Способ очистки природного газа от гомологов метана

 

Изобретение относится к очистке природного газа от гомологов метана с получением чистого метана, используемого в качестве сырья в хлорной промышленности. Цель - повышение производительности процесса. Исходный газ подвергают паровой конверсии при 300-400 С и давлении 3-10 МПа на катализаторе , содержащем окислы никеля , хрома, кальция и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: окись никеля 45-64; окись хрома 5-12; окись кальция 5-10; окись алюминия - до 100. Способ обеспечи-- вает полную очистку газа от гомологов метана при высоких объемных скоростях (до 1500 ). 2 табл. (Л ОО а-Л. СЛ 4; ийо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯЦ„„1315448 (50 4 С 07 С 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ у /

/ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

< Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3959254/23-04 (22) 20.08.85 (46) 07.06.87. Бюл. № 21 (72) Н,А.Кочергин, P.Ô.Ëàâðåíòoâè÷, Е.И.Наумов, В.В.Частухин, Б.А.Кульджаев, О.Ходжакулиев, Г.M.Äàíåëÿí, Г.Г.Горячев, К.В.Параскевопуло и А.А,Рылов (53) 547.211(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 292935, кл. С 07 С 7/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 369133, кл. С 07 С 9/04, 1968. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

ОТ ГОМОЛОГОВ МЕТАНА (57) Изобретение относится к очистке природного газа от гомологов метана с получением чистого метана, используемого в качестве сырья в хлорной промышленности. Цель — повьппение производительности процесса. Исходный газ подвергают паровой конверсии при

300-400 С и давлении 3-10 МПа на катализаторе, содержащем окислы никеля, хрома, кальция и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: окись никеля 45-64; окись хрома 5-12; окись кальция 5-10; окись алюминия — до 100. Способ обеспечивает полную очистку газа от гомологов метана при высоких объемных скоростях (до 1500 ч ). 2 табл.

13) Изобретение относится к очис.тке природного газа от гомологов метана с получением чистого метана, последний„ не содержащий примесей гомологов„ используется в качестве сырья, например, в хлорной промьппленности.

Цель изобретения — повышение производительности процесса„

Поставленная цель достигается за счет использования более активного катализатора, позволяющего проводить очистку с большой глубиной при более высоком давлении и высоких скоростях подачи очищаемого сырья.

Пример l. Получение катализатора.

504 г основного карбоната никеля,.

186 г алюмината кальция и 84 г окиси алюминия совместно измельчают в шаровой мельнице до размера частиц менее 0,05 мм. Полученную смесь загружают в смеситель и добавляют 1500 мл

25%-ного аммиака и перемешивают 23 ч. Соотношение жидкой и твердой фаз должно составлять 2-2,1:1. Включают обогрев и доводят массу до густой пасты, которую обрабатывают раствором хромовой кислоты (63 г Cr0 в

530 мл воды) при 70-80 С в течение

3-4 ч. Затем пасту сушат при 100130 С в течение 10-15 ч и прокаливают при 400 С в течение 10 ч. В прокаленную массу добавляют 2% графита и 4% воды, измельчают и таблетируют„, Получают катализатор состава, мас.%:

Ni0 50; Crz0> 8; СаО 7; Al>0; — остальное, Аналогично получают катализатор с соотношением компонентов в интерва-ле, мас.%:

Окись никеля 4-5- 64

Окись хрома 5-12

Окись кальция 5-10

Окись алюминия До 100

Пример 2. В метал;. ический реактор объемом 300 мл внутренним диаметром 30 мм загружают 100 мл никельалюмохромокальциевого катализатора состава, мас.%. "Ni0 45; С;- 0 5„ Са0

5 Аl Π— остальное„ Катализа) ор

2 3

О, восстанавливают водородом при 400 С, давлении 0,6 1)Па, объемной скорости подачи 5000 ч в течение 4 ч,, Природный газ состава, мол.%: CH >

9587; С Нь 1,32; С,,Нп 0„22; С Н„ подают в реактор для очистки с объем8 2 ной скоростью 4000 ч-" при соотношении пар : гаэ по массе 0,1:1, температуре 300 С и давлении 3 ИПа. Очищенный природный газ, выходящий из реактора, имеет следующий состав, мол,%: СН 93 07; СО 2,23; Н 4,01;

1) 0,7.

Пример 3. Данные по реактору и составу исходнсго газа аналогичны примеру 2. Используют катализатор состава, ма - %: Ni0 64; Сг209 12;

СаО 10; Al.,Π— остальное.

Процесс конверсии проводят при

400 С, давлении 10 ))Па, объемной скорости 15000 ч " и соотношении пар газ по массе 0,,)3:1, Очищенный прчродный гаэ, выходящий из реактора. имеет следующий состав, мол,%: СН, 94,,3б; СО 2,431

Нд 2,5); И,, 0,7.

Пример 4, Данные по реактору и составу исходного природного газа аналогичны примеру 2.

Используют катализатор состава, мас.%: NiÎ 45; Cr 0 5; СаО 5; A1 0)остальное. Процесс конверсии проводят при 360 С, давлении 7,5 ИПа, объемной скорости l)000 ч " и соотношении пар : газ по массе 0,13:1.

Очищенный природный газ, выходящий из реактора, имеет следующий состав, мол.%.: СН 94,86; СО2 1,91; Н 2,5;

И 0,,74.

Пример 5, Данные по реактору, составу исходного газа и катализатора аналогичны примеру 2, Процесс . конверсии проводят при 315 С, давлении 7,5 !"П)а, объемной скорости

7000 ч-" и соотношении пар : газ по массе 0,2:1, Очищенный природный газ, выходящий из реактора, имеет следующий состав,. мол.% „ СН 95,76; СО

Ф

),8; Н, ),71 Ng О /4.

Пример б „Природный газ состава как в примере 2 очищают по известному и предлагаемому способам.

В первом случае используют никельхроMoBbIH катализатор, во втором случае— катализатор по примеру 4 НКУ-З.

Условия и результаты очистки представлены в табл. 1, Данные, представленные в табл.1, показывают, что о- истку по предлагаемому способу мсжно осуществлять при давлениях до 10 1)Па с высокой степенью,. !iîçbïïåít-,ое давление позволяет уменьшить об.-.ем аппаратуры и сократить металло;-.юность процесса

Известный способ не позволяет достич высокой степени очистки в аналогич1315448 ь Формула изобретения ных условиях.

Пример 7. Для сравнения в близких условиях осуществляют очистку газа, имеющего состав как в примере 2, на известном никельхромовом катализаторе и предлагаемом катализаторе НКУ-3. Исследуют влияние объемной скорости сырья на состав полу- f0 ченного газа.

Результаты и условия очистки представлены в табл. 2.

Анализ данных табл. 2 показывает, 15 что предлагаемый катализатор обладает более высокой активностью, чем известный, позволяет проводить очистку с более высокой производительностью. 20

Способ очистки природного газа от гомологов метана путем паровой конверсии при температуре 300-400 С и давлении в присутствии окисного никельхромового катализатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, используют никельхромовый катализатор, дополнительно содержащий окись алюминия и окись кальция при следующем соотношении компонентов катализатора, мас.Е:

Окись никеля 45-64

Окись хрома 5-12

Окись кальция 5-10

Окись алюминия До 100 и процесс проводят при давлении 310 МПа.

1315448 вЮ л л а

О1

° !

D л (4 л Ю

В Ю (I-i

Ю 1

1 с«! 1

Е 1

1

1 1

Ю (»4 л

О 1

Ю л б с ) СО

Ю О !

« л с! ) (ч (4

Ю л с4 с") О (Ч («4 л л сч (ч сс) с 1 л о4

Ю и

А!."!

I I

I 1 м 1 чI

С.7 сс)

Ю

1 1

I I о °

О

QJ сс) о

С1

1 I и

D л

1 1

I 1 ф

1» о о и

«

Ю

Cl

Ю л

C) ««I >Х х о х

К х «lJ ф

«II ID ц о л

ЦЮ

«И Ю

z с! >

g x

Р 1» х

1 о

9 о х!

» о о

Ю (4 л л

I 1 о\

О1 !О л л

О Ch л

O л л ° \ с!1 с )

О1 Ql эх о х

Ф

Ю (4 л л O л л сс) M О1 л л

С!1 О\ О 1 («I 1 Х р р,о а е

;„4 Д Д л

1 (4 Х ж 1- О Х

us v

L — — — 1 0

4 1" о

z x

Оо 1 о

««! 1 I

m 1

<б 1 — 4

«» 1 о о (» I Х о

Z1u

Ф 1

1И!

1 1

Д О. > о х а Ю

1 — — 4

1» л

I«I Э ««! 1

Ж И

1 «.4 Х Е

Г 1

I I

1 1 1 х r4

1 О Ф I

1 И Z ю — o o

oO r л л л л о! л

o o o o

o o с» (4 сс л л .. сс M

Cll (О л

1 I I

1 1 I (1 с!, (4

Ю Ю Ю л л л

Ю Ю Ю

С 4 СЧ

o o o

If! 9 л

С Ю Ю

О 1 -Ф Сс)

o o o

° I л

o o o

Ю е л

o o л л л

o o o

QO P

"О О !О

Ю Ю Ю

M С 4

o г л л л (4 сс) сЧ

О О О !

К;) О1 !« л л Ю

О Л

Ю Ю Ю

o o o (О О,О !О

° л

Ю Ю Ю

3 о

У! о (» о о

Е о

5 х х о

Х

««I

Щ (» и

««I о и

Ю

Ю

Ю

Ю ж о о

О! о

Х о и

О

Ю с 1 х

И с 1

Й

3, о

1315448

Р, I»o о о о. о

Д Д а

0J Ж," I

О 1С И о о о о о о

Л СО л сО а а ° \ о î о О л а а о о о л л

Ol а

o o

1 — — 1

1

1

1 к

1 Х о о о сп л л а а

СС1

o o

Ch С» ) а а

С»1 34 .o o со с»4 а а б. С»1 х

cd

Р о

С» о

Р4 о

Е о

О

Х

iо CO о а а а

CV С 4 С»4.О О а а

С»4 - С о о о со а а

С 4 о о

1 —— х о

I I I

I I

I I

Д и

С4

Q) ж о

1!

I х !

С 1 о а о

I I 1

I 1

С»4 о а о

»4 о о

o o а а

o o

1 I 1 о о а а о о в

o o а а с о

I I I

О О

С а а

o o

О С»

Р ) . О а с о

1 I !

1 1

1 1

° 4 1 х

à — -1

С»1 4 1

С»4» Р1 а а

С»4 С4

О1 Ch ° О\

Ссс л

Ю а

Р

О1 О1 4Р о а

С»4

A

Е» и о

Сй о.

Х и у

1 5ОЦcd

1 Х

1 Гс4 М Сс! М ф

o o o О а сО О

С 4 СЧ с о

С»4 СО 3 и О 47

o o и

О ) л л о

Ц о

Е а ф

cd

С» о

С» о х ж

П о и о о о

1- — — 4 к х

1 ь о

1

1 — — 4 о х

Ф о

I I

I

1 сд х сп о х

I с41 о

CO Ch О

О О r л а а а а о о o o сч о а а а ° а

С«\ С»Ъ С»4 С»4

С 1 Р )

O c Оi а а A л

С»4

1 1 1 I

I I 1 1

1 1 i 1

I 1 1 1

I I 1 1

I 1 I 1

С»4 Ch O

00 б а а

2 1 и 1

CCc Ch Ch Ch о o o o о о î о л сч o o

С r — и

CO r O

o o а а а а

o ° o < r e

О Л Л о ! 1 1 I I и

Чй

С4 °

C4 V о оо м и

С»1

cd

Я Х и Р

С» 1

Р Ж. с4

Щ о И

cd a

Х л

1» Е и ж

О СО

О о !ц

Х cd и ц

О;

О О, Ж 1

Е

Э

О !

О О

О 1!

С!

Щ

1» ° и о оь ио

cd С 1 ж

Ж

О и о

Р

)Е lcd

О а

Ж л

Е

Р 4

О Ж

О d4