2. Катализаторы для трубчатой конверсии

Все реакции, участвующие в процессе конверсии природного газа протекают в газовой фазе с участием твердого пористого катализатора содержащего никель, количество которого зависит от марки катализатора.

В настоящее время выпускают отечественные никелевые катализаторы смешанного типа ГИАП-16.

Для процессов протекающих на пористых катализаторах важно обеспечить доступ реагентов и отвод продуктов реакции в основной газовый поток. Поэтому в последнее время разработаны катализаторы имеющую сложную геометрическую форму, например, катализаторы фирмы «Топсе» с 7 дырками: R-67-7H- для трубчатой конверсии или новейшие разработки этой же фирмы для конверсии сырья, содержащего большое количество высших углеводородов -RK-211, RK-201 [5].

Поскольку в природном газе присутствуют следы серы, являющимся отравляющим веществом для катализаторов конверсии, то необходимо добавление водородной фракции к природному газу для проведения процесса сероочистки и, соответственно пересчет состава исходной парогазовой смеси. В программе расчета предусмотрена возможность смешения исходной парогазовой смеси с водородной фракцией.

4. Исходные данные программы

Программа предусматривает возможность расчета равновесного состава для заданной температуры после проведения процесса конверсии природного газа и определяет необходимую тепловую нагрузку - .

Чтобы выполнить расчет процесса конверсии природного газа необходимо в соответствующий файл vxtuconr.c занести следующие исходные данные:

1. Расход природного газа.

2. Соотношение пар/газ.

3. Состав сухого технологического газа.

4. Температура входа парогазовой смеси в реакционные трубы.

5. Температуры конвертированного газа на выходе из реакционных труб.

6. Поправки на неравновесие для реакций конверсии метана и оксида углерода.

7. Давление конвертированного газа на выходе из реакционных труб.

4. Результаты расчета

Файл результатов содержит помимо основных исходных данных следующие главные показатели:

1. Количество и состав конвертированного газа после трубчатого конвертора

2. Количество и состав газа после трубчатого конвертора

3. Температуру конвертированного газа после трубчатого конвертора

4. Тепловую нагрузку на реакционные трубы

5. Порядок действий для запуска программы расчета

1.Открыть файл исходных данных – vxtuconr.c в режиме редактирования (клавиша F4).

2.Внести изменения в исходные данные, обращая внимание на пояснения и примечания.

3.Сохранить исходные данные (клавиша F2 и Esc) или в режиме save.

4. Клавишами Ctrl и Enter вызвать на экран программу расчета tubconvr.exe и направить результаты расчета в файл с выбранным названием, например: tubconvr.exe > conv

5. С помощью клавиши F3 или F4 открыть файл результатов (conv )

В приложении 5,6 приведены результаты расчета для процесса трубчатой конверсии, а также вариант образца исходных данных.

Для экспериментального определения поправок на активность катализатора, варьируя их величинами в исходных данных, заполненных на основе лабораторной работы по теме «Оценка активности промышленного катализатора конверсии природного газа», подбираем величины поправок, обеспечивающие наилучшую сходимость состава конвертированного газа по лабораторным исследованиям с расчётным значением.

Так как лабораторные исследовании проводятся при различных параметрах ведения процесса паровой конверсии, то возможно получение экспериментальной зависимости влияния объёмной скорости на температурные поправки на недостижение равновесия для различных катализаторов конверсии.