Способ получения синтез-газа из углеводородного сырья Советский патент 1993 года по МПК C01B3/38 

сл

С

Область применения: изобретение относится к процессам получения синтез-газа и газообразного углеводородного сырья. Сущность изобретения: при проведении способа получения синтез-газа из углеводородного сырья осуществляют смешение сырья с окислителем из группы: Ог, воздух, пар при температуре на 93°С ниже температуры самовоспламенения смеси, со скоростью турбулентного потока, превышающей скорость проскока пламени, и с объемной скоростью 20000 - 50000 . Полученную смесь при отношении пар : углерод 0,1 - 3 : 1 пода ют в трубчатый реактор, заполненный монолитным катализатором, имеющим отношение площади поверхности к объему 20 - 40 см3/см3. При 760 - 1090°С проводят конверсию метана с получением синтез-газа, содержащего СНо, СО + СОг, На, Н20. При содержании С2+ не более 0,1 мас.%. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к процессам получения синтез-газа из гззообразующего углеводородного сырья.

Целью изобретения является снижение содержания побочных примесей в целевом продукте.

П р и м е р . В каталитическом реакторе конверсии углеводородного сырья происходит превращение природного газа в синтез- газ. В реакторе установлено девять дисков из катализатора, диаметр каждого диска равен 0,76 мм, а его толщина равна 0.25 мм. Диски изготавливают из сотового или ячеистого монолита кордиеритного материала с геометрической площадью поверхности -25 см2/см3. На кордиерите образуется слой

оксида алюминия с сильно развитой поверхностью, который выполняет функцию опоры, на которую напыляются тонкодиспергированные каталитические металлические компоненты. Они состоят по весу из 50% платины и 50% палладия. Объемная скорость катализатора составляет 97000 . Природный газ (СН4 95 мас.%) смешивают с паром при молярном соотношении пар : углерод равном 3:1, нагревается и под давлением 2760 кПа вводится через впускное отверстие с диаметром 254 см в реакционную зону. Воздух нагревается и под давлением 2830 кПа через два отверстия с диаметром 203 см. Диаметр нижней части камеры равен 0,68 м, а диаметр верхней части равен 0,91 м.

со

со

Д

Ј

|оо

ICJ

Указанные конструктивные особенно сти реактора позволяют обеспечить полное перемешивание газовой смеси на входе в трубы и обеспечивают скорость турбулентного потока, превышающую скорость проскока пламени. В реакторе располагается 261 трубка с внутренним диаметром 127 мм и длиной каждой трубки равной 0,51 м. В каждой трубке образовано шесть отверстий диаметром 3,2 мм каждая, причем четыре из этих б отверстий располагаются с равным интервалом друг от друга по окружности каждой трубки на расстоянии 0,102 м над нижним концом трубки, а остальные два отверстия выполнены напротив друг друга на расстоянии 0.152 м над нижним концом трубки. Нижний элемент имеет толщину 0.127 м, а секции каналов выполнены конусообразными и имеют в верхней части диаметры 12,7 мм, а в нижней части диаметры 44,5 мм. Давление внутри камер поддерживается на уровне давления в впускном отверстии. Температура смеси газов равна 590°С. При температуре 870°С соотношение пар: углерод поддерживают равным 0.4 : 1. Конверсию осуществляют при 760 - 1090°С под давлением выше 1724 кПа.

8 результате конверсии получают синтез-газ, состоящий из СН4. окислов углерода (СО + СОз) водорода, пара и не содержащий побочных примесей (содержа0

5

0

5

ние Са + менее 0,1 мас.%). В способе прототипе содержание побочных компонентов составляет 0,3 мас.%. При проведении процесса при соотношении пар : углерод 0,1 - 3 : 1 и во всем диапазоне заявленных параметров получены аналогичные результаты. Формула изобретения 1. Способ получения синтез-газа из углеводородного сырья, включающий смешение сырья и окислителя-кислорода или кислородсодержащего газа или пара, при молярном соотношении пар : углерод равном 0,1 - 3 : 1, и конверсию полученной смеси в присутствии монолитного катализатора, имеющего отношение площади поверхности к объему 20 - 40 см2/скг при 760 - 1090°С и повышенном давлении, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания побочных компонентов в целевом продукте, исходную смесь сырья и окислителя вводят 1з реакционную зону при температуре, которая не менее чем на 93°С ниже точки самовоспламенения смеси, со скоростью турбулентного потока, превышающей скорость проскока пламени, с получением газа, состоящего из метана, окислов углерода, водорода и пара.

-1