Способ очистки природного газа Советский патент 1987 года по МПК C07C9/04 C07C7/148 

Изобретение относится к способам каталитической очистки природного газа от гомологов метана в присутствии водяного пара и может быть использовано для получения исходного сырья, например, для производства синильной кислоты и х лОрметанов.

Целью изобретения является повышение скорости процесса.

Цель достигается за счет проведения паровой конверсии природного газа на никельхромовом катализаторе в присутствии водорода, взятого . в количестве 0,03-0,04 м- /с смеси природного газа и водяного пара,

Приме р 1. Проводят очистку природного газа сле;|ую1цего состава, об.%: СуН 4,5; N , 1,0; СН остальное

Очистку проводят на лабораторной установке с применением кварцевого реактора, куда загружают 3 см дробленого промышленного никельхромово- го катализатора (размер гранул 0,85- 1,0 мм). После восстановления катализатора при водородом на установку подается реакционная смесь с целью очистки газа от гомологов ме- тана.

Природный газ (ПГ) очищают от содержащейся в нем серы на окиси цинка при 320°С, смешивают с водяным паром в объемном соотношении ПГ:Н40 10:1 и водородом (Н /ПГ+Н,,032) и с объемной, скоростью 2500 пропускают через разогретый до 330°С слой катализатора, на котором протекают реакции метанирования гомологов метана.

Очищенньй природный газ, выходящи из реактора, имеет следующий состав, об.%: СН 96,4; Н 2,0; СО 0,3; NJ 1,3.

П р и м е р 2 (сравнительньй). В полочный реактор загружают 250 л никельхромового катализатора. После восстановления катализатора водородо при через его слой пропускают смесь природного газа с водяньм паро в объемном соотношении ПГ:Н О 8:1. Попадая на катализатор, высшие углеводороды природного газа под воздействием водяного пара превращаются в основном в метан. Температура разогрева слоя катализатора при этом находится в пределах 300-350°С. При подаче природного газа с объемной скоростью 2000 ч получают исходньй ПГ состава, об.%: 6,0; C.jHg1,45; 0,15; 0,40; СН

5

0

5

0

5

0

5

0

5

остальное, а также очищенный газ состава, об.%: Н 3,0; 0,15; СО, 2,5; СН остальное.

Приме р 3. Очистку природного газа осуществляют в кварцевой трубке, служащей реактором и имеющей диаметр 20 мм. В нее загружают 30 см дробленого никельхромового катализатора с размером гранул 0,85-1,0 мм. В качестве очищающего агента используют водяной пар с присадкой водорода в расчете на 1 смеси природного газа с водяным паром. Водяной пар подают на очистку в объемном соотношении природного газа и воды 10:1. Природный газ, направляемый на очистку, имеет следующий состав, об.%: СН 94,1; 4,5; N 1,4. При пропускании через разогретый до 330°С слой катализатора смеси природного газа с водяным паром с добавкой 1% водорода скорость превращения этана (W,. и ) 5 нсм /см -ч.

-2 б

П Р И М е Р 4. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но при добавке водорода к смеси природного газа с водяным паром в количестве 0,02 смеси (2%). Скорость превращения этана 10 нсм /см -ч.

П р и м е р 5. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но при до- . бавке 0,026 нм водорода на 1 м смеси (0,2.6%), Скорость реакции превращения этана 15 . Состав очищенного газа, об.%: СН 94,7; COj 1,5; Н 2,5;.N,, 1,3.

П р и м е р 6. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но с присадкой 0,03 нм водорода на 1 нм смеси ПГ + (3%). Скорость реакции превращения этана 40 . Состав очищенного газа, об.%: СН 94,8; СО-г 1,0; Н, 2,9; N, 1,3..

Пример. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но с присадкой 0,033 нм водорода на 1 м смеси ПГ + Н„0. Скорость превращения этана 120 .ч. Состав газа очистки, об.%: СН 95,2; СО 0,3; Н 3,2; N, 1,2.

Примере. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но с присадкой 0,036 нм водорода на 1 м .смеси ПГ + H,jO. Скорость превращения этана 220 нем /см - ч. Состав очищенного газа, об.%: СН 95,1; СО, 0,2; Н, 3, N 1,2.

3129А8004

П р и м е р 9. Способ осуществля- щенного газа, об.%: СН 99,5; СО ют аналогично примеру 3, но с при- 0,0; Н j 4,3; Nj 1,2. садкой 0,040 им водорода HalM Формула изобретения смеси ПГ + HjO (4%). Состав очищен- . Способ очистки природного газа от ного газа, об.%: СН 94,9; С( следы; 5 гомологов метана путем контактирова- ,9; N. 1,2. Скорость превращения ния с никельхромовым катализатором этана 230 .в присутствии водяного пара при повышенной температуре, отличаюПример 10. Способ осуществля- щ и и с я тем, что, с целью повьппе- ют аналогично примеру 3, но с присад- 0 ния скорости процесса, контактирова- кой 0,045 нм водорода на 1 м смеси ние проводят в присутствии водорода ПГ HjO (4,5%). Скор|ость превраще- в количестве 0,03-0,04 смеси ния этана 230 нем /см. ч. Состав очи- природного газа с водяным паром.

Изобретение относится к способам очистки природного газа от гомологов метана и может быть использовано для получения исходного сырья, например, для производства синильной кислоты и хлорметанов. Для повышения скорости процесса природный газ контактируют с никельхромовым катализатором в присутствии водяного пара и водорода при повышенной температуре, причем водород добавляют в количестве 0,03-0,04 м /м смеси. Природный газ содержит, об.%: СН 94,1; С,Н 4,5; азот 1,4. Водяной пар берут в объемном соотношении с исходным природным газом, равном 1:10, а водород - в количестве 0,045 смеси природного газа и воды. При объемной скорости подачи сырья на очистку 2500 ч и температуре получают газ состава,об.%: СН 98,5; Eg 43,0; СО 0,0; азот 1,2. Скорость превращения этана 230 ч. с to (Л