Химические технологии и продукты 14 НефтеГазо

Упрощенная схема традиционного процесса получения синтез-газа при синтезе метанола
компании Haldor Topsoe [4]
Рис. 1
Пар
Реактор
гидрирования
Реактор сапарирования
Реактор
предриформинга
Реактор вторичного
риформинга
Пар
Компрессор
синтез
-газа
Печь риформинга
Природный газ
Реактор серопоглощения

---

ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОДУКТЫ
16 НефтеГазоХимия
1 
x 2018
рупчивания. В некоторых случаях компрессор синтез-газа 
является самым дорогим аппаратом во всей технологиче-
ской нитке переработки природного газа. На рис. 2 пока-
зан общий вид получения синтез-газа методом парового 
риформинга.
Из недостатков получения синтез-газа методом парового 
риформинга можно перечислить следующие [5]:
– состав синтез-газа не соответствует оптимальному со-
ставу, обеспечивающему в каталитическом процессе вы-
сокий выход целевых продуктов; 
– значительный расход природного газа на наружный
обогрев реакционных трубок с катализатором открытым 
огнем сжигаемого природного газа для поддержания тре-
буемой температуры и потребления энергии.
2. Парциальное окисление метана (POX)
Парциальное окисление метана, в отличие от SMR, силь-
но экзотермический процесс. Хотя энтальпия целевой ре-
акции (II) при 298 К составляет всего 35,6 кДж/моль (а при 
1000
qС и того меньше: около 22 кДж/моль), при 1200 qС 
около 5% метана превращается до H
2
O и СО
2
по реакции 
(III), что приводит к выделению около 1 ГДж теплоты на 1 т 
превращенного в процессе POX метана. Высокий выход 
синтез-газа – до 95% – и отсутствие катализатора могли бы 
сделать этот метод значительно более привлекательным 
по сравнению с паровой конверсией метана, однако POX 
требует чистого кислорода, производство которого прово-
дят методами криогенной дистилляции,что весьма дорого. 
Между тем именно таким образом получают синтез-газ в 
процессах GTL компании Shell.
К достоинствам данного метода можно отнести: 
– возможность обеспечения собственной энергией и от-
сутствие катализатора;
– получение наилучшей формулы синтез-газа с мини-
мальным расходом газа;
– наибольшую экономию в условиях удаленных место-
рождений. 
Недостатки: требует больших (до 10%) капитальных вло-
жений, чем при автотермической конверсии.
3. Автотермический риформинг (ATR)
Автотермический риформинг – процесс, в котором метан
реагирует со смесью кислорода и воды, не требующий до-
полнительного расхода метана на обогрев реактора. Схе-
ма такого процесса представлена на рис. 3.
В этой схеме потребление топлива (которым может быть не 
обязательно природный газ, но газ после реакции целевого 
синтеза и содержащий непрореагировавший синтез-газ и об-
разовавшиеся как побочный продукт легкие углеводороды) 
ограничено подогревателем, в котором исходный природный 
газ нагревают до температуры выше 615 
qС, необходимой 
для поддержания процесса горения в горелке, размещаемой 
в вершине аппарата ATR. В верхней части реактора рифор-