Каталитические процессы метанирование

Производство водорода методом паровой конверсии углеводородов включает несколько стадий подготовка сырья к конверсии, собственно конверсия и удаление окислов углерода из конвертированного газа. На стадии подготовки сырье очищают от непредельных углеводородов, органических соединений серы и сероводорода в некоторых случаях проводят стабилизацию методом частичной конверсии гомологов метана. На стадии удаления окислов углерода из конвертированного газа проводят конверсию окиси углерода водяным паром, очистку газа от двуокиси углерода и удаление остаточных окислов углерода методом метанирования. Перечисленные стадии, за исключением отмывки газа от двуокиси углерода,, являются каталитическими процессами, близкими между собой по> аппаратурному оформлению. [c.59]

Для достижения максимальной степени очистки процесс целесообразно вести при возможно низкой температуре, которая определяется активностью используемых катализаторов. Проведение процесса при температуре ниже 400 °С позволяет исключить необходимость применения специальных материалов для изготовления каталитического реактора. Метанирование обычно проводят при 280-380 °С, при этих температурах исключается образование углеродистых отложений и достигается необходимая степень очистки от оксидов углерода. [c.37]

Каталитическая очистка азото-водородной смеси от окислов углерода и кислорода (метанирование) является дополнительной (тонкой) очисткой газа. Процесс сводится к гидрированию СО, СО2 и О2 с образованием СН4 и Н2О и удалению паров Н2О при последующей конденсации. [c.16]

В установке были применены многие новые технологические процессы и аппаратура бескислородная каталитическая конверсия природного газа с водяным паром в трубчатых печах иод давлением 3 МПа, глубокая конверсия окиси углерода на низкотемпературном катализаторе, очистка азото-водородной смеси от кислородсодержащих соединений каталитическим гидрированием (метанирование) использовались поршневые компрессоры для сжатия синтез-газа до рабочего давления 30 МПа, так как фирма не располагала турбокомпрессорами. Оборудование было смонтировано на Черкасском химическом комбинате и вступило в строй действующих в 1970 г. [c.29]

Режим паровой каталитической конверсии углеводородов должен обеспечить получение технического водорода с содержанием 95— 98% Hj. Получение водорода меньшей концентрации нецелесообразно, так как приводит к повышенному его расходу на установке гидрокрекинга (см. гл. I, стр. 21). Производство же водорода большей концентрации требует значительных дополнительных затрат и экономически мало оправдано. Технический водород с концентрацией = 95% Hj можно получать нри содержании в сухом конвертированном газе 2—2,5% СН 4, так как в последующих процессах очистки от СО 2 после конверсии окиси углерода и метанирования содержание метана в газе возрастет до 4—5%. Степень конверсии метана при этом составляет 0,9. Технический водород с содержанием 98% Hj получают при содержании в конвертированном газе 1 — [c.72]

Благодаря каталитическому действию калия процесс газификации осуществляется при температуре 700 °С вместо 1100— 1600 °С в традиционных процессах. Уменьшение температуры позволяет снизить требования к конструкционным материалам и отказаться от применения дорогого кислородного дутья, необходимого для достижения высоких температур. Кроме того, катализатор ускоряет реакцию метанирования. [c.249]

Окончательная очистка АВС достигается каталитическим гидрированием примесей, получившим названиежетанирова-ния или предкатализа. Этот процесс проводится в специальных установках метанирования (рис. 14.6) при температуре 250—300°С и давлении около 30 МПа на никель-алюминиевом катализаторе (N1 + АЬОз). При этом протекают экзотермические реакции восстановления кислородсодержащих примесей до метана, который не является ядом для железного катализатора, а вода конденсируется при охлаждении очищенного газа и удаляется из него [c.194]

В последние годы был разработан низкотемпературный катализатор (цинк-хромово-медный) конверсии СО, позволяющий проводить процесс при 250—300° С и получать остаточное содержание СО в пределах 0,2—0,4% СО. В этом случае становится возможным применение каталитической очистки методом гидрирования остаточного СО до метана (метанирование). Однако низкотемпературный катализатор чрезвычайно чувствителен к серусодержащим соединениям, что предъявляет особые требования к очистке газа. [c.322]

При каталитической переработке угля блочные материалы могут быть применены в процессах метанирования, синтеза Фишера — Тропша и паровой конверсии оксида углерода. Расширение их использования будет в значительной степени зависеть от того, смогут ли увеличение срока службы катализатора и повышение его активности по сравнению с эквивалентным объемом насыпного слоя катализатора, достигаемые в этом случае, скомпенсировать более высокую стоимость блочных носителей. [c.135]

В процессе каталитического метанирования одновременно производится очистка газа от СО, Oj и О,. Процесс основан на взаимодействии этих веществ с водородом и образованием метана и воды [c.117]

Каталитические процессы гидрирования органических сернистых соединений, гидрирования непредельных углеводородов, поглощения сернистых соединений, конмрсии окиси углерода и метанирования проводят в вертикальных стальных реакторах, загруженных слоем катализатора. Для ввода и вывода газа или парогазовой смеси реакторы имеют штуцеры, а также устройства, обеспечивающие равномерное распределение газа по слою катализатора, лазы, позволяющие-загружать и выгружать катализатор, и штуцеры для термопар Корпус реактора снаружи покрыт тепловой изоляцией. [c.153]

В процессе ожижения угля, для которого характерно высокое содержание серы в газе (л 1%), в качестве катализаторов достаточно стабильны только сульфиды и определенные оксиды. Термодинамические расчеты показывают, что бориды, силициды и фосфиды переходных металлов группы VIII также способны противостоять таким условиям [1]. Это создает некоторые интересные перспективы для процесса ожижения, а тем более для каталитической облагораживающей переработки получаемых газообразных продуктов, которая особенно чувствительна даже к небольшим концентрациям серы. Например, в процессе метанирования для применяемых в настоящее время катализаторов допустимое содержание серы должно быть менее 10 млн . Усовершенствования, приводящие к повышению предельно допустимых концентраций серы только на один порядок, могут дать существенный экономический эффект. [c.128]

Во многих процессах переработки угля углерод, кроме отложения на каталитической поверхности, вызывает и другие осложнения, связанные с образованием карбида. Это особенно важно для процесса метанирования, в котором образование карбида вместе со спеканием и отравлением серой приводят к серьезным осложнениям [80]. Данные по теплотам образования показывают [1], что только нитриды и оксиды большинства переходных металлов более стабильны, чем их карбиды. Стабильность карбидов, соответствующих правой части периодической таблицы элементов, еще ниже. Большинство карбидов металлов группы VIII — нестабильны в сернистой или окислительной средах. С другой стороны, бориды, силициды и фосфиды группы VIII — стабильны [1]. Поэтому эти соединения могут обладать (кроме стойкости к сере) также стойкостью к образованию карбидов. [c.129]

Наконец, экономическая эффективность процессов метанирования и конверсии СО зависит от оптимизации сочетания каталитической активности с ее стабильностью. Требования, предъявляемые к оптимизации этих свойств, сильно зависят от условий технологического процесса. Очевидно, в обычных низ-котепературных процессах сохранение активности определяется в большей степени влиянием отравления нежели термической деградацией. С другой стороны, термостабильность может иметь более важное значение, чем стойкость к сере, при высокотемпературном режиме работы, который не требует рециркуляции газа и обеспечивает более высокий тепловой КПД. Последнее исследование [16] подверждает, что этот новый способ может стать более экономически эффективным в процессах [c.242]

Поскольку в процессе каталитического расщепления трудно получить водород с концентрацией выше 90%, свободный от СО, предложено [10] получаемый водород сжимать до 2,1 МПа, подвергать метанированию и очищать от СН4 жидким поглотителем (например, перфторгексаном). Однако это существенно усложняет схему производства и поэтому вряд ли найдет применение. [c.179]

Процесс селективного каталитического окисления СО используется в схемах производства аммиака после низкотемпературной конверсии оксида углерода. Образовавшейся диоксид углерода удаляется из газа на следующей технологической стадии — очистки газа от СОг. В результате сокращается расход водорода на гидрирование (метанирование) оксидов углерода и снижается содержание метана в азотоводородной смеси, поступающей в цикл синтеза аммиака. [c.160]

Основное количество окиси углерода, содержащегося в неочищенном синтез-газе, сначала подвергают каталитической конверсии взаимодействием с водой с образованием двуокиси углерода и дополнительного количества водорода. Двуокись углерода легко можно удалить абсорбцией водой или щелочными растворителями, кмк было подробно описано в предыдущих главах однако получаемый газ все ехце содержит 2—4% окиси углерода, которую необходимо удалить практически полностью, чтобы предотвратить отравление катализатора синтеза аммиака. Хотя разработаны и некоторые другие процессы удаления небольших количеств окиси углерода, например метанирование или абсорбция жидким азотом, на протяжении многих лет важное промышленное значение сохраняет процесс абсорбции медноаммиачными растворами. [c.349]

Переработка жидких каменноугольных смол, метанирование, синтез Фишера — Тропша Термическая и химическая стабилизация катализаторов и носителей Разработка катализаторов для процесса ожижения угля, переработка жидких каменноугольных смол, определение удельной каталитической активности Создание новых каталитических композиций, контролируемое изменение каталитических свойств, обеспечение более развитой поверхности катализаторов Выявление влияния серы на каталитическую переработку угля, защита от отложения углерода, удаление углерода Углубление понимания основных стадий переработки угля, определение скорости, лимитирующей процессы, выявление направления разработки процесса Разработка эффективных методик испытания катализаторов, интерпретация экспериментальных данных [c.17]

Заключительная часть посвящена детальному обзору областей применения катализа процессов переработки угля. В обзор включены облагораживающая переработка жидких продуктов гидрогенизации угля в процессах Коалкон, КОЭД, Н-коал и Синтойл процессы ожижения угля и получения котельного топлива с низким содержанием серы и азота (путем обработки угля растворителями под высоким давлением), процесс каталитической газификации угля, процессы паровой конверсии оксида углерода и метанирования, процессы синтеза дизельного топлива, сжиженного углеводородного газа и отдельных видов углеводородного сырья из смеси СО и Нг. [c.18]

Углубление понимания реакций, происходящих на поверхности раздела жидкость — твердое тело во время адсорбции, должно привести к разработке методов приготовлёиия высокодисперсных никеля, кобальта, железа, меди, серебра, золота и рутения. Такие улучшенные методы дадут существенный импульс в изготовлении полиметаллических кластеров. Данная работа может быть применена для синтеза на основе оксида углерода и водорода и процессов общей очистки и переработки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля. Метод закрепления металлоорганических комплексов может найти применение в двух областях синтезы на основе оксида углерода и водорода (особенно метанирование и синтез метанола) и, возможно, каталитическая конверсия оксида углерода. Эта надежда базируется на предположении, что будут синтезированы металлоорганические комплексы, активные в реакции оксида углерода с водородом, и что такие комплексы будут стойкими к сернистым соединениям. [c.60]

Стабилизированные носители. Стабилизированные носители необходимы при проведении сильно экзотермических каталитических реакций (например, метанирование, реакция водяного газа) и для процессов, в которых применяют окислительную регенерацию катализаторов. Операции изготовления термически стабилизированных оксидов алюминия и цеолитов будет иметь существенное значение для процессов получения новых катализаторов прямого ожижения угля или реакций синтеза на основе оксида углерода и водорода. Уже существуют катализаторы гидросероочистки, гидронитроочистки и гидрокрекинга, стабильные при 1000Х [39—43]. Поэтому воздействие этих методов на процессы очистки и облагораживающей переработки очевидно. [c.61]

В процессах, представляющих интерес для переработки угля, наиболее сильные яды и загрязняющие агенты —сера, углеродсодержащие отложения и неорганические вещества. В процессе ожижения угля падение активности катализатора происходит вследствие накопления на нем углерода, а также из-за отложения на каталитической поверхности металлических и минеральных соединений. В процессе облагораживающей переработки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля основные проблемы, связанные с отложением углерода — сильное отравление серой. Катализаторы метанирования особенно чувствительны к сероводороду и в существующих процессах его содержание необходимо поддерживать на уровне менее 1 млн . Указанное справедливо для катализаторов процесса Фишера — Тропша сероводород, углеродсодержащие отложения и хлор приводят к их дезактивации. [c.64]

При проведении большинства реакций с углеводородами происходит дезактивация катализаторов отлагающимся углеродом. Для сведения к минимуму этого процесса каталитический риформинг проводят при высоком давлении водорода, несмотря на его отрицательное воздействие на кинетику некоторых желательных реакций. В процессе гидросероочистки длительность службы катализатора сильно ограничивается из-за значительного отложения углерода, особенно при работе на тяжелых нефтях и мазутах. В метанировании образование карбида считают одной из самых серьезных неприятностей, — второй после отравления серой. [c.67]

Другая область исследований, которая имеет существенное практическое значение, — разработка методов повторного диспергирования спекшихся металлов. Некоторое время тому назад для системы платина — оксид алюминия найдено, что смесь хлора и кислорода может быть полезна для повторного диспергирования агломерированной платины [70]. Аналогичные методы необходимо разработать для других металлов, особенно для комбинации металлов группы VIII и подгруппы 1Б, используемых в каталитической переработке угля. Некоторые процессы облагораживания, излагаемые в третьей части книги, синтез Фишера — Тропша, катализ оксида углерода и метанирование — дополнительные области возможного применения. [c.146]

Процесс ogas. Процесс разрабатывается одновременно в США и Англии. Он получил название от начальных букв английских слов уголь, нефть, газ. Многоступенчатый пиролиз угля в кипящем слое проводят под избыточным давлением 0,3—0,5 МПа, Конечными продуктами процесса являются жидкое горючее и синтетический метан. Кокс, получаемый в процессе, поступает на паровоздушную газификацию. Полученный генераторный газ смешивают с отходящими газами пиролиза и подвергают дальнейшей обработке и каталитическому метанированию. Пиролиз ведут при помощи рециркулирующего в системе раскаленного полукокса и горячего генераторного газа. Сооружена опытная установка производительностью 36 т угля в сутки. [c.330]

Промышленные схемы метанирования. Тонкая каталитическая очистка азотоводородной смеси и водорода от оксидов углерода применяется не только в производстве аммиака, но и в других процессах, где используется чистый водород (например для гидрирования органических соединений). Условия очистки и схемы процессов определяются основным производством и требованиями, предъявляемыми к качеству очистки. [c.339]

BOM случае в реакщ1и пришшает участие большое число поверхностных атомов. Если принять, что необходимое и достаточное условие ускорения реакции синтеза NH 3, метанирования СО и др. - участие в процессе ансамбля поверхностньк атомов, то очевидно, что такие реакции не могут ускоряться моноядерными комплексами. Из имеющихся экспериментальных данных следует, что для протекания каталитической реакций необходимо, чтобы активный центр обладал не только определенными химическими свойствами, но и заданной структурой. [c.116]

Благодаря наличию интенсивного перемешивания в реакционном объеме обеспечивается квази-изотермический режим — перепад температур в нем практически не превышает 1-2 °С. Это позволяет проводить процесс при более высоких температурах и облегчает теплоотвод из реакционной зоны. Для синтеза в неподвижном слое характерны "горячие пятна" с температурой на 15 — 20 °С выше средней, наличие которых приводит к метанированию и заутлероживанию катализатора. Кроме того, в сларри-реакторе значительно ниже перепад давления в каталитическом слое, что является немаловажным энергосберегающим фактором. Также упрощается процесс загрузки-выгрузки катализатора, который при непрерывной схеме производства может протекать в течение всего процесса и может быть сопряжен с его регенерацией. Сларри-реактор позволяет обеспечить больший выход продуктов на единицу объема катализатора, что обусловлено использованием мелкодисперсного катализатора и, как следствие, увеличением поверхности контакта. Наконец, барботажная колонна проще и дешевле в изготовлении. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология