RU1770265C - Method of hydrogen-containing gas production - Google Patents

Method of hydrogen-containing gas production

Info

Publication number
RU1770265C
RU1770265C SU894736269A SU4736269A RU1770265C RU 1770265 C RU1770265 C RU 1770265C SU 894736269 A SU894736269 A SU 894736269A SU 4736269 A SU4736269 A SU 4736269A RU 1770265 C RU1770265 C RU 1770265C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen
ratio
containing gas
conversion
gas
Prior art date
Application number
SU894736269A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Хаймович Сосна
Любовь Николаевна Никитина
Марина Петровна Шилкина
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза filed Critical Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза
Priority to SU894736269A priority Critical patent/RU1770265C/en
Priority to PCT/SU1989/000305 priority patent/WO1991004222A1/en
Priority to DE19893991744 priority patent/DE3991744T/de
Priority to PT95234A priority patent/PT95234A/en
Priority to FR9011222A priority patent/FR2652073A1/en
Priority to ES9002370A priority patent/ES2022042A6/en
Priority to IT04827190A priority patent/IT1242707B/en
Priority to CA002025740A priority patent/CA2025740A1/en
Priority to CN90107959.6A priority patent/CN1050363A/en
Priority to GB9110895A priority patent/GB2244494A/en
Priority to DK095391A priority patent/DK95391A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1770265C publication Critical patent/RU1770265C/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  синтез-газа дл  производства аммиака , метанола, высших спиртов. Цель изобретени  - снижение энергозатрат. Дл  достижени  указанной цели в способе двухступенчатой каталитической конверсии углеводородного сырь  путем разложени  его на первой ступени в присутствии вод ного пара за счет косвенного теплообмена с продуктами разложени  второй ступени, осуществл емой в присутствии кислородсодержащей газовой смеси, нагретой до температуры 700-900°С, согласно изобретению кислородсодержащую газовую смесь перед нагреванием смешивают с теплоносителем в соотношении теплоноситель/кислород, равном 0,5-30. 1 табл.The invention relates to methods for producing synthesis gas for the production of ammonia, methanol, higher alcohols. The purpose of the invention is to reduce energy consumption. To achieve this goal in the two-stage catalytic conversion of hydrocarbon feeds by decomposing it in the first stage in the presence of water vapor by indirect heat exchange with the decomposition products of the second stage, carried out in the presence of an oxygen-containing gas mixture heated to a temperature of 700-900 ° C; , according to the invention, the oxygen-containing gas mixture is mixed with the heat carrier in the ratio of heat carrier / oxygen equal to 0.5-30 before heating. 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к процессу получени  синтез-газа дл  производства аммиака , метанола, высших спиртов и водорода из углеводородов, таких, как природный газ, методом 2х-ступенчатой парокислородной или парокислородовоздушной конверсии,The invention relates to a process for producing synthesis gas for the production of ammonia, methanol, higher alcohols and hydrogen from hydrocarbons, such as natural gas, by a 2-stage steam-oxygen or steam-oxygen conversion method

Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат.The aim of the invention is to reduce energy consumption.

П р и м е р 1.PRI me R 1.

Технологический природный газ, содержащий ,65%, На-4.00%. ,34% под давлением 4,3 МПа и температурой 380°С смешивают-в смесителе с вод ным паром, в соотношении 1:2.5 и с температурой смеси 320°С он поступает в теплообменник , где за счет косвенного теплообмена с конвертированным газом после вторичного риформинга нагреваетс  до температуры 450°С. С этой температурой парогазова  смесь поступает в реакционные трубы конвертера трубчатого, где за счет тепла конвертированного газа после вторичного риформинга нагреваетс  и одновременно протекает процесс конверсии с образованием конвертированного газа следующего состава , % об: С02 - 4,54, СО - 10,44, На - 50,29, N2 - 0,28. СН4 - 4,72. Н20 - 20,73, который поступает в смеситель шахтного конвертера . Сюда же в соотношении /оозд: /сн4 1.354 подают технологический воздух, сжатый в компрессоре до давлени  4 МПа, насыщенный влагой в смесителе до соотношени  /нго/ /о2 30 и нагоетый в теплообменниках газотурбокомпрессорного агрегата до температуры паровоздушной смеси 700°С. Температура конвертированного газа после шахтного конэертера 950°С , а состав влажного газа:Technological natural gas containing, 65%, At-4.00%. , 34% under a pressure of 4.3 MPa and a temperature of 380 ° C is mixed-in the mixer with water vapor, in a ratio of 1: 2.5 and with a temperature of the mixture 320 ° C it enters the heat exchanger, where due to indirect heat exchange with the converted gas after the secondary reforming is heated to a temperature of 450 ° C. With this temperature, the gas-vapor mixture enters the reaction tubes of the tube converter, where, due to the heat of the converted gas, it is heated after the secondary reforming and the conversion process proceeds with the formation of the converted gas of the following composition,% vol: С02 - 4.54, СО - 10.44, Na - 50.29, N2 - 0.28. CH4 - 4.72. H20 - 20.73, which enters the mixer of the shaft converter. Process air compressed in a compressor to a pressure of 4 MPa, saturated with moisture in a mixer up to a ratio of / ngo / / o2 30 and inflated in a gas turbine compressor heat exchanger up to a temperature of a steam-air mixture of 700 ° C, is also supplied with a ratio of / ooz: / sn4 1.354. The temperature of the converted gas after the mine conveyor is 950 ° C, and the composition of the wet gas:

С02 СО На N2 СНл HzO 4,44 2,10 20,34 747 0.01 65.64 Состав конвертированного газа после двухступенчатой конверсии метанл имеетС02 СО On N2 СНл HzO 4.44 2.10 20.34 747 0.01 65.64 The composition of the converted gas after a two-stage methanol conversion has

XIXi

vjvj

О Ю ОOh Yu Oh

елate

соотношение /H2+CO/N2 3.00. После охлаждени  в конвертере, теплообменнике и в парогенераторе конвертированный газ поступает в конвертер оксида углерода. После доконверсии оксида углерода,очистки от диоксида и метанировани  может ис- пользовань адл - интеза аммиака,ratio / H2 + CO / N2 3.00. After cooling in the converter, heat exchanger, and steam generator, the converted gas enters the carbon monoxide converter. After pre-conversion of carbon monoxide, purification from dioxide and methanation, ad-interest ammonia can be used,

П РЛ..М @ р , что и ч примере 1, но т%хтол6|:щвск воздух, чсыщенный плаго й в смесителе-до cooi ношени  VHjO/VdT O S, нагреваетс  в подогревател х до 900°С и с этой температурой подаетс  в шахтный конвертер.P RL .. M @ p, as in example 1, but t% htol6 |: air, cleaned by the plug in the mixer-up cooi carried by VHjO / VdT OS, is heated in the preheater to 900 ° C and is supplied with this temperature into the mine converter.

Соотношение технологический воз- дух:природный ,73. Температура конвертированного газа на выходе из шахтного конвертера - 950°С. Сухой конвертированный газ имеет следующий состав;The ratio of technological air: natural, 73. The temperature of the converted gas at the outlet of the mine converter is 950 ° C. Dry converted gas has the following composition;

,99%, СО-12.27%, ,04%, ,77%, ,93%, что соответствует соотношению после стадий конверсии оксида углерода, отмывки от диоксида ушерода и метанировани  ,044. После стадии метанировани  устанавливаетс  низко температурный блок выделени  избыточного азота, в котором энерги  избыточного азота используетс  дл  покрыти  потерь холода. Энергетический баланс низкотемпературного блока покрываетс  при соотношении H2/Na 2,05. При большем соотношении необходимо подводить дополнительный холод, а при меньшем соотношении энерги  избыточного азота не используетс  дл  покрыти  потерь холода., 99%, СО-12.27%,, 04%,, 77%,, 93%, which corresponds to the ratio after the stages of carbon monoxide conversion, washing from carbon dioxide and methanation, 044. After the methanation step, a low temperature block of excess nitrogen is established in which the energy of the excess nitrogen is used to cover the loss of cold. The energy balance of the low temperature unit is covered at a H2 / Na ratio of 2.05. With a higher ratio, additional cold must be supplied, and with a lower ratio, the energy of excess nitrogen is not used to cover the loss of cold.

После низкотемпературного блока азотводородна  смесь с соотношением поступает на синтез аммиака.After the low-temperature block, the nitrogen-hydrogen mixture with the ratio is fed to the synthesis of ammonia.

П р и м е р 3.PRI me R 3.

То же, что и в примере 2, но вместо технологического воздуха примен етс  кислород , который в смесителе смешиваетс  с диоксидом, углерода до отношени  Vcoj/Vo. нагреваетс  в подогревател х и до 800°С и с этой температурой поступает в шахтный конвертер. Температура конвертированного газа на выходе из шахтного реактора 950°С, а сухой конвентированный газ имеет следующий состав1The same as in Example 2, but oxygen is used instead of the process air, which is mixed with carbon dioxide in the mixer to the Vcoj / Vo ratio. Heats up in heaters up to 800 ° C and with this temperature enters the shaft converter. The temperature of the converted gas at the outlet of the mine reactor is 950 ° C, and the dry, convected gas has the following composition1

,63%, СО-31.01%. 6%, ,3%, ,46%., 63%, СО-31.01%. 6%,, 3%,, 46%.

После отмывки конвертированного газа от СОа и с соотношением Н2/СО 1 направл етс  на синтез высших спиртов.After washing the converted gas from COa and with a ratio of H2 / CO 1, it is sent to the synthesis of higher alcohols.

Ниже приведена таблица сравнительных данных предлагаемого способа с прототипом .Below is a table of comparative data of the proposed method with the prototype.

Из таблицы следует, что за вл емое техническое решение позвол ет снизить энергоемкость процесса по сравнению со способом прототипа на 1 т. NH3 на 0,02- 0,326 гкал. При запредельных значени х соотношени  теплоносител  к кислородуThe table shows that the claimed technical solution allows to reduce the energy intensity of the process compared to the prototype method by 1 t. NH3 by 0.02-0.326 gcal. At extreme values of the ratio of coolant to oxygen

снижение энергозатрат не происходит, При большем соотношении теплоносител  к кислороду происходит переизбыток тепла, не привод щего к улучшению технологических показателей. Так при соотношении теплоносител  к кислороду больше 30 соотношение Н2/№ после конверсии метана становитс  равным 3,2, что требует вывода части водорода в виде продувочных газов при безвозвратной потере энергии с подогревом парокислороднои смеси При соотношении теплоносител  к кислороду меньше 0,5 состав конвертированного газа имеет соотношение H2/N2 меньше, чем 2, ч го св зано с дополнительным расходомa reduction in energy consumption does not occur. With a larger ratio of heat carriers to oxygen, an excess of heat occurs, which does not lead to an improvement in technological parameters. So, when the ratio of coolant to oxygen is greater than 30, the H2 / N ratio after methane conversion becomes 3.2, which requires the withdrawal of a part of hydrogen in the form of purge gases with an irrevocable loss of energy with heating of the vapor-oxygen mixture. When the ratio of coolant to oxygen is less than 0.5, the composition of the converted gas has an H2 / N2 ratio of less than 2, which is associated with an additional expense

рпздуха и необходимостью вывода избыточного Na из низкотемпературного блока с нерациональной потерей его давлени .rzpduha and the need to remove excess Na from the low-temperature unit with an irrational loss of pressure.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ получени  водородсодержащего газа, включающий паровую конверсию углеводородного сырь  в трубчатом конвертере и доконверсию в шахтном реакторе в присутствии предварительно нагретой до 700-900°С кислородной смеси и газ, получаемый на стадии доконверсии, подают в межтрубное пространство трубчатого конвертера, после чего его отвод т из процесса , отличающийс  тем, что с целью снижени  энергозатрат, кислородную смесь перед нагреванием смешивают с вод ным паром или диоксидом углерода в объемном отношении 0,5-30 соответственно.SUMMARY OF THE INVENTION A method for producing a hydrogen-containing gas, comprising steam conversion of hydrocarbon feed in a tube converter and pre-conversion in a shaft reactor in the presence of an oxygen mixture pre-heated to 700-900 ° C. and gas obtained in the pre-conversion stage, are fed into the annulus of the tube converter, after which withdrawn from the process, characterized in that in order to reduce energy consumption, the oxygen mixture is mixed with water vapor or carbon dioxide in a volume ratio of 0.5-30 respectively. НаименованиеName Единица измереUnit Measure Расходы:Expenses: Природный газNatural gas в,- 8100 гкзл/ч нм /тМ, 700,5 5,674 60ti,3 4,895 6Э64.6 5,627 6044,892c, - 8100 gccl / h nm / tM, 700.5 5.674 60ti, 3 4.895 6E64.6 5.627 6044.892 Расход пара на тех напорти (без Сатурации )T/TNH, 0,613 0,4 0,672 0,515 0,607 0,465 0,677 0,518 Мощность компрессора воздуха квтч/тНИ, D8l,8 0,64 179,6 0,,6 0,61 178,3 0,409 Расход природного газа на подогревSteam consumption for those ports (without Saturation) T / TNH, 0.613 0.4 0.672 0.515 0.607 0.465 0.677 0.518 Air compressor power kWh / tNI, D8l, 8 0.64 179.6 0,, 6 0.61 178.3 0.409 Natural gas consumption for heating воздуханм /час 32,9 0,267 113,3 0,918 4l,5 0,336 101,« 0,82pivot / hour 32.9 0.267 113.3 0.918 4l, 5 0.336 101, "0.82 Итого7,0586,,0386,639Total 7.0586,, 0386.639
SU894736269A 1989-09-20 1989-09-20 Method of hydrogen-containing gas production RU1770265C (en)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894736269A RU1770265C (en) 1989-09-20 1989-09-20 Method of hydrogen-containing gas production
PCT/SU1989/000305 WO1991004222A1 (en) 1989-09-20 1989-12-08 Method for obtaining hydrogen-containing gas
DE19893991744 DE3991744T (en) 1989-09-20 1989-12-08
PT95234A PT95234A (en) 1989-09-20 1990-09-06 PROCESS OF PRODUCTION OF A GAS CONTAINING HYDROGEN
FR9011222A FR2652073A1 (en) 1989-09-20 1990-09-11 PROCESS FOR OBTAINING HYDROGEN GAS
ES9002370A ES2022042A6 (en) 1989-09-20 1990-09-13 Method for obtaining hydrogen-containing gas
IT04827190A IT1242707B (en) 1989-09-20 1990-09-13 PROCEDURE FOR OBTAINING A HYDROGEN CONTAINING GAS.
CA002025740A CA2025740A1 (en) 1989-09-20 1990-09-19 Process for producing hydrogen-containing gas
CN90107959.6A CN1050363A (en) 1989-09-20 1990-09-20 The method for preparing hydrogen-containing gas
GB9110895A GB2244494A (en) 1989-09-20 1991-05-20 Method for obtaining hydrogen-containing gas
DK095391A DK95391A (en) 1989-09-20 1991-05-21 METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN GAS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894736269A RU1770265C (en) 1989-09-20 1989-09-20 Method of hydrogen-containing gas production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1770265C true RU1770265C (en) 1992-10-23

Family

ID=21469237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894736269A RU1770265C (en) 1989-09-20 1989-09-20 Method of hydrogen-containing gas production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1770265C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Европейский патент № 0106076, кл. С 01 В 3/98, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5300275A (en) Steam reforming
EP0334540B1 (en) Two-step steam-reforming process
KR100201886B1 (en) Autothermal steam reforming process
US4618451A (en) Synthesis gas
CA2163615A1 (en) Gasification process combined with steam methane reforming to produce syngas suitable for methanol production
US4681701A (en) Process for producing synthesis gas
KR20200031633A (en) Synthetic gas production method
CN100526273C (en) Method for integral production of liquid ammonia and methanol and/or dimethyl ether by using coke oven gas as raw material
KR970006922B1 (en) Process for the preparation of carbon monoxide rich gas
CA2038995A1 (en) Autothermal steam reforming process
US4376758A (en) Process for synthesizing ammonia from hydrocarbons
KR19980086722A (en) Method and Process for Manufacturing Ammonia Synthetic Gas
AU783540B2 (en) Method and plant for production of oxygenated hydrocarbons
KR840001371B1 (en) Process for the preparation of gases which contain hydrogen and nitrogen
CA1050052A (en) Method of transporting heat energy
RU1770265C (en) Method of hydrogen-containing gas production
GB2116581A (en) Multi stage methanation
JPH04331705A (en) Method of preparing ammonia synthesis gas
RU2088517C1 (en) Method of two-step catalytic conversion of hydrocarbon raw material
CN1286214A (en) Process for regulating ratio of hydrogen to carbon in synthetic gas in synthesizing using synthetic gas, from steam conversion of natural gas, as feedstock
SU1472437A1 (en) Method of producing gas for ammonia synthesis
CN1660698A (en) Technical method for preparing raw gas of synthesizing ammonia by using transformation of hydrocarbon and water vapor
SU669660A1 (en) Method of producing hydrogen-containing gas
CN117682481A (en) Methane carbon dioxide reforming carbon emission reduction process method, integrated device and application
RU1770266C (en) Method of hydrogen-containing gas production