Способ паровой конверсии окиси углерода Советский патент 1986 года по МПК C01B3/38 B01D53/02 

Изобретение относится к способам чистки водородеодержащего. газа от оединений серы, хлора и фосфор а и ожет быть использовано в химической ромьшшенности, например в производтве аммиака в процессе конверсии окида углерода на медьсодержащем катаизаторе,.а также в .газовой, нефтяной других отраслях промьшшенности.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет увеличения срока службы катализатора и степени конверсии.

Способ осуществляютследуюпщм образом.

На опытной установке, состоящей из трех параллельно работающих реакторов с объемом контакта 1 л каждый, испытаны различные варианты конверсии окиси углерода с водяным пароме одновременной очисткой газа от соединений серы, хлора и фосфора в идентичных, условиях.

Данные испытания представлены в табл. 1, а содержание веществв применяемых контактах - в табл. 2.

Пример 1 . В реактор загружают медьсодержащий катализатор в количестве 0,9 л и в качестве защитного слоя для очистки от соединений серы, хлора и фосфора поглотитель, состоящий из оксидов цинка, ;глюминия , натрия и меди, в количестве 0,1 л, т.е. отношение поглотитель-катализатор составляет 1:10.

Условия испытания: температура 200-230°С 5 объемная скорость по сухому газу 15000 ч давление 20 атм; соотношение газ - пар .1;0,6. Состав сухого газа на входе в реактор следующий, %: водород 60, оксид углерода 3, диоксид углерода 16, азот остальное. Содержание примесей в исходной парогазовой смеси: сера 0,5 мг/нм , хлор 3 мг/л, Р00,5мг/кг., Продолжительность испытания 25 сут. Во время испытаний определяют остаточное содержание оксида углерода на выходе из реактора. После остановки выгружают послойно и анализируют контакты на содержание в них серы, хлора, фосфора (в вес.%):

Остаточное содержание оксида углерода 1,05 об.%.

Ост,альные примеры сведены в табл. 2, Данные табл. 1 показывают, что

низкотемпературный (медьсодержащий) катализатор конйерсии оксида углерода без очистки парогазовой смеси от примесей серы, хлора и фосфора (пример 2) дает высокое остаточное содержание оксида углерода, а анализ на содержание в контактах примесей подтверждает, что отравление медьсодержащего (НТК) катализатора идет по всему слою аппарата. В тех случаях,

где достигается удовлетворительная очистка от серы, хлора и фосфора, там происходит снижение остаточного оксида углерода, т.е. улучшается по- казатепь конверсии. Наилучшие показатели как по очистке парогазовой смеси, так и по конверсии оксида углерода в примерах 4, 5 и 6, т.е. в предлагаемых пределах отношений поглотитель-катализатор. Это достигается

за счет применения поглотителя на основе оксидов цинка, алюминия, меди и натрия, на котором происходит так называемая грубая очистка от примесей с одновременной конверсией оксида .углерода на медьсодержащем катализаторе, и поглотителя на основе оксидов цинка, алюминия, натрия и серебра., позволяющего удалить остаточные количества указанных примесей., т.е. обеспечивающего тонкую очистку газа также с одновременным протеканием процесса конверсии оксида углерода на медьсодержащем катализаторе.

В примере 7 при отношении поглотитель на основе оксидов цинка, алюминия , натрия и меди к медьсодержащему катализатору 1:1,5 и отношении поглотитель на основе оксидов цинка, алюминия, натрия и серебра к катализатору 1:30 (запредельные значения) не достигается полной очистки от фосфора и резко снижается степень очистки от серы и хлора.

В примере 8 при отношении поглотитель на основе оксидов цинка, алюминия, натрия и меди к катализатору 1:-13 и отношении поглотитель на основе оксидов 1щнка, алюминия, натрия

и серебра к катализатору 1:10 (запредельные значения) хотя и достигается требуемая степень очистки от всех примесей, однако количество

. 1244086 ,4

медьсодержащего катализатора в реак- показателя по остаточному содержанию

оксида углерода (1,4 об,% по сравнению с 0,75 об.% в примере 4).

торе не обеспечивает проведения конверсии оксида углерода до лучшего

нои

0,370 1,410 2,24 0,040 0,092 0,10 0,020 0,077 Отс.

0,170 0,93 0,130 0,58

0,550 0,78 0,019 1,00 0,008 О,ЗУ

1,15 0,77

0,54 0,35 0,26

показателя по остаточному содержанию

оксида углерода (1,4 об,% по сравнению с 0,75 об.% в примере 4).

Таблица 1

1,05

1,15 0,77

1,65

0,54 0,35 0,26

1,15

0,380 1,52 2,51 0,024 0,02 Отс. 0,003 Отс.Отс.

Аналогичная композиция,но отношение 1:1,5и 1 :30 (запредельные значения)

Продолжение табл. 1

0,75

-р

12 20 54

53 14 33

75-805-10 2-5

Осталь- , нов

70-89 5-8

5-20

95-99,5 - 0,5-5,0

53 14

33 0,25-1,0

ВНИИПИ Заказ 3765/23 Тираж 450Подписное

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

Продолжение табл.1

14

Осталь- , нов

5-20 0,5-2,0 33 0,25-1,0