4.2.4 Конверсия оксида углерода

Конвертированный газ после вторичного реформинга содержит объемную долю оксида углерода 10-13 %.

Конверсия оксида углерода осуществляется в две стадии: высокотемпературная, низкотемпературная.

Температура газа на входе в высокотемпературный конвертор оксида углерода поз. 104-DА регулируется в пределах 320-390 С посредством клапана TRCA-10 байпасированием котла-утилизатора поз. 102-С.

Высокотемпературный конвертор загружен железохро­мо­вым катализатором фирмы “ICI Katalko” марки 71-5 (аналог СТК-1) или может быть загружен другим отечественным или импортным катализатором, имеющим аналогичные или лучшие показатели качества. Объем загрузки 80,6 м³. Газ проходит через слой катализатора сверху вниз. При этом протекает экзотермическая реакция (4.16).

Температура газа на выходе из слоя катализатора не должна повышаться более 450С. Объемная доля оксида углерода после конвертора не должна превышать 4 %.

Схемой предусмотрено автономное обессеривание катализатора в 104-DА паром и водородсодержащим газом.

Газ после 104-DА поступает в котел-утилизатор поз. 103-С, после охлаждения в котором температура газа не должна превышать 360,2 С. Дальнейшее снижение температуры происходит в теплообменнике поз. 104-С технологическим газом поступающим в метанатор. После теплообменника поз. 104-С газ с температурой не более 260 С поступает в холодильник поз. 1112-С, в котором за счет снижения температуры газа до 190-250 С происходит образование водяного пара с давлением 1,03-1,13 МПа (10,5-11,5 кгс/см²).

В случае появления пропуска внутри холодильника поз. 1112-С детектор водорода ХА-802, установленный на коллекторе пара из 1112-С, просигнализирует о повышении объемной доли водорода более 0,005 % (50 ppm).

После холодильника 1112-С газ направляется в два параллельно работающих низкотемпературных конвертора поз. 104-DВ и 1104-DВ. Температура газа на входе в низкотемпературные конверторы устанавливается в зависимости от активности катализатора. При работе на свежем катализаторе температура на входе в них поддерживается в пределах 190-210 С, а по мере снижения активности катализатора постепенно поднимается до значения не более 250 С.

Для регулирования температуры газа на входе в низкотемпературные конверторы имеется трубопровод байпаса 1112-С с регулирующей заслонкой TRCA-800 и ручная заслонка MCV-800 на линии выхода газа из 1112-С. Температура газа на входе в низкотемпературные конверторы оксида углерода поз. 104-DВ и 1104-DВ дополнительно регулируется байпасированием котла-утилизатора поз. 103-С с помощью клапана TRCA-11.

В низкотемпературные конверторы поз. 104-DВ, 1104-DB загружен цинкмедный катализатор марки К-СО (может быть загружен и другой отечественный или импортный низкотемпературный катализатор, имеющий аналогичные или лучшие показатели качества). Объем загрузки в 104-DB - 70,0 м³, в 1104-DB - 36,5 м³. При температуре 190-255 С на данном катализаторе протекает конверсия остаточного оксида углерода по реакции (4.16).

Проведение реакции при низкой температуре позволяет получить на выходе из 104-DВ и 1104-DВ газ с объемной долей оксида углерода (СО) не превышающей 0,65 %.

В низкотемпературных конверторах возможно протекание побочных реакций с образованием незначительного количества метанола, формальдегида и муравьиной кислоты.

Низкотемпературные конверторы отсекаются по входу газа электрозадвижкой EmV-1 и ручной арматурой по выходу газа. Имеется байпасная линия с электрозадвижкой EmV-2.

Это обусловлено следующим:

- восстановление катализаторов низкотемпературных конверторов проводится на азоте с постепенным дозированием водорода. Для этого предназначена система циркуляции азота, состоящая из азотодувки поз. 105-UJ, теплообменника поз. 105-UC₁ и сепаратора поз. 105-UF₁. Эта операция проводится вместе с пусковыми операциями в отделениях конверсии и очистки агрегата;

- повторный разогрев катализатора производится также азотом с применением системы циркуляции;

- в аварийных ситуациях возникает необходимость быстро отсечь или байпасировать низкотемпературные конверторы.

Конвертор поз. 1104-DВ обвязан арматурой и трубопроводами, позволяющими проведение перегрузки и восстановление катализатора без остановки агрегата, при работе только на основном конверторе поз. 104-DВ. Величина нагрузки агрегата аммиака при этом определяется состоянием катализатора в конверторе поз. 104-DВ.

Газ после низкотемпературной конверсии направляется в систему очистки от диоксида углерода.

Неочищенный конвертированный газ после низкотемпературных конверторов должен иметь следующий состав (объемная доля):

Н₂ - 58,0-64,0 %

N₂ - 19,0-22,0 %

СН₄ - не более 0,50 %

СО₂ - 14,0-19,0 %

СО - не более 0,65 %.