Способ получения азотоводородной смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских ()356943

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)(Ч Кл С 01 В 2/30 (22) Заявлено 12.03.71 (21),1627855/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень № 23 (45) Дата опубликования описания 10.08.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 661.531+661..961.6 (088.8) (72) Авторы изобретения М. Х. Сосна, Э. А, Гудымов, В. П. Семенов, Н. Д. Заичко, В. В. Харламов, А. М. Алексеев, Д. Ю. Гамбург, М. Б. Мокс, А. А, Орлов, В. П. Дробот, Т. А. Семенова, М. Х.-Б. Айзенбуд, И. Л. Лейтес, И. H. Куриго и А. С. Лапидус (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

АЗОТОВОДОРОДНОЙ СМЕСИ

34,02

3,89

38,55

16,22

6,08

1,24 н, СО

Н,О

СН4

СО, 2

25 сн, СО

Н2О

СО

Нг ((г

0,07

4,09

35,35

10,52

33,36

26,61

Изобретение относится к способу получения азотоводородной смеси.

Известен способ получения азотоводородной смеси для получения аммиака путем двухступенчатой конверсии природного газы (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 н раз. деляют на два потока.

Первый поток смешивают с технологическим паром в смесителе 4 в соотношении 2:2:1 и направляют в трубчатую печь 5. В печи на 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, %:

После печи 5 газ направляют в шахтный конвертор б. Сюда же направляют технологический воздух в соотношении к исходному

20 природному газу 2,4: 1 предварительно подогретый в подогревателе 7 до 550 С.

Состав конвертированного газа после шахтного конвертора, %:

356943

Н

СО

1 12

СО, СН4

99,40

0,02

0,26

0,06

0,26

СН4

СО, Н О

СО

Н2 12

0,07

9,12

20,29

5,49

38,39

26,64

После второй ступени:

СН4

СО, Н О

СО

Н, 1 12

0,07

13,79

16,62

0,82

43,06

26,64

СН4

СО, СО

Н, 1 12

0,10

0,10

1,16

60,92

37,72

Температура конвертированного газа

1069 С; соотношение СО Н2/Ng— = 1,65.

После выхода из шахтного конвертора газ охлаждают в теплообменнике 8 до 400 С и направляют в первую ступень конверсии 9 окиси углерода и далее через теплообменник

10 во вторую ступень конверсии 11 окиси углерода.

Состав конвертированного газа после конверсии окиси углерода, о о:

После первой ступени:

По окончании конверсии окиси углерода конвертированный газ охлаждают в теплообменнике 12 до температуры 40 С и направляют в аппараты отмывки от двуокиси углерода 18.

Состав конвертированного газа после отмывки от двуокиси углерода, о/о.

Второй поток газа после сероочистки направляют в аппарат 14 для пиролиза углеводородов, где на расплавленном циркулирующем жидком теплоносителе происходит разложение углеводородов на водород и углерод. Получают пиролизный водород следующего состава, /о.

Водород охлаждают в теплообменнике 15, смешивают с азотоводородной смесью до соотношения H>/Nq — — 3,1 и направляют для тонкой очистки от кислородсодержащих соедине15 ний в аппарат 16.

Углерод выжигают 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 " и подогреватель 7, поступают в газовую турбину 17, на валу которой находится воздуш25 ный 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 тл ич а ю щи йся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в азотоводород4о ную смесь перед тонкой очисткой от примесей кисл ородсодержащих соединений вводят водород, полученный при пиролизе углеводородов, а дымовые газы, образующиеся в процессе выжигания углерода из жидкого тепло45 носителя при пиролизе углеводородов используют для обогрева трубчатой печи.

356943

Составитель Г. Леонтьева

Техред А. Камышиинова Корректор В. Гутман

Редактор 3. Мозжечкова

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 508/ll67 Изд. Ма 53 Тираж 671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5