ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ВОДОРОД И СИНТЕЗ-ГАЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ И НЕФТЕХИМИИ из "Эксплуатация установок по производству водорода и синтез газа" Водород широко применяют в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности в процессах гидрирования, гидроочистки, гидрокрекинга, для производства полимерных материалов. [c.6] Синтез-газ в виде азотоводородной смеси (НзгНг в соотношении 3 1) используется для синтеза аммиака, а синтез-газ в виде смеси водорода и оксида углерода (Н2 СО = 2 1) - для синтеза метанола. Из смеси оксида углерода и водорода помимо синтетического метанола получают также изобутанол, имеющий широкое применение в химической промышленности. Из смеси СО и Н2 получают взаимодействием с олефинами при температурах 100-200 °С и давлении 10,0-25,0 МПа в присутствии катализаторов различные альдегиды, которые затем во второй стадии синтеза восстанавливаются водородом до одноатомных спиртов. Такой двухстадийный процесс носит название оксосинтеза. Этот способ щироко используется, в частности, для производства бутиловых спиртов. Во второй стадии можно также получать спирты и кислоты при взаимодействии альдегидов с водой. Взаимодействием спиртов с кислотой получают сложные эфиры. [c.6] Технологический газ для синтеза аммиака должен содержать определенное количество азота. В этом случае процесс производства технологического газа разбивают на две ступени вначале проводят частичную конверсию углеводородов водяным паром в трубчатой печи, затем, добавляя воздух, осуществляют конверсию остаточного метана в шахтном реакторе или же получают газ в одну ступень в щахтных конверторах конверсией углеводородов парокислородовоздушной смесью. При этом в первом и во втором случае в составе получаемого газа предусматривается необходимое количество азота до достижения стехиометрического соотношения. [c.6] В производстве метанола к исходной парогазовой смеси добавляют диоксид углерода, повышая тем самым содержание оксида углерода в конвертированном газе. [c.6] К качеству чистого технического водорода и синтез-газа предъявляются особые требования, поскольку их качество влияет на последу- ющие процессы, где они используются. В зависимости от дальнейшего применения водорода в виде технического или в виде синтез-газа применяются различные схемы производства. Качество водорода и синтез-газа в значительной степени зависит от способа их получения. [c.6] Основной примесью в техническом водороде, полученном методом паровой каталитической и парокислородной конверсии углеводорода, являются метан, оксиды углерода, азот, аргон и другие инертные газы. [c.6] азот не являются ядом для катализаторов синтеза аммиака, процессов гидрирования, гидроочистки, но они накапливаются в цикле и снижают эффективное давление процесса и, следовательно, производительность. [c.7] В процессе гидроочистки тяжелых нефтепродуктов суммарное содержание оксидов углерода в водороде не должно превышать 0,4-0,5% (об.). В техническом водороде для двухступенчатого процесса гидрокрекинга суммарное содержание оксидов углерода не должно превышать 0,2-0,3% (об.). Таковы же требования по содержанию оксидов углерода для многих гидрогенизационных нефтехимических процессов в некоторых процессах требуется водород, содержащий менее тысячных долей процента оксида углерода. Особенно жесткие требования к водороду предъявляются в процессе гидрирования, когда возможно образование карбонилов никеля или карбонилов других металлов, где суммарное содержание не должно превьпиать 50 смЗ/нм . [c.7] В процессе синтеза аммиака необходимо использовать азотоводородную смесь высокой чистоты. В азотоводородной смеси содержание кислородсодержащих соединений (СО + СОг) не должно превышать 55 смЗ/нм . Для крупнотоннажных производств аммиака содержание их ограничивается до Ю-12 см /нм . [c.7] Советский Союз имеет огромные ресурсы различного углеводородного сырья. Основным углеводородным сырьем для производства водорода и синтез-газа могут служить природные, попутные нефтяные, нефтезаводские газы. Средний состав этих газов приведен в табл. 1 и 2. [c.7] В последние годы получили широкое распространение метод двухступенчатого производства водорода и синтез-газа, основанный на взаимодействии углеводородов с водяным паром на никелевых катализаторах под давлением до 4,0 МПа в трубчатых реакторах, и риформинг остаточного метана в шахтных конверторах с кислородом воздуха в случае получения синтез-газа для производства аммиака и с чистым кислородом в схеме производства технического водорода. [c.9] Водяной пар заданного давления поступает либо из ТЭЦ, либо из специальной паровой котельной. Часть технологического пара рекуперируется внутри технологической схемы. [c.9] Технический кислород поступает из цеха разделения воздуха. Воздух разделяют на фракции методом глубокого охлаждения (до минус 175 - минус 200 °С), используя различие температур кипения жидкого кислорода (-183 С) и жидкого азота (-195,8 °С). [c.9] На рис. 1 показаны схемы, иллюстрирующие взаимосвязь различных технологических стадий производства водорода, аммиака и метанола. Деление на технологические стадии в определенной степени условно. [c.9] После конверсии технологический газ поступает на очистку от диоксида углерода. Для этого применяют жидкие растворители -воду, этаноламин, метанол, раствор карбоната калия и др. - в зависимости от технологической схемы. [c.9] Так как растворимость газов в жидкостях увеличивается с повышением давления и понижением температуры, то конвертированный газ в большинстве случаев промывают охлажденными растворами под давлением. [c.9] Остатки оксидов углерода удаляют из технологического газа промывкой медно-аммиачным раствором при давлении 13,0-30,0 МПа или же каталитическим гидрированием. [c.9] Технологический газ для синтеза метанола и других высших спиртов должен содержать водород и оксид углерода в отношении Нг СО = = 2,2-2,4. Для получения газа с таким соотношением к исходньпи потокам, поступающим на конверсию исходного газа, добавляют диоксид углерода. Из цеха конверсии метана технологический газ поступает на компремирование, проходит грубую очистку от избытка диоксида углерода, затем сжимается до 5,0-30,0 МПа и подается на синтез метанола. [c.9] Выбор температурного режима процесса каталитической конверсии метана кислородом обуславливается термической и механической стойкостью катализатора и допустимым содержанием метана в конечном газе. На практике обычно используют температуру 650 - 950 °С. [c.10] Вернуться к основной статье