Железо-хромовый катализатор
Cтраница 4
Нормальное ведение конверсии СО обеспечивается автоматической стабилизацией температуры во второй ступени этого процесса путем регулирования количества конденсата, впрыскиваемого в испаритель конвертора окиси углерода. Температурный режим работы конвертора окиси углерода зависит от свойств и продолжительности работы применяемого катализатора. При конверсии СО на железо-хромовом катализаторе марки 482 в начальный период его работы температура газа на входе в конвертор поддерживается в пределах 370 - 380 С, на выходе из второй ступени - в пределах 360 - 380 С. В процессе работы активность катализатора снижается и температуру приходится повышать на входе в первую ступень до 420 С, а на выходе из второй ступени - до 420 - 430 С. [46]
 |
Схема контактного аппарата. [47] |
Увеличение производительности процесса конверсии в кипящем слое катализатора, по сравнению с неподвижным слоем, достигается за счет применения мелкозернистого катализатора и за счет приближения температурного режима в зоне катализа к оптимальному. Так, уменьшение радиуса зерен промышленного железо-хромового катализатора до 1 5 мм приводит к увеличению его производительности примерно в 2 раза. Контактный аппарат представляет собой цилиндр с внутренним диаметром 1500 мм и высотой 3700 мм. [48]
Для проведения синтеза аммиака полученный газ очищают от окиси и двуокиси углерода. Окись углерода конвертируют в двуокись в присутствии железо-хромового катализатора при температуре 370 - 480 С. Содержание окиси углерода в газе снижается с 16 % на входе до 1 % на выходе из конвертора. В процессе конверсии окиси углерода стали применять цинковый катализатор, активный при температуре 200 - - 320 С. Фирма Girdler Catalysts разработала катализатор типа G-66, промышленные испытания которого показали, что содержание окиси углерода при его использовании может быть снижено с 20 до 0 2 % при температуре - 180 С. [49]
Смесь находится под давлением около 3 МПа при температуре примерно 950 С. Ее охлаждают в паровом котле-утилизаторе. С температурой 400 С она поступает в реактор первой ступени с железо-хромовым катализатором, активным и стабильным при относительно высоких температурах. Затем смесь охлаждают, впрыскивая в реактор воду, и пропускают при 250 С через слой низкотемпературного катализатора ( цинк-хром-медный) в реакторе второй ступени. Образующуюся газовую смесь охлаждают и очищают от оксида углерода IV в абсорбционной башне, орошаемой раствором моноэтаноламина. [50]
На катализаторе, не обработанном сернистым водородом, нет такой структуры, поэтому на дегидрирующих центрах при адсорбции происходит конкуренция тиоэфира с метилциклогексаном, тем самым дегидрирующая активность снижается. Конечно, такой механизм пока гипотетичен и имеющиеся данные не могут доказать его. Следует отметить, что Ф. П. Ивановский и др. [6] при изучении обессеривающей активности железо-хромового катализатора дали аналогичное объяснение. [51]
 |
Принципиальная схема конверсии метана и синтеза аммиака под давлением 30 - 32 МПа. [52] |
Далее газ смешивается с воздухом и поступает на 2 - ю ступень конверсии в шахтный конвертор 4, где происходит конверсия остаточного метана кислородом воздуха при 900 - 1000 С. Из котла-утилизатора 5 газ поступает на двухступенчатую конверсию оксида углерода. Конверсия оксида углерода осуществляется сначала в конверторе 1 - й ступени 7 на высокотемпературном железо-хромовом катализаторе при 450 - 500 С, затем в конверторе 2 - й ступени 8 на низкотемпературном цинкхромовомедпом катализаторе при 200 - 300 С. Свежая азотоводородная смесь смешивается с циркуляционной смесью перед системой вторичной конденсации, состоящей из воздушного холодильника / /, аммиачного холодильника 12 и сепаратора 13, проходит далее два теплообменника 15 47 и направляется в полочную колонну синтеза 19, Прореагировавший газ, содержащий около 20 % NH3, при 320 - 380 С выходит из колонны синтеза и проходит последовательно водоподогреватель питательной воды 18, горячий теплообменник 17, воздушный холодильник 16 -и холодный теплообменник 15, первичный сепаратор 14 и поступает на циркуляционное колесо компрессора для сжатия. Жидкий аммиак после первичного и вторичного сепараторов направляется в хранилище аммиака. [53]
Полученная парогазовая смесь с температурой 450 С и определенным соотношением компонентов направляется в конвертор метана 3, заполненный никелевым катализатором. Из конвертора газ направляется в увлажнитель 5, где за счет испарения конденсата происходит донасыще-ние газа водяным паром и понижение его температуры до 750 С. Затем газ проходит теплообменник 2 и с температурой около 400 С поступает в двухступенчатый конвертор окиси углерода 6, заполненный железо-хромовым катализатором. [54]
Для снижения содержания СО и получения дополнительных количеств водорода газ после вторичной печи направляется на конверсию окиси углерода. Избыточное физическое тепло газа после вторичной печи используется в скруббере-увлажнителе 6 для насыщения газа влагой ( рис. 45), необходимой для проведения процесса конверсии СО, и в котле-утилизаторе 7 для выработки пара. После смешения с дополнительным количеством водяного пара в смесителе 8 газ поступает в конвертор СО 9, где имеются несколько слоев железо-хромового катализатора. [55]
Длительность работы поглотителя зависит от содержания серы в. В случае использования высокосернистых газов необходима стадия предварительной очистки. На этой стадии желательно применение дешевой и недефицитной поглотительной массы. Таковой может служить отработанный железо-хромовый катализатор. Оставшаяся незначительная часть сернистых соединений сорбируется цинковым поглотителем, что значительно удлиняет срок его службы, а следовательно, уменьшает расход дефицитного и сравнительно дорогого сырья. [56]
Страницы: 1 2 3 4