1
Изобретение относится к способу паровой каталитической конверсии углеводородов, который используют в химической и нефтехимической промышленности .
В настоящее время при получении исходных газов для синтеза метанола и аммиака, а также для производства водорода наиболее широко используют способ паровой или паро-углекислотНОЯ каталитической конверсии углеводородов в трубчатьйх печах под давлением с обогревом реакционных труб горячими дымовьлми газами l .
Известен способ паровой каталитической конверсии углеводородов под давлением в трубчатых печах на каталзаторе при 750-950°С, включающий процесс теплообмена, смешения углеводородов с водяным паром до соотношения пар:газ 4:1, паровую каталитическую конверсию углеводородов в трубчатых печах под действием тепла от сжигания природного газа в горелках с воздухом, сжатом в компрессоре с промежуточным охлаждением воздуха охлаждающей водой и с использованием энергии сжатых дымовых газов в котлах-утилизаторах и в газовой турбине 1.2 .
2
: Недостатками известного способа является невысокая степень конверсии и значительные энергомат-эриальные затраты.
С целью снижения энергозатрат ежи- гание природного газа для обогрева реакционных труб трубчатой печи осуществляют Сб сжатым воздухом, содержащим водяной пар 5-15 об.%.
Водяной пар вводят в сжатый воздух путем частичного испарения воды, нагретой в промежуточных воздухоохладителях компрессора воздуха.
Применение этого способа позволяет повысить.эффективность теплообмена в трубчатой печи на 25-30% и, следовательно, .увеличить степень конверсии углеводородов. Полезно использовать энергию, затрачиваемую на сжатие воздух§ в первых ступенях компрессора, компенсировать потери на аэродинамическое сопротивление.
Пример. Природный газ с давлением 15 атм подают в подогреватель,
в котором природный газ подогревают до 400°С продуктами сгорания топлива. Затем осуществляют очистку природного газа от серы, после чего его см- шивают с потоками водяного пара и
двуокиси углерода до соотношения пар пар:гаэ:СО :е 3,3;1:0,27. Полученную смесь вводят в трубное пространство трубчатой печи, заполненное никельсодержащим катализатором и обогреваемое через стенки реакционных труб продуктами сгорания топлива, подаваемого в межтрубное пространство трубчатой печ Конверсию проводят при 870 С, при это конвертированные газы получаются следующего состава, об.%: СО,11; СО l7f-H«68,35; СН 3,5; 0,15. Полученные конвертированные газы направляются для охлаждения в котелутилизатор и затем в отделение синтеза метанола. Атмосферный воздух с температурой 20°С сжимают в первой ступени компрессора до давления 4,6атм (при этом его температура повышается до 200°С) и направляют в промежуточный воздухоохладитель,для охлаждения воздуха до 45°С перед поступлением его на вторую ступень сжатия.Сжатый воздух с давлением 12 атм и температурой 200°С направляют,в увлажнитель, в котором осуществляет насыдение воздуха водяными парами до 10 об,%. Испарение воды происходит, в основном, благодаря теплу горячей воды (), поступающей в увлажнитель из промежуточного воздухоохладителя, и частично благодаря теплу сжатого воздуха, так как температура увлажненного воздуха снижается до 170 С. Неиспарившуюся воду из увлажнителя с температурой 65С насосом подают в водяной теплообменник, в котором ее охлаждают до 30°С, и затем - в промежуточный воздухоохладитель. Сжатьой воздух, насыщенный водяными парами, с давлением 12 атм и температурой 170°С подают в межтрубное пространств трубчатой печи для сжигания природно газа, где происходит интенсивный теп лообмен между дымовыми газами, обладающими В1.сокой ст епеньго, черноты, которая способствует повышению эффективности радиционного теплообмена, и реакционными труёа, в которых происходит паро-углекислотная конверсия природного газа. Дымовые газы с температурой 1000 С после трубчатой печи направляют в ко гел-утилизатор, в котором их охлаждают до 800с. После этого дымовые газы с добавлением 10,5 атм направляют в газовую турбину, где в результате расширения газов вырабатывают механическую энергию для привода компрессора воздуха и электрического генератора. Из газовой турбины дымовые газы с температурой направляют в котёЛутилизатор для получения водяного пара. Предлагаемый способ позволит сократить поверхность теплообмена трубчатой печи на 10-15%, получить дополнительную выработку электроэнергии газовыми турбинами в количестве 300 кВт метанола. Формула изобретения Способ паровой каталитической конверсии углеводородов при 750-950°С в трубчатых печах, обогреваемых сжиганием природного газа в горелках со сжатым воздухом, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, сжигание природного газа для обогрева трубчатой печи осуществляют со сжатым воздухом, содержащим водяной пар в количестве 5-15об.% Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Справочник азотчика. Химия, 1967, т. 1, с. 71, 118-121. 2.Авторское свидетельство СССР 119174, кл. С 01 В 1/18, 7.07,58.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ производства аммиака | 1969 |
|
SU327764A1 |
Способ конверсии углеводородных газов под давлением и печь для осуществления этого способа | 1958 |
|
SU119174A1 |
Способ двухступенчатой каталитической конверсии углеводородного сырья | 1977 |
|
SU784148A1 |
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВОДОРОДНОГО ЭНЕРГОХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 2008 |
|
RU2385836C2 |
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ УНИФИЦИРОВАННЫЙ СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ СИНТЕЗ-ГАЗА ИЗ УГЛЕВОДОРОДОВ | 2016 |
|
RU2664526C2 |
Способ и установка для получения высокооктановой синтетической бензиновой фракции из природного или попутного газов | 2016 |
|
RU2630307C1 |
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА | 2021 |
|
RU2792583C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА | 1997 |
|
RU2117627C1 |
УСТАНОВКА ДЛЯ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ | 2023 |
|
RU2823306C1 |
Устройство для паровой каталитической конверсии природного газа в синтез-газ | 2016 |
|
RU2636726C1 |
Авторы
Даты
1977-11-05—Публикация
1975-12-18—Подача