Установка и способ получения синтез-газа из природного газа - RU2004136579A

Реферат

1. Установка для одновременного получения из природного газа метанольного синтез-газа, аммиачного синтез-газа, монооксида углерода и диоксида углерода, отличающаяся тем, что отдельная производственная линия, состоящая из последовательно соединенных друг с другом узлов, включает: первый реактор А, в котором при подаче кислорода осуществляют превращение природного газа в синтез-газовую смесь, состоящую из монооксида углерода, диоксида углерода, водорода и воды;

второй реактор В, в котором осуществляют регулируемое превращение монооксида углерода в диоксид углерода; абсорбер D, который служит для поглощения диоксида углерода и получения смеси монооксида с водородом, используемой для синтеза метанола; холодильный сепаратор Е, в котором при подаче жидкого азота получают аммиачный синтез-газ и одновременно выделяют монооксид углерода, аргон и метан.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрен компрессор С, посредством которого могут быть сжаты образующиеся в реакторах А и В газы.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что для каталитического частичного окисления природного газа реактор А снабжен трубопроводами для ввода природного газа, водяного пара и кислорода.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что второй реактор снабжен обводным трубопроводом [3], через который полученный в первом реакторе А синтез-газ можно полностью или частично пропускать мимо реактора В и, следовательно, регулировать степень его окисления, в частности, образование диоксида углерода из монооксида углерода.

5. Установка по п.2, отличающаяся тем, что предусмотрен компрессор С, посредством которого может быть установлено давление газа, обеспечивающее возможность физической или химической абсорбции диоксида углерода в абсорбере D.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что абсорбер D снабжен трубопроводом для ввода синтез-газа и трубопроводами для отвода состоящего из монооксида углерода и водорода метанольного синтез-газа, диоксида углерода, освобожденного от диоксида углерода синтез-газа, а также газов соответствующего состава, пригодных для других синтезов.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что холодильный сепаратор Е снабжен трубопроводами для ввода освобожденного от диоксида углерода синтез-газа, а также жидкого азота, и трубопроводами для отвода аммиачного синтез-газа, чистого монооксида углерода, горючего газа, содержащего метан, аргон и монооксид углерода, и содержащей монооксид углерода и водород жидкости.

8. Способ одновременного получения метанольного синтез-газа, аммиачного синтез-газа, монооксида углерода и диоксида углерода из природного газа путем подачи на установку по пп.1-7 водяного пара и кислорода, отличающийся тем, что мольное соотношение водяного пара к неокисленным углеводородам в первом реакторе составляет от 1,5 до 3,0, предпочтительно 1,7.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что мольное соотношение кислорода к неокисленным углеводородам в первом реакторе составляет от 0,45 до 0,7, предпочтительно 0,52.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что для превращения природного газа в синтез-газ используют катализатор, содержащий оксид никеля.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что для превращения природного газа в синтез-газ используют давление от 25 до 100 бар, предпочтительно давление около 40 бар.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что для окисления монооксида углерода до диоксида углерода во втором реакторе В в присутствии высокотемпературных катализаторов осуществляют одноступенчатый или двухступенчатый технологический процесс с промежуточным охлаждением.

13. Способ по п.8, отличающийся тем, что давление полученного в реакторах А и В синтез-газа посредством компрессора С устанавливают в интервале от 60 до 100 бар, предпочтительно 80 бар.

14. Способ по п.8, отличающийся тем, что в абсорбере D из синтез-газа в одну или несколько технологических стадий химическим или физическим путем выделяют диоксид углерода.

15. Способ по п.8, отличающийся тем, что синтез-газ охлаждают в сепараторе путем введения жидкого азота до температуры от -150 до -200° С, благодаря этому выделяют метан, аргон и монооксид углерода, и остающийся газообразный водород смешивают с азотом в мольном соотношении 3:1 для получения аммиачного синтез-газа.