SU1197997A1

SU1197997A1 - Способ получени газа дл синтеза метанола и аммиака

Info

Publication number: SU1197997A1
Application number: SU833622365A
Authority: SU
Inventors: Абдумумин Шарифов
Original assignee: Таджикский политехнический институт
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1985-12-15

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗА ДПЯ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА И АММИАКА, включанлций паровую конверсию углеводородов на никелевом катализаторе под давлением 4-7 МПа при 50р-1050с, последующую паровоздушную каталитическую конверсию остаточных углеводородов при 700-950&deg;С, конверсию окиси углерода при 400-550 С, вьделение водорода из конвертированного газа диффузией и очистку газа от двуокиси углерода, отличающий с тем, что, с целью снижени расхода углеводородного газа, после паровой конверсии из газовой смеси выдел ют окись углерода и водород на селективной полупроницаемой полимерной мембране и подают их на синтез метанола, а оставшийс газ направл ют на паровоздушную конверсию . с

Description

I;D со ;о VI

Изобретение относитс к процессам получени газа дл синтеза метанола и аммиака и может, найти свое применение в азотной промьшшенности

Цель изобретени - снижение расхода углеводородного газа, на процесс . .

Прим ер 1. В качестве углеводородных газов используетс природный газ состава, мольн.д.СН 0,94; C.,j4fe 0,03; С,Нд 0,02i N2 0,01 Компримйрованньй природный газ, очищенный от сернистых соединений, в количестве 100 тыс. нм/ч, проход теплообменник, нагреваетс , в смесителе смешиваетс с вод ным паром в соотнощении пар:газ 2. Парогазова смесь с давлением 7,0 МПа и температ5Т ой 500 С поступает в реакционные трубы трубчатой печи, где на катализаторе протекает конверси углеводородов. Конвертированнь й газ в количестве 474,6 тыс. с температурой и составом, %: СН 3,96; СО 15,6; COj,- 2,8; .20,98; Hg 56,45; N 0,21 - поступает в теплообменник , где, охлажда сь, нагревает природный газ, идущий на кон- .

версию. В диффузоре на селективной полимерной, например полиэфироимидной мембране, проницаемой дл окиси углерода, вьщел ют 70000 СО, а в диффузоре на водородпроницаемой мембране вьдел ют 140000 Н.

На пр мой стороне мембраны в диффузорах давление конвертированного газа соответственно Pj 6,75 МПа и Р, 6,7 МПа, на обратной стороне мембраны давление (при соблюдении соотношени СО:Н, 1:2) поддерживаетс Р, Рг 2,2 МПа. Изменение количества выдел емой окиси углерода через мембрану ув зьгоают с изменением давлени на обратной стороне водородпроницаемой мембраны Р диффузора , Hg при снижении выхода окиси углерода через мембрану давление на обратной стороне водородпроницаемой мембраны увеличивают, а при увеличении выхода окиси углерода , уменьшают.

Вьщеленные окись углерода и водород смешивают в смесителе, компримируюткомпрессором до давлени 30,0 МПа и с температурой направл ют в колонну, где на катализаторе осуществл етс синтез метанола по циклической системе.

Непродиффундировавший газовый поток в количестве 264,6 тыс. состава, %: СН 7,1; СО 1,53; СОг 5,02, Н 48,34; 37,63; N

0,38 - смешивают с 69,6 тыс. нагретого воздуха и с температурой подают в шахтный реактор, где осуществл етс адиабатическа конверси остаточного метана. В результате конверсии остаточного метана объем газа увеличиваетс до 355,7 тыс. нм/ч и с температурой 950°С и составом, %: СН 0,026, СО 6,55, COj 3,265 31,37:

Ht 43,084; NZ 15,71 - поступает в теплообменник, где отдает своё тепло воздуху, охлаждаетс

О

до 400 С и поступает в реактор дл конверсии окиси углерода. В результате конверсии температура газа повышаетс до 550 С. Из реактора конвертированньй газ в количестве. 355,7 тыс. направл ют в холодильник и охлаждают до 40с.-Вода, нагрета за счет тепла конвертированного газа, используетс дл технологических нужд. Состав конвертированного газа после, реактора, %: СН 0,026i СО-0,014; СО 9,80,

Нг 49,61; НгО 24,84J N 15,71. В холодильнике отдел ют из конвертированного газа- конденсированный вод ной пар в количестве 88,3 HMV4. Конденсат примен етс дл технологических нужд, в частности направл етс дл получени пара дл паровой конверсии углеводородов в трубчатой печи.

Конвертированный Раз очищаетс

в абсорбере от. двуокиси углерода до остаточного содержани СО в газе 15 мп/м (0,07%), в количестве 232,7 нм и составом, %: СН. 0,04 СО 0,02; С02 0,07; Н 75,83, Ng

24,04 - его компримируют газовым компрессором до давлени 30,0 МПа и с температурой 350°С направл ют в колонну, где на катализаторе осуществл етс синтез аммиака по циклической схеме. При десорбции двуокиси углерода из состава абсорбента вьдел етс 34,7 тыс. нм/ч СО, котора используетс дл технологических нужд.

пример 2.В качестве углеводородных газов примен етс природный газ состава примера 1. 100 тыс. нм/ч природного газа смешивают с . вод ным паром в соотношении 1шр:газ 3:1 и с давлением р 4,0 МПа и температурой подают в реакционные , трубы печи, где осуществл етс конверси углеводородных газов водным паром на никелевом катализаторе с образованием конвертированного газа следующего состава, % СН 3,98, СО 10,06; СО 4,55j Н 47,53-, 33,70; N 0,18. Конверти рованный газ в количестве 566,18 ты им /ч с температурой 980 С из реакционных труб печи поступает в теплообменник дл нагрева углеводородных газов. В диффузоре от конвертированного газа вьщел ют 55 тыс. нм/ч окиси углерода, а в параллельном диффузоре с 100 тыс. водорода. Давление газа на пр мой стороне мембран в диффузорах соответственно Р, 3,6 Ша и Р, 3,56 МПа, а на обратной стороне мембран Р Р 1,6 МПа. Дл выполнени соот ношени HgtCO 2:1 в выдел емом потоке окиси углерода и водорода, изменение градиента давлени в водородпроницаемой мембране ув зывают с количеством выдел емой окиси углерода. Изменение градиента давлени на водородпроницаемой мембране провод т изменением давлени на обратной стороне мембраны диффу зора, при увеличении количества вы дел емой окиси углерода Р уменьша ют, и при уменьшении количества вьщел емой окиси углерода Р ,, увели чивают. Вьщеленную газовую смесь в количестве 165 тыс. (55 тыс. СО и 110 тыс. нм/ч Н) компр мируют компрессором до давлени 30,0 МПа и направл ют в колонну. 97 синтез метанола где осуществл етс при . Непродиффундировавшийс в диффузорах конвертированный газ в количестве 401,19 тыс. смешивают с 87,12 тыс. воздутсон и газо воздушную смесь с температурой 700 С подают в реактор дл осуществлени паровоздушной конверсии остаточных углеводородов (мётана). Из реактора конвертированный газ в количестве 513,83 тыс. нм/ч с температурой 950с и составом, %: СН 0,02; СО 5,54; СО 4,23; Н. 36,28J Н,0 40,48; N 13,45 - направл ют в воздухонагреватель , охлаждают до 415 С и подают в реактор дл конверсии окиси углерода. В результате конверсии температура газа повьштаетс до 550 С. Конвертированный газ в количестве 513,83 тыс. составом,%: СН 0,02; СО 0,02 СО,, 9,75, Н 41,79,- H.jO 34,97; N 13,45 - направл ют в холодильник, где охла дцаетс до 40 С. Из газа вьщел ют вод ной конденсат в количестве 179,7 тыс. нм/ч. Оставшийс газ очищают в абсорбере от двуокиси углерода. При десорбции раствора абсорбента вьщел етс 50 тыс. нм/ч дйуокиси углерода . Конвертированный газ после очистки от двуокиси углерода в количестве 284,13 тыс. нм/ч имеет состав, %: сн 0,039; СО 0,039; Hg 75,56; . N 24,33. Газ компримируют компрессором до давлени 30,0 МПа и с температурой направл ют в колонну, где на катализаторе осуществл ют синтез аммиака по циклической схеме. Б таблице приведено сравнение показателей предложенного способа с аналогичными данными известного.

Claims

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗА ДЛЯ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА И АММИАКА, включающий паровую конверсию углеводородов на никелевом катализаторе под давлением 4-7 МПа при 500-1050^вС, последующую паровоздушную каталитическую конверсию остаточных углеводородов при 700-950°С, конверсию окиси углерода при 400-550^бС, выделение водорода из конвертированного газа диффузией и очистку газа от двуокиси углерода, отличающий с я тем, что, с целью снижения расхода углеводородного газа, после паровой конверсии из газовой смеси выделяют окись углерода и водород на селективной полупроницаемой полимерной мембране и подают их на синтез метанола, а оставшийся газ направляют на паровоздушную конверсию.

„.SU 1197997

1197997 2