Cтраница 4
В зависимости от концентрации кислородсодержащих примесей в азотоводородной смеси применяют различные способы каталитического гидрирования: метани-рование, непродуцирующий предкатализ и продуцирующий предкатализ. Процесс метанирования проводят в метанаторе на никельалюминиевом катализаторе при температуре 250 - 300 С. В установках непродуцирующего предкатализа гидрирование протекает в колонне синтеза на никельхромовом катализаторе при температуре 200 - 250 С и среднем или высоком давлении. После контактирования газ поступает в холодильник, где конденсируются образующиеся пары воды, а затем подается на синтез аммиака. [46]
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. [47]
После очистки от диоксида углерода газ вначале нагревается в подогревателе 30 ( см. рис. 7) за счет тепла очищенной азотоводородной смеси в метанаторе 32 до 270 С, затем парогазовой смесью после котла-утилизатора конверсии метана второй ступени - до заданной температуры. Очищенный от оксидов углерода газ из метанатора поступает сначала в теплообменник первичного подогрева раствора, где газ охлаждается до 118 С, затем азотоводородная смесь поступает в холодильник 33 и сепаратор 34, где происходит отделение конденсата. Температура газа, поступающего на компрессию, не превышает 35 С. [48]
В промышленности для проведения процесса метаниро-вания используют аксиальные ( полочные или шахтные) аппараты. Для новых, более совершенных установок проектируют радиальные метанаторы. [49]
Тепло очищенного газа после метанатора используется для подогрева воды. В этом случае очищенная азотоводородная смесь из метанатора 3 поступает в холодильник 4 при температуре 350 С. При этом вода нагревается до 288 С. Далее газ поступает в холодильник 5, где охлаждается до 57 С, отдавая тепло недеаэрированной питательной воде низкого давления, нагреваемой до 50 С. Окончательно азотоводородная смесь охлаждается в аппарате воздушного охлаждения 6 ( до 43 С), поступает далее во влагоотделитель 7 и направляется на компрессию. [50]
Хроматографическую колонку заполняют молекулярными ситами и перед началом работы активируют пропусканием газа-носителя или водорода при температуре 250 С в течение 3 мин. После охлаждения колонки ее выход присоединяют к метанатору, через который водород подают в детектор. [51]
Пройдя оепаратор неочищенного газа ( на охеме не показан), газ поотупает в абсорбер СО. Очищенный от С02 газ, пройдя через теплообменники направляется в метанатор 24, где температура на выходе 360 С и давление 2 53 Ша. В метанаторе осуществляется тонкая очистка газа от СО и COg. Азотоводородная омеоь из метана-тора направляется в межтрубное пространство подогревателя деаэрированной вода 25, где охлаждается до 126 С, доохлаждаетоя в воздушном холодильнике 26 и через оепаратор 27 поотупает на I оту-пень компреооора оинтез-газа. Синтез-газ из компреооора оинтез-газа 28, пройдя через вторичный аммиачный оепаратор 39 и теплообменники, о температурой 21 С поотупает в колонну, синтеза аммиака. [52]
Ниже описывается высокочувствительный газохромато-графический метод определения СО, заключающийся в конверсии последней в метан, с последующей регистрацией метана с помощью пламенно-ионизационного детектора. Конверсию окиси углерода в метан осуществляют в специальном конверторе ( метанаторе) при оптимальной температуре. [53]
Отмывка COrj может проводиться карбонатами, kCA и другими растворителями. После очистки от COg неочищенная аэотоводородная смесь нагревается и подается в метанатор. Очищенная ABC 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. [54]
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. [55]
Метанаторы шахтного типа имеют такое же устройство, как и конверторы СО. Однако, поскольку в него загружают примерно в два раза меньше катализатора, метанатор при той же высоте слоя катализатора имеет меньший диаметр, чем конвертор, что приводит к лучшему распределению газа. [56]
Применение этого процесса позволяет улучшить технико-экономические показатели аммиачного производства за счет увеличения выработки аммиака или экономии исходного сырья при сохранении уровня производства продукта. Кроме того, может быть увеличен срок службы НТК, а снижение нагрузки на метанатор способствует повышению времени эксплуатации катализатора метанирования и достижению более тонкой очистки газа от оксидов углерода. [57]
Анализ проводится с помощью насадочных колонок и детекторов соответственно пламенно-ионизационного ( ПИД) с метанатором и по теплопроводности ( ДТП) согласно нормативным документам: РД 34.46.303 - 98 - Методические указания по подготовке и проведению хроматографического анализа газов, растворенных в масле силовых трансформаторов, РД 34.46.302 - 89 - Методические указания по диагностике развивающихся дефектов по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле силовых трансформаторов, РД 34.51.304 - 94 - Методические указания по применению в энергосистемах тонкослойной хроматографии для оценки остаточного ресурса твердой изоляции по наличию фурановых соединений в трансформаторном масле. В состав комплекса входят хроматограф Кристаллюкс - 4000 с аналитическим модулем ПИД / ДТП, метанатор, 10-ходовый кран-дозатор, хроматографические колонки, программа обработки хроматографической информации, программа диагностики дефектов трансформатора, персональный компьютер, принтер, устройства для подготовки проб, устройства для формирования и подачи газов и баллон с поверочными смесями. Устройства для подготовки проб включают в себя: кран для заполнения шприца газом-носителем, устройство для достижения равновесия в шприце, шприцы для отбора, транспортировки и хранения масла. [58]