Процесс - метанирование
Cтраница 3
Принципиальная схема установки ме-танирования, выделения и использования теплоты представлена на рис. 13.10. В зависимости от способа организации процесса метанирования ( количества ступеней метанирования и объема ре-циркулируемого газа) верхний температурный уровень теплоты, производимой в метанаторах 1, 4 и 6, может изменяться, что позволяет осуществлять нагрев в теплообменниках 3, 5 и 7 сетевой воды или производство технологического пара, и генерацию энергетического пара с необходимыми параметрами. [31]
Весьма активным для промотирования реакции ( XIV-50) является катализатор на основе никеля с добавлением Fe2O3, А12О3 или ТЬ02 - Для процесса метанирования СО могут использоваться также контакты на базе Ге, Со и некоторых других металлов, однако все они по активности уступают никелевому катализатору. [32]
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. [33]
Перед началом процесса метанирования катализаторы восстанавливают. [34]
В схемах с низкотемпературным катализатором отработку режима ведут одновременно со ступенью с среднетемпературным катализатором, строго следя за тем, чтобы температурный режим на стадии катализатора НТК не был выше регламентного. При достижении остаточного содержания СО после НТК нормы, установленной регламентом [ 0 1 - 0 5 % ( об.) ], конвертированный газ направляется на процесс метанирования или на другой процесс доочистки по принятой схеме. [35]
 |
Принципиальная схема получения технического водорода каталитической конверсией природного газа в трубчатых печах. [36] |
После конверсии в газе содержится около 0 15 объ-емн. Для процессов гидроочистки и гидрокрекинга допустимо использование водорода, содержащего 0 1 - 0 3 объемн. Наиболее широко процесс метанирования начали использовать в связи с появлением активных никелевых катализаторов, работающих при температуре около 300 С. Метанирование обеспечивает остаточное содержание окиси и двуокиси углерода в газе до 0 0005 объемн. [37]
При получении синтез-газа путем паровой конверсии углеводородов используют никелевый катализатор. Он также дезактивируется вследствие закоксовывания, Кроме того, его могут отравлять очень малые количества сернистых соединений, содержащихся в сырьевом потоке. Дезактивация в результате кок-сообразования может иметь место и в процессе метанирования, который проводится на тех же катализаторах, что и паровая конверсия, однако при более низких температурах. [38]
При метанировании газов низкотемпературной конверсии для получения ЗПГ используют те же катализаторы, что в реакторах газификация, иногда даже частично, отработанные. Это связано с тем что условия работы в реакторах метанирования более мягкие, чем в реакторах газификации. В частности, вероятность закоксовывания катализатора очень мала. Поэтому катализаторы низкотемпературной конверсии углеводородов пригодны для процессов метанирования. [39]
Полученная в результате конверсии смесь газов СО, Н2, С0а и СН4, охлажденная до температуры окружающей среды, может транспортироваться в неразделенном состоянии с помощью компрессоров по газопроводам к потребителям. На местах потребления в метанаторных установках осуществляется обратная реакция с выделением тепла и образованием метана и воды. Как показано в [57], в зависимости от способа организации процесса метанирования ( количества ступеней метанирования и объема ре-циркулируемого газа) верхний температурный уровень тепла, производимого в метанаторах, может изменяться от 400 до 600 - 700 С, что позволяет осуществлять как нагрев сетевой воды или производство технологического пара, так и генерацию энергетического пара стандартных параметров. [40]
В отличие от производства аммиака газ для синтеза метанола кроме водорода содержит значительные количества окиси углерода ( исходный газ - до 25 - 29 объемн. В условиях синтеза наряду с возможной водородной коррозией аппаратуры на отдельных участках происходит также карбонильная коррозия ( см. стр. При синтезе метанола при низком давлении возможна карбонильная коррозия внутренней стенки колонны. Кроме разрушения аппаратуры карбонильная коррозия может явиться причиной снижения качества метанола и протеканием в колонне синтеза процесса метанирования. [41]
В частности, требуют изучения вопросы взаимодействия ядов и загрязняющих примесей с катализатором и носителем. Например, при окислительной регенерации катализаторов гидросероочистки, содержащих натрий и ванадий, причиной больших изменений в поверхности могут быть реакции в твердой фазе, которые можно ингибировать или устранить, если установить природу этих реакций. Разработка устойчивых к сере катализаторов могла бы быть значительно более успешной при детальном изучении химических процессов, протекающих в системе сера - катализатор на поверхности и в объеме. Необходимо также продолжать исследования поверхностной реконструкции и селективных изменений, вызываемых серой, так как они могут дать важные результаты для процессов метанирования и синтеза Фишера - Тропша. [42]
Каждый из этих методов имеет как преимущества, так и своп определенные недостатки, которые необходимо учитывать при окончательном выборе варианта. Для осуществления промывки аммиачными растворами формиата меди требуются значительные энергетические затраты на низкотемпературное охлаждение, регенерацию и перекачку раствора; вместе с тем в результате этого процесса не снижается содержание метана или аргона в газе. При промывке жидким азотом требуется весьма тщательное и полное удаление воды и двуокиси углерода перед регенеративными теплообменниками для того, чтобы предотвратить забивание трубок теплообменника в результате вымерзания обоих продуктов. Однако при этом методе достигается практически полное удаление метана; снижается и содержание аргона. При процессе метанирования расходуется водород и повышается содержание метана, но содержание аргона не изменяется. [43]
Большинство процессов отравления необратимы. Поэтому катализатор в конечном счете выгружают из-за потери им активности. Существует, однако, один практически важный класс процессов отравления, который обратим. Стоимость такой очистки может оказаться весьма высокой. Например, в процессе метанирования на никелевых катализаторах сырье необходимо очищать до содержания в нем сернистых соединений ниже, чем 1 ррт. Кроме того, для большинства процессов в реакторах с неподвижным слоем катализатора зона реакции невелика по сравнению с длиной этого слоя. После того как в - результате отравления катализатор в этой зоне становится неактивным, реакция перемещается дальше по длине реактора. Такое движение продолжается до тех пор, пока реакционная зона не достигнет конца слоя. Поэтому время жизни слоя катализатора можно задать путем подбора соответствующей его длины. Для реакции метанироваиия подбирают такую длину реактора, которая обеспечивает его работоспособность в течение года. [44]
Страницы: 1 2 3