Катализаторы автотермической

В табл. 38 показаны результаты частичного гидрирования над хромоникелевым катализатором газовой смеси, полученной автотермическим дегидрированием этана. [c.72]

Результаты частичного гидрирования ацетилена в газе автотермического дегидрирования этана над хромо-никелевым катализатором [c.72]

Выполнение реактора с насадкой в виде нескольких слоев вместо одного большого слоя обусловливается требованием регулирования температуры посредством теплообмена, а иногда необходимостью улучшить распределение газового потока или уменьшить потери давления. Большинство реакторов с неподвижным слоем снабжено устройством для теплообмена (рис. Х1-17). Широко применяются автотермические процессы, в которых осуществляется теплообмен между исходной и конечной смесями. Комбинации различных способов теплообмена могут быть применены в одном и том же аппарате (см. рис. Х1-8). Еще одним примером реактора с неподвижным слоем катализатора служат реакторы для окисления аммиака (рис. Х1-18). [c.371]

Катализаторы конверсии бензиновых фракций с водяным паром при средних температурах, средних и высоких давлениях, с целью получения газа для нагрева и отопления. Среднетемпературную паровую конверсию бензина, ориентированную на получение отопительного газа, обычно проводят при повышенном давлении в условиях, благоприятствующих образованию главным образом метана (см. табл. 28). Можно подобрать условия для проведения процесса в автотермическом режиме. В этом случае отпадает необходимость в подводе тепла в зону реакции извне, если, конечно, исходные реагенты предварительно нагреты до температуры реакции. При конверсии легкого нефтяного дистиллята такими условиями являются температура 500—550° С, давление 20 атм, весовое отношение пар сырье, равное 1,6. При этом получается газ, содержащий 60—70% метана. Основными компонентами применяемого в этом процессе катализатора обычно являются никель и окись алюминия (табл. 28, № 1). [c.43]

При осуществлении данного процесса большое внимание уделяют строгому выдерживанию определенного распределения температур по длине слоя катализатора. В лобовой части слоя катализатора температуру поддерживают на уровне 280—330° С. На выходе из слоя катализатора температура достигает 600—850° С. Подвод тепла извне регулируют таким образом, чтобы температура, при которой возникают автотермические условия протекания процесса (когда тепло, выделяющееся и поглощающееся, при протекании различных реакций взаимно компенсируются), достигалась в определенной точке в первой части слоя катализатора. [c.44]

Результаты исследований, изложенные в этой главе, показывают, что такой случай имеет место для математических моделей автотермического реактора, в котором протекает реакция типа пА В [система (11,49) или (111,57)], автотермического реактора полимеризации [система (111,74)], реактора с псевдоожиженным слоем катализатора [система ( 11,93) при Я. > ц]. Прежде чем применять критерий разности температур к другим математическим моделям, нужно убедиться в достаточности условия А > 0. [c.118]

В электронагреватель, смешивается с холодным газом, подводимым по центральной трубе снизу, и далее направляется снизу вверх по трубам, заполненным катализатором. Прореагировавший газ выводится наружу в верхней части реактора. Благодаря хорошему теплообмену процесс протекает в автотермическом режиме. Реактор вмещает 0,467 катализатора. Установка состоит из двух последовательно соединенных реакторов. Объемная скорость по- [c.334]

В главе IV (стр. 132) рассматривалась автотермическая работа реакционной системы, в которой протекает экзотермическая реакция. Показано, что автотермичность осуществляется путем отбора выделяемого тепла реакции холодным сырьем. Подобное положение, но в меньшем масштабе, наблюдается при быстрых гетерогенных экзотермических реакциях. Примером могут служить каталитическое сжигание в воздухе на поверхности платинового катализатора (см. пример У-2), а также некоторые реакции газ — твердое тело, такие, как сжигание углерода. На последнем процессе остановимся подробнее. [c.182]

Низкая температура зажигания, т. е. минимальная температура, при которой катализатор имеет активность, достаточную для автотермической работы в промышленных условиях. Эта характеристика катализатора особо важна для реакторов с неподвижным катализатором при проведении в них высокотемпературных экзотермических процессов по принципу адиабаты. Для таких процессов понижение температуры зажигания 1 , кроме экономии энергии на подогрев поступающего газа, позволяет повысить выход продукта X в данном слое катализатора (рпс. 66). В реакторы фильтрующего слоя нельзя подавать газ при температурах ниже температуры зажигания, так как это вызовет потерю автотермичности, постепенное охлаждение всего слоя и прекращение работы реактора. [c.124]

Состав газа на выходе из промышленного шахтного реактора близок к равновесному. Но вследствие ограниченного времени контакта и неравномерности скоростей и температур по слою катализатора, он несколько отличается от равновесного. Параметры и составы газов при различных видах автотермической конверсии представлены в табл.II. [c.105]

Производство водорода автотермическими каталитическими процессами. Взаимодействие углеводородов с кислородом с образованием водорода и кислородных соединений углерода в противоположность эндотермическим реакциям паровой конверсии углеводородов является изотермической реакцией. Водород можно получать из углеводородного сырья без вреш-него обогрева при помощи автотермических процессов, путем сочетания экзотермических и эндотермических реакций, при которых необходимая температура процесса достигается без обогрева слоя катализатора. В этом случае вместо труб небольшого диаметра, обогреваемых снаружи и заполненных катализатором, при процессах паровой конверсии углеводородов можно применять трубы, заполняемые никелевым катализатором. Правда, при автотермических процессах требуется добавление кислорода к сырью. [c.179]

Различают кинетическую, переходную и диффузионную области протекания реакции окисления аммиака кислородом. Кинетическая область свойственна низким температурам. Она ограничивается температурой зажигания катализатора (Тз), при которой отмечается быстрый самопроизвольный разогрев его поверхности с переходом реакции в диффузионную область протекания. Именно эта область (600—1000 °С) и характерна для стационарного, автотермического процесса окисления аммнака в промышленных условиях на всех видах катализаторов. [c.40]

В трубчатом реакторе теплота из реакционной зоны отводится к свежей реакционной смеси — это автотермический реактор (см. разд. 4.10.5). Катализатор располагают в межтрубном пространстве. Газ поступает в трубки (рис. 6.44, а), нагревается и по выходе из них поворачивает противотоком в слой катализатора. Здесь же приведен профиль температур в реакторе, а на рис. 6.43 в координатах Г-г - режим процесса в слое. Слой катализатора в нижней части может сильно охлаждаться. Более равномерный профиль в слое можно получить, изолировав часть трубок. Пунктиром на рисунке показано изменение профиля температур в результате изоляции части трубок. [c.410]

В отсутствие катализатора в случае воспламенения смеси углеводородов с водяным паром и кислородом, исполь )уемой при автотермическом процессе конверсии, температура возрастает с 400—500 до 1000—1100° С, что неизбежно приводит к выделению свободного углерода. Поэтому следует выбирать такие условия смешения конвертируемого газа с водяным паром и кислородом (температура, линейная скорость и длительность), чтобы избежать воспламенения газовой смеси в объеме. [c.91]

Отводить теплоту реакции из слоя катализатора можно не только посторонним теплоносителем, но и свежей реакционной смесью (рис. 2.82,з). В целом процесс протекает адиабатически, но организация теплообмена между потоками позволяет устанавливать нужный температурный режим процесса. Реактор, называемый автотермическим, был рассмотрен в разд. 2.8.4. Особенность процесса в таком реакторе - возможность появления неустойчивых режимов. Автотермические реакторы используются в синтезе аммиака и метанола. [c.171]

Каталитический способ обезвреживания газовых смесей обычно реализуют в контактном аппарате со стационарно работающим адиабатическим слоем катализатора и рекуперативным теплообменником, где происходит нагрев исходной смеси теплом прореагировавших га,зов. Для нагрева смеси до температуры начала реакции окисления при малом содержании горючих веществ требуются либо дополнительный подвод тепла, либо чрезмерно большая поверхность теплообмена, что приводит к удорожанию процесса газоочистки. Следовательно, автотермическое проведение обычных каталитических методов возможно при достаточно высоком /5-10 г/мЗ/ и постоянном во времени содержании горючих компонентов, что ограничивает применение традиционных стационарных методов каталитического обезвреживания. [c.10]

Подогреватель 7 служит для подогрева исходного газа паром в процессе восстановления катализатора, вывода агрегата на нормальный автотермический режим или в случае нарушения технологического режима. [c.213]

АВТОТЕРМИЧЕСКАЯ ПАРОВАЯ КОНВЕРСИЯ н-ГЕКСАНА НА НИКЕЛЬ-ГЛИНОЗЕМНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ [c.16]

Температура осуществления автотермической конверсии гексана (450° С) примерно на 100° превышает предельно допустимую температуру применения никель-хромового катализатора, использованного ранее [2—5] для низкотемпературной конверсии гомологов метана и бензина. [c.18]

Частичную конверсию гомологов метана целесообразно осуществлять в температурном интервале 400—500° С, когда процесс, как показал расчет, протекает в автотермическом режиме что существенно упрощает его аппаратурное оформление. Катализатор, пригодный для использования в этом температурном интервале, должен обладать достаточной термостойкостью, стабильностью и более высокой удельной активностью по сравнению с известными контактами высокотемпературной конверсии углеводородов. [c.89]

В настоящее время выпускают следующие отечественные никелевые катализаторы катализаторы нанесенного типа ГИАП-3, ГИАП-8, КСН-2 и катализаторы смещанного типа ГИАП-16. Кроме того, в качестве верхнего защитного слоя во вторичных щахтных реакторах применяют хромоалюми-ниевый катализатор нанесенного типа марки ГИАП-14. Катализаторы по их назначению можно подразделить на две основные группы катализаторы эндотермической конверсии в трубчатых печах и катализаторы автотермической конверсии в шахтных реакторах. Состав и свойства отечественных катализаторов и их зарубежных аналогов приведены в табл. П,9—П,11. [c.71]

Катализаторы автотермической конверсии. В процессах автотермической конверсии наибольшее распространение получили нанесенные катализаторы, получаемые методом экструзии. Производство катализаторов типа ГИАП-3 насчитывает 10 операций. Помол технического глинозема с частицами 5— 40 мкм смешивают с 20%-ным раствором азотной кислоты до получения однородной пластичной массы. Из шнек-пресса формовочная масса выдавливается через фильеру в виде колбасок, которые затем разрезают на кольцевидные или цилиндрические гранулы. Сформованный носитель сушат и прокаливают при температуре выше 1300 °С. Несколькими пропитками с промежуточной прокалкой при 450 °С на гранулы наносят активный компонент — никель и промоторы и окончательно прокаливают при 450 °С для превращения солей в оксиды. Свойства нанесенных катализаторов типа ГИАП-3, КСН-2 и ГИАП-8 показаны выше. Первый отечественный катализатор ГИАП-3 содержал всего 5,5—6,0% NiO, однако температура начала его восстановления была довольно низкой (225 °С). В этом катализаторе впервые был применен принцип активации и стабилизации металлического компонен- [c.73]

Катализаторы конверсии бензиновых фракций с водяным паром, кислородом и двуокисью углерода. Процесс конверсии бензинов с кислородом осуществляется как в непрерывном (автотермическом), так и периодическом вариантах при очень высоких температурах (до 1000° С). Последнее обстоятельство является причиной того, что для этого процесса обычно рекомендуют никелевые катализаторы, нанесенные на огнеупорный носитель (см. табл. 31). В качестве такого носителя используется алюмомагниевая шпинель состава М А1204 (табл. 31, № 1 и 2). Пластифицирующим компонентом смеси порошков окислов металлов, направляемых на прессование, является стеарат магния. Пропитка готового носителя проводится расплавом нитрата никеля. При этом за одну пропитку в катализатор вводят 12% никеля (табл. 31, № 1). [c.50]

Выше упоминался теплообмен между 1 ходящим и выходящим потоками. Такой теплообмен щироко используют в промышленных реакторах для того, чтобы перогвести их работу полностью или частично на автотермический режим и, следовательно, снизить количество энергии, потребляемой из других источников. Например, при синтезе аммиака холодный исходный газ пропускают через трубки, находящиеся в слое катализатора. При этом его температура повышается настолько, что при прохождении газа через катализатор скорость реакции оказывается достаточной для осуществления экономичного процесса. [c.165]

Впервые экспериментальный процесс с реверсом подачи газовой смеси описан в монофафии Д. А. Франк-Каменецкого. Этому описанию посвящен единственный абзац. Для окисления изопропилового спирта на медном катализаторе стационарное автотермическое проведение процесса оказалось вообще невозможным . Процесс удалось вести без внешнего подофева, только используя своеобразное явление мифации зоны реакции. Толщина слоя катализатора делалась весьма большой, и зона реакции не держалась стационарно в одном месте, но перемещалась по слою катализатора попеременно то в том, то в другом направлении. После того как зона реакции доходила до конца слоя катализатора, производилось переключение направления подачи спирто-воздушной смеси, и таким образом менялось направление мифации. При таком способе ведения про- [c.306]

Каталитический способ обезвреживания газовых смесей обычно реализуют в контактном аппарате со стационарно работающим адиабатическим слоем катализатора и рекуперативным теплввбмен-пиком, где происходит нагрев исходной смеси теплом i Wearnpo-вавших газов. При малом содержании горючих веществ для нагрева смеси до температуры начала реакции окисления требуется либо дополнительный подвод тепла, либо чрезмерно большая новерхность теплообменника, что влечет удорожание процесса газоочистки. Следовательно, автотермическое проведение обычных стационарных каталитических методов возможно при содержании горючих компонентов порядка 5—10 г/м , что соответствует величине адиабатического разогрева АГад = 120—200°С. При меньших величинах адиабатического разогрева в систему вводится горючий компонент — природный газ, топливо — в таком количестве, чтобы выполнялись условия АГад 150°С. Это накладывает серьезные экономические ограничения на применимость традиционных стационарных методов каталитического обезвреживания. [c.167]

Недавно была опубликована работа [19], в которой предлагается проводить каталитическую очистку газов следующим образом поток смеси нагревается не перед слоем катализатора, а в средней части слоя. Циклическое изменение направления потока газов через слой катализатора на обратное и размещение слоя катализатора между двумя слоями керамической насадки для аккумулирования тепла позволяют значительно сократить энергетические затраты на обезвреживание токсичных веществ. В случае высокой концентрации примесей в газах после инициирования реакция протекает автотермически. Идея расположения нагревателя в средней части слоя защищена патентами Польской Народной Республики [20] п Японии [21—23]. [c.178]

Более современным реактором для получения дихлорэтана является колонна с насадкой (рис. 1У-28), работающая в режиме, близком к захлебыванию. Отношение высоты колонны к ее диаметру 6 1. Газообразные реагенты барботируют в продукте реакции — дихлорэтане. Реакция протекает в присутствии катализатора при постоянной температуре. Полученный дихлорэтан покидает реактор в парообразном состоянии. При этом способе используется тепло, выделяющееся в результате реакции, так что реактор может действовать автотермически. [c.175]

Автотермическая каталитическая конверсия углеводородов. Этим способом перерабатываются природный, коксовый и некоторые другие газы. Процесс осуществляется в шахтном реакторе с неподвшшым слоем никелевого катализатора, куда подается предварительно перемешенная смесь газа, пара и кислорода. Разработанные в 50-х годах процессы проводятся под давлением до 60 ат при температуре на выходе из реактора 800-860°С. В зависимости ог назначения получают газовую смесь, состоящую из СО, СО2. и /1 в различных соотношениях. [c.9]

В Советском Союзе метод автотермической конверсии природного газа был внедрен в 1955 г. в период становления газовой промышленности и начала использования природного газа как сырья для хш.шче-скоЯ промышленности. В Государственном институте азотной промышленности (1ТШ1) быш разработаны методы парокислородной и паро-кисло-родо-воздушной конверсии при давлении 0,17-0,19 МПа с нагревом реагентов до 500-600°С. В смесителе специальной конструкщш обеспечивается поступление на катализатор хорошо перемешанной смеси однородного состава, что полностью исключает образование сажи. Этот метод получил в СССР широкое распространение. [c.102]

Следующим этапом развития автотермического процесса было освоение повышен .-)го давления. Первые установки с автотермической конверсией под давлением появились в конце 50-х годов. Наибольшее распространение получили реакторы Т0Р50 -5ВЛ, Конверсия углеводородов от метана до легких бензиновых фракций производится в шахтном реакторе на никелевом катализаторе. Реагенты предварительно нагреваются до 510-570°С и подаются в реактор под давлением 1,7-2,0 МПа. [c.102]

Анализ устойчивости автотермического аппарата, состоящего из адиабатического слоя катализатора и внешнего теплообменника, где происходит теплообмен входящего и выходящего потоков, был проведен М. Г. Слинько и А. Л. Мулером [3]. В автотермическом контактном аппарате с внутренним теплообменом процессы выделения тепла в слое катализатора и теплообмена в трубках происходят одновременно, что несколько усложняет задачу. [c.156]

В табл. 4приведены режимы работ автотермического аппарата с внутренним теплообменом с учетом указанного дополнительного ограничения (перепад температур по слою катализатора не должен превышать 10° С). [c.164]

В процессе автотермической конверсии углеводородных газов температура катализатора сразу же после начала реакции с кислородом поднимается до 1000 °С и выше, что позволяет конвертировать углеводородные газы любого состава без выделения углерода. В случае значительного уменьшения или прекращения подвода окислителей в углеводородные газы углерод выделяется на никелевом катализаторе уже начиная с 400 °С, причем в интервале 400—800 °С из-за отложения тонкодиснерс-ного углерода в норах катализатора происходит механическое разрушение его гранул до порошкообразного состояния. При 1000 и выше углерод отлагается в виде плотного слоя графита только на поверхности гранул и разрушения их не происходит. [c.92]

Такой же эффект достигнут использованием трубок Фильда (двойных) - рис. 5.46,6 . Газ поступает во внутренние трубки, затем заворачивает в кольцевое пространство между внутренними и наружными трубками. Проходя его, газ нагревается от слоя катализатора и одновременно отдает часть тепла газу, находящемуся во внутренних трубках. Нагрев происходит более плавно, что улучшает режим в слое. Процесс регулируют изменением начальной температуры в слое путем подвода части холодного газа непосредственно перед слоем. В автотермическом реакторе возможна неоднозначность режима и его неустойчивость (см. разд. 2.8.4). Поэтому пределы изменения ограничены. [c.448]

Лля обычных автотермических процессов газификации с получением синтез-газа среднего качества достоинства каталитического процесса едва ли компенсируют его недостатки вероятно поэтому промышленное применение катализаторов для газификации угля еще является делом буду1 его. Для этого еще предстоит реишть перечисленные выше проблемы. [c.32]

Если этилен получается автотермическим дегидрированием (окислительным пиролизом) этана, то содержание ацетилена в газе достигает 1% и выше. Тогда возникает необходимость в гидрировании ацетилена в этилен, что осуществляется пропусканием газа через реактор с хромоникелевым катализатором, состоящим из 95% СГ2О3 и 5% N1. Температура процесса 200°С, скорость подачи газа около 800 л на 1 л катализатора в 1 ч. Гидрирование осуществляется водородом, содержащимся в газе и образующемся при дегидрировании. Газ перед Г йдрирова-нием, в зависимости от содержания в нем водорода, Нагревает- [c.45]