Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Шахтный конвертор

    Конвертор шахтного типа—сварной цилиндрический аппарат с конической крышкой. Конвертор имеет огнеупорную футеровку п заполнен катализатором. В схемах одноступенчатой конверсии метана непосредственно к шахтному конвертору присоединен смеситель газов. Шахтный конвертор, предназначенный для каталитической конверсии метана под давлением 2 МПа, имеет водяную рубашку, защищенную теплоизоляцией. Внутреннее пространство конвертора разделено на две части. В верхней части размещен слой никелевого катализатора, нижняя часть представляет собой увлажнитель, куда впрыскивается конденсат. Шахтный конвертор второй ступени не имеет смесителя и увлажнителя, так как тепло конвертированного газа используется в котле-утилизаторе для получения пара. В верхней части этого конвертора между местом ввода парогазовоздушной смеси и слоем катализатора оставлено пространство, в котором протекают эндотермические реакции с участием кислорода воздуха. [c.39]


    ТРУБЧАТЫЕ ПЕЧИ И ШАХТНЫЙ КОНВЕРТОР МЕТАНА [c.118]

    Парокислородная каталитическая конверсия природного газа в шахтных конверторах То же [c.151]

    Шахтный конвертор метана. В верхней части конвертора (рис. П-28) расположен смеситель (его конструкция на рисунке не показана), в котором воздух тщательно смешивается с газовой смесью, выходящей из трубчатой печи. [c.121]

    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]

    Расчеты показывают, что эксплуатационные расходы при работе по схеме конверсии с кислородом несколько выше чем при конверсии с водяным паром (в среднем на 15—20%). Однако при этом необходимо учитывать снижение капиталовложений за счет упрощения технологической схемы отделения конверсии и экономии легированных сталей. Кроме того, опыт работы установок конверсии свидетельствует о том, что шахтные конверторы более просты и надежны в эксплуатации. [c.14]

    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]


    Рпс. П-28. Шахтный конвертор м-е-тана  [c.121]

    Частые нарушения режима работы котлов-утилизаторов и остановки агрегатов аммиака обусловлены загрязнениями поверхностей нагрева твердыми отложениями катализаторов, уносимых и трубчатых печей и шахтных конверторов, а также частицами футеровки этих аппаратов. Отложения приводят к резкому ухудшению теплопередачи и снижению выработки пара, а также к нарушению технологического режима процесса, что приводит к аварийным ситуациям и авариям. Наибольший унос твердых частиц происходит при разрушении катализатора. [c.21]

    Твердые частицы, отлагающиеся на стенках теплообменных аппаратов, могут попадать с воздухом, подаваемым в шахтный конвертор метана второй ступени. Известны случаи загрязнения воздуха мелким песком, щелочной пылью и др. Поэтому воздух пе- [c.21]

    Тепловое напряжение, отнесенное к внутренней поверхности труб, принято равным 326,82 кДж/(м ч). Расчетная температура стенки труб 930°С. Трубчатая печь 8 оборудована блоком теплоиспользующей аппаратуры. Теплоиспользующие поверхности представляют собой пучки гладких и ребристых труб, имеющие коллекторные системы на входе и выходе продуктов. Трубчатая печь 5, блок теплоиспользующей аппаратуры и вспомогательный котел 10 снабжены факельными горелками. Остаточный метан после трубчатой печи конвертируется в шахтном конверторе 9 с паром и воздухом на никелевом катализаторе. Внутренний диаметр конвертора 3970 мм. Объем загружаемого в конвертор метана катализатора 38,5 м . Через центральную трубу смесителя, расположенного в верхней части конвертора, поступает паровоздушная смесь при 482 °С, а по кольцевому пространству парогазовая смесь при 835°С. [c.205]

    Давление на выходе второй ступени конверсии. метана. С добавлением воздуха перед шахтным конвертором. [c.401]

    Каталитическая парокислородная конверсия природного газа с дозированием диоксида углерода. Каталитическая конверсия природного газа в шахтных конверторах часто встречается в промышленном производстве метанола, причем обычно она комбинируется с другими методами получения исходного газа. [c.21]

    Природный газ под давлением 4 МПа после очистки от серосодержащих соединений смешивается с паром в соотнощении 3,7 1, подогревается в теплообменнике отходящими газами и поступает в трубчатый конвертор метана с топкой, в которой сжигается природный газ. Процесс конверсии метана с водяным паром до образования оксида углерода протекает на никелевом катализаторе при 800—850°С. Содержание метана в газе после первой ступени конверсии составляет 9—10%. Далее газ смешивается с воздухом и поступает в шахтный конвертор, где происходит конверсия остаточного метана кислородом воздуха при 900—1000°С и соотношении пар газ = 0,8 1. Из шахтного конвертора газ направляется в котел-утилизатор, где получают пар высоких параметров (10 МПа, 480°С), направляемый в газовые турбины центробежных компрессоров. Из котла-утилизатора газ поступает на двухступенчатую конверсию оксида углерода. Конверсия оксида углерода осуществляется вначале в конверторе первой ступени на среднетемпературном железохромовом катализаторе при 430— 470°С, затем в конверторе второй ступени на низкотемпературном цинкхроммедном катализаторе при 200—260°С. Между первой и второй ступенями конверсии устанавливают котел-утилизатор. Теплота газовой смеси, выходящей из второй ступени конвертора СО, используется для регенерации моноэтаноламинового раствора, выходящего из скруббера очистки газа от СОг. [c.98]

    Из трубчатой печи паро-газовая смесь (пар газ = 0,46), содержащая 8—10% СН4, при температуре —680 "С смешивается с воздухом в аиаарате 2, затем направляется в шахтный конвертор 3 на вторую ступень конверсии. Здесь на никелевом катализаторе оставшийся в газе метан практически полностью конвертируется. Соотношение (СО -Ь Н2) N2 в выходящем газе соответствует требованиям, предъявляемым к газу для синтеза аммиака. [c.99]

    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). В этом случае в шахтный конвертор [c.403]

    Из трубчатой печи газ поступает в смеситель, совмещенный с шахтным конвертором 11, куда турбокомпрессором (на рисунке не показан) подается сжатый воздух, предварительно нагретый до 500—550 °С в аппарате 4. Смесь газа с воздухом проходит далее в конвертор, в конической части которого протекают экзотермические реакции с участием кислорода воздуха, а на катализаторе завершается процесс конверсии метана и достигается соотношение (Hj -Ь СО) Nj, необходимое для синтеза аммиака. [c.116]


    Решение. Конверсия метана природного газа — метод производства во-.дорода и азотоводородной смеси при синтезе аммиака. Это взаимодействие метана природного газа с водяным паром, диоксидом углерода и кислородом реакции (1) —(4)] осуществляют чаще всего каталитически, в трубчатых илв шахтных конверторах. Реакции (1) и (2) эндотермичны и процесс конверсии метана в целом происходит с поглощением теплоты. Необходимая теплота подводится Б конвертор путем сжигания части природного газа до Oj и HjO, а также по реакциям (3) и (4), идущим с выделением теплоты. Одновременно с метаном конвертируются до СО и Нг высшие углеводороды, содержащиеся в природном газе СзНб. СзНа. iHio. [c.41]

    Необходима вторая ступень конверсии. Она представлена адиабатическим реактором, или, как его называют, шахтным конвертором, стенки которого футерованы внутри высокотемпературным материалом (бетоном) для предохранения корпуса от перегрева. Необходимую температуру создают подачей в реактор воздуха часть метана сгорает, и температура повышается до 1230-1280 К. Если в трубчатом реакторе теплота подводится внешним теплообменом, то в шахтном реакторе -внутренним теплообменом. [c.402]

    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]

    Образование азотно-водородной смеси. На функциональной схеме производства аммиака (см. рис. 6.37) в месте ввода азота поставлен знак вопроса. В шахтном конверторе подачей воздуха, точнее, кислорода воздуха обеспечивается нужный температурный режим процесса, но так как с воздухом вводится и азот, необходимый для синтеза аммиака, шахтный конвертор еще выполняет функцию выделения азота из воздуха. Количество подаваемого воздуха должно быть таким, чтобы соотношение водород азот было стехиометрическим для синтеза аммиака, т.е. соответствовало 3 1. [c.402]

    Для снижения расхода природного газа применяется конверсия природного газа в трубчатом реакторе с дополнительной конверсией в шахтном конверторе. Схема получения исходного газа по такому варианту представлена на рис. 1.9 (она дополнена отделением очистки от соединений серы). [c.29]

    РИС. 1.9. Схема получения исходного газа неполной конверсией природного газа в трубчатом реакторе и кислородной доконверсией в шахтном конверторе  [c.30]

    Температура газа после шахтного конвертора достигает 1230—1280 К, а давление из-за гидравлического сопротивления реакторов немного падает — 3,3 МПа. И разбавление реакционной смеси азотом (инертным газом), и уменьшение давления способствуют сдвигу равновесия вправо. Равновесные степени преврашения метана для состава такой [c.402]

Рис. П-21. Влияние отношения Н3О СН4 на температуру газа, выходящего из реакционных труб, при различном давлении в трубчатой печи и содержании остаточного метана после шахтного конвертора 0,3 и 0,5% Рис. П-21. <a href="/info/96335">Влияние отношения</a> Н3О СН4 на <a href="/info/15563">температуру газа</a>, выходящего из <a href="/info/316864">реакционных труб</a>, при <a href="/info/188612">различном давлении</a> в <a href="/info/26508">трубчатой печи</a> и <a href="/info/128839">содержании остаточного</a> метана после шахтного конвертора 0,3 и 0,5%
    Необходима вторая ступень конверсии. Она представлена адиабатическим реактором, или, как его называют, шахтным конвертором. Стенки его футерованы внутри высокотемпературным материалом - бетоном - для предохранения корпуса от перефева. Необходимую температуру создают тем, что в реактор подают воздух. Часть метана сгорает в кислороде воздуха, и тем- [c.440]

    Тепло дымовых газов, вышедших из радиантной секции трубчатой печи, используют далее для нагревания паро-газовой смесп в аппарате 3 для подогрева воздуха, идущего в шахтный конвертор на вторую ступень конверсии, в аппарате 4 для перегрева пара в аппарате 5 (отсюда часть пара идет в сеть, а остальное количество смешивается с горячим природным газом, направляемым на конверспю в трубчатую печь) для подогрева природного газа в теплообменнике б для получения пара в котле 7 (вода подается в змеевики парового котла циркуляционным насосом 10) для подогрева питательной воды в экономайзере S. Для сепарации капель воды из пара предусмотрен паросборник 9. Дымовые газы, имеющие температуру 160—170 °С, удаляются дымососом (на схеме не показан) в атмосферу через выхлопную трубу. [c.116]

    С учетом этого дополнительного количества метана на вход первой ступени конверсии - трубчатого реактора 1 - подается 1,177 объема СН4 и 4,7 объема Н2О (соотношение пар газ = =4 1), а на вторую ступень - в шахтный конвертор 2 - 1,69 объема воздуха. Температура после шахтного конвертора 1230 -1280 К и давление - 3,3 МПа из-за гидравлического сопротивления реакторов. И разбавление реакционной смеси инертным газом - азотом, и уменьшение давления способствуют сдвигу равновесия вправо. Равновесные степени превращения метана [c.441]

    Природный газ подогревается до 400 °С в огневом подогревателе 1 и поступает в отделение очистки (см. рис. 1.9). Вначале на кобальтмолибденовом катализаторе в аппарате 2 соединения серы гидрируются до сероводорода, затем в адсорберах 3 II 4 на цинковом поглотителе ГИАП-10-2 адсорбируется сероводород. Природный газ, очищенный от соединений серы, в смеси с паром поступает в трубки реактора 6, где на катализаторе проходит частичная конверсия метана. Трубки реактора обогреваются газом, поступающим с температурой около 1000 °С из шахтного конвертора второй ступени. Содержание метана в газе на выходе его из трубчатого реактора составляет 35—40% (об.), поэтому газ смешивается с кислородом и подвергается дополнительной конверсии на катализаторе ГИАП-3 в шахтном конверторе 5. Далее конвертированный газ направляется в межтрубное пространство трубчатого реактора 6, где его тепло используется для обогрева трубок, в которых протекает эндотермическая реакция окисления метана водяным паром. Из конвертора газ направляется на охлаждение в пароподогреватель 7 и воздушный холодильник 8. [c.29]

    Основной опасностью при работе шахтного конвертора являются загорание и взрыв парокислородогазовой смеси. Известны случаи хлопков (небольшой взрыв), которые приводили к разрушению смесителя и верхней части конвертора. [c.40]

Смотреть страницы где упоминается термин Шахтный конвертор: [c.13]    [c.37]    [c.340]    [c.203]    [c.61]    [c.288]    [c.150]    [c.151]    [c.89]    [c.403]    [c.412]    [c.116]    [c.441]    [c.441]    [c.451]    [c.22]    [c.27]    [c.27]    [c.30]   
Курс технологии связанного азота (1969) -- [ c.149 , c.150 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Конвертор



© 2024 chem21.info Реклама на сайте