ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение водяного газа газификацией жидких углеводородов из "Основы производства водорода" Водород и его смеси с азотом и окисью углерода могут быть также получены путем газификации на водяной газ жидких углеводородов. Механизм образования водяного газа из жидких углеводородов можно себе представить, условно расчленяя данный процесс на две стадии, когда на первой стадии — при нагреве жидкого сырья — происходит его термическое разложение с образованием углеводородного газа и углерода, а на второй — под действием окислителей — имеет место конверсия углеводородного газа и газификация углерода с получением смеси СО На. [c.198] Практическое значение для производства водяного газа и водорода из жидких углеводородов имеют в основном топливные продукты, получаемые при переработке нефти. При этом наибольший интерес для выработки синтез-газа и водорода из жидких топлив представляют тяжелые нефтяные остатки, что объясняется, с одной стороны, все увеличивающимися масштабами переработки нефти, при которых получается значительное количество тяжелых нефтяных остатков, а с другой — недостаточным спросом на эти продукты. [c.198] По сравнению с газификацией твердых топлив получение водяного газа из жидких топлив имеет следующие основные преимущества. [c.198] Указанные преимущества делают данный способ производи ства водяного газа весьма перспективным. Необходимо, однако, отметить, что пока еще способ получения водяного газа путем газификации жидких топлив занимает незначительное место -в производстве этого газа. Существует лишь небольшое количество промышленных установок относительно небольшой производительности, вырабатывающих водород или азотоводородную смесь по этому способу. Однако интерес к данному процессу все возрастает, и в настоящее время разрабатываются новые усо-вершенствоваааые методы газификации жидких топлив. [c.199] Однако использование для получения водорода и синтез-газа легких дистиллятных фракций (бензиновых, керосиновых и др.) представляется обычно неоправданным с экономической точки зрения, так как указанные продукты имеют другое более квалифицированное применение и весьма дефицитны. Поэтому получение водорода из легких нефтяных продуктов (моторных топлив) целесообразно только в единичных случаях и то при условии весьма ограниченного масштаба производства. [c.199] Для производства водяного газа из жидких топлив было предложено большое количество способов, основанных на различных принципах их газификации. Промышленное осуществление получили следующие группы способов. [c.200] Непрерывные способы с применением наружного обогрева. [c.200] Циклические способы газификации жидких топлив на водяной газ обычно предусматривают использование катализаторов. Разработка подходящего катализатора для данного процесса представляет определенные трудности, так как катализатор должен пе только углублять крекинг углеводородов, но и предотвращать выделение углерода, не отравляться серой и восстанавливать свою активность при обработке воздухом. Вместе с тем контактная масса должна хорошо аккумулировать тепло и быть термически устойчивой. Обычно катализатор для вышеуказанных целей готовят на базе никеля (присутствие которого обеспечивает достаточно глубокое расщепление углеводородов) с добавкой окисей щелочноземельных металлов (в частности, соединений кальция), ускоряющих газификацию углерода водяным паром и, таким образом, препятствующих его отложению.. Для хорошего аккумулирования тепла и придания достаточной огнеупорности в качестве носителя чаще всего используется окись магния. [c.200] Циклические процессы газификации жидких топлив на водяной газ предусматривают две основные фазы. [c.200] В водяйой газ в результате диффузионного обмена на контакте между продуктами горения и газования. Поэтому циклические способы газификации жидких топлив представляют больший интерес для производства азотоводородной смеси, чем для получения технического водорода. [c.201] Необходимо отметить, что производство водяного или полуво-дяпого газа из тяжелых нефтяных топлив циклическими методами обычно осуш ествляются в две ступени. На первой ступени получают газ с остаточным содержанием метана 5—10%, на второй — 0,3%. [c.201] Способ С. С. К. В связи с тем, что способ С. С. В, пригоден как для конверсии углеводородных газов, так и для газификации легких дистиллятных фракций нефти, описание его приводится в предыдущей главе. [c.201] При применении жидкого топлива в нижней части камеры конверсии (рис. 33) в присутствии водяного пара имеет место термический крекинг углеводородного сырья. Продукты крекинга взаимодействуют с водяным паром на катализаторе с образованием смеси СО и На. [c.201] Как уже было упомянуто, процесс, который проводится на никелевом катализаторе при температурах до 1100° С, мало целесообразен для переработки тяжелых топлив, так как при этом катализатор быстро закоксовывается и дезактивируется ввиду отравления серой. Сырье для этого процесса обычно ограничивается керосиновыми фракциями, что уменьшает практическое значение данного способа для переработки жидких топлив в водяной газ. [c.201] При фазе разогрева в камеру сгорания 1 подается отопительное масло и воздух, нагнетаемый вентилятором 5 и предварительно нагреваемый в воздухоподогревателе 4. Образуюш иеся в камере 1 продукты сгорания поступают в печь крекинга 2, которую проходят сверху вниз, нагревая катализатор до рабочего состояния. Затем продукты сгорания проходят котлы-утилизаторы 3, воздухоподогреватель 4, после чего выбрасываются в атмосферу. Подаваемый в систему воздух служит пе только для разогрева системы, но и для выжига кокса, остаюш егося на катализаторе после фазы газования предыдущего цикла. [c.202] После фазы разогрева следует фаза продувки паром, назначение которой состоит в вытеснении воздуха и продуктов горения из системы. Для этого водяной пар вводится в камеру сгорания и проходит тот же путь, что и продукты сгорания. [c.202] В первом периоде газования в печь крекинга 2 подается рабочее масло в смеси с водяным наром. При температуре 900° С масло подвергается расщеплению. Продукты расщепления взаимодействуют с водяным паром, образуя газ, богатый На и СО. Благодаря восстановительному характеру получающихся газов окисленный в предыдущих фазах катализатор восстанавливается, и процесс становится каталитическим. Термическое, а затем каталитическое расщепление масла сопровождается выделением на катализаторе кокса, состоящего из углерода и тяжелых конденсированных углеводородов. Этот кокс при том количестве водяного пара, который подается для газификации жидкого сырья слабо реагирует с окислителем. Поэтому для газификации основной массы образующегося кокса проводится вторая фаза газования, нри которой прекращается поступление рабочего масла и в печь подается один только водяной пар. При этом газифицируется значительная часть коксовых отложений. Остаточный кокс, ненрореагировавший с водяным паром, выжигается в фазе разогрева. [c.202] После печи целевой газ проходит котел-утилизатор 3, водныж скруббер 6, электрофильтр 7, устройство для предварительной очистки газа от нафталина 8 и поступает в промежуточный газгольдер 9. Котел-утилизатор предназначен для использования физического тепла газа, водный скруббер — для дополнительного охлаждения газа и насыщения его водой, электрофильтр — для выделения смолы. [c.204] Вернуться к основной статье