Способ очистки водородсодержащего газа от окислов углерода

 

Изобретение относится к очистке водородсодержащих газов от окислов углерода метанированием последних на неподвижном слое никелевого катализатора в адиабатическом реакторе. Изобретение может быть использовано для процесса метанирования в производстве синтеза аммиака, в нефтехимии для метанирования пирогазов, для получения синтетического метана и т.д. Целью изобретения является упрощение технологии процесса за счет исключения рекуперативного теплообмена, что достигается периодическим изменением направления подачи очищаемого газа в неподвижный слой катализатора через каждые 5-60 мин, а также низкой температурой реакционной смеси на входе в слой катализатора, равной 20-175 С. Процесс может проводиться при давлении (1-40)-10Па. Степень превращения окислов углерода достигает 99%, температура выходящего из реактора очищенного газа 100- 224°С. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 2 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%НАЕЛИ(1 Г ) А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3932805/31-04 (22) 22.07.85 (46) 23.03.87.Бюл. У 11 (71) Институт катализа СО АН СССР (72) 10.Ш.Матрос и Е.Б-С.Угай (53) 661.961.965 (088.8) (56) Письмен М.К.Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности. — М.: Химия, 1976, с.208.

Томас. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы. — M. Мир, 1973, с.181-183.

Семенова Т.А.Очистка технологических газов. M. Химия. 1969, с.392. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА ОТ ОКИСЛОВ УГЛЕРОДА (57) Изобретение относится к очистке водородсодержащих газов от окислов ,углерода метанированием последних на .неподвижном слое никелевого катализа(51)4 С 10 К 1/34 С 07 С 1/04

ВСЕСОК, М и тора в адиабатическом реакторе. Изобретение может быть использовано для процесса метанирования в производстве синтеза аммиака, в нефтехимии для метанирования пирогазов, для получения синтетического метана и т.д.

11елью изобретения является упрощение технологии процесса за счет исключения рекуперативного теплообмена, что достигается периодическим изменением направления подачи очищаемого газа в неподвижный слой катализатора через каждые 5-60 мин, а также низкой температурой реакционной смеси на входе в слой катализатора, равной

20-175 С. Процесс может проводиться при давлении (1-40)"10 Па. Степень

5 превращения окислов углерода достигает 99Х, температура выходящего из реактора очищенного газа 100224 С.

1 12982

Изобретение относится к очистке водородсодержащего газа, например конвертированного !синтез-газа от окислов углерода восстановлением их в метан на неподвижном слое катализатора в адибатическом реакторе.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса за счет исключения рекуперативного теплообмена для подогрева сырого и охлаждения очищен- 1О ного газа.

Поставленная цель достигается изменением направления подачи очищаемого газа на катализатор каждые 560 мин. 15

Пример 1. На вход реактора, загруженного никелевым катализатором с характерным размером зерна d 6 10 м, порозностью f = 0,42 и теплоемкостью 3,5 10 Дж/м град

6 э и разогретого до 300 С, подают реакционную смесь следующего состава, об.Ж: Н 74,8; А 24,6; (СО + CO ) о

0,6, температурой 50 С. В начале слоя образуется реакционная зона с крупным градиентом температуры, которая движется со скоростью Чр=

= 0 0339 м/с, значительно меньшей скорости фильтрации реакционной смеси в слое V = 2,38 м/с. Через время 30 с, = 5 мин, равное времени полуцикла, направление потока реакционной смеси переключают на обратное, т.е. место ввода становится местом вывода и наоборот. После нескольких переклю- 35 чений в реакторе устанавливаются периодические вынужденные колебания температурных и концентрационных полей. Максимальная температура во фронте Т = 620 С. Степень превра- 40 P щения окислов углерода в метан составляет х = 0,99. Давление процесса

40 О Па, температура выходящего газа 100 С.

Пример 2. На вход реактора, загруженного никелевым катализатором с характерным размером зерна

d = 6 ° 10 м, порозностью Е = 0,42 з и теплоемкостью 3,5 10 Дж/м град

6 з о и разогретого до 320 С, подают реак. 50 ционную смесь следующего состава, 42 2 об.X: Н 40; СН4 59; (СО+СО ) I, температурой 20 С. В начале слоя об. разуется реакционная зона с крупным градиентом температуры, которая движется со скоростью V = 0 0182 м/с, значительно меньшей скорости фильтрации реакционной смеси в слое V

= 2,38 м/с. Через время

Давление процесса !О ° lO Па, температура выходящего из реактора газа

107 С.

Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1. Температура смеси на входе 175 С, давление о

1 f0 Па, время полуцикла 60 мин.

Степень превращения окислов углерода х = 0,99, температура выходящего из реактора газа 224 С. о

Пример 4. (сравнительный) .

Процесс проводят аналогично примеру l, но не изменяют направление подачи очищаемого газа, подаваемого о на катализатор температурой 300 С, температура выходящего из реактора газа 350 С.

@ о р м у л а изобретения

Способ очистки водородсодержащего газа от окислов углерода путем пода-. чи его на неподвижный слой катализатора в адибатический реактор при давлении (14-40) ° 10 Па, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, водородсодержащий гЖ подают в адибатический реактор с температурой 20о

175 С и направление подачи периодически изменяют каждые 5-60 мин.

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ. Заказ 862/26

Тираж 464

Подписное