144625. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és hasítókemence gázhalmazállapotú szénhidrogéneknek endoterm átalakítására szénoxiddá és hidrogénné
4 144.625 elégetlen gázoknak az égési levegővel való jobb keveredését biztosítják. Két, egyenként 50 mm magas 14 és 15 réteget alkalmazunk, hogy a katalizátor szemenként le ne eshessek a 350—500 mm magas 16 rétegből, olykép, hogy e két 14 — 15 rétegben a szemcsenagyság lépcsőzetesen 20—40, ül. 15—25 mm. A magnéziumoxid-szemcsékből álló, 50 mm magas 18 réteg felett kezdődik a .két 19 és 20 rétegből álló előmelegítő zóna a gázalakú feldolgozott anyagok számára. A 18 réteg szemcséinak átmérője 20—40 mm. Az említett előmelegítő zóna magassága 1500—2000 mm és szemcséinek nagysága 15—25 mm. A 19 réteg 500 C° kemencehőmérsékletnél kezdődik és éppen úgy mint a 18 réteg 0,5—1,0% nikkelt tartalmazó magnézíumoxidszemcsékből áll. A 20 rétegben nikkel nincs. Az égési gázok a hasítókemencét 21-nél 100—150 C°-kal hagyják el. A reakcióban résztvevő anyagokat, tehát gázhalmazállapotú szénhidrogént, vízgőzt, vagy széndioxidot és esetleg levegőt 22-néJ vezetjük be a hasítókemencébe és ezek az anyagok a fűtőgázzal ellenkező irányban áramolnak át az előmelegítő, valamint a reakció zónáján. A reakció termékei 23-nál 100—150 C° hőmérséklettel hagyják el a hasítókemencét. Abból a célból, hogy nagyobb rétegvastagságok esetén a katalizátor-ágy egyenletes hőmérsékletét lehessen elérni, az 5 égetőcsöveket különböző hoszszúsággal készíthetjük, miáltal a fűtőgázok több különböző, egymást átlapoló szakaszban érkeznek a reakció helyéhez. Ezt a szerkezetett a 2. ábra szerint a hasítókemence töltetének oly kivitelével érjük el, amelynél a szemcsenagyság bizonyos meghatározott elosztású. A kemence keresztmetszete mentén egyenletesen elosztott 30 égetőcsöveket a hengeralakú 26 töltet hosszabbítja meg, amely 20—70 mm átmérőjű magnéziumoxid-szemcsékből áll. Ily módon a gáz és primérlevegő keveréke az égetőcsövekből a kisebb áramlási ellenállás folytán a 28 égetőzónába jut. A gáz-primérlevegő keverék útját a 29 rétegben levő finomszemcséjű katalizátor szakítja meg. A 29 rétegben levő katalizátorhoz a 27 elégési zónából jut az anyag, ebbe pedig a 25 csövekből áramlik be. A 3—5. ábra vázlatosan oly berendezést mutat, amelynél a fűtőgáz és a hasítandó gáz áramai egyirányban haladnak, de minden egyes (fűtésből és hasításból álló) periódus után az áramlási irány megfordul. A 31 kemencéhez a fűtési művelet folyamán 32-nél gázból és primérlevegőből álló keveréket vezetünk, amely a 33 csövekben eloszolva a 34 zónába jut. Itt történik az égés. A szekunderlevegőt 35-nél vezetjük a kemencébe és az a 38 rétegben előmelegítődik, majd pedig lehetővé teszi, hogy a 34 és 37 zónákban a fűtőgáz elégjen a 36 reakciózóna melegítése céljából. Az égésnél keletkező gázok melegítik még a 39 előmelegítőzónát és a kemencét 40-nél hagyják el. A fentiekben leírt művelethez csatlakozó hasító folyamat létesítése végett 41-nél földgáz-gőz keveréket vezetünk a hasítókemencébe, amely a 38 zónában előmelegítődik és a 36 reakciózónában átalakul. A hasítással keletkezett gáz 42-nél távozik a kemencéből, de előbb a 39 előmelegítő zónában melegét leadja. Ezután az áramlási irányt megfordítjuk és a fűtésre szolgáló gáz-primérlevegő keveréket 43-nál, a szekundérlevegőt pedig 44-néí vezetjük a kemencébe. A 39 réteg a szekundérlevegőt előmelegíti, amely a 45 és 37 égetési zónákban a fűtőgáz teljes elégését eredményezi. Az égésnél keletkezett gázok a 36 reakcióteret és a 38 előmelegítő zónát fűtik, majd pedig 46-nál távoznak a kemencéből. Az ezután következő hasítási művelethez a földgáz és gőz keverékét a fentiekhez hasonló módon 47-nél vezetjük be és ez a keverék a 39 zónában előmelegítődik, a 36 reakciózónában pedig hasított gázzá alakul. Ez a gáz 48-nál távozik, de előbb a 38 zónát előmelegíti. SzabacMmi igénypontok: 1. Eljárás gázhalmazállapotú szénhidrogéneknek endoterm átalakítására, széndioxiddá és hidrogénné katalizátorok segítségével aknakemencékben, mely eljárásnál a katalizátort, előnyösen nikkeltartalmú zsugorított magnezitet, égési gázokkal váltott üzemben, tehát a hasítás műveletével váltakozva közvetlenül melegítünk, azzal jellemezve, hogy a hőbevezetés fűtőgázoknak közvetlenül a katalizátor-rétegben való égetésével történik, a fűtőzázokat pedig, amelyek generátorgázokból vagy gázhalmazállapotú szénhidrogénekből állnak, az égési levegő egy részével (a primérlevegővel) keverve vezetjük a reakciózónába, az égési levegő többi részét (a szekunderlevegőt) pedig a fűtőgáz-primérlevegő bevezetésétől függetlenül juttatjuk a reakció zónájába. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárási kiviteli módja, melynek jellemzője, hogy a fűtőgáz-primérlevegő keverékben a levegőmennyiség generátorg az esetén az elméleti égési levegő 25—40%-a , gázalakú szénhidrogének esetén pedig 2,8—3,5 mól levegő/gatomsúly szén. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, melynek jellemzője, hogy a fűtőgáz és levegő keverékének áramlási sebessége, 0 C°-ra és 760 higanymm-re vonatkoztatva, 0,4 és 2m/sec között van. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás kiviteli módja, melynek jellemzője, hogy a hasítókemencében az anyagok, vagyis a reakcióban résztvevő gázok a hasítás művelete alatt ellenkező irányban áramlanak, mint a fűtőgázok a fűtés művelete alatt. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, melynek jellemzője, hogy az egyik fűtési és utánakövetkező hasítási műveletnél a gázok egy bizonyos irányban áramlanak át a hasítókemencén, az ezután következő fűtő- és hasító művelet számára pedig az áramlás irányát megfordítjuk. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás kiviteli módja, melynek jellemzője, hogy a fűtést csak levegővel foganatosítjuk és a reakciózóna az átalakítandó szénhidrogének minden kg szenére számítva 15—20 kg nikkelt tartalmaz. 7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás megvalósítására való hasítókemence, melynek jellemzője, hogy a fűtőgáz-primérlevegő keveréknek a reakciózónába való juttatására alkalmas (5) égetőcsövek egyenletesen vannak a reakciótér keresztmetszetén elosztva, emellett pedig nagy mértékben hőálló anyagúak és (6) védőcsövek veszik
