СПОСОБ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ Советский патент 1968 года по МПК C10G9/00 

Известен способ каталитической конверсии углеводородов кислородом, заключающийся в том, что углеводород и кислород, нагретые примерно до 400°С, при рабочем давлении направляют в экзотермическую зону, где конвертируется 70-75% исходного сырья, затем в эндотермической зоне происходит дожигание углеводородов конвертированного газа за счет внешнего теплоподвода. Однако этот способ малопроизводителен и не обеспечивает полной переработки исходных углеводородов, что ухудшает качество конвертированного газа.

Предложен способ, согласно которому для повышения производительности процесса и улучшения качества конвертированного газа, углеводород при 600-800°С смешивают с ~90% расходуемого на процесс кислорода, нагретого до ~500°С, и направляют в экзотермическую зону, где конвертируется ~90% углеводородов. Затем конвертированный газ, в который вводят остаточную часть кислорода, направляют в высокотемпературный некаталитический реакционный объем для дожигания углеводородов. Конверсия углеводородов проходит практически полностью за счет возникновения высоких температур - 1400-1500°С, обеспечивающих интенсивное протекание реакции конверсии остаточных количеств углеводородов и в отсутствие катализатора.

Описываемый способ осуществляют следующим образом.

Паро-газовый поток (пар/газ ), нагретый до 600-800°С, смешивают с частью (75%) расходуемого на процесс кислорода (O₂ : СН₄), нагретого до ~500°С, и направляют в слой катализатора (никелевый типа ГИАП-3), где обеспечивается конверсия метана на ~80% и нагрев реакционных газов до ~900°С. Затем в реакционную смесь вводят вторую часть расходуемого на процесс кислорода (15% от общего количества), и смесь направляют в слой катализатора, где происходит конверсия исходного метана на ~90% и нагрев реакционных газов до ~1200°С. После этого в реакционные газы вводят остаточную часть расходуемого на процесс кислорода, и смесь поступает в высокотемпературный некаталитический реакционный объем, где за счет высоких температур (~1500°С) конверсия метана завершается. Общий расход кислорода составляет ~0,7 объема на один объем исходного метана.

После впрыска воды и быстрого охлаждения смеси до 1000°С конвертированный газ поступает на дальнейшую переработку (по известному способу).

Высокие температуры в завершающей стадии конверсии обеспечивают термодинамические условия протекания реакций конверсий при повышенных давлениях и исключают необходимость применения термостойкого катализатора. Это делает способ особенно пригодным для процесса при высоких (до 350 ат) давлениях.

Способ конверсии углеводородов с применением предварительного нагрева углеводорода и кислорода до 500-800°С при рабочем давлении от 1 до 350 атм, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса и улучшения качества конвертированного газа, углеводород смешивают с частью, например 90%, кислорода, и полученный в процессе конвертированный газ дожигают в высокотемпературном некаталитическом реакционном объеме в присутствии остаточной части кислорода.