ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Двухступенчатая паровоздушная каталитическая конверсия метана под давлением из "Технология связанного азота Издание 2" Технологическая схема установки одноступенчатой каталитической конверсии метана парокислородной смесью под давлением 20 кгс/см (2 МН/м ) приведена на рис. 1-7. [c.47] Природный газ под давлением 24 кгс/см (2,4 МН/м ) поступает из заводской газораспределительной станции в цех конверсии. Перед входом в аппараты установки давление газа снижается до 20 кгс/см и поддерживается постоянным. Газ поступает под давлением в теплообменник 1, где подогревается до 400 °С конвертированным газом. В теплообменник подается также насыщенный водяной пар в количестве, позволяющем получить объемное соотношение пар газ, равное 2 1. [c.47] Конвертор метана (рис. [c.49] В увлажнитель впрыскивается паровой конденсат. Охлажденный до 400—420 °С газ с соотношением пар газ = 1,3 — 1,4 поступает на конверсию окиси углерода, которая проводится на железохромовом катализаторе в двух последовательно соединенных конверторах 4 я 5 (см., рис. 1-7). Конвертор окиси углерода схематически показан на рис. 1-9. В конверторе первой ступени реагирует свыше 75% поступающей окиси углерода. Конвертированный газ выходит из конвертора при 460—470 °С и поступает в охладитель 6 непосредственного соприкосновения, куда впрыскивается паровой конденсат в количестве, необходимом для поддержания температуры на выходе из конвертора второй ступени в пределах 430—440 °С. [c.50] Конвертированный газ после конвертора СО второй ступени содержит 2—3% СО и ностзгпает в теплообменник 1. Охлажденный в теплообменнике до 300—320 °С конвертированный газ направляется в два последовательно соединенных скруббера 7 с самостоятельными циклами орошения конденсатом. [c.50] первом по ходу газа скруббере парогазовая смесь охлаждается до 135—138 °С конденсатом, имеющим начальную температуру 130— 135 °С, при этом конденсат нагревается до 170—180 °С. Тепло горячего конденсата используется в процессе последующей очистки конвертированного газа от двуокиси углерода. Количество конденсата, орошающего скруббер, составляет примерно 12,5—13 кг/м сухого газа. [c.50] Во втором скруббере происходит окончательное охлаждение газовой смеси охланоденным циркулирующим конденсатом до 40 °С, после чего газ из скруббера под давлением 19 кгс/см (1,9 МН/м ) направляется на очистку от двуокиси углерода. [c.50] Кондетеат из скруббера второй ступени при 114—120 °С направляется в холодильник 8, где охлаждается оборотной водой и возвращается на орошение скруббера. [c.50] При охлаждении парогазовой смеси в скрубберах конденсируется водяной пар. Избыток конденсата выводится из цикла через буферную емкость, не показанную на рисунке. [c.50] Для уменьшения коррозионного разрушения аппаратов и трубопроводов в систему циркулирующего конденсата скрубберов обеих-ступеней вводят 10%-ный раствор едкого натра для поддержания pH конденсата около 7,2—7,4. [c.50] Щ Длй осуществления эндотериического процесса конверсии водя тт паром необходим подвод тепла. Процесс паровой конверсия углеводородных газов проводят в трубчатом реакторе внутри трубы, загруженной катализатором, проходит парогазовая смесь, а снаружи труба обогревается источником тепла. [c.51] Применение второй ступени конверсии позволило разгрузить трубчатую печь, в которой конверсия метана осуществляется лишь на 2/3. В этом случае газ с остаточным содержанием метана до 10 объемн. % поступает на вторую ступень конверсии. [c.51] Первоначально двухступенчатая конверсия метана проводилась при давлении, близком к атмосферному. При повышении давления процесс каталитической конверсии углеводородных газов стал бояее экономичным, чем при низком давлении, поэтому установки двухступенчатой каталитической конверсии при повышенном давлшощ получили распространение. [c.51] Этому способствовало также освоение промышленностью производства труб из жаропрочной стали, способной работать продолжи--тельное время при высоких температурах и значительном внутреннем давлении. Усовершенствование технологической и энергетической схемы, конструкции трубчатой печи и других аппаратов, разработка более активных и стабильных катализаторов и прочие мероприятия позволили создать крупные экономичные и надежные в работе установки двухступенчатой конверсии метана под давлением до 30—40 кгс/см2 (3—4 МН/м ). [c.51] Равновесная степень конверсии метана с ростом давления снижается, но пзггем повышения температуры и увеличения соотношения пар газ можно уменьшить отрицательное влияние давления на конверсию углеводородов. [c.51] В трубчатом реакторе с внешним обогревом возможность повышения температуры газовой смеси, выходящей из трубы, ограничена предельной температурой нагрева наружной стенки трубы, допустимой по механическим свойствам материала трубы. [c.51] Во второй ступени конверсии кислородом воздуха часть газа сгорает, температура повышается и при 900—1000 °С метан практически полностью конвертируется. [c.52] Количество воздуха, вводимого в конвертор метана, обеспечивает такое соотношение между водородом и азотом в конвертированном газе, какое необходимо для получения азотоводородной смеси стехиометрического состава для синтеза аммиака. [c.52] Принципиальная упрощенная схема двухступенчатой паровоз-дзпнной каталитической конверсии природного газа под давлением 30 кгс/см2 (3 МН/м2) показана на рис. 1-10. [c.52] Вернуться к основной статье