CZ31489U1 - Dvoustupňový katalytický systém pro reforming oxidu uhelnatého - Google Patents
Dvoustupňový katalytický systém pro reforming oxidu uhelnatého Download PDFInfo
- Publication number
- CZ31489U1 CZ31489U1 CZ2017-33979U CZ201733979U CZ31489U1 CZ 31489 U1 CZ31489 U1 CZ 31489U1 CZ 201733979 U CZ201733979 U CZ 201733979U CZ 31489 U1 CZ31489 U1 CZ 31489U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- stage
- carbon monoxide
- catalytic
- catalyst
- reforming
- Prior art date
Links
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 238000002407 reforming Methods 0.000 title claims description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title description 22
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 10
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 8
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká dvoustupňového katalytického systému pro reforming oxidu uhelnatého, jež umožňuje použití vstupního plynu s nízkým obsahem simých nečistot.
Dosavadní stav techniky
V současné době se pro katalytickou hydrogenaci používají dva typy katalyzátorů na bázi kovů nízkoteplotní (150 až 250 °C) a vysokoteplotní (250 až 350 °C). Mezi nízkoteplotní katalyzátory patří měď, nikl, platina, ruthenium, rhodium, paladium a zlato. Vysokoteplotní katalyzátory jsou na bázi železa, chrómu, ceru. Z těchto kovů se v průmyslové praxi nejvíce používají katalyzátory na bázi železa, niklu nebo mědi. Tyto katalyzátory jsou však citlivé na simé nečistoty obsažené vplynu, které způsobují jejich deaktivaci. Katalyzátory, které vykazují odolnost vůči simým látkám, jsou na bázi kobaltu nebo molybdenu. Tyto katalyzátory po nasíření navíc zvyšují svou katalytickou aktivitu. Rozmezí teplot katalytické aktivity těchto katalyzátorů se nachází mezi nízkoteplotními a vysokoteplotními katalyzátory.
V posledních letech nabývá katalytický reforming oxidu uhelnatého na oxid uhličitý a vodík na významu z důvodu jeho využití v technologickém procesu kombinovaného paroplynového cyklu s integrovaným zplyňováním hnědého uhlí (IGCC - Integrated Gasificaion Combustion Cycle). Katalytický reforming oxidu uhelnatého zvyšuje účinnost odstranění oxidu uhličitého ze spalin, protože oxid uhelnatý je obsažen ve spalovaném plynu pouze ve velmi malých zbytkových koncentracích a oxid uhličitý je ve spalovacím prostoru produkován pouze v omezeném množství. Plyn použitý pro katalytickou konverzi oxidu uhelnatého obsahuje simé látky (např. sulfan, karbonyl sulfid, apod.). Proto se tento plyn před katalytickou konverzí oxidu uhelnatého odsířuje v odsiřovacích jednotkách. Koncentrace simých látek v odsířeném plynu ze zplyňování hnědého uhlí je v rozmezí 1 až 10 mg/m3.
Cílem technického řešení je navrhnout dvoustupňový katalytický systém pro reforming oxidu uhelnatého, který by měl vysokou katalytickou účinnost, umožňoval použití plynu s malým obsahem simých látek, nízké provozní náklady a jednoduché řešení.
Podstata technického řešeni
Cíle technického řešení se dosáhne pomocí dvoustupňového katalytického systému pro reforming oxidu uhelnatého na oxid uhličitý, za použití katalyzátorů na bázi kobaltu (v prvním stupni), který má vyšší odolnost vůči simým látkám a zároveň se jeho katalytická aktivita zvyšuje po jeho nasíření. Tento katalyzátor pracuje v rozmezí teplot 250 až 350 °C. Dále použití katalyzátoru na bázi niklu (ve druhém stupni), který by přeměnil zbylý oxid uhelnaté na oxid uhličitý, a tím by zvýšil celkovou katalytickou účinnost katalytického reformingu. Tento katalyzátor pracuje v rozmezí teplot 150 až 250 °C. Katalytická reakce probíhá v přítomnosti vodní páry, která zároveň pří zvýšení teploty na přibližně 700 °C regeneruje nasířený první stupeň, ve kterém je umístěn katalyzátor na bázi kobaltu. Při regeneraci dochází k oxidaci kobaltového katalyzátoru, proto se po regeneraci provádí redukce pomocí čistého vodíku při teplotě 300 °C.
Objasnění výkresu
Na přiloženém výkresu je na obr. 1 znázorněno schéma dvoustupňového katalytického systému pro reforming oxidu uhelnatého na oxid uhličitý.
Příklad uskutečnění technického řešení
Zařízení je tvořeno dvěma katalytickými stupni, přičemž první je naplněn katalyzátorem na bázi kobaltu. Druhý je naplněn katalyzátorem na bázi niklu. Plyn ze zplynění hnědého uhlí je nejprve odsířen v odsiřovací jednotce a následně je veden vstupem 4 do dvoustupňového katalytického systému. Plyn vstupuje do prvního stupně katalytického systému, ve kterém je umístěn katalyzátor na bázi kobaltu. Tento systém je vyhřát na teplotu 300 °C. Do katalytického systému je také
-1 CZ 31489 Ul přiváděna vstupem I vodní pára při stejné teplotě, tedy 300 °C. V prvním stupni systému dochází ke konverzi oxidu uhelnatého na oxid uhličitý a zároveň k postupnému nasíření katalyzátoru, které způsobuje zvýšení konverze. V případě průrazu simých nečistot za první stupeň 5 katalytického systému, je systém odstaven pomocí uzavíracích armatur 3 a 10. Regenerace katalyzátoru na bázi kobaltu probíhá pomocí vodní páry, která vstupuje do prvního stupně katalytického systému při teplotě 700 °C potrubím I. Plynné nečistoty, které obsahují převážně sulfan, vystupují z prvního stupně katalytického systému a jsou odváděny potrubím 7 mimo dvoustupňový katalytický systém pro reforming. Po skončení regenerace se uzavře uzavírací armatura 2 a otevře uzavírací armatura 8. Do prvního stupně 5 katalytického systému s katalyzátorem na bázi kobaltu je přiváděn vodík 9 při teplotě 300 °C, který vyredukuje oxid kobaltnatý vzniklý při regeneraci na aktivní kobalt. Po dokončení aktivace katalyzátoru se uzavírací armatury 8 a 6 uzavřou a otevřou se uzavírací armatury 2, 3 a 10. Následně v prvním stupni probíhá opětovný katalytický reforming oxidu uhelnatého.
V druhém stupni 13 katalytického systému je umístěn katalyzátor na bázi niklu, který zajišťuje konverzi zbylého oxidu uhelnatého v plynné směsi. Druhý stupeň 13 katalytického systému je vyhřát na 200 °C. Do druhého stupně je přiváděna vodní pára vstupem Π. při teplotě 200 °C přes uzavírací armaturu 12. Výstup plynů z dvoustupňového katalytického systému pro reforming je zajišťován pomocí potrubí 14.
Průmyslová využitelnost
Uspořádání dvoustupňového katalytického systému pro reforming oxidu uhelnatého nalezne uplatnění zejména pro plyny ze zplyňování hnědého uhlí, které i při průchodu odsiřovací jednotkou obsahují simé nečistoty. Zařazením tohoto katalytického systému do kombinovaného paroplynového cyklu s integrovaným zplyňováním (IGCC) dojde ke zvýšení účinnosti zplyňování a snížením emisí oxidu uhličitého ve spalinách vzniklých spálením upraveného plynu ze zplyňování hnědého uhlí.
Claims (8)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Dvoustupňový katalytický systém pro reforming oxidu uhelnatého, vyznačující se tím, že v prvním stupni (5) katalytického systému je umístěn katalyzátor na bázi kobaltu a ve druhém stupni (13) katalytického systému je umístěn katalyzátor na bázi niklu.1 výkresSeznam vztahových značek:1,11 Vstup vodní páry
- 2,
- 3, 6, 8,10, 12 Uzavírací armatura
- 4 Vstup plynné směsi obsahující oxid uhelnatý
- 5 První stupeň katalytického systému pro reforming 7 Výstup nečistot a vodíku při regeneraci
- 9 Vstup vodíku
- 13 Druhý stupeň katalytického systému pro reforming
- 14 Výstup plynu z druhého stupně katalytického systému pro reforming
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33979U CZ31489U1 (cs) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | Dvoustupňový katalytický systém pro reforming oxidu uhelnatého |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33979U CZ31489U1 (cs) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | Dvoustupňový katalytický systém pro reforming oxidu uhelnatého |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ31489U1 true CZ31489U1 (cs) | 2018-02-20 |
Family
ID=61249317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33979U CZ31489U1 (cs) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | Dvoustupňový katalytický systém pro reforming oxidu uhelnatého |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ31489U1 (cs) |
-
2017
- 2017-08-02 CZ CZ2017-33979U patent/CZ31489U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2156877B1 (en) | Process and system for the abatement of impurities from a gas stream | |
| CN101175547B (zh) | 去除污染物的方法 | |
| CA2739114C (en) | Multiple fixed-fluidized beds for contaminant removal | |
| JP6802171B2 (ja) | ガス処理方法 | |
| JP5638600B2 (ja) | 合成ガスの製造方法 | |
| NL2011471A (en) | A process for reducing sulfur emission of sulfur plant. | |
| CZ55399A3 (cs) | Způsob snižování celkového obsahu síry v plynech obsahujících sirovodík a jiné sirné složky | |
| CN106467292B (zh) | 一种硫磺回收方法 | |
| EP3632538B1 (en) | Desulfurizing agent for gases, and gas desulfurization method | |
| CN116590057A (zh) | 一种改进的焦炉煤气联合高炉煤气的甲烷化前处理方法 | |
| WO2003014262A2 (en) | Method and system for desulfurizing gasoline or diesel fuel for use in a fuel cell power plant | |
| US20250325938A1 (en) | Plant and method for producing biomethane | |
| CN205662493U (zh) | 一种轻质汽油深度脱硫生产系统 | |
| CN101466456A (zh) | 从气体中除去重金属的方法 | |
| CN109641176A (zh) | 用于从富氢气体中除去有机硫化合物的方法和装置 | |
| CN108025254A (zh) | 气体处理方法及装置 | |
| Henriksson | Effect of impurities on hydrogenation of CO2 | |
| CN113877405A (zh) | 一种废润滑油加氢气体处理排放工艺 | |
| WO2026082978A1 (en) | Cleaning of co2 containing feed gases | |
| JP4847776B2 (ja) | 水素含有ガス生成装置 | |
| JP2012087028A (ja) | 燃料改質装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20180220 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20210730 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20240802 |