Остаточное содержание - метан
Cтраница 4
Катализатор производят восстановлением № из NiO. При конверсии с водяным паром углеводородного сырья, полностью очищенного от сернистых соединений, содержащего не менее 90 % ( об.) СН4, при объемном отношении пара к газу 2 0 - - 2 2: 1 и объемной скорости около 4000 ч 1 остаточное содержание метана в сухом конвертированном газе не превышает 40 % при 500 С и 4 % при 700 С. [46]
Скорость взаимодействия метана с водяным паром при обычной температуре очень мала, но возрастает с повышением температуры. Остаточное содержание метана в конвертированном газе, равное примерно 0 5 %, достигается лишь при температуре порядка 1400 С. Такой процесс, требующий подвода огромного количества тепла, является неэкономичным. [47]
На практике конверсию природного газа проводят под давлением 1 5 - 4 0 МПа. Полное превращение метана при парокис-лородной конверсии ( табл. 1.2) достигается при температурах выше 1000 С. Для снижения остаточного содержания метана соотношение СН4: Н2О с повышением давления также необходимо увеличивать. Соотношение реагирующих компонентов в конвертированном газе ниже стехиометрического для синтеза метанола и уменьшается при повышении давления. С повышением температуры процесса незначительно увеличивается соотношение реагирующих компонентов. Увеличение соотношения СН4: Н2О не изменяет соотношения остальных реагирующих компонентов, но повышает соотношение Н2: СО и содержание СО2, одновременно уменьшая содержания метана в конвертированном газе. Для получения оптимального состава газа при синтезе метанола в этом случае требуется только снижение концентраций диоксида углерода, так как соотношение Н2: СО выше стехиометрического. [48]
При проведении процесса конверсии метана под повышенным давлейием одна и та же степень превращения метана может быть достигнута при более высоких температурах, чем при конверсии под обычным давлением. Указанное очевидно из табл. 42 ( Корнилов, 1955), где приведен состав равновесной смеси при конверсии метана с водяным паром под давлением 1, 10, 20, 30 и 40 ати в условиях двойного избытка окислителя. На рис. 28 показано остаточное содержание метана в равновесной смеси при давлениях 10, 20 и 40 ати в тех же условиях подачи окислителя. На основании данных табл. 40, 42 и кривых на рис. 28 составлена табл. 43, в которой показана зависимость остаточного содер - - жаний метана от температуры процесса при давлениях до 40 ати. [49]
 |
Принципиальная схема водородной установки с применением турбокомпрессора для сжатия газа. [50] |
Процесс каталитической конверсии углеводородов широко используется для получения не только водорода, но и азотоводородной смеси, применяемой в синтезе аммиака. Однако, несмотря на то, что между - этими производствами имеется много общего, ряд существенных различий не позволяет во всех случаях переносить опыт азотной промышленности для получения водорода. Так, при производстве водорода остаточное содержание метана после конверсии в печи не должно быть более 1 5 - 2 5 объемн. [51]
При постоянной нагрузке агрегата по природному газу количество кислородо-воздушной смеси, подаваемой в конвертор, определяется содержанием СН4 в конвертированном газе и его температурой на выходе из конвертора. С повышением температуры степень конверсии метана возрастает и, следовательно, снижается содержание СН4 в газе. При каталитической ( паро-кислородо-воздушной или паро-кислородной) конверсии под давлением, близким к атмосферному, остаточное содержание метана менее 0 5 % достигается при 800 С. В связи с наличием в природном газе примесей сернистых соединений температуру конверсии поддерживают в пределах 850 - 870 С. [52]
Равновесная степень конверсии метана с возрастанием давления снижается, но путем повышения температуры и соотношения пар: газ можно уменьшить отрицательное влияние давления на реакции конверсии углеводородов. Однако возможность повышения температуры сверх 800 С в процессе конверсии под давлением ограничена механическими свойствами жаропрочных стальных труб, применяемых для изготовления трубчатых печей. Поэтому при паровой конверсии метана под давлением целесообразно более высокое соотношение пар: газ и допустимо большее остаточное содержание метана после первой ступени конверсии, чем на установках, работающих без давления. Во второй ступени, при конверсии метана воздухом, температура может быть повышена до 850 - 970 С, что позволяет увеличить степень конверсии до содержания не более 0 2 - 0 3 объемн. [53]
 |
Схема автотермического крекинга нефтяного газа с водяным паром и кислородом и последующим каталитическим крекингом по методу фирмы SBA-HT. [54] |
Метан и кислород раздельно насыщают водяным паром и нагревают до 600 С отходящими газами. Перед входом в реактор оба потока смешивают в специальном коаксиальном смесителе. Объемное соотношение СИ, : О, поддерживают таким, чтобы температура на выходе из реактора обеспечивала остаточное содержание метана в синтез-газе не выше 0 2 объемн. Сырьевую смесь подают в реактор сверху. При производстве синтез-газа для получения аммиака половину кислорода подают с воздухом, обогащенным кислородом, причем смесь состоит из азота и смеси СО с Н2 в стехиометрическом соотношении. [55]
На рис. 4 показана зависимость между расходом тепла, подводимого к реагирующим веществам за 1 ч на 1 м2 внутренней поверхности, и остаточным содержанием метана в конвертированном газе. При одинаковом остаточном содержании метана расход тепла в опытах с метаном и бутаном оставался практически одинаковым, хотя объемная скорость при конверсии метана была значительно больше. Это также указывает на то, что для нагрева дополнительной воды, присутствовавшей в опытах с бутаном, расходовалось дополнительное количество тепла. Увеличение расхода тепла при конверсии обоих исходных углеводородов под давлением 10 ат по сравнению с расходом при 23 ат обусловлено повышенными объемными скоростями, достигаемыми при более низком - давлении и неизменном остаточном содержании метана. [56]
Необходимо отметить, что в последнее время на Невинномысский химкомбинат поступает природный газ из различных месторождений, который не имеет постоянного состава. В табл. 1 представлено изменение состава природного газа на протяжении небольшого промежутка времени. Как видно из этой таблицы, состав природного газа может изменяться даже в течение одного дня. Подаваемый на комбинат газ иногда содержит значительное количество сернистых соединений. В табл. 2 показано, как за 12 ч изменялась плотность природного газа и, соответственно, остаточное содержание метана после агрегата. [57]
Страницы: 1 2 3 4