SU367049A1 - - Google Patents

Info

Publication number
SU367049A1
SU367049A1 SU1461150A SU1461150A SU367049A1 SU 367049 A1 SU367049 A1 SU 367049A1 SU 1461150 A SU1461150 A SU 1461150A SU 1461150 A SU1461150 A SU 1461150A SU 367049 A1 SU367049 A1 SU 367049A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
methane
temperature
hydrogen
natural gas
Prior art date
Application number
SU1461150A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ф. Шумилина И. Ф. Балицкий Н. А. Полюшкова И. И. Федюкина Н. А. Кругликова М. А. Шпол нский изобретени В. И. Ягодкин
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 filed Critical
Priority to SU1461150A priority Critical patent/SU367049A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU367049A1 publication Critical patent/SU367049A1/ru

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗА ДЛЯ СИНТЕЗА АММИАКАMETHOD OF GAS PRODUCTION FOR AMMIAK SYNTHESIS

II

Изобретение относитс  к получению газа дл  синтеза аммиака и метанола.This invention relates to the production of a gas for the synthesis of ammonia and methanol.

Известен способ получени  газа дл  синтеза аммиака и метанола, заключающийс  в то,м, что исходный нриродный газ очищают от серы, смещивают с окислител ми (вод ным парОМ, углекислотой, воздухом, кисло родом ), полученную смесь нагревают до и направл ют на конверсию в присутствии никелевого катализатора.A method of producing gas for the synthesis of ammonia and methanol is known, which means that the original natural gas is purified from sulfur, shifted with oxidizers (water vapor, carbon dioxide, air, oxygen), the mixture is heated to and sent for conversion. in the presence of a nickel catalyst.

Однако ири подогреве до 290°С в трубчатых реакторах верхн   часть трубы используетс  непроизводительно: сравнительно низка  температура и высокие объем1 ые скорости в этой части реактора  вл ютс  причиной низкой степени срабатывани  углеводородов. Верхний участок трубчатого реактора, по существу , используетс  как несовершенный теплооб .менник. В этих услови х неустойчиво также работают никелевые катализаторы - имеет место дезактиваци  их вод ным наром и сернистыми соединени ми. Все это снижает интенеивность процесса.However, heating up to 290 ° C in tubular reactors, the upper part of the pipe is used unproductively: the relatively low temperature and high volume rates in this part of the reactor cause a low degree of hydrocarbon response. The upper portion of the tubular reactor is essentially used as an imperfect heat exchanger. Under these conditions, nickel catalysts also work unstablely — deactivation with water nars and sulfur compounds takes place. All this reduces the intensity of the process.

Кроме того, при осуществлении ларо-кислородной или паро-кислородно-воздушной конверсии в шахтных реакторах низкие темнературы нагрева исходных компонентов, в первую очередь смеси нриродного газа и ВОД ного пара, нривод т к увеличенному расходу кислорода , к СИЛЬНОМ} раст тиванию зоны экзоИ МЕТАНОЛАIn addition, in the case of lary-oxygen or vapor-oxygen-air reforming in shaft reactors, low heating temperatures of the initial components, primarily a mixture of natural gas and VOD, are increased by increasing oxygen consumption, to STRONG} spreading the METANOL exo-zone

термических реакций и дезактивации верхних слоев катализатора вод ны.м паром, сернисты .ми соединени ми, кислородом. Б результате зона экзотермических реакций, называема  «гор ча  зона, начинавт заглубл тьс  в слой катализатора, а это сопровождаетс  увеличением содержани  остаточного метана в выход щем конвертированном газе. С увеличение .м те.мнературы нагрева смеси вод ного лараthermal reactions and deactivation of the upper catalyst layers of water by the current of steam, sulfur compounds, oxygen. As a result, an exothermic reaction zone, called the hot zone, starts to be buried in the catalyst bed, and this is accompanied by an increase in the residual methane content in the converted gas. With an increase in .m tem.nerury heating a mixture of water lars

и прнродного газа нроисходит пиролиз гомологов метана, содержащихс  в природно.м газе. Так, прн нагревании под давлением 20- 30 атм природного газа состава 92-94 об% СН, 3-4 об% СоНб, 1 об% СзНз, 0,6 об%and natural gas, pyrolysis of methane homologs contained in natural gas occurs. So, prn heated under pressure of 20-30 atm of natural gas of composition 92-94% СН, 3-4%% СНБ, 1% ССНз, 0.6%

C.iHio, 0,9-1,2 об% СО-2, 1 - 1,5 об% NaB смеси с 3-4 объе.мами вод ного пара Ири те.мпературе 580-620 С и 680-720С образуетс  соответственно 0,5-0,6 н 1,9-2,1 об% олефинов . Это затрудн ет последующее осуществлеиис процессов .паровой и паро-кислородной конверсии из-за образовани  н отложени  на каталнзаторах, а также в теплообменных аппаратах большого количества карбоидов (сажи , кокса).C.iHio, 0.9-1.2 vol% CO-2, 1-1.5 vol% NaB mixture with 3-4 volumes of water vapor Iri tem. Temperature 580-620 C and 680-720 ° C are formed respectively 0.5-0.6 n 1.9-2.1 vol% olefins. This complicates the subsequent implementation of the processes of steam and vapor-oxygen conversion due to the formation and deposition on catalysts, as well as in heat exchangers of a large number of carboids (soot, coke).

Предлагают природный газ предварительно нодвергать очистке от го.мологов метана и нагрев с.меси ир фодного газа н окислител  проводить до те.мпературы 650-750 С.They propose to predispose natural gas to purification of methane from the homologues and to heat the gas from the natural gas and oxidizer until 650-750 ° C.

Пиже показан состав таза после его очисгKii от гомологов метана.Pizhe shows the composition of the pelvis after it is cleared by homologues of methane.

СЫ., SY.,

I-b 3,6 Ib 3.6

омер опыта 1-2 96,4 99,7 0,3 3-4 99,8 0,2 5Omer experience 1-2 96.4 99.7 0.3 3-4 99.8 0.2 5

В опытах 1 и 2 очи-стку провод т с небольшим избытком водорода по сравнению со стехиометричсскилк Это обусловило наличие некоторого количества водорода в очищеппом газе. В опытах 3, 4, о очищенный от гомологов метана природный газ подвергают дополи тельной очистке от водорода окисью меди. В результате очистки получают технически чистый метай. Последний смешивают с вод ным паром в отпошеиии НзО/газ равпом 4/1 и направл ют на подогрев до температуры 680--720°С.In experiments 1 and 2, purification was carried out with a small excess of hydrogen compared to stoichiometry. This determined the presence of a certain amount of hydrogen in the purge gas. In experiments 3, 4, o purified natural gas from homologs of methane is subjected to an additional purification from hydrogen with copper oxide. As a result of purification, technically pure methane is obtained. The latter is mixed with water vapor in a gasket NZO / gas with a rape of 4/1 and sent to be heated to a temperature of 680-720 ° C.

Результаты опытов по подогреву парогазовых смесей при 680-720С и давлении 20 аги приведепы в таблице.The results of experiments on the heating of gas-vapor mixtures at 680-720C and a pressure of 20 aga are given in the table.

Как видно из таблицы при нагревании парогазовой смеси в указанных выше услови х не происходит образовани  олефинов. Отложений сажи в нагревательных анпаратах также не обнаружено. В результате очистки от гомологов метана расходуетс  основна  часть водорода , оставшегос  после стадии сероочистки , а очиш,енный газ представл ет собой технически чистый .метан с небольшой (2- 3 об.%) примесью водорода. Полученный газ смешивают с вод ным паром, нагревают до 650-750 С и направл ют на конверсию известными способами. Присутствие в исходной иарогазовой смеси небольшого количества водорода способствует подавлению термического расш,енлени  метана по реакции Crl4 C+ -|-2Н2 при наличии локальных перегревов теплообменных поверхностей. Водород позвол ет поддерживать верхние слои никелевых катализаторов в активном (восетановленпом; состо нии.As can be seen from the table, when the vapor-gas mixture is heated under the above conditions, olefins are not formed. No soot deposits were found in the heating apparatus either. As a result of purification of methane homologs, most of the hydrogen remaining after the desulfurization stage is consumed, and the purified gas is a technically pure methane with a small (2–3 vol.%) Impurity of hydrogen. The resulting gas is mixed with steam, heated to 650-750 ° C and sent for conversion by known methods. The presence of a small amount of hydrogen in the initial gas-gas mixture contributes to the suppression of thermal expansion of methane by the reaction of Crl4 C + - | -2H2 in the presence of local overheating of the heat-exchange surfaces. Hydrogen allows the upper layers of nickel catalysts to be maintained in the active (re-entrained; state) state.

.Пример 1. К природному газу, содержащему 95 об% СН4; 3-4 06% С2Нб; 0,8-1,0 аб% СзНв; 0,2-0,3 об% C4Hio; 0,8-1,0 об% N2. и 0,05-0,1 об% СОз добавл ют водород (из расчета 0,057 М водорода на 1 м природного таза). Полученную смесь сжимают до давлени  30 ага и направл ют на очистку от серы.Example 1. For natural gas containing 95% CH4; 3-4 06% C2Hb; 0.8-1.0 ab% SzNv; 0.2-0.3% by volume C4Hio; 0.8-1.0% by volume N2. and 0.05-0.1% by volume of CO2, hydrogen is added (at the rate of 0.057 M of hydrogen per 1 m of the natural pelvis). The resulting mixture is compressed to a pressure of 30 aha and sent to sulfur removal.

Сероочистку осуществл ют в две ступени. На первой, ступени при температуре 350° С п объемной скорости 2000 час на кобальтмолибденовом катализаторе производ т гидри-ровапие органических соединений (серпистых ). до HoS, который затем поглощаетс  хемосорбентом на основе окислов цинка п меди во второй ступени сероочистки. Вторую ступень сероочистки ведут при температуре С и объемной скорости 1000 . Очищенный от серы газ, содержащий не более 0,,3 мг серы в 1 нм направл ют затемThe desulfurization is carried out in two stages. At the first stage, at a temperature of 350 ° C and a space velocity of 2000 hours, organic matter (sickle) is hydrated by a cobalt-molybdenum catalyst. to HoS, which is then absorbed by a chemisorbent based on zinc oxides of copper in the second stage of desulfurization. The second stage of desulfurization is carried out at a temperature C and a space velocity of 1000. Sulfur-free gas containing not more than 0, 3 mg of sulfur in 1 nm is then directed

на очистку от гомологов метана методом каталитического деструктивного гидрировани  иа специальном никелевом катализаторе, при температуре 300-350 С и объемной скорости 1000 час-.for the purification of methane homologs by the method of catalytic destructive hydrogenation with a special nickel catalyst, at a temperature of 300-350 ° C and a space velocity of 1000 hours.

Носле этой стадии газ, содержащий практически чистый метан с добавкой 2-3% водорода , смешивают с нагретым до 400° С вод нымAt this stage, gas containing practically pure methane with the addition of 2-3% hydrogen is mixed with water heated to 400 ° C.

паром до соотношени  пар/газ равном 3,9/4,0. Полученную парогазовую смесь нагревают до температуры 700° С за счет утилизации тепла дымовых газов, образующихс  в топочной камере трубчатой печи и направл ют в трубчатый реактор дл  осуществлени  неполной паровой конверсии. При температуре на выхо.де из трубчатого реактора 800 С, максимальной температуре стенки 900-910° С, объемной скорости 1000-1100 час-. Получают конвертированный газ, содержащий (в нересчете па сухой), об. %:steam to a steam / gas ratio of 3.9 / 4.0. The resulting gas-vapor mixture is heated to a temperature of 700 ° C by utilizing the heat of flue gases generated in the furnace chamber of the tube furnace and sent to the tube reactor to perform an incomplete steam reforming. At a temperature at the outlet of the tubular reactor 800 C, the maximum wall temperature is 900-910 ° C, the space velocity is 1000-1100 hours. Get converted gas containing (in terms of dry steam), about. %:

10-10,5 9-9,5 70-70,5 8,5-9,510-10.5 9-9.5 70-70.5 8.5-9.5

Пример 2. Природный газ того же состава , очищенный от серы и от гомологов метана по примеру 1, после снижени  давлени  до 1,5-2,0 ати смешивают с вод ным паром до соотношени  пар/газ, равного единице, подогревают до температуры 670° С за счет утилизации тепла конвертированного газа и направл ют в шахтпый конвертер, куда подают также кислородно-воздушную смесь (из расчета 1,10-1,15 м воздуха и 0,32-0,33 нм кислорода на 1 нм природного газа). В шахтном Конверторе на никелевом катализаторе происходит паро-кислородно-1воздушпа  конверси  Л1стана.Example 2. Natural gas of the same composition, purified from sulfur and from methane homologues of Example 1, after reducing the pressure to 1.5-2.0 MPa, is mixed with water vapor to a vapor / gas ratio of one, heated to a temperature of 670 ° C due to the utilization of heat from the converted gas and sent to a shaft converter, where oxygen-air mixture is also supplied (at the rate of 1.10-1.15 m of air and 0.32-0.33 nm of oxygen per 1 nm of natural gas) . In the shaft Converter on the nickel catalyst is a vapor-oxygen-1 air conversion L1stan.

При этом температура под катализаторной решеткой устанавливаетс  на уровне 850- 870° С. Выход щий из конвертора газ имеет следующий состав (в пересчете на сухой), об. %:At the same time, the temperature under the catalyst lattice is set at 850-870 ° C. The gas leaving the converter has the following composition (in terms of dry), about. %:

5-65-6

14-1514-15

42-4342-43

18-1918-19

0,3-0,50.3-0.5

Предмет изобретени Subject invention

Способ получени  газа дл  синтеза ам.миака и метанола путем обессеривани  природного газа с иоследующим смеп1ением с окислителем , нагревом полученной смеси и каталитической конверсией, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  активности катализатора и увеличени  интенсивности процесса, обессеренный газ подвергают предварительной очистке от гомологов метана и нагрев ведут до температуры 650-750° С.A method of producing gas for the synthesis of ammonia and methanol by desulfurizing natural gas with subsequent mixing with an oxidizing agent, heating the resulting mixture and catalytic conversion, characterized in that, in order to increase the catalyst activity and increase the process intensity, the sulfur-free gas is subjected to preliminary purification of methane homologues and heat lead to a temperature of 650-750 ° C.

SU1461150A 1970-07-12 1970-07-12 SU367049A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1461150A SU367049A1 (en) 1970-07-12 1970-07-12

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1461150A SU367049A1 (en) 1970-07-12 1970-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU367049A1 true SU367049A1 (en) 1973-01-23

Family

ID=20455436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1461150A SU367049A1 (en) 1970-07-12 1970-07-12

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU367049A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1286354C (en) Integrated fuel cell and fuel conversion apparatus
KR100201886B1 (en) Autothermal steam reforming process
JP2024521560A (en) Ammonia decomposition for hydrogen production
JP4059546B2 (en) Method for producing a combination of synthesis gas and electrical energy
CN107021454B (en) Methods for Hydrogen Production
GB2027737A (en) Producing hydrogen
JP2004079495A (en) Fuel cell power generation system using waste gasification gas
NO163732B (en) DEVICE FOR PRODUCING GAS WITH HYDROGEN AND CARBONOX ACID CONTENT.
GB975775A (en) Ammonia synthesis gas process
US3810975A (en) Start-up procedure for catalytic steam reforming of hydrocarbons
EP0207620B1 (en) Energy recovery
KR20240125929A (en) Methanol production from biomass gasifier
JPH06256239A (en) Production of methanol
RU2664526C2 (en) Energy-saving unified method for generating synthesis gas from hydrocarbons
SU367049A1 (en)
WO2025118703A1 (en) Resource utilization system for desorbed gas byproduct of methanol hydrogen production
RU2515477C2 (en) Method of obtaining hydrogen
US3071453A (en) Hydrocarbon reform process
JP4508327B2 (en) Method for producing methanol
RU2643542C1 (en) Method of obtaining hydrogen from hydrocarbon feedstock
FI81072C (en) Process for the production of thermal energy by combustion of synthesis gas
KR100824082B1 (en) Method of obtaining heating fluid as an indirect heat source for carrying out endothermic reactions
RU2117627C1 (en) Method of preparing methanol
JPS6039050B2 (en) Methanol manufacturing method
JP2000272904A (en) Environmentally friendly hydrogen production method