Лекция №5. Производство технологических газов. Технология связанного азота. План

Чем больше молекулярная масса сернистого соединения, тем труднее оно удаляется из газа. Так как допустимое содержание серы в природном газе перед трубчатой конверсией – 0,5 мгS/м3, в современных высокопроизводительных агрегатах синтеза аммиака применяют двухстадийную сероочистку.

5.2.1. Очистка природного газа от сернистых соединений.

На первой стадии сераорганические соединения гидрируются с использованием алюмокобальтмолибденового или алюмоникельмолибденового катализатора при температуре 350—400 °С и давлении 2—4 МПа. Для этого к природному газу примешивают синтез-газ (содержание водорода в смеси 10% об.). При гидрировании протекают следующие реакции:

C2H5SH + Н2 = H2S + С2Н6

C4H4S + 4H2 = H2S + C4Hl0

CS2 + 4H2 = 2H2S + CH4

COS + Н2 = H2S + CO

CH3SC2H5 + 2Н2 = H2S + CH4 + С2Н6.

В условиях проведения процесса приведенные выше реакции можно считать необратимыми, т. е. достигается полное гидрирование.

На второй стадии образовавшийся сероводород при температуре 390—410 oС поглощается сорбентом на основе оксида цинка (ГИАП-10):

H2S + ZnO = ZnS + Н2O.

При температуре от 200 до 500 °С реакция необратима и можно обеспечить высокую степень очистки газа. Сорбент регенерируют без выгрузки из аппарата путем окисления сульфида цинка кислородом при 500-550 0С. ГИАП-10 обеспечивает высокую степень сероочистки при содержании сульфидных соединений в очищаемом газе до 40 мгS/м3.

5.2.1. Очистка природного газа от сернистых соединений.

Рис. 5.2. Схема двухступенчатой сероочистки природного газа с использованием полочных адсорберов:
1 — газовый компрессор; 2 — сепаратор; 3 — огневой подогреватель; 4 — аппарат гидрирования; 5 — адсорбер с цинковым поглотителем.

5.2.2. Паровая и паровоздушная конверсия природного газа.

Равновесный состав газовой смеси определяется температурой и давлением в системе, а также соотношением реагирующих компонентов. Паровая конверсия, как указывалось, может быть описана уравнением: