Катализаторы конверсии металло-паровой

Катализаторы конверсии бензиновых фракций с водяным паром при низких температурах, низком и среднем давлении. Низкотемпературная паровая каталитическая конверсия жидких углеводородов является сравнительно новым способом получения метансодержащего газа — заменителя природного газа (см. табл. 25). Процесс этот осуществляется на активных промотированных никелевых катализаторах с повышенным (до 50%) содержанием никеля при пониженных температурах (320—540° С). В качестве промотирующих добавок используют окислы следующих металлов калия, бария, магния, кальция, стронция, лантана, цезия и др. Иногда процесс проводят при рециркуляции части полученных газов (после освобождения их от двуокиси углерода). Весовое отношение пар углеводород может колебаться в пределах от единицы до шести,, а давление — от близкого к атмосферному до 30 атм. Весовая ско рость подачи жидкого сырья может доходить до 3 ч . [c.41]

В двухступенчатом процессе получения водорода паровой конверсией бензина применяют два разных последовательно расположенных катализатора (по одному на каждой ступени). Первый (по ходу реагентов) катализатор содержит небольшое количество никеля (менее 5%), нанесенного на прокаленную при высокой температуре окись алюминия. Второй катализатор, объем которого составляет 80% от общей загрузки, содержит в пять раз больше никеля, чем первый. В этот катализатор введено также до 0,5% окислов щелочных металлов. В качестве носителя этого катализатора используют материал, не обладающий кислотными свойствами (спеченный корунд, окись алюминия). [c.45]

Как следует из табл. 30, помимо никеля в качестве катализаторов паровой конверсии бензина применяют кобальт, палладий и иридий. Эти металлы используют в комбинации с никелем или как самостоятельные катализаторы. В состав никелевого катализатора иногда вводят металлический алюминий. [c.49]

Катализатор содержит 10—25 мас.% никеля, диспергированного в 75—90 мас.% окиси алюминия, и металл-промотор (Ва, 5г, Са, К, Ьа, О, Се, Ре или Си). Количество бария в катализаторе может составлять 20 мас.%. Общая поверхность катализатора — 300 м г, поверхность никеля — 5—20 м /г. При паровой конверсии углеводородов, состоящих в основном из парафинов с 5—10 атомами углерода, в присутствии катализатора при температуре 343— 496° С и давлении 10,5—105 ат получают газ, содержащий в основном водород и незначительное количество метана, двуокиси и окиси углерода. На 1 кг углерода расходуется 1,5—3,0 кг водяного пара [c.70]

В книге рассмотрены катализаторы для сероочистки исходного сырья, двухстадийного парового риформинга углеводородов, конверсии окиси углерода, для гидрирования кислородсодержащих соединений и синтеза аммиака. В каждом случае подробно рассмотрены вопросы изготовления, испытания и применения конкретного катализатора. Отдельно изложены общие вопросы катализа, имеющие отношение к инженерным проблемам, — каталитическое действие металлов и их соединений, принципы формирования структуры катализаторов н технологии их изготовления. [c.7]

Сероводород является одной из самых нежелательных примесей в газе поскольку он ядовит и способен оказывать корродирующее действие на металлы. Кроме того, загрязнение газа сероводородом приводит к дезактивации и отравлению катализаторов, применяемых во многих процессах производства и использования водорода, как, например, при конверсии СО, конверсии углеводородов, синтезе аммиака, синтезе метанола, гидрогенизации пищевых жиров и т. д. Поэтому очистка газа от сероводорода предусматривается в большинстве схем получения водорода. Так, при производстве водорода или сицтез-газа методом газификации твердых или-жидких топлив (содержащих обычно в своем составе серу) очистке от НгЗ подлежит водяной газ, поскольку для дальнейшего получения из него водорода водяной газ должен быть направлен на каталитический процесс конверсии окиси углерода. При получении водорода из углеводородных газов — очистке от серы подвергается первичное газообразное сырье. При железо-паровом способе сероводород удаляется из целевого газа — технического водорода. Практически, из промышленных способов получения водорода только процесс электролиза воды не связан с очисткой газа от сероводорода. [c.316]

Для создания реактора одностадийной газификации необходимо одновременно катализировать реакции паровой конверсии оксида углерода и метанирования. Это потребует бифункционального катализатора. Так как реакции паровой конверсии оксида углерода и метанирования обычно катализируются никелем или железом, то комбинации никеля и других переходных металлов с оксидами или карбонатами щелочных металлов могут использоваться как катализаторы одностадийной газификации [129—131]. Результаты обнадеживают, но для обеспечения приемлемой- производительности обычно необходимы большие количества катализатора. Патент в этой области [131] описывает смежный процесс, в котором используются преимущества катализаторов со щелочными металлами для газификации. Однако вместо проведения стадии метанирования в газогенераторе используются повышенные парциальные давления водорода. Это приводит к существенному увеличению в гидрогазификации (см. ниже), и, в принципе, метан получают в термонейтральном процессе. [c.93]

В данной работе изучено влияние пористой структуры глиноземного носителя на дисперсность нанесенного никелевого катализатора и роль дисперсности металла на его активность в процессе паровой конверсии метана. До последнего времени в этом направлении выполнено небольшое количество работ преимущественно на катализаторах, получаемых нанесением благородных металлов [1—7]. [c.34]

Этот тип отравления всегда связан с сырьем для основной реакции. Поэтому полностью исключить коксоотложение нельзя, однако можно его уменьшить путем модифицирования катализатора добавками, улучшающими селективность. Примером таких добавок являются малые количества щелочных металлов в катализаторах паровой конверсии. Они понижают кислотность катализатора, что, как полагают, приводит к уменьшению протекающих на нем реакций крекинга. [c.114]

Активными катализаторами паровой конверсии метана является металлы УШ группы. Ряд их активностей КЬ, Ки > N1 > 1г > Р<1, Р1 > Со, Ре [9]. Наиболее активен КЬ, число оборотов (каталитическая активность) на котором в 13 раз больше, чем на N1, затем идет Ки. Железо и кобальт в условиях паровой конверсии окисляются и дезактивируются, а благородные металлы дороги, поэтому единственным промышленным катализатором паровой конверсии метана является никель, нанесенный на различные носители. [c.27]

М 0, 4,5 КаО, 43,2 А12О3. Количество окислов щелочных и щелочноземельных металлов составляет 50—250% (по отношению кЗтОа в катализаторе). Катализатор применяют при паровой конверсии углеводородов [c.61]

Набор компонентов катализаторов, применяемых при углекислотной и пароуглекислотной конверсии углеводородов, не отличается от обычного, характерного для катализаторов паровой конверсии углеводородного сырья. В этом процессе применяют как смешанные, так и нанесенные никелевые катализаторы. Обязательным компонентом катализатора является тугоплавкий окисел металла. Для этого предложено дополнительно вводить в состав такого контакта окись вольфрама. [c.37]

Диапазон температур и давлений, применяемых при гидрогенизации топлива, составляет 380—550"С и 20—70 МПа. Катализаторами служат контактные массы на основе вольфрама, молибдена, железа, хрома и других металлов с различными активаторами. Для получения наибольшего выхода жидкого моторного топлива гидрогенизацию ведут двухстадийно. Первую стадию проводят при 380—400°С, подавая в реактор высокого давления водород и пульпу исходного топлива с катализаторами, распределенными в жидком продукте гидрирования. В результате жидкофазного гидрирования получают широкую фракцию среднего масла , которую после удаления фенолов снова гидрируют уже в паровой фазе (вторая стадия) в реакторе с потоком взвеси катализатора (см. ч. I, рис. 115) при 400—550°С и 30—60 МПа. Конечными продуктами гидрогенизации и последуюших операций гидроочистки, гидрокрекинга и каталитического риформипга (см. с. 69) служат искусственные бензин, котельное и дизельное топливо, а также газ, содержащий легкие предельные углеводороды газообразные продукты путем конверсии могут быть переработаны на водород, выход которого достаточен, чтобы обеспечить все предыдущие стадии производства. [c.54]

В условиях паровой конверсии возмоаиа коагуляция никеля, находящегося на поверхности носителя в виде мелких кристаллов. Для предотвращения этого явления в состав катализатора вводят промоторы. Наиболее часто применяемыми промоторами являются окислы алюминия ( ) магния, бериллия, кальция и других металлов. Эти трудаовосстанавливаемые окислы проявляют структурирующее действие по отношению к никелю. По данным В.В.Веселова /ЗО/, промоторы образуют следующий ряд эффективности [c.35]

Иногда целесообразно проводить каталитическую очистку от серы одним водяным паром, что позволяет исключить расход водорода на осуществление этого процесса. Паровая сероочистка углеводородов изучена мало. При испытании сульфидов металлов как катализаторов для очистки смеси, содержащей водяной пар в количестве, соответствующем точке росы 22° С, наиболее активным при гидролизе сероуглерода в сероводород оказался алюмо-молибденовый катализатор (степень превращения 98,4%) [6]. Конверсия сераорганических соединений проводилась на катализаторе, содержащем высшие и низшие окислы урана на окиси алюминия [7] при температуре 300—500° С, а также на железо-хром-медном катализаторе [8—10], на природном боксите гидраргили-товой структуры или алюмогеле [И]. [c.151]

Процесс Уральского института металлов - ВНИИМТ. Применение природного газа позволяет существенно упростить процесс легирования стали ванадием, обеспечивает снижение капитальных затрат, экономию и кокса, и ванадия. Отработка процесса металлизации качканарских ваиадийсодержащих окатышей проводилась на шахтной печи Белорецкого металлургического комбината. На этой печи конверсия природного газа осуществляется на установке ВНИИМТ, реализуется паровая конверсия в трех регенераторах периодического действия с никелевым катализатором. [c.385]

Отравление никелевого катализатора наступает в результате хемосорбции яда на поверхности активного металла с образованием каталитически неактивных сульфидов, оксидов, хлоридов и т. д. Для дезактивации катализатора достаточно отравление лишь незначительной части поверхностных атомов никеля. Адсорбция одной молекулы НгЗ на 1000 поверхностных атомов никеля уже вызывает сильное отравление катализатора, поскольку в первую очередь происходит отравление наиболее активных мест поверхности. Полное отравление катализатора эндотермической паровой конверсии (20% N10) при температуре 780 °С на выходе из труб и давлении 3,2 МПа наступает при адсорбции НгЗ порядка З-Ю г З/г N1. Величина поверхности никеля в катализаторе паровой конверсии составляет около 1 м /г. Полное покрытие этой поверхности требует адсорбции 4,42-10 г 5 на 1 г никеля на поверхности катализатора [13]. Отсюда следует, что при указанных выше условиях около 70% поверхности никеля блокировано ядом. Поскольку в процессе катализа на поверхности никеля все соединения серы превращаются в сероводород, то отравление сводится к обратимой хемосорбции 4 ероводорода [c.66]

Процесс может быть осуществлен как в газовой, так и в жидкой фазе. Более распространенный метод в промышленности — газофазное взаимодействие метанола и хлорида водорода в присутствии катализаторов. Процесс можно проводить в псевдоожиженном слое катализатора, но рекомендуется неподвижный слой. Процесс с псевдоожиженным слоем дороже как в аппаратурном оформлении, так и по эксплуатации, кроме того, он характеризуется более низкой степенью конверсии. Предпочтительной конструкцией реактора являются трубки малого диаметра, заполненные катализатором и размещенные в кожухе, через которые циркулирует теплоноситель. Это упрощает регулирование температуры в трубках, предотвращает возможную в местах перегрева коррозию металла. Реакцию проводят в паровой фазе нри температуре 150—500 °С и давлении 0,15 — 1,0 МПа. В качестве катализатора применяют оксид алюминия (часто у-АЬОз) или смесь оксида алюминия с сульфатом металла (например. Mg, Al, Са, Mn, Fe, Со, Ni, u, Zn), хлориды цинка и меди на активированном угле или пемзе (иногда с добавлением редкоземельного элемента), а также фосфорную кислоту на активированном угле. Обычно используют газообразный НС1, но можно вводить в процесс и водный раствор концентрацией НС1 не менее 15% (масс.). Выход хлорметана увеличивается (а следовательно, уменьшается образование побочного продукта — диметилового эфира) с уменьшением мольного соотношения СН3ОН НС1 (оптимальное соотношение 0,95 4-1,0 1,0) и повышением давления и температуры (оптимальная температура 290—360 °С). [c.129]

Винилирование аминоспиртов в паровой фазе предложено в патентах [13, 14], согласно которым нри температуре 250— 300° С и разбавлении ацетилена азотом (или без разбавления) могут быть получены виниловые эфиры незамещенных этанол- и пропа-ноламинов, а также замещенных аминоспиртов 3-(метиламино)-этанола и р-(циклогексиламино)этанола. В качестве катализаторов парофазного винилирования рекомендовались окислы, гидроокиси, цианиды и алкоголяты щелочных металлов (N3, К, ВЬ, Сз), нанесенные на носители смешанного типа (окислы щелочноземельных металлов с активированным углем или с производными ртути). Никакие подробности, конкретизирующие условия парофазного винилирования того или иного аминоспирта, а также выходы отдельных виниловых эфиров в патентах не приводятся. Практически полное отсутствие литературных данных о парофазном винилировании аминоспиртов говорит о том, что этот метод применительно к рассматриваемым соединениям не получил широкого распространения. Имеются лишь некоторые сведения о парофазном винилировании моноэтаноламина в работе В. Симса и Д. Витча [15]. При пропускании ацетилена в смеси с аминосииртом (молярное соотношение 1,0—1,3 1,0) над стационарным слоем катализатора (10 вес. % КОН на носителе MgO) при 200° С и объемной скорости 70—100 л/час-л катализатора образуется виниловый эфир моноэтаноламина с выходом более 80% (конверсия ацетилена 40%) [c.31]

Влияние носителя на каталитическую активность было исследовано для серии никелевых катализаторов, нанесенных на АЬОя, 8102-Д120ь 8102-2г02, цеолит Н-У. Показано, что более кислые носители (8102—АЬОз, цеолит Н—V) снижают активность катализатора. Так, использование кислых носителей приводит к неполному восстановлению никеля до металла [32 . В любом случае распределение продуктов показывает, что на этих катализаторах окислительная конверсия метана включает сжигание (полное окисление) углеводорода, паровую конверсию метана и оксида углерода, одновременно протекающие в каталитическом слое. Однако этот механизм [c.23]

Металлы группы железа. Никель, а также кобальт и железо оказались активными, но легко отравляемыми катализаторами сухой конверсии (2.3). Больше всего исследовался никель, известный как катализатор паровой и кислородной конверсии метана. Чистый Ni обладает высокой склонностью к образованию углерода. Углерод выделяется как из метана, так и из СО по реакции Будуара (2.5). Углерод образуется в виде углеродных нитей, вероятно, на грани №(111) 158]. Роструп-Нильсен [151] считает, что для получения углерода нужен ансамбль из нескольких атомов Ni. Ансамбль для основной реакции (2.3) содержит меньшее число атомов Ni. Поэтому для снижения отравляемости Ni полезно уменьшение размера частиц, нанесение на носители, частичное отравление путем покрытия поверхностных атомов Ni различными добавками. [c.64]

Рассмотрение основных характеристик, кинетики, катализаторов и механизма трех реакций получения синтез-газа паровой (2.1), кислородной (2.2) и углекислотной (2.3) конверсии метана, показывает их близкое сходство, несмотря на различие тремодинамических характеристик (реакции (2.1) и (2.3) - эндотермические, а реакция (2.2) -экзотермическая). Во всех трех реакциях лучшими катализаторами являются благородные металлы, затем идет Ni, после него - оксиды. Кинетические уравнения для трех реакций похожи. Скорость реакции пропорциональна всех трех случаях. Одинаковы и темпера- [c.80]

Синтез-газ (смесь СО и Нг) получают паровым риформин-гом или неполным окислением углеводородов. Процесс конверсии водяного газа (КВГ) [уравнение (12.1)] используют для получения Н2 и побочного продукта СО2. Этот равновесный процесс катализируется многими растворимыми комплексами переходных металлов при этом применяемые в промышленности катализаторы являются типично гетерогенными СГ2О3 при 350 °С или смесь оксидов меди и цинка при 200—300 °С [5]. [c.99]