Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 [ 111 ] 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

	1-я группа	2-я группа	3-я группа
Название потока	Аутотермический	Циклический	Непрерывный под давлением
Давление	Атмосферное	Атмосферное	отЮдоЗОбар
Нагрев	Внутренний	Внутренний	Внешний, или в два периода, внешний затем внутренний
Окислитель: - основной - вторичный	Воздух Водяной пар	Водяной пар Воздух	Водяной пар Воздух
Используемые нефтепродукты	Природный газ Заводской газ Пропан Бутан	Природный газ Заводской газ Пропан Бутан Легкие нефтяные дистиллаты	Природный газ Легкие нефтяные дистиллаты
Высшая теплота сгорания ри-формированного газа (без обогащения), кВт • ч • м~ (н)	от 1,91 до 2,15	от 2,80 до 4,9	от 2,9 до 4
Тип процесса	Grande Paroisse Ониа-Джеди С. G. С. F. Р2 (G. D. F.)	Ониа-Джеди ШтейниРубе и. G. 1. Р9 (G. D. F.)	Топе (газ цельный) Ониа-Джеди 1. С. 1. Power Gas
Выход газа (риформирован-ный газ) до обогащения Энергия произведенного газа (высшая теплота сгорания) Энергия, потребляемая в виде нефти	От 88 до 92% в зависимости от регулировки и величины рекуперации тепла	От 80 до 84% в зависимости от регулировки линий, содержащих рекуперацион-ные котлы, или теллоооб-менники. Может опускаться до 76% для некоторых, не имеющих никакой рекуперации
Выход газа (обогащенный газ). Энергия произведенного газа (высшая теплота сгорания) Энергия, потребленная в виде нефти	От 93 до 97% в зависимости от регулировки и величины рекуперации тепла	От 88 до 93% в зависимости от регулировки линий, содержащих рекуперацион-ные котлы, или теплообменники. Может опускаться до 85% для некоторых, не имеющих никакой рекуперации	Около 92% для установок производящих газ низкой калорийности (3,14 кВт • ч • (н)), нуждающийся в значительном обогащении
Баланс газа	Установки аатономные, или избыточные по пару	Установки автономные или избыточные по пару (за исключением не имеющих ре-куперационных котлов	Установки автономные или избыточные по пару

Классификация и основные характеристики основных процессов производства газов 1-го семейства.

(1) С„Н„+пН20.

т -

Hj + nCO,

(2) С„Н„+2пНгО

- + 2П

Hj + nCOj,

(3) С„Н„-к

OjnCOj + HjO,

(4) С„Н„ +

п пг

L2 4.

Температура катализатора в головке печи удерживается с помощью регулировки расхода вступающего в реакцию воздуха в пределах от примерно 850 до 900°С. Состав смеси, подвергаемой рифо-мингу: пар - от О до 1 кг, воздух - 2,5 до 3 м • кг углеводорода.

2.5.3.2.1.2. Оборудрвгшие

Линия аутотермического риформинга содержит в основном:

- устройство, позволяющее получить насколько возможно гомогенную реакционную смесь;

- печь для рифоминга, содержащую катализатор;

- аппараты, позволяющие рекуперировать возможное число калорий газа, выходящего из печи.

2.5.3.2.1.3. Неудобства

Необходимость использовгшия достаточно легких и содержащих относительно мало серы углеводородов.

Иногда необходимость обессеривгшия углеводородов (например, для заводских газов с помощью пломбита натрия).

Производство газа, содержащего 40 - 45% азота, с невысокой высшей теплотой сгорания, повышенной плотности, не полностью заменяющего после обогащения бытовой газ.

2.5.3.2.1.4. Преимущества

Хороший выход (от 93 до 97%) из-за легкой рекуперации тепла.

Легкость подачи потребителю.

Малый вес установок и их быстрый запуск.

2.5.3.2.1.5. Использование

На больших заводах, где произведенный газ используется как резервный.

На малых заводах, где произведенный и обогащенный газ используется после соответствующей регулировки потребляющих его аппаратов.

Характеристики полученного газа (для сведения):

Непрерывный риформинг, каталитический при низком давлении пропана в аутотермической линии после обогащения.

Состав, (%): Nj - 35,1; Ог - 0.1; СОг - 4.3; СО -16,70; Нг - 31,60; СН4 -1,10%, CjHe - 6,80; CjHe - 4,4.

Относительная плотность - 0,766.

- Высшая теплота сгорания - 4,90 кВт • ч • м-*.

- Низшая теплота сгорания - 4,52 кВт • ч • м".

2.5.3.3. Циклические процессы (2-я группа)

2.5.3.3.1. Общие соображения

2.5.3.3.1.1. Принципы

В этих наиболее распространенных процессах цикл длится от 2 до 5 минут и содержит - за исключением Р9 - две главные фазы, разделенные между собой периодами продувки паром.

Фаза производства:

- риформинг углеводородов в присутствии водяного пара (от 1,5 до 2,5 кг • кг углеводорода) и, при необходимости, небольшого количества воздуха (воздух процесса), на катализаторе, предварительно нагретом до температуры, обычно заключающейся между 750 и 850°С;

- основные реакции, обе эндотермические :

С„Н„+пНгО

Нг + пСО,

С„Н„ + 2пН20 -* [т+2п]Н2 + пС02

с преобладанием режции (1). Фаза нагрева:

- необходимое для риформинга тепло передается катализатору за счет сжигания нефтепродукта, аналогичного используемому для риформинга, или другого; сжигание всегда осуществляется принудительно с большим избытком воздуха (от 1,5 до 2 раза больше потребного теоретически). Продукты сгорания выбрасываются через трубу;

- дистанционное управление затворами и клапанами с автоматической клавиатурой с механической, гидравлической , пневматической или электрической передачей команд;

- рекуперация возможного числа калорий из полученного газа и дыма в котле с получением

пара давлением 5 или 15 бар; в случае линий большой производительности пар, поставляющий энергию для вращения вентиляторов, и пар низкого давления, образующийся при расширении, используются для риформинга и продувки. Линии автономны (и даже избыточны по пару). Они не потребляют электричества для получения воздуха под давлением, необходимого для горения.

2.5.3.3.2. Преимущества

Производство газа, взаимозаменяемого газом первого семейства.

Возможность использования на одной и той же установке либо остаточных газов нефтеперерабатывающих заводов, либо пропана, либо бутана, либо легких нефтяных дистиллатов.

Лучшая устойчивость катализатора, регенерируемого на каждом цикле в течение периода нагрева, к отравлению примесями, содержащимися в сырье, особенно серой.

Очень большая гибкость в работе.

2.5.3.3.3. Использование

На циклических линиях можно производить газ с оговоренной контрактом теплотой сгорания с помощью риформинга на катализаторе, содержащем 2 - 3% никеля. Этот способ применим только к легким нефтяным дистиллатам и употребляется все меньше и меньше из-за тенденции к образованию нитриэировгшной смолы. Может также производиться газ с низкой теплотой сгорания, путем усовершенствованного риформинга на катализаторе с 4 - 6% никеля; произведенный газ затем обогащается с помощью нефтепродуктов до контрактной теплоты сгорания.

2.5.3.4. Непрерывные процессы

под давлением (3-я группа)

2.5.3.4.1. Общие соображения

2.5.3.4.1.1. Принципы

Риформинг нефтепро/укта, обычно в две стадии, дополняется третьей стадией, во время которой он обогащается.

1-я стадия (реализуется на всех установках)

Эндотермический риформинг в жароупорных стальных трубках с внешним обогревом, содержащих катализатор с 10 - 20% никеля, при значительном избытке перегретого пара.

Те же самые реакции, что и в циклических процессах; но из-за давления, которое имеет тенденцию их ограничивать, необходимо как можно ближе приближаться к теоретическому равновесию. Отсюда необходимо использование очень активного катализатора, повышенной температуры и большого избьпха пара, так как необходимо избегать малейшего отложения углерода. 2-я стадия (на некоторых установках не реализуется)

Аутотермический риформинг на воздухе (post-combustion) в печи, содержащей слой катализатора, практически к\цвнтичный предыдущему: в зависимости от условии - дополнительное впрьюки-вгшие углеводорода на входе этого вторичного риформинга Те же реакции, что и в аутотермических

01 СГ

m о

01 О

(а) с последующим обогащением природным газом.

(б) с последующим обогащением легким нефтяным дистиллатом.

Другие газы будут обогащены тем же углеводородом, что и реформированный.

Характеристика сырого газа-носителя, полученною на циклических линиях (с предвлыпм содержаниеи азота/.

Эти средние результаты анализов, полученные по результатам эксплуатации, относятся:

- с одной стороны, к 4% азота, процентное ссдержвние, которое, в основном, соответствует приемлемому минимуму дыма, чтобы не терять газ через трубу в начале и конце

фазы;

- с другой стороны, к 20% азота, процентное содержание, соответствующее наиболее тяжелым газам.