|
|
|
Главная --> Справочник терминов Заменителей природного В данной книге основное внимание уделено методам получения заменителя природного газа из угля. В ней также затрагиваются технические и экономические аспекты его получения на базе нефтяного сырья. Обсуждению этих вопросов предшествуют вводные главы, в которых описываются история развития газовой промышленности, свойства газа и других, заменяющих его энергоносителей. Книга может служить полезным справочником по перспективам производства заменителей природного газа для всех, кто интересуется будущим энергоснабжения. Следовательно, сырьем для большинства заводов по производству газа и заменителя природного газа из угля будут служить каменные, полубитуминозные и лигнитовые некоксующиеся угли, т. е. в основном те же сорта угля, которые в наши дни идут на производство пара и выработку электроэнергии. В свете такой конкуренции, очевидно, газификация углей окажется практически выгодной только там, где имеются крупные угольные запасы, вдали от рынков сбыта электроэнергии и промышленных центров. Это значит, что, несмотря на широкую распространенность угольных месторождений, в ближайшем будущем лишь немногие из ных можно будет отрабатывать методом газификации. Хотя получение метана и углерода в 'процессе пиролиза угле-водоров теоретически возможно, промышленных установок такого типа нет. Выход метана в подобных, установках был бы низким, а углерод имел бы форму труднообрабатываемой сажи. По этой причине реакции крекинга относятся к нежелательным побочным реакциям, которые следует скорее ограничивать, чем использовать для производства заменителя природного газа. Предложено большое число разнообразных установок переработки сырой нефти в ЗПГ и схемы «Энергетических нефтеперерабатывающих заводов», хотя к моменту написания настоящей книги ни один из них не был практически реализован. Однако рассмотренные здесь технологические схемы нельзя считать лишь академическими упражнениями в производстве малосернистого топлива и заменителя природного газа. Все они прошли всестороннюю оценку и разработаны конструктивно с учетом возмож- Паровая конверсия углеводородов с преимущественным образованием метана, называемая частичной конверсией, в настоящее время применяется для получения заменителя природного газа, состоящего из углеводородов до С8—С10 [13, 14]. Предлагается [15] использовать такой процесс для избирательной конверсии гомологов метана, содержащихся в природном газе, с целью получения метана для процессов хлорирования, нитрования и др. Представлены теоретические основы и технология производства технического водорода и синтез-газов для получения аммиака, метанола и других продуктов, а также заменителя природного газа. Рассмотрен способ паровой каталитической конверсии углеводородов в трубчатых печах и очистки конвертированных газов. Описаны конструкции трубчатых печей; Даны основы математического моделирования процессов конверсии, адиабатических реакторов и трубчатых печей. температурах (до 500-550°С) образуются в основном Щ и Л? .конверсия метана незначительна. В этой области ведут конверсию сжиженных газов и жидких углеводородов с целью получения высококалорийного метансодержащего газа и чистого метана - заменителя природного газа (ЗПГ). заменителя природного газа з- нг •. с^ * 0,07^ о,}, углеводородов $= 'нг~. со - 1,2 -*.2,2. В табл.5 представлено несколько катализаторов, запатентованных иностранными фирмами, и применяемых в процессах получения заменителя природного газа из сжиженных газов и бензиновых фракций /114/. Все эти катализаторы могут работать при температурах не выше 400-500°С. Для получения чистого водорода, азотоводородной смеси, газов для синтеза спиртов и заменителя природного газа необходима очистка газовой смеси от двуокиси углерода. Применяются абсорбционные и реже адсорбционные способы очистки: I) водная очистка под давлением; 2) поглощение СО^ водными и другими растворами этаноламинов; 3)фи-зическая абсорбция органическими растворителями при обычной и низкой температуре; 4) очистка горячими растворами карбонатов; 5) адсорбция с десорбцией сбросом давления. Термический коэффициент полезного действия установки заменителя природного газе зависит от сырья, технологической схемы и параметров процесса и равняется 90-95$. В книге рассмотрены вопросы получения заменителей природного газа из жидкого топлива (сырая нефть и фракции ее переработки, газовый конденсат) и твердого топлива (угли разных классов, лигнит, кокс, антрацит). Основное внимание уделено методам производства заменителей природного газа из угля. Приведена краткая история газовой промышленности и обоснована необходимость производства заменителей природного газа. Даны материалы по взаимозаменяемости различных газов. Детально рассмотрены новые методы газификации твердого топлива, разрабатываемые в настоящее время в США. Большое внимание уделено способам механизации окиси углерода и водорода — важному этапу превращения жидкого и твердого топлива в заменитель природного газа. Приведена экономическая оценка производства заменителей природного газа. Дан анализ современного уровня научно-технических разработок и перспективных методов, например газификации с помощью ядерной энергии, использования бедных газов и водорода. Авторы настоящей книги в течение ряда лет работали вместе в мировой газовой технической службе Научно-исследовательского центра Эссо в Англии и находились в благоприятных условиях, позволяющих следить за быстро развивающейся техникой производства заменителей природного газа. В последние годы они выпустили еще две книги: о производстве и свойствах сжиженного нефтяного газа и сжиженного природного газа. Кроме того, они опубликовали ряд статей, посвященных анализу зависимости методов газификации от свойств сырья. В данной книге основное внимание уделено методам получения заменителя природного газа из угля. В ней также затрагиваются технические и экономические аспекты его получения на базе нефтяного сырья. Обсуждению этих вопросов предшествуют вводные главы, в которых описываются история развития газовой промышленности, свойства газа и других, заменяющих его энергоносителей. Книга может служить полезным справочником по перспективам производства заменителей природного газа для всех, кто интересуется будущим энергоснабжения. нителей газообразного топлива. Были разработаны новые и усовершенствованы старые методы преобразования жидких и твердых видов топлив, запасы которых считаются более надежными, чем запасы природного газа, в чистое газообразное топливо, по характеристикам горения сходное с природным газом. Поскольку трудно сказать, в какой именно момент быстро развивающаяся технология выходит на практические рельсы и, следовательно, считается готовой для обобщений и критических обзоров, авторы считают, что именно такая ситуация сложилась сейчас в отношении производства заменителей природного газа (ЗПГ). Несомненно,.что отдельные стороны методов газификации будут совершенствоваться и в дальнейшем, и для этих целей будут использоваться новые источники сырья, однако можно считать, что основное направление развития процессов преобразования одних видов топлива в другие установилось, и уже есть методы газификации многих видов углеводородного топлива. ПУТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ ПРИРОДНОГО ГАЗА СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАМЕНИТЕЛЕЙ ПРИРОДНОГО ГАЗА Необходимо отметить, что ни один из получаемых в реакторе ГРГ газов не может быть использован как заменитель природного газа, поскольку ни число Воббе, ни показатель скорости распространения пламени Вивера не соответствуют значениям, требуемым для замены стандартного природного газа (см. гл. 3). По этой причине прямое производство заменителей природного газа путем простейшей гидрогенизации- нефтяного сырья, как правило, не практикуется. Для осуществления процесса требуется ряд дополнительных операций по обработке сырья, целью которых является, во-первых, снижение содержания водорода для уменьшения скорости распространения пламени, во-вторых, исключение снижения содержания этана, который однозначно определяет теплоту сгорания, и, в-третьих, выявление суммарного эффекта двух предыдущих операций — увеличение содержания в газе метана. Существует целый ряд диаметрально противоположных способов достижения поставленных целей, поэтому целесообразно ознакомиться с ними по порядку. Состав и свойства заменителей природного газа, получаемых различными способами Пути получения заменителей природного газа .,»...,,. 20 Глава 4. Сырье для производства заменителей природного газа ... &2  Закаточное устройство Зависимость деформации Зависимость характеристик Зависимость количества Зависимость логарифма Зависимость напряжений Зависимость осмотического Зависимость плотности Зависимость положения |
- |
Навигация