2.1.5. Краткое описание технологического процесса.

Природный газ на технологию поступает из сети предприятия с давлением 3 бар, далее в природный газ подмешивается водород в количестве 1% (но не менее 5м³) от объёма, (регулировка осуществляется расходомером FAL-202), после чего сырьевой газ (смесь природного газа с водородом) поступает на всас компрессора сырьевого газа поз. C-101(1,2,3,4). После сжатия в компрессоре до 18,6 бар сырьевой газ направляется в подогреватель сырьевого газа поз. HX-101, где смесь нагревается до 260-371°С¹, затем подогретый сырьевой газ поступает в реактор сероочистки поз V-101. В нижней части реактора на алюмокобальтмолибденовом катализаторе осуществляется гидрирование органических соединений серы в сероводород, верхний слой реактора сероочистки заполнен катализатором на основе оксида цинка, который в свою очередь поглощает серу.

Очистка от сернистых соединений предусматривается для исключения «отравления» катализаторов паровой конверсии природного газа и конверсии СО. После реактора сероочистки сырьевой газ смешивается с водяным паром, нагревается в пароперегревателе поз. WH-101 до температуры 510-559 ºС¹ и направляется в реакционные трубы печи риформинга поз. R-101, заполненные никелевым катализатором, где происходит конверсия природного газа и его гомологов с водяным паром.

Процесс конверсии природного газа основан на следующих реакциях окисления метана и его гомологов:

СН4 + Н2О = СО + 3Н2-Q

СО + Н2О = СО2 + Н2+ Q

СН4 + 2Н2О = СО2 + 4Н2- Q

СnНm + nН2O = nСО + (2n+m)/2H2

После печи риформинга поз. R-101 синтез-газ направляется в парогенератор поз.WH-104 для охлаждения газа и получения водяного пара. Синтез-газ охлаждается в парогенераторе до 300-357ºС¹ и подается в аппарат конверсии СО поз. V-102, где на железохромовом катализаторе большая часть окиси углерода в водородсодержащем газе превращается в двуокись углерода и водород по следующей реакции:

СО + Н2О = СО2 + Н2+ Q

Далее синтез-газ направляется в подогреватель сырьевого газа поз. НХ-101, где синтез-газ охлаждается до 338ºС², затем в аппарат воздушного охлаждения поз. НХ-104, где охлаждается до 60ºС² и теплообменник поз. HХ-110, где синтез-газ дополнительно охлаждается до температуры не более 43ºС¹.

Далее синтез-газ попадает на очистку водорода от примесей (монооксида углерода, метана, диоксида углерода, азота и водяного пара) в адсорберы поз. А-101 А, В, С, D блока очистки методом короткоцикловой адсорбции (КЦА) для селективного поглощения примесей, присутствующих в водородсодержащем газе.

В системе короткоцикловой очистки водорода используют оксид алюминия, активированный уголь и цеолит (молекулярные сита). Система очистки включает 4 адсорбера (А-101 А, В, С, D), каждый из которых содержит по 3 слоя адсорбента. Оксид алюминия служит для удаления основного количества влаги, активированный уголь - для удаления СО2 и СН4 и молекулярные сита - для удаления СО, что позволяет получить водород высокой чистоты.

После КЦА водород с чистотой 99.999% поступает на ресиверную площадку после которой на редукционном клапане его давление снижается до 6 бар.