Катализаторы конверсии углеводородных газов активность

Необходимо отметить, что применяемый в процессе конверсии углеводородных газов активный никелевый катализатор значительно ускоряет реакции термического разложения углеводородов. При применении этого катализатора реакции (VH-14) и (VII-15) протекают с заметной скоростью уже при сравнительно низких температурах (около 400° С). Вместе с тем установлено, что при конверсии метана и его гомологов с двойным и более количеством водяного пара (но сравнению с теоретически необходимым) углерод на активном никелевом катализаторе не выделяется. Можно полагать, что одним из факторов, препятствующим выделению углерода нри конверсии высших алифатических углеводородов на активном катализаторе является гидрирование этих соединений до метана но реакции (VH-9). [c.146]

В качестве катализатора конверсии углеводородных газов были исследованы различные металлы, из которых наибольшей каталитической активностью обладает металлический никель. В настоящее время в отечественной промышленности получил применение никелевый катализатор марки ГИАП-3, разработанный Государственным институтом азотной промышленности. Катализатор приготовляют путем пропитки формованного носителя — глинозема (Al Og) раствором нитратов никеля и алюминия с последующей сушкой и прокаливанием массы. Нитраты никеля и алюминия при прокаливании превращаются в окислы никеля и алюминия. Окись алюминия является активатором (промотором). Предполагают, что она препятствует росту кристаллов никеля. [c.29]

Разработаны рецептура и способы приготовления более совершенных никелевых катализаторов (ГИАП-5, ГИАП-16) для процесса конверсии углеводородных газов в трубчатых печах. Помимо активного компонента (никеля) в состав катализатора входит ряд жароупорных материалов и цемент. [c.157]

Ответственной и важной стадией является конверсия углеводородных газов, где необходимо следить за тем, чтобы не снижались активность и прочность никелевого катализатора. [c.110]

В промышленных реакторах в присутствии активного никелевого катализатора степень превращения метана близка к равновесной. При проектировании температуру газа на выходе из конвертора метана обычно принимают на 20—30 °С выше равновесной. Трубчатые конверторы, применяемые в настояш ее время для конверсии углеводородных газов водяным паром или углекислым газом, изготовляются из специальной жаропрочной стали и отличаются длительным сроком службы при температурах в зоне катализа, не превышающих 850—870 С. Для достижения при этой температуре практически полной конверсии (остаточное содержание метана примерно 1%) отношение СН4 НаО в исходной газовой смеси должно составлять приблизительно 1 2 —при давлении, близком к атмосферному 1 4 — при давлении 10 ата и 1 6 — при 20 ат. [c.76]

Известно, что сера является ядом для никелевых катализаторов. Процесс конверсии углеводородных газов осуществляют при температурах в слое катализатора от 600 до 1100° С, в зависимости от давления, состава исходной смеси, требуемого содержания метана в конвертированном газе и применяемой аппаратуры. Для предотвращения отравления катализатора и обеспечения его высокой и стабильной активности необходимо, чтобы содержание сернистых соединений в поступающем газе не превышало максимально допустимое для данной температуры. [c.69]

Объемная скорость. Под объемной скоростью здесь подразумевают объем водорода, вырабатываемого за 1 ч на 1 катализатора, в предположении протекающей до завершения реакции углеводорода с водяным парОм с образованием во-дорода и окиси углерода. Указания об оптимальной объемной скорости для данного катализатора при строго установленных условиях обычно дают поставщики катализатора. Объемная скорость зависит от давления и температуры процесса состава углеводородного сырья, диаметра труб, отношения водяной пар сырье и активности катализатора. Для установки конверсии природного газа под давлением 10 ат при отношении водяной пар углеводород 3 1. рабочей температуре 900°С и внутреннем диаметре труб 102 мм, объемную скорость можно принять равной 2000. [c.173]

Из вышеизложенного следует, что во избежание отравления никелевого катализатора при проведении процесса конверсии содержание общей серы в исходном углеводородном газе не должно превышать 2-3 мг/нм . Сера не должна входить также в состав катализатора. Сульфаты в процессе конверсии восстанавливаются в сульфиды. Содержание сульфатов в активном никелевом катализаторе должно быть не более 0,1%. [c.135]

В присутствии никелевых и платиновых металлических катализаторов процесс можно вести при низких температурах (150— 200 °С) и давлениях (до 50 ат) однако в этом случае необходимо предъявлять более жесткие требования к содержанию примесей в исходном сырье. Как показали лабораторные исследования, при загрязнении 1 кг никеля 0,0002 кг тиофена скорость гидрирования снижается на 50% при содержании в 1 кг никеля 0,0005—0,003 кг серы катализатор полностью теряет активность. Содержание в бензоле 0,01 вес. % тиофена приводит к медленной дезактивации катализатора. При наличии в бензоле даже следов сернистых соединений его необходимо предварительно подвергнуть адсорбционной очистке для сохранения активности катализатора в течение длительного времени. Для очистки бензола можно применять никелевый или медный форконтакт, или адсорбент (аналогичную очистку проводят для удаления сернистых соединений из углеводородного газа перед конверсией). Так, применение никелевого форконтакта при 120—150°С, объемной скорости по жидкому бензолу 1—2 [c.211]

В исходном углеводородном сырье могут присутствовать сернистые соединения, дезактивирующие никелевые катализаторы отравляющее действие возрастает е понижением температуры процесса конверсии. Общее содержание серы в исходном углеводородном газе не должно превышать 2—3 мг/м яри 600—800°С и 20, 100, 300 мг/м соответственно при 900, 1000 и 1100°С. Активность катализатора, дезактивированного серой, может быть восстановлена путем обработки его смесью водорода с водяным паром при температуре 800°С и выше [64]. В синте.з-газе люгут содержаться ненасыщенные углеводороды. [c.70]

Дезактивированный сероводородом никелевый катализатор можно почти полностью регенерировать. В области температур 800° С и выше для этого достаточно, не прекращая процесса конверсии, устранить попадание серы с исходным углеводородным газом. Чем выше температура, тем быстрее и полнее восстанавливается нормальная активность катализатора. В случае глубоких отравлений катализатора целесообразна обработка его при 800—900° С сначала смесью водорода с водяным паром, а затем чистым водородом. [c.75]

Следует отметить, что состав, а также способ приготовления катализатора, используемого в этом процессе, должны выбираться с учетом характеристики исходного газа и температурного режима. В углеводородной смеси, направляемой на конверсию, могут Находиться метаН, его гомологи и олефины. При конверсии углеводородов возможен их термический распад с выделением углерода. Углерод, откладывающийся на катализаторе, приводит к резкому падению активности последнего. Поэтому рассмотрение [c.145]

Ответственной и важной стадией является паровая конверсия углеводородных газов, где необходимо сохранить активность и прочность никелевого катализатора, а также обеспечить равномерное распределение иотока парогазовой смеси ио всем параллельно рабо-тающилЕ трубам и подвод тепла в слой катализатора. Наибольшая опасность отравления катализатора в реакционных трубах имеется в верхней зоне, где температура обычно не превышает 400—500 °С. [c.186]

На конверсию углеводородного газа влияют активность катализатора, давление и температура процесса, его объемная скорость, состав сырья, соотношение парггаз. [c.166]

Используя КС активных частиц, авторы работы [12] создали промышленный генератор защитных атмосфер — аппарат, предназначенный для получения защитного газа (при нагреве металла) путем конверсии углеводородного газа. Углеводородный газ из сети (рис. 4.8) поступает в смеситель 14, куда газодувкой 13 с электроприводом 12 подается в заданной пропорции засасываемый через фильтр 11 воздух. Газовоздушная смесь поступает в трубы 2 камеры сжигания, сгорает в них и обогревает реакционную зону. Продукты сгорания охлаждаются и частично осуши-ваются в скруббере 8, засасываются газодувкой 10 и подаются в смеситель 15, куда поступает в заданной пропорции углеводородный газ из сети. Смесь продуктов сгорания с углеводородным газом попадает под газораспределительную решетку 9 реактора 1 и затем псевдоожижает слой катализатора. В реакционной камере 7 протекают реакции конверсии углеводородного газа водяным паром и СО2, содержащимися в продуктах сгорания. Готовый газ, пройдя сепарационную зону 6 и двухъярусный огнеупорный свод жалюзийного типа 5, поступает через коллектор 4 в холодильник 3, где в результате резкого охлаждения фиксируется его состав. [c.204]

В 1964 г. на Ново-Московском химком бинате были проведены испытания микросферического катализатора, приготовленного на пилотной катализаторной установке. Испытания паро-кислород-ной конверсии углеводородного газа подтвердили высокую активность и стабильность разработанного катализатора. [c.324]

В зависимости от активности катализатора и температуры процесса на практике работают с двойным и более количеством водяного пара по сравнению со стехиометрическим. Расход пйра на конверсию углеводородных газов, в первую очередь, определяется составом исходного углеводородного газа. Как это следуег из табл. 41 стехиометрический расход пара на процесс увеличивается пропорционально среднему числу углеродных атомов исходного газа. Расход пара зависит также от температуры процесса. С повышением температуры расход пара уменьшается, так как нри этом скорость реакции возрастает, что в практических условиях ведет к увеличению степени конверсии исходного газа. [c.142]

В то же время механические свойства стали Не позволяют держать температуру стенок реакционных труб выше 1000— 1050° С. Поэтому для конверсии метана с водяным паром в трубчатых печах следует, как правило, применять активный катализатор, который не только способствует повышению производительности печи и увеличению степени превращения исходного газа, но и благоприятствует быстрому поглощению передаваемого тенла, оставляя температуру стенок но сравнению с температурой продуктов сгорания отопительного газа На относительно низком уровне. При правильном режиме процесса в трубчатых печах конверсии устанавливается значительный перепад между температурой продуктов сгорания, температурой стенок труб и теише-ратурой на катализаторе. При этом температурный режим в трубчатой печи конверсии углеводородных газов, работающей под обычным давлением (до 3—3,5 атм), представляется следующим температура снаружи труб — около 1400° С стенок труб — 950—1000° С средняя температура процесса (внутри т >уб) 700°С. [c.165]

Цромышленное осуществление конверсии углеводородных газов водянйм паром в трубчатых печах с подводом тепла извне стало возможным в результате успешного освоения производства катализаторных труб из жаропрочной стали, способных работать при высоких температурах под давлением в несколько мегапаскалей, а также в результате создания более активных катализаторов и совершенствования конструкции печи. [c.83]

Американская газовая ассоциация испытывала катализаторы на основе никеля с применением в качестве носителя окиси алюминия. Поскольку известно, что никель является активным катализатором процессов дегидрирования простейших углеводородов, ожидали аналогичного эффекта и при газификации жидких топлив. Не в ходе исследований было установлено, что избежать закоксовывания никелёвого катализатора, даже при конверсии углеводородных газов, невозможно. Однако аналогичный катализатор успешно применяют при газификации тяжелых нефтяных остатков во Франции по способу ONIA—GEGI. [c.73]

Имеюш,иеся равновесные данные не позволяют с достаточной точностью определить величину или p oJP .o<< при которой металлический никель в процессе конверсии углеводородных газов может перейти в окислы. Необходимо также учитывать, что частичное окисление активной поверхности катализатора с образованием поверхностных окислов никеля возможно при значительно меньших концентрациях окислителей, чем это требуется для образования равновесных фаз. [c.62]

Для устранения сажеобразования при конверсии углеводородных газов, содержащих олефины, двойным (по сравнению с теоретически необходимым) ко сичеством водяного пара необходимо в зоне температур 400—700° С, опасной в отношении выпадения углерода, помещать 1—2 слоя малоактивных никелевых катализаторов, содержащих цементы с, примесью сульфатов Положительное действие примеси сернистых соединений состоит в снижении общей активности никеля, что приводит к замедлению всех протекающих, реакций расщепления углеводородов. Введение с цементами значи- тельных количеств окиси кальция способствует ускорению газифи-г кации углерода водяным паром [c.79]

В этой же работе описан одностадийный процесс паровой конверсии жидких углеводородов при 500—550 °С и 2—ЗМПа (СбНи+ -f2,5H20—)-4,75 СН4+1,25 СОг) с тепловым эффектом, практически равным нулю. Важно выдерживать температуру в пределах 500—550°С, так как ниже 500 °С происходит полимеризация углеводородных радикалов (закупорка пор катализатора), а выше 550 °С усиливается коксообразование. Катализатор должен быть чрезвычайно активным (70—75% Ni). Изучается также двухстадийный процесс газификации углеводородов, например гексана в метан. Каталитический риформинг можно использо1вать при подборе соответствующих сырья и режима для получения сжиженных газов (Сз—С4). [c.202]

В этой отрасли промышленности катализ стал самым могучим средством ускорения химических реакций или избирательного их протекания. Производство серной кислоты контактным окислением сернистого газа, получение азотоводородной смеси каталитической конверсией метана и окиси углерода и синтез аммиака основаны на использовании сложных по составу и действию катализаторов высокой активности. Без катализаторов селективного действия невозможно было бы осуществить производство азотной кислоты контактным окислением аммиака, синтез метилового спирта, получение формальдегида контактным окислением метанола и углеводородных газов и другие важные в химической индустрии процессы. [c.57]

Другим путем использования олефиносодержащих углеводородных газов для их конверсии с водяным паром может быть их предварительная обработка циркуляционным водородом при 4—5 атм На обычном никелевом контакте с целью простого гидрирования олефинов в алифатические углеводороды. При таком способе работы представляется возможность работать На однослойном активном катализаторе без снижения производительности печи конверсии. [c.149]

В составе многих применяемых в этом процессе никель-алюми-ниевых катализаторов содержатся добавки окислов щелочных металлов, окись хрома и многие другие трудновосстанавливаемые и тугоплавкие окислы металлов. Роль этих добавок заключается в предотвращении или замедлении отложения углерода на катализаторе в процессе конверсии бензина. С целью предотвращения зауг-лероживания катализатора предлагается также подавать смесь углеводородного сырья с водяным паром на катализатор при температуре равной или более 350° С. Для этого же реко.мендуется рециркулировать часть образующего газа с таким расчетом, чтобы объемное соотношение возвращаемого газа и исходных реагентов было равно 2—10. Использование последнего приема позволило увеличить пробег катализатора без понижения активности почти в три раза (с 200 до 550 ч). [c.44]

Поток технологического газа прежде всего проходит через аппаратуру этаноламиновой газоочистки, где он освобождается от сероводорода. После этого к. газу добавляют небольшое количество пара и пропускают его через газовый подогреватель. Нагретый до 450° С газ далее проходит сквозь сл й боксита, находящейся в реакционной камере. На бокситовом катализаторе органические сернистые соединения разрушаются с образованием сероводорода. Затем газ охлаждается в теплообменнике (в котором отдает часть своего тепла газу, идущему в печь углеводородной конверсии), а потом в водяном холодильнике. Далее он подвергается очистке от сероводорода раствором моноэтаноламина хотя последний отличается большей летучестью, чем диэтаноламин, он активнее реагирует с малыми количествами НгЗ. [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология