Способ очистки водородсодержащего газа от окислов углерода Советский патент 1987 года по МПК C10K1/34 C07C1/04 

Изобретение относится к очистке водородсодержащего газа, например конвертированного синтез-газа от окислов углерода восстановлением их в метан на неподвижном слое катализатора в адибатическом реакторе.

Цель изобретения - упрощение технологии процесса за счет исключения рекуперативного теплообмена для подогрева сырого и охлаждения очищенного газа.

Поставленная цель достигается изменением направления подачи очищаемого газа на катализатор каждые 5- 60 мин.

П р и м е р I. На вход реактора, загруженного никелевым катализаторо с характерным размером зерна d , порозностью 0,42 и теплоемкостью 3,5-10 Дж/м град и разогретого до 300°С, подают реакционную смесь следующего состава, об.%: Hj, 74,8; N 24,6; (СО + СО) 0,6, температурой 50°С. В начале слоя образуется реакционная зона с крупным градиентом температуры, которая движется со скоростью ф 0,0339 м/с, значительно меньшей скорости фильтрации реакционной смеси S слое Va 2,38 м/с. Через врем o ,,,j 5 мин, равное времени полуцикла, направление потока реакционной смеси переключают на обратное, т.е. место ввода становится местом вьшод и наоборот. После нескольких перекл чений в реакторе устанавливаются периодические вынужденные колебания температурных и концентрационны полей. Максимальная температура во фронте Т„ 620°С. Степень превращения окислов углерода в метан сос

тавляет к 0,99. Давление процесса 40-10 Па, температура выходящего газа QO°C.

П р и м е р 2. На вход реактора, загруженного никелевым катализатором с характерньп размером зерна d 6-10 м, порозностью 0,42

и теплоемкостью 3,5-10 Дж/м -град и разогретого до 320°С, подают реакционную смесь следующего состава.

298242

об.%:

Н, 40; СН4 59; (СО+СО, ) 1,

температурой 20°С. В начале слоя образуется реакционная зона с крупным градгзнтом температуры, которая движется со скоростью V О, м/с, значительно меньшей скорости фильтрации реакционной смеси в слое Vj 2,38 м/с. Через время 5 мин, равное времени полуцикла, направление потока реакционной смеси переключают на обратное, т.е. место ввода становится местом вывода и наоборот. После нескольких переключений в реакторе устанавливаются

периодические вьмужденные колебания температурных и концентрационных полей. Максимальная температура во фронте Т- 665°С. Степень превращения окислов углерода х 0,975.

Давление процесса 1040 Па, температура выходящего из реактора газа 107°С. . П р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 1. Температура

смеси на входе 175 С, давление 1 -ГО Па, время полуцикла 60 мин. Степень превращения окислов углерода X 0,99, температура выходящего из реактора газа 224 С.

П р и м е р 4. (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру I, но не изменяют направление подачи очищаемого газа, подаваемого на катализатор температурой 300 С, температура выходящего из реактора газа .

35

40

Формула изобретения

35

Способ очистки водородсодержащего газа от окислов углерода путем подат- чи его иа неподвижный слой катализатора в адибатический реактор при

45 давлении (l4-40)-10 Па, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, во- дородсодержащий подают в адибатический реактор с температурой 2050 175°С и направление подачи периодически изменяют каждые 5-60 мин.

Изобретение относится к очистке водородсодержащих газов от окислов углерода метанированием последних на неподвижном слое никелевого катализатора в адиабатическом реакторе. Изобретение может быть использовано для процесса метанирования в производстве синтеза аммиака, в нефтехимии для метанирования пирогазов, для получения синтетического метана и т.д. Целью изобретения является упрощение технологии процесса за счет исключения рекуперативного теплообмена, что достигается периодическим изменением направления подачи очищаемого газа в неподвижный слой катализатора через каждые 5-60 мин, а также низкой температурой реакционной смеси на входе в слой катализатора, равной 20-175 С. Процесс может проводиться при давлении (1-40)-10Па. Степень превращения окислов углерода достигает 99%, температура выходящего из реактора очищенного газа 100- 224°С. с S (Л