содержание      ..     67      68      69      70     ..

7 Перспективные технологии переработки нефти - часть 8

7.15 Установки производства водорода (перспективные технологии)

7.15.1 Производство водорода из метанола Haldor Topsoe

Широкое развитие гидрогенизационных процессов переработки нефти невозможно без достаточных ресурсов водорода. Основное количество водорода на нефтеперерабатывающих заводах получается в процессе каталитического риформинга. Технический водород каталитического риформинга бензина содержит от 70 до 92 % Н2, а водород специального производства может содержать от 90 до 99,99 % Нг в зависимости от способа его получения. Однако при производстве малосернистых продуктов из сернистых и высокосернистых нефтей, а также при гидрокрекинге в больших объемах потребность в водороде не может быть удовлетворена только за счет риформинга. Дополнительно водород может быть получен специальными методами: каталитической конверсией углеводородных газов с водяным паром, термическим разложением углеводородных газов, газификацией углеводородного сырья, а также разложение метанола.

Химизм процесса

Основные реакции процесса:

СН3ОН ---> СО + 2Н2;

СО+ Н2О —> СО2 + Н2.

Описание технологии:

Технологический процесс состоит из следующих основных стадий:

а) Смешение метанола и деминерализованной воды;

б) Нагрев и испарение водно-метанольной смеси;

в) Разложение метанола и конверсия СО;

г) Охлаждение технологического газа и отделение конденсата;

д) Очистка в установке КЦА;

е) Нагрев масла для стадий 2 и 3.

Метанол и вода автоматически смешиваются в нужном соотношении, и смесь нагревается в приточно-отточных теплообменниках и испаряется в испарителе, представляющем собой трубу, нагреваемую горячим маслом. Пары метанола/воды направляются затем в реактор разложения, в этом реакторе они проходят над катализатором Topsoe MDK 10/MDK20.

Общий процесс - эндотермический, и необходимое тепло сообщается циркулирующим горячим маслом, в которое погружены трубы, заполненные катализатором. Срок службы катализатора разложения метанола определяется содержанием S и CI в метаноле.

На рисунке 7.18 представлена технологическая схема производства водорода.

Рисунок 7.18 - Технологическая схема производства водорода, основанная на разложении метанола

Газ охлаждается в приточно-отточных теплообменниках и водяном холодильнике. Конденсат отделяют от газа и рециркулируют в емкость смешения сырья. Водород затем очищают на установке КЦА, которая обычно эксплуатируется с эффективность приблизительно 80%.

Горячее масло, необходимое для испарения сырья и реакции разложения, нагревается сжиганием природного газа в отдельном нагревателе. Производительность регулируется давлением в линии подачи сырья автоматическим регулятором, установленным на насосе сырья.

Сырье

Сырье, поступающее на переработку (в секцию подготовки сырья), должно соответствовать следующим требованиям:

.Данные, характеризующие требования к сырью, приведены в таблице 7.24.

Таблица 7.24 - Характеристика сырья

Основные преимущества данной технологии:

а) Низкие капитальные затраты благодаря невысокой температуре процесса (250 - 295°С);

б) Низкие эксплуатационные расходы, по сравнению, например, с электролизным методом;

в) Гибкость в эксплуатации: установка быстро выходит из режима ожидания на заданную мощность;

г) Полностью автоматизированный процесс, объем производимого водорода легко регулируется расходом сырья в интервале от 30 до 100% от расчетной производительности.

содержание      ..     67      68      69      70     ..