Производство водорода

Частичная конверсия гомологов метана

Паровая конверсия углеводородов с преимущественным образованием метана, называемая частичной конверсией, в настоящее время применяется, для получения заменителя природного газа, состоящего из углеводородов до С8—С10 . Предлагается использовать такой процесс для избирательной конверсии гомологов метана, содержащихся в природном газе, с целью получения метана для процессов хлорирования, нитрования и др.

Полная конверсия нефтезаводских газов и бензинов в трубчатых реакторах с внешним обогревом фактически протекает в две стадии: первая — частичная конверсия — паровая конверсия гомологов метана преимущественно в метан на начальном участке реакционной зоны и вторая — конверсия метана с получением водорода и окислов углерода. Первую стадию можно осуществить в отдельном реакторе при 350—500 °С в режиме, близком к адиабатическому. Это позволит более эффективно использовать дорогие печи конверсии с трубчатыми реакторами для проведения основной реакции полной конверсии метана и сократить расход пара, не опасаясь отложения углерода на катализаторе.

Частичную конверсию можно рассматривать как стадию подготовки углеводородного сырья к паровой конверсии, позволяющую стабилизировать сырье. В этом случае давление процесса частичной конверсии определяется давлением на входе в трубчатый реактор полной конверсии- Отношение пар : газ не может быть выше такового для полной конверсии, но его можно снизить до 2 : 1 (в пересчете на углерод) с тем, чтобы не загрукать реактор частичной конверсии избыточным количеством пара.

В процессе частичной конверсии протекают реакций с выделением тепла (гидрокрекинг углеводородов с образованием метана) и с по­глощением тепла (паровая конверсия метана, служащая донором водорода для реакции гидрокрекинга). Чем выше температура, тем большее развитие получает процесс конверсии метана. Температура процесса частичной конверсии выбирается с таким расчетом, чтобы процесс протекал в адиабатических условиях. Реактор частичной конверсии устанавливается после реактора очистки газа от сернистых соединений, где процесс протекает при 350—400 °С. Нижняя темпе­ратурная граница процесса частичной конверсии поэтому составчнет350 °С, а верхняя, определяемая условиями адиабатичности, — 500 °С. Фактически диапазон температурного режима может быть сужен до 400-450 °С.