Теперь рассмотрим аппаратурно-технологическую реализацию выбранных условий конверсии метана. Как следует из равновесных данных, необходима высокая температура процесса. Катализатор в этих условиях весьма активен, и равновесие достигается быстро. Поэтому достигаемое в реакторе превращение можно с достаточной точностью определить из равновесных данных. Конверсия метана - реакция эндотермическая: тепловой эффект взаимодействия метана с водой по уравнению (5.12) О) =-206,4 кДж/моль и превалирует над экзотермическим эффектом другого этапа [см. уравнение (5.13)] (?2 =+41,0 кДж/моль. Необходимое тепло можно подвести через стенки обогреваемых труб, в которых находится катализатор и протекает реакция, т, е. осуществить процесс в трубчатом реакторе, или, как его называют, трубчатой печи. Обогрев осуществляется сжиганием природного газа в факельных инжекционных горелках, расположенных в верхней части межтрубного пространства. Дымовые газы с температурой 1200-1300 К отводятся из нижней части реактора. Температура, необходимая для полного превращения метана, - 1300 К, а металл, из которого сделаны трубки, допускает нагрев не выше 1180-1200 К. Максимальная температура в слое (на выходе) будет, естественно, ниже: 1080-1100 К. Превращение метана не превышает 75% (см. табл. 5.4).
Скачать страницу
[Выходные данные]