Водород выделение из продувочных газов

Рис. 8.6. Схема процесса гидроочистки нефти совместно с мембранонй установкой для выделения водорода из продувочных (2000 м г) газов [40] /—колонна каталитического рнформинга 2, 3, 4 — аппараты для гндроочистки соответ-ственно нефтн, легкой и тяжелой масляных фракций 5 — мембранная установка 6 —

Рис. 9. Схема выделения водорода из продувочных газов в производстве аммиака

Рис. 8.9. Выделение водорода из продувочных газов синтеза изобутана

Известны различные способы выделения водорода из продувочных газов цикла синтеза аммиака низкотемпературное, абсорбционное, адсорбционное и диффузионное выделение с применением металлических или полимерных мембран, [c.387]

При фазе продувки водяным паром в реакционной камере за счет взаимодействия водяного пара с железом имеет место выделение водорода. Однако продувочный газ, содержащий водород, но загрязненный продуктами горения, а также водяным газом, Направляется не в линию водорода, а в газгольдер водяного газа. [c.56]

Выделение водорода из продувочных газов [c.387]

В мировой промышленности нашел широкое применение низкотемпературный (криогенный) способ выделения водорода из продувочных газов. [c.387]

Установка для выделения водорода из продувочных газов цикла синтеза состоит из теплообменника, подогревателя, диффузионного разделителя, снабженного мембранами из сплава В-1, и конденсатора аммиака. Продувочный газ из цикла синтеза аммиака под давлением 30 МПа нагревают до 450 °С в теплообменнике и подогревателе и подают в диффузионный разделитель. Водородную фракцию с чистотой 99,99% (об.) [c.387]

Выделение водорода из продувочного газа аммиачного производства. [c.73]

Данные полупромышленных испытаний мембранной установки на основе модулей Призм были использованы при разработке проекта промышленной установки гидроочистки нефти, включающей стадию мембранного выделения водорода, а также при эксплуатации установки (рис. 8.6). Использование мембранной газоразделительной установки на стадии гидроочистки позволило возвратить в цикл до 90% водорода, содержащегося в продувочных газах. [c.281]

Процесс мембранного разделения газов в настоящее время используют для решения ограниченного числа задач, что связано с необходимостью получения в каждом конкретном случае полупроницаемой мембраны, обладающей высокой селективностью и проницаемостью по компонентам данной смеси. Наиболее изучены следующие процессы мембранного разделения газов получение воздуха, обогащенного кислородом получение азота концентрирование водорода продувочных газов синтеза аммиака и нефтепродуктов выделение гелия, диоксида углерода и сероводорода из природных газов получение и поддержание состава газовой среды, обеспечивающего длительную сохранность овощей и фруктов. [c.319]

TOB воздушного охлаждения 11, 12, ресивера 13, трехсекционного сосуда 14. В первой секции сосуда 14 давление 0,7 МПа и соответственно температура 13 °С, во второй —0,27 МПа и минус 12 °С, в третьей —0,1 МПа и примерно минус 34 °С. Газообразный аммиак из секций отводят соответственно давлению в I, П и П1 ступени компрессора 10. Испаритель аммиака 8 соединен по линии жидкого и газообразного аммиака со второй секцией сосуда 14. Продувочные газы охлаждают в испарителе 15 до минус 23 °С, отделяют от жидкого аммиака в сепараторе 16 и направляют на сжигание или в установки для выделения водорода и аргона. [c.366]

Метод глубокого охлаждения позволяет использовать любые газовые смеси, содержащие достаточное количество водорода, для синтеза аммиака или относительно бедные водородом смеси, но содержащие ценные компоненты, для синтеза других продуктов. В последнем случае при разделении смеси водород будет отходом. Так, при разделении коксового газа целевым продуктом является азотоводородная смесь, а побочными — этиленовая и метановая фракции, или богатый газ. Наоборот, при разделении газов крекинга нефти целевыми продуктами являются олефины, а побочными — парафины и метано-водородная фракция, которая может быть использована для получения аммиака. Применение низких температур для разделения продувочных и танковых газов синтеза аммиака позволяет одновременно с выделением аргона как товарного продукта вернуть в цикл синтеза содержащийся в газах водород. [c.194]

Принципиальная схема мембранной установки с рулюнными элементами Сепарекс для выделения водорода из продувочных газов синтеза изобутана [41, 44] изображена на рис. 8.9. В процессе, названном Бутамер , нормальный бутан в блоке синтеза подвергают каталитической изомеризации (в среде водорода с добавлением органических соединений хлора) с получением изобутана. Одновременно с целевым продуктом образуются пары H I. Поэтому продувочные газы перед подачей на /мембранную установку подвергают щелочной очистке от НС1. Пермеат, обогащенный водородом, после компримирования возвращают в блок синтеза, а ретант после выделения углеводородов Сз—Сп в качестве топливного газа отправляют на сжигание. Результаты испытаний [41] представлены в табл. 8.6. [c.284]

Интересно сравнить мембранный способ выделения водорода из продувочных газов с традиционными криогенным и адсорбционным (короткоцикловым безнагревным) методами [45, 46]. Оказывается, что капитальные вложения в мембранную и криогенную установку примерно одинаковы [45], однако эксплуатационные затраты на мембранный процесс существенно ниже, причем определяются они рядом преимуществ новой технологии разделения процесс проводится при температуре окружающей среды, проще и существенно менее продолжительны периоды [c.284]

ОТ радиоактивного криптона, извлечения гелия из природного газа и т. п. посредством непористых мембран-для выделения водорода из продувочных газов производства аммиака и др. (преимущественно металлические мембраны на основе сплавов палладия), для обогащения воздуха кислородом, регулирования газовой среды в камерах плодоовощехранилищ, извлечения водорода, аммиака и гелия из природных и технологических газов, разделения углеводородов. В перспективе возможно их применение для рекуперации оксидов серы из газовых выбросов. [c.333]

В отдельных схемах утилизации продувочных газов в цроизводотве аммиака используются турбодетандеры. На рис. 9 приведена схема выделения водорода из продувочных газов. Аммиак из газовой смеси может быть отмыт водой с получением жидкого аммиака или водоаммиачного раствора. В адсорберах I газ осушают и под давлением 6-9 МПа охлаадают в теплообменниках 2, 3 до необходимой температуры, требующей чистоты водородной фракции. Разделение происходит при температуре от -190 до -200°С, жидкость и газовую фазу разделяют в сепараторе 4. Газовая фаза, содержащая до 98 об. водорода, повторно щ)оходит через теплообменник 3 и нацравляется в турбодетандер 5, где расширяется и охлаждается до температуры, необходимой для работы криогенной техники. [c.39]

Из-5а высокой стоимости используемых на производство аммиака энергоносителей (природного и попутного газов) и их большого удельного расхода, определяющих себестоимость аммиака, в течение последних лет ведутся работы по интенсификации производства и усовершенствованию процессов, приводящих к снижению расхода природного газа. Возможными путями для достижения этой цели являются усовершенствование процессов конверсии метана повышение рекуперации тепла (в частности, отходящих газов трубчатой печи) создание более активных катализаторов, позволяющих работать при низких соотношении пара к газу и давлении синтеза аммиака, что позволит уменьшить расход энергии на сжатие азотоводородной смеси применение для очистки от СОг не химических, а физических растворителей, на регенерацию которых не потребуется расхода тепла замена метанирования, связанного с дополнительным расходом водорода на гидрирование и повышением содержания инертных примесей в азотоводородной смеси, селективным окислением остаточного количества СО в СОа выделение водорода из продувочных газов с помощью глубокого охлаждения и используя полунепроницаемые мембраны, улучшение способа получения глубоко обессоленной воды и др. Если на действующих установках расход энергии составляет 38—39 ГДж на 1 т аммиака, то ожидается, что эту величину можно снизить до 29,3—31,4 ГДж (7,0—7,5 млн. ккал на 1 г аммиака). [c.11]

Установки. Продувочные газы таких циклических процессов, как синтез аммиака и переработка нефти, содержат жидкости в дисперсном состоянии, поэтому обычно В промышленных установках выделения водорода обязательно предусматривается стадия подготовки газа перед подачей в мембранные аппараты. Температуру процесса поддерживают такой, чтобы, с одной стороны, не допустить конденсацию паров воды на поверхности мембран, а с другой — увеличить скорость массопереноса водорода через мембрану. По мере обеднения исходной смеси водородом увеличивается парциальное давление углеводородов в газе, создаются условия для конденсации части углеводородов на поверхности мембран и, как следствие, увеличивается общее сопротивление процессу переноса. Во избежание этого процесс необходимо проводить при температуре на 10—11° С выше точки росы обедненного водородом газового потока. Однако, на самом деле, выгодно поддерживать более высокую температуру, так как это увеличивает производительность установки (повышением коэффициента скорости массопереноса через мембрану). Влияние температуры на скорость переноса водорода через полимерную мембрану (на примере асимметричной ацетатцеллю-лозной мембраны) представлено на рис. 8.1 [32]. [c.273]

Мембранная установка включает 12 мембранных аппаратов, каждый из которых имеет внутренний диаметр 0,1 м и длину 3,0 м, и смонтирована на площади около 60 М-. Продувочные газы, содержащие после стадии синтеза и конденсации около 2% (об.) аммиака, под давлением 14 МПа направляют в скруббер водной промывки для окончательного улавливания КНз. Газовая смесь, очищенная от аммиака и содержащая 62,3% (об.) водорода, 20,9% (об.) азота, 10,4%, (об.) метана и 6,4% (об.) аргона, проходит через 8 последовательно установленных аппаратов I ступени очистки. Пермеат I ступени, содержащий 87,3% (об.) водорода, под давлением 7,0 МПа подают на вторую ступень компрессора свежей азотоводородной смеси и возвращают в производство. Ретант после I ступени разделения направляют на 4 последовательно расположенных мембранных аппарата П ступени. Обогащенный до 84,8% (об.) по водороду газовый поток под давлением 2,5 МПа возвращают на I ступень компрессора свежего газа и далее в цикл. Суммарная степень выделения водорода—87,6%. Обедненный водородом [г=20,8% (об.) И,] ретант после И ступени установки сжигают в трубчатой печи конверсии углеводородов. Работу установки хорошо иллюстрирует табл, 8.4. [c.278]

Арсенал средств для осуществления этапа в может быть весьма значительным. Уже в настоящее время можно видеть проекты, в которых имеются элементы кибернетической организации процесса. Примером может служить проект агрегата синтеза аммиака - большой мощности . В этом агрегате увеличение содержания метана в конвертированном газе после отделения конверсии природного газа вызывает накопление метана в циркуляционном газе отделения синтеза аммиака, что ведет к увеличению числа продувок системы. Продувочные газы после выделения из них аммиака сжигаются в топке трубчатого конвертора. Повышение температуры топочных газов, как следствие сжигания метана и водорода, содержащихся в продувочном газе, приводит к снижению содержания метана в конвертированном газе. Эта схема имеет структуру и принципиальные связи подобно операционному усилителю с обратной связью аналоговой вычислительной машины. По аналогии с терминами электроники имеется глубокая отрицательная обратная связь , которая делает схему нечувствительной к изменениям как на входе системы, так и внутри ее. Обратной связью юхвачены отделения шахтной конверсии и конверсии окиси углерода, а также отделение очистки II предкатализа, что в значительной мере упрощает управление агрегатом. [c.488]

На рис. 4.84 представлены типичные зависимости, полученные авторами ири изучении стадии регенерации цеолитов в процессе очистки природного газа Оренбургского месторождения от меркаптанов. В качестве продувочного газа использовали очищенный природный газ. Максимум концентрации соединений, десорбированных из цеолита, соответствовал определенной температуре газа на выходе из адсорбера в период регенерации для сульфида водорода 90 °С, для меркаптанов 200 °С, для воды 300 °С. В момент интенсивного выделения иримесей наблюдалось замедление скоростей подъема темпе- [c.398]

Процесс десорбции продувочным гaзoMf Продувка слоя адсорбента неадсорбируемым газом снижает парциальное давление адсорбированного компонента в паровом пространстве и таким образом приводит к его десорбции. Десорбция н-парафиновых углеводородов отдувкой газом приводит к необходимости дополнительной операции — выделения их из смеси с отдувочным газом. Эффективность десорбции продувочным газом увеличивается с повышением температуры и снижением давления. Отдувку можно проводить конденсирующимися и неконденсирзгющимися газами. В качестве неконденсирующегося газа можно использовать водород. В этом случае получаемую смесь н-парафинов с водородом можно направлять непосредственно на следующий технологический процесс. Применение конденсирующихся газов для отдувки адсорбента проще в аппаратурном оформлении и позволяет легко, с помощью перегонки, отделить н-парафины от продувочного газа. [c.223]

Выделение водорода. Во многих производствах водород используется не полностью. Некоторая часть водорода либо теряется, либо используегся как низкокалорийное топливо. Мембранные методы применяются Д1Я выделения водорода из циркуляционных газов в производстве аммиака, а также для выделения водорода из продувочных и сбросных газов циклических процессов нефтепереработки и нефтехимического синтеза (гид-роочисгки, гщфщювания углеводородов, каталитического [c.427]

В результате снижения давления в сборнике происходит выделение газов, растворенных в жидком аммиаке при давлении 31,5 и 29,5 МПа. Эти газы (Нг, N2, СН4, Аг, МНз) охлаждают в испарителе 18 до температуры минус 28 °С аммиаком, кипящим при минус 34 С. Сконденсировавшийся аммиак отделяют в сепараторе 15, а газовую фазу, содержащую до 7% (об.) NHз, смешивают с продувочными газами, из которых выделен аммиак, и направляют на установку выделения аргона и водорода или на сжигание в горелки трубчатой печи. Жидкий аммиак из сепаратора 15 направляют в сборник жидкого аммиака 13, из которого он поступает в переохладителн 14 и 17 и расширители 16, 19 для охлаждения и выделения растворенных в нем газов. Из расширителя 19 жидкий аммиак, охлажденный до минус 33 °С, насосом 20 подают на склад в изотермическое хранилище. [c.363]

Продувочный газ, предварительно очищенный от > Нз и Н2О и охлажденный до 80 К при давлении 4,5 МПа, поступает в криогенный блок выделения гелиевого концентрата. Разделяемая смесь охлаждается в теплообменнике 2 за счет холода обратного потока водорода и дополнительно охлаждается в конденсаторе 1 жидким азотом, кипящим под вакуумом. При этом температура разделяемой т м понижается до 67 К и из нее выпадают в конденсат метан, аргон и азот, которые собираются в нижней части конденсатора и выводятся из криогенного блока. Несконденсировавщиеся газы, состоящие в основном из водорода и содержащие гелий, а также незначительное количество азота и неона, выводятся из конденсатора, подогреваются в теплообменнике 2 и дросселируются до давления 0,7 МПа. [c.180]

В настоящее время в промышленности функционируют адсорбционные установки для вьщеления гелий-концентрата и получения чистого гелия, установки для извлечения и концентрирования водорода, метана и монооксида углерода. Дцсорбционное разделение газовых смесей иных, чем воздух, требует принятия специальных мер по экономии продувочного П1за и газа, заполняющего адсорбер к концу стадии адсорбции. Сущность этих мер заключается в использовании газа, находящегося в свободном объеме адсорбера, для продувки адсорбента в параллельных адсорберах и ступенчатого заполнения этих адсорберов. Из-за большого числа перепусков газа шсло адсорберов в таких установках велико от трех до десяти и более штук. Принцип работы этих установок разделения опишем на П] имере четырехадсорберной системы, предложенной американцем Батта для выделения высокочистого водорода из потоков, в [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология