Способ получения азотоводородной смеси Советский патент 1977 года по МПК C01B2/30 

Изобретение относится к способу получения азотоводородной смеси.

Известен способ получения азотоводородной смеси для получения аммиака путем двухступенчатой конверсии природного газа (паровая и паровоздушная), двухступенчатой конверсии окиси углерода, отмывки от двуокиси углерода и тонкой очистки от кислородсодержащих примесей.

Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности процесса получения азотоводородной смеси.

Это достигается тем, что в азотоводородную смесь, полученную известным способом, перед тонкой очисткой от примесей кислородсодержащих соединений вводят водород, полученный при пиролизе углеводородов, а дымовые газы, образующиеся в процессе выжигания углерода из жидкого теплоносителя при пиролизе углеводородов, используют для обогрева трубчатой печи.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Природный газ под давлением 10 атм подают на всас компрессора 1, на теплообменник 2, затем в аппарат сероочистки 3 и разделяют на два потока.

катализаторе за счет тепла дымовых газов, полученных после пиролиза, происходит эндотермический процесс конверсии углеводородов.

Конвертированный газ после трубчатой печи имеет температуру 750° С и следующий состав, %:

34,02

Нг СО HsO

3,89

38,55

СН4

16,22

СОг

6,08

N2

1,24

После печи 5 газ направляют в шахтный конвертор 6. Сюда же направляют технологический воздух в соотношении к исходному природному газу 2,4 : 1 предварительно подогретый в подогревателе 7 до 550° С.

Состав конвертированного газа после шахтного конвертора, %:

СН4

0,07 4,09

со, 35,35 10,52 33,36 26,61 Температура конвертированного газа 1069° С; соотношение СО H2/N2 1,65. После выхода из шахтного конвертора газ охлаждают в теплообменнике 8 до 400° С и направляют в нервую ступень конверсии 9 окиси углерода и далее через теплообменник W во вторую ступень конверсии // окиси углерода. Состав конвертированного газа после конверсии окиси углерода, %: После первой ступени: СН40,07 СОа9,12 НзО20,29 СО5,49 Нг38,39 N226,64 После второй ступени: СН40,07 СО213,79 Н2О16,62 СО0,82 На43,06 N226,64 По окончании конверсии окиси углерода конвертированный газ охлаждают в теплообменнике 12 до температуры 40° С и направляют в аппараты отмывки от двуокиси углерода 13. Состав конвертированного газа после отмывки от двуокиси углерода, %: Второй поток газа после сероочистки направляют в аппарат 14 для пиролиза углеводородов, где на расплавленном циркулируюшем жидком теплоносителе происходит разложение углеводородов на водород и углерод. Получают пиролизный водород следующего состава, %: Водород охлаждают в теплообменнике 15, смешивают с азотоводородной смесью до соотношения H2/N2 3,I и направляют для тонкой очистки от кислородсодержащих соединений в аппарат 16. Углерод выЖ|Игают из жидкого теплоносителя воздухом, и полученные дымовые газы при температуре 1600° С направляют в трубчатую печь 5 для обогрева реакционных труб паровой конверсии углеводородов. Газы после трубчатой печи проходят теплообменник 2 и подогреватель 7, поступают в газовую турбину 17, на валу которой находится воздушный компрессор 18 для сжатия воздуха, поступающего на пиролиз, и электрогенератор 19. Формула изобретения Способ получения азотоводородной смеси путем паровой конверсии углеводородов в трубчатых печах, обогреваемых дымовыми газами, паровоздушной конверсии в шахтных конверторах, конверсии окиси углерода, отмывки от двуокиси углерода и тонкой очистки от кислородсодержащих примесей, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в азотоводородную смесь перед тонкой очисткой от примесей кислородсодержащих соединений вводят водород, полученный при пиролизе углеводородов, а дымовые газы, образующиеся в процессе выжигания углерода из жидкого теплоносителя при пиролизе углеводородов используют для обогрева трубчатой печи.

16