|
Рис. 6.1. Схема установки для очистки газов от оксида углерода реакцией водяного газа
1 - конвертор СО первой ступени; 2, 6 - холодильники; 3 - абсорбер CO2 первой ступени; 4 - нагреватель газа; 5 - конвертор СО второй ступени; 7 - абсорбер CO2 второй ступени
Процесс применим для очистки водорода, получаемого конверсией природного газа, кроме того, метод используют для изменения соотношения H2 : CO в синтез-газе, а также для очистки защитной атмосферы, предназначенной для термообработки металлов.
Промышленный катализатор конверсии имеет форму таблеток размером 6,4x6,4 или 9,6x9,6 мм. Он содержит от 70 до 85% Fe2O3 и 5-15 % промотора Cr2O3. Катализатор относительно устойчив в присутствии сернистых соединений при непродолжительном воздействии капельной влаги; он сохраняет активность вплоть до 600оС. В случае высоких концентраций CO в исходном газе катализатор в контакторе располагают в несколько слоев, причем необходимо предусмотреть меры для отвода тепла между слоями. Схема процесса представлена на рис. 6.1.
Газовую смесь, образованную в результате конверсии природного газа с паром и содержащую водород, оксид и диоксид углерода, после выхода из реактора конверсии охлаждают добавкой водяного пара до 370о и пропускают через конвертор первой ступени 1. Здесь в присутствии катализатора 90-95% CO превращается в CO2 с образованием эквивалентного количества водорода. Газ охлаждают в водяном холодильнике 2 до 35-40оС и извлекают из него диоксид углерода этаноламином. очищенный газ подогревают, добавляют необходимое количество водяного пара, снова подвергают конверсии и очистке от образовавшегося CO2. С целью получения водорода повышенной чистоты иногда процесс проводят в три ступени. После третьей ступени газ имеет состав: 99,7% (об.) H2; 0,02% CO; 0,01% CO2; О,27% CH4.
|
