ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высокотемпературная конверсия метана кислородом под давлением Одноступенчатая каталитическая конверсия метана паро-кислородовоздушной смесью из "Курс технологии связанного азота" Технологическая схема данного процесса представлена на рис. V-5. [c.142] Природный газ, предварительно нагретый в теплообменнике 1 до 350° С, поступает на очистку от соединений серы в аппарат 2, где на кобальтмолибденовом катализаторе сероорганические соединения гидрируются до сероводорода. Далее газ направляется в адсорбер 3, заполненный поглотителем на основе окиси цинка. Здесь при 380° С газ практически полностью освобождается от примесей сернистых соединений. [c.142] Очищенный газ, содержащий в 1 менее 1—2 мг серы, после дополнительного подогрева смешивается в аппарате 4 с перегретым водяным паром. Паро-газовая смесь при объемном соотношении пар газ = 4 1 и температуре 400° С поступает в первую ступень конверсии метана — трубчатую печь 5, в которой равномерно распределяется по реакционным трубам, выполненным из специальной жароупорной стали. В трубах печи на никелевом катализаторе происходит конверсия углеводородов природного газа водяным паром до остаточного содержания метана 7—8%. [c.142] Из конвертора метана 6 паро-газовая смесь поступает в увлажнитель, конструктивно совмещенный с конвертором, где охлаждается впрыскиваемым конденсатом до 430° С и дополнительно насыщается водяным паром до объемного соотношения пар газ = = 1,2 1. Далее паро-газовая смесь входит в конвертор окиси углерода 7 первой ступени, загруженный среднетемпературным железохромовым катализатором. Здесь содержание окиси углерода в газе уменьшается до 2—3%. [c.143] В конверторе окиси углерода 10 второй ступени на низкотемпературном цинкхроммедном катализаторе происходит дальнейшая конверсия СО до остаточного содержания ее в газе 0,3%. Тепло конвертированного газа используется в теплообменнике И для подогрева воды, питающей котел-утилизатор, и в кипятильниках регенераторов моноэтаноламинового раствора. [c.144] Далее газ охлаждается до 40° С в скруббере /2 циркулирующим конденсатом. Из скруббера-охладителя конвертированный газ направляется на очистку от двуокиси и окиси углерода (стр. 152). [c.144] Конверсия метана кислородом может быть осуществлена в отсутствие катализатора, но при более высоких температурах. На рис. У-6 приведена технологическая схема высокотемпературной конверсии метана под давлением 30 ат. [c.144] Природный газ под давлением 35—40 ат поступает из газораспределительной станции в отделение конверсии метана и окиси углерода. Подогретый до 450° С в аппарате 1 природный газ входит в высокотемпературную горелку 2, где смешивается с кислородом, подаваемым также под давлением 35—40 ат. На выходе из горелки, расположенной в верхней части реакционной зоны конвертора метана 3, газ горит при 1400—1450° С. Для предотвращения перегрева стенок конвертор метана снабжен наружной пароводяной рубашкой, в которой образуется пар давлением 30—35 ат. [c.144] В результате высокотемпературного неполного горения углеводородов получается конвертированный газ, содержащий 0,3—0,7% остаточного метана. Из реакционной зоны конвертированный газ поступает в сатуратор Вентури 4, расположенный в нижней части конвертора метана 3. Здесь происходит грубая очистка конвертированного газа от сажи и одновременное охлаждение его испаряющимся конденсатом. [c.144] Технологическая схема совмещенной конверсии метана и окисй углерода показана на рис. У-7. [c.145] В теплообменнике 2 паро-газовая смесь нагревается до 500° С конвертированным газом и поступает в аппарат 3, где смешивается с кислородо-воздушной смесью, находящейся в коллекторе под давлением 1,7 аг и содержащей 40—60% Ог- Чтобы исключить возможность попадания природного газа в коллектор и образования взрывоопасной смеси, на линии кислородо-воздуш-ного потока устанавливают обратный гидрозатвор. [c.146] Полнота смешения паро-газовой и кислородо-воздушной смеси в аппарате 3 достигается пересечением их потоков. Скорость потока паро-газовой смеси в 2,5 раза превышает скорость потока кислородо-воздушной смеси. Из смесителя 3 паро-газо-воздушно-кислородная смесь, имеющая температуру 400° С, проходит с большой скоростью смесительный канал и, поступая в конвертор метана 4 сверху, направляется непосредственно на катализатор. [c.146] Отсюда конвертированный газ, содержащий 51—54% Нг, 19— 22% N2, 19—22% СО, 7-7,5 %СОг, до 0,52% СН4 и до 0,35% Аг, направляется в увлажнитель 5, в котором охлаждается до 640° С вследствие испарения впрыскиваемого конденсата и насыщается водяными парами до соотношения газ пар=(0,5—0,7) 1. Увлажненный газ поступает в теплообменник 2, где, нагревая паро-газо-вую смесь, охлаждается до температуры не выше 440° С. Количеством впрыскиваемого конденсата регулируется температура природного газа, поступающего в конвертор метана. [c.147] Из теплообменника 2 конвертированный газ поступает в конвертор окиси углерода 6. Перед этим конвертором к газу добавляются ретурные газы из отделения регенерации медноаммиачного раствора (стр. 168) и необходимое количество водяного пара. Температура паро-газовой смеси на входе в конвертор окиси углерода составляет 400° С. [c.147] В конверторе б на железохромовом катализаторе при 400—500° С и избыточном давлении 3000 мм вод. ст. происходит конверсия окиси углерода водяным паром до содержания в конвертированном газе 3,8—4% СО. Конверсия окиси углерода проводится в две ступени. Между ступенями конвертора находится испаритель, на насадку которого подается конденсат. Количеством конденсата регулируется температура газа на выходе из конвертора 6. [c.147] В теплообменнике 8 конвертированный газ охлаждается с 200 до 80° С. Окончательное охлаждение газа до 20—35° С происходит в конденсационной башне 9, орошаемой оборотной водой в количестве 200 лг /ч. Далее охлажденный конвертированный газ собирается в общий коллектор и через газгольдер направляется в отделение компрессии. [c.148] В табл. 26 приведены примерные расходные коэффициенты на 1 т аммиака при использовании различных схем конверсии природного газа. [c.148] Большинство компонентов газовых смесей, применяемых в процессе конверсии метана и окиси углерода, являются взрывоопасными и токсичными. [c.148] В табл. 27 приведены пределы взрываемости и токсические свойства веществ, участвующих в процессе получения технологического газа для производства аммиака. [c.148] Вернуться к основной статье