Способ получения водородсодержащего газа

(5)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ иссле зотно аниче ва го И,Пихтов НИЯ ВОДО О(54) СПОСОБ ПОЛУЧ ДЕРЖАЩЕГО ГАЗА (57) Изобретение атно учения водородсодер быть использовано в мической и других от сти. Цель изобре особам за и мо й, нефт мьшле сниже сится к сп жащего га химическо раслях пр тения хи- на,е Ю ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4745475/26г,22) 13.10,89г 46) 23,10.92, Бюл, М 3971) Государственный научнотельский и и роектный институт амышленности и продуктов оргсинтезаг 72) М,Х,Сосна, Л.Н,Никитина иников(56) Патент США гч. 4631182,кл, 423-652, 1986,Предлагаемое изобретение относится к способам получения ьодородсодержащего газа для производства аммиака, метанола, высших спиртов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности,Целью изобретения является снижение расхода сырья.Предлагаемый процесс осуществляется следующим способом: природный газ, сжатый до давления 10-100 бар и с температурой 400 С, смешивается в смесителе с технологическим паром в соотношении 23,5-4. Температура технологического пара 380 С, После смешения этих потоков парогазовая смесь с температурой 390 С поступает в теплообменник, где нагревается до температуры 540-570 С, С этой температурой нагретая парогазовая смесь поступает металлоемкости процесса. Для достижения указанной цели в способе получения водородсодержащего газа путем двухступенчатой катал итической конверсии углеводородного сырья, включающем предварительную паровую каталитическую конверсию сырья в адиабатическом реакторе за счет физического тепла паросырьевой смеси, разложение полу инной смеси на первой ступени конверсии за счет косвенного теплообмена в присутствии водяного пара и последующее разложение полученных продуктов на второй ступени в присутствии кисл ородсодержащего газа, согласно изобретению предварительную паровую каталитическую конверсию углеводооодного сырья осуществляют при температуре на входе в адиабатический реактор 540-570 С с обьемной скоростью 1000-2000 ч в адиабатический конвертор, загруженный катализатором предварительной конверсии ГИАП. В адиабатическом конверторе происходит процесс конверсии углеводородов с паром за счет физического тепла парогазоной смеси с получением водорода и одновременном охлаждении парогазовой смеси до температуры 485-500 С. После адиабатического конвертора частично проконвертированный газ поступает в трубчатый конвертор, где за счеттепла конвертированного газа после шахтного доконвертора происходит процесс паровой конверсии углеводородов. Конвертированный газ после конвертора трубчатого подается в шахтный доконвертор. Сюда же подается и кислород- содержащий газ в количестве, обеспечивающем соотношение 02/СН=0,40-0,45. С температурой 1000-1200 С конвентирован1770266 3 в случае технологических условий, приведенных выше длина составляет 13 м).Это обеспечивает экономию конструкционной стали на 7%, зкономию жаропроч 5 ной стали на 15% по сравнению спрототипом. Расход сырья на получение1000 нм Н 2 равен 456 нм СНаи 173 нм 02.Пример 2.То же, что и в примере 1, но при темпе 10 ратуре подогрева в теплообменнике до570 С состав конвертированного газа на выходе из адиабатического реактора:С 02 - 2,37%, СО - 0,08%, Н 2 - 9,98%,й 2 Аг - 2,83%, Н 20 - 59,10%, СНа - 25,64%,15 Температура частично конвентированного газа после адиабатического конвертора - 3-500 С. Объемная скорость - 2000час Длина реакционной трубы трубчатогореактора при этом составляет 9,5 м, что20 обеспечивает экономию конструкционнойстали на 10%, экономию жаропрочной сталина 20% по сравнению с прототипом, Расходсырья на 1000 нм Н 2 снижается по сравнению с прототипом с 462 нм СНа и 18225 нм /02 до 456 нм СНа и 173 нм /02.Формула изобретенияСпособ получения водородсодержащего газа, включающий предварительную паровую каталитическую конверсию30 природного газа в адиабатическом реакторе, разложение полученной газовой смесина стадии паровой конверсии в трубчатомконвертере и последующее доразложениена стадии кислородной конверсии в шахт 35 ном реакторе, причем газовую смесь, получаемую после кислородной конверсии,предварительно подают в межтрубное пространство трубчатого конвертера, а затемотводятиз процесса,о тл и ч а ю щи йс я40 тем, что, с целью снижения расхода сырья,стадию предварительной конверсии проводят при 540-570 С и объемной скорости подачи природного газа в адиабатическийреактор равно 1000-2000 ч ,ный газ выходит из шахтного доконвертора и поступает в конвертор трубчатый, где за счет косвенного теплообмена с парогазовой смесью охлаждается до температуры 500- 600 С,Пример 1.Смесь технологического газа с водородом и с водяным паром (СО - 0,01%, Нг - 3,19%, й 2 Аг - 3,09%Н 20 - 67,12%, СНа - 24,63%, С 2 Нб - 1,34, СзНв - 0,41%, СаНю - 0,14%, СБИ 12-,0;07%) подогревают в теплообменнике:до температуры 540 С и подают в адиабатический реактор, где на никелевом катализаторе ГИАПс объемной скоростью 1000 час происходит процесс конверсии с понижением температуры до 485 С. При этом частично конвентированный гаэ имеет следующий состав:С 02 - 2,14%, СО - 0,06%, Н 2 - 8,98%, И 2+Аг,84%, Н 20 - 59,94%, СНа - 26,04% С указанной температурой и составом конвертированный газ проходит конвертор трубчатый, после которого имеет состав;С 02 - 5,54%. СО - 3,95%, Н 2 - 34,21%, К 2+Аг,41%, Н 20 - 39,45%, СНа - 14,44%,Далее с температурой 755 С газ поступает в шахтный конвертор, куда подается и кислородсодержащий гаэ в количестве, обеспечивающем соотношение 02/СНа=0,4. Конвертированный гаэ после шахтного конвертора имеет состав, % об: СНа - 0,24, С 02-4.42, СО - 9.30, Н 2 - 33.80, Й 2 Аг -23,86, Н 20 -28,38 и при температуре 1010 С подается в межтрубное пространство конвертора трубчатого, где охлаждается до температуры 580 С.При этом длина реакционных труб трубчатого реактора при нагрузке по природному газу 53000 нм/час составляет 10,5 м. (при верхнем температурном пределе парогазовой смеси на входе в адиабатический реактор, приведенном в прототипе, 510 С -Составитель Е.Корниенко.Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий Редактор Т.Куркова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 3708 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5