Способ получения конвертированного газа Советский патент 1982 года по МПК C01B3/32 

Изобретеине относится к азотной промышленности и может быть использо вано в производствах аммиака, метанола и водорода из природного газа или другого углеводородного сьфья. Известен способ получения конвертиро ванного газа, заключающийся в том, что очищенный углеводородный газ смешиваю с перегретым паром, полученную парогазовую смесь направляют на подогрев в трубчатую печь, где за счет тепла дымовых газов нагревают до 51О-527°С (температура начала реакции) и направля ют в трубки печи, заполненные катализа ром. Конверсия идет в присутствии значительного избьГтка пара, с помощью которого равновесие реакции сдвигается в сторону образования водорода. Избыток водяного пара предотвращает также выделение свободного углерода, т. е. зауглероживание катализатора. Избыточное количество водяного пара конденсируют при дальнейшем .охлаждении смеси конвертированного газа и пара с образованием газового конденсата. В газовом конденсате растворяются газы, которые находятся в контакте с ним. Кроме того, в газовом ковденсате растворяются аммиак и метанол (органические соединения), которые образуются на катализаторах из водорода, азота, окиси и двуокиси углерода. Газовый конденсат содержит аммиак в количестве до 12ОО мг/л и органические соединения (в пересчете на метанол) в количестве до 6ОО мг/л. Газовый конденсат отделяют от конвертированного газа и подают на разгонку Cl. Недостатками известного способа являются наличие вредных вибросов в атмосферу и водоемы и потери конвертированного газа, содержание которого в сбросном паре достигает 5 об. %. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения конвертированного газа, включающий смешение углеводородов с паром, подогрев полученной парогазовой смеси дымовыми газами в трубчатой печи, паровую конверсию углеводородов в трубчатой печи в присутствии избытка пара, последующую ковденсацкю избыточного количест ва пара с образованием газового ковденсат&, отделение газового конденсата от конвертированного газа, разгонку газового конденсата перегретым паром при непосредственном их контакте в колонне разгонки и подачу пара из колонны разгонки на паровую конверсию. При этом разгонку газовсйго конденсата перегретым паром проводят под давле нием ЗО - 35 атм 2. Однако в данном способе недостаточно высокий выход конвертированного газа, составляющий не более 93 %. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта. ft оставленная цель достигается тем, что в способе получения конвертированного газа, включающем смешение углеводородов с паром, подогрев получен ной парогазовой смеси, паровую конверсию углевоаородов, в присутствии избытка параконденсацию избыточного количества пар с образованием газового конденсата, его отделение и разгонку перегретым паром при непосредственном их контактяро вании с последующим возвратом пара на стадию конверсии, пар после разгонки конденсата перегревают до 37О -43О С дымовыми газами, смешивают с углеводородами и подают на стадию подогрева парогазовой смеси. При этом разгонку газового конденса та перегретым проводят под давле ем 36 43 кгс/см, Указанные температуры перегрева пар и давления разгонки газового конденсата обусловлены тепловьшги параметрами дымовых газов в конвекционной зоне печи конверсии и требованиями нормальной работы агрегата аммиака. Предлагаемый способ позволяет увели чить количество тепла подаваемого на конверсию на Ю ккал/ч и соответствен но повысить вьрсод конвертированного г за на 6 - Ю %. Пример. Перегретый пар, вьфабатываемый Е агрегате аммиака, с температурой и давлением 41,5 кгс/см направляют в колонну разгонки. Насьпиенный пар из колонны разгонки, вместе с отогнанными газами, аммиаком метанолом и частью испарившегося газового конденсата направляют в перегреватель пара, который представляет собой часть змеевиков, выделенных для этой цели BU вспомогательном котле и конвекционной зоне трубчатой печи. Перегретый пар смешивают с природным газом (углеводородами) и с температурой 370-38О С направляют на подогрев в змеевик, гце смесь подогревают до 510-52/Си направляют в трубки, заполненные катализатором.Дымовые газы,отходящие из реакционной зоны с температурой 1035С охлаждаются цо 19SPc, подогревая потоки пара, воздуха и газа. Конвертирован. ный газ с паром подают в реактор вторичного риформинга, котел-утилизатор, реактор конверсии окиси углерода и холодильник-конденсатор. Пар, содержащийся в гае, конденсируют, при этом образуется газовый конденсат,, который отделяют от конвертированного газа в сепараторе. Газовый конденсат подают на орошение колонны разгонки. Перегретый пар с давлением 41,5 кгс/см и температурой 371° С подают в колонну разгонки с ни- зу. Газовый конденсат подогревают до температуры кипения и частично испаряют, причем из него практически полностью выпаривают аммиак, метанол и растворенные газы. Пар выходящий из колонны разгонки в виде насыщенного пара с температурой 25О С, направляют на предварительный перегрев в перегреватель пара. Перегретый до 370-380 0 пар из перегревателя направл5пот на смешение с природным газом после сероочистки. И цикл повторяется снова. Очищенный газовый конденсат используют на приготовление питательной воды котлов. Ожидаемый от внедрения изобретения экономический эффект составит 1,2-2,0 млн.руб. в год на одном агрегате синтеза аммиака. ормула изобретения I. Способ получейия конвертированного газа, включающий смешение углеводородов с паром подогрев полученной парогазовой смеси, паровую конверсию углеводородов, в присугсгвии избытка пара конденсацию-избыточного количества пара с образованием газового конденсата, его отделение и разгонку перегретым паром при непосредственном их контактирова{пга с последующим возвратом пара на стадию конверсии, отличающийся, тем , что, с целью повышения выхода целевого продукта, пар после разгонки конденсата перегревают до 37О-430 С

593938О«

дымовыми газами, смешивают с угле-Источнике юформацив,

водородами и подают на стадию подогревапринятые во внимание при экспертвэе парогазовой смеси.1. Справочник азотчнка. Т. 1, М.,

2. Способ по п. I, о т л и ч а ю -Химия, 1967, с. 71. щ и и с я тем, что разгонку газового 52. Авторское свидетельство СССР

конденсата перегретым паром проводятно заявке Ms 2321158/23-26

под давлением 36-43 кгс/см,дп. С 01 В 2/14, 06.08.77 (прототип). ,