Способ получения водородсодержащего газа Советский патент 1993 года по МПК C01B3/22 

Изобретение относится к способам получения водородсодерч ащего газа конверсией спиртов, в частности этилового спирта, с образованием газообразных продуктов, а именно водорода и окислов углерода, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности

Цель изобретения - упрощение процесса при сохранении выхода водорода

Для достижения данной цели по способу получения водородсодержащего газа, включающему паровую каталитическую конверсию этилового спирта при повышенной температуре с последующей доконверсией продуктов реакции в присутствии никелевого катализатора при температуре 700-900°С, паровую каталитическую конверсию этилового спирта проводят при 650- 800° в присутствии цинкхромалюминиевого катализатора, при этом катализатор имеет следующий состав мае %

ZnO

СаО Zr02

50-60 20-30 10-15 3-5 1.0-1.5.

а паровую каталитическую конверсию и до- конверсию ведут при объемном ее .ношении слоев катализатора, равном (1,0-2,5): 1 в одном аппарате.

Применение изобретения позволяет упростить технологию, снизить капитальные затраты, что обусловлено следующим.

Проведение стадии конверсии этилового спирта при температуре 650-800°С позволяет исключить дополнительный нагрев продуктов конверсии этилового спирта перед проведением доконверсии продуктов реакции на катализаторе конверсии углеводородов при 700-900°С, что в свою очередь обеспечивает возможность проведения обеих стадий в одном аппарате.

И

00

ю ел

VJ

ь

00

Таким образом, процесс получения во- дородсодержащего газа для производства, например, водорода проводится в одной реакционной трубе трубчатой печи при температуре на выходе из слоя 760-890°С при двухслойной загрузке катализаторов.

Кроме того, в отличие от прототипа, в котором на 2-ю стадию необходимо дополнительно подавать пар, в предлагаемом изобретении этого выполнять не нужно.

Применение цинкхромалюминиевого катализатора на первой стадии -стадии паровой каталитической конверсии этилового спирта позволяет проводить этот процесс при высокой температуре - 650-800°С. Активность этого катализатора оказалась высокой для конверсии этилового спирта при высокой температуре, катализатор термостоек и не обладает зауглероживземостью при температуре 650-800°С.

Заявленный способ осуществляют следующим образом.

В реакционные трубы трубчатой печи загружают два слоя катализатора: в верхнюю часть трубы - цинкхромалюминиевый катализатор, а в нижнюю часть - никель, содержащий катализатор конверсии углеводородов. Водно-этанольная смесь.проходит теплообменники и змеевик БТА трубчатой печи, где испаряется и перегревается до t 450°C и далее поступает в верхнюю часть реакционной трубы на слой цинкхромалюминиевого катализатора, где происходит паровая конверсия этилового спирта, и затем в нижнюю часть, где происходит докон- версия углеводородов, образовавшихся на 1-й стадии конверсии спирта с получением конвертированного газа. Конвертированный газ выходит из слоя при температуре 760-890°С и давлении 25 кг/см2.

Показатели по примерам 1-2 приведены в таблице.

Как видно из таблицы, применение

предполагаемого изобретения позволяет упростить технологическую схему, снизить объем катализатора.

Выход за заявленные пределы приво- дит в случае t 550°C к резкому снижению выхода водорода за счет недоконверсии метана, в случае t 900°С - к разрушению катализатора.

Использование соотношения слоев 5 катализатора более 2,5:1,0 приводит к увеличению содержания метана в конвертированном газе, а менее 1,0:1 нецелесообразно, т.к. неэффективно используется 2-й слой никельсодержащего катализатора. Формула изобретения Способ получения водородсодержаще- го газа, включающий паровую каталитическую конверсию этилового спирта при повышенной температуре с последующей паровой доконверсией продуктов реакции в присутствии никелевого катализатора при 700-900°С, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении выхода водорода, конверсию осуществляют 0 при 650-800°С в присутствии цинкхромалюминиевого катализатора состава, мас,%: ZnO50-60

Сг20з20-30

А 20з10-15

5СаО3-5

Zn021,0-1,5,

при объемном соотношении слоев катализаторов конверсии и доконверсии 1,0-2,5:1 в одном аппарате.

0

5