Конверсия окиси углерода катализаторы

Схема процесса представлена на рис. 13.6. В качестве примера рассматривается очистка водорода, получаемого паровой конверсией углеводородов природного газа. Выходящая из реактора газовая смесь, содержащая главным образом водород, окись и двуокись углерода, охлаждается добавкой водяного пара и конденсата примерно до 370° С и пропускается через, конвертор СО первой ступени, заполненный катализатором. Здесь 90—95% присутствующей окиси углерода превращается в двуокись с образованием эквивалентного количества водорода. Первая ступень конверсии служит в основном для получения дополнительного водорода и поэтому не может рассматриваться как операция очистки газа в узком смысле этого термина. Горячий газ, выходящий из конвертора СО, охлаждается примерно до 38° С, после чего двуокись углерода удаляют обычными регенеративными жидкостными процессами (этаноламиновая или поташная очистка). Очищенный от двуокиси углерода газ снова подогревается в печи и после добавки водяного пара проходит через конвертор второй ступени, за которым следует вторичная очистка от двуокиси углерода. Для получения водорода весьма высокой чистоты может быть добавлена третья ступень конверсии и удаления двуокиси углерода. Газ, получаемый по схеме с трехступенчатой конверсией СО, имеет следующий типичный состав (в % объемн.) окись углерода 0,02, двуокись углерода 0,01, метан 0,27, водород 99,7. [c.332]

Высокотемпературная паровая конверсия СО, превращающая окись углерода и пар в двуокись углерода и водород, увеличивает эффективность использования водорода и вследствие этого применяется на большинстве аммиачных установок. Низкотемпературная конверсия СО — относительно новый процесс, который требует применения чистого газа и пара, а также современной технологии производства катализаторов. В процессе происходит небольшое увеличение концентрации водорода, но главное его преимущество заключается в снижении содержания окиси углерода до такого уровня, который позволяет исключить применение дорогостоящего абсорбционного оборудования. Метанирование (получение метана в реакции СО и СОа с водородом) не является новым процессом, но его применение в производстве синтез-газа для аммиака стало возможным после разработки низкотемпературных катализаторов паровой конверсии СО. [c.117]

Для синтеза аммиака и процессов гидрирования органических соединений необходим водород, значительную часть которого производят конверсией природного газа (в основном метана) с водяным паром [38, 39]. Первую стадию этого процесса осуществляют на никелевом катализаторе с получением синтез-газа, содержащего водород и окись углерода. Вторую стадию — конверсию окиси углерода с водяным паром — проводят на окислах железа и хрома. Ныне открыты катализаторы, содержащие окислы меди и медные шпинели, которые много активнее железохромовых и позволят полнее использовать СО в конверсии с водяным паром. [c.10]

Весьма чувствительны к отравлению сероводородом катализаторы низкотемпературной конверсии окиси углерода, содержащие окись цинка и окись меди. При попадании сероводорода на катализатор окись цинка постепенно по ходу газа дезактивируется. Чем выше концентрация H2S и объемная скорость, тем меньше срок службы катализатора. Так, при содержании серы в газе 0,2 мг/м и объемной скорости 3000 ч срок службы катализатора НТК-4 составляет два года [4]. Учитывая увеличение объема газа в процессе в 4—6 раз, концентрацию сернистых соединений в очищенном газе, поступающем [c.60]

В табл. 2 представлены результаты испытания поглотителей, сырьем для которых служила окись железа, используемая для производства железо-хромового катализатора среднетемпературной конверсии окиси углерода. Испытания проводили в реакторе проточного типа при объемной скорости 1000 и температуре 400° С. В течение 500 ч достигалась полная очистка. [c.141]

Затем водяной газ с водяным паром пропускают через раскаленный катализатор — окись железа РегОз, при этом происходит конверсия — окись углерода взаимодействует с водяным паром, образуя водород и двуокись углерода [c.112]

Очищенный газ подогревается в теплообменнике 4, смешивается с необходимым количеством водяного пара, имеющим температуру 380—400 °С, и поступает сверху в печь (конвертор) 7, в которой происходит конверсия углеводородов в водород и окись углерода. В конверторе имеются вертикальные двухходовые реакционные трубы (рис. 5) из хромоникелевого сплава, в которых помещен катализатор. Тепло, необходимое для проведения эндотермической реакции конверсии, получают сжиганием природного газа в инжекционных горелках печи 7 (см. рис. 4). Отходящие газы имеют температуру около 850 °С и их тепло используется в котле-утилизаторе 8 для получения пара давлением 40 ат. В катализаторной зоне температура достигает 750—800°С. [c.30]

Катализаторы конверсии природного газа с окислами металлов., Сущность этого процесса состоит во взаимодействии кислорода окислов металлов с углеводородами, которое приводит к образованию газа, содержащего водород, окись углерода и частично восстановленного окисла металла. [c.37]

Теоретически производство метанола из природного газа — легко осуществимый процесс, однако на практике это оказалось весьма трудным делом. Природный газ в условиях повышенного давления и при температуре около 800—820°С подвергается разложению паром с целью получения смеси окиси углерода и водорода. Избыток водорода удаляется, иначе говоря, соотношение водорода и окиси углерода тем или иным способом подгоняется к отношению 2 1, водород и окись углерода взаимодействуют в присутствии катализатора, образуя метанол, в соответствии с последовательно протекающими реакциями, приведенными ниже паровая конверсия метана [c.221]

Вторая ступень конверсии протекает с выделением тепла. В результате получают поток горячих газов, тепло которого используется для получения водяного пара. Охлажденный газ поступает в конвертор СО, где окись углерода реагирует в присутствии катализатора с водяным паром, образуя дополнительное количество водорода и двуокиси углерода. [c.32]

Эту реакцию проводят при температуре около 360°С в присутствии хлористого водорода в стационарном слое палладий-це-зий-ванадиевого катализатора при низкой степени конверсии этилена за один проход и 100%-ной степени конверсии синильной кислоты. Выход акрилонитрила составляет 74% по этилену и 88% по синильной кислоте. Основными побочными продуктами являются ацетонитрил, окись углерода, двуокись углерода, хлорпропионитрил, дихлорэтан и хлористый винил. [c.208]

Для синтеза аммиака может быть использован азот, полученный из попутного нефтяного газа (или из воздуха) и водород, выделенный из синтез-газа. Окись углерода синтез-газа может быть подвергнута конверсии с водяным паром при 400—450°С в присутствии железохромового катализатора [c.72]

Основным фактором, который необходимо учитывать при выборе варианта с непосредственным впрыском или с установкой котла-утилизатора, является назначение пара высокого давления потребляется ли он только для использования в качестве технологического непосредственно на установке или имеются другие потребители пара, не связанные с производством синтез-газа. На установках производства тоннажного водорода окись углерода, содержащаяся в синтез-газе, конвертируется на специальном катализаторе путем взаимодействия с водяным паром для получения добавочного водорода с одновременным образованием двуокиси углерода. На таких установках весь вырабатываемый пар высокого давления потребляется на ступени конверсии окиси углерода для последующей очистки целевого водорода и удовлетворения других энергетических потребностей. [c.184]

В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака являются природный газ, попутные газы нефтедобычи, жидкие углеводороды и коксовый газ. Доля аммиака, получаемого из твердого топлива и электролитического водорода, все более снижается. При современных методах получения аммиака все большее значение приобретают процессы очистки газа. Из технологических газов на разных стадиях получения аммиака удаляют такие примеси, как сернистые соединения, двуокись и окись углерода, ацетилен, окислы азота, кислород и др. Эти примеси, содержащиеся в газе в различных концентрациях, по-разному влияют на процесс. Например, сернистые соединения оказывают сильное влияние на все катализаторы, применяемые в синтезе аммиака серосодержащие соединения, присутствующие в исходном углеводородном сырье, ухудшают работу катализаторов конверсии метана, что приводит к повышению температуры процесса и увеличению расхода кислорода. При использовании наиболее экономичного способа производства аммиака, который основан на методе бескислородной каталитической конверсии метана в трубчатых печах, содержание сернистых соединений в природном газе не должно превышать 1 мг/м . [c.7]

Хороший цинк-хромовый катализатор для синтеза метанола в то же время хороший для конверсии окиси углерода. Совершенно очевидно, что общим компонентом реакции здесь является окись углерода, реакционная способность которой управляется данным составом катализатора. [c.62]

Катализаторы гидролиза сернистых соединений аналогичны катализаторам процесса конверсии в тех случаях, когда очистка совмещается с конверсией окиси углерода. В качестве главного компонента они содержат окись железа. Предложены 1 атализаторы и на другой основе 81—83]. [c.305]

Перед использованием низкотемпературный катализатор восстанавливают. Восстановителями служат окись углерода и водород. Восстановление окисью углерода протекает при более низкой температуре, однако в этом случае на восстановленном катализаторе начинается реакция конверсии окиси углерода, а это вызывает последующее увеличение температуры. [c.372]

Высокотемпературная конверсия углеводородных газов представляет собой неполное горение их в кислороде, проводимое в свободном объеме в отсутствие катализатора. Основными продуктами горения являются водород и окись углерода [c.122]

Смешанные окисные железо-хромовые катализаторы применяются в промышленности для осуществления конверсии окиси углерода водяным паром [527—545, 651—659, 661]. Активным компонентом этих катализаторов является окись железа [527, 529, 531]. Металлический кобальт также обладает высокой активностью по отношению к конверсии окиси углерода [2557]. [c.732]

Поскольку ядами катализаторов являются окись углерода и сероводород, водород, применяемый для синтеза, тщательно очищается. Водород, полученный конверсией природного газа, может содержать окись углерода, метан и аргон (если он был в исходном газе). Перед синтезом аммиака водород промывают жидким азотом для удаления указанных примесей, [c.367]

При производстве азотной кислоты под давлением 7,3 ат отходящие из абсорбционной колонны газы, пройдя сепаратор, поступают в узел каталитической очистки от окислов азота. Здесь нитрозные газы на катализаторах из палладированной окиси алюминия восстанавливаются до элементарного азота. Газом-восстановителем являются продукты конверсии метана — водород и окись углерода. [c.69]

Условия работы. Характерным для реакции гидроформилирования является влияние температуры и концентрации катализатора [135]. При температуре ниже 100° С, атмосферном давлении и молярном соотношении окись углерода водород, равном 1 1, реакция протекает медленно, по с хорошей конверсией при температуре 130—150° С и давлении от 150 до 200 ат реакция протекает очень бурно. [c.460]

В начальный период развития производства синтетического аммиака широкое распространение приобрела газификация кокса, антрацита и каменного угля для получения генераторных газов, содержащих водород и окись углерода, далее подвергавшуюся конверсии на катализаторе. В ряде случаев целесообразно получение водорода газификацией жидких топлив (мазут, тяжелые нефтяные остатки и др.). [c.8]

Еще меньше ясности имеется в отношении механизма паровой конверсии высших углеводородов. Установлено лишь, что в процессе паровой конверсии гомологов метана происходит преобразование их в метан, т. е. протекает процесс частичной конверсии. Цредпола-гается [44], что углеводород на поверхности катализатора диссоциирует с образованием радикалов СН , которые реагируют с водяным паром и водородом. В результате взаимодействия радикалов с молекулами воды, адсорбированными на поверхности катализатора,, образуются окись углерода и водород, а с водородом — метан и углерод. Последний реагирует с водяным паром с образованием СО и На-Таким образом, рассмотренный механизм конверсии включает крекинг углеводородов, гидрирование продуктов крекинга й газификацию, а образование углерода является неизбежной промежуточной - тадией конверсии. [c.87]

Рабочая температура для большинства современных катализаторов конверсии СО составляет 400—500 °С. Поэтому по завершении процесса конверсии метана конвертируют окись углерода при 400—500 °С на специальном катализаторе в отдельном аппарате. Обычно стремятся к возможно более полному превращению СО в СОг как для лучшего использования газа, так и потому, что остающаяся в газе окись углерода отравляет катализатор процесса синтеза аммиака, а удаление окиси углерода из газовой смеси является сложной и дорогой операцией. Разрабатывают также катализатор, на котором конверсию окиси углерода можно вести при 200—250 °С. В этом случае содержание СО снижается до 0,3%, что позволяет значительно упростить очистку газа, применяя для этого лишь предкатализ (стр. 200). [c.176]

Реакция (У1-2) идет при 800° С на никелевом катализаторе, а реакция (У1-3)—при 1400° С без катализатора. В промышленности для получения водорода чаше всего используется метод паровоздушно-кислородной конверсии метана в присутствии катализатора при 900—1000° С. Воздух в этой смеси служит источником не только кислорода, но и азота. Кроме водорода получается также окись углерода, конверсия которой протекает по следующей реакции [c.144]

Конверсию СО проводят при избытке пара и в присутствии катализаторов. Катализаторы, применяемые в промышленности для конверсии окиси углерода, в зависимости от рабочей температуры условно разделяют на среднетемпературные (в пределах 350—550 С) и низкотемпературные (175—300°С). Основным компонентом среднете.мпературного железохромового катализатора 482 является окись железа, а низкотемпературных катализаторов— медь и ее соединения, окислы цинка, хрома, алюминия, магния и др. Активность катализатора воостапавливают газовой смесью, содержащей водород и окись углерода. Низкотемпературный катализатор на основе меди более чувствителен к отравлению сернистыми соединениями. Поэтому при работе с низкотемпературным катализатором газ, пар и конденсат должны быть более чистыми. [c.35]

На основе окиси цинка, кроме 481-2п, вырабатывают поглотительные массы ГИАП-10 и ГИАП-10-2. Для очистки от сероводорода может использоваться также отработанный катализатор низкотемпературной конверсии окиси углерода НТК-4, содержащий окись цинка [И]. Стандартная окись цинка обладает малой удельной поверхностью (4,2—6,6 м /г) и очень низкой сероемкостью (1,7 — 4,2%). Использование ее в качестве поглотителя нецелесообразно. Активная форма окиси цинка получается в результате разложения карбоната или гидроокиси цинка при 350—400 °С. При разложении карбоната цинка получают окись цинка с удельной поверхностью 32,8 м /г и сероемкостью 32%, а при разложении гидроокиси цинка— с удельной поверхностью 26,9 м /г и сероемкостью21,9%. Ноглоти- [c.62]

После первой стадии газы охлаждают до 175-350 , поскольку бопее низкие температуры благоприятствуют более высоким степеням превращения СО. Реакцию проводят в присутствии более активных окисных медноцинковых катализаторов, в которых отношение 2п Си обычно изменяется от 0,5 1 до 3 1. В этом случае величина давления также подбирается с учетом остальных параметров и может достигать 30-40 атм. Среднечасовая скорость подачи газа 300-4000 степень превращения составляет 95-99%, Как и на первой стадии, процесс проводится в адиабатическом реакторе. Концентрация СО в продукте составляет 0,05-0,5%. После низкотемпературной конверсии СО 2 извлекают из газа. Если непрореагиров вшая окись углерода может оказывать отрав- [c.164]

По одному из методов, осуществлявшемуся в Германии [6], метан и водяной пар, нагретые предварительно до 650°, смешивали с кислородом и пропускали сверху вниз через реактор. Нижнюю часть реактора заполняли никелевым катализатором, предназначенным для конверсии непрореагировавшего метана в окись углерода и водород. Максимальная температура в зоне сожжения составляла 1200—1500° газы выходили из реактора при 800—900° и имели следуюшлй состав (в объемных процентах) [c.50]

В промышленности в настоящее время применяют несколько схем процессов гидрирования кислородсодержащих примесей. В старых схемах, в которых конверсия окиси углерода осуществлялась на среднетемпературном катализаторе, а непрореагировавшая окись углерода удалялась медноаммиачньку раствором, продолжают работать установки продуцирующего и непродуцирующего предкатализа [67]. [c.404]

Основные научные исследования относятся к учению о катализе, электрохимии и термодинамике Выдвинул (1939) теорию активных ансамблей, согласно которой ответственной за акт катализа является докристаллическая фаза катализатора — атомные группы, удерживающиеся на поверхности твердого тела Установил случаи катализа посредством парообразных металлов, высокодисперсных коллоидных металлов и моноатомарных слоев металла на кварце. Выдвинул (1946) теорию аггравации, или теорию рекуперации энергии, объясняющую активное участие каталитического носителя в качестве энергетической ловушки, которая осуществляет нетепловую (экси-тонную) подпитку элементарных актов катализа. Предложил катализаторы различных реакций и способы их промотирования. Разработал электротермические и каталитические методы конверсии метана в присутствии воды, позволяющие получать водород и окись углерода ацетилен, ацетальдегид и этиловый спирт. Предложил спо- [c.245]

Конверсия углеводородных газов. Конверсия метана и его гомологов водяным паром описана в гл. VIII. Процссс ведется при 800—900° на никелевых п кобальтовых катализаторах, требующих хорошей очистки исходного газа от серы. В качестве бырья могут применяться природные и попутные нефтяные газы, метановая фракция газов гидрогенизации и др. Реактором слуя ит трубчатый змеевик, обогреваемый топочными газами для компенсации эндотермического эффекта реакции. На выходе из реактора газ содержит до 75% Hg, около 15% СО, 8% СОз и 1,5—2% СН . Д.ля получения технического водорода содержащаяся в нем окись углерода подвергается далее конверсии с водяным паром. [c.468]

На всех заводах окись углерода конвертируют в двуокись для этого к газу добавляют избыток водяного пара полученную смесь подогревают до 300—400 °С и пропускают над таблетироваяпым окис-иожелезиым катализатором. Выходящий из конвертора газ, нагревающийся за счет тепла конверсии до 500—600 °С, обычно пропускают через котел-утилизатор для получения водяного пара, потребляемого в процессе. [c.434]

В нашей стране наибольшие количества метана используются в качестве бытового газа. Применение метана для органического синтеза — одна из труднейших задач, так как метан наиболее пассивен из всех парафиновых углеводородов. Однако эта задача в настоящее время принципиально (а в ряде случаев н практически) разрешена. Метан может быть превращен путе.м термического крекинга или под действием тлеющих разрядов в зысокореакционноспособный углеводоро д — ацетилен. Можно каталитически окислить метан до муравьиного альдегида или муравьиной кислоты хлорированием метана могут быть получены хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ, четырех-хлористый углерод, а нитрованием — нитрометан. Метан также используется для промышленного синтеза синильной кислоты. Важный путь использования метана — конверсия его в окись углерода и водород (исходная смесь для синтеза метанола, син-тина и синтола), протекающая при действии на метан паров воды при высокой температуре в присутствии катализаторов. Наконец, большие количества метана используются для получения сажи (термическое разложение метана на углерод и водород), В Советском Союзе этим путем ежегодно получают сотни тысяч тонн сажи, предназначенной в качестве наполнителя для синтетического каучука и для других целей. [c.32]

Образующиеся в процессе конверсии углеводородов газы содержат Нг, СОг, СО, НгО и непрореагировавший метан. Для проведения синтеза аммиака полученный газ очищают от окиси и двуокиси углерода. Окись углерода конвертируют в двуокись в присутствии железо-хромового катализатора при температуре 370—480° С. Содержание окиси углерода в газе снижается с 16% на входе до 1% на выходе из конвертора. В процессе конверсии окиси углерода стали применять цинковый катализатор,, активный при температуре 200-—320Х. Фирма Girdler atalysts разработала катализатор типа G-66 , промышленные испытания которого показали, что содержание окиси углерода при его использовании может быть снижено с 20 до 0,2% при температуре 180°С. Срок службы нового катализатора — более пяти лет. Конверсий окиси углерода осуществляется в одну стадию вместо обычных двух, что снижает капиталовложения на 10—25% [50, 51]. [c.350]

Окись железа в реакции конверсии водяного газа служит лишь катализатором. Катализатор же здесь необходим потому, что при. оравни-гельно низких температурах реакция конверсии протекает без катализатора -слишком медленно, а прн слишком высоких температурах перевес берет о братная реакция в-си стано1влекие водородом двуокиои углерода в окись углерода, т. е. конверсия вообще е имеет места. [c.194]

Особенно экономично также превращение в водяной газ кок сового 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 конверси.ю 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% Н.,, 16% СО и 23% Ы,. Процесс проводят в присутствии никелевого катализатора, поэтому исходный газ должен быть тщательно очищен от серы. [c.88]

В. И. Атрощенко и Б. Бибр установили, что скорость конверсии окиси углерода парами воды на железохромовом катализаторе, нанесенном на окись магния, определяется уравнением [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология