В. М. Капустин., М. Г. Рудин нефтни қайта ишлаш кимёси ва технологияси в. М. Капустин М. Г. Рудин

Водород ишлаб чиқариш қурилмасининг технологик схемаси. Углеводоородларни буғли каталитик конверсиялаш усули билан водородни ишлаб чиқариш учун қурилманинг схемаси қуйидаги босқичлардан иборат:
Хомашёни тайёрлаш, углеводородларнинг буғли конверсияси, углерод оксидининг конверсияси ва ҳосил қилинган водородни тозалаш. Кўпгина қурилмалар схемаларининг зарур бўлган элементи буғни ва иссиқликни ҳосил қилиш ва ишлатиш учун бўлган жиҳоз. Қурилмалар таркибига кўп ҳолларда хомашё ва водородни сиқиш учун компрессорларни қўшадилар. Қурилма схе-маси 12.11 расмда кўрсатилган.
Нефт заводидаги газни компрессор ёрдамида 10 – дан 2,6 МПа гача сиқадилар, иситгич 7 да 300 – 400⁰С гача иситадилар ва реактор 2 ва 3 ларга олтингугуртли бирикмалардан тозалаш учун етказиб берадилар. Тозаланган газга аралаштиргич 11 да 400 – 500 ⁰С гача қиздирилган сув буғини қўшадилар, ҳосил қилинган буғ газли аралашмани углеводородларни буғли каталитик конверсияланишига етказиб берадилар, уни печ 12 да 830 – 880 ⁰С да ва 2,0 – 2,5 МПа босимда никелли катализатор устида олиб борадилар. Реакцион найларни печнинг радиант секциясида 70 – 100 ⁰С гача иситилган иситиш газининг ёниши ҳисобига иситадилар. Ёниш учун ҳавони ҳаво пуфлагич 4 ёрдамида иссиқлик алмаштиргич 6 га етказиб берадилар, у ерда ҳаво чиқиб кетаётган тутун газларининг иссиқлиги ҳисобига 300 – 400 ⁰С гача қиздирилади ва горелкага юборилади.
Тутун газлари 950 – 1100 ⁰С ҳарорат билан печнинг радиант секциясидан конвекционга ўтадилар, у ерда қозон утилизатор 8 ва буғ иситгич 9 буғни ишлаб чиқариш ва ўта қиздириш учун ҳамда хомашё иситгичи 7 ўрнатилган.

12.14- расм . Нефт заводидаги газнинг буғли каталитик конверсияси билан водородни ишлаб чиқариш учун қурилмасининг схемаси.
1 – тутунли най; 2 – Н₂S ни ютиш реактори; 3 – гидрогенлаш реактори; 4 – ҳаво пуфлагич; 5 – тутун ютгич; 6 – иссиқлик алмаштиргич; 7 – хомашё иситгичи; 8 – қозон – утилизатор; 9-буғ иситгич; 10 – компрессор; 11 – аралаштиргич; 12 – буғ конверсияси печи; 13 – иссиқлик алмаштиргич; 14 – СО нинг ўртача ҳароратли конверсиясининг реактори; 15 – иситгичлар; 16 – СО нинг паст ҳароратли конверсиясининг реактори; 17 – К₂СО₃ эритмасини иситиш учун; 18 – СО₂ дан тозалаш учун абсорбер; 19 – турбина; 20 – насос; 21 – регенератор; 22 – метанирлаш реактори; 23 – совутгич; 24 – Н₂ ни сиқиш учун компрессор; 25 – иссиқлик алмаштиргич; I – хомашё; II – иситиш гази; III – сув; IV – водород; V – буғ; VI – карбонат ангидрид; VII – тутун газлари; VIII – ҳаво; IX – кимевий тозаланган сув.
Тутун газларини тутун ютгич 5 билан ютиб олиб атмосферага тутун найи 1 орқали чиқариб юбориладилар. Умумий коллекторга йиғилган конвертирланган газни иссиқлик алмаштиргич 13 га юборадилар ва у ерда 400 – 450 ^оС гача совутадилар.
Сўнгра буғ газли аралашмани темир хромли катализатор устида углерод оксиди ўрта ҳароратли конверсиясининг биринчи босқичи реактор 14 га етказиб берадилар. СО конверциясининг биринчи босқичидан кейин буғ газли аралашманинг ҳароратини 260 – 230^оС гача аввал иссиқлик алмаштиргич 13 да, сўнгра сув иситгич 15 да пасайтирадилар.
Ундан сўнг буғ газли аралашма реактор 16 га рух мисли катализатор устида углерод оксиди паст ҳароратли конверсиясининг иккинчи босқичига келиб тушади.
Конверсиядан кейин водород карбонат ангидридни ва анча миқдорда реакцияга киришмаган сув буғини сақлайди. Иссиқлик алмаштиргич 15 ва 17 ларда 104 ^оС гача совутилган буғ газли аралашмани СО₂ дан К₂СО₃ нинг иссиқ эритмаси билан абсорбер 18 да тозалашга юборадилар. Газни совутганда ва тозалаш жараёнида сув буғларининг асосий қисми конденсацияланади. Конденцияланиш иссиқлигини сувни исситиш учун иситгич 15 да ва К₂СО₃ ни иситиш учун иссиқлик алмаштиргич 17 да ишлатадилар.
Карбонат ангидаритни К₂СО₃ нинг регенератцияланган эритмаси билан икки босқичда чиқариб юборадтлар (поташ учули). Биринчи босқичда СО₂ нинг асосий қисмини чиқариб юбориш учун анча иссиқ эритмани абсорбернинг ўртасига етказиб берадилар (қўпол тозалаш). Тозалашнинг иккинчии босқичини обсорбернинг юқори қисмида ўтказадилар, у ерда иссиқлик алмаштиргич 15 да 60 – 80 ^оС гача совутилган К₂СО₃ эритмасининг етказиб берадилар.
Углерод (IV) – оксиди билан тўйинган К₂СО₃ эритмасини турбина 19 га етказиб берадилар, у ерда унинг босимини 2,0 дан 0,2 – 0,4 МПа ча пасайтирадилар, сўннгра эса регенератор 21 га юборадилар. Босимни пасайтириш ва иссиқлик алмаштиргич 17 да эритмани қўшимча иситиш натижасида СО₂ эритмадан чиқариб юборилади ва сув буғлари билан бирга атмосферага чиқарилади. СО₂ ни қўллаган ҳолда уни конденсатор – совутгичда совутадилар (схемага кўрсатилмаган). Сув буғларини чиқариб юборгандан ва совутгандан сўнг углерод (IV) – оксидини сиқиб истеъмолчига узатадилар. Регенератцияланган эритмани турбина 19 ва электродвигател билан ҳаракатга келтириладиган насос 20 ёрдамида абсорбер 18 га қайтариб юборадилар. СО₂ ни чиқариб юборганда кейин водородни иссиқлик алмаштиргич 25 да 300^оС гача иситадилар ва метаниралаш учун реактор 22 га юборадилар, у ерда қолган углерод оксидларини метан ҳосил қилиш билан гидрогинлайдилар. Метанирлашдан кейин водородни аввал иссиқлик алмаштиргич 25 да, сўнгра эса совутгич 23 да 30 – 40^оС гача совутадилар.
Углеводродларни конверсиялаш реакторидан олдин бошланғич босим 2,3 - 2,5 МПа тенг, охирги аппаратдан чиқиш жойида эса босим 1,6 – 1,8 МПа ни ташкил қилади.