеру сгорания с каталитической насадкой, причем выход камеры сгорания соединен с рекуперационным теплообменником через утилизатор тепла (преимущественно представляющем собой теплообменник установки для риформинга углеводородов). Соединительный трубопровод между утилитизатором и рекуперационным теплообменником имеет ответвление к эжектору. Газообразное топливо также поступает в описываемое устройство через эжектор. A device for producing a heated heat transfer medium includes a compressor, a recovery heat exchanger, an ejector, and a combustion chamber with a catalytic nozzle connected in series, the outlet of the combustion chamber being connected to a recovery heat exchanger through a heat exchanger (mainly representing the heat exchanger of a hydrocarbon reforming plant). The connecting pipe between the utilizer and the recovery heat exchanger has a branch to the ejector. Gaseous fuel also enters the described device through the ejector.
На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства для получения нагретого теплоносителя, где 1 - компрессор; 2 - рекуперационный теплообменник; 3 - эжектор; 4 - камера сгорания с каталитической насадкой; 5 - утилизатор тепла; 6 - соединительный трубопровод между утилизатором 5 и рекуперационным теплообменником 3; 7 - ответвление от соединительного трубопровода 6 к эжектору 3; 8 - трубопровод сброса отработавшего теплоносителя. The drawing shows a schematic diagram of the proposed device for producing a heated coolant, where 1 is a compressor; 2 - recovery heat exchanger; 3 - ejector; 4 - a combustion chamber with a catalytic nozzle; 5 - heat recovery unit; 6 - connecting pipe between the utilizer 5 and the recovery heat exchanger 3; 7 - a branch from the connecting pipe 6 to the ejector 3; 8 - exhaust discharge pipe.
Работа устройства поясняется на конкретном примере. The operation of the device is illustrated by a specific example.
Топливовоздушную смесь в количестве 600 кг/ч по воздуху и 5 кг/ч по топливу подают в камеру сгорания 4 с каталитической насадкой из оксида алюминия с покрытием из металлов платиновой группы. Топливом служит спутный газ, для сгорания которого стехиометрическое количество воздуха составляет примерно 15 кг на 1 кг топлива. В утилизатор 5 тепла поступает кг/ч теплоносителя. Разность между расходами топливовоздушной смеси и теплоносителем возникает за счет рециркуляции с помощью эжектора 3 части отработанного теплоносителя. Температура теплоносителя на выходе из каталитической камеры сгорания составляет 740oC; степень сгорания топлива - 99,7%. Окислы азота и монооксид углерода практически отсутствуют. Регулирование процесса осуществляется изменением расхода топлива. Передаваемая мощность составляет 52 кВт при КПД устройства 78%.The air-fuel mixture in an amount of 600 kg / h by air and 5 kg / h by fuel is fed into the combustion chamber 4 with a catalytic nozzle of aluminum oxide coated with platinum group metals. The fuel is satellite gas, for the combustion of which a stoichiometric amount of air is approximately 15 kg per 1 kg of fuel. The heat utilizer 5 receives kg / h of coolant. The difference between the flow rates of the air-fuel mixture and the coolant occurs due to recirculation using the ejector 3 parts of the spent coolant. The temperature of the coolant at the outlet of the catalytic combustion chamber is 740 o C; the degree of fuel combustion - 99.7%. Nitrogen oxides and carbon monoxide are practically absent. Process control is carried out by changing fuel consumption. The transmitted power is 52 kW with a device efficiency of 78%.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96123660A RU2115065C1 (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Method and device for obtaining heated heat carrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96123660A RU2115065C1 (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Method and device for obtaining heated heat carrier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2115065C1 true RU2115065C1 (en) | 1998-07-10 |
| RU96123660A RU96123660A (en) | 1999-02-20 |
Family
ID=20188179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96123660A RU2115065C1 (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Method and device for obtaining heated heat carrier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2115065C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2386078C2 (en) * | 2004-10-01 | 2010-04-10 | ЭлДжиЭр ЭлЭлСи | System of delivery of catalytic aerosol and method of catalytic of fuel burning |
| RU2465521C2 (en) * | 2010-08-20 | 2012-10-27 | Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук (ИГиЛ СО РАН) | Method to heat liquid coolant and device for its realisation |
| RU2513737C2 (en) * | 2009-07-17 | 2014-04-20 | Уорлд Энерджи Системз Инкорпорейтед | Method and device for bore-hole gas generator |
| RU2575592C1 (en) * | 2014-09-16 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный уинверситет" (ЮЗГУ) | Complex device for preparation and combustion of gaseous fuel |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU68942A1 (en) * | 1946-04-09 | 1947-07-31 | Б.С. Гриненко | Method and underground firebox for heating oil reservoirs |
| SU715478A1 (en) * | 1978-01-02 | 1980-02-15 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности | Method of control of hydrocarbon raw material catalytic reforming process |
-
1996
- 1996-12-17 RU RU96123660A patent/RU2115065C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU68942A1 (en) * | 1946-04-09 | 1947-07-31 | Б.С. Гриненко | Method and underground firebox for heating oil reservoirs |
| SU715478A1 (en) * | 1978-01-02 | 1980-02-15 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности | Method of control of hydrocarbon raw material catalytic reforming process |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SU, патент, 1327796, к л. F 23 D 14/18, 1982. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2386078C2 (en) * | 2004-10-01 | 2010-04-10 | ЭлДжиЭр ЭлЭлСи | System of delivery of catalytic aerosol and method of catalytic of fuel burning |
| RU2513737C2 (en) * | 2009-07-17 | 2014-04-20 | Уорлд Энерджи Системз Инкорпорейтед | Method and device for bore-hole gas generator |
| US9422797B2 (en) | 2009-07-17 | 2016-08-23 | World Energy Systems Incorporated | Method of recovering hydrocarbons from a reservoir |
| RU2465521C2 (en) * | 2010-08-20 | 2012-10-27 | Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук (ИГиЛ СО РАН) | Method to heat liquid coolant and device for its realisation |
| RU2575592C1 (en) * | 2014-09-16 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный уинверситет" (ЮЗГУ) | Complex device for preparation and combustion of gaseous fuel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2149312C1 (en) | Modification in burning and utilization of fuel gases | |
| CN101798960A (en) | catalytic combustion system | |
| JP2000500837A (en) | Method and apparatus for crushing volatile organic compounds | |
| NL8006848A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR THE EXTRACTION OF ENERGY FROM GAS OF LOW HEATING VALUE. | |
| US2722553A (en) | Partial oxidation of hydrocarbons | |
| GB2043854A (en) | Waste fluid combustion method | |
| JPS59199792A (en) | Method of operating hydrocarbon cracking apparatus | |
| CN109415953A (en) | System and method for aoxidizing appropriate hydrocarbon gas | |
| RU2115065C1 (en) | Method and device for obtaining heated heat carrier | |
| CN113375175B (en) | Coal mine gas regenerative oxidation method | |
| CN1093396A (en) | The method of cooling of the raw gas that vaporization is made | |
| CN210107430U (en) | Catalytic incineration treatment system suitable for the treatment of volatile organic waste gas | |
| CN110523246A (en) | CO after a kind of purified synthesis gas2The environment-friendly treatment method of tail gas | |
| RU2065987C1 (en) | Method of operation of internal combustion engine | |
| CN107228368B (en) | Waste liquid treatment device | |
| CN220183134U (en) | High-concentration CO for carbonization device 2 Generating system | |
| US3498750A (en) | Production of carbon black | |
| EA028730B1 (en) | Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas | |
| CN219603523U (en) | Gasification system for cooperatively treating heavy oil integrated waste liquid | |
| CN223047450U (en) | Production system for dry quenching circulating gas component control process | |
| CN111196900A (en) | Method for producing high-purity special carbon black by using coke oven gas | |
| SU996837A1 (en) | Unit for flue gas recirculation | |
| RU2185323C2 (en) | Method of flue gases utilization in combustion of liquid, gaseous or dust hydrocarbon fuel | |
| AU2003264182B2 (en) | A system for catalytic combustion | |
| JPS6048615B2 (en) | Method for recovering power from oxidation reaction process exhaust gas |