RU2266469C1 - Device for flameless combustion of flush gases - Google Patents
Device for flameless combustion of flush gases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2266469C1 RU2266469C1 RU2004119569/06A RU2004119569A RU2266469C1 RU 2266469 C1 RU2266469 C1 RU 2266469C1 RU 2004119569/06 A RU2004119569/06 A RU 2004119569/06A RU 2004119569 A RU2004119569 A RU 2004119569A RU 2266469 C1 RU2266469 C1 RU 2266469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- catalytic
- elements
- catalytic element
- catalyst element
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 28
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chimneys And Flues (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газосжигающему оборудованию и может быть использовано для сжигания сбросных газов, в том числе высокого давления, в процессе добычи и переработки природного газа и нефти.The invention relates to gas-burning equipment and can be used to burn waste gases, including high pressure, in the process of extraction and processing of natural gas and oil.
Преимущественно для этого используют факельные установки, факельные горелки и другие устройства для факельного сжигания. При факельном сжигании количество вредных веществ: моноксида углерода, продуктов неполного окисления (бенз-α-пирена, альдегидов), оксидов азота, сажи составляет 25-50 кг на тонну выбросов. При залповых выбросах, осуществляемых при плановой или аварийной остановке реакторов, количество выбросов возрастает до 100 кг на тонну топлива. Для рассеивания вредных продуктов сжигания в атмосфере как в штатном режиме и особенно при залповых выбросах возникает необходимость создания высоких (до 100 метров) факельных сооружений, из-за чего обслуживание и оперативный ремонт факельных устройств затруднены.Mainly for this use flare installations, flare burners and other devices for flaring. During flaring, the amount of harmful substances: carbon monoxide, products of incomplete oxidation (benz-α-pyrene, aldehydes), nitrogen oxides, soot is 25-50 kg per ton of emissions. With volley emissions carried out during a planned or emergency shutdown of reactors, the amount of emissions increases to 100 kg per ton of fuel. In order to disperse harmful combustion products in the atmosphere both in the normal mode and especially with volley emissions, there is a need to create high (up to 100 meters) flare structures, which makes maintenance and operational repair of flare devices difficult.
Известны устройства, предназначенные для полного сжигания углеводородов в атмосфере и безотходной утилизации попутных газов на нефтепромыслах и производствах. Известна (заявка на патент РФ №98116483, F 17 D 1/08, 2000.08.27) система приема и сжигания факельных нефтяных газов, состоящая из факельной колонны, факельных сепараторов, дренажных насосов, факельной ямы, гидрозатвора, огнепреградителей, пилотной системы зажигания, факельной головки, емкости для пропана, инженерных коммуникаций, газгольдера, уравнивающего неравномерность поступающего углеводородного потока, блоков адсорбционной очистки или осушки, извлечения части тяжелых углеводородов, блока компрессора для компримирования утилизируемой части газов. Такая система повышает эффективность нефтепромыслового производства и улучшает экологическую обстановку района нефтегазодобычи.Known devices for the complete combustion of hydrocarbons in the atmosphere and non-waste utilization of associated gases in oil fields and industries. Known (patent application of the Russian Federation No. 98116483, F 17 D 1/08, 2000.08.27) a system for receiving and burning flare oil gases, consisting of a flare column, flare separators, drainage pumps, flare pit, hydraulic lock, fire arresters, pilot ignition system, flare head, propane tank, utilities, gas tank, equalizing the unevenness of the incoming hydrocarbon stream, adsorption purification or drying units, extracting part of the heavy hydrocarbons, compressor unit for compressing the utilized part scratch. Such a system increases the efficiency of oilfield production and improves the environmental situation of the oil and gas production region.
Известен оголовок факельной установки (пат. РФ 2046255, F 23 L 17/02, 1995.10.20) для сжигания аварийных выбросов газа в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической отраслях промышленности, связанных с аварийным сжиганием газа. Оголовок факельной установки содержит цилиндрическую трубу, в которой установлен затвор в виде пакета диафрагм, герметично прикрепленных к трубе. Диафрагма имеет кольцевые проходные отверстия, размеры которых уменьшаются в направлении движения потока газа. Изобретение уменьшает расход продувочного газа путем снижения его скорости.Known tip of the flare unit (US Pat. RF 2046255, F 23 L 17/02, 1995.10.20) for burning emergency gas emissions in the oil, oil refining, chemical industries related to emergency gas burning. The tip of the flare unit contains a cylindrical pipe, in which a shutter is installed in the form of a package of diaphragms hermetically attached to the pipe. The diaphragm has annular passage openings, the dimensions of which are reduced in the direction of gas flow. The invention reduces the flow of purge gas by reducing its speed.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является горелочное устройство для факельной установки (а.с. СССР №1455129, F 23 D 14/38, 30.01.89), содержащее смонтированную на газоподводящем стволе факельную горелку, корпус которой разделен обечайкой на внешний и внутренний каналы, и дополнительно снабженное поворотными заслонками, установленными во внешнем канале, которые открываются при аварийном сбросе больших объемов газа. Изобретение направлено на повышение надежности и качества сжигания сбросных газов в широком диапазоне расхода.Closest to the claimed invention is a burner device for a flare installation (AS USSR No. 1455129, F 23 D 14/38, 01/30/89), comprising a flare burner mounted on a gas supply barrel, the casing of which is divided by a shell around the external and internal channels, and additionally equipped with rotary shutters installed in the external channel, which open during emergency discharge of large volumes of gas. The invention is aimed at improving the reliability and quality of the combustion of waste gases in a wide range of flow rates.
К недостаткам известного устройства относятся:The disadvantages of the known devices include:
- низкая экологическая надежность, что связано с использованием факельного сжигания выбросов (количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, при сжигании залповых выбросов составляет до 100 кг на тонну выбросов);- low environmental reliability, which is associated with the use of flare emissions (the amount of harmful substances emitted into the atmosphere when burning volley emissions is up to 100 kg per ton of emissions);
- низкая эффективность сжигания, особенно в режиме сжигания залповых выбросов, что связано с резким повышением линейной скорости в газоподводящем стволе;- low efficiency of combustion, especially in the mode of burning volley emissions, which is associated with a sharp increase in linear velocity in the gas supply trunk;
- сложность и высокая металлоемкость конструкции.- the complexity and high metal construction.
Задача, решаемая изобретением, - повышение экологической безопасности и полноты сжигания сбросных газов в широком диапазоне расхода, упрощение конструкции и удобство обслуживания.The problem solved by the invention is to increase environmental safety and completeness of combustion of exhaust gases in a wide range of flow rates, simplifying the design and ease of maintenance.
Поставленная задача решается тем, что у горелочного устройства для факельной установки, установленного на газоподводящем стволе и снабженного поворотными заслонками, корпус выполнен с коническим с расширением вверху, в корпусе дополнительно установлены два каталитических элемента, причем снизу на входном сечении расположен первый каталитический элемент, а сверху на выходном сечении - второй каталитический элемент, поворотные заслонки установлены на основании конического корпуса таким образом, что в закрытом положении примыкают к первому каталитическому элементу, а в открытом положении между первым каталитическим элементом и корпусом образуется зазор, кроме того, устройство дополнительно снабжено одним или несколькими дежурными факелами, установленными в газоподводящем стволе ниже поворотных заслонок и первого каталитического элемента.The problem is solved in that the burner device for the flare installation mounted on the gas supply barrel and equipped with rotary dampers, the casing is made conical with an expansion at the top, two catalytic elements are additionally installed in the casing, and the first catalytic element is located on the bottom inlet and on top at the exit section, there is a second catalytic element, the rotary shutters are mounted on the base of the conical body in such a way that they are adjacent to the vomu catalytic element, and in the open position between the first catalytic element and the housing gap is formed, moreover, the apparatus is further provided with one or more duty torches mounted in the gas supply trunk below the rotary valves and the first catalytic element.
Перечень фигур графических изображений. На фиг.1 изображен продольный разрез заявляемого устройства при обычном режиме подачи сбросных газов, на фиг.2 - положение в режиме залпового выброса, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.The list of figures of graphic images. Figure 1 shows a longitudinal section of the inventive device in the normal mode of supply of waste gases, figure 2 - position in the salvo mode, figure 3 - section aa in figure 1.
Заявляемое устройство содержит конический корпус 1, установленный на газоподводящем стволе 2, дежурные факелы 3 с подачей углеводородного сырья (сбросного газа), первый каталитический элемент 4, расположенный в нижней части корпуса, второй каталитический элемент 5, расположенный вверху на выходном сечении корпуса, а также поворотные заслонки 6.The inventive device comprises a conical housing 1 mounted on a gas supply barrel 2, duty flares 3 with a feed of hydrocarbon feed (exhaust gas), a first catalytic element 4 located in the lower part of the body, a second catalytic element 5 located at the top on the outlet section of the body, and
Заявляемое устройство работает следующим образом. При обычном режиме подачи сбросных газов (фиг.1) предварительно разогревают каталитический элемент 4 с помощью дежурных факельных устройств 3 до температуры 450-500°С, затем отключают дежурные факельные устройства, и происходит беспламенное сжигание сбросного газа, подаваемого в штатном режиме, на каталитическом элементе 4. Каталитический элемент 5 разогревается до рабочей (пусковой) температуры. Сбросные газы, проходя через каталитический элемент 5 в атмосферу, полностью окисляются и на выходе не содержат вредных веществ (продуктов неполного сгорания).The inventive device operates as follows. In the normal mode of supply of waste gases (Fig. 1), the catalytic element 4 is preheated with the help of standby flare devices 3 to a temperature of 450-500 ° C, then the standby flare devices are turned off and flameless combustion of the waste gas supplied in the normal mode occurs on the catalytic element 4. The catalytic element 5 is heated to a working (starting) temperature. The exhaust gases passing through the catalytic element 5 into the atmosphere are completely oxidized and do not contain harmful substances (products of incomplete combustion) at the outlet.
В режиме залпового выброса (фиг.2) поворотные заслонки 6 открывают, создавая зазор для прохождения высокоскоростного потока сбросных газов, происходит беспламенное сжигание сбросных газов на каталитических элементах 4 и 5, предварительно нагретых до рабочей температуры. После прекращения залпового выброса поворотные заслонки закрывают и переводят работу устройства в штатный режим. При понижении температуры каталитического элемента 4 до 400°С включают дежурные факельные устройства 3.In the burst mode (figure 2), the
Преимущественно соотношение диаметров каталитических элементов 4 и 5 соответствует соотношению дебитов сбросных газов, подаваемых в штатном режиме и при залповом выбросе.Mostly the ratio of the diameters of the catalytic elements 4 and 5 corresponds to the ratio of the flow rates of waste gases supplied in the normal mode and during volley release.
Преимущественно каталитические элементы изготовлены в виде блоков сотовой структуры с направлением каналов параллельно направлению подачи сбросных газов. Могут применяться и другие каталитические элементы, пригодные для эффективного окисления углеводородного сырья в условиях переменного расхода сбросных газов, в частности кассеты с гранулированньм катализатором, например, кольцами Рашига, или кассеты с каталитически активной металлической стружкой, или кассеты с каталитически активными металлическими сетками.Mostly the catalytic elements are made in the form of blocks of a honeycomb structure with the direction of the channels parallel to the direction of supply of waste gases. Other catalytic elements suitable for the efficient oxidation of hydrocarbon feeds under conditions of variable consumption of exhaust gases can be used, in particular cassettes with granular catalyst, for example, Raschig rings, or cassettes with catalytically active metal chips, or cassettes with catalytically active metal networks.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004119569/06A RU2266469C1 (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Device for flameless combustion of flush gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004119569/06A RU2266469C1 (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Device for flameless combustion of flush gases |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2266469C1 true RU2266469C1 (en) | 2005-12-20 |
Family
ID=35869729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004119569/06A RU2266469C1 (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Device for flameless combustion of flush gases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2266469C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4038032A (en) * | 1975-12-15 | 1977-07-26 | Uop Inc. | Method and means for controlling the incineration of waste |
| US4126419A (en) * | 1974-04-02 | 1978-11-21 | Keichi Katabuchi | Combustion device for burning waste gases containing combustible and noxious matters |
| SU1455129A1 (en) * | 1987-02-10 | 1989-01-30 | Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Южниигипрогаз" | Torch burner |
| RU2033574C1 (en) * | 1993-04-15 | 1995-04-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Device for catalytic afterburning of exhaust gas |
| RU2052726C1 (en) * | 1994-04-25 | 1996-01-20 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Waste gas afterburning device |
-
2004
- 2004-06-16 RU RU2004119569/06A patent/RU2266469C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4126419A (en) * | 1974-04-02 | 1978-11-21 | Keichi Katabuchi | Combustion device for burning waste gases containing combustible and noxious matters |
| US4038032A (en) * | 1975-12-15 | 1977-07-26 | Uop Inc. | Method and means for controlling the incineration of waste |
| SU1455129A1 (en) * | 1987-02-10 | 1989-01-30 | Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Южниигипрогаз" | Torch burner |
| RU2033574C1 (en) * | 1993-04-15 | 1995-04-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Device for catalytic afterburning of exhaust gas |
| RU2052726C1 (en) * | 1994-04-25 | 1996-01-20 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Waste gas afterburning device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2149312C1 (en) | Modification in burning and utilization of fuel gases | |
| US4867676A (en) | Thermal decomposition furnace | |
| CN208108077U (en) | A kind of gas combustion apparatus of near zero pollutant discharge | |
| CN107300169B (en) | Catalytic flameless combustion device and combustion method with extremely low pollutant emission | |
| CN102353041A (en) | Efficient and energy saving ground flare gas system | |
| CN202303408U (en) | Environment-friendly high-efficiency torch gas combustion device | |
| CN105180183A (en) | Plasma combustion-supporting Swiss roll combustor | |
| CN109724093B (en) | Burner and combustion method for treating high-water-content low-calorific-value organic wastewater | |
| CN103868055A (en) | Regenerative combustion device applicable to stable combustion of compounded tangent-flow and direct-flow gas with low calorific value | |
| CN202203935U (en) | Adjustable ground torch gas system | |
| RU2266469C1 (en) | Device for flameless combustion of flush gases | |
| CN203571737U (en) | Flame path rotary combustion fuel gas combustor | |
| CN210921379U (en) | New forms of energy combustor | |
| CN215892355U (en) | Combustion system | |
| CN113310058B (en) | A multi-element dioxin treatment device | |
| CN119713285B (en) | Controllable micro-pulse incineration catalytic treatment waste heat recovery device for transport ship waste gas | |
| CN107084399A (en) | A kind of waste gas containing fluoride incinerator burner and waste gas containing fluoride incineration treatment method | |
| US8468825B1 (en) | Method for producing shaft horsepower using waste heat | |
| CN109253459B (en) | System and method for denitrification and dust removal of ground flare closed burner exhaust gas | |
| US12460815B2 (en) | Flame retarding flare tip | |
| CN109059012B (en) | Ground torch closed combustor exhaust gas denitration system and method | |
| CN108707477B (en) | Clean pulverized coal gasification burner for treating wastewater and process method | |
| PL245390B1 (en) | Method of burning low-calorie waste gas | |
| CN103075726B (en) | Burner capable of generating multiple combustion working condition characteristics | |
| CN1900591A (en) | Burning utilizing method for super low concentration combustible gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120405 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20120405 Effective date: 20180618 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190617 |