Способ получения водородсодержащего газа Советский патент 1983 года по МПК C01B3/36 

t54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДСОДЕРЖА1ЦЕГО

ГАЗА

Изобретение относится к способу получения водородсодержащего газа некаталитической высокотемпературной конверсией углеводородов и может быть использовано в химической промышленности при получении технологических газов, например, для синтеза аммиака, метанола и высших

спиртов. , -rt

Известен способ, получения водородсодержащего газа для синтеза спиртов путем высокотемпературной кислородной конверсии природного газа при 1000,1400 С с применением пара, вводимого в газы конверсии при соотношении пар: 15 (2,5-3,75) tl.

Недостатком известного способа является наличие в получаемом газе значительного количества углекислого газа, который является балластом в 20 технологических газах синтеза аммиака. Это обусловлено проведением конверсии при соотношении пар: газ , 1:(:2,5-3,75). Кройетого, применение кислорода приводит к удорожанию 25 целевого продукта.

Наиболее близким к и.зобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ по- ,д ,лучения водородсодержащего газа.

включакхдий нагрев углеводородов, пара и кислорода до 450-55Х)С и последующую некаталитическую высокотемпературную конверсию углеводородов при атмосферном давлении и температуре 700-1500с, при соотношении пар: углеводород: кислород f2-4):1: (0,2о,бЯ2а.

недостатком способа является низкий выход водорода и окиси углерода не более 1,8 природного газа.

Целью изобретения является повышение выхода водорода.

Поставленная цель достигается способом получения водородсодержгидего газа, включающем нагревуглеводородов и пара до 450-550 С и последующую некаталитическую высокотемпературную конверсию -углеводородов при 1з7о1500 С,по которому пар перед высокотемпературной конверсией дополнительно нагревают до 1400-1700с, а конверсию ведут при давлении 30-40ата и соотношении пар : углеводород 4,7:1.

Данный способ позволяет повысить степень конверсии углеводородов и уменьшить остаточное содержание углеводородов (метана) в готовом продукте с 1,8-2 до 0,05%. Пример. 1000 нм природно го газа при давлении 40 ата нагрева ют в поверхностном теплообменнике за счет остаточного тепла продуктов сгорания топлива до 500с и направляют в конвертор, а 7000 нм водяно го пара (пар-газ 7) направляют в поверхностный теплообменник, где нагревают до550 С за счет тепла ко вертированного водородсодержащего r за. Подогретый пар направляют в ре.генеративный теплообменник, где нагревают его до при давлении 40 ата за счет тепла продуктов сгор ния топлива. Нагретый пар подают по линии в конвертор, где смешивают с подогретым природным газом. В результате конверсии при и , давлении 40 ата образуется 9100 нм влажного водородсодержащего газа следующего состава, нм(кинетическое торможение учтено снижением температуры, при которой рассчитан равновесный состав, до ):НяО 5080; На.-2970; СО -220г СО-830; П р и м е р 2. Способ осуществля ют согласно примеру 1, но природный газ подогревают в теплообменнике до 4 О О С, водяной пар в количестве 4000 нм(пар:газ 4 нагревают в теплообменнике до 400°С и в регенеративном теплообменнике до 1400с при давлении 30 ата. В результате конверсии при образуется 5900 нм водородсодержащего газа следующего состава, - 2030 28605 СО 1 - 110/ СО - 900. Создание энерготехнологического процесса производства аммиака, вклю чающего стадия- конверсии углеводоро дов с подогретым до высоких температур паром согласно предлагаемому способу, по сравнению с базовым объектом - аммиачным производством, основанным на двухступенчатой конверсии углеводородов с применением печей, может обеспечить снижение себестоимости до 12%. Ожидаемый экономический эффект от использования в народном хозяйстве данного способа составит для четырех установок мощностью 620000 HNT восстановителей в сутки около 170 тыс. руб. в год. Формула изобретения Способ получения водородсодержащего газа, включающий нагрев углеводородов и пара до 450-550 С и последующую некаталитическую высокотемпературную конверсию углеводородов при 1300-1500 Сг отличающийся тем, чго, с целью повышения выхода водорода,, пар . перед высокотемпературной конверсией дополнительно нагревают до 1400-1700 С, а конверсию ведут при давлении 3040 ата и соотношении пар:углеводород 4-7:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 273173, кл. С 01 В 3/36, 1967. . 2.Лейбуш А.Г. Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородных газов. М., Химия, 1971, с.42-44 (прототип).