Способ очистки природного газа

 

Изобретение относится к способам очистки природного газа от гомологов метана и может быть использовано для получения исходного сырья, например, для производства синильной кислоты и хлорметанов. Для повышения скорости процесса природный газ контактируют с никельхромовым катализатором в присутствии водяного пара и водорода при повышенной температуре, причем водород добавляют в количестве 0,03-0,04 м /м смеси. Природный газ содержит, об.%: СН 94,1; С,Н 4,5; азот 1,4. Водяной пар берут в объемном соотношении с исходным природным газом, равном 1:10, а водород - в количестве 0,045 смеси природного газа и воды. При объемной скорости подачи сырья на очистку 2500 ч и температуре получают газ состава,об.%: СН 98,5; Eg 43,0; СО 0,0; азот 1,2. Скорость превращения этана 230 ч. с to (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

9,Я0,»129 (51) 4 С 07 С 9!04 7/148

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3929796/31-04 (22) 15.07.85 (46) 07.03.87. Бюл. N 9 (71) Институт газа АН УССР (72) В.В.Веселов, Н.Т.Мещенко и Н.И.Бухал (53) 66.092.57:547.211(088.8) (56) Лом У.Л., Уильямс А.Ф.

Заменители природного газа.

М.: Недра, 1979, с. 178.

Авторское свидетельство СССР

В 369133, кл. С 10 С 11/02, 1968. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение относится к способам очистки природного газа от гомологов метана и может быть использовано для получения исходного сырья, например, для производства синильной кислоты и хлорметанов. Для повышения скорости процесса природный газ контактируют с никельхромовым катализатором в присутствии водяного пара и водорода при повышенной

3 температуре, причем водород добавляют в количестве 0,03-0,04 м3 /м3 смеси. Природный газ содержит, об.Ж:

СН 94,1; С,Н 4,5; азот 1,4. Водяной пар берут в объемном соотношении с исходным природным газом, равном 1:10, а водород — в количестве

0,045 нм /м смеси природного газа и воды. При объемной скорости подачи сырья на очистку 2500 ч и температуре 330 С получают ras состава,об.Ж:

СН 98 5; H 43 0 CO 0 0 азот

Скорость превращения зтана 230 нсм /

/см ч.

1294800

Изобретение относится к способам каталитической очистки природного газа от гомологов метана в присутствии водяного пара и может быть использовано для получения исходного сырья, например, для производства синильной кислоты и хлорметанов.

Целью изобретения является повышение скорости процесса.

Цель достигается за счет проведения паровой конверсии природного газа на никельхромовом катализаторе в присутствии водорода, взятого . в количестве 0,03-0,04 м /с смеси природного газа и водяного пара.

П р и и е р 1. Проводят очистку природного газа следующего состава, об,X: С Н 4,5; N,, 1,0; СН остальное.

Очистку проводят на лабораторной установке с применением кварцевого реактора, куда загружают 3 смэ дробленого промышленного никельхромового катализатора (размер гранул 0,851,0 мм), После восстановления катализатора при 320 С водородом на установку подается реакционная смесь с целью очистки газа от гомологов метана.

Природный газ (ПГ) очищают от содержащейся в нем серы на окиси цинка при 320 С, смешивают с водяным паром в объемном соотношении ПГ:Н О 10:1 и водородом (Н /ПГ+Н 0=0,032) и собь" емной,скоростью 2500 ч пропускают через разогретый до 330ОС слой катализатора, на котором протекают реакции метанирования гомологов метана.

Очищенный природный газ, выходящий из реактора, имеет следующий состав, об. : СН 96,4; Н 2,0; СО 0,3;

И 1,3.

Пример 2 (сравнительный).

В полочный реактор загружают 250 л никельхромового катализатора. После восстановления катализатора водородом при 320 С через его слой пропускают смесь природного газа с водяным паром в объемном соотношении ПГ:Н О 8:1.

Попадая на катализатор, высшие углеводороды природного газа под воздействием водяного пара превращаются в основном в метан ° Температура разогрева слоя катализатора при этом находится в пределах 300-350 С. При подаче природного газа с объемной скоростью 2000 ч получают исходный ПГ состава, об. : С Нб 6,0; С Н < 1,45; остальное, а также очищенный газ состава, об. : Нд 3,0; С. Н 0,15; С0 б

2,5; СН„ остальное.

Пример 3. Очистку природного газа осуществляют в кварцевой трубке, служащей реактором и имеющей диаметр 20 мм. B нее загружают 30 см дробленого никельхромового катализатора с размером гранул 0 85-1,0 мм.

В качестве очищающего агента используют водяной нар с присадкой водорода в расчете на 1 м /м смеси природного газа с водяным паром. Водяной пар подают на очистку в объемном соотношении природного газа и воды

10: 1. Природный газ, направляемый на очистку, имеет следующий состав, об. : СН 94, 1; С Н 4,5; N. 1,4.

При пропускании через разогретый до 330 С слой катализатора смеси природного газа с водяным паром с добавкой 1% водорода скорость превращения этана (M, g ) 5 нсм /см -ч.

2 6

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но при добавке водорода к смеси природного газа с водяным паром в количестве

0,02 нм /и смеси (2 ). Скорость превращения этана 10 нсм /см - ч.

Пример 5. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но при до- . бавке 0,026 нм водорода на 1 м смеси (0,26%). Скорость реакции превращения этана 15 нсмэ /смз. ч, Состав

35 очищенного газа, об. : СН 94,7;

С0 1,5; Н 2,5;- N 1,3.

Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но с присадкой 0,03 нмз водорода на 1 нм смеси

ПГ + Н О (З ). Скорость реакции превращенйя этана 40 нсм /см ° ч. Состав очищенного газа, об.X: СН 94,8;

4 . СОд 1,0; Нр 2,9; N 1,3..

Hp и и е р 7. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но с присадкой 0,033 нмз водорода на 1 м смеси

ПГ + Н О. Скорость превращения этака

120 нсмэ /см - ч. Состав газа очистки, об.X: CH 95,2; СО 0,3; H 3,2;.

N 1,2.

Пример 8. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но с присадкой 0,036 нмэ водорода на i м .смеси

ПГ + Н О. Скорость превращения этана

220 нсм /см ч. Состав очищенного газа, об. : СН 95,1; СО 0,2; Н 3,5;

И 1,2.

3 1294800 Д

Пример 9. Способ осуществля- щенного газа, об.Х: СН 99,5; СО ют аналогично примеру 3, но с при- 0,0; Н 4,3; К 1,2. садкой 0,040 нм водорода на 1 м Ф î р м у л а и з î 6 p e т е н и я смеси ПГ + Н О (4X). Состав очищен- Способ очистки природного газа от ного газа, об.7: СН 94,9; С(следы; 5 гомологов метана путем контактирова Н q 3,9; N 1,2. Скорость превращения ния c никельхромовым. катализатором этана 230 нсмз/см - ч. в присутствии водяного пара при повышенной температуре, о т л и ч а ю—

Пример 10. Способ осуществля- шийся тем, что, с целью повышеют аналогично примеру 3, но с присад- 10 ния скорости процесса, контактировакой 0,045 нм водброда íà i м смеси ние проводят в присутствии водорода

ПГ + Н о (4,5X). Скорость превраще- в количестве 0,03-0,04 м /м смеси ния этана 230 нсм /см ° ч. Состав очи- природного газа с водяным паром.

Составитель Н.Кириллова

Редактор Н.Гунько Техред A.Кравчу» Корректор И.Эрдейи

Заказ 558/25 Тираж 372 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4