Краткое описание технологического процесса.
Природный газ на технологию поступает из сети предприятия с давлением 3 бар на всас компрессора природного газа поз. C-101(1,2,3,4), далее в природный газ подмешивается водород в количестве 1% (но не менее 5м3) от. В природный газ перед компрессоромобъёма, (регулировка осуществляется расходомером FAL-202), после чего сырьевой газ (смесь природного газа с водородом) поступает на всас компрессора сырьевого газа поз. C-101(1,2,3,4)подаётся водород в количестве 1% (но не менее 5м3) от объёма, (регулировка осуществляется расходомером FAL-202). После сжатия в компрессоре сжатия до 18,6 бар сырьевой газ (смесь [ПАП1] природного газа с водородом) направляется вчерез подогреватель сырьевого газа поз. HX-101, где смесь нагревается до 260-371°С[ПАП2] 1,, затем подогретый сырьевой газ поступает в в реактор сероочистки поз V-101. В нижней части реактора на алюмокобальтмолибденовом катализаторе осуществляется гидрирование органических соединений серы в сероводород, верхний слой реактора сероочистки заполнен катализатором на основе оксида цинка, который в свою очередь поглощает серу.
Очистка от сернистых соединений предусматривается для исключения «отравления» катализаторов паровой конверсии природного газа и конверсии СО. После реактора сероочистки сырьевой газ смешивается с водяным паром, нагревается в пароперегревателе поз. WH-101 до температуры 510-559 [ПАП3] ºС1 и направляется в реакционные трубы риформингапечи риформинга поз. R-101, заполненные никелевым катализатором, где происходит конверсия природного газаметана и его гомологов с водяным паром.
Процесс конверсии природного газа основан на следующих реакциях окисления метана и его гомологов:
СН4 + Н2О = СО + 3Н2-Q
СО + Н2О = СО2 + Н2+ Q
СН4 + 2Н2О = СО2 + 4Н2- Q
СnНm + nН2O = nСО + (2n+m)/2H2
После печи риформинга поз. R-101 синтез-газ направляется в парогенератор поз.WH-104 для охлаждения газа и получения водяного пара. Синтез-газ охлаждается в парогенераторе до 300-357343ºС1 и подается в аппарат конверсии СО поз. V-102, где на железохромовом катализаторе большая часть окиси углерода в водородсодержащем газе превращается в двуокись углерода и водород по следующей реакции:
СО + Н2О = СО2 + Н2+ Q
Далее синтез-газ направляется в через подогреватель сырьевого газа поз. НХ-101, где синтез-газ охлаждается до 338ºС2, затем вв аппарат воздушного охлаждения поз. НХ-104, где охлаждается до 60ºС2 и теплообменник поз. HХ-110, где синтез-газ дополнительно охлаждается до температуры не более 4338ºС1.
Далее синтез-газ попадает на очистку водорода от примесей (монооксида углерода, метана, диоксида углерода, азота и водяного пара) в адсорберы поз. А-101 А, В, С, D блока очистки методом короткоцикловой адсорбции (КЦА) для селективного поглощения примесей, присутствующих в водородсодержащем газе.
В системе короткоцикловой очистки водорода используют оксид алюминия, активированный уголь и цеолит (молекулярные сита). Система очистки включает 4 адсорбера (А-101 А, В, С, D), каждый из которых содержит по 3 слоя адсорбента. Оксид алюминия служит для удаления основного количества влагиоды, активированный уголь - для удаления СО2 и СН4 и молекулярные сита - для удаления СО, что позволяет получить водород высокой чистоты.
После КЦА водород с чистотой 99.999% поступает на ресиверную площадку после которой на редукционном клапане его давление снижается до 6 бар.
Описание технологического процесса
Установка получения водорода состоит из трёх одинаковых технологических линий производства водорода производительностью 1500 м³/ч. Технологические линии производства водорода включают стадии:
- сероочистка;
- паровая конверсия природного газа;
- конверсия CO;
- короткоцикловая очистка водорода (КЦА);
- производство пара (утилизация тепла дымового и синтез-газа).
Сероочистка (десульфуризация)
После комприимирования сырьевой газ[ПАП4] с давлением 18.6 бар н (смесь природного газа и водорода)[ПАП5] направляется в подогреватель сырьевого газа поз. HX-101, где нагревается до 260-371 ºС1 синтезконвертированным- газом после конвертора CO поз. V-102. Температура сырьевого газа на выходе из подогревателя контролируется.Далее п Подогретый до температуры 260-371ºС сырьевой газ направляется в реактор на сероочисткиу в реактор поз. V-101. В нижней части реактора на алюмокобальтмолебденовом катализаторе сероорганические соединения превращаются в сероводород, происходит гидрирование олефинов, после катализатора гидрирования газ поступает в верхнюю часть реактора на слой оксида цинка, где соединения серы адсорбируются. Послеадсорбируются. После сероочистки сырьевой газ с температурой260-371 0С, которая контролируется, направляется в смеситель[ПАП6] на точку смешения для получения смешивания си сырьевого газа с водяным паром.[ПАП7]