Способ эксплуатации реактора для высокотемпературной конверсии

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2516546:

ХАЛЬДОР ТОПСЕЭ А/С (DK)

Изобретение касается улучшенного способа получения водорода путем реакции углеродсодержащего сырья с паром и/или кислородом. Способ обогащения синтез-газа по водороду, при этом синтез-газ содержит водород, монооксид углерода и пар, заключается в конверсии монооксида углерода и пара над катализатором. Причем синтез-газ имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,25, а конверсия монооксида углерода и пара проводится в условиях высокотемпературной конверсии, где синтез-газ имеет температуру от 300°С до 400°С и давление составляет от 2,3 до 6,5 МПа. При этом катализатор содержит в своей активной форме смесь цинк-алюминийоксидной шпинели и оксида цинка в комбинации с промотором в виде щелочного металла, выбранного из группы, состоящей из Na, К, Rb, Cs и их смесей. При этом катализатор имеет молярное соотношение Zn/Al от 0,5 до 1,0 и содержание щелочного металла в пределах от 0,4 до 8,0 мас.% в пересчете на массу окисленного катализатора. Изобретение также относится к применению указанного катализатора при эксплуатации реактора для конверсии при условиях, в которых синтез-газ, поступающий в реактор, имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,25, для подавления образования углеводородного побочного продукта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 пр.

 

Изобретение касается улучшенного способа получения водорода путем реакции углеродсодержащего сырья с паром и/или кислородом. В частности, изобретение предоставляет способ проведения реакции высокотемпературной конверсии водяного газа в синтез-газе при пониженном содержании пара. Данное изобретение касается также применения катализатора, содержащего оксиды цинка и алюминия совместно с одним или более промоторами, в реакторе для высокотемпературной конверсии (high-temperature shift (HTS)), работающего при условиях, в которых синтез-газ, поступающий в реактор, имеет определенный диапазон молярного соотношения кислорода и углерода (O/C-соотношение) от 1,69 до 2,25. Промоторы выбираются из Na (натрия), K (калия), Rb (рубидия), Cs (цезия), Cu (меди), Ti (титана), Zr (циркония), редкоземельных элементов, а также их смесей.

Получение водорода из природного газа, нефти, угля, кокса, нафты, а также других углеродсодержащих ресурсов обычно проводится путем парового риформинга, автотермического риформинга или реакций газификации. В любой из этих реакций образуется поток синтез-газа (сингаза). Синтез-газ в качестве основных компонентов содержит водород, монооксид углерода, углекислый газ, воду и иногда азот. Чтобы уменьшить содержание СО в этом газе и довести до максимума выход водорода, обычно следует далее подвергнуть синтез-газ преобразованию посредством реакции конверсии водяного газа СО+H2O=CO2+H2.

Чтобы эта реакция проходила при целесообразной скорости, синтез-газ подвергают конверсии в реакторе над подходящим катализатором. Реакция конверсии водяного газа является экзотермической реакцией, ограниченной равновесием. По этой причине выход водорода может быть оптимизирован путем проведения реакции в двух отдельных адиабатических реакторах с охлаждением между стадиями. Первый из этих реакторов обычно предназначается в качестве реактора для высокотемпературной конверсии (HTS), содержащего катализатор для высокотемпературной конверсии, а второй в качестве реактора для низкотемпературной конверсии (low-temperature shift (LTS)), содержащего катализатор для низкотемпературной конверсии. Некоторые промышленные технологические установки спроектированы только с реактором для высокотемпературной конверсии.

Синтез-газ всегда будет иметь некоторый потенциал для образования углеводородов, особенно метана, по реакции СО+3H2=СН4+H2O. Данная реакция метанирования расходует водород, и ее возникновение в реакторах для проведения конверсии следует подавлять. В действующей промышленной технологии эта реакция подавляется путем соответственного выбора условий реакции. Согласно уровню техники катализатор для высокотемпературной конверсии (HTS) основывается на оксидах железа и хрома с содержанием или без содержания промоторов. Этот катализатор ограничивает эксплуатационные условия, поскольку определенный избыток пара по отношению к стехиометрии реакции конверсии должен присутствовать, чтобы поддерживать достаточно высокую селективность катализатора для высокотемпературной реакции конверсии водяного газа в отношении образования углеводородов. Данный избыток пара, как правило, вводится до реактора для высокотемпературной конверсии и обусловливает дополнительные затраты на эксплуатацию установки. Это объясняется тем, что энергия необходима для испарения жидкой воды и нагревания образованного таким образом пара до температуры реакции.

В японской заявке на патент JP 2004-321924 (JP 2004321924 А) описывается катализатор на основе меди и щелочного металла для реакции конверсии водяного газа, нанесенный на цинк-алюминиевые оксиды. Медь представляет собой активный катализатор, в то время как цинк-алюминиевый оксид служит только в качестве носителя. Этот катализатор был испытан при 400°С и атмосферном давлении, соответствующим, вероятно, условиям в автомобильной промышленности, однако значительно за пределами промышленных рабочих диапазонов для высокотемпературной конверсии в 2,3-6,5 МПа. Считается, что подвергнутый обработке газ содержит 9% объемн. CO2, 31% объемн. N2, 23% объем H2O и 8% объемн. СО.

В статье ″Higher alcohol synthesis reaction study using K-promoted ZnO catalysts III″ [G.B. Hoflund, W.S. Epling и D.M. Minahan, Catalysis Letters, Vol.45 (1997), стр.135-138] авторы устанавливают, что цинк-оксидный катализатор обеспечивает значительные количества углеводородов из синтез-газа при повышенных температурах и давлениях. Авторы обнаружили, что хотя промотирование калием (К) несколько препятствует образованию углеводородов, оно не может быть подавлено полностью.

Данное изобретение предоставляет способ для уменьшения избытка воды, используемой в реакторах для высокотемпературной конверсии (HTS) для получения водорода, тем самым снижая эксплуатационные и энергетические затраты, связанные с испарением и нагреванием пара.

Данное изобретение предоставляет способ высокотемпературной конверсии синтез-газа, который делает возможным работу при низких молярных соотношениях пара и углерода (П/С-соотношение) или эквивалентно низких молярных соотношениях пара и сухого газа (П/Г-соотношение), или при низких молярных соотношениях кислорода и углерода (O/С-соотношение) в вышеупомянутом синтез-газе, в то же время подавляя образование углеводородного побочного продукта, в частности, образование метана.

Таким образом, мы неожиданным образом обнаружили, что избыток пара может быть значительно уменьшен, не вызывая избыточного образования углеводорода, а также без увеличения давления в реакторе для высокотемпературной конверсии, путем использования промотированных катализаторов на основе цинк-алюминиевых оксидов. При использовании вместо катализатора на основе оксида железа катализатора на основе цинковой шпинели образование углеводородов, которое обычно могло бы являться следствием процесса работы с уменьшенными количествами пара в синтез-газе, предотвращается.

Необходимо отметить, что П/С-соотношение и П/Г-соотношение являются параметрами, которые будут изменяться в процессе конверсии, и, соответственно, в реакторе, поскольку пар является реагентом в реакции конверсии водяного газа. В противоположность этому, O/С-соотношение не изменяется в процессе конверсии. Оно определяется следующим образом: O/С-соотношение=(nCO+2nCO2+nH2O)/(nCO+nCO2+nCH4) на входе или в любой точке реактора, где, например, nCO представляет собой молярную концентрацию СО в газе. Мы предпочитаем описывать восстановительный потенциал газа посредством O/С-соотношения. В некоторых случаях даны соответствующие значения П/Г-соотношения и П/С-соотношения для газа, входящего в реактор для высокотемпературной конверсии (HTS) (до проведения конверсии).

Таким образом, мы предоставляем способ обогащения синтез-газа по водороду, причем упомянутый выше синтез-газ содержит водород, монооксид углерода, а также пар, путем конверсии монооксида углерода и пара над катализатором, при котором упомянутый выше синтез-газ имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,25 и при котором упомянутый выше катализатор содержит оксиды цинка и алюминия совместно с одним или более промоторами, а также при котором конверсия монооксида углерода и пара проводится в условиях высокотемпературной конверсии, где синтез-газ имеет температуру от 300°С до 400°С и давление составляет от 2,3 до 6,5 МПа.

Например, O/С-соотношение, равное 1,65, соответствует П/С-соотношению в синтез-газе, поступающем в реактор для конверсии, равному 0,27.

Согласно изобретению возможно поддерживать в реакторе для высокотемпературной конверсии соотношение между получаемым водородом и получаемым метаном выше 100.

Изобретение также направлено на использование катализатора, содержащего оксиды цинка и алюминия совместно с одним или более промоторами, в реакторе для конверсии, предпочтительно в реакторе для высокотемпературной конверсии (HTS), работающего при условиях, при которых синтез-газ, поступающий в реактор, имеет молярное соотношение кислорода и углерода (O/С-соотношение) от 1,69 до 2,25, для подавления образования углеводородного побочного продукта, особенно для подавления образования побочного продукта - метана посредством реакции метанирования (СО+3Н2=CH4+H2O).

Установленные факты согласно данному изобретению особенно удивительны, принимая во внимание приведенную выше статью G.B. Hoflund с соавт.: авторы обнаружили, например, что при 400°С и 6,9 МПа катализатор ZnO, содержащий 1% К, давал в результате 7 г углеводородов на один кг катализатора в час. В сопоставимых условиях катализатор А согласно данному изобретению, как описано ниже, давал только 0,16 г метана на один кг катализатора в час, в то время как другие углеводороды образовывались в количествах ниже предела обнаружения.

Процесс высокотемпературной конверсии с низким содержанием воды в синтез-газе, таким образом, теперь является осуществимым, не приводя к нежелательному образованию углеводорода, такому как образование метана. Таким образом, низкие соотношения П/С могут быть использованы в зоне риформинга, находящейся перед реактором для высокотемпературной конверсии, тем самым значительно увеличивая энергетическую эффективность установки и уменьшая размер оборудования. В частности, для аммиачных установок более низкое П/С-соотношение в секции риформинга и, таким образом, на входе в реактор для высокотемпературной конверсии (HTS), проявляется также в более низком потреблении энергии в процессе отмывания от CO2 в секции этой установки для синтеза аммиака.

Мы также обнаружили, что энергетическая эффективность установки, включающей высокотемпературную конверсию, такой как водородная установка, особенно улучшается посредством эксплуатации со значениями O/С-соотношения в означенном определенном диапазоне от 1,69 до 2,25. Под энергетической эффективностью подразумевается конкретное чистое потребление энергии потребляющими устройствами, используемыми в этой установке (specific net energy consumption (SNEC), Гкал/1000 Нм3 H2), равное количеству энергии сырья + топлива - пара.

В другом варианте выполнения изобретения синтез-газ имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,00, такое как 1,97 или 1,98.

Предпочтительно промоторы выбираются из Na, K, Rb, Cs, Cu, Ti, Zr, редкоземельных элементов, а также их смесей. Более предпочтительно эти промоторы выбираются из Na, K, Rb, Cs, Cu, а также их смесей.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения катализатор содержит в своей активной форме смесь цинк-алюминийоксидной шпинели и оксида цинка в комбинации с промотором в виде щелочного металла, выбранного из группы, состоящей из Na, K, Rb, Cs, а также их смесей, при этом вышеупомянутый катализатор имеет молярное соотношение Zn/Al в пределах от 0,5 до 1,0 и содержание щелочного металла в пределах от 0,4 до 8,0% масс., в пересчете на массу окисленного катализатора. Особенно подходящие катализаторы содержат, например, 34-37% масс. Zn и 22-26% масс. Al, а также 1-2% масс. щелочного промотора в виде K.

Синтез-газ, поступающий в реактор для высокотемпературной конверсии (HTS), содержит обычно 5-50% объемн. СО, 5-50% объемн. СО2, 20-60% объемн. Н2, 15-50% объемн. H2O, 0-30% объемн. N2.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Катализатор А был получен следующим образом. Был приготовлен одномолярный раствор алюмината калия в воде. Этот раствор был стабилизирован избытком гидроксида калия в молярном соотношении один к одному. Другой раствор был приготовлен путем растворения 178,5 г гексагидрата нитрата цинка в деионизированной воде и доведения объема до 1 литра. Два раствора были смешаны вместе, что вызвало образование осадка. Суспензия была выдержана при 95°С в течение одного часа, после чего рН был доведен до 8 путем добавления 10%-ной азотной кислоты. Осадок был отфильтрован, многократно промыт горячей водой и высушен при 100°С с последующим прокаливанием при 500°С в течение двух часов. Полученный порошок был охарактеризован с помощью рентгено-структурного анализа (РСА), показавшего наличие смеси ZnAl2O4 (шпинели) и ZnO. Этот порошок был пропитан раствором K2CO3 в воде методом пропитки по влагоемкости и высушен при 100°С. Элементный анализ был проведен с помощью масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (метод ИСП) и показал, что катализатор содержит 36,1% Zn, 25,1% Al и 1,2% К. Молярное соотношение Zn/Al соответственно, составило 0,59. Порошок был смешан с графитом (4% масс./масс.) и гранулирован с образованием цилиндрических таблеток диаметром 4,5 мм при высоте 4,5 мм, плотностью 2,10 г/см3. В завершение эти таблетки прокаливали в течение двух часов при 550°С.

Катализатор А испытывали следующим образом. Катализатор в количестве 50,2 г была загружен в обшитый медью трубчатый реактор с внутренним диаметром = 19 мм. Общий расход газа составлял 214 Нл/ч, что соответствовало входящему потоку монооксида углерода F(вход)CO=1,32 моль/ч. Температура поддерживалась постоянной с точностью ±3°С. Реактор нагревался тремя внешними электрическими нагревателями. Температура фиксировалась при помощи внутренних термопар. Наивысшая температура, зарегистрированная на всем протяжении слоя катализатора, Tmax, составила 395°С. В реакторе было повышено давление до реакционного давления Р в синтез-газе. Сингаз (синтез-газ), дозируемый с помощью регулятора массового расхода Bruckner, а также пар, дозируемый через насос фирмы Knauer, были предварительно нагреты и смешаны перед прохождением через катализатор. Состав сухого газа приблизительно составлял 15% СО, 10% CO2, 72% H2 и 3% Ar. Молярное соотношение пар/газ (П/Г) составляло 0,07, соответствуя молярному соотношению кислород/углерод (О/С), равному 1,69. Концентрация всех компонентов регулярно измерялась как на входе, так и на выходе сухого газа с помощью газового хроматографа фирмы Hewlett Packard, калиброванного относительно газовой смеси известного состава. Материальные балансы были записаны для С, Н и О, и было установлено, что во всех случаях они находятся в пределах 1,00±0,03.

В Таблице 1 записан входящий и выходящий поток монооксида углерода, F(вход)CO и F(выход)CO, расход монооксида углерода ΔFCO=F(вход)CO-F(выход)CO, а также выходящие потоки метанола и метана, F(выход)MeOH и F(выход)CH4 соответственно.

Примеры 2-6

Катализатор подвергался воздействию изменения соотношений П/Г, температур и давления, и для каждой комбинации условий было зафиксировано образование метанола и метана. Результаты приведены в Таблице 1.

Пример 7

В качестве Примера для сравнения катализатор Cu/Cr/Fe (катализатор С1, содержащий 1,5% масс. Cu, 6,0% масс. Cr, 63,5% масс. Fe и сформованный в виде цилиндрических таблеток размером 6×6 мм) был испытан в качестве катализатора конверсии для конверсии синтез-газа с относительно низким соотношением О/С, равным 2,25 (соответствующее соотношение П/Г=0,17). Методика испытания была аналогична описанной в Примере 1, за исключением использования реактора меньшего размера с внутренним диаметром = 7 мм и меньшего количества катализатора, а именно 10,1 г. Несмотря на низкое давление в 2,3 МПа и малое количество катализатора, наблюдалось очень высокое образование метана.

Таблица 1
Селективность катализатора согласно изобретению и катализатора для сравнения при низких показателях содержаниях пара в газе
Пример Катализатор Кол-во, г П/Г П/С О/С F(вход)СО моль/ч F(выход)СО моль/ч ΔFCO моль/ч F(выход)МеОН моль/ч F(выход)СН4 моль/ч Tmax °С Р МПа
1 А 50,2 0,07 0,27 1,69 1,320 1,054 0,266 0,027 0,0010 395 6,5
2 А 50,2 0,14 0,56 1,97 1,336 0,803 0,533 0,019 0,0010 403 6,5
3 А 50,2 0,14 0,57 1,98 1,313 0,781 0,532 0,019 0,0004 402 6,5
4 А 50,2 0,17 0,85 2,25 2,655 1,460 1,195 0,008 <0,0001 412 6,5
5 А 50,2 0,60 2,41 3,81 0,672 0,113 0,559 <0,001 <0,0001 406 2,3
6 А 50,2 0,00 0,00 1,39 0,671 0,693 -0,022 НИ 0,0016 387 6,5
7 С1 10,1 0,17 0,85 2,25 0,428 0,175 0,253 НИ 0,14 410 2,3
НИ = Не измерялось

Примеры 8-11

Катализаторы с различными промоторами были приготовлены путем пропитывания порошка ZnAl2O4/ZnO, описанного в Примере 1, водными растворами солей меди и/или калия методом пропитки по влагоемкости. В случае меди была использована нитратная соль, в то время как в случае калия был использован карбонат калия. Полученный порошок был высушен, прокален, смешан с графитом и сформован в виде таблеток, как описано в Примере 1. Промотированные катализаторы также могут быть получены путем соосаждения промотора совместно с цинком и оксидом алюминия. В Таблице 2 приведены составы в % масс. для катализаторов А, В, С и D согласно данному изобретению. Катализаторы С и D содержат менее 500 чнм К.

Катализаторы А, В, С и D были сформованы в виде цилиндрических таблеток диаметром 4,5 мм и высотой 6 мм. Методика Испытания была следующей. Катализатор в количестве 1-3 г был загружен в обшитый медью трубчатый реактор с внутренним диаметром = 5,4 мм таким образом, что таблетки были отделены друг от друга сферой из обожженного до полного спекания оксида алюминия диаметром 5 мм. Реактор нагревали с помощью внешнего устройства для обогрева до температуры реакции, которая составляла Т=391°С. Температура поддерживалась постоянной с точностью ±3°С. В реакторе было повышено давление до реакционного давления Р=2,5 МПа в синтез-газе. Сингаз, дозируемый через регулятор массового расхода Bruckner, а также пар, дозируемый через насос фирмы Knauer, перед прохождением через катализатор были предварительно нагреты и смешаны. Общий расход был отрегулирован до получения объемно-массовой скорости (SV), близкой к 50000 Нл/кг/ч. С катализатором, загруженным в количестве 2 г, это соответствует скорости потока F=100 Нл/ч. Объемный состав синтез-газа, составлял, как правило, 10,2% СО, 6,8% CO2, 33,8% H2O, 47,2% H2 и 2,0% Ar, соответствуя соотношению П/Г, равному 0,51. Ar был использован в качестве внутреннего стандарта. Концентрация всех компонентов регулярно измерялась как на входе, так и на выходе сухого газа с помощью газового хроматографа фирмы Hewlett Packard, калиброванного относительно газовой смеси известного состава. Материальные балансы были записаны для С, Н и О, и было установлено, что во всех случаях они находятся в пределах 1,00±0,03. Во всех случаях катализатор работал в заданных условиях в течение 60 часов, прежде чем была записана скорость.

Таблица 2
Скорость конверсии СО над катализаторами согласно изобретению при давлении 2,5 МПа, температуре 391±3°С, и соотношении П/Г=0,51
Пример Катализатор % Zn % Al % K* % Cu SV Нл/кг/ч Скорость моль/кг/ч
8 А 36,1 25,1 1,2 - 54000 54
9 В 35,5 25,1 1,2 5,0 49200 75
10 С 34,4 24,0 1,17 0,5 53100 68
11 D 38,6 22,9 - - 71400 22
*Катализаторы, не пропитанные K2CO3, имеют остаточное содержание К, составляющее менее 500 чнм.

В Таблице 2 приведена активность катализаторов А, В, С и D, показывающая влияние различных промоторов. После фиксирования скорости конверсии СО во влажном газе расход пара был уменьшен до нуля, в то время как температура и давление в реакторе поддерживались. Во всех случаях образование метана составляло ниже 0,1 г на один кг катализатора в час.

1. Способ обогащения синтез-газа по водороду, при этом упомянутый выше синтез-газ содержит водород, монооксид углерода, а также пар, путем конверсии монооксида углерода и пара над катализатором, при котором упомянутый выше синтез-газ имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,25 и при котором упомянутый выше катализатор содержит оксиды цинка и алюминия совместно с одним или более промоторами, а также при котором конверсия монооксида углерода и пара проводится в условиях высокотемпературной конверсии, где синтез-газ имеет температуру от 300°С до 400°С и давление составляет от 2,3 до 6,5 МПа, а также при котором катализатор содержит в своей активной форме смесь цинк-алюминийоксидной шпинели и оксида цинка в комбинации с промотором в виде щелочного металла, выбранного из группы, состоящей из Na, К, Rb, Cs и их смесей, при этом упомянутый выше катализатор имеет молярное соотношение Zn/Al в пределах от 0,5 до 1,0 и содержание щелочного металла в пределах от 0,4 до 8,0 мас.% в пересчете на массу окисленного катализатора.

2. Способ по п.1, при котором упомянутый выше промотор дополнительно содержит Cu.

3. Применение катализатора, содержащего в своей активной форме смесь цинк-алюминийоксидной шпинели и оксида цинка в комбинации с промотором в виде щелочного металла, выбранного из группы, состоящей из Na, К, Rb, Cs и их смесей, при этом упомянутый выше катализатор имеет молярное соотношение Zn/Al в пределах от 0,5 до 1,0 и содержание щелочного металла в пределах от 0,4 до 8,0 мас.% в пересчете на массу окисленного катализатора, при эксплуатации реактора для конверсии при условиях, в которых синтез-газ, поступающий в реактор, имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,25, для подавления образования углеводородного побочного продукта.

4. Применение по п.3, при котором вышеупомянутый промотор дополнительно содержит Cu.



 

Похожие патенты:

Изобретения могут быть использованы в энергетике и химическом синтезе. Способ получения синтез-газа с низким содержанием смол из биомассы включает разложение биомассы в первом реакторе кипящего слоя (3) на пиролизный газ и пиролизный кокс.

Изобретение относится к области химии. В первом реакторе производят экзотермически-генерированный продукт 4 синтез-газа, преобразуя первую часть потока углеводородного сырья.

Изобретение относится к когенерационной установке на металлсодержащем горючем. Установка содержит по меньшей мере одну реакционную камеру, средства для ввода по меньшей мере одного жидкого окислителя на водной основе и средства для подачи по меньшей мере одного металлсодержащего топлива в камеру, при этом окислитель и топливо являются способными вызывать экзотермическую реакцию окисления для получения газообразного водорода и по меньшей мере одного оксида металла, средства для ввода выполнены с возможностью ввода в указанную камеру окислителя в количестве, которое значительно больше, чем стехиометрическое количество для образования пара, и содержит по меньшей мере один движущий блок на жидкостной основе, в который подается на входе, по меньшей мере, пар для приведения во вращательное движение приводного вала, средства отделения и извлечения для, по меньшей мере, пара, находящиеся между камерой и входом в движущий блок, и средства для отвода указанного водорода, подаваемого на хранение или потребителю.
Изобретение относится к способу получения богатой водородом газовой смеси из галогенсодержащей газовой смеси, включающей водород и по меньшей мере 50 об.% монооксида углерода, в пересчете на сухую массу, путем взаимодействия галогенсодержащей газовой смеси с водой, имеющей температуру от 150 до 250°C, чтобы получить газовую смесь, бедную галогеном и имеющую мольное отношение пара к монооксиду углерода от 0,2:1 до 0,9:1, и подвергают указанную газовую смесь, бедную галогеном, реакции сдвига водяного газа, в котором часть или весь монооксид углерода конвертируют с паром до водорода и диоксида углерода в присутствии катализатора, который присутствует в одном реакторе с неподвижным слоем или в каскаде из более чем одного реактора с неподвижным слоем, и в котором температура газовой смеси, которая поступает в реактор или реакторы, равна от 190 до 230°C.

Изобретение относится к области химии. Водород получают в комбинированном трубчатом каталитическом реакторе с распределенными в реакционном объеме зонами эндотермических и экзотермических реакций получения водорода и теплоты, необходимой для проведения каталитических эндотермических реакций получения водорода.

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в химической, нефтехимической и энергетической промышленностях. Конвертор включает реактор, форсуночную головку для ввода дизельного топлива и кислорода с системой поджига, установленные в верхней части корпуса реактора, систему водяного охлаждения.

Изобретение относится к области химии. Для получения газа, содержащего водород и моноксид углерода, источник отгружаемого газа с металлургических процессов трубопроводом соединен с конвертером 7, чтобы по меньшей мере часть отгружаемого газа можно было подвергнуть конверсии CO при добавлении водяного пара с образованием сырьевого синтез-газа.

Изобретение относится к области химии. Метан-водяную смесь разделяют на два потока.

Способ получения синтез-газа для производства аммиака, в котором сырьевой природный газ конвертируют в установке первичной конверсии и в установке вторичной конверсии при давлении по меньшей мере 35 бар; продуктовый синтез-газ на выходе из установки вторичной конверсии охлаждают и подвергают каталитической среднетемпературной конверсии, превращая СО в СО2 и Н2, и ниже по потоку от реактора среднетемпературной конверсии из синтез-газа удаляют диоксид углерода с помощью физической абсорбции.

Изобретение относится к водородной энергетике и может быть использовано для получения водорода. Устройство содержит нижнюю реакционную камеру (1) с гидрореакционной гетерогенной композицией, состоящей из алюминиевой пудры (2) и воды (12), верхнюю камеру (3), сочлененную с нижней камерой (1), которую через заливочное окно (6) заполняют водным раствором кристаллогидрата метасиликата натрия (5).

Изобретение относится к сформированным катализаторным блокам, способу их изготовления, способу загрузки катализатора в реактор. Катализаторный блок, пригодный для загрузки в трубу, включает множество катализаторных частиц Фишера-Тропша, содержащих один или более восстанавливаемых металлов, выбираемых из Co или Fe в оксидной или восстановленной форме, расположенных в удаляемой матрице из воска или полимера, указанный блок имеет форму удлиненного тела, в котором частицы заполнены так, что объемная усадка после удаления удаляемой матрицы составляет ≤20%.

Изобретение относится к области катализа. Изобретение относится к цеолиту Y с модифицированной фожазитной структурой, внутрикристаллическая структура которого содержит по меньшей мере одну систему микропор, по меньшей мере одну систему мелких мезопор средним диаметром от 2 до 5 нм и по меньшей мере одну систему крупных мезопор средним диаметром от 10 до 50 нм.

Изобретение относится к области катализа. Описан способ изготовления геометрических формованных изделий из катализатора K, у которых активная масса представляет собой мультиэлементный оксид, который содержит элемент Мо, элементы Bi и/или V, а также один или несколько элементов из ряда Со, Ni, Fe, Сu и щелочных металлов, при котором с помощью источников различных элементов получают высокодисперсную смесь, при помощи агломерирования прессованием укрупняют ее до порошка, из этого более грубого порошка с помощью агломерирования прессованием образуется формованное изделие V, эти изделия разделяют на неповрежденные формованные изделия V+ и поврежденные формованные изделия V-, неповрежденные формованные изделия V+ при помощи термической обработки переводят в формованные изделия из катализатора K, а поврежденные формованные изделия V- измельчают и возвращают в производство высокодисперсной смеси.

Изобретения могут быть использованы в области охраны окружающей среды. Способ получения катализатора включает введение неблагородного металла в виде гидроксида аммония или аммиачного комплекса, или в виде органического аминового комплекса, или в виде гидроксидного соединения в активный в окислительно-восстановительных реакциях кубический флюоритный CeZrOx материал при основных условиях.

Изобретение относится к области катализа. Описан способ получения катализатора для полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами, содержащего соединение ванадия на магнийсодержащем носителе, который получают взаимодействием раствора магнийорганического соединения состава Mg(C6H5)2nMgCl2mR2O, где n=0.37-0.7, m=2, R2O - простой эфир с R=i-Am, n-Bu с хлорирующим агентом фенилтрихлорметаном PhCCl3 при мольном отношении PhCCl3/MgR2≥1.0, с последующей обработкой носителя алкилалюминийхлоридом и нанесением соединения ванадия, причем в магнийорганическое соединение предварительно вводят алкилароматический эфир при температуре 20-40°С при мольном отношении алкилароматический эфир/Mg=0.05-0.2.

Настоящее изобретение относится к семейству алюмосиликатных цеолитов, способу получения цеолитов и способу превращения углеводорода. Описано новое семейство микропористых кристаллических алюмосиликатных цеолитов, имеющих пространственный каркас, по меньшей мере, из тетраэдрических блоков AlO2 и SiO2, при этом эмпирический состав цеолита в безводном состоянии выражается следующей эмпирической формулой: M m + R r + A l 1 − x E x S i y O z , где M представляет собой натрий или комбинацию катионов калия и натрия, способных к обмену; m означает мольное отношение M к (Al+E) и изменяется от 0,05 до 2; R означает однозарядный катион пропилтриметиламмония; r означает мольное отношение R к (Al+E) и имеет значение от от 0,25 до 3,0; E является элементом, выбранным из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей; x означает мольную долю Е и имеет значение от 0 до 1,0; у означает мольное отношение Si к (Al+E) и изменяется от более чем 8 до 40, и z означает мольное отношение O к (Al+E) и имеет значение, определяемое из уравнения: z=(m+r+3+4·y)/2.
Изобретение относится к способу модификации поверхности неорганического оксида. Способ включает обработку неорганического оксида водорастворимой солью никеля (II) с последующим образованием наночастиц оксида никеля (II) на поверхности неорганического оксида.

Изобретение относится к технологии переработки углеводородного сырья, в частности к способу получения катализатора для процесса получения синтез-газа из газообразного углеводородного сырья, например метана, природного газа или попутных нефтяных газов.

Изобретение относится к области катализа. Описан катализатор дисмутирования содержащих водород и галоген соединений кремния, содержащий в качестве носителя диоксид кремния и/или цеолит и по меньшей мере один линейный, циклический, разветвленный и/или сшитый аминоалкилфункциональный силоксан и/или силанол, который в идеализированной форме соответствует общей формуле (II) (R 2 )[ − O − (R 4 )Si(A)] a R 3 ⋅ (HW) w     (II) в которой A означает аминоалкильный остаток -(CH2)3-N(R1)2 с одинаковыми или разными R1, означающими изобутил, н-бутил, трет-бутил и/или циклогексил, R2 независимо друг от друга означают водород, метил, этил, н-пропил, изопропил и/или Y, R3 и R4 независимо друг от друга означают гидрокси, метокси, этокси, н-пропокси, изопропокси, метил, этил, н-пропил, изопропил и/или -OY, причем Y означает материал носителя, HW означает кислоту, причем W означает галогенид, остаток кремниевой кислоты, сульфат и/или карбоксилат, с a≥1 в случае силанола, a≥2 в случае силоксана и w≥0.

Изобретение относится к области гетерогенного катализа, в частности к способу получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия. .

Изобретение относится к способам получения предшественника катализатора, катализатора синтеза Фишера-Тропша и к самому способу синтеза Фишера-Тропша. Способ получения предшественника катализатора синтеза Фишера-Тропша включает стадии, на которых: (i) используют раствор карбоксилата Fe(II); (ii) если молярное отношение карбоксильных и карбоксилатных групп, которые вступили в реакцию или способны вступать в реакцию с железом, и Fe(II) в растворе, используемом на стадии (i), не составляет, по меньшей мере, 3:1, в раствор добавляют источник карбоксильной или карбоксилатной группы, чтобы упомянутое молярное отношение составляло, по меньшей мере, 3:1, до завершения окисления карбоксилата Fe(II) на следующей стадии (iii); (iii) обрабатывают раствор карбоксилата Fe(II) окислителем, чтобы преобразовать его в раствор карбоксилата Fe(III) в условиях, исключающих такое окисление одновременно с растворением Fe(0); (iv) осуществляют гидролиз раствора карбоксилата Fe(III), полученного на стадии (iii), и осаждение одного или нескольких продуктов гидролиза Fe(III); (v) восстанавливают один или несколько продуктов гидролиза, полученных на стадии (iv); и (vi) добавляют источник активатора в форме растворимой соли переходного металла и химический активатор в форме растворимой соли щелочного металла или щелочноземельного металла во время или после осуществления любой из предшествующих стадий, чтобы получить предшественник катализатора синтеза Фишера-Тропша.
Наверх