Способ получения водородсодержащего газа

: юацзоПНаю РЕСПУБЛИК 303890 Е ИЗО ГООУДАРСТВЕННЮ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОП 4 РЫТ 99 ОПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ, (56) 1. Авторское свидетельство СССР.Производство технологического газа .для синтеза аювака и йетанола изУжеводородных газов."М., фХимия",1971, с. 154 (прототип),(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДСОДЕРЖИЧЕГО ГАЗА путем паровой конверсии углеводородов в трубчатой печи в присутствии никельсодержааего катализатора при 790-810 фС, о т л и ч аю ц и й с я тем, что, с целью повышения срока службы катализатора, в него добавляют деформируеьие элементы в .количестве 10-25 от реакционного. объема труФг.2. Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве деормируемых элементов используют разрезанные по образукщей металлические кольца.Изобретение относится к способу получения водородсодержащего газа путем паровой каталитической конверсии углеводородов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. 5Известен способ получения водород- содержащего газа путем паровой конверсии углеводородов при 800-1000 С, давлении, близком к атмосферному, на никельсодержащем катализаторе, 10 размещенном в реакционных трубах печи. Гаэ на выходе из печи имеет состав, об.3 Н 276, СО 7,7, С 0213,5, СН 4 2 5, М 2 0 3 Г 1.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения водородсодержащего газа путем паровой конверсии углеводородов в реакционных трубах трубчатой печи при температуре на выходе иэ печи 790-810 ОС, давлении до 30-40 кг/см 2, объемной скорости (по исходному сухому газу) 2000 ч-"на кольцевидном никельсодержащем катализаторе. Конвертированный газ содержит 10 об. метана 23.Недостатком .этого способа является небольшой (2-3 г) срок службы катализавора, особенно при большом числе теплосмен (охлаждение - нагревание) З 0 за время эксплуатации катализатора. Во время нагревания каталиэаторные трубы расширяются в продольном и радиальном направлении, Реакционный объем, в котором находится катализа тор, увеличивается при нагреве на 1,5-2.л. При этом слой катализатора становится разреженным и в процессе работы печи конверсии при колебаниях температуры стенок труб катализатор. 40 претерпевает усадку. При охлаждении трубы сжимаются, сдавливают катализатор и частично разрушают его с образованием пыли и мелких осколков катализаторов. Это приводит к росту гидравлического сопротивления слоя и снижению срока службы катализатора.Целью изобретения является повышение срока службы катализатора.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения водородсодержащего газа путем паровой конверсии углеводородов в реакционных трубах трубчатой печи в присутствии никельсодержащего катализатора при 790-810 ОС в катализатор добавляют деформируемые элементы в количестве 10-25 от реакционного объема трубы.При этом в качестве деформируемых 60 элементов используют разрезанные по образующей металлические кольца.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в реакционные трубы загружают смесь катализатора 65 с деформируемыми элементами, напри.мер, разрезанными по образующейметаллическими кольцами. Размеры элементов могут быть того же порядка,что и размеры катализатора, илинесколько превышающими эквивалентныйдиаметр парового пространства междугранулами катализатора. При охлажде.нии и, следовательно, уменьшении длины реакционной трубы, загруженнойпо предлагаемому способу, на смеськатализатора и колец воздействуютсжимающие усилия, которые вызываютдеформацию металлических колец с прорезью, в результате которой образуется дополнительный объем для усадкикатализатора без его разрушения.П р и м е р 1, В обогреваемуюснаружи трубу с внутренним диаметром 70 мм и длиной 10 м загружаютникельалюмокальциевый катализатормарки ГИАПв количестве 40 л раз- .мером 15 х 15 х 4 мм (наружный диаметр,высота, толщина). Природный гаэ вколичестве 80 нмз подогревают до500 С, смешивают с 280 нмперегретого водяного пара и подают в верхнюю часть трубы. На катализаторепри давлении 34 кг/см 2 проводят паровую конверсию метана в Н, СО и С 02.Гаэ на выходе имеет температуру798 С и содержит 10,3 СН. Перепад давления составляет 2 кг/см.П р и м е р 2. В трубу аналогично примеру 1 загружают однородную .смесь 30 л катализатора ГИАПи10 л (25 от суммарного объема катализатора и колец) разрезанных пообразующей колец размером 15 х 15 х 2 мм3 иэ стали 10 Х 23 Н 18. Природный гаэ вколичестве 96 нм 3 нагревают до 500 ОС,смешивают с 330 нм э перегретого водяного пара и подают в верхнюю частьтрубы. Газ на выходе имеет температуру 803 С и содержит 9,8 СН, Перепаддавления составляет 1,9 кг/см 2. Следовательно, нагрузку увеличивают на20 без увеличения сопротивления ка=.тализаторного слоя.П р и м е р 3. Трубу, загруженнуюаналогично примеру 1, выводят 20 разна нормальный технологический режимконверсии и затем охлаждают в течение 12 ч до 200 С при одновременномснижении давления (во избежании конденсации пара) до 3 кг/см 2, .После испытаний перепад давления увеличиваетсяиз-за частичного разрушения катализатора и составляет 2,7 см 2, остальныепоказатели, такие же, как и в примере 1.П р и м е р 4. Трубу аналогичнопримеру 2 подвергают 20 нагревам -охлаждениям по программе примера 3,Перепад составляет 1,9 кг/см 2, остальные показатели такие же, как и в примере 1, т,е. разрушение катализатора уменьшаетсяЗаказ 3621/16 Тираж 471 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий: 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 П р и м е р 5, В трубу аналогично примеру 1 загружают однородную смесь 36 л катализатора ГИАПи 4 л (10" от суммарного. объема катализатора и колец) разрезанных по образующей колец размером 15 х 15 х 2 мм иэ стали .10 Х 23 Н 18. Трубу испытывают по программе примера 2. Перепад составляет 2,0 кг/см ф, т.е. при увеличении нагрузки по газу на трубу сопротивление катализаторного слоя не увеличи в ается.Выбранный интервал числовых значений обусловлен тем, что при введении деформируемых элементов в катализатор менее 10 эфФект по снижению степени 5 деформации и разрушению катализаторане достигается. При введении более25 деформирувввх элементов падает,степень конверсии метана и ухудшаются качественные характеристики целевого продукта. Использование предлагаемого способа йозволяет снизить гидравлическое сопротивление каталиэаторных труб и, следовательно, увеличить объемную скорость и повысить срок службы катализатора на 1 год по сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят агрегат аммиака мощностью 1360 т/сут.