〖天然氣脫硫〗
在360度、壓力1.6Mpa下,已混合返氫氣的原料氣首先通過(guò)鈷鉬加氫催化劑將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫,然后進(jìn)入氧化錳及氧化鋅脫硫劑反應(yīng)下,將原料氣中的總硫脫至0.1PPm以下
RS + H? -> HR + H?S
H?S + MnO -> MnS + H?O
H?S + ZnO -> ZnS + H?O
(RS為:硫醇 RSH、硫醚R?SR?、二硫醚R?SSR?、噻吩C?H?S、 硫氧化碳COS、二硫化碳 CS?)
〖天然氣的蒸汽轉(zhuǎn)化〗
天然氣的蒸汽轉(zhuǎn)化是在780~850度、1.2~3.0Mpa下,以水蒸汽為氧化劑,在鎳催化劑的作用下將烴類物質(zhì)轉(zhuǎn)化,得到制取氫氣的原料氣。
CH? + H?O -> CO + 3H? -206kJ/mol(吸熱)
CO + H?O -> CO? + H? 41kJ/mol(放熱)
由于反應(yīng)溫度很高及反應(yīng)停留時(shí)間短,反應(yīng)產(chǎn)物中一氧化碳濃度要高于二氧化碳濃度,高溫、高水碳比有利于甲烷轉(zhuǎn)化率的提高。
高級(jí)烷烴首先裂解為低級(jí)烷烴并在水蒸氣作用下生成CO和H?,這一過(guò)程還同時(shí)發(fā)生析碳、除碳、聚合等副反應(yīng)同時(shí)會(huì)產(chǎn)生H?
CnHm + nH?O -> n CO + (n+m/2) H?
〖一氧化碳與蒸汽變換反應(yīng)〗
轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)物中有較高的CO,它與未反應(yīng)完的水蒸汽在催化劑Fe?O?作用下發(fā)生變換后生成CO?和H?,可以增加氫氣量、減少原料天然氣消耗、降低變壓吸附凈化負(fù)荷。
變換原理:
CO + H?O -> CO? + H? 41.2kJ/mol
甲烷化反應(yīng):
CO + 3H? -> CH4 + H?O 放熱反應(yīng)
〖裝置特點(diǎn)〗
天然氣與水蒸汽在高溫條件下,經(jīng)催化劑床層,轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳、二氧化碳,然后經(jīng)過(guò)中變、脫碳、變壓吸附得到產(chǎn)品H?。具有以下顯著特點(diǎn):
1、熱量利用合理,優(yōu)化換熱方式,提高熱效率。
2、選用抗析碳轉(zhuǎn)化催化劑催化劑,同時(shí)上下部分催化劑尺寸大小不同,保證轉(zhuǎn)化率的同時(shí),亦充分考慮了爐管阻力。
3、采用多種專用高效吸附劑,保證氫氣的質(zhì)量。
4、解析氣經(jīng)穩(wěn)壓而后送回燃燒、對(duì)爐膛燃燒波動(dòng)影響小。
5、裝置設(shè)有備用時(shí)序,PSA出現(xiàn)故障時(shí),可以切塔運(yùn)行,保證生產(chǎn)連續(xù)性。
〖技術(shù)指標(biāo)〗
產(chǎn)量:按需
壓力:0~2.5 MPa
純度:高可達(dá)99.999%
單耗:可做到小于42Nm³CH?/100Nm³-H?