Метанатор

На рис. 15 дана в упрощенном виде технологическая схема производства аммиака из природного газа. Как видно, схема является сложной. В нее входят пять каталитических реакторов реактор гидрирования сероорганических соединений 2, двухступенчатый конвертор метана (позиции 4 и 5), двухступенчатый конвертор окиси углерода (позиции 7 и 9), двухступенчатый реактор гидрирования окиси и двуокиси углерода, или метанатор (позиции 15 и 18), колонна [c.61]

Перспективно использование для передачи энергии т. наз. хим. способами. По одному из них смесь Н2 с СО, полученная на первой ступени каталитич. конверсии метана, передается к потребителю по трубопроводу и поступает в аппарат-метанатор, в к-ром осуществляется обратная экзотермич. р-ция ЗН2 + СО -> СН4 -1- Н О. Выделяемое тепло м.б. использовано для бытового и пром. теплоснабжения, а паро-газовая смесь возвращается обратно в цикл для конверсии метана. [c.405]

I - реактор десульфирования 2 - трубчатая печь конверсии 3 - котел-утилизатор 4а, 46 - среднетемпературный и низкотемпературный конверторы метана Ь - абсорбер СОо б - регенератор - метанатор [c.266]

В процессе работы катализатора в результате нарушения технологического режима на предшествующих стадиях производства синтез-газа возможно временное увеличение концентрации СО и СО2 в газе, поступающем на метанирование. В этом случае происходит увеличение температуры в катализаторе. Лучшие из используемых в промышленности катализаторов могут выдерживать нагревание до 600—650 °С. В связи с тем, что материал, из которого изготовляют метанаторы, обьино рассчитан на 400—450 °С, при температурном скачке рекомендуется отключить конвертор. В критических случаях катализатор охлаждают большими потоками азота или пара. Пар (или вода) не наносит серьезного вреда катализаторам метанирования. [c.400]

В условиях процесса единственно вероятными реакциями являются реакции метанирования обоих окислов углерода, а также прямая и обратная реакции паровой конверсии СО. Условия на входе в метанатор могли бы способствовать увеличению скорости образования углерода по реакциям (18) и (19), но удаление углерода может происходить по более быстрой реакции (20). На входе отложение углерода в массе катализатора термодинамически невозможно. На практике образования углерода или окиси углерода не наблюдается. [c.146]

Когда газ, входящий в метанатор, нагревается выходящим из него газом, то высокая активность низкотемпературного катализатора почти всегда снижает концентрацию окиси углерода и, следовательно, температура в метанаторе возрастает до такой степени, что на выходе не может быть достигнута удовлетворительная температура. Для того чтобы восстановить нормальную работу, концентрацию окиси углерода во входящем в метанатор газе надо повысить пропусканием некоторого количества газа по байпасу низкотемпературного конвертора. Однако при этом увеличивается содержание инертных компонентов в синтез-газе. [c.150]

Наиболее вероятные яды, которые могут отравлять катализатор метанирования, — соединения, появляющиеся на стадии абсорбции двуокиси углерода. Попадание небольшого количества жидкости в метанатор почти неизбежно, но в большинстве случаев это не приводит к серьезным последствиям. Значительно более серьезные, аварийные нарушения на установке могут быть в результате происходящего иногда нагнетания насосом на катализатор жидкости, служащей для абсорбции двуокиси углерода. Табл. 25 показывает дей- [c.151]

Газы, содержащие окись углерода, не должны присутствовать в метанаторе при температурах ниже 15(Г С — образуется очень токсичный карбонил никеля [c.214]

Для стабилизации процесса метанирования температуру газа перед метанатором поддерживают постоянной автоматически путем байпасирования газа в обход теплообменников, подогревающих [c.406]

Далее газ поступает на очистку от СОг в скруббер, орошаемый холодным раствором моноэтаноламина, где при 30—40°С происходит очистка газа от СОг, СО и Ог. На выходе из абсорбера газ содержит примеси кислородсодержащих ядов (СО до 0,3%, СО2 30—40 см7м ), которые гидрируются при 280—350°С в метана-торе на никелевом катализаторе. Теплота очищенного газа после метанатора используется для подогрева питательной воды дальнейшее охлаждение и сепарация выделившейся воды проводятся в аппарате воздушного охлаждения и влагоотделителе (на схеме не показано). Для сжатия азотоводородной смеси до 30 МПа и циркуляции газа в агрегате синтеза принят центробежный компрессор с приводом от паровой конденсационной турбины. Последнее циркуляционное колесо компрессора расположено в отдельном корпусе или совмещено с четвертой ступенью. Свежая азотоводородная смесь смешивается с циркуляционной смесью перед системой вторичной конденсации, состоящей из аммиачного холодильника и сепаратора, проходит далее два теплообменника и направляется в полочную колонну синтеза. Прореагировавший газ при 320—380°С проходит последовательно водоподогреватель питательной воды, горячий теплообменник, аппарат воздушного охлаждения и холодный теплообменник, сепаратор жидкого аммиака и поступает на циркуляционное колесо компрессора. Жидкий аммиак из сепараторов направляется в хранилище жидкого аммиака. [c.98]

В случае температурного скачка в метанирующем катализаторе, вызванном ненормально высокими концентрациями окислов углерода во входящем газе, необходимо защитить реактор и катализатор от возможных серьезных повреждений. Реактор надо немедленно изолировать со стороны входа и затем как можно быстрее сбросить давление до атмосферного. Такая операция дает два преимущества уменьшается количество газа, способного реагировать, и при низком давлении высокие температуры менее опасны для аппарата. Если это возможно, метанатор должен быть продут максимально большим количеством азота, чтобы ускорить охлаждение однако нельзя допускать попадания в него воздуха, поскольку экзотермическая природа окислительной реакции на катализаторе может привести к дальнейшему его перегреву. Пар или вода не наносят серьезного ущерба катализаторам метанирования поэтому пар можно применять для продувок вместо азота, хотя его охлаждающее действие намного меньше из-за его относительно высокой температуры. Если температура катализатора ниже 100 °С и требуется его дальнейшее охлаждение, то в этом случае можно исполь зовать воду, при условии, что она не содержит соединений серы или хлора. Воду ни в коем случае нельзя применять, если температура катализатора превышает 100 °С, из-за опасности образования недопустимо высокого давления. [c.150]

Перед эксплуатацией ка ализатор восстанавливают обычно с помощью рабочего газа окись никеля превращается в металлический никель. Процесс сопровождается незначительным выделением тепла. Однако, если на восстановленный катализатор поступает газ с содержанием СО и СОз, то начинается реакция метанирования, которая протекает с большим выделением тепла. Во избежание сильного увеличения температуры в метанаторе не рекомендуется присутствие в газе-восстановителе более 2% СО и СО2. [c.400]

Выходящий из метанатора газ содержит не более 20 см /м окислов углерода. Использование в схемах производства аммиака турбокомпрессоров привело к ужесточению требований но очистке газа от двуокиси углерода. Имеются указания, что ее концентрация в очищенном газе не должна превышать 5 см /м [90]. В связи с этим целесообразна послойная загрузка катализатора в метанатор. Последним по ходу газа рекомендуется загружать катализатор с повышенной активностью (типа ТО). [c.405]

Тепло очищенного газа после метанатора используют для подогрева газа или воды [4, 5] в зависимости от схемы агрегата производства аммиака. [c.406]

Температура газа на входе в метанатор поддерживается в пределах 250-Э00°С. В процессе гидрирования окислов углерода температура в реакторе повышается на 40-50°С, и чтобы получить газ с малым содержанием водорода необходимо промежуточное охлаждение, т.е. двухступенчатое матенирование или применять реактор с. внутренним охлаждением. [c.274]

Тепло конвертированной парогазовой смеси после радиального конвертора оксида углерода I ступени 17 используется в котле-утилизаторе 15 для получения парат под давлением 10,65--10 Па и для нагрева неочищенной азотоводородной смеси, поступающей в метанатор 44. Для тонкой очистки конвертированного газа от диоксида углерода в отечественном агрегате используется 20%-ный раствор моноэтаноламина (МЭА). Очи- [c.205]

Холод получают в абсорбционно-холодильных установках. Их работа основана на использовании низкопотенциального тепла конвертированной парогазовой смеси и отпарного газа разгонки газового конденсата. Предусмотрена тонкая очистка газа от СО и следов СО2. С этой целью устанавливается один агрегат метанирования 44. Он состоит из метанатора 44, двух подогревателей воды 43 и 42, аппарата воздушного охлаждения 41 и влагоотделителя. Очистка газа идет в присутствии катализатора. Агрегат синтеза аммиака при 32-10 Па работает с высокой степенью использования азотоводородной смеси при повышенной концентрации инертных газов в цикле, повышенной производительности катализатора, в нем происходит полная отмывка азотоводородной смеси от следов СО2. Последнее предотвращает опасность попадания твердых частиц аммиачно-кар-бонатных солей в аппаратуру высокого давления. Температура корпуса колонны синтеза 38 не должна превышать по расчету 250 °С. Колонна конструктивно выполняется из рулонированных и цельнокованных царг, сваренных между собой. Колонна синтеза 38 загружается гранулированным железным катализатором, который механически более прочен, чем кусковой, и создает меньшее гидравлическое сопротивление. [c.206]

В табл. 26 приведены состав, и характеристики горения ЗПГ, получаемого в результате процесса Газинтан , после метанатора и окончательной очистки от СОг Д я двух случаев метанизации с предварительным влагоудалением и без влагоудаления. [c.109]

Смесь паров лигроина, водяного пара и водорода поступает на верхний слой катализатора в адиабатическом низкотемпературном реакторе риформинга при температуре около 450°С. Для обеспечения оптимального использования пара смесь па выходе из первого слоя смещивается с дополнительными парами лигроина, уравновешенная повторпо смесь поступает на второй слой, где происходит последующая гидрогазификация, причем падения температуры между реакторами, характерного для процессов КОГ и Газинтан , здесь не наблюдается. Затем происходит низкотемпературная метанизация с помощью того же катализатора ОМГ , который снижает содержание водорода в газе приблизительно от 10 до 3 об. %. Дальнейшее снижение содержания водорода требует так называемой сухой метанизации, т. е. удаления влаги из газов с помощью конденсации до входа их во второй метанатор. [c.112]

Величина снижения насыпной плотности (или, соответственно, увеличения порозности слоя около стенок) была оценена Робле с сотрудниками [10], а также Шварцем и Смитом [И]. Влияние, оказываемое этим различием плотности слоя на степень конверсии, может быть очень значительным, особенно в условиях, когда степень превращения высока и не лимитируется равновесием реакции (например, в метанаторах и сероочистительных аппаратах). [c.53]

В приведенной схеме (см.рис. 60) газ перед метанированием подогревается конвертированной парогазовой смесью после первой ступени конверсии и котла-утилизатора. Возможен подогрев после метанатора, имевщими температуру около 320-350°С. В этом случае очищенный газ поступает в аппарат сверху, проходит по кольцевому пространству мезду корпусом и кожухом изоляции катализаторской коробки и теплообменника, расположенных внутри аппарата, и попадает в межтрубное пространство теплообменника, где нагревается за счет тепла конвертированного газа. Из теплообменника газ проходит по центральной трубе, дополнительно подогревается (если необходимо) электроподогревателем, поступает на катализатор и проходит через него в радиальном направлении. Очищенный газ поступает в трубки теплообменника, где отдает часть своего тепла холодному газу, поступапцему на очистку /53/. [c.213]

При проектировании метанатора принципиальным соображением является содержание окислов углерода на выходе, что определяет экономику аммиачного цикла. Обычно показателем экономичной работы метанатора является общая концентрация окислов углерода не более 5 ч1млн (иногда 10 ч1млн в конце пробега катализатора метанирования). Эта концентрация играет решающую роль в увеличении длительности пробега катализатора синтеза аммиака (стр. 168). На некоторых заводах, где применяются турбокомпрессоры с линией обратного сброса из цикла на вход стадии высокого давления, может образоваться карбамат аммония, если свежий газ содержит более 10 ч млн двуокиси углерода. Это приводит к коррозии в компрессоре. [c.143]

Отмывка СО может проводиться карбонатами, МЭА и другими растворителями. После очистки от С0 неочищенная азотоводородная смесь нагревается и подается в метанатор. Очищенная АВС поступает в отделение компрессии и затем в агрегат синтеза аммиака. Давление в колонне синтеза на различных установках неодинаково и лежит в пределах 14,0 - 32,0 МПа.Состав газа в различных точках схемы установки 1360 т/сутки ffИ предстазлен в табл.21. [c.257]

При температуре на выходе 325 С равновесная константа метанирования СО равна 2,19.10 атлГ , а для метанирования СО2— 7,95.10 атм . Обычно газ на входе в метанатор имеет состав (в объемн. %) СО—0,5 СО2 — 0,2 Н2О — 1,0 — 73,3 СН4 — 1,0 N2-24,0. [c.144]

Условия, в которых работает метанатор, зависят не только от активности метанирующего катализатора, но также от активности низкотемпературного катализатора конверсии и эффективности установки абсорбции двуокиси углерода. При использовании свежего низкотемпературного катализатора содержание окиси углерода в газе, входящем в метанатор, составляет только 0,2—0,3% и возрастание температуры в метанаторе будет соответственно низким. Чтобы получить в метанаторе удовлетворительную конверсию, часто необходимо повышать температуру на 10—20 С по сравнению с той, которая используется при начальной концентрации окиси углерода 0,5%. [c.150]

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]

Важнейшим аппаратом агрегата является метанатор, npe i-станляющий собой пертикальный цилиндрический сосуд диаметром 3,8 м и высотой 7,6f) м, в котором размещают 40 м катализатора. [c.108]

В новой схеме производства аммиака, основанной на трубчатой конвёрсии метана, установку метанирования располагают после аппаратов очистки газа от двуокиси углерода. Установка (рис. УП1-17) состоит из метанатора 3, подогревателей газа 1, 2, холодильников 4, 5, аппарата воздушного охлаждения 6 и влагоот-делителя 7. Газ после очистки от двуокиси углерода проходит через сепаратор, где отделяется от капель абсорбента, подогревается в двух последовательно установленных теплообменниках и направляется в метанатор. Обьшно в газе содержится 0,5—0,7% СО, до 0,1% СОз. Очистку осуществляют при температуре 300—350 °С, объемной скорости 4000—5000 ч и давлении до 29,4-10 Па (30 кгс/см ). Линейная скорость газа в аппарате составляет 0,3—0 4 м/с. [c.405]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология