Способ очистки водородсодержащего газа от оксидов углерода Советский патент 1989 года по МПК C01B3/38 C10K1/34 

Изобретение относится к области очистки водородсодержащего газа от оксидов углерода и может быть использовано в химической промышленности, например в производстве аммиака, для очистки водородсодержащего газа, полученного при конверсии углероводоро- дов, а также в нефтяной, газовой, металлургической и других отраслях промышленно сти.

Целью изобретения является упрощение процесса при сохранении степени очистки на высоком уровне и снижение энергозатрат.

Нижний предел количества возвращаемого на стадию конверсии очищенного от диоксида углерода газа выбран с

учетом получаемой максимальной степени очистки водородсодержащего газа.

При возврате на стадию конверсии менее 15 об.% очищенного от диоксида углерода газа резко падает степень очистки водородсодержащей смеси.

Верхний предел количества возвращаемого на стадию конверсии очищенного от диоксида углерода газа выбран

с учетом получаемой степени очистки водородсодержащего газа и энергозатрат на циркуляцию газа, возвращаемого на стадию конверсии.

При возврате на стадию конверсии более 60 об.% очищенного от диоксида углерода газа, без существенного увеличения степени очистки водородсодержащего газа, значительно увеЈ.

|

Oi

s3

Јь

3 14

личиваются энергозатраты на циркуляцию газа, возвращаемого на стадию конверсии.

В таблице приведены результаты пяти примеров осуществления предложенного способа, включая запредельные количества возвращаемого на стадию конверсии газа, очищенного от диоксида углерода и известного спо- соба.

Пример 1, Водородсодержа- щий газ, полученный.конверсией природного газа, состава, об.%: Н 74,7; СО 15,2; CDs. 8,0; 0,8; N2 1,3, компримируют до 8 кгс/см2,

смешивают водяным паром в пропорции газ:пар 1:0,7, нагревают до 350°С и направляют в конвертер, заполненный железосодержащим катализатором СТК-1-5, где происходит конверсия оксида углерода в диоксид углерода и водород. Полученную газовую смесь охлаждают до 40°С и подают в абсорбер, орошаемый раствором моноэтанол амина, где происходит очистка газа от диоксида углерода. Очищенный газ охлаждают до 10 С и сушат адсорбцией влаги на силикагеле до температуры точки росы (-40 С).

Получают газ состава, об.%: Нг 94,9; СО 2,7; С02 0,05; 0,1; N2 1,3.

Часть этого газа в количестве 15% от количества исходного водород содержащего газа возвращают во всасывающую линию компрессора, где он смешивается с исходным водородсодер жащим газом и подается в конвертер оксида углерода, а затем вновь на стадию охлаждения до температуры 40°С, абсорбцию диоксида углерода охлаждение до температуры 100С и сушку на силикагеле. В результате

Q

5

0 5 0

0

5

получают газ состава, об„%: Н 96,4; СО 1,2; С0Ј 0,05; СН 0„9; N2 1,45.

Возможен вариант, при котором указанный состав газа получают через два и более циклов возврата части газа во всасывающую линию компрессора. Возможен также вариант, при котором отбор газа для возврата во всасывающую линию компрессора производят непосредственно после очистки от диоксида углерода.

Данные остальных примеров приведены в табл. 1.

Сравнительные данные экономической эффективности представлены в табл. 2.

Из данных табл. 1 и 2 следует, что применение изобретения позволяет достичь степень очистки водородсо- держащего газа от оксида углерода до остаточного содержания 0,7 - 1,2 об.%, упростить процесс путем сокращения числа ступеней очистки с двух до одной и снизить энергозатраты в 1,2 раза.

Формула изобретения

Способ очистки водородсодержащего газа от оксидов углерода, включающий паровую конверсию оксида углерода в присутствии желеэохромового катализатора при 300-450°С и контактирование полученного газа с моноэтанол- амином, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении степени очистки на высоком уровне и снижения энергозатрат, полученный газ после контактирования с моноэтаноламином делят на два потока, первый из которых в объеме 15-60% возвращают на стадию конверсии, а второй отводят из процесса. Таблица 1

Изобретение касается очистки водородсодержащего газа от оксидов углерода и может быть использовано в химической промышленности, например в производстве аммиака для очистки водородсодержащего газа, полученного при конверсии углеводородов, а также в нефтяной, газовой, металлургической и других отраслях промышленности. В способе очистки водородсодержащего газа от оксидов углерода, включающем паровую конверсию оксида углерода в присутствии железохромового катализатора при 300-450°с и контактирование полученного газа с моноэталамином, полученный газ после контактирования с моноэтаноламином делят на два потока, первый из которых в объеме 15-60 об.% возвращают на стадию конверсии, а второй отводят из процесса. Изобретение позволяет упростить способ путем сокращения числа ступеней очистки с 2 до 1, снизить энергозатраты в 1,2 раза. 1 табл.

()

Характеристика

Энергозатраты, Гкал/1000 м3 водорода1,6

Металлоемкость в зависимости от объема конвертеров, м /ЮОО м3 , водорода1,07

Обслуживание оборудования

и его ремонт, количество

ступеней 1

Таблица 2 Показатели для способа

предлагаемого известного1,9

4,30