SU1754644A1 - Способ получени синтез-газа дл производства аммиака и шахтный реактор дл его осуществлени - Google Patents
Способ получени синтез-газа дл производства аммиака и шахтный реактор дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1754644A1 SU1754644A1 SU904832415A SU4832415A SU1754644A1 SU 1754644 A1 SU1754644 A1 SU 1754644A1 SU 904832415 A SU904832415 A SU 904832415A SU 4832415 A SU4832415 A SU 4832415A SU 1754644 A1 SU1754644 A1 SU 1754644A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- natural gas
- steam
- production
- reactor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0242—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical
- B01J8/025—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0278—Feeding reactive fluids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
- B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к получению синтез-газа дл производства аммиака и устройствам , осуществл ющим эти процессы, С целью экономии энергосырьевых ресурсов и снижени энергозатрат в способе получени синтез газа дл производства аммиака, включающем паровую конверсию природного газа в трубчатой печи и паровоздушную доконверсию метана в шахтном реакторе с байпасной подачей природного газа, природный газ, подаваемый по бай- пэсной линии в шахтный реактор, дел т на два потока, один из которых в соотношении 1:7 с исходным количеством газа, прошедшего сероочистку, подают в гомогенную зону реактора на сжигание, а другой в соотношении 1:2 с количеством сжигаемого газа направл ют на конверсию. Шахтный реактор дл получени синтез-газа, содержащий металлический корпус, изнутри футерованный жаропрочным бетоном, снабженный вод ной рубашкой, смесителем воздуха с топливным газом, радиальным вводом парогазовой смеси и осевым вводом воздуха, он снабжен каналами дл ввода природного газа и пара, расположенными коаксмально осевому вводу воздуха, а патрубки дл истечени природного гаээ и пара выполнены конусообразными. По сравнению со способом прототипом в изобретении 1000 мЗ/ч природного газа образуетс больше водорода наА 5% больше оксида углерода, а использование устройства дл осуществлени способа позвол ет на 15% обеспечить экономию пара. 2 с п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. сл С X СЯ Ј е
Description
Изобретение относитс к химии, в частности к получению синтез-газов дл производства аммиака и устройствам, осуществл ющим эти процессы.
Широко известны устройства и способы получени исходного газа дл синтеза аммиака двухступенчатой конверсией природного газа в трубчатой печи и доконверсией метана в шахтном реактореЈ15.
Наиболее близким техническим решением вл етс способ получени синтез-газа дл производства аммиака
двухступенчатой паровоздушной конверсией метана с байпасной линией подачи природного газа на вторичный риформинг 2. Углеводородное сырье после сероочистки делитс на два потока. Первый смешиваетс с вод ным паром и направл етс в трубчатую печь первичного риформинга, на выходе из которого конвертированный газ (КГ) содержит 9-11% остаточного метана. Далее КГ поступает в шахтный реактор вторичного риформинга. Второй поток направл етс по байпасной линии в шахтный
реактор на конверсию, при этом природный газ смешиваетс с паром в пропорци х, значительно меньших, по сравнению с первым потоком. В результате чего достигаетс экономи пара, подаваемого на технологию, В процессах получени синтез-газа двухступенчатой паровоздушной конверсией метана на стадии il-го риформинга примен етс шахтный реактор, содержащий смеситель КГ с воздухом 3, в котором парогазова смесь вводитс радиально, а ввод воздуха и дробление производитс с.помощыо специальных распределителей.
Однако известный способ и описанный шахтный реактор имеют следующие недо- статки. Теплова энерги , необходима дл проведени эндотермической реакции до- конверсии остаточного метана,
СН4 + НаО - ЗН2 + СО - 206 КДЖ/моль (1) образуетс в основном за счет сгорани части водорода, обоазовавшегос в трубчатой печи, уменьша степень использовани углеводородного сырь . На выходе из шахтного еактора остаточное содержание метана и отношени (СО + Н2) № значительно отклонены от норм технологического регламента , что в свою очередь св зано с затратами на вывод из КГ избыточного азота и метана.
Целью изобретени вл етс экономил энергосырьевых ресурсов,
Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе получени синтвз-г за дл производства аммиака, включающем паровую конверсию природного газа в трубчатой печи и паровоздушную доконверсию метана в шахтном реакторе с байпасноч подачей природного газа, природный газ, подаваемый по байпасной линии, дел т на два потока, один из которых подают в гомогенную зону реактора на конверсию, а другой - в смеситель на сгорание, причем шахтный реактор содержащий металлический корпус, изнутри футерованный жарип- рочным бетоном, вод ную рубашку, смеситель воздуха с топливным газом, радиальным вводом парогазовой смеси и осе вым вводом воздуха снабжен кчналзми дл ввода природного газа и пара, расположен- ными коаксиально осевому вводу воздуха а патрубки дл истечени природного газа и пара выполнены конусообразными,
На чертеже изображен шахтный реактор с коаксиальным вводом воздуУа, метз- на, пара и радиальным вводом КГ.
Реактор представл ет собой металлический корпус 1, снабженный вод ной рубашкой 2, изнутри футерованный жаропрочным бетоном 3. В верхней части реактора распэложен специальный смеситель 4 природного газа с воздухом, Воздух вводитс по центральному каналу, на конце которого находитс завихритель потока. Метан дл смешени с воздухом подаетс через конусообразный канал. Дл предотвращени проникновени водорода к воздушному потоку в избежании его реагировани с кислородом воздуха на периферии смесител предусмотрен конусообразный канал дл выхода пара Скорость движени газа в кольцевом зазоре между стенкой реактора и корпусом смесител 10-20 м/с.
Предлагаемое техническое решение реализуетс следующим образом.
Природный газ нагретый до 530°С в количестве 36000 нм3/ч, прошедший сероочистку , дел т на два потока Первый поток с расходом 28000 нм /ч смешивают с паром в пропорци х 1:3,6 и направл ют в трубчатую печь первичного риформинга. Второй поток тоже дел т на два потока. Один из них в количестве 5200 нм /ч направл ют в смеситель шахтного реактора дл сжигани в гомогенной зоне. Другой с расходом 2800 нм /ч смешивают с КГ идущим из печи пер- аичного риформинга. Кроме этого, в смеситель шахтного реактора подают 4000 мм3/ч пара и 52250 нм3/ч технологического воздуха нагретого до 530°С, Давление в шахтном реактора 3 МПа, температура КГ перед кага- лизатопом 1250°С, а на выходе из реактора 980-1000°С.
В таблице приведен материальный баланс предлагаемой двухступенчатой паровоздушной конверсии метана.
Как видно из таблицы на 1000 нмэ/ч расходуемого природного газа подаетс 2911 нм3/ч пара, при этом в результате двухступенчатой конверсии образуетс 2740 нм3/ч водорода и 692 нм3/ч СО,
В способе-прототипе 2 на 1000 нм3/ч расходуетс 2125 нм /ч пара с образованием 2371 нм3/ч Н2 и 648 им5/ч СО.
В способе-прототипе 3 на 1000 нм3/ч подаетс 3600 нм /ч пэра с образованием 2783 нм3/ч Н2 и 656 нм3/ч СО,
По сравнению со способом 3 использование предлагаемого технического решени обеспечит экономию пара пор дка 15%, а по сравнению с 2 увеличиваетс степень использовани углеводородного сырь , т.е. увеличиваетс количество получаемого водорода примерно на 20% и оксида углерода на 5%.
Claims (2)
1. Способ получени синтез-газа дл производства аммиака, включающий конверсию природного газа в трубчатой печи и паровоздушную долонверсию метана в шахтном каталитическом реакторе с байпасной подачей природного газа, отличающийс тем, что, с целью снижени расхода энергосырьевых ресурсов, природный газ, подаваемый по байпасной линии в шахтный реактор, дел т на два потока, один из которых в объемном соотношении 1:6,9 к исходному газу подают в гомогенную зону реактора на сжигание, а другой в объемном соотношении 1:1,9 к сжигаемому газу направл ют в каталитическую зону на конверсию.
2. Шахтный реактор дл получени синтез-газа дл производства аммиака, содер
жащий металлический корпус, футерованный изнутри жароНрочным бетоном, снабженный вод ной рубашкой, смесителем воздуха с топливным газом, радиальным вводом парогазовой смеси и осевым вводом воздуха, отличающийс тем, что, с целью снижени энергозатрат, он дополнительно снабжен каналом дл ввода природного газа и пара, расположенными коаксиально осевому вводу воздуха, а патрубки дл отвода природного газа и пара выполнены конусообразными .
/аз
mpt/Svftfrrffv
Ъ,г
Ucxofftfi « / Sffj
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904832415A SU1754644A1 (ru) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Способ получени синтез-газа дл производства аммиака и шахтный реактор дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904832415A SU1754644A1 (ru) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Способ получени синтез-газа дл производства аммиака и шахтный реактор дл его осуществлени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1754644A1 true SU1754644A1 (ru) | 1992-08-15 |
Family
ID=21517120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904832415A SU1754644A1 (ru) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Способ получени синтез-газа дл производства аммиака и шахтный реактор дл его осуществлени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1754644A1 (ru) |
-
1990
- 1990-06-01 SU SU904832415A patent/SU1754644A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент GB № 2126208, кл, С 01 В 3/16, 1984 Производство аммиака /Под ред, В.П.Семенова - М : Хими , 1985. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1766282A3 (ru) | Способ неполного окислени углеводородного топлива | |
| US6506359B1 (en) | Auto-oxidation and internal heating type reforming method and apparatus for hydrogen production | |
| JP3830854B2 (ja) | コンパクト型水蒸気改質装置 | |
| RU2000108486A (ru) | Способ и устройство для ускоренного реформинга топлива с кислородом | |
| DK171528B1 (da) | Fremgangsmåde til sodfri fremstilling af hydrogen- og carbonmonoxideholdig syntesegas | |
| US20230294985A1 (en) | Low carbon hydrogen fuel | |
| RU2011101927A (ru) | Устройство и способы обработки водорода и моноксида углерода | |
| JPH10231102A (ja) | 水蒸気改質方法 | |
| US5549877A (en) | Device and process for manufacturing synthesis gases through combustion and its application | |
| KR930013073A (ko) | 합성가스를 제조하기 위한 방법 및 장치와 그 적용방법 | |
| GB2172011A (en) | Thermal reforming of gaseous hydrocarbon | |
| RU2006114573A (ru) | Высокотемпературный реформинг | |
| CN101618303A (zh) | 用于碳氢化合物氧化的方法和反应器 | |
| CN100361890C (zh) | 一种烃类转化生产合成气的装置和方法 | |
| KR102650849B1 (ko) | 고온 산소 버너와 자열 개질기의 통합 | |
| SU1754644A1 (ru) | Способ получени синтез-газа дл производства аммиака и шахтный реактор дл его осуществлени | |
| JP2003113383A (ja) | 気流層ガス化炉、ガス化方法、これらに用いるメタン改質バーナおよび改質方法 | |
| JPH10259384A (ja) | 水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法および製造装置 | |
| KR100834173B1 (ko) | 천연가스의 청정에너지 변환 장치의 버너 | |
| EP2707325B1 (en) | Process for producing synthesis gas | |
| BG112796A (bg) | Получаване на сингаз за производство на водород, чрез паров реформинг на въглеводороди с прилагане на процес на пълно горене на поток горивни газове в автотермичен реформинг | |
| RU196737U1 (ru) | Устройство для получения водорода, монооксида углерода и этилена | |
| CN116621118B (zh) | 一种天然气耦合粉煤非催化部分氧化制备合成气的方法 | |
| RU2808874C1 (ru) | Способ получения низкоуглеродного аммиака из природного газа "Аммиак декарбонизированный-3000" | |
| US20240286896A1 (en) | Reactor for partial oxidation of hydrocarbons |