ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение синтез-газа из "Техника безопасности при производстве, хранении и транспортировании аммиака" Процесс производства синтетического аммиака состоит из получения исходной газовой смеси, состоящей в основном из азота и водорода (синтез-газа), очистки азотоводородной смесн, сжатия ее и синтеза аммиака на катализаторе. [c.33] Азот для синтеза аммиака получают при разделении воздуха методом глубокого охлаждения. Водород получают различными методами конверсией метана, содержащегося в природном газе, попутных нефтяных газах, газах нефтепереработки и остаточных газах производства ацетилена методом термоокислительного пиролиза конверсией окиси углерода глубоким охлаждением коксового газа электролитическим разложением воды газификацией твердого и жидкого топлива. [c.33] Конверсия углеводородных газов является в настоящее время наиболее распространенным и экономичным методом получения водорода для синтеза аммиака. [c.33] Основными методами переработки природного газа являются каталитическая парокислородовоздушная и парокислородная конверсии метана под давлением 0,07 МПа, каталитическая парокислородная конверсия метана под давлением 2 и 2,5 МПа в шахтных реакторах и паровоздушная (без применения кислорода) каталитическая конверсия в трубчатых печах высокотемпературная (метод частичного окисления) конверсия метана под давлением 2—3,5 МПа. На отечественных заводах наиболее распространен метод парокислородовоздушной конверсии метана. Этот процесс ведут в шахтных конверторах при атмосферном давлении. [c.34] В ближайшие годы наиболее распространенной должна стать каталитическая конверсия метана с паром в трубчатых печах (первая ступень) и каталитическая конверсия остаточного метана с воздухом при повышенном давлении. [c.34] При этом способе получения азотоводородной смеси необходимое количество азота вводят вместе с воздухом на стадии конверсии метана или при очистке конвертированного газа от остатков СО методом промывки жидким азотом. [c.34] В отечественной промышленности для конверсии метана широко применяют катализатор ГИАП-3. [c.34] Так как каталитический процесс конверсии метана идет только на металлическом никеле, то загруженный в конвертор катализатор восстанавливают водородом при температуре около 400°С или смесью метана и водяного пара при температуре 600—800°С. [c.34] Никелевые катализаторы весьма чувствительны к действию сернистых соединений. Сероводород и серосодержащие органические соединения, входящие в состав исходной газовой смеси, взаимодействуя с никелем, образуют сульфид никеля. При этом катализатор постепенно теряет активность. В большинстве случаев катализатор, отравленный сернистыми соединениями, не восстанавливает своей активности даже при переходе на работу с очищенным газом. [c.34] Газовая смесь, предназначенная для получения аммиака, не должна содержать примесей кислорода и кислородсодержащих веществ, являющихся ядами для катализаторов синтеза аммиака. [c.35] В газовой смеси, полученной конверсией природного газа, содержится до 54% водорода и до 22% окиси углерода. Для того чтобы повысить содержание водорода и максимально сократить содержание окиси углерода в смеси, идущей на синтез аммиака, применяют конверсию окиси углерода. [c.35] Конверсию СО проводят при избытке пара и в присутствии катализаторов. Катализаторы, применяемые в промышленности для конверсии окиси углерода, в зависимости от рабочей температуры условно разделяют на среднетемпературные (в пределах 350—550 С) и низкотемпературные (175—300°С). Основным компонентом среднете.мпературного железохромового катализатора 482 является окись железа, а низкотемпературных катализаторов— медь и ее соединения, окислы цинка, хрома, алюминия, магния и др. Активность катализатора воостапавливают газовой смесью, содержащей водород и окись углерода. Низкотемпературный катализатор на основе меди более чувствителен к отравлению сернистыми соединениями. Поэтому при работе с низкотемпературным катализатором газ, пар и конденсат должны быть более чистыми. [c.35] Технологический газ для синтеза аммиака получают на крупных установках двухступенчатой паровоздушной каталитической конверсии природного газа. Схема такой установки, работающей под давлением 3 МПа, показана на рис. 1. [c.35] В рассматриваемой схеме организовано ступенчатое использование тепла конвертированного газа для подогрева моноэтаноламинового раствора и для подогрева питающей воды, а окончательное охлаждение происходит в аппарате воздушного охлаждения. [c.38] Образующийся в котле-утилизаторе 19 пар высокого давления поступает в паросборник 11. Пар из паросборника подается в сеть. В других схемах пар, образующийся в котле-утилизаторе, поступает в пароперегреватель, расположенный в конвекционной камере трубчатой печи. [c.38] Перегретый пар под давлением 10—14 МПа и при температуре 530—560°С используют в турбинах центробежных компрессоров азотоводородной смеси, природного газа, воздуха, топливных газов и в турбинах центробежных насосов. [c.38] Обессоленная вода, подогретая в подогревателе 8, поступает в дегазатор 13. Из дегазатора насос 12 подает воду в паросборник И. Для более полного использования тепла топочных газов, выходящих из радиационной камеры трубчатой печи, кроме указанных выше потоков, предусмотрена непрерывная циркуляция котельной воды через подогреватель 24 с помощью насоса 10. Топочные газы после использования их тепла выбрасываются в атмосферу при температуре до 200°С. [c.38] В случае аварийных остановок после прекращения подачи кислорода и природного газа в конвертор некоторое время продолжает поступать водяной пар, что предотвращает образование взрывоопасной смеси при неплотности арматуры. [c.39] Рассмотрим устройство основного оборудования конверсии метана, а также безопасные условия его работы. [c.39] Конвертор метана. Вследствие того, что конверсия метана идет при высокой температуре (до 1100°С) и по-выщенном давлении и реакционная смесь взрывоопасна, конструкция конверторов должна быть надежной и обеспечивать их безопасную эксплуатацию. Б промышленности применяют конверторы шахтного и трубчатого типов. [c.39] Вернуться к основной статье