Способ получения водородсодержащего газа

 

Изобретение относится к способам получения водородсодержащего газа. Способ включает первичную каталитическую паровую конверсию углеводородного сырья в трубчатом реакторе и последующую доконверсию 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s С 01 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4493444/26 (22) 17.10.88 (46) 23.10.92, Бюл. N 39 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) M.Х.Сосна, Л.Н.Никитина, Б.M.Ãóíüêo, И. В, Бондарь, П.B. Паси ко в, В.В.Ходневский и М,B.Êðàâ÷åíêî (56) Авторское свидетельство СССР

М 784148, кл, С 01 В 2/16, 1986, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА (57) Изобретение относится к способам получения водородсодержащего газа. Способ включает первичную каталитическую пароИзобретение относится к способам получения водородсодержащего газа и может быть использовано в химической и нефтехимической п ромы ш лен ности.

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

Пример1, 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 оеакционн ых 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, СΠ— 2,63. Н2—

„„!Ж ÄÄ 1770264 А1 вую конверсию углеводородного сырья в трубчатом реакторе и последующую доконверсию 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 межтрубнае пространство трубчатого реактора, часть кислородсодержащего газа подают непосредственно в лоток конвертированного газа, при атом количество кислородсодержащего газа, подаваемого в поток конвертированного газа, поддерживают равным 0,1-2,0 об. от общего количества кислородсодержащего газа.

31,27, Nz — 1,03, Ar — 0,01, СН4 — 10,11, H20—

48,87, далее поступает в газоотводящую трубу, сборную камеру и далее через штуцер шахтного конвертора в смеситель. В смеситель подают основной поток воздуха с температурой 220 С, обогащенного кислородом до 4

277, а в свободном пространстве над слоем C) катализатора вторичной конверсии происхо- Я дят процессы взаимодействия компонентов О с конвертированного газа с кислородом с одно- ф временным повышением температуры реакционной смеси. Эта смесь поступает на слой никелевого катализатора, где за счет физическоготепла конвертированного газа происходит процесс доконверсии остаточного метана. Температура реакционной смеси на выходе из слоя катализатора" 980 С. Конвертированный газ имеет следующий состав, об. : С02 — 5,69, СΠ— 7,50, Н2 — 33 94, Нов

1770264

Соотновение количества

Оь:С сырья после вахтного конвертора

Примечание

Температура после вахтного конвертора, С

Температура перед реакционнымн тру бами, С

Долл потока кислородсо" дернащего геэа,подаваемого после вахтного конвертора,or общего количества,2 об.

Нетан после вахткого кон" вертора, 8 об.

Объект

Соотновение количеств

Ос>С сырья перед вахтнын конвертором

967

988

963

950

967

988

967

967

967

0 4465

0,4600

0,4733

0,4465

О>458О

0,4500

0,32

0,21

0,14

0,32

0,21

0,29

Прототип

Рабочий реним

2,0

0,010

0,0DD5

0,005

Пример I

Пример 2

Пример 3

0,1

I,0

Запредельные

Значения>

0,32 945

Недопустимо иэ"эа перегрева труб реактора

975

Пример 4

0,4465

0,015

982

960

0,015

0,29 950

О>2f 963

0>4500

0,4580

Пример 5

Примео 6

Температура нине рабочей

0,000!

0,02

Составитель А,Лобановская

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Е.Куркова

Заказ 3708 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

13,59, Аr — 0,19, CH4 — 0,22, Н20 — 38,91.

После шахтной конверсии конвертированный газ взаимодействует с вспомогательным потоком обогащенного кислородом воздуха, взятым в количестве 2 от основного потока, и далее поступает в межтрубное пространство трубчатого реактора, где тепло конвертированного газа отводится к реакционным трубам для осуществления зндотермической реакции первичной riapoвой 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 шахтный конвертор.

Подача кислородсодержащего газа в поток конвертированного газа в количестве бОЛЕЕ 207Ь 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, 5 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 конверто10 ра. 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.

15 Формула изобретения

Способ получения водородсодержащего газа, включающий первичную каталитическую паровую конверсию углеводородного сырья в трубчатом реакторе и последующую

20 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

25 из процесса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабильности процесса, часть кислородсодержащего газа в количестве 0,1-2,0 об.7, подают непосредственно в поток конвертированного

30 газа.