Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia gazu syntezowego w okresie usuwania zwiaz¬ ków siarki z katalizatora do wysokotemperaturo<- wej konwersji tlenku wegla.Usuwanie z gazu zwiazków siarki pochodzacych z katalizatora lub wyeliminowanie skutków ich dzialania, ima w niektórych instalacjach znaczny wplyw na koszty wytwarzania i wielkosc" produk¬ tu. W zaleznosci od surowca wyjsciowego znane sa rózne sposoby wytwarzania gazu syntezowego majace znaczenie w praktyce praenlyslowej.Typowe sposoby wytwarzania gazu syntezowego oparte sa na surowcach weglowodorowych lub weglu jako zródle wodoru. Wynalazek ma zasto¬ sowanie do reformrngu parowego, autotermicznej konwersji weglowodorów z para wodna, procesu pólspalania weglowodorów, to jest wszedzie tam, gdzie stosuje sie metody dokladnego odsiarczania przed wysokoterrrperaturowa konwersja tlenku wegla.Wymienione wyzej procesy wytwarzania gazu pozwalaja na stosowanie ekonomicznych w prak¬ tyce przemyslowej metod oczyszczania gazu, ta¬ kich jak niskotemperaturowa konwersja tlenku wegla, wymywanie dwutlenku wegla za pomoca goracych roztworów weglanu potasu zawierajacych inhibitory korozji.Niedogodnoscia tych metod oczyszczania gazu jest wrazliwosc na zanieczyszczenie zwiazkami siarki.W przypadku stosowania katalizatora do nisko- 2 temperaturowej konwersji tlenku wegla ulega on dezaktywacji pod wplywem zawartych w gazie zwiazków siarki.W przypadku stosowania mycia potasowego z in- hibitorami korozji siarkowodór i inne zwiazki siar¬ ki redukuja jony inhibitorów, co oprócz zwieksze¬ nia kosztów ruchowych zwiazanych z rozkladem inhibitora, powoduje powstanie nierozpuszczalnych osadów — jproduktów reakcji redukcji, dzialaja- io cy^b korodugaco na instalacje oraz stwarzajacych rózne trudnosci w prowadzeniu ruchu takie jak; zalewanie kolumny, pienienie sie roztworu J»yja- cego i inne.Z tych. to powodów w pierwszym okresie wpro- !5 wadzenia do normalnej eksploatacji katalizatora do wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla, konieczne jest usuniecie z niego zwiazków siarki przez zredukowanie ich do siarkowodoru gazem syntezowym lub w inny sposób. ^Zwykle przepro¬ wadza sie to w ten sposób, ze gaz otrzymany z generatora gazu jest kierowany do instalacji wy¬ sokotemperaturowej konwersji tlenku wegla, w której to w warunkach zblizonych do ruchowych nastepuje redukcja katalizatora a nastepnie zwiaz¬ ków siarki zawartych w katalizatorze, Calkowite oczyszczenie katalizatora ze zwiazków siarki przebiega w czasie od kilku do kilkunastu dni. Gaz. uzyty do procesu odsiarczania kataliza¬ tora nie nadaje sie do dalszego przerobu i w calej 2Q ilosci usuwany jest z procesu* 96 47496 474 3 4 W tym okresie instalacje wytwarzajace gaz syn¬ tezowy pracuja bezproduktywnie skracajac cel pro¬ dukcyjny instalacji. Biorac pod uwage nie wyko¬ rzystany czas pracy drogiej instalacji oraz koszt surowców zuzytych do odsiarczania katalizatora, wysoce oplacalne staje sie usuniecie tych niedo¬ godnosci.Wynalazek eliminuje mozliwosc wprowadzenia produktu redukcji zwiazków siarki z katalizatora wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla do instalacji oczyszczania gazu, w której jest stoso¬ wana niskotemperaturowa konwersja tlenku wegla i lub wymywanie dwutlenku wegla metodami, na które zwiazki siarki wywieraja ujemny wplyw.Sposób wedlug wynalazku przewiduje prowa¬ dzenie procesu usuwania siarki z katalizatora rów¬ noczesnie z produkcja gazu syntezowego i synte¬ za.Dla procesów stosujacych wytwarzanie gazu w reformingu parowym lub autotermicznej konwersji weglowodorów, posiadajacych niskotemperaturowa konwersje tlenku wegla, istota wynalazku polega na podzieleniu strumienia gazu przed wysokotem¬ peraturowa konwersja tlenku wegla na dwa stru¬ mienie, przy czym glówny strumien gazu po od¬ powiednim przygotowaniu kieruje sie do nisko¬ temperaturowej 'konwersji tlenku wegla i do dal¬ szej przeróbki, a pozostala czesc do redukcji i od¬ siarczania katalizatora. Otrzymany w procesie u- suwania siarki z katalizatora gaz, zawierajacy siar¬ kowodór mozna usunac lub poddac go oczyszczeniu od siarkowodoru i skierowac do procesu.Dla wymienionego sposobu wytwarzania gazu mozliwe jest równiez skierowanie calego strumie¬ nia gazu po. wysokotemperaturowej konwersji tlen¬ ku wegla do dodatkowej instalacji odsiarczania, a nastepnie do dalszej przeróbki i oczyszczania ga¬ zu.Dla procesów nie posiadajacych niskotemperatu¬ rowej konwersji tlenku wegla a stosujacych meto¬ dy wymywania dwutlenku wegla, w których zwiaz¬ ki siarki wywieraja ujemny wplyw oraz dla in¬ stalacji w których wytwarzanie gazu odbywa sie» przez polspalariie weglowodorów, gdzie wystepuje duze stezenie tlenku wegla przed wysokotempera¬ turowa konwersja, wynalazek przewiduje odsiar^ czanie calego strumienia gazu.Na zalaczonych rysunkach fig. 1 i 2 przedsta¬ wiono przykladowe schematy rozwiazan wyjasnia¬ jace zasady wynalazku. Rysunek fig. 1 pokazuje sposób produkcji gazu syntezowego wedlug wyna¬ lazku na instalacji posiadajacej autotermiczna kon¬ wersje metanu 1, system odzysku ciepla 2, wyso¬ kotemperaturowa konwersje tlenku wegla 3, uklad utylizacji ciepla 7 i usuwanie 002 w kolumnie 8 przy pomocy goracego roztworu weglanu potasu z inhibitorem korozji dwuchromianem potasu.Koncowe odmycie gazu z C02 i CO przeprowa¬ dza sie lugiem miedziowym. Katalizator do wyso¬ kotemperaturowej konwersji tlenku wegla jest wy¬ mieniany w cyklu kilkuletnim na skutek spadku aktywnosci. Zwykle co 3—4 lata. Swiezo zalado¬ wany do reaktora katalizator, poddany zostaje re¬ dukcji, która trwa okolo 30 godzin a nastepnie zwiejkszajac natezenie przeplywu gazu prowadzi sie redukcje zwiazków siarki do H^S i usuwanie siarki wraz z gazem. Taki proces „odsiarczania" katalizatora po 2—3 dniach stabilizuje sie i gaz opuszczajacy reaktor zawiera okolo 50 ppm HjS.Od tej chwili strumien gazu wraz z zawartym siarkowodorem wprowadzony zostaje do chlodnicy 4 celem schlodzenia go do temperatury okolo 40°C.Wykraplajacy sie kondensat zostaje w separato¬ rze 5 oddzielony od gazu, który wprowadzany jest nastepnie do jednego z odsiarczalników 6, gdzie na zlozu adsorbowany jest siarkowodór. Zawar¬ tosc HgS w gazie na wylocie z odsiarczalnika wy¬ nosi zazwyczaj 2 ppm. Tak oczyszczony gaz zosta¬ je skierowany do instalacji wymywania dwutlen¬ ku wegla przy pomocy goracego roztworu wegla¬ nu potasu. Drugi z odsiarczalników w tym czasie poddawany jest operacji regeneracji adsorbenta.Z uplywem czasu redukcji i usuwania siarki z ka¬ talizatora stezenie siarkowodoru w gazie spada od stezenia 50 ppm do stezenia 2 ppm /w czasie 10— —14 dni/.Gaz po odsiarczalnikach poddaje sie kontroli a- nalitycznej na zawartosc HgS w celu ustalenia z jednej strony skutecznosci adsorpcji przez caly czas prowadzenia procesu odsiarczania gazu, a z drugiej strony czasu pracy adsorbenta miedzy ko¬ lejnymi regeneracjami. W momencie gdy zawartosc HgS w gazie po wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla obnizy sie do poziomu rzedu 2 ppm, instalacja odsiarczania gazu zostaje wylaczona z ruchu a gaz po konwersji skierowuje sie bezpo¬ srednio do instalacji wymywania dwutlenku we¬ gla.Wprowadzajac wezel odsiarczania gazu do u- kladu technologicznego w omawianym przykladzie, osiagnieto skrócenie cyklu postojowego instalacji oraz wyeliminowano straty surowców tj. metanu, pary, energii elektrycznej jakie zuzywano wedlug dotychczas stosowanej technologii.Rysunek fig. 2 pokazuje sposób produkcji gazu syntezowego wedlug wynalazku na instalacji po¬ siadajacej reforming parowy 1, system odzysku ciepla 2, wysokotemperaturowa konwersje 3 i ni¬ skotemperaturowa konwersje tlenku wegla 4 i usuwanie dwutlenku wegla. Koncowe usuwanie GO i 002 uzyskuje sie przez metanizacje. Katali¬ zator do wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla jest wymieniany w cyklu kilkuletnim na skutek spadku aktywnosci. Swiezo zaladowany do reaktora katalizator poddawany zostaje procesowi redukcji i usuwania siarki. Gaz syntezowy otrzy¬ many z metanu poddanego parowemu reforfmin- gowi, rozdzielony zostaje w wezle 11 na dwa stru¬ mienie korzystnie w ilosciach okolo 80% i okolo */o wydajnosci sekcji reformingu.Pierwszy strumien po schlodzeniu do temperatu¬ ry 195—220^C w wymienniku 5 zostaje wprowa¬ dzony do niskotemperaturowej konwersji tlenku wegla i dalej przeslany do oczyszczenia i syn¬ tezy.Drugi strumien skierowany jest do konwertora wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla a nastepnie usuwany z procesu wydmuchu 9 lub 40 45 50 55 .6096474 6 podawany do instalacji odsiarczania gazu 6 i la¬ czony po odsiarczaniu ze strumieniem pierwszym 7.W tym przypadku prawidlowy rozdzial strumienia gazu uzyskac mozna przy zastosowaniu zwezki o- porowej 10. Dla prowadzenia procesu w sposób ekonomiczny nalezy zmienic stosunek metan : para na wlocie do refonmingu.Proces wedlug wynalazku prowadzi sie przez o- kolo 10—14 dni. Zawartosc siarkowodoru w gazie po konwersji wysokotemperaturowej tlenku we¬ gla obniza sie stopniowo do poziomu okolo 50 ppm po pierwszych dwóch dobach odsiarczania katali¬ zatora i do poziomu okolo 2 ppm na zakonczenie procesu usuwania siarki z katalizatora. W chwili uzyskania gazu o zawartosci 2 ppm siarkowodoru caly gaz kieruje sie do konwertora wysokotempe¬ raturowego 3, a nastepnie przez uklad utylizato- rów 8 do konwertora niskotemperaturowego 4. Sto¬ sunek metan : para na wlocie do sekcji reforlmin- gu koryguje sie do pierwotnej wielkosci. Jezeli pracowala instalacja odsiarczajaca wylacza sie ja z ruchu i prowadzi proces produkcji gazu syntezo¬ wego wedlug obowiazujacej technologii. W tym przykladzie uzyskuje sie dodatkowa produkcje a- moniaku oraz zmniejszenie strat surowców. 1S PL