Биомасса как источник энергии стр.76

Измененная конверсия. В тех случаях, когда требуется газ с определенным отношением Н2/СО, используется реакция н2о + со -> н2 + со2

с добавлением водяного пара для сдвига реакции вправо. Достигнутое в процессе конверсии отношение Н2/СО зависит от применяемого катализатора, температуры процесса и отношения пар/уголь. Если полная конверсия в Н2 нежелательна, может использоваться высокотемпературный нечувствительный к сере катализатор. Для обеспечения сохранности установки и стабильности катализатора на выходе обычно поддерживают температуру газа не выше 455-480°С.

При необходимости получения большего количества водорода вводится дополнительная низкотемпературная ступень реакции при 200-400°С. Многие промышленные низкотемпературные катализаторы изготовляются на медной основе. Поскольку они теряют активность в присутствии серы, работе на них должна предшествовать очистка кислого газа. Даже при использовании низкотемпературных стойких к сере катализаторов типа SSK, изготовляемых фирмами Haldor Topsoe A/S и Exxon Research and Engineering [20], технологический газ должен иметь определенную минимальную концентрацию серы для поддержания активности катализатора в сульфидизированном состоянии. Целесообразность применения катализатора типа SSK в процессе газификации биомассы зависит от экономических и других факторов, в том числе и от содержания в газе H2S. В любом случае после низкотемпературного процесса с применением катализатора, стойкого к сере, по-видимому, необходима дополнительная ступень удаления кислого газа.

При составлении теплового и материального баланса процесса с измененной конверсией используются таблицы констант равновесия для

уравнения (7) или номограммы для бимолекулярных реакций с информацией относительно энтальпии (табл. 3).

Дополнительная переработка. Из синтез-газа, состоящего в основном из Н2 и СО, для получения которого обычно требуется газификация с применением кислородного дутья, с помощью катализаторов можно получить ряд продуктов, в том числе метан (синтетический природный газ), метанол, водород и аммиак.

При получении из синтез-газа синтетического природного газа, метанола и аммиака обычно используется технология со стационарным катализатором, рециркулирующими потоками и охлаждением для отвода экзотермического тепла реакции. Для достижения желательной конверсии реагирующих компонент к рециркулирующему синтез-газу добавляют свежий газ. Увеличение температуры в слое катализатора устанавливается с учетом изменения его активности и возможности спекания, а также удлинения срока его службы. Для обычного процесса с рециркуляцией составляют тепловой и материальный баланс. Тепло подводится с сырьем и паром (если он требуется), подача и рециркуляция сырья осуществляются компрессором, отвод тепла происходит с потоком продуктов.

Заменитель природного газа получается путем метанизации:

ЗН2 + СО -> СН4 + Н20.    (12)

Образованию метана благоприятствуют высокие давления и низкие температуры. Молярные отношения Н2/СО на вводе в реактор обычно колеблются в пределах 3,10/1-3,15/1. Максимальная температура в реакторе не превышает 480°С.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒