ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы гидрогазификации из "Заменители природного газа" Основные физические характеристики сырья, составы газов, условия производства и пределы по выходу для ряда углеводородов, которые подвергаются переработке в ГРГ, показаны в табл. 27. [c.123] Необходимо отметить, что ни один из получаемых в реакторе ГРГ газов не может быть использован как заменитель природного газа, поскольку ни число Воббе, ни показатель скорости распространения пламени Вивера не соответствуют значениям, требуемым для замены стандартного природного газа (см. гл. [c.123] Если гидрогенизирующий газ, подаваемый в реактор ГРГ, содержит достаточно большое количество окиси углерода, которая проходит через реактор, не вступая в реакцию, вполне возможно, например, снижение содержания водорода при одновременном (за счет последующей за этим процессом метанизации) увеличении содержания метана. Несмотря на то, что это технологически осуществимо, существуют некоторые проблемы необходимость использования окиси углерода в реакторе ГРГ только в качестве балласта и ведения процесса метанизации водорода такой высокой концентрации в несколько стадий из-за его экзотермичности экономически неоправданный высокий уровень теплоты сгорания газа из-за присутствия в нем тяжелых углеводородов. Наконец, высокая стоимость водорода и неудовлетворительное использование дорогостоящего газа делают процесс простой метанизации экономически невыгодным. [c.125] Вместо прямой метанизации водородом подаваемых в установку избыточных окислов углерода газы, вытекающие из установок ГРГ или ГПЖС, можно подвергать низкотемпературной конверсии. В результате из этановой компоненты газа будут образовываться метан и небольшие количества окислов углерода, а остаточные компоненты либо останутся непрореагировавшими, либо в условиях низкотемпературной паровой конверсии подвергнутся незначительному воздействию. Газ, покидающий реактор низкотемпературной конверсии, будет содержать окислы углерода, количество которых достаточно для их восстановления остаточным водородом при наличии соответствующего катализатора. Технология производства ЗПГ по многоступенчатому способу в общих чертах хорошо описана в работе [10]. [c.125] Основное преимущество низкотемпературной конверсии — метанизации — заключается в удалении избытка тяжелых углеводородов из газа и в снижении, таким образом, конечного значения его теплоты сгорания. Однако остается проблема высоких концентраций водорода в газе, подающемся в реактор-метани-затор, и весьма высокого уровня тепла в результате реакций метанизации. [c.125] Последним методом, который будет более подробно рассмотрен ниже, является применение выходящего из реактора ГРГ газа в процессе каталитической гидрогазификации легких углеводородов, таких, как лигроин и СНГ. Общеизвестно, что в присутствии некоторого дополнительного количества легкого углеводородного сырья происходит выравнивание газа по составу компонентов метана, этана, водорода и окислов углерода. Так как паровая конверсия дополнительного количества сырья эндотермична, тепло, выделяемое при метанизации, полностью поглощается. При этом более эффективно используется остаточный водород, в связи с чем авторы считают, что более перспективным методом получения ЗПГ является тот, в котором гидрогенизатор используется в качестве первой ступени процесса. [c.125] Непосредственная реакция между водородом и различными углеводородами может быть проведена как в каталитических, так и в некаталитических условиях. Реакции некаталитической конверсии, которые были рассмотрены ранее, могут протекать на поверхности стальных элементов реакторов, а в аналогичных условиях также в псевдоожиженном слое кокса. Подобные реакции, вероятно, возможны лишь благодаря наличию катализаторов, однако разработка специальных катализаторов, способствующих их протеканию, не проводилась. Под рассматриваемым здесь каталитическим процессом гидрогазификации, в прямом смысле этого слова, понимается тот процесс, который используется лишь как первая стадия низкотемпературной конверсии. [c.126] В табл. 28 приведены сравнительные данные по составу и характеристикам горения продуктов гидрогазификации лигроина соответственно после низкотемпературной конверсии, гидрогазификации и, наконец, после стадии метанизации, предусмотренной исключительно для удаления из газа остаточных следов водорода. [c.127] Помимо этого данный комбинированный метод обладает рядом преимуществ с точки зрения капитальных затрат. Если, например, комбинацию первой стадии процесса (низкотемпературную конверсию) в одном случае сравнить с установкой метанизации, а в другом — с установкой гидрогазификации, то выяснится, что при последнем способе сырья перерабатывается примерно в 1,8—2 раза больше благодаря дополнительной подаче его во вторую ступень. Таким образом, удельные капитальные затраты, отнесенные как к перерабатываемому сырью, так и к конечной продукции — ЗПГ — существенно снижаются. [c.128] Несмотря на то, что реакции гидрогазификации, в результате которых идет разрушение крупных углеводородных молекул, экзотермичны, они не могут быть инициированы при температурах ниже 700°С, даже если давление водорода поднять до 50 кгс/ /см2 (5 ГПа) и более. Быстрый подогрев углеводородного сырья до этой температуры обеспечивает получение незначительных количеств углерода при переработке легких видов сырья, таких, как лигроин или СПГ, однако конкурирующие реакции пиролиза начинают играть существенную роль при переработке тяжелых топлив. [c.128] Для минимизации крекинга и образования углерода можно использовать различные средства, такие, как раздельный подогрев водорода и углеводородного сырья, причем первого до более высокой температуры, чем второго, однако, несмотря на это, при переработке сырья с высокой температурой кипения неизбежней образование пиролитического углерода. Это и явилось основной причиной разработки гидрогенизатора с псевдоожиженным слоем (ГПЖС), подробно описанного в предыдущем разделе. [c.128] Легко прийти к выводу о том, что при газификации сырой нефти и остаточного топлива в реакторах ГПЖС, подобно процессу газификации легкого сырья в установках ГРГ, наряду с газом получают значительные количества жидких ароматических углеводородов и некоторое количество углерода, независимо от степени подогрева сырья и газа, удельного расхода сырья на производство 1 м газа, высокого давления водорода и рабо-бочей температуры, не превышающей 750°С. [c.129] Вернуться к основной статье