Никелевые катализаторы для конверсии углеводородов с водяным паром

При конверсии метана или других насыщенных углеводородов на никелевом катализаторе и добавлении водяного пара или углекислого газа в двукратном количестве против теоретически необходимого углерод в интервале температур 400—1100° не выделяется [43, 48, 51]. Примесь 2% непредельных углеводородов в интервале температур 400—700° вызывает быстрое зауглероживание высокоактивного никелевого катализатора. При температуре выше 700° вследствие резкого возрастания в присутствии никеля скорости газификации образовавшегося углерода с водяным паром углерод, не отлагается даже при содержании в исходном газе 20% и более непредельных углеводородов [43]. [c.130]

Нами проводятся исследования по получению водородсодержащих газов из жидких углеводородов методом конверсии последних с водяным паром на никелевых катализаторах. Полученные результаты [1] свидетельствуют о принципиальной возможности использования катализатора ГИАП-3 в процессе конверсии с водяным паром жидких углеводородов, в частности гексана. В интервале температур 500—800° С при соотношении Н2О С З 1 моль г-атом) гексан конвертируется нацело без каких-либо осложнений [2]. [c.96]

Методы конверсии углеводородов. Существуют три основных метода конверсии углеводородов с получением синтез-газа различного состава 1) собственно конверсия водяным паром, двуокисью углерода или их смесью на никелевом катализаторе при 750— 800°С 2) окислительная конверсия смесью водяного пара с кислородом на никелевом катализаторе при 900—950 °С 3) неполное окисление углеводорода без катализатора при 1200—1250 X. [c.122]

Способ Топсе — СБА разработан датской фирмой X. Топсе совместно с бельгийской фирмой СБА и назван автотермическим процессом производства синтез-газа и водорода. Способ основан на частичном окислении углеводородов свободным кислородом с последующей автотермической конверсией остаточных углеводородов водяным паром под давлением на- никелевом катализаторе. [c.60]

Схема получения синтез-газа по способу Топсе—СБА представлена на рис. 16. Исходное нефтяное сырье, водяной пар, кислород и воздух подогревают в аппарате 1, после чего направляют в конвертор 2. В конверторе, вероятно, совмещены процессы неполного окисления углеводородов кислородом и последующей конверсии их водяным паром на никелевом катализаторе за счет тепла, выделившегося на стадии окисления оба процесса протекают как единый автотермический процесс. Газ, полученный в конверторе, проходит котел-утилизатор 3 и далее поступает в конвертор окиси углерода 4. Отсюда газ через котел-утилизатор 5 направляется на [c.60]

К очищенному газу в смесителе добавляют перегретый до 400 — 500 С водяной пар, и полученную парогазовую смесь подают в печь паровой конверсии. Конверсия углеводородов проводится при 800 — 900 °С и давлении 2,2 — 2,4 МПа в вертикальных трубчатых р( акторах, заполненных никелевым катализатором и размещенных в радиантной секции печи в несколько рядов и обогреваемых с двух СП орон теплом сжигания отопительного газа. Отопительный газ подогревают до 70— 100 °С, чтобы предотвратить конденсацию воды и /глеводородов в горелках. Дымовые газы с температурой 950— 1100 °С переходят из радиантной секции в конвекционную, где установ — лены подогреватель сырья и котел —утилизатор для производства и П( ре1 рева водяного пара. [c.164]

Конверсия углеводородов ведется при 800— 900 °С и 2,2—2,4 МПа над никелевым катализатором. Расход природного газа составляет 1,03—1,05 м на 1 м получаемого технического водорода расход водяного пара — от 0,60 до 0,66 м на 1 м сухого газа. [c.63]

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]

Газообразные углеводороды взаимодействуют с кислородом над никелевым катализатором. Образовавшийся газ смешивают с конечным газом, предварительно освобожденным от водяных паров и двуокиси углерода. Полученную смесь пропускают через слой железного катализатора. Конечный газ возвращают в процесс в таком количестве, чтобы в газовой смеси снизить парциальное давление водяного пара и двуокиси углерода до величины, которую достигают при конверсии метана воздухом с нормальным содержанием кислорода [c.103]

Ni [1959, 17, 62215] Углеводороды контактируют с водяным паром на установке периодического действия, которая состоит из камер сгорания и конверсии, загруженных никелевым катализатором (высота слоя 1,3 м). Во время рабочего периода углеводороды вместе с нагретым паром проходят через слой катализатора и образуют горючий газ с высоким содержанием водорода. Горючие дым, газы и газ конверсии проходят котлы-утилизаторы, вырабатывающие пар. В течение периода нагревания топливо сжигают в камере сгорания. Дымовые газы нагревают камеру конверсии и слой катализатора до 820° С. На 1000 нм получаемого газа конверсии расходуется 295 нм природного газа и 160 кг пара [c.126]

Катализаторы Г И АП для конверсии углеводородов с водяным паром. Отечественной промышленностью освоен выпуск никелевых катализаторов (ГИАП-3 низкотемпературный, ГИАП-3 высокотемпературный, ГИАП-4, ГИАП-5), состоящих в основном, из окислов никеля и алюминия [90, 121 —129]. Для конверсии метана никелевый катализатор является лучшим [121]. Важным фактором, влияющим на активность никелевого катализатора, является подбор носителя, обеспечивающего большую механическую прочность и высокоразвитую каталитическую поверхность. Наибольшее применение в качестве носителя нашли окислы алюминия и магния, портландцемент, шамот, природные глины. Лучшими промоторами никелевого катализатора, нанесенного на окись алюминия, оказались MgO, СггОз, ThO. Содержание никеля в различных катализаторах колеблется от 4 до 20%. [c.140]

Паро-кислородная конверсия метана. Основное количество водорода для синтеза аммиака производится в настоящее время паро-кислородной или наро-воздуш-ной конверсией углеводородов, обычно природного газа, главным компонентом которого является метан. Конвертируемая смесь горючего, кислорода и водяного пара пропускается через контактный аппарат с насадкой из гранул никелевого катализатора. Реактор диаметром [c.77]

Конверсия углеводородов с углекислым газом. Если требуется получить технологический газ для синтеза спиртов, искусственного жидкого топлива и других продуктов с отношением На СО = 2 1, целесообразно проводить конверсию углеводородных газов со смесью водяного пара и СО2. Как показали исследования [54—56], замена части водяного пара углекислым газом не вызывает отложения углерода на никелевом катализаторе, степень превращения метана остается приблизительно такой же, как при взаимодействии с водяным паром. [c.130]

Экспериментальные данные ряда исследований показывают, что при конверсии углеводородов с водяным паром на никелевом катализаторе устанавливается равновесие реакции водяного газа (4). [c.131]

Для конверсии углеводородов с водяным паром отечественной промышленностью освоен выпуск никелевых катализаторов (ГИАП-3, ГИАП-3-6Н, ГИАП-4, ГИАП-5, ГИАП-15, ГИАП-16, ГИАП-17 и др.), состоящих в основном из окислов никеля и алюминия [2—7]. Активным компонентом в катализаторе является никель. Никелевый катализатор имеет практически все качества, необходимые для производства водорода конверсией метана он более экономичен по сравнению с другими металлами, активными в этом процессе. Для интенсивной работы катализатора поверхность никеля в нем должна быть возможно максимальной. [c.63]

При конверсии метана и других насыщенных углеводородов двукратным количеством водяного пара или двуокиси углерода (по сравнению с теоретическим) углерод па никелевом катализаторе не выделяется. При наличии в исходном газе 2 % и более ненасыщенных углеводородов в интервале температур 400—700 °С наблюдается интенсивное выделение углерода на высокоактивном никелевом катализаторе. Позтому в трубчатых печах конверсии газов, содержащих ненасыщенные углеводороды, в зоне температур 400—700 °С помещают несколько слоев катализатора со ступенчато возрастающей активностью. [c.92]

Синтез-газ (тСО + пНз), получаемый при конверсии метана с водяным паром, служит сырьем для производства многих ценных продуктов метанола на цинк-хромовых или медьсодержащих катализаторах [9, 10], углеводородов для получения синтетического бензина, синтола и моющих средств с применением железных, кобальтовых, никелевых и других сложных катализаторов [5—9], высших спиртов на промотированных железных катализаторах. Применяя разные катализаторы и варьируя параметры технологического режима, из одного и того же сырья получают разнообразные продукты с различными свойствами. [c.14]

Конверсия газа была проведена в кварцевом конверторе конструкции ГИАП, позволяющей избежать термического распада непредельных углеводородов в зоне подогрева [10]. В качестве катализатора был использован никелевый катализатор ГИАП-3, полученный с Лисичанского химического комбината. Дозировка водяного пара во время опыта осуществлялась из парообразователя, представлявшего из себя сосуд Дьюара с помещенным в него подогревателем в виде электроспирали. Регулировка расхода пара осуществлялась путем изменения силы тока в подогревателе но заранее отградуированной шкале. [c.177]

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]

Очищенный газ, содержащий в 1 менее 1—2 мг серы, после дополнительного подогрева смешивается в аппарате 4 с перегретым водяным паром. Паро-газовая смесь при объемном соотношении пар газ = 4 1 и температуре 400° С поступает в первую ступень конверсии метана — трубчатую печь 5, в которой равномерно распределяется по реакционным трубам, выполненным из специальной жароупорной стали. В трубах печи на никелевом катализаторе происходит конверсия углеводородов природного газа водяным паром до остаточного содержания метана 7—8%. [c.142]

При конверсии этана, пропана, бутана и олефинов водяным паром на никелевом катализаторе при температуре 600 °С и выше в продуктах реакции из углеводородов был обнаружен только метан [5]. Поэтому равновесный состав газа, получаемого конверсией любых алифатических углеводородов при указанной температуре, можно определить, исходя только из констант равновесия реакций (II.1) и (11.4). [c.53]

В трубчатой печи (реакционной зоне) в присутствии водяного пара на никелевом катализаторе происходит конверсия углеводородов природного газа, в результате образуется Нг, СО и СО2. При этом температура достигает 820° С. Далее конвертированный газ по выходному коллектору поступает в конвертор 6 метана II ступени, где также на никелевом катализаторе при температуре 1000° С происходит конверсия остаточного метана с паром и кислородом воздуха, в результате которой содержание метана в газе снижается до 0,35%. [c.9]

Вторая стадия конверсии. После первой стадии конверсии на-никелевом катализаторе в конвертированном газе содержатся водород, водяной пар, до 1,0 /о углеводородов, до 15% (об.) окиси углерода и другие газообразные примеси. Чтобы снизить содержание окиси углерода в конвертированном газе и одновременно повысить в нем содержание водорода, газ после первой стадии конверсии направляют на вторую стадию, которая в свою очередь, разделяется на две или три ступени конверсии с промежуточной очисткой конвертируемого газа от двуокиси углерода. [c.127]

Особенно экономично также превращение в водяной газ коксового или природного нефтяного газов. Для этого можно конвертировать их водяным паром в системе труб с наружным обогревом или проводить неполное сжигание газов с ограниченным количеством кислорода в присутствии водяного пара. При 1000— 1100° удается осуществить почти полную конверсию метана и других углеводородов в окись углерода и водород одновременно образуется и двуокись углерода. В коксовом газе, подвергнутом такой конверсии путем частичного сжигания с кислородом и водяным паром, содержится около 55% И,,, 16% СО и 23% N3. Процесс проводят в присутствии никелевого катализатора, поэтому исходный газ должен быть тщательно очищен от серы. [c.88]

К освобожденным от серы газам гидрирования добавляется перегретый пар. Полученная парогазовая смесь направляется в печь углеводородной конверсии, где параллельными потоками проходит сверху вниз через трубы из легированной стали. Здесь ira никелевом катализаторе при температуре 750° С в присутствии водяного пара происходит превращение углеводородов в во-ДОрод, окись углерода и углекислоту (реакция идет с образованием примерно 7з СО и 7з СОг). [c.168]

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 другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Этуэлл [3] нагревал термостойкий материал до 1093° С, продувая воздух для выжигания остаточного углерода, отложившегося на термостойком материале во время последую-ш,их операций, и добавочный топочный газ. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Способ отделения никелевого катализатора от термостойкого материала основан на разнице в размерах их частиц (частицы термостойкого материала меньше по величине). Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящ его из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача — транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 ат уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Гомогенное частичное окисление метана кислородом представляет интерес для промышленности с точки зрения (I) производства ацетилена и в качестве побочного продукта синтез-газа [5, 10, 7, 12, 2 и (2) производства синтез-газа в качестве целевого продукта при давлении около 30 ат [19, 12, 2]. Для термического процесса (без катализатора) необходима температура около 1240° С или выше, чтобы получить требуемую конверсию метана [19]. Первичная реакция является сильно экзотермической вследствие быстрой конверсии части метана до двуокиси углерода я водяного пара [22]. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема сиптез-газа в-Германии [7] для эндотермической асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процосса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [c.314]

Каталитическая конверсия углеводородов, обогащенных окисью углерода, протекает с минимальным сажеобразова- нием. Смесь углеводородов, окиси углерода и водяного пара вводят в первую секцию реакционных труб, не содержащих катализатора, где ее нагревают до температуры 704 С. Нагретую смесь подают во вторую секцию реакционных труб, заполненных никелевым катализатором, где она нагревается до температуры 760—982° С и конвертируется с образованием газового продукта, содержащего водород [c.116]

Конверсию нефтяных дистиллятов на никелевом катализаторе проводят в две или более ступеней. На каждую ступень вводят лищь часть испаренного углеводорода, а все потребное количество водяного пара направляют в первую ступень. Таким путем достигают увеличения продолжительности катализатора до потери им активности. Часть испаренных углеводородов смешивается с паром при 350° С и смесь поступает в слой никелевого катализатора при температуре 400—600° С. Общее весовое отношение пар сы-)ье равно не менее 1,6. Троцесс проводится при давлении 10—25 ат [c.143]

Синтез-газ (тСО + нНг), получаемый при конверсии метана с водяным паром [38], служит сырьем для производства многих ценных продуктов метанола на цинк-хроммедных катализаторах [33, 38], углеводородов для получения синтетического бензина, синтола и моющих средств с применением железных, кобальтовых, никелевых и других сложных катализаторов [17, 18, 19, 21," 26, 41], высших спиртов на нромотированных железных кагализаторах [c.10]

Повышение содержания водорода в конвертированном газе может быть достигнуто, если осуществить сдвиг термодинамического равновесия реакций (2) и (3) в сторону образования водорода. Наиболее простой путь - увеличение концентрации водяного пара и снижение давления процесса. При проведении конверсии жидких углеводородов на никелевом катализаторе с добавкой железа [6]при температуре 720 К, давлении 0,1 МПэ соотношенли пар атом углерода сырья 10 1 и объемной скорости по жидкому сырью I ч получали газ следующего состава об.%) 0,5 СО - 1,9 СО2 - 24,6 СН - 3,0. [c.56]

Паровая конверсия углеводородов. Процесс паровой конверсии осуществляют в центробежнолитых реакционных трубах с внутренним диаметром 70—120 мм из легированной хромо-никелевой стали и загруженной никелевым катализатором, например ГИАП-5. Реакция углеводородного газа с водяным паром при давлении 20—30 атм осуществляется в интервале температур от 400° С на входе в реакционную трубу до 870° С на выходе из реакционных труб. Выходящий из реакционных труб сухой конвертированный газ имеет следующий примерный состав, % 76 Н2 7,7 СО 13,5 СО2 2,5 СН4 и 0,3 N2. [c.12]

Исходный смешанный газ из газопровода среднего давления, через регулятор давления и газовый счетчик, поступал в испаритель, где, барботируя через нагретую до температуры 85—90° С воду, насыщ,ался влагой в соотношении 1 2 по объему. Испаритель представлял собой цилиндрический сосуд диаметром 114 мм, снабженный патрубком для подвода исходного газа, змеевиком для подогрева воды (отходягцим конвертированным газом), патрубком для пополнения испарившейся воды из напорной емкости 12 и водомерным стеклом для контроля уровня воды. Полученная парогазовая смесь поступала в нижнюю часть реактора, где подогревалась до температуры 500° С. Нижняя часть реактора (зона подогрева) выполнена более узкой (кольцевой зазор между труб составляет 4 мм) с целью увеличения скорости парогазовой смеси в зоне, не заполненной катализатором, во избежание разложения непредельных углеводородов. Подогретая парогазовая смесь поступала в верхнюю расширенную часть реактора (зона конверсии), заполненную никелевым катализатором ГИАП-3. При температуре 900—950° С в присутствии катализатора происходила реакция конверсии смешанного газа с водяным паром. Обогрев реактора производился двумя электропечами — одной для зоны подогрева, другой — для зоны конверсии. [c.251]

Смешение насыщенных водяным паром и подогретых в теплообменниках газообразных углеводородов с кислородом или с воздухом, обогащенным кислородом. Далее происходит неполное сжигание образовавшегося газа в горелке, расположенной в адиабатической зоне реактора, при температуре не ниже 1200°. Остаток неокисленного метана подвергается конверсии водяным паром на слое никелевого катализатора, помешенного в нижней части реактора. [c.109]

Природный газ очищают от сернистых соединений (HjS и др., см. Гшов о шстка), смешивают с водяным паром, нагревают и направляют на никелевый катализатор, где при аОО пропсходит конвер , ия (см. Aleman). Темп-ра поддерживается посредством сжигания нек-рой части исходного газа. После конверсии метана и др. углеводородов) полученная газовая смесь В. и окиси углерода вновь смешивается с водяным паром и направляется на катализатор (Fe с добавкой Сг пли Mg), где прп 500—550° происходит конверсия СО. Далее газ проходит очистку от (Юг и остатков СО. Другой способ получения В. из природного га.эа — неполное окисление метана — основан на реакции GH4 + /2 О — СО 2Пг, идущей с выделением теплоты. Дальнейшие стадии конверсии СО н очистки аналогичны применяемым в первом способе. Целесообразно сочетать вместе оба способа получения В. из природного газа, т, к. при этом для протекания эндотермич. реакции конверсии метана и др. углеводородов используется теплота, выделяющаяся прн их неполном окислении. Для проведения такого процесса исходный природный газ смешивается с водяным паром и кислородом. Реакции конверсии и неполного ок.псления протекают одновременно на никелевом катализаторе при 800—900. Если же прп первоначальном смешении вместо кислорода исполь.зуют воздух, обогащенный кислородом, то получают В, в смеси с азотом, пригодный для синтеза аммиака. В,, получаемый из природного газа, является наиболее дешевым. [c.311]

ПроцессСтарка. Генератор типа Старка (также с наружным обогревом), в котором осуществляется смешанная конверсия газообразных углеводородов воздухом и водяным паром, отличается от ранее описанных устройств тем, что никелевый катализатор размещается в кольцевом пространстве, ограниченном двумя стенками из жароупорной стали. Вследствие конусности труб с катализатором сечение канала для прохода конвертированного газа увеличивается по мере увеличения объема последнего. Катализатор нагревается теплом от наружной стенки и в свою очередь нагревает через внутреннюю стенку смесь воздуха, водяного пара и перерабатываемого углеводорода, поступающую в центральную часть печи (фиг. 7). [c.477]

При конЕерсии метана и других насыщенных углеводородов с двукратным количеством водяного пара (по сравнению с теоретическим) углерод на никелевом катализаторе не выделяется. Автотермичная конверсия углеводородных газов любого состава не сопровождается выделением углерода, так как в результате взаимодействия с кислородом температура сразу достигает 1270 К. В отсутствие катализатора при воспламенении смеси углеводородов с всщяным паром и кислородом температура возрастает до 1270-1370 К и ввделение углерода вследствие частичного термического распада углеводородов неизбежно [c.38]

Очищенный от серосоединений сланцевый газ разбавляется паром в отношении 1 1 и поступает в реактор шахтного типа на конверсию метана и остальных углеводородов. Конвертирование углеводородов производится на никелевом катализаторе при температуре 850—1000°. Продукты конверсии проходят котел-утилизатор и далее при 430° поступают в паросмеситель перед конвертором окиси углерода, где производится добавка водяного пара. Сюда же подаются и обратные газы. Подготовленная в соотношении 1 1 парогазовая смесь нри 400° подвергается конверсии на железохромовом катализаторе конверсия окиси углерода ведется в две ступени с промежуточным охлаждением реагирующих веществ. Выйдя из конвертора окиси углерода, газы [c.327]

Значительную долю стоимости бензола и нафталина, получаемых методом гидродеалкилирования, составляет стоимость водорода. Снижение расхода водорода могло бы значительно удешевить процесс. В связи с этим представляют интерес работы по деалкнлированию алкилароматических углеводородов конверсией водяным паром над никелевым катализатором При конверсии протекают следующие реакции [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология