Каталитическая конверсия метана водяным паром
4.2 Катализаторы конверсии метана ГИАП-8, ГИАП-25, ГИАП-36Н.
Область применения: Катализаторы конверсии метана ГИАП-8, ГИАП-25, ГИАП-36Н применяются для воздушной конверсии газообразных углеводородов в эндотермических генераторах контролируемых атмосфер при температурах 1030-1050 °С. Могут применяться также для воздушной конверсии сжиженных газов (пропан и пропанобутановой фракции) в тех же целях. Используются также в различных отраслях машиностроительной промышленности, где контролируемые атмосферы используются для термообработки металлических изделий и деталей машин.
Основные данные: Катализаторы отвечают требованиям ТУ 11303382-86. Нанесенная часть катализаторов содержит оксиды никеля, алюминия и кальция.
Внешний вид: кирпичики серого цвета (ГИАП-25), цилиндрические гранулы серого цвета (ГИАП-8 и ГИАП-36Н).
Рис.9. Катализаторы конверсии метана ГИАП-8, ГИАП-25, ГИАП-36Н.
Размеры: 32 х32 (ГИАП-25), диаметр 15-18 мм, высота 15-18 мм (ГИАП-8,ГИАП-36Н). Массовая доля никеля в пересчете на оксид никеля: 7.5 + 1.5 % (для ГИАП-8, ГИАП-36Н) и до 12 % (для ГИАП-25).
4.3 ДКР-1
ДРК – 1 новый вид катализатора, предназначен для паровой и пароуглекислотной конверсии газообразных углеводородов в трубчатых печах крупнотоннажных агрегатов по производству аммиака, метанола, установок получения технического водорода. Катализатор представляет собой промотированный оксид никеля, нанесенный на высокоглиноземистый носитель в виде циллиндрических колец, имеет более высокую активность и стабильность.
|
Физико-химические характеристики ТУ 2171-94-002038015-97 | ||
|
Нормы марки К-17 |
Нормы марки К-15 | |
|
Состав |
оксид Ni на носителе Al2O3 |
оксид Ni на носителе Al2O3 |
|
Внешний вид |
Кольца от светло-серого до темно-серого цвета |
Кольца от светло-серого до темно-серого цвета |
|
Насыпная плотность, кг/дм3 |
1,2±0,2 |
1,2±0,2 |
|
Массовая доля мелочи и гранул с дефектом, %, не более |
10 |
10 |
|
Размеры гранул, мм, в пределах: | ||
|
диаметр наружный |
17±2 |
15±2 |
|
диаметр внутренний |
8±1 |
7±1 |
|
высота |
14±2 |
12±2 |
|
Механическая прочность, разрушающее усилие при раздавливании на торец, среднее, МПа, не менее |
30 |
30 |
|
Массовая доля серы в пересчете на SO3,%, не более |
0,01 |
0,01 |
|
Массовая доля никеля в пересчете на оксид никеля (NiO), % |
12±1 |
12±1 |
|
Термостойкость: число теплосмен от 1000°С до комнатной температуры на воздухе без разрушения гранул, не менее |
20 |
20 |
|
Активность: остаточная доля метана при конверсии с водяным паром природного газа при соотношении пар:газ=2:1 в объемной скорости 6000 час,%, не более при температуре: |
500°С: 35 700°С:5 |
35 5 |
|
Условия эксплуатации | |
|
Температура, на выходе трубчатой печи, ºС |
790-810 |
|
Давление, МПа |
3,3-3,6 |
|
Объемная скорость, ч-1: соотношение ПАР:ГАЗ |
1500-18003,7-4,0 |
|
Остаточная объемная доля метана на выходе из печи, % |
9-11 |
|
Гарантируемый срок службы, лет |
4 |
5 Расчет процесса конверсии
Рассчитать процесс конверсии метана водяным паром по следующим данным:
|
Производительность по метану |
1000 м3/час |
|
Состав газа |
метан – 98% |
|
азот – 2% | |
|
Степень конверсии |
70% |
|
Температура |
на входе 105°С |
|
на выходе 900°С |
СН
+ Н
О 
СО + 3Н
1. Расчет термодинамических параметров.
|
СН |
Н |
СО |
Н2 | |
|
|
-74,85 |
-241,81 |
-110,53 |
0 |
|
DS |
186,27 |
188,72 |
197,55 |
130,52 |
|
DG |
-50,85 |
-228,61 |
-137,15 |
0 |
Н
