Способ получения водородсодержащего газа

(33) Великобритания есударатееиими конитетСееете Ииииатрое СССее делан иаебретеиийи еткрытий(43) Опубликован 53) УДК 661,961-665.58 1,42(088.8 1 5.03. 78 Л овация оди оллетень %10 анни 28.02,78) Дата опуб Иностр Лукерен Ка(72) Авторы изобретен и Яаар айрик Р йдервегВан Сваай нкола ер,гн,Фредерик Иог нллнбрордус Петрус) Заявитель Фирмааатсхаппн В 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВО 1 ЮРОДСОДЕ Изобретение относится к способам получения водородсодержащего газа при частичном сжигании жидких углеводородов итв частностн, к способам получения обогащенного водородом газа путем дополнительной конверсии окиси углерода с паром.Известен способ получения водорода в смеси с окисью углерода путем частичного сжигания жидкого топлива 1 углеводородов) в кислородсодержвщем газе1 ,оПрн температуре1200 С всегда получают смесь газов, загрязненную примесями метана, сернистых соединений н некоторым количеством твердых частиц (сажи н золы).Твердые включения из газовой смеси удаляют в котле-утилизаторе после охпажедения путем продувки газа водой при темпе ратуре ниже 100 С.Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получення водорода, включающий сжигание углеводородов н каталитическую конверсию окиси углерода, полученной на стадии сжигания, с кнсв угленвчнтельнов газовойтоплива в очисткой газа от сажи н кислых компонентов при 150-500 ОС 12 ,Дополнительной конверсией орода с водяным паром можно зЬ повысить содержание водородасмеси после сжигания жидкогокислородсодержашем газе,Однако присутствие сажи в окиси углерода является нежелательным прн конверсия10 с водяным паром, поскольку она засоряеткатализатор, через который проходит гаэ,Поэтому в известном способе сажу удаляют перед стадией конверсии окнсн углерода путем охлаждения газа няже темпера 5 туры точки росы с последующей промывкойводой я дополнительным нагревом очящентного газа перед подачей на конверсию.Основным недостатком известного способа являются большие энергетнческне эа 20 траты, связанные с охлаждением я дополнительным нагревом реакционных газов.11 ель изобретения - упрощение процесса.включающее повышение его экономичностии возможность использовання при конвер 25 сии неочищенного от сажи газа,Поставленная цель постигается за счет того, что конверсию окиси углерода осуше. ствляют в реакторе, снабженном, по крайней мере, одной трубкой, стенки которой способны пропускать гаэ и задерживать частицы сажи, и окруженной каталитическо массой, а очистку газа от сажи и кислых компонентов проводят после конверсии окиси углерода.Способ Осуществляют слепуюшим образом,1 о Жидкое топливо, например буикерное топливо, частично сжигают в безнасадочной камере с получением газовой смеси, содержащей преимущественно водород и окись углерода, а также увлеченные твердые частицысажи, Обычно газовая смесь содержит некоторое количество водяных паров, присутствующих в исходном сырье. Однако этогоколичества йоды недостаточно для послепуюшей конверсии окиси углерода. Для покрытия дефицита воды в камеру сгорания вводят пополнительное количество волы иливодяного пара из расчета, чтобы температура газа после камеры не была ниже 900 С,путем впрыскивания на каждые 100 кг сжи-.гаемого топлива 60-140 кг воды или 100200 кг пара, После камеры сжигания газовую смесь охлаждают в котле-геплоутилиза.оторе до температуры 210-450 С, оптимальной для стадии последующей конверсии, После котла-утилизатора сажа может быть частично удалена, например промывкой газа35горячим маслом или в циклоне, однако удалять всю сажу нет необходимости.Предпочтительной темпеоатурой стадииконверсии окиси углерода является 220300 С. Конверсию проводят в реакторе,ооимеющем многочисленные почти параллельные пустые газовые каналы между стенками которых в камерах находится катализатор, Стенки каналов легко проницаемы плягазов, но не проницаемы пля частичек са 15жи, Сажа транспортируется газом по свободному газовому каналу к выходу из реактора. Гаэ, содержащий окись углерода и водяные пары, диффунпирует через газопроницаемую стенку канала на катализатор, где50происходит Конверсия его в водород и углекислоту, с последующей обратной диффузиейи канал,Иредпочтител ьным катализатором дляконверсии является катализатор, стОЙкий к 55сере и содержаций один или несколько огнеупорных окислов в смеси с активной добавкой металла или сульфипа металла Ч 1 иЧ 11 г рупп периодической таблицы. Выхопяшийпэ реактора гаэ Очицают от сажи промывкой60водой, охлажпают, отделяют углекислоту,сероводород и сероокись углерода и получают сравнительно богатый водородом газ,Проведение процесса, согласно предложенной схеме, позволяет значительно снизить энергозатраты в способе, так как исключает охлаждение газа во время очистки его от частичек сажи и повторный нагрев переп стадией конверсии, что упрошает процесс.П р и м е р, Бункерное топливо, содержащее 85,75 вес, % углерода, 1139 вес% вопоропа и 2,5 вес, % серы частично сжигают в безнасадочном реакторе при скорости подачи топлива до 2 т/ч, кислорода 32,7 т/ч и вопяного пара 14,2 т/ч, Г 1 осле реактора перец охлаждением и котле теплоутилизаторе в газовую смесь дополнительно вводят 13,0 т/ч воды. В циклоне иэ газа удаляют 90% всей содержащейся и нем сажи и золы, после чего в гаэ вводят 17,8 т/ч воды и газ подают в первый иэ трех последовательных реакторов конверсии, Температура газа после первого реактора конверсии значительно повышается и с цеолью ее снижения до 225 С. в газ впрыскивают 3,9 т/ч воды, после чего газ подают во второй реактор конверсии, На выходе иэ второго реактора в газ впрыскивают 6,7 т/ч воды и вводят газ в третий реактор, после которого разогрев газа незначительный.После стадии конверсии газ Охлаждают, впрыскивая и него 45,0 т/ч воды с удалением иэ него остаточной сажи и золы и виде водной суспензии сажи, из которой сажу регенерируют.Газ пропускают через скруббер для отделения конденсата и после отделения углекислоты и других примесей получают 164 т/сут. богатого водородом газа, содержащего 97 об,% водорода, 0,1 об.% воды и только 2,9 об% прочих примесей, начример азот, серовопороп, окись углерода,формула изобретенияСпособ получения водоропсопержашего газа, включаюший сжигание углеводородного топлива, каталитическую конверсию окиси углерода, полученной на стадии сжигания, при 150-500 С очистку газа от саожи и кислых компонентов, о т л и ч а ющ и й с ятем что, с целью упрощения процесса, конверсию окиси углерода Осуществляют в реакторе, снабженном, по крайней мере, одной трубкой, стенки которой способны пропускать гаэ и задерживать частицы сажи, и окруженной каталитической массой, а очистку газа от сажи и кислых598553 Составитель ТеиродаТехред М. Левицкая Корректор П, Тупица 1 едвктор П. Потапова Заказ 1295/52 Тираж 65 5 ПодписноеИПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам иаобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушсквя нвб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектнвя, 4 компонентов проводят после конверсии окиси углерода,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Патент СШЛ % 3752771, кл, 252- "3,19,06,69,2, Патент Франции % 2074176,кл. С 01 В 1/00 5,11,71,