2.2.1 Cụng nghệ chuyển hoỏ bằng hơi nước
Đây là cơng nghệ sử dụng phổ biến cho quá trình tổng hợp metanol và amoniac [3].
Sơ đồ nguyờn lý của quỏ trỡnh..
Hỡnh 2.2. Sơ đồ cụng nghệ chuyển hoỏ khớ tự nhiờn bằng hơi nước
Khớ tự nhiờn sau khi loại bỏ cỏc hợp chất chứa lưu huỳnh và hơi nước được hỗn hợp và gia nhiệt theo tỷ lệ mol H2O/CH4 trong khoảng 1,5 ữ 3 tuỳ thuộc vào mục đớch sử dụng khớ tổng hợp.Hỗn hợp khớ được dẫn qua ống cú đường kớnh 10 ữ 15 cm, cú chứa xỳc tỏc niken. Phớa ngồi ống phản ứng được đốt núng để cung cấp nhiệt cần thiết cho quỏ trỡnh phản ứng. Nhiệt độ được khống chế khoảng 750 ữ 9000C.
Khớ tổng hợp thấp sử dụng khi chuyển hoỏ metan khụng cần giới hạn, vớ dụ như khớ tổng hợp được sử dụng để tổng hợp NH3. Trong trường hợp này ỏp yờu cầu 3,5 ữ 4 Mpa. Nhiệt độ cao hơn ỏp dụng khi chuyển hoỏ metan cần phải khống chế giới hạn. Khớ tổng hợp sau khi được làm lạnh ngưng tụ hơi nước dư, được đến ỏp suất cần thiết.
Cơng nghệ này đợc hãng Haldor Topsoe (Đan mạch) sử dụng sản xuất khí tổng hợp cho quá trình tổng hợp metanol và amoniac.
2 Khớ toồng hụùp 0 927 C 650 C0 3 1 Nhiẽn lieọu Khớ thaỷi Khớ tửù nhiẽn Hụi nửụực CO 2
Hỡnh 2.3 : Sơ đồ cụng nghệ chuyển húa bằng hơi nước của hĩng Haldor Topsoe
1. Tháp tách lu huỳnh 2. Tháp làm ẩm khí
3. Tháp chuyển hố
Thuyết minh:
Sơ đồ trờn hỡnh 2.3 mụ tả cụng đoạn sản xuất khớ tổng hợp gồm thỏp (1) tỏch S trong nguyờn liệu, thỏp (2) làm ẩm khớ bằng hơi nước đến tỉ lệ cần thiết và thiết bị chuyển hoỏ (3). Khí tự nhiên đợc chuyển hĩa bằng hơi nớc trên xúc tác niken đặt trong các ống phản ứng. Thiết bị chuyển hĩa bao gồm các ống chứa đầy xúc tác xếp thành hàng, đợc đốt nĩng do bức xạ nhiệt từ thành lị. Hệ thống đầu vào và ra đợc thiết kế đặc biệt để làm việc ở nhiệt độ cao, nhiệt độ đầu vào của thiết bị chuyển hố lên tới 6500C nhiệt độ đầu ra là 8950C. Tỷ lệ mol hơi nớc trên hydrocacbon khoảng 1ữ3,5 tùy thuộc vào mục đích sử dụng khí tổng hợp ở cơng đoạn sau.