Здавалка
Главная | Обратная связь

оксидов углерода ( метанирование ).



Дальнейшее освобождение газа от кислородсодержащих соединений ( СО и СО2 ) производится путём их восстановления на никелевом катализаторе в метанаторе 106-D.

Реакция метанирования представляет собой гидрирование оксидов углерода с образованием метана и воды:

 

СО + 3Н2 « СН4 + Н2О DН = - 181, 26 кдж/моль

СО2 + 4Н2 « СН4 + Н2О DН = - 165,21 кдж/моль

 

Обе реакции являются экзотермическими, и теоретическое повышение температуры составляет 73 оС на мольный процент оксида углерода и 54,9 оС на мольный процент диоксида углерода. Диоксид углерода является более вредным компонентом для синтеза аммиака, чем СО, так как может образовывать карбамат аммония, который, попадая на рабочие колёса компрессора синтез-газа, отлагается на лопатках и выводит их из строя. При содержании 0,6 % СО и 0,1 % СО2 в поступающем газе, повышение температуры газа составляет около 49 оС ( с учетом тепловых потерь). Эти реакции, протекающие при большом избытке водорода, можно рассматривать как практически необратимые при температурах 300 - 400оС. Таким образом, методом каталитического гидрирования можно достичь весьма высоких степеней очистки газа. Метанирование осуществляется в адиабатическом режиме, так как тепловые потери из реактора с хорошей теплоизоляцией ничтожно малы по сравнению с количеством выделяющегося тепла.

При содержании СО более 2% и высоких температурах возможно протекание реакции с образованием элементарного углерода (сажи):

2СО « С + СО2

 

Процессы гидрирования СО и СО2 протекают в присутствии одинаковых или сходных катализаторов, поэтому очистку от указанных компонентов совмещают в одном аппарате. Большинство промышленных катализаторов метанирования содержит в качестве активной формы никель, нанесённый на инертные носители (оксиды алюминия и кремния, каолин и кальций-алюминатный цемент). В качестве промоторов или структурных стабилизаторов используют также оксиды хрома и магния. Активность катализатора определяется содержанием в них оксида никеля.

Промышленные никельалюминиевые катализаторы активны в процессе очистки АВС от СО и СО2 при температуре 300 - 400оС. Перед эксплуатацией катализаторы восстанавливают технологическим газом, при этом оксид никеля превращается в металлический никель. Никельалюминиевые катализаторы восстанавливаются при 380 - 400оС. В восстановленном состоянии катализаторы метанирования пирофорны, поэтому перед выгрузкой должны быть запассивированы.

Активность катализаторов метанирования снижается из-за спекания и отравления контактными ядами. К числу ядов для никелевых катализаторов метанирования относятся соединения серы, мышьяка, хлора. Источником катализаторных ядов служат компоненты раствора “Бенфилд”, применяемого для удаления СО2 или продукты их разложения. Они могут попадать на катализатор при плохом выделении их паров и брызг из газа после абсорбера или в аварийных ситуациях. Щелочные растворы оказывают на катализатор неблагоприятное действие, так как после испарения щёлочь оседает на его поверхности. Отравленные катализаторы не регенерируются при повторном восстановлении.

Катализаторы метанирования разрушаются также при увеличении влажности. Дезактивация катализатора вызывается также отложением углерода (сажи) на его поверхности.

В результате воздействия СО на никелевые катализаторы может образовываться высокотоксичный карбонил никеля Ni(CO)4 . Образованию карбонила никеля благоприятствуют низкая температура, высокое давление и высокая концентрация СО. При температурах, превышающих 150оС, карбонил никеля разлагается .

 

 

5. Очистка конвертированного газа от СО2( бедный раствор "Бенфилд" на всасе 106-J/JA ) Трубопровод 14 CAR 32 , всас насосов 106-J/JA ( S-25 ) Массовая доля карбонатов в пересчёте на К2СО3, %   Массовая доля бикарбоната калия КНСО3,%, не более   Массовая доля активатора АСТ-1 , %   Массовая концентрация железа, мг/дм3, не более   Массовая концентрация хлоридов, мг/дм3, не более   Массовая доля окиси ванадия, V2O5 ( Vобщ., V+5, V+4 ), %   рН, не более   Массовая концентрация муравьиной кислоты, мг/дм 3 17¸24     7 - 11     0,6-1,5     75,0   30,0     0,6¸0,8     11,5     не норм. потенциометрический   потенциометрический   фотоколориметрический   фотоколориметрический     фотоколориметрический   фотоколориметрический   потенциометрическ.     фотоколориметрический 1 раз в смену и по требованию   1 раз в смену и по требованию   1 раз в сутки и по требованию   1 раз в смену и по требованию     1 раз в смену и по требованию   1 раз в смену и по требованию   1 раз в смену и по требованию   1 раз в месяц и по требованию лаборант     лаборант     лаборант     лаборант   лаборант     лаборант     лаборант     лаборант  
8.Метанирование (синтез-газ из метанатора 106-D) Выход из сепаратора 104-F ( S - 30 ) Объемная доля водорода Н2, %     Объемная доля азота, N2, %     Объемная доля метана, СН4, %, не более   Массовая концентрация окиси и двуокиси углерода СО+СО2 , ррm, не более 72¸76     22¸26     2,0     10,0 хроматографический     хроматографический     хроматографический     хроматографический 1 раз в смену и по требованию   1 раз в смену и по требованию   1 раз в смену и по требованию   1 раз в смену и по требованию Лаборант     Лаборант     Лаборант     лаборант

 

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.