Способ получения топливного газа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик!

»632294 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 19.11.74 (21) 2079635/23 6 (23) Приоритет - (32) (51) М. Кл.

С 01 B 2/16

Гоаударатаеннн!й «ам«тат

Совета Ми«нотроп СССР по делам изааратеннй н ат«р!итий (31) (33) (43) Опубликовано 05.11.78Бюллетень № 41 {53) УДК 661 961 .62 (088.8) (45) Дата опубликования описания 15.12 78

Иностранцы

Аллен Морис Робин и Тэйендэйнеджа Джозеф Брант (США) (72) Авторы иребретенни

Иностранная фирма

Тексако Дивелопмент Корпорейшн (71) Заявитель (США) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНОГО ГАЗА

Изобретение относится к способам по- лучения топливных газов, обладающих высокой теплотв орной способностью.

Известен способ получения топливного газа, обогащенного метаном, путем взаимодействия жидкого углеводородного топлива с водородсодержащим газом и водяным паром при повышенных температуре и давлении на никельхромовом катализаторе (11. !

Недостатком этого способа является необходимость проведения процесса на катализаторе.

Наиболее близким к предлагаемому по та технической сущности и достигаемому результату является способ получения топливного газа, заключающийся в том, что углеводородное сырье, в частности жидкий углеводород, подвергают неполному сжиганию в присутствии водяного пара с кислоподсодержащим газом при 9821927 С и давлении 2,1-210 атм с получением газа, содержащего азот, окись углерода, водород. 2S

Полученный синтез-газ затем смешива ют с жидким углеводородом и паром. При этом углеводород конвертируется в метан.

Далее пооодукты конверсии охлаждают до

38316 C(21

Недостатком данного способа является относительно низкая тенлотворная способ» ность газа - 234 Британских тепловых р единиц на фут

Целью изобретении является повышение теплотворной способности получаемого топливного газа.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе смешение продуктов сжигания с углеводородом осуществля о ют при 982-1093 С и весовом соотношении углеводорода и пара, равном 1:0,42, и углеводорода и продуктов сжигания, равном 0,1-1:1, в течение 0,5 10 сек.

Проведение процесса в укаэанных условиях дает возможность получать гаэ с теплотворной способностью 400 600 Бри

Ъ танских тепловых единиц на фут

Для неполного сжигания при получении синтез-газа используют как твердые угле род632294 части поступающего углеводородного сырья.

;а конверсии угпеводородов представпяет пoëüø резервуар, не имеющий насадки и снабжен.ций изопяцией. Диаметр резервуара выбирают с таким расчетом, чтобы . обеспечить турбулентность проходящего через lio>.o газ ов ого noroKa, e am д дбпрают с учетом обеспечения жепатепь» ного врел ени пребывания реагирующих веше=тв в ходе конверсии поступающего уг;1еводородного сырья до метана, Гурбу-ентный ..DTDK газов в зоне конверсии углеводорода обеспе н|вает хорошую смесь реагирующих синтез-газа и смеси водяного пара с угпеводородом, а также поддерживает необходил1ое количество сажи, rioбых неиспарившихся жидкостей и смол в виде суспензия в газе. Весовые соот» ношения между паром и угпеводородом, приблизите и,но, в предеиах от 0,4:1 до

2:1 и между углеводородом и -.: синтезгазом, примерно, от 0,1:1 до 1:1 выбираются дпя обеспечения наличия жепатепь ной концентрации метана в продуктовом газе и дпя поддержания температуры на выходе из -оны конверсии углеводорода о о в предепах 982-1093 С (1800-2000 F).

Газ, выходящий из зоны конверсии, содержащий метан, окись углерода, водород, воду и небольшие количества угле кислого газа, сероводорода и сероокиси угперода (COS), сажи, смолы, поступает в зону охпаждения, состоящую поспедоватепьно из камеры дпя резкого охпаж дения (закаливания) ситчатого скруббера, сепаратора, Газовая фаза после сепаратора посту» пает в конденсатор, где конденсируется большая часть содержащихся в ней водяных паров, затем подвергается очистке от СО, Н Ь, С05 известными методами, после чего полученный газ уже при« годен дпя испопьзования.

Пример 1. Природный газ подвер гают конверсии путем полного окисления кислородом,. pо синтез-газа, имеющего средш:й мопекупярный вес 13,043 и ти» пичный состав, лооп.%:

Водород 59,50

Окись углерода 35,50

Азот 0,36

Угпекиспый газ 3,65 ацетон 0,85

Проводят серию опытов по контактиро ващпе горячего синтез-газа со смесями водяного пара с углеводородом в зоне конверсии углеводорода. Отходящий газ после зоны конверсии углеводорода под си с поступающим углеводородом существенно уменьшает образование таких тяже-J1h1x побочных продуктов, Весовое соотношение между паром и поступающим угле водородом, равное 0,4:1,способствует уменьшению нежепатепьнькх побочных продуктов.

Время пребывания реагирующих веществ в углеводородной зоне (около 0,5 сек) достаточно дпя превращения в л етан бопь->о шей части поступающего углеводорода,.

Если время пребывания больше, чем, примерно, 10 сек., реагирующие газы, состоящие из водорода, окиси углерода, угпекиспо:.о газа, воды и метана, проявпя1о.. тенденцию переходить в равновесные концентраци:i, соответствующие данным значениям тел1нературы реакции и давпения

Пои температурах ниже, примерно, 982,С {1800 F) и времени пребывания

0,5-10 сс к конвер си т поступающего угпеводородного сырья до метана существенно уменьшается. При бопее высоких температурах, превышюших, примеоно, 1093 С о ру о

1 (2000 F)., нет преимуществ в отношении конверсии поступающего угпеводородного сырья при указанных выше значениях времени пребывания. Конверсия заканчиваето ся при температу рах 982-1093 С(18002000 F)

Способ осуществляют следую1цим обра зом, Предваритеньно нагретое угперодсодерФ жащее топливо и г редваритепьно нагретый кислород подают в генератор для попучения синтез-газа. Генератор представляет собой незапопнеш ый емкостной реактор, футерованный огнеупорным теппоизопнруюшим материалом. B генераторе углеродсодержащее топливо подвергают частичному сжиганию с помощью кислорода при 1093о

1927 С дпя получения синтез-газа, состоящего, главным образом, из окиси уг4$ перода и водорода. При этом синтез-газ может также содержать некоторое количество углекислого газа, воды, COS, сероводорода, метана и сажи.

Синтез-газ, имеющий примерно темпе3Е ратуру сгорания, проходит из генератора в зону конверсии углерода, куда подается предваритепьно нагретая смесь пара с углеводородом и смешивается с горючим синтез-газом, поступающим из генератора при температу ре смешения 982-1093 С (1800-2000 F), При времени пребывания реагирующих вешеств 0,5-10 сек происходит превращение в метан большей