Устройство конверсии окиси углерода



Устройство конверсии окиси углерода
Устройство конверсии окиси углерода

 


Владельцы патента RU 2614669:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении водорода. Устройство конверсии окиси углерода включает охладитель-сепаратор 1, оснащённый линией вывода водного конденсата 12, несколько охлаждаемых реакторов 2, 3, 4 каталитической конверсии окиси углерода, между которыми на линиях подачи частично конвертированного газа расположены сатураторы 5 и 6, соединённые с линией вывода водного конденсата 12, с линией подачи смеси части синтез-газа 13 и части водного конденсата 14. Устройство также оснащено линиями подачи синтез-газа 7 и вывода водородсодержащего газа 8. Изобретение позволяет получить водородсодержащий газ высокого давления за счёт проведения процесса конверсии при пониженной температуре и повышенном давлении. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для паровой конверсии окиси углерода и может быть использовано, например, при получении водорода в химической промышленности.

Известна установка для производства водорода методом паровой каталитической конверсии легких углеводородов [Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. Под ред. Б.И. Бондаренко. М.: РГУ, 2003, с. 60], включающая, в том числе, устройство конверсии окиси углерода в составе котла-утилизатора, двух адиабатических каталитических реакторов с котлом-утилизатором, расположенным между ними.

Недостатком известного устройства является низкая глубина конверсии окиси углерода вследствие неоптимального профиля температур в реакторах из-за отсутствия узлов для отведения тепла реакции из реактора.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ получения водорода из углеводородного сырья [RU 2394754, опубл. 20.07.2010, МПК С01В 3/34, С01В 3/12], осуществляемый на установке, которая включает, в том числе, устройство конверсии окиси углерода, оснащенное линиями ввода синтез-газа и вывода водородсодержащего газа, состоящее из парового котла-утилизатора (охладителя) и охлаждаемого каталитического реактора паровой конверсии окиси углерода (конвертора), размещенных на линии подачи синтез-газа.

Основным недостатком данного устройства является невозможность получения водородсодержащего газа высокого давления из-за низкой относительной влажности синтез-газа в этих условиях, приводящей к невозможности обеспечить требующееся соотношение воды и окиси углерода в синтез-газе при температуре процесса конверсии.

Задача изобретения - получение водородсодержащего газа высокого давления.

Техническим результатом является повышение давления водородсодержащего газа за счет использования в качестве конвертора нескольких охлаждаемых каталитических реакторов, между которыми расположены сатураторы, соединенные с линией вывода водного конденсата, что позволяет восполнять химический расход воды при конверсии окиси углерода независимо от давления процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве конверсии окиси углерода, состоящем из охладителя и конвертора, размещенных на линии подачи синтез-газа, оснащенном линиями ввода синтез-газа и вывода водородсодержащего газа, особенностью является то, что в качестве охладителя используют охладитель-сепаратор, оснащенный линией вывода водного конденсата, а в качестве конвертора используют несколько охлаждаемых каталитических реакторов, между которыми на линиях подачи частично конвертированного газа, соединяющих реакторы, расположены сатураторы, соединенные с линией вывода водного конденсата и с линией подачи смеси части синтез-газа и части водного конденсата.

В качестве охладителя-сепаратора может быть использован, например, дефлегматор, оснащенный охлаждаемым тепломассообменным блоком. В качестве сатуратора могут быть использованы сатураторы, например, пленочного или барботажного типов, известные из уровня техники. При необходимости отдельные аппараты могут быть объединены в один многофункциональный аппарат.

Расположение на линиях подачи частично конвертированного газа, соединяющих реакторы, сатураторов, соединенных с линией вывода водного конденсата и с линией подачи смеси части синтез-газа и части водного конденсата, позволяет вести процесс конверсии при пониженной температуре и повышенном давлении путем регулирования температуры и содержания паров воды в частично конвертированном газе, поступающем во второй и последующие реакторы, что обеспечивает и глубокую конверсию окиси углерода, и высокое давление водородсодержащего газа.

Предлагаемое устройство конверсии окиси углерода (чертеж) включает охладитель-сепаратор 1, несколько охлаждаемых реакторов каталитической конверсии окиси углерода (условно показано три реактора 2-4), сатураторы 5 и 6, расположенные между реакторами, линии подачи синтез-газа 7, вывода водородсодержащего газа 8, а также технологические линии 9-17.

Синтез-газ, поступающий в устройство по линии 7, например, из конвертора углеводородного сырья, разделяют на две части, большую часть по линии 9 подают в нижнюю часть охладителя-сепаратора 1, выполненного, например, в виде дефлегматора, где охлаждают, например, подготовленной водой, полученный охлажденный и осушенный синтез-газ по линии 10 подают в реактор 2, где происходит конверсия окиси углерода в двуокись с образованием водорода. Полученный частично конвертированной газ по линии 11 направляют для увлажнения в сатуратор 5, в который из низа охладителя-сепаратора 1 по линии 12 подают часть водного конденсата, а для регулирования температуры по линии 13 направляют смесь, полученную из части водного конденсата и части синтез-газа, подаваемых по линиям 14 и 15 соответственно. Увлажненный, подогретый до температуры конверсии частично конвертированной газ из сатуратора 5 подают в реактор 3. Далее процесс повторяется аналогично в сатураторе 6 и реакторе 4. Из последнего реактора по линии 8 выводят водородсодержащий газ высокого давления. При необходимости балансовое количество водного конденсата или подают по линии 16 в линию 9, или выводят по линии 17 из линии 12 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемое устройство конверсии окиси углерода позволяет получить водородсодержащий газ высокого давления и может быть использовано в промышленности.

Устройство конверсии окиси углерода, включающее охладитель и конвертор, размещенные на линии подачи синтез-газа, оснащенное линиями ввода синтез-газа и вывода водородсодержащего газа, отличающееся тем, что в качестве охладителя используют охладитель-сепаратор, оснащенный линией вывода водного конденсата, а в качестве конвертора используют несколько охлаждаемых каталитических реакторов, между которыми на линиях подачи частично конвертированного газа, соединяющих реакторы, расположены сатураторы, соединенные с линией вывода водного конденсата и с линией подачи смеси части синтез-газа и части водного конденсата.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к установкам для получения водорода методом паровой конверсии углеводородного сырья и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к нефтехимии и может быть использовано для получения моторных топлив. Внутреннюю полость реактора загружают сырьём фракцией до 50 мм: биотопливом, твердыми бытовыми или сельскохозяйственными отходами, угольными шламами посредством узла загрузки 3.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Генератор синтез-газа содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого с кольцевым зазором установлена камера сгорания 2.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к реактору переработки газового углеводородного сырья для получения синтез-газа, который может быть использован в газохимии для получения метилового спирта, диметилового эфира, альдегидов и спиртов, углеводородов и синтетического моторного топлива.

Изобретение относится к области добычи и переработки полезных ископаемых. Установка для извлечения водорода из воды Черного моря содержит реактор, соединенный трубопроводами с воздухозаборником и емкостью с серной кислотой, поступающей из окислителя.

Изобретение относится к получению синтетического газа и может быть использовано в химической промышленности. Способ получения синтетического газа включает введение метана и углекислого газа в реакционную камеру.

Изобретение относится к области получения аммиака на основе риформинга углеводородов, в частности к способу повышения производительности установки для получения аммиака.

Изобретение относится к обработке отходящего газа из синтеза Фишера-Тропша, приводящей к понижению выделения углерода. Нециркуляционный остаточный газ, вырабатываемый после реакции синтеза Фишера-Тропша подвергается реформингу паром и превращается в обогащенный водородом синтез-газ.

Изобретение может быть использовано в водородной энергетике и сталелитейной промышленности. В реакционное пространство помещают обогащенный углеродом гранулят с размером частиц от 0,1-100 мм, содержащий по меньшей мере 80 мас.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве азота, кислорода и аргона из атмосферного воздуха. Способ включает использование нескольких адсорбционных колонн.

Установка получения синтетического жидкого топлива относится к химической промышленности и может быть использовано, в частности, для проведения химического процесса получения синтетического жидкого топлива. Установка получения синтетического жидкого топлива, в состав которой входят блок адсорбционной очистки сырьевого газа от соединений серы, блок конверсии метана в синтез-газ, блок очистки синтез-газа от CO2, блок синтеза жидких углеводородов, блок стабилизации синтетических жидких углеводородов (СЖУ), блок гидроочистки СЖУ, блок гидрооблагораживания СЖУ, блок фракционирования синтетического жидкого топлива (СЖТ), блок водооборота и блок циркуляции водорода. Блоки связаны между собой функционально. Обеспечивается упрощение технологического процесса получения синтетических жидких топлив за счет организации самообеспечения отдельных технологических стадий водородсодержащим газом (очистки сырьевого газа от соединений серы, гидроочистки и гидрооблагораживания синтетических жидких углеводородов (СЖУ)), исключения стадии извлечения целевых продуктов синтеза из отходящих газов (за счет подачи отходящих газов в секцию стабилизации СЖУ), а также за счет проведения гидроочистки и гидрооблагораживания СЖУ без предварительного фракционирования. 1 ил.

Изобретение относится к физике, химии, биофизике, медицине, биологии, электронике, оптоэлектронике. В смесителе-газоформирователе 8 готовят смесь путём подачи в него углерода и/или углеродсодержащих веществ из блока 15, порошка катализатора из блока 16, инертного газа из системы 6 через расходомер 7 и подогретого в устройстве 17 водорода из источника 18. Подключение указанных элементов осуществляют при помощи программно-коммутирующего устройства (ПКУ) 14. Полученную смесь подают в систему нагревания 2, включающую разрядную камеру 1, помещённую внутрь радиопрозрачной трубки 3, находящейся в индукторе 4, выполненном в виде спирали, соединённом с высокочастотным генератором 5. ПКУ 14 включает импульсный лазер 19, луч 20 которого, сфокусированный на поверхности металлического стержня 21, инициирует разряд в полученной смеси. Продукты индукционного нагрева направляют в накопительную емкость 9 через сопловой блок, содержащий сопло Лаваля 13 с числами Маха 1,5÷5. В накопительной ёмкости 9, герметично соединенной с системой нагревания 2 и системой отвода инертного газа 12, размещён охлаждаемый с помощью системы 11 сажеуловитель 10. Изобретение позволяет значительно увеличить содержание углеродных нанотрубок в полученной саже. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх