ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схема парокислородной конверсии в шахтных конверторах из "Эксплуатация установок по производству водорода и синтез газа" В настоящее время на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической и азотной промышленности продолжают эксплуатироваться производства водорода, состоящие из отдельных автономных стадий (установок). [c.45] Для всех этих стадий используются автономные установки. [c.46] Рассмотрим схему производства водорода парокислородной конверсией в шахтном конверторе, представленную на рис. 4. [c.46] В данной схеме конверсия метана совмещена с конверсией оксида углерода. В старых схемах для данных стадий используются автономные установки. Конверсия СО ранее осуществлялась в двухполочных конверторах с испарителем между ними, которые в ходе эксплуатации были переведены на трехполочные, а впоследствии реконструированы на радиальные. [c.46] При этом необходимый кислород получают разделением воздуха, а побочный азот используют для синтеза аммиака и в качестве инертного газа для технологических целей. При таком варианте кислородная конверсия является экономически более выгодной по сравнению с конверсией водяным паром. [c.46] В конверторе 4 на никелевом катализаторе сначала протекают главным образом экзотермические реакции взаимодействия метана с кислородом, в результате чего температура в контактной зоне повышается до 1000 °С. Затем протекают эндотермические реакции взаимодействия метана с водяным паром, благодаря чему температура газовой смеси на выходе из конвертора снижается до 850-900 °С. [c.47] В конверторе 6 на железохромовом катализаторе при 400- 500 °С и избыточном давлении происходит конверсия оксида углерода водяным паром до содержания в конвертированном газе до 4,0% (об.). Конверсия оксида углерода проводится в две ступени. Между ступенями конвертора находится испаритель, на насадку которого подается конденсат, количеством его регулируется температура газа на выходе из конвертора 6. Из конвертора газ при 440 °С поступает в котел-утили-затор 7, где в результате охлаждения газа до 200 °С получается насыщенный водяной пар с давлением 0,8 МПа. Из котла-утилизатора газ направляется в теплообменник 8, где подогревает до 85- 86 °С воду, циркулирующую между сатурационной башней и теплообменником 8, и охлаждается с 200 до 80 °С. Окончательное охлаждение газа до 35 °С происходит в конденсационной башне 9, орошаемой оборотной водой. Далее охлажденный газ подвергается грубой очистке от СО2, затем сжатию и тонкой очистке от СО и СО2 описанными выше методами. Установка состоит из нескольких параллельных агрегатов конверсии метана и оксида углерода. [c.47] Газ после конверсии оксида углерода на среднетемпературном катализаторе направляется на комприми ование.Газ, освобожденный от масла и водного конденсата, уносимых газом из компрессора, при температуре 20- 35 °С и давлении 2,8- 3,0 МПа поступает в нижнюю часть орошаемого водой скруббера 7, заполненного кольцами Рашига (рис. 5). Очищенный от диоксида углерода газ проходит сепаратор 8 для отделения капель жидкости и поступает в следующую ступень компрессора. [c.47] При такой схеме без применения низкотемпературной конверсии оксида углерода при содержании СО до 4 0% (об.) и грубой очистке от СО2 до 2,0% (об.) конвертированный газ направляется для тонкой очистки от СО и СО2 медно-аммиачным раствором. Схема изображена на рис. 6. [c.48] Газ после сжатия до 32,0 МПа в компрессорах высокого давления и при температуре не более 40 °С поступает в медно-аммиачный скруббер 1. Скруббер заполнен металлическими кольцами Рашига размером 50x50x10 мм. После скруббера газ, пройдя каплеотбойник 2 для отделения капель уносимого медно-аммиачного раствора, подается в скруббер 3, орошаемый аммиачной водой, где освобождается от остаточного Срг. После конечного каплеотбойника 4 газ, очищенный от оксида углерода и диоксида углерода, направляется потребителям. Водород после медно-аммиачной очистки используется для гидроочистки нефтяных фракций. Для процессов гидрирования, производства бутиловых и жирных спиртов и для других химических производств водород дополнительно подвергается щелочной и водной очистке. [c.48] Регенерированный раствор из парового подогревателя направляется на охлаждение в межтрубное пространство нижнего теплообменника, где отдает свое тепло поступающему на регенерацию раствору. Дальнейшее охлаждение регенерированного раствора производится последовательно в водяном и аммиачном холодильниках. Охлажденный раствор из сборника после сжатия до высокого давления подается на орошение медно-аммиачного скруббера. [c.49] Газы регенерации (ретурный газ) из регенератора поступают на отмывку от аммиака в водяные абсорберы и далее турбогазодувкой направляются на конверсию оксида углерода и после дополнительной очистки от СОг раствором этаноламина - на производство бутиловых спиртов методом оксосинтеза. [c.49] Установки производства водорода при низком давлении по своей мощности, качеству полученного водорода и энергетическому коэффициенту полезного действия, по сложности обслуживания намного уступают современным установкам, работающим при 2,0- 2,5 МПа. [c.49] Применение карбонатной очистки, активированной различными добавками, низкотемпературной конверсии оксида углерода и процесса метанирования делают схему производства более экономичной, перспективной и весьма удобной в обслуживании. [c.49] Вернуться к основной статье