Способ получения водорода из углеводородной газовой смеси

Способ получения водорода из углеводородной газовой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И@АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Г 25.1 3 08

Ваударствепва кнмнтет

CCCP

Ie aeaaw нзабретеннн н аткрытнй

Опубликовано 25.01-80- Бюллетень М 3 (53) УДК

661,961.6 (088,8) Дата опубликования описания 30.01.80;

В.. И, Широков, Г. Г. Малютин, И. И. Мишиев и Ю. В. Савельев (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА ИЗ УГЛЕВОДОРОДНОЙ

ГАЗОВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к способам получения водорода из углеводородных газовых смесей с использованием процессов охлаждения и может. использоваться в нефтехимической и газовой промышленности.

Известен способ получения водорода из угле.

5 водородной газовой смеси путем последовательного охлаждения газовой смеси, содержащей водород, метан, этилен, этан и фракцию

С с выделением указанных компонентов.

s> тО

При этом оставшуюся после вьщеления газовую смесь, состоящую из водорода и 5% метана расширяют в детантере, и полученный при расширении газа холод используют для охлаждения исходной газовой смеси (11.

Основным недостатком способа является наличие жидкой фазы при расширении метановодородной фракции в детантере, что приводит к нарушению режима его работы.

Наиболее близким по технической сущности зт и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения водорода иэ углеводородной газовой смеси путем последовательного охлаждения газовой смеси в теплообменниках, с образованием газожндкостной смеси, разделения последней в сепараторах и подачи ее жидких потоков с температурой от -120 до 130 С на деметанизацию выделения жидкой метановой и газообразной метало-водородной фракций с использованием эффекта Джоуля- Томсона (2).

Основной недостаток этого способа — сравнительно невысокая степень чистоты получаемого водорода, равная 95 — 98 об.%.

Цель изобретения — повышение степени истоты получаемого водорода.

Цель достига тся тем, что в способе полу. чения водорода из углеводородной газовой смеси, включающем последовательное охлаждение газовой смеси в теплообменниках с об. разованием газо-жидкостной смеси, разделение последней в сепараторах и подачу ее жидо ких потоков с температурой от -120 до 130 С на деметанизацию, выделение жидкой метановой и газообразной метано-водородной фракций, жидкую метановую фракцию нагревают до газообразного состояния и расширяют в вихревой трубе с подачей образующихся гаИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции N 1496217, кл. С 10 G оцублик, 18.06.66.

2. Письмен М. К. Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности, о М., "Химия", 1976, с. 48 — 49 (прототип). тавитель Е. Корниенко ред. З.Фанта Корректор М. Вигула

Заказ 8581/9 Тираж ХЫ

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 7 зовых потоков на рекуперацию холода в теп. лообменники, а газообразную метано-водородную фракцию с температурой от -155 до

160 С направляют на расширение и вихревую трубу с подачей образующихся потоков водорода с температурой от -180 до 185 С и метано-водорода с температурой от 145 до 150 С на рекуперацию холода в теплообменники.

Предлагаемый способ дает возможность повысить степень чистоты получаемого водорода до 99,5 — 99,9.. обЯо.

Пример. Исходную газовую смесь, состоящую иэ водорода, метана, этилена, этана и фракции С,, поступающую из установки получения этилена с давлением 33-38 ат и температурой от -90 до 96 С, подают в теплообменник обратных потоков, где она охлаждается до температуры от -100 до 105 С эа счет обратных потоков, выходящих с установки получения водорода. Охлажденная, газовая смесь поступает в сепаратор, где разделяется иа жидкую часть, поступающую через тепло-. обменник в деметанизатор, и газообразную часть, поступающую на охлаждение в теплообменник обратных потоков. Газообразная смесь, охлажденная до температуры -120 С. за счет холода обратных потоков водорода и метана поступает на разделение в сепаратор, откуда жидкая часть поступает в деметанизатор, а газообразная часть — н@ дальнейшее охлаждение в теплообменник. Газообразная смесь с температурой -130 С поступает в се. йаратор, где разделяется на жидкую часть, которую подают в деметанизатор и газообразную часть, которую направляют на дальнейшее охлаждение в теплообменник, Газообразная смесь с температурой .140 С поступает на разделение в сепаратор, откуда жидкая часть через дроссельный вентиль, охлаждаясь до - 145 С за счет снижения давления с

36,7 кГс/см до 12 кГс/см и через тецлообменники в газообразном виде поступает на расширение в вихревую трубу, а газообразная часть поступает на дальнейшее охлыщение в теплообменник, где охлаждается до температуры -160 С, н далее охлажденный поток направляют на разделение в сепаратор, Жид3 кая часть потока дросселируется через вентиль с 36>7 кГс/см до 12 кГс/см и этот поток соединяется с потоком метановой фракСос

Редактор 3..Шубенко Тех

10908 4 ции, а суммарный поток направляют через теплообменники на вход вихревой, трубы, куда он поступает в газообразном виде с температурой -125 C. В вихревой трубе суммарный поток расширяется с 12 кГс/см до

3 кгс/см и холодный поток через теплообмен ники, а "теплый" поток через теплообменник выводятся из установки. Газообразный поток водорода с содержанием метана до 10 об.%

1О направляют на расширение в вихревую трубу, откуда холодный поток через теплообменник, а "теплый™ поток через теплообменники выво. дятся из установки. Газообразный поток метано-водорода расширяется в вихревой тру15 бе с давления 36,7 кгс/см до давления

3 кгс/см и температура "холодного" потока водорода достигает прй этом -190 С и стелени чистоты 99;8, а температура "теплого" потока метано-водорода достигает -145 С.

Формула изобретения

Способ получения водорода иэ углеводородной газовой смеси, включающий последовательное охлаждение газовой смеси в теплообменни25 ках с образованием газо-жидкостной смеси, разделение последней в сепараторах и подачу ее жидких потоков с температурой от -120 до -130 С на деметаниэацию, выделение жидкой метановой и газообразной метало-водород3О ной фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты водорода, жидкую метановую фракцию нагревают до газообразного состояния и расширяют в вихревой трубе с подачей образующихся газовых потоков на рекуперацию холода в теплообменники, а газообразную метано-водородную фракцию с температурой от -155 до

160 С направляют на расширение в вихревую трубу с подачей образующихся потоков

4о водорода с температурой от -?80 до -185 С и метано водорода с температурой от -145 до

-150 С на рекуперацию холода в теплообменники.