Способ получения водородсодержащего газа Советский патент 1992 года по МПК C01B3/16 

ел

С

Изобретение относится к способам получения водородсодержащего газа. Способ включает первичную каталитическую паровую конверсию углеводородного сырья в трубчатом реакторе и последующую докон- версию его в каталитическом шахтном конверторе при подаче в него кислородсодержащего газа, который направляют затем в межтрубное пространство трубчатого реактора. Для повышения надежности и стабильности процесса за счет стабилизации температуры конвертированного газа, подаваемого в межтрубное пространство трубчатого реактора, часть кислородсодержащего газа подают непосредственно в лоток конвертированного газа, при этом количество кислородсодержащего газа, подаваемого в поток конвертированного газа, поддерживают равным 0,1-2,0 об.% от общего количества кислородсодержащего газа.

Изобретение относится к способам получения водородсодержащего газа и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности и стабильности процесса получения водородсодержащего газа.

П р и м е р 1,

Смесь метана с газом в соотношении 1:3,69 под давлением 3,7 МПа подают в распределительную камеру и далее в реакционные трубы трубчатого реактора, заполненные никелевым катализатором.

В реакционных трубах за счет тепла обогревающего потока, выходящего из шахтного конвертора с температурой 980°С, происходит нагрев и первичная конверсия смеси. Конвертированный газ, содержащий (в % объемных) С02 - 6,08, СО - 2,63. Н2 31,27, N2-1.03, Ar-0.01.CH4-10,11, Н20- 48,87, далее поступает в газоотводящую трубу, сборную камеру и далее через штуцер шахтного конвертора в смеситель. 6 смеситель подают основной поток воздуха с температурой 220°С, обогащенного кислородом до 27%, а в свободном пространстве над слоем катализатора вторичной конверсии происходят процессы взаимодействия компонентов конвертированного газа с кислородом с одновременным повышением температуры реакционной смеси. Эта смесь поступает на слой никелевого катализатора, где за счет физического тепла конвертированного газа происходит процесс доконверсии остаточного метана. Температура реакционной смеси на выходе из слоя KaTann3aTOpaN980°C. Конвертированный газ имеет следующий состав, об.%: С02 - 5,69, СО - 7,50, Н2 - 33 94, № -ч XI О

ю

ON 4Ь.

13,59, Ac-0,19. СНо - 0.22. H20-38.91. После шахтной конверсии конвертированный газ взаимодействует с вспомогательным потоком обогащенного кислородом воздуха, взятым в количестве 2% от основ- ного потока, и далее поступает в межтрубное пространство трубчатого реактора, где тепло конвертированного газа отводится к реакционным трубам для осуществления эндотермической реакции первичной паро- вой конверсии углеводородов и отводится из процесса.

В таблице представлены сравнительные показатели известного и предложенного способов по примерам 1-5.

Как видно из таблицы, применение предлагаемого изобретения в заявленных интервалах параметра позволяет поддерживать стабильную температуру конвертированного газа, подаваемого на обогрев реакционных труб в межтрубное пространство реактора первичной конверсии, равную 967°С. независимо от колебаний ее, вызванных колебаниями количеств кислородсодержащего газа, подаваемого в шахт- ный конвертор.

Подача кислородсодержащего газа в поток конвертированного газа в количестве более 2% от общего количества недопустима из-за перегрева реакционных труб.

Подача кислородсодержащего газа менее 0.1% не обеспечивает стабилизации температуры конвертированного газа, подаваемого на обогрев реакционных труб.

Из таблицы следует, что происходит снижение температуры греющего газа, с температуры 988°С до температуры 967°С и исключаются циклические колебания температуры на выходе из шахтного конвертора. Понижение температуры греющего газа приводит к понижению температуры стенки реакционных труб до температуры 930°С, что увеличивает срок службы реакционных труб с 35-40 тыс. до 70 тыс. часов.

Формула изобретения

Способ получения водородсодержащего газа, включающий первичную каталитическую паровую конверсию углеводородного сырья в трубчатом реакторе и последующую доконверсию его в каталитическом шахтном конверторе при подаче в него кислородсодержащего газа, с последующей подачей нагретого конвертированного газа в межтрубное пространство трубчатого реактора, и отводом из процесса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабильности процесса, часть кислородсодержащего газа в количестве 0,1-2,0 об.% подают непосредственно в поток конвертированного газа.