Способ паровой конверсии окиси углерода

Способ паровой конверсии окиси углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 В 3/389 В 01 D 53/02 ф Ч »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬН&. с

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ температуре 180-270 С и давлении 130 атм, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса sa счет увеличения срока службы катализатора и степени конверсии, процесс осуществляют в двух слоях указанного катализатора, причем в первом слое — в присутствии цинкового поглотителя, содержащего алюминий, натрий и медь, а во втором слое — в присутствии цинкового поглотителя, содержащего алюминий, натрий и серебро.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что катализатор и поглотитель используют в соотношениях )).

).2 в первом и втором слоях, равных 1:

:(2,5-10) и 1:()5-2а). саатветственна.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 379607 1/23-26 (22) 02.10.84 (46) 15.07.86. Бюл. № - 26 (72) Ю.В.Фурмер, A.È.Àëåêñååâ, В.Ф.Зимогляд, Б.А.Семериков, Т.А.Семенова, О.Г.Будкина, Б.Ф.Кузнецов, О.Е Ивановский и Г.А.Устименко (53) 661.961.361(088.8 (56) Патент ФРГ ¹ 2136?46, кл. С 01 В 3/12, опублик. 1972.

Семенова Т.А., Лейтес И.Л. Очистка технологических газов. М., 1973, с ° 374-378. (54)(57) 1. СПОСОБ ПАРОВОЙ КОНВЕРСИИ

ОКИСИ УГЛЕРОДА в присутствии цинкхромалюмомедного катализатора при

„„Я0.„1244О86 А

Проба

Проба 2

Проба 3

0,092 0,040 О, 10

0,077 0,020 Отс.

1 12440

Изобретение относится к способам очистки водородсодержащего, газа от соединений серы, хлора и фосфора и может быть использовано в химической промышленности, например в производстве аммиака в процессе конверсии оксида углерода на медьсодержащем катализаторе,. а также в.газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повыше- 10 ние эффективности процесса за счет увеличения срока службы катализатора и степени конверсии.

Способ осуществляютследующим образом. !5

На опытной установке, состоящей из трех параллельно работающих реакторов с объемом контакта 1 л каждый, испытаны различные варианты конверсии окиси углерода с водяным паром с одно- 20 временной очисткой газа от соединений серы, хлора и фосфора в йдентичных условиях.

Данные испытания представлены в табл. 1, а содержание веществ в применяемых контактах — в табл. 2.

Пример 1. В реактор загружают медьсодержащий катализатор в количестве 0,9 л и в качестве защитного слоя для очистки aT соединений 30 серы, хлора и фосфора поглотитель, состоящий из оксидов цинка, алюминия, натрия и меди, в количестве 0,1 л, т.е. отношение поглотитель-катализатор составляет 1:10., 35

Условия испытания: температура

200-230 С, объемная скорость по сухому газу 15000 ч ", давление 20 атм, соотношение газ — пар .1:0,6. Состав сухого газа на входе в реактор следуюший, Е: 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, PO 0,5 мг/кг., 4

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,X):

Сера Хлор Р б.

1,410 0,370 2,24

86 2

Остаточное содержание оксида углерода 1,05 об.X.

Остальные примеры сведены в табл.2, Данные табл. 1 показывают, что низкотемпературный (медьсодержащий) катализатор конверсии 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 показатепь конверсии. Наилучшие показатели как по очистке парогазовой смеси, так и по конверсии оксида углерода в примерах 4, 5 и б, 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 катализа— тору 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 цинка, алюминия, натрия и серебра к катализатору 1:10 (запредельные значения) хотя и достигается требуемая степень очистки от всех примесей, однако количество медьсодержащего катализатора в реакторе не обеспечивает проведения кон— версии оксида углерода до лучшего Таблица 1

При Поглотитель мер и катализатор

Остаточное содержание оксида углерода,об.7

С1 $ Р О

1,05

2 Мед ьс од ержащий катализатор

О, 170 О, 93 1, 15

О, 130 0,58 О, 77 проба 1 проба 3

1,65

3 Поглотитель на проба 1 проба 2 проба 3

4 Смесь поглотителя

1,15 титель-катализатор

1:3 и смесь погло1 Поглотитель на основе оксидов цинка, алюминия, натрия и меди в отношении к медьсодержащему катализатору 1:10 проба 1 проба 2 проба 3 основе оксидов цинка, алюминия, натрия и серебра в отношении к медьсодержащему катализатору 1:10 на основе оксидов цинка, алюминия, натрия и меди с медьсодержащим катализатором в е отношении поглотителя из оксидов цинка, алюминия, натрия, серебра с медьсодержащим катализатором в отношении поглотителькатализатор 1:16

1244086 4 показателя по остаточному содержанию оксида углерода (1,4 об,7. по сравнению с 0,75 об.7, в примере 4).

Содержание примесей в контактах, вес.7.

0,370 1,410 2,24

0,040 0,092 0,10

0,020 0,077 Отс.

0,550 0,78 0,54

О 019 1,00 О 35

О 008 О,ЗУ О 26

1244086

Продолжение табл. l

ПриОстаточное мер

0,75 проба 1 проба 2 проба 3

0,85

0,80

Поглотитель и катализатор проба 1 проба 2 проба 3

5 Смесь поглотителя на основе оксидов цинка, алюминия, натрия и меди с медьсодержащим катализатором в отношении поглотитель-катализатор 1:2,5 и смесь поглотителя из оксидов цинка, алюминия, натрия и сереб— ра с медьсодержащим катализатором в, отношении поглотитель-катализатор 1:25

6 Аналогичная композиция по отношению 1:10 и 1:15 проба 1 проба 2 проба 3

7. Аналогичная композиция,но отношение

1:1,5и 1:30 (запредельные значения) Содержание примесей контактах, вес.%

Cl S P О

0,380 1,52 2,51

0,024 0,02 Отс.

0,003 Отс. Отс.

О, 320 1, 630 2, 26

0,028 0,038 Отс.

0,005 0,015 Отс.

0300 1,21 1,98

0,038 0,05 0,19

0,004 0,01 Отс. содержание оксида углерода, об. 7.

1244086

Продолжение табл.1

1,25

0,365 1,00 2,03

0,023 0,85 Отс.

0,009 0,02 Отс.

1,40

Таблица 2

Контакт

ЕпО А1 Оз СиО

Na О А8 О Сг О

Медьсодержащий катализатор

12 20 54

Прототип

Медьсодержащий катализатор

53 14 33

Поглотитель из оксидов цинка, алюминия, натрия и меди

75-80 5-10 2-5 Осталь,ное

Поглотитель из оксидов цинка, алюминия, натрия и серебра

95-99,5 — 0,5-5,0

53 14

33 0,25-1 0

Заказ 3765 23 Тираж 450 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 проба 1 проба 2 проба 3

8. Аналогичная . композиция,но отношение

1:13 и 1:10

{ з апредельные значения) проба 1 проба 2 проба 3

Прототип поглотитель на основе оксида алюминия со щелочным металлом

Прототип поглотитель медьсодеращий катализатор о щелочным металлом

0,305 1,03 2,00

0,041 0,08 О, 83 0,022 0 05 0,01

Содержание, вес. 7.

1 (1 (70-89 5-8 — 5-20 0,5-2,0