Способ получения водородсодержащего газа

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЮФВКанисвепРЕСПУБЛИК ОЭ ОИ А Эю.С 01 ВЗ 44(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОГНРЬПИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СЗИДВТВЪСТВУ(71) Институт нефтехимического синтеза им. А.В, Топчиева(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДО-,РОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА путем паровойкаталитической конверсии углеводородного сырья в кипящем слое катализатора с твердым циркулирующим теплоносителем, способным поглощать образующийсяпри конверсии углекислый газ, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения условий поглощения углекислого газа и интенсификации процесса, теплоноситель-поглотитель подают сверху через кипящий слой катализатора с размером частиц в 4-12 раз больше частиц катализатора,2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что катализатор, уносимый теплоносителем-поглотителем, отделяют в сепарационной зоне и возвращают в процесс.1 465897Изобретение относится к способамполучения водородсодержащего газа дляпроцессов гидрокрекинга и гидроочистки нефтей, их остатков и нефтепродуктов, а также для получения азотоводородной смеси для синтеза аммиака исинтез-газа для других целей;Известен способ получения водород"содержащего газа путем паровой катаггитической конверсии углеводородов 10в присутствии веществ, поглощающихобразующийся при конверсии углекислыйгаз непосредственно в условиях реакции,Способ заключается в том, что вреактор конверсии с кипящим слоем катализатора при числе псевдоожижения,близком к единице, вводят мелкозернистый материал, содеражщий окиськальция, При этом происходит разделение частиц г, слое по плотности и раз"меру, и более легкие частицы собираются в верхней части слоя, Этим определяется способ ввода частиц поглотителя, которые в известном способе 25вводятся в нижнюю часть слоя и выводятся сверху.Недостатками такого способа являются; необходимость работы в узкомдиапазоне скоростей Фильтрации, таккак только при этом достигается более юш менее полное разеление; ограниченная производительность ракто"ра; не оптимальные условия теплообмена между кштящим слоем катализатораи частицами поглотителя, так как мак;35симальное значение коэФФициента теплопередачи достигается при числе псевдоожижсния 2,5-3,5; неизотермичностькипящего слоя при числе псевдоожиже 40пня, близком к единице,Целью изобретения является осуществление процесса в оптимальных услови"ях. Для этого теплоноситель-поглотитель подают сверху через кипящий слой катализатора ггричем размер частиц теплоносителя-поглотителя в 4-12 раз больше размера частиц катализатора.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.В реактор с кипящим слоем катализатора на основе никеля, образованном восходящим потоком смеси сырья и водяного пара, ввоггят сверху в виде 55 падающего слоя теплоноситель-поглотитель. Расход тепла и реакторе покрываг,:я как за счет явного тепла теп 3лоносителя-поглотителя, так и за счет тепла образования карбоната. Частицы .теплоносителя-поглотителя осаждаются в кипящем слое катализатора и выводятся снизу,.Для сведения к минимуму потерь катализатора применяют реактор, в котором для разделения катализатора и теплоносителя-поглотителя имеется сепарационная зона. Теплоноситель-поглотитель, покидающий сепарационную зону, возвращают в регенератор, в котором образующийся карбонат разлагают путем нагревания до необходимой температуры.Для успешной работы описываемой схемы важйое значение имеет соотношение размеров частиц теплоносителяпоглотителя и катализатора. Оно выбирается, исходя из условий разделения этих материалов, Эспериментально установлено, что при отношении диаметров частиц теплоносителя-поглотителя и катализатора, равном 4-12, достигается приемлемая полнота разделения.В качестве теплоносителей-поглотителей используют известняк, доломит или специально синтезированные материалы на основе окислов щелочноземелв. ных материалов.Предлагаемый способ получения водорода позволяет грести процесс в оптимальных условиях в отношении тепло- передачи, а также исключить ограниче" ния производительности реактора, связанные с потерями катализатора или уносом поглотителя из реакционной зоны.П р и м е р 1. Получение технического водорода,Б качестве теплоносителя-поглотителя применяют специально приготов ленный материал, имеющий вид сферических гранул диаметром 1,5-1,6 мм. Прочность, определенная в приборе типа "Эрлифт", 95-96 мас. , Поглоти- тельная способность при 750 С и атмосферном давлении 0,08-0, 1 г/г.мин. Размер частиц катализатора 0,2-0,3 мм. Опыт проводят на пилотной установке с реактором диаметром 100 мм при следующих условиях:Давление, атм 30Температура,ОС:в реакторе 700-720в регенераторе 1050-1080Соотношение НО:С6;1гОбъемная скорость, ч 10000465897 Циркуляция теплоносителя-поглотителя,кг/ч 150 1 О СоставительРедактор О. Филиппова Техред Л,Коцюбняк Корректор А. Ильин Заказ 7024/1 Тираж 463еВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Состав сырья - природного газаследующий, мол.%: СН+ 93,11; С, Н3,76; С Н 0,77; С, Н О 0,31; В 2,02.Полученйьщ из реактора сухой газимеет следующий состав, мол. ;СО 0,51СО 0,22Н 2 98,04СН 1,23 Концентрация катализатора в циркулирующем теплоносителе-поглотителе 0,0002 мас.%, что соответствует потерям катализатора 0,05%/ч.П р и м е р 2. Получение азотоводородной смеси,При осуществлении конверсии при- т родного газа, содержащего,: метан 93,1; азот 2,1; этан 4,8; пропан и бутан, в кипящем слое микросферического алюмоникелевого катализатора размером частиц 0,2-0,3 мм в качест: ве теплоносителя-,поглотителя используют специально синтезированный мате 4риал в виде сферических гранул диаметром 1,5-1,6 мм. Прочность, определенная в приборе типа "Эрлифт",93-95 мас.3. Поглотительная способность при 750 С и давлении СО750 мм рт. ст., 0,08-0,1 г/г.мин.Конверсию проводят в следующих условиях:Давление, атм 30Температура, С:ов реакторе 780-790в регенераторе 1050-110Соотношение НО;С 3:3,5Циркуляция теплоносителя, кг/ч 110-120Объемная скорость, ч 22300Полученный газ имеет следующийсостав, мол. ;Иу 0,5О 2 5,4СО 7,377,0СЙ,9,8 Концентрация катализатора в тепло- носителе, выходящем из реактора, составляет 0,0005 мас. ,