strefy r*tkcjl wykonany z ceramicznych materiałów ogniotrwałych i zaopatrzony w płeesez chłodzony wodę. Do konwertora wprowadza eif uprzednio ogrzsnę mieszaninę węglowodorów z parę wodnę (ewentualnie z dodatkiem CO]) oraz mieazaninę tlenu z parę wodnę. W aparacie znajduję się dwie warstwy katalizatora niklowego. W górnej przestrzeni aparatu następuje spalania czędci węglowodorów w procesie egzotermicznym. Nieutleniona reszta węglowodorów rsaguje w dolnej przeetrzeoi z parę wodnę ulegając konwsraji. Surowy gaz syntezowy chłodzi się przeponowo, a następnie bez-przeponowo wodę. Gaz ten na skład zblitony do gazu otrzymanego w procesie konwersji nie utleniajęcej
Zgazowanie węgla i pozostałości ropnych
Otrzymywanie gazu syntezowego ze stałych i półstałych surowców zachodzi przez ich zgazowanie. Surowcami tymi mogę byći
- węgiel kamienny i brunatny (rzadko torf),
- puzostałości z przerobu ropy naftowej - oleje ciężkie, sazut, gud-ron, asfalt.
Otrzymywanie gazu syntezowego przez zgazowanie - w odróżnieniu od konwersji lekkich węglowodorów - jest zawsze procesem bezkatalitycznym.
Zgazowanie węgla (zamianę w substancje gazowe) można przeprowadzić za pomocę różnych czynników zgazowujęcych i w różnych warunkach, otrzymując różne rodzaje produktów gazowych (p. 3.1.2); aby w wyniku zgazowa-nia uzyskać gaz spelniajęcy wymagania dla gazu do syntezy, czynnikami tymi muszę być tlen i para wodna. Spośród kilku realizowanych w przemyśle oiotod zgazowanie węgla - szczególnie przydatna do otrzymywania gazu syntezowego jest metoda Koppersa-Totzka, dajęca gaz bogaty w wodór tlenek węgla (85-95% obj. CO • Ha) (tab. 361.
W zgasowanlu pozostałości ropnych wykorzystuje się tanie, często odpadowe surowca naftowe, które mogę być zYtaoznie zanieczyszczone siarkę i innymi i substancjami oiewęglowodorowymi. Konieczna jest jednak, aby po ogrzaniu do tempY.300°C miały postać, oieklę;
Zgazowanie pozostałości ropnych jest procesem wyęokotemperaturowym, przebiegajęcym w temp. 1300-1500°C, pod ciśnieniem' 5-10 HPa (proces Shell i Texaco)Czynnikami zgazowujęcymi sęi para wodna i 95-procentowy tlen otrzymany przez niakotemperaturowę rektyfikację powietrza. Zgazowanie przeprowadzę eię w reaktorach (komory o średnicy do 5 m i wysokości do 15 m wykonane ze stall węglowej, wyłożone ceramicznymi materiałami ogniotrwałymi), do .których za pomocę palników rozpylajęcych wtryskuje się mieszaninę ogrzanego surowca, pary wodnej i tlenu. Odbierany z komory surowy gez zawiera do 3% sadzy tworzęcaj się w wyniku ubocznych reakcji proceeu zgazowanie. Usuwa się ję przez przemycie gazu wodę, a z powstałej wodnej zawiesiny wyodrębnia się sadzę przez adsorpcję w benzynie lub oleju i po oddeatylowaniu rozpuszczalnika zawraca do procesu.
Skłsd gazu syntezowego otrzymanego przez zgazowanie posostaloeeŁ ropnych różni się od składu gazu otrzymanego przez komwezaję lekkich j węglowodorów większą zawartością tlenku węgla (stosunek CO:H, - lii, teb. 56). Gaz z pozostałości* ropnych, tak jak gaz za zgazowaala węgla, jaat zazwyczaj w pewnym stopniu zenieozyezczony zwlęzkami aierkl (inaczej niż gaz z lekkich surowców węglowodorowych odsiarczonych przed ich katalityczną konwersję). Wyklucza to możliwość bezpośredniego wykorzystanie go do syntez przebiegajęcych w obecności katalizatorów
Oczyszczanie surowego gazu syntezowego z proceeu zgezwwsui.* ootyczy |
I usuwanie z niego siarkowodoru, siarczku karbonylu i ditleoku węgla. Sto-j auje się w tym celu różne czynniki absorpcyjne, a wśród nichi
- metanol (proces Rectleol),
- eulfolan-dlłzopropyloamlna-woda (proces Sulflnol),
- u-netyloplrolldoa (proces Purisol),
- star dimetylowy pojLłglikolu (proces Salezol), jak również elta molekularne.*
Hetoda Rectleol polega na fizycznej absorpcji zwięzków siarki w oziębionym do towp. -30*-40°C metanolu. W wynika przeciwprędowego zatknięcie się surowego gazu syntezowego z metanolem następuje jego selektywne odsiarczanie do zawartości poniżej 1 mg S/m . Regeneracja metanolu jest rezultatem obniżenia ciśnienia i przedmuchania azotem kolumny j desorpcyjnej. Produktem- regeneracji metanolu jest gaz zawierajęcy 4tt-80% obj. H,S, który noża być wykorzystany do produkcji siarki metodę Clausa.
Istotę metody Sulflnol jest zastosowanie w kolumnie absorpcyjnej mieszaniny ebeorbenta fizycznego (rozpuszczajęcego składniki gazu) Ł I chemicznego (wchodzącego w reakcję ze składnikami gezo). Abeorbentan fi-I zycznym jaat cyklotetrametylosulfom (zwany aułfolanem). a sbsorbeaten I chemicznym diizopropyloamlnai
M2^ CH2^ ^0 »|'N yCHj
I >S. HC-N-OI
HjC 0*2 0 H 'tMj
cyklotetramatyloauifon diizopropyłoamina
Przemysłowy proces polega na przepuszczeniu strumienia aurowego gazu syntezowego przez absorber wypełniony mieszaninę 65% sulfolanu, 30% emz-ny i 5% wody. Regeneracja abaorbemta następuje w kolumnie deeorpcyjnmj przez podgrzanie roztworu do temp. 65 C.
• 4.1.3. Zastosowanie gazu ayntssowsgo
• Gaz syntezowy należy do najważniejszych surowców syntetycznych przemysłu organicznego, co wynika z rozmiarów jago produkcji oraz tOłaorod-
293
292