Промышленные схемы метанирования

Различают три случая применения тонкой каталитической очистки азотоводородной смеси:

1) содержание оксидов углерода в исходном газе не более 0.1%. В этом случае процесс проводят на любом никелевом катализаторе метанировния при 250-290 С или на железных плавленых катализаторах при 250-330 С.

2) содержание оксидов углерода не более 0.05%. В этом случае процесс ведут при повышенных температурах (550-600 С) и при давлении 30 МПа на железных плавленых катализаторах. Одновременно с гилрированием проходит процесс синтеза аммиака.

Рисунок 2. Установки метанирования (варианты I и II): 1,2 — подогреватели; 3 — метанатор; 4 — холодильники; 5

— сепаратор; 6

— аппарат воз

душного охлаждения; 7 — влагоотделитель.

.

2) содержание СО в исходном газе составляет 0.2 – 0.7 %, что характерно для крупнотоннажного производства аммиака. Такой процесс ведут на никелевых катализаторах метанирования.

В современном крупнотоннажном производстве аммиака мощностью 600 и 1360 т/сут установки метанирования располагаются после аппаратов абсорбционной очистки газа от СО2. В состав установки входят метанатор, подогреватели газа и холодильники. Газ после очистки от С02 проходит сепаратор, где отделяется от капель абсорбента, подогревается в двух последовательно расположенных теплообменниках и направляется в метанатор. Очистка осуществляется при 320—380 °С, объемной скорости ~4000 ч-1 и давлении 2,4—2,5 МПа. Линейная скорость газа в аппарате составляет 0,3—0,4 м/с. Остаточная концентрация оксидов углерода не превышает 20 см3/м3.

Для процессов метанирования используют аппараты полочного типа. Метанатор в отечественном агрегате синтеза аммиака мощностью 1360 т/сут (АМ-70, АМ-76) представляет собой вертикальный цилиндрический сварной аппарат, изготовленный из хромомолибденовой стали 12ХМ, имеет высоту цилиндрической части 7,66 м, внутренний диаметр 3,8 м. Объем катализатора равен 40 м3. Для загрузки и выгрузки катализатора в аппарате имеются соответственно верхний и нижний люки (рис. 3)

В агрегате синтеза аммиака мощностью 600 т/сут используется аппарат аналогичного типа, рассчитанный на загрузку 20 м3 катализатора

Программа расчета адиабатического коэффициента и для выбора типа реактора: