Шахтные реакторы

Рис.29. Шахтный реактор вторичной паровоздушной конверсии установки "Келлог"

Результаты обследования 22 крупных агрегатов аммиака показали, что 55% остановок вызваны аварийными ситуациями на трубчатых печах и шахтных реакторах второй ступени. Наиболее слабыми местами в трубчатых печах являются реакционные трубы, разрыв которых вызывается главным образом местными перегревами. [c.16]

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]

Когда теыпература газа на выходе из шахтного реактора достигнет 150°С, через подогреватель ПГС начинают подавать пар, постепенно увеличивая его расход. Разогрев реакционных труб ведут со скоростью 30-50° в час. [c.186]

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]

Во второй ступени для конверсии остаточного метана применяют пар и кислород воздуха. Конверсия происходит в шахтном реакторе на катализаторе при 960—1000°С. Тепло конвертированного газа, выходящего из реактора при давлении 3,2 МПа (32 кгс/см ) и температуре 1000°С, используют в котлах-утилизаторах первой и второй ступеней для получения насыщенного пара также давлением 10,5 МПа (105 кгс/см ). [c.13]

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]

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]

Прочность зерен катализатора должна обеспечивать его эксплуатацию в промышленном реакторе в течение нескольких лет [1, 2, 20]. В неподвижном слое катализатор теряет прочность вследствие изменения температур, эрозии газовым или жидкостным потоком реагентов, давления слоя вышележащих зерен, достигающего в трубчатых и шахтных реакторах высоты 5 м. В реакторах со взвешенным слоем катализатора и с движущимся катализатором под прочностью понимают прежде всего износоустойчивость зерен при ударах и трении их друг о друга, о стенки реактора и теплообменных элементов. [c.60]

ПРОЦЕСС В ШАХТНОМ РЕАКТОРЕ [c.103]

Так как количество тепла, которое необходимо подвести для реакции, относительно велико, то катализаторы риформинга (такие, как катализаторы 57-1 или 46-1) загружают в параллельные трубы, которые обогреваются извне в первичном риформере (в трубчатой печи). Температура газа на выходе из труб обычно находится в интервале 750—850° С, в зависимости от требуемого состава газа. Чтобы получить газ, подходящий по составу для синтеза аммиака, должна быть достигнута очень низкая остаточная концентрация метана, что вынуждает работать при более высоких температурах — около 1000° С. Из-за ограниченной прочности металла (особенно при давлениях, которые могут превышать 30 ат) применение этой температуры в трубах первичного риформинга затруднительно, но она может быть практически осуществима во вторичном риформере (шахтном реакторе с огнеупорной футеровкой). Тепло, необходимое для риформинга, получается за счет добавления воздуха, с которым к тому же вводится азот, требующийся для синтеза аммиака. Катализатор [c.83]

Азот в количестве, необходимом для получения газа, пригодного для синтеза аммиака, вводится с воздухом во вторичный риформер (шахтный реактор). Последний представляет собой заполненный катализатором аппарат, в который за счет теплоты сгорания части газа с кислородом воздуха повышается температура газов, выходящих из первичного риформера. Таким образом, в аппарате [c.91]

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]

Состав газа на выходе из промышленного шахтного реактора близок к равновесному. Но вследствие ограниченного времени контакта и неравномерности скоростей и температур по слою катализатора, он несколько отличается от равновесного. Параметры и составы газов при различных видах автотермической конверсии представлены в табл.II. [c.105]

При моделировании шахтный реактор следует рассматривать как совокупность двух или трех аппаратов I) смесителя, в котором получается гомогенная газовоздушная смесь 2) полого реактора, в котором происходит сгорание части метана с кислородом (при вторичной конверсии) 3) реактора конверсии с неподвижным слоем катализатора. [c.111]

Шахтный реактор установки мощностью 1360 т/год (рис.29) [c.126]

В силу особенностей расчета шахтного реактора, для которого определяется необходимый расход воздуха при поиске температуры на входе в конвертор, возникает расчетный поток 2-4. Таким обрезом, схема расчета упрощается. Использование метода перемены точки сходимости позволило уменьшить число обратных связей до двух С-Р и 4 Для действующих схем в качестве критерия оптимальности может быть принята себестоимость аммиака с учетом условно-постоянных затрат, обусловленных капиталовложениями в оборудование [c.288]

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]

В качестве модели шахтного реактора можно принять одноцарамет-рическую диффузионную модель с продольной теплопроводностью и диффузией [c.110]

На современных амг.шачных установках после шахтного реактора второй ступени конверсии получают конвертированный газ следующего состава (об. ) [c.118]

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]

Ковертированный газ при температуре 750-850°С из трубчатых печей по футерованному газоходу (коллектору) поступает в смеситель шахтного реактора. Ввод газа осущэствляют обычно тангенциально, а возлуха с температурой 500-б50°С - черев специальные распределители, дробящие воздушный поток на отдельные струи. Скорость движения газа в цилиндрической части смесителя 6-20 м/с, а истечения воздуш -ных струй 10-60 м/с. [c.124]

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]

Пуск агрегата. Перед пуском агрегата производятся сушка футеровки печи и шахтного реактора и загрузка в них катализатора. Загрузка катализатора в трубы осуществляется с помощью специальных приспособлений для предохранения его от механических разрушений. Гидравлическое сопротавление каадой трубы не должно отклэняться более чем на 10% от среднего значения для всех труб /16, 17/. [c.186]

Природный газ, идущий на конверсию, смешивается с азотоводородной смесью (АВС газ = 1 10), дожимается в компрессоре 20 до давления 45-46 ат и подается в огневой подогреватель I, где нагревается от 130-140 до 370-400°С. В реакторе проводится гидрирование сероорганических соединений до сероводорода на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе, а в аппарате 3 - поглощение сероводорода сорбентом на основе окиси цинка. Обычно устанавливаются два абсорбера, которые могут соединяться или последовательно, или параллельно - один из них может отключаться на перегрузку сорбента. Содержание серы в очшценном газе не должно превышать 0,5 мг/м газа. Газ смешивается с водяным паром в отношении пар газ = 3,5 + 4,0 1и парогазовая смесь поступает в конвективную зону печи конверсии 6. Работа печи детально рассмотрена выше. Конвертированный газ с температурой 800-850°С и давлением около 30 ат поступает в смеситель шахтного реактора 12. Сюда же компрессором 23 подается технологический воздух, нагретый в конвективной зоце печи до 480-500°С. В реакторе конвертируется оставшийся [c.253]

На вторичный реформинг подается воздуха на 30-50% больше, чем это требуется для получения азотоводородной смеси в соотношении и =3 1, необходимом для синтеза аммиака. Температура на выходе из шахтного реактора около 900°С. Полученный газ проходит двухступенчатую конверсию окиси углерода в аппаратах 6 и 7 и поступает в абсорбер 8 для очистки от СО2 раствором карбоната калия или органическими растворителями. Затем газ подогревается до 320°С и поступает в метанатор 10. После охлаждения водой и хладоагентом газовый поток проходит через осушители II, заполненные цеолитами. Затем газ, состоящий из 60-70%, 30 40, 2-3% и 0,5% [c.257]

I - трубчатая печь 2 - шахтный реактор 3, 7 к 8 - подогрсьа.с и. парогазовой смеси 4 - подогреватель воздуха 5 - смеситель с горелками б и II - котлы-утилизаторы 9 - смеситель природного гааи и пара 10 - экономайзер 12 и 13 - конверторы СО первой и второй ступеней 14 - блок для расчета метанатора и критерия оптимальности С - точка сходимости, Р - пробная точка. [c.287]

Рис. 7.3. Адиабатический шахтный реактор сферической формы I — смеситель водяных парой и паров углеводородов 2 — газораепределитель 3 — инертная насадка 4 — корпус 5 — гильзы для термопар 6 — люки загрузочные 7 — катализатор 8 — облицовка 9 — изоляция 10 — перфорированный элемент.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология