ОБРАЗОВАНИЕ ПРИМЕСЕЙ В СИНТЕЗ-ГАЗЕ НА СТАДИИ КОНВЕРСИИ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА В ВОДОРОД В ПРОИЗВОДСТВЕ АММИАКА

摘要

В статье выполнен анализ работы отделения конверсии монооксида углерода водяным паром в водород в составе агрегата синтеза аммиака. Показано влияние температуры и продолжительности эксплуатации катализатора среднетемпературной конверсии на технических и технологических параметрах процесса. Каталитическая конверсия монооксида углерода является важной составной частью процесса получения водорода в промышленной технологии глубокой переработки природного газа. В современных агрегатах синтеза аммиака процесс конверсии протекает в две стадии: сначала при температуре 360 - 430 °С на железохромовом, а затем при 190 - 260 °С на медьсодержащем катализаторе. Установлено, что наряду с основными продуктами (Нг, СОг) в синтез-газе обнаружено присутствие нежелательных примесей аммиака, аминов, спиртов, ацетатов и формиатов. Показано, что основным побочным продуктом на стадии среднетемпературной конверсии является аммиак, содержание которого в конденсате достигает 80-85%. Метанол образуется в качестве побочного продукта как на стадии среднетемпературной (9-13%), так и низкотемпературной конверсии (87-91%). Большая часть образующегося в процессе конверсии метанола конденсируется вместе с водой в сепараторах, другая часть поступает в систему очистки от СОг. В сепараторе, где температура составляет 160-162 °С, в среднем 68% метанола остается в газовой фазе, а в сепараторе, где применяется более глубокое охлаждение газа до 72 °С, около 81% метанола остается в конденсате. Для уменьшения содержания метанола необходимо понижать температуру конверсии и увеличивать объемную скорость газа. В условиях производства аммиака из метанола и аммиака образуется смесь аминов разной степени замещенной преимущественно метиламин (CHi)NH2 и демитиламин (СН^^Нг. Причем, около 35-40% образующихся аминов переходит в конденсат, а большая часть остается в газовой фазе и поступиет на стадию очистки от СОъ- В производстве аммиака для очистки конвертированного газа от СОг применяются растворы на основе поташа - К2СО3, которые абсорбируют органические примеси, образующиеся в основном на стадии низкотемпературной конверсии. Примеси ухудшают работу стадии очистки, являются причиной вспенивания растворов. Одной из причин пенообразования является наличие в растворе продуктов деструкции органических веществ.