Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

 

пература повышается до 1230 - 1280 К. Но с воздухом вводится и азот, необходимый для синтеза аммиака, так что шахтный конвертор выполняет еше и функцию выделения азота из возду­ха. Этим разрешен вопрос на рис. 5.39 о подсистеме получения элементного азота. Технологическая схема конверсии метана приведена на рис. 5.42.

Количество подаваемого воздуха должно быть таким, чтобы соотношение водород : азот было стехиометрическим для син­теза аммиака, равным 3:1. Расчет ведем на единицу объема ме­тана:

образуется Нг - 4 объема;

необходимо N2 - 1,33 объема, или воздуха - 1,33/0,79 = 1,69 объема (0,79 - содержание N2 в воздухе);

с воздухом вводится кислорода - 0,21 • 1,69 = 0,354 объема;

для "выжигания" кислорода в соответствии со стехиометри­ческим уравнением 2С>2 + СН4 = СОг + 2НгО расходуется 0,177 объема СН4.

С учетом этого дополнительного количества метана на вход первой ступени конверсии - трубчатого реактора / - подается 1,177 объема СН4 и 4,7 объема НгО (соотношение пар : газ — =4:1), а на вторую ступень - в шахтный конвертор 2 - 1,69 объ­ема воздуха. Температура после шахтного конвертора 1230 -1280 К и давление - 3,3 МПа из-за гидравлического сопротив­ления реакторов. И разбавление реакционной смеси инертным газом - азотом, и уменьшение давления способствуют сдвигу равновесия вправо. Равновесные степени превращения метана


441


для состава такой смеси приведены в последнем столбце табл. 5.4. Состав сухого газа после шахтного реактора:

Н2 - 57-58%;  N2 - 22-23%;  СО - 12-12,5%; С02 - 7,5-8%;

СН4 - 0,3%.

Содержание водяного пара в газе - 35-39%.

Тепло реакционной смеси после реактора утилизируется в котле-утилизаторе 3.

Конечно, процесс можно провести только в шахтном конвер­торе. Аппаратурно это выгодно: теплота сгорания природного газа выделяется внутри реактора, и ее использование для под­держания режима эндотермической реакции будет наиболее полным (в трубчатом реакторе необходимо преодолеть термиче­ское сопротивление стенки и зернистого слоя катализатора). Поскольку количество азота должно быть дозировано, а тепла подвести надо достаточно много, то кислорода воздуха не хвата­ет. В реактор подают воздух, обогащенный кислородом. Одно­ступенчатая парокислородовоздушная конверсия метана была распространена ранее. Но в ней труднее эффективно утилизи­ровать тепло реакционной смеси и отделить продукты горения. Оптимизация схемных решений превалирует над оптимизацией процесса в реакторе. Современные производства аммиака вклю­чают двухступенчатую конверсию метана.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы