Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 11´2017

  

(11) 

028458 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201490561

(22) 

2012.09.07

(51) 

B01D 53/52 (2006.01)
B01D 53/58
(2006.01)
B01D 53/34
(2006.01)

(31) 

2007381

(32) 

2011.09.09

(33) 

NL

(43) 

2014.07.30

(86) 

PCT/NL2012/050626

(87) 

WO 2013/036124 2013.03.14

(71) 

(73) ДЁЙКЕР КОМБАСЧЕН ИНЖИНИЭРС Б.В. (NL)

(72) 

Бетлем Мартен, Олстхорн Шак, Ван Велсен Марк (NL)

(74) 

Хмара М.В., Рыбаков В.М., Новоселова С.В., Дощечкина В.В., Липатова И.И. (RU)

(54) 

СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ АММИАКА

(57) 1. Способ сжигания NH3 в установке для сжигания NH3, включающий:

a) первый этап сжигания, содержащий следующие подэтапы:

i) газовый поток (1), содержащий NH3, и поток топлива (2) в условиях сжигания подвергают взаимодействию с первым кислородсодержащим потоком (3) при субстехиометрическом количестве кислорода в первом кислородсодержащем потоке (3) относительно NH3 в газовом потоке (1) с получением при этом первого потока продукта (4);

ii) анализируют состав первого потока продукта (4) на содержание по меньшей мере одного из следующих веществ: остаточного NH3, образовавшегося HCN и образовавшегося NO; и

iii) регулируют по меньшей мере один из следующих потоков: газовый поток (1), содержащий NH3, поток топлива (2) или первый кислородсодержащий поток (3) на основе анализа первого потока продукта (4) таким образом, чтобы получить первый поток продукта (4), содержащий и остаточный NH3, и NO, но не больше 250 м.д. HN3 и не больше 250 м.д. NO; и

b) второй этап сжигания, включающий взаимодействие полученного первого потока продукта (4) в условиях сжигания со вторым кислородсодержащим потоком (5) при количестве кислорода, превышающем стехиометрическое, с получением при этом второго потока продукта (7).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовый поток (1) содержит по меньшей мере 30 об.% HN3.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что газовый поток (1) содержит максимум 40 об.% H2S.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что количество кислорода, поступающего из первого кислородсодержащего потока (3), составляет 50-99% от стехиометрического относительно горючих компонентов, присутствующих в газовых потоках, включающих газовый поток (1) и поток топлива (2).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что HN3 является единственным горючим компонентом в газовых потоках, включающих газовый поток (1) и поток топлива (2), и количество кислорода, поступающего из первого кислородсодержащего потока (3), составляет 95-98% от стехиометрического относительно HN3 в газовом потоке.

6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первый поток продукта (4) анализируют на содержание остаточного HN3.

7. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первый поток продукта (4) анализируют на содержание образовавшегося HCN.

8. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первый поток продукта (4) анализируют на содержание образовавшегося NO.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что по меньшей мере один из следующих потоков: газовый поток (1), содержащий HN3, поток топлива (2) и первый кислородсодержащий поток (3) регулируют таким образом, чтобы содержание остаточного HN3 в первом потоке продукта (4) составляло менее 100 м.д.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что по меньшей мере один из следующих потоков: газовый поток (1), содержащий HN3, поток топлива (2) и первый кислородсодержащий поток (3) регулируют таким образом, чтобы содержание образовавшегося HCN в первом потоке продукта (4) составляло менее 1400 м.д.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что по меньшей мере один из следующих потоков: газовый поток (1), содержащий HN3, поток топлива (2) и первый кислородсодержащий поток (3) регулируют таким образом, чтобы содержание образовавшегося NO в первом потоке продукта (4) составляло менее 200 м.д.

12. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что состав первого потока продукта (4) анализируют непрерывно или с интервалами в 5 с или меньше.

13. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что взаимодействию с первым кислородсодержащим потоком (3) подвергают также поток топлива (2).

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что соотношение потока топлива (2) к газовому потоку (1), содержащему HN3, является таким, что позволяет поддерживать температуру реакции в пределах от 950 до 1700°C.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что поток топлива (2) содержит что-то одно или несколько из перечисленного: углеводороды, сероводород, монооксид углерода или газообразный водород.

16. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что второй кислородсодержащий поток (5) вводят в реакцию в количестве, достаточном для того, чтобы количество остаточного кислорода во втором потоке продукта (7) составляло по меньшей мере 0,5 об.%.

17. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на втором этапе сжигания вводят отработанный газ (6).

18. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что теплоту реакции с первого этапа сжигания и/или второго этапа сжигания утилизируют.

19. Установка для осуществления способа по п.1, включающая:

a) первую реакционную зону (100), содержащую горелку (110) для сжигания HN3; входной патрубок (120) у горелки (110) для первого кислородсодержащего потока (3), оборудованный первым прибором контроля кислорода (121) для регулирования количества кислородсодержащего потока (3); входной патрубок (130) у горелки (110) для газового потока (1), содержащего HN3; входной патрубок (140) у горелки (110) для потока топлива (2); выходной патрубок (160), расположенный за первой реакционной зоной (100), для первого потока продукта (4), полученного в первой реакционной зоне (100); анализатор (170) в конце первой реакционной зоны (100) с функцией анализа содержания по меньшей мере одного из следующих веществ: HN3, HCN и NO - в первом потоке продукта (4), полученном в первой реакционной зоне (100), и с функцией регулирования работы первого прибора контроля кислорода (121); и

b) вторую реакционную зону (200), расположенную за первой реакционной зоной (100), для сжигания первого потока продукта (4), полученного в первой реакционной зоне (100), включающую входной патрубок (230) в начале второй реакционной зоны (200) для указанного первого потока продукта (4); входной патрубок (220) в начале второй реакционной зоны (200) для второго кислородсодержащего потока (5), оборудованный вторым прибором контроля (221) для регулирования количества второго кислородсодержащего потока (5); выходной патрубок (260), расположенный за второй реакционной зоной (200), для второго потока продукта (7), полученного во второй реакционной зоне (200); анализатор (270) в конце второй реакционной зоны (200) с функцией анализа содержания кислорода во втором потоке продукта (7), полученном во второй реакционной зоне (200), и с функцией регулирования работы второго прибора контроля (221).

20. Установка по п.19, отличающаяся тем, что анализатор (170) представляет собой лазерный диод.

21. Установка по любому из пп.19, 20, отличающаяся тем, что первая реакционная зона (100) и вторая реакционная зона (200) являются частью одного реактора.

22. Установка по любому из пп.19, 20, отличающаяся тем, что каждая из первой реакционной зоны (100) и второй реакционной зоны (200) представляет собой отдельный реактор, при этом оба реактора соединены.

23. Установка по п.19, отличающаяся тем, что указанный входной патрубок (130) оборудован первым прибором контроля HN3 (131) для регулирования количества газового потока (1), содержащего HN3; указанный входной патрубок (140) оборудован первым прибором контроля топлива (141) для регулирования количества потока топлива (2); указанный анализатор (170) обладает функцией регулирования работы одного или нескольких из следующих приборов: первого прибора контроля кислорода (121), первого прибора контроля HN3 (131) и первого прибора контроля топлива (141); и установка дополнительно содержит прибор контроля температуры (180), расположенный за первой реакционной зоной (100), вторую горелку (210), оборудованную входным патрубком (211) для третьего кислородсодержащего потока (8) и входным патрубком (212) для второго потока топлива (9), входной патрубок (250) в начале второй реакционной зоны (200) для отработанного газа (6), а также котел-утилизатор (280), расположенный за второй реакционной зоной (200), для утилизации теплоты реакции.

Увеличить масштаб


наверх