Процесс в шахтном реакторе

Технологическая схема процесса получения стирола каталитическим дегидрированием этилбензола в адиабатическом реакторе представлена на рис. 1Х 4 [110]. Смесь прямого и возвратного стирола разбавляется водяным паром и поступает на испарение и перегрев в систему теплообменников /. Нагретая до 520—530 °С смесь направляется в нижнюю часть вертикального туннельного реактора шахтного типа 2. На входе в реактор к смеси добавляется перегретый водяной пар, расход которого вычисляется из его энтальпии с учетом количества теп- [c.264]

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]

Катализаторы конверсии природного газа с кислородом. В химической промышленности в свое время получили распространение процессы каталитической конверсии природного газа, осуществляемые в шахтных конверторах с применением двух окислителей — кислорода (воздуха, обогащенного кислородом) с водяным паром. Наряду с этим известны процессы, в которых используют один из окислителей — кислород или воздух, обогащенный кислородом (см. табл. 15). В этом случае процесс обычно проводят с применением двухслойной засыпки катализатора в шахтный реактор. В зоне горения ( в лобовой части слоя катализатора) размещают, например, никелевый катализатор, а в зоне конверсии — железный катализатор. С целью обогащения конечного газа водородом и окисью углерода производят рециркуляцию части продуцируемого газа, предварительно освобожденного от водяного пара и двуокиси углерода. Рециркулирующая часть газа подается не в лобовые слои катализатора в реакторе, а в зону конверсии. С помощью такого приема удается получить газ с относительно малым содержанием водяного пара и двуокиси углерода. Кроме того, в этом случае не отмечено образования сажи на катализаторе. [c.36]

В промышленности процесс дегидрирования этилбензола проводят в трубчатых и шахтных реакторах. В аппаратах первого типа процесс протекает при 600 °С, трубы обогреваются топочными газами, проходящими в межтрубном пространстве. Дегидрирование осуществляют в присутствии водяного пара (соотношение этилбензол водяной пар = 1 1,2). Несмотря па протекание побочных реакций, выход стирола превышает 90% (в пересчете на прореагировавший этилбензол) за один проход через контактную массу превращению подвергается 40% этилбензола. [c.295]

При получении газа для синтеза аммиака (смеси водорода и азота) кислород подается на вторичный риформинг в составе воздуха. В производстве синтез-газа (смеси водорода и двуокиси углерода), используемого при получении метанола, во вторичный риформинг подают смесь кислорода и рециркулирующей двуокиси углерода. Но возможно проведение этих процессов в двух аппаратах, совмещенных друг с другом следующим образом. Вертикально расположенные трубы аппарата первичной конверсии непосредственно вводятся в верхнюю часть шахтного реактора вторичной конверсии (концы труб размещены над слоем катализатора). При необходимости обогащения продуцируемого газа азотом в шахтный аппарат вводят горячие дымовые газы, получаемые в горелках, размещенных в той же камере, где находятся реакционные трубы. Обычно с этой же целью в поток горячего газа первичной конверсии подмешивается воздух и такую смесь направляют на вторичную конверсию. [c.35]

С возможностью естественной конвекции нужно считаться при процессах горения в шахтных топках и газогенераторах, при каталитических процессах в начальных участках реакторов с большим градиентом температуры и концентрации, в доменных печах, в тепловой изоляции в виде зернистой засыпки. [c.107]

Авария была вызвана закрытием клапана расхода пара вследствие замерзания импульсной линии. Это привело к уменьшению соотношения пар газ и нарушению процесса паровой конверсии, повышению температуры в печи риформинга, шахтном реакторе, конверторе первой ступени и т. д. [c.315]

При закрытии клапана полностью прекратился процесс паровой конверсии и создались условия для разложения углеводородов на углерод (сажу) и водород, это привело к горению водорода и метана при воздушной конверсии в шахтном реакторе второй ступени. [c.315]

ПРОЦЕСС В ШАХТНОМ РЕАКТОРЕ [c.103]

В качестве источника энергии при производстве водорода и аммиака наряду с рекуперированным теплом водяного пара, дымовых и технологических газов используют парогазовый цикл. Это улучшает показатели процесса на 2—7%. Внедрение парогазового цикла приводит к изменению аппаратурного оформления процесса конверсии углеродов. Для этого шахтный реактор заменяют совмещенным аппаратом с топкой под давлением. В совмещенных аппаратах конверсию углеводородов можно проводить как в стационарном, так и в кипящем слое катализатора. [c.208]

Основными аппаратами в конверсионных процессах являются реакторы-конвертеры трубчатого и шахтного типа. Трубчатые конвертеры выполнены в форме прямоточной трубчатой печи, состояш ей из камеры радиации и камеры конвекции, соединенных дымоходом. В камере радиации размещены трубы, заполненные катализатором, общим объемом около 20 м , и инжекторные горелки факельного типа. В конвекционную камеру встроены подогреватели газа и пароперегреватель. [c.225]

Метан и азот в дальнейшем используют непосредственно в реакциях, связанных с получением аммиака, и в этом случае получают следующее отношение по объемным процентам (метан- -азот) углекислый газ=98 2. Конверсию метана осуществляют в две ступени. На первой ступени происходит неполное окисление метана с водяным паром по эндотермической реакции, т. е. с поглощением тепла. Реакция окисления гомологов метана с водяным паром протекает аналогично. На второй ступени происходит конверсия непрореагировавших углеводородов с кислородом воздуха по экзотермической реакции. Данный процесс осуществляют в шахтном реакторе при 900—1100°С на платиновом катализаторе. При реакции углеводородов с водяным паром и кислородом воздуха образуются водород и оксид углерода, а также некоторое количество диоксида углерода при полном окислении метана кислородом воздуха. Далее осуществляется конверсия оксида углерода с водяным паром по экзотермической реакции. [c.43]

Смесь углеводородов и паров води подается в реакционные трубы, находящиеся в топке печи и воспринимающие от нее тепло.Процесс ведется под давлением до 4,0 МПа при теьшературе газа на выходе 760-900°С в зависимости от требуемого состава газовой смеси. В аммиачном производстве конвертированный газ из трубчатой печи поступает в шахтный реактор на вторичную паровоздушную конверсию. Процессы проводятся на никелевых катализаторах. [c.9]

Конверсию СО осуществляют в многосекционных реакторах шахтного типа, где имеется один или несколько слоев катализатора в зависимости от числа ступеней процесса. До настоящего времени при использовании среднетемпературных катализаторов для достижения [c.122]

Смесь исходного и циркуляционного газов подогревается до температуры начала реакции в рекуперационном теплообменнике б и поступает в паровой подогреватель 5. Последний используется при разогреве реактора и при нарушениях технологического режима. Нагретый до 205—225 °С циркуляционный газ направляется в шахтный реактор синтеза 7, в котором на медьсодержащем катализаторе протекает процесс образования метанола. Поддержание температуры по слоям катализатора в реакторе осуществляется вводом холодного газа. [c.113]

Конечно, процесс можно провести только в шахтном конверторе. Аппаратурно это выгодно теплота сгорания природного газа выделяется внутри реактора, и ее использование для поддержания режима эндотермической реакции будет наиболее полным (в трубчатом реакторе необходимо преодолеть термическое сопротивление стенки и зернистого слоя катализатора). Поскольку количество азота должно быть дозировано, а тепла подвести надо достаточно много, то кислорода воздуха не хватает. В реактор подают воздух, обогащенный кислородом. Одноступенчатая парокислородовоздушная конверсия метана была распространена ранее. Но в ней труднее эффективно утилизировать тепло реакционной смеси и отделить продукты горения. Оптимизация схемных решений превалирует над оптимизацией процесса в реакторе. Современные производства аммиака включают двухступенчатую конверсию метана. [c.442]

Применение в энергетической части агрегатов производства водорода и аммиака, наряду с водяным паром, дымовых или технологических газов в (качестве рабочего тела) — создание так называемого паро-га-зового цикла — приводит к улучшению показателей процесса на 2—7%. Применение этого цикла влечет за собой также довольно значительные изменения в аппаратурном оформлении процесса конверсии углеводородов. Вместо ставших уже классическими трубчатой печи и шахтного реактора появляется возможность применения совмещенного аппарата с топкой под давлением, равным давлению технологического потока. Конверсия углеводородов в таких аппаратах может протекать либо в стационарном, либо в кипящем слое катализатора. [c.4]

Результаты опытов позволяют сделать вывод, что сланцевый газ может быть очищен окисью цинка от органических сернистых соединений до величины, допускаемой при каталитическом процессе паро-кислородной конверсии в шахтном реакторе. [c.175]

Обслуживающий персонал по показаниям приборов, расположенных на ЦПУ и агрегате, осуществляет (в соответствии с рабочими инструкциями) непрерывный контроль технологического процесса и состояния аппаратов, трубопроводов, арматуры, предохранительных устройств, контрольно-измерительных приборов, регуляторов и схем автоматических блокировок, а также площадок и лестниц. Персонал также обязан следить за состоянием изоляции аппаратов и трубопроводов и линий обогрева (особенно в зимнее время). При обнаружении неплотностей на линии газа, пара или жидкости, появлении участков перегрева на поверхностях печей, газоходов, шахтных реакторов, реакторов сероочистки, конверсии оксида углерода, метанаторов и других типов оборудования и отклонении от нормального технологического режима необходимо принимать меры согласно рабочим инструкциям и плану ликвидации аварий. [c.109]

Утилизационная схема. Разновидностью процесса двухступенчатой паровоздушной или парокислородной конверсии, построенной по принципу автотермичности процесса, является утилизационная схема конверсии. Отличительной чертой этого способа является то, что процесс паровой конверсии в трубчатом реакторе ведут только за счет утилизации тепла технологического патока, выходящего из шахтного реактора. Для обеспечения автотермичности процесса в шахтный реактор подают технический кислород или обо- [c.58]

НИИ процесс потребления кислорода технологического воздуха не успевает закончиться в свободном объеме шахтного реактора и продолжается в слое катализатора, вызывая его перегрев, разрушение и ухудшение аэродинамики всего зернистого слоя, что проявляется как в увеличении остаточного содержания метана, так и в росте перепада давления газа в шахтном конверторе. [c.94]

Процесс в шахтном реакторе контролируют термопарами, установленными на входе реакционных потоков, в слое катализатора и на выходе газа из реактора. [c.94]

Шахтные обжиговые печи применяются для осуществления процессов, в которых обжигаемый материал не подвергается расплавлению или размягчению (например, при обжиге известняка или доломита, хотя для проведения этих процессов используют и вращающиеся обжиговые печи). Шахтные печи являются предшественниками современных аппаратов с движущимся слоем, таких, как каталитические реакторы и нагреватели с твердым теплоносителем. [c.366]

Для большинства перерабатываемых материалов перед подачей в аппарат не требуется предварительная подготовка (гранулирование, классификация), что выгодно отличает этот способ от процессов в шахтных реакторах. [c.271]

Газ для синтеза метанола с отношением Нз СО = 2,3 может быть получен также непосредственно в процессе каталитической паро-кислородо-углекислотной конверсии метана в шахтных реакторах под давлением 20—30 ат. [c.198]

Для метода каталитической парокислородной конверсии природного газа в шахтных реакторах (установки 1,2,3) характерно небольшое (О,5+0,9%) содержание метана. Содержание метана при конверсии в трубчатых печах значительно выше - порядка 2,0-2,3 об. %. Возможности снижения остаточного метана на нормально эксплуатирующихся трубчатых печах, заключаются в очистке природного газа от сер- нистых соединений. Влияние содержания серы в природном газе на 1 степень конверсии метана показано на рис. 4. При п рокислородной конверсии данная зависимость от содержания сернистых соединений в природном газе выражена слабее, что объясняетЬя сравнительной легкостью повышения температуры процесса конверсии за счет увеличения расхода кислорода. [c.154]

Автотермическая каталитическая конверсия углеводородов. Этим способом перерабатываются природный, коксовый и некоторые другие газы. Процесс осуществляется в шахтном реакторе с неподвшшым слоем никелевого катализатора, куда подается предварительно перемешенная смесь газа, пара и кислорода. Разработанные в 50-х годах процессы проводятся под давлением до 60 ат при температуре на выходе из реактора 800-860°С. В зависимости ог назначения получают газовую смесь, состоящую из СО, СО2. и /1 в различных соотношениях. [c.9]

Следующим этапом развития автотермического процесса было освоение повышен .-)го давления. Первые установки с автотермической конверсией под давлением появились в конце 50-х годов. Наибольшее распространение получили реакторы Т0Р50 -5ВЛ, Конверсия углеводородов от метана до легких бензиновых фракций производится в шахтном реакторе на никелевом катализаторе. Реагенты предварительно нагреваются до 510-570°С и подаются в реактор под давлением 1,7-2,0 МПа. [c.102]

Конструкции шахтных реакторов принщпиально одинаковы. Они пред-стЕшлягот собой вертикальные цилиндрические аппараты, в верхней части которых установлены газокислородные смесители. Шахта аппарата заполнена слоем катализатора, на который поступает гомогенная газо-паро-кислородная смесь. Вследствие высокой температуры процесса (до., 1100°С), давлении до 4,0 МПа и взрывоопасности реакционной смеси к конструкции конверторов предъявляются высокие требования в отношении надежности в работе и техники безопаоноти. [c.119]

Шахтный реактор паровоздушной конверсии агрегата (иощностью 600 т а лмиака в сутки (рис.30) имеет внутренний диаметр 2790 ж, наружный 3300 мм. Ввод газа осуществляется тангенциально, а воздух -через радиальные патрубки (фурш). Объем катализатора - 20 м .Корпус выполнен из углеродистой стали и футерован жа1Х1прочным бетоном. Температура смеси после процесса горения достигает 1280°С, после прохождения слоя катализатора она снижается до 990°С. [c.126]

Рис. 10.33. Схема процессов в шахтном реакторе ХИЛ-Ш 1 — холодные или горячие окатыши (Ре + + Ре,С) 2 — температура >920 °С, 3 — давление >5,5 ати 4 — восстановительный газ 5 — колошниковый газ 6 — железная руда 7 — восстановление 8 — нг глероживание

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]

Некоторые результаты анализа расчетных данных, представленвне на рис. (П-3) —(П-5), показывают следующее. Повышение температуры нижней зоны реакционных труб приводит к уменьшению потребляемэта тепла и к сокращению расхода пара на технологию (рис. П-3), что создает условия для повышения производительности системы. При увеличении давлени процесса с 1,0 до 3,0 МПа происходит увеличение необходимого для проведения реакции тепла, а содержание остат чного метана в газе на выходе из трубчатой печи при этом снижается (рис. П-4). Увеличение расхода тепла при повышении давления процесса конверсии объясняется необходимостью перегревать больший объем пара. Это приводит к уменьшению доли тепла, расходуемого в шахтном реакторе на процесс конверсии метана. В результате увеличивается тепловая нагрузка на печь и сокращается производительность системы. Расход пара на технологию возрастает с уменьшением содержания остаточного метана в сухом конвертированном газе при заданной температуре в нижней зоне реакционных труб и одинаковом давлении процесса конверсии (рис. П-5). В результате увеличится тепловая нагрузка на печь и сократится производительность системы. [c.58]

Сопоставление величины Ракт для кипящего слоя и для вращающейся трубчатой печи (стр. 250) безусловно свидетельствует в пользу реакторов кипящего слоя. В щахтных реакторах с движущимся слоем реакция протекает также практически на всей поверхности частиц материала, однако в этом случае частицы должны быть значительно больших размеров, чем в псевдоожиженных системах поэтому величина Ракт, отнесенная к единице площади пода или объема слоя, шахтного реактора значительно меньше, чем Ракт для кипящего слоя. Увеличение поверхности контакта приводит к уменьшению времени, необходимого для завершения процесса это, в свою очередь, положительно сказывается на удельной производительности печи. Для большинства аппаратов псевдоожиженного слоя суточная производительность составляет 4—7 т на 1 Л1 пода, в то время как для многоподовых скребковых печей, имеющих приблизительно аналогичное время пребывания материала, суточная производительность не превышает 0,5 г на 1 пода. [c.271]

Наиболее распространенным методом получения технологического газа для производства аммиака, метанола и технического водорода в Советском Союзе и ряде других стран является автотер-мическая каталитическая конверсия различных углеводородных газов в шахтных реакторах. Одно из достоинств этого метода — универсальность, Получение различных по назначению технологических газов и применение в качестве исходного сырья углеводородных газов различного состава не требует суш,ественного изменения основной технологической схемы и ее аппаратурного оформления. Изменяются только соотношения исходных технологических потоков и некоторые параметры процесса. [c.190]

Агрегаты конверсии углеводородов в шахтных реакторах при повышенном давлении оснаш ены системой контрольно-измерительных приборов, автоматических регуляторов и блокировок. Пуск агрегата, регулирование процесса и остановки осуш ествляютс с центрального пульта управления. [c.199]

Полученный газ содержит определенное количество азота и после очистки от окислов углерода его можно использовать для синтеза аммиака. Этот процесс осуществляют автотермично в конверторах шахтного типа с конусным верхом. В конусе скорость газовой смеси снижается более чем в 10 раз. После этого она проходит защитный слой магнезита толщиной 15 см, и, наконец, поступает в слой катализатора. При отсутствии защитного слоя газовая смесь воспламеняется в свободном пространстве (в конусной части конвертора). Увеличение толщины защитного слоя до 50 см приводит к воспламенению смеси в этом слое, сопровождающемуся постепенным его разогревом до 1400° С, и воспламенению смеси в свободном пространстве (см. табл. 21, №3). Этот процесс проводят также в реакторе с подвижным слоем катализатора (см. табл. 21, №5 и [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология