Способ конверсии окиси углерода

 

"сйтВ" .нтн. -т:"» . "он@я

О п И С А Н И 6676l

ИЗОБРЕТЕН И

СОюз СОВетскита

Социалистических

Реепублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.75 (21) 2120095/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 29.08.77. Кл С 01 В 2/10//

В 01J 23/76

Государственный комитет

Савата Министров СССР оа делам изабретеннй и открытий

ДК 66.097.3 (088.8) (72) Авторы изобретения Б. С. Райков, В. И. Атрощенко, А. Я. Лобойко, Э. Ф. Михалева, и А. П. Попова, H. И. Голоденко, А. P. Букаров, И. А. Краснобородько (71) Заявитель и Е. T. Моргунова (54) СПОСОБ КОНВЕРСИИ ОКИСИ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к способам конверсии углеводородных газов, в частности к конверсии окиси углерода.

Известны паро-кислородо-углекислотная и пара-кислородо-воздушная каталитическая конверсия природного газа при низком и среднем давлении (1).

Известен способ конверсии окиси углерода под давлением 20 атм. Это совмещенный процесс каталитической конверсии метана и окиси углерода при 20 атм в одном агрегате. Газ после конвертора метана и увлажнителя при

400"С и отношении пара к газу 1,2 — 1 последовательно проходит конвертор окиси углерода 1-й ступени, испаритель и конвертор окиси углерода 2-й ступени (2).

Для этого осуществляют способ конверсии окиси углерода путем пропускания смеси окиси углерода с парами воды через слой катализатора, состоящего из окислов железа и хрома, при температуре на входе в слой катализатора, равной 400"С (3).

Сравнительно высокая температура процесса и малоактивный катализатор являются причиной невысокой степени конверсии окиси углерода (81% ) .

Цель предлагаемого изобретения — увеличение степени конверсии окиси углерода, Для этого процесс проводят путем пропускания смеси окиси углерода с парами воды через слой катализатора, состоящего из окислов железа, хрома.

Отличительными признаками изобретения является то, что в смесь окиси углерода с парами воды перед подачей ее на слой катализатора дополнительно подают конденсированный водяной пар, и процесс ведут при температуре на входе в слой катализатора, равной

320 — 340 C, в присутствии катализатора, до10 полнительно содержащего окись калия.

Парогазовая смесь, содержащая 17 — 20 ", СО, в количестве 24000 м /час, из газового теплообменника поступает в конвертор окиси

15 углерода.

В линию подачи газа в конвертор окиси углерода подают конденсированный водяной пар в количестве до 3 м /час.

Охлажденная до 320 — 340 С газовая смесь

20 с объемной скоростью 350 — 400 час — и соотношением пара и газа 0,4 — 0,5 поступает на первую ступень конвертора окиси углерода, заполненного железохромовым катализатором с добавкой К20 (FeqOs 88,0%, Сг20з 7,0%, 25 К20 0,5%, остальное — примеси).

После первой ступени газ, содержащий

2,6 — 4,0% окиси углерода, при 420"С поступает в испаритель, где охлаждается впрыскиваемым конденсатом до 320 С, а затем направ30 ляется во вторую ступень.

566763

Таблица 1

Способ

Наименование предложенный известный

2,0

88,0

7,0

0,5

Примеси — 4,5

88,0

7,0

Пр и меси — н/б

5,0

Таблица 2

Способ

Наименование предложенный и звестный

2,5

400

81,0

14560

92,0

14710

Количество конденсата на впрыск перед 1-й ступенью, м

Состав катализатора, Содержание СО на входе в конвертор, вес. );:

СО на выходе из 1-й ступени, вес.

СО на выходе из 2-й ступени, вес, ч, Отношение пар — газ

Объем катализатора, м

Расход газа, м /час

Объемные скорости, час

Температура, С: 1-й ступени (вход)

1-й ступени (выход)

2-й ступени (вход)

2-й ступени (выход)

Степень конверсии, о

Производительность по водороду, мз час

Количество конденсата на впрыск перед 1-й ступенью, м

К атал из атор (состав), Содержание СО на входе в конвертор, СО на выходе из 1-й ступени, СО на выходе из 2-й ступени, Соотношение пар-:газ

Объем катализатора, м

Расход газа, м /час

Объемные скорости, час

Температура, С: 1-й ступени (вход)

1-й ступени (выход)

2-й ступени (вход)

2-й ступени (выход)

Степень конверсии, ч, Производительность по водороду, м /час

17 — 20

7 — 8

3,0 — 3,8

0,4 — 0,5

24000

400

400

490

380

480

81,0

14560

88,0

7,0

Примеси — н. б.

5,0

17 — 20

7 — 8

3,0 — 3,8

0,4 — 0,5

60,0

24000

400

17 — 20

2,6 — 4,0

1,3 — 1,6

0,4 — 0,5

24000

400

340

420

320

380

92,0

147 0

88,0

7,0

0,5

Примеси — 4,5

17 — 20

2,6 — 4,0

1,3 — 1,6

0,4 — 0,5

60,0

24000

566761

Таблица 3

Способ

Наименование известный предложенный

3,0

Количество конденсатора на впрыск перед

1-й ступени, м

Состав катализатора, 88,0

7,0

Примеси — н/б

5,0

17 — 20

Содержание СО на входе в конвертор; вес.

СО на входе из 1-й ступени, вес, %

CO на выходе из 2-й ступени, вес. 90

Соотношение пар — газ

Объем катализатора, м

Расход газа, м /час

Объемные скорости

Температура 1-й ступени (вход)

1-й ступени (выход)

2-й ступени (вход)

2-й ступени (выход)

Степень конверсии, Производительность по водороду, м /час щего окислы железа и хрома при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени конверсии, используют катализатор, дополнительно со5 держащий окись калия, на входе в слой катализатора процесс ведут при температуре

320 — 340 С и в смесь окиси углерода и паров воды дополнительно подают конденсированный водяной пар.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гущин А. Д. и др. Каталитическая конверсия природного газа, изд. «Химия», М.

1970, с. 19.

15 2. Справочник азотчика, т. 1, изд. «Химия», М., 1967.

3. Ведерников М. И. Производство аммиака из природного газа, изд. «Техника», Киев, 1970, Формула

Способ конверсии пропускания смеси ми воды через слой из о бр етен ия окиси углерода путем окиси углерода с паракатализатора, включаюСоставитель Н. Воробьева

Редактор Л. Герасимова Техред М. Семенов

Корректор Л. Брахнина

Заказ 1882/5 Изд. № 644 Тираж 671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Из конвертора окиси углерода газ выходит при температуре 420 С.

Выход СО со второй ступени составляет

1,3 — 1,6 о/а.

Состав газа на входе в конвертор окиси углерода, %.

СО, 6,5 — 8,0

СО 19,8 — 16,4

Н2 51,8 — 50,8

СН4 0,3 — 0,2

1 12 Остальное

В табл. 1 — 3 приведены основные параметры осуществления известного и предлагаемого способов.

7 — 8

3,0 — 3,8

0,4 — 0,5

90,0

3000

330

400

420

380

480

81,0

18210

88,0

7,0

0,5

Примеси — 4,5

17 — 20

2,6 — 4,0

1,3 — 1,6

0,4 — 0,5

90,0

30000

330

320

400

320

380

92,0

18390