Получение водорода паровой конверсией метана, парокислородной конверсией нефтяных остатков и угля - Направление совершенствования химических производств

В пром-ти существует 2 метода получения синтез газа: каталит. конверсия, высокотем-ая конверсия.

Катал-ая конверсия метана: СН4+0,5О2 = СО+2Н2.

Т=900С, кат-ор NI нанесенный на пористое в-во и кат-ор в виде таблеток, Р=2-3МПа. В качестве реактора испол-ся трубчатая печь: рисунок 1.

СН4+Н2О = СО + 3Н2

Достоинства: простота конструкции реактора. Недостатки: большая потребность в жаростойких трубах, малое полезное испол-ие площади печи, в которой кат-ор занимает небольшую часть.

Стадии процесса: подготовка сырья, конверсия, утилизация тепла, очистка газа от СО2. СО+Н2О = СО2 + Н2

Существует второй тип реатора.

Шахтный конвектор. Здесь происходит частичное сжигание СН4. Создается Т=900 и потом происходит образование синтез газа при вз-ии метана с вод. паром: рисунок 2. В данном реакторе осущ-ся окисл. процесс или автотермическая конверсия. Реакция сгорания метана идет с выделением тепла, а конверсия метана с вод. паром с поглощением тепла, поэтому в верхней части реактора 1100-1200С, а на выход 900С. Достоинство: простота конструкции, нет необходимости в жаростойких трубах, весь объем кат-ра испол-ся полностью.

Описание схемы.

Исх. метан, очищенный от сернистых соед-ий сжимают турбокомпрессором ТК1 до 2-3 Мпа смешивают с СО2 и в. п. Смесь подогревают в т/обменникеТ1до 400 и подают в смеситель реактора Р1, куда поступает смесь О2 и в. п. Конвертор охлаждается в рубашке конденсатом. При этом обр-ся в. п 2-3 Мпа. Тепло горячего конвертированного газа, выходящего из Р1 при Т=900С исп-ют в котле-утилизаторе для получения пара высокого давления. Затем газ поступает в скрубер, проходя т/обменники Т1 и Т2, отдавая свое тепло исх сырью и конденсату. В СК1 происходит очистка от кокса и охлаждение водой, циркулирующей через Х1. Затем газ поступает в адсорбер А1, где применяют хемоабсорбцию водным раствором МЭА. С верха А1 выходит синтез газ очищенный от СО2, а снизу водный раствор МЭА с СО2 и поступает в десорбер Д1через дроссельный вентиль. В Д1 происходит разделение. СО2 выходит с верха десорбера, а с низа вод. раствор МЭА насосом Н2 через Т4 возвращается в верхнюю часть А1.

Высокотем-ая конверсия. Проводится при Т=1350-1450 С без кат-ра, Р=2-3 Мпа. В качестве реактора испол-ют реактор шахтного типа с рубашкой: рис3. Достоинство: отсутствие кат-ра, снабжен рубашкой, простота конструкции, разнообразие сырья.

Похожие статьи




Получение водорода паровой конверсией метана, парокислородной конверсией нефтяных остатков и угля - Направление совершенствования химических производств

Предыдущая | Следующая