ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Паровая конверсия оксида углерода из "Эксплуатация установок по производству водорода и синтез газа" В результате риформинга углеводородов получают конвертированный газ, состоящий в основном из водорода, оксида и диоксида углерода. Остаточное содержание метана составляет 0,5-2,0% (об.). Содержание оксида углерода в газе, полученном при конверсии различного углеводородного сырья методом паровой парокислородной конверсии, колеблется от 10 до 25,0% (об.), а диоксида углерода - от 6 до 15% (об.). При углекислотной, пароуглекислотной конверсии в синтез-газе для производства метанола и высших спиртов содержание оксида углерода составляет от 30-50% (об.), а диоксида углерода до 15% (об.). [c.27] Дальнейшей технологической стадией переработки конвертированного газа в схеме производства водорода и синтеза аммиака является паровая конверсия оксида углерода. В схеме производства метанола и высших спиртов необходимость в данной стадии отпадает. [c.27] В результате конверсии оксида углерода получается дополнительное количество водорода, эквивалентное содержанию в газе СО, и диоксид углерода, который легко удаляется на последующих стадиях. [c.27] Реакция протекает без изменения общего объема реагентов, сопровождается выделением тепла и не зависит от давления. С понижением температуры равновесие смещается в сторону образования водорода и диоксида углерода. [c.27] Если исходить из стехиометрических коэффициентов реакции и применять парогазовую смесь с равными концентрациями водяного пара и оксида углерода, то степень превращения СО получается довольно низкой. Поэтому практически применяют парогазовую смесь со значительным избытком водяного пара. [c.27] Практически конверсию оксида углерода на СТК проводят в две ступени с промежуточным отводом тепла реакции. В первой ступени необходимо поддерживать высокую температуру, обеспечивая тем самым высокую интенсивность процесса. Во второй ступени следует поддерживать пониженную температуру, но такую, чтобы на данном катализаторе достигалось достаточное приближение к состоянию равновесия. [c.28] При проведении двухступенчатого процесса на среднетемпературном катализаторе температура на первой ступени должна находиться в пределах 480-530 С, а на второй ступени - 400-450 °С. [c.28] Применение ступенчатой конверсии дает возможность заметно повысить степень превращения оксида углерода или снизить расход водяного пара. [c.28] Конверсия оксида углерода согласно уравнению реакции происходит без изменения количества молекул в системе, поэтому повышение давления не вызывает смещения равновесия. Несмотря на это, применение давления дает ряд преимуществ увеличивается скорость реакции, экономится энергия на последующее сжатие газа, уменьшаются размеры аппаратов. [c.28] Гомогенная газовая реакция конверсии оксида углерода водяным паром даже при высоких температурах (до 1000 °С) протекает крайне медленно. Для увеличения скорости реакции в промышленности применяют катализаторы. [c.28] В зависимости от температуры работы катализатора различают среднетемпературные (СТК) и низкотемпературные (НТК) контакты. [c.28] Среднетемп турные катализаторы. Свежеприготовленные катализаторы марки СТК состоят из оксидов железа и хрома. Содержание оксида железа в невосстановленных катализаторах колеблется от 85 до 93%, оксида хрома - от 6,5 до 10%. В СССР железохромовые катализаторы выпускают марок СТК-1-5, СТК-1-7, СТК-2-5, СТК-2М-9, СТК-Ш. [c.28] Технические характеристики катализаторов приведены в табл. 8. Применение этих катализаторов позволяет проводить процесс при температуре во второй ступени 400-450 °С и при расходе водяного пара (1,0-1,5) 1 получать конвертированный газ, содержащий 2,0-4,5% (об.) СО. [c.28] Процесс имеет автокаталитический характер и сопровождается больщим выделением тепла, особенно при восстановлении газовыми смесями, содержащими высокий процент оксида углерода. При этом возможны большие температурные скачки, приводящие к термической порче катализаторов. Неправильно проведенный процесс восстановления приводит к спеканию контактной массы, механическому разрушению, что наряду со снижением каталитической активности увеличивает сопротивление контактных аппаратов. [c.29] Со значительной скоростью процесс восстановления протекает при 300 °С. Не допускается подъем температуры выше 500 С. Объемная скорость не должна быть менее 150-200 ч 1. [c.29] Процесс обессеривания можно совместить с восстановлением катализатора. В этом случае содержание газа-восстановителя в парогазовой смеси должно быть не менее 10%. [c.30] При содержании серы в конвертированном газе 4-5 мг/м он может быть подан в системы очистки газа от диоксида углерода, а при содержании серы 1 мг/мЗ- на низкотемпературный катализатор конверсии СО. [c.30] Низкотемпературные катализаторы. В последние годы много внимания уделяется разработке высокоактивных низкотемпературных катализаторов конверсии оксида углерода, на которых можно вести процесс при температурах не выше 200-250 °С, что позволяет получать конвертированный газ, содержащий менее 1,0% оксида углерода. [c.30] Вернуться к основной статье