JPH10245201A - 炭化水素基質の接触部分酸化方法および装置 - Google Patents

炭化水素基質の接触部分酸化方法および装置

Info

Publication number
JPH10245201A
JPH10245201A JP9310858A JP31085897A JPH10245201A JP H10245201 A JPH10245201 A JP H10245201A JP 9310858 A JP9310858 A JP 9310858A JP 31085897 A JP31085897 A JP 31085897A JP H10245201 A JPH10245201 A JP H10245201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
stage
hydrocarbon
catalyst
feed gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9310858A
Other languages
English (en)
Inventor
Ivar Ivarsen Primdahl
イバール・イバールゼン・プリムダール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topsoe AS
Original Assignee
Haldor Topsoe AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haldor Topsoe AS filed Critical Haldor Topsoe AS
Publication of JPH10245201A publication Critical patent/JPH10245201A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/386Catalytic partial combustion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382Multi-step processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0261Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872Methods of cooling
    • C01B2203/0883Methods of cooling by indirect heat exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1276Mixing of different feed components
    • C01B2203/1282Mixing of different feed components using static mixers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14Details of the flowsheet
    • C01B2203/142At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • C01B2203/143Three or more reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学量論量の酸素を用いて炭化水素供給ガス
を接触部分酸化することによって水素/一酸化炭素含有
合成ガスを製造する方法を提供する。 【解決手段】 工程が複数の連続した別々の段階からな
っており、それぞれの段階において、化学量論量の酸素
の少量の画分を炭化水素供給ガスに添加し、そして次い
で供給ガスを触媒帯域に流し、そして少量の供給ガスと
の反応によって添加された量の酸素をそれぞれの段階に
おいて実質的に完全に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素基質の接
触部分酸化方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常は酸素を混合した天然ガスまたはメ
タンである炭化水素基質を、予熱された温度範囲、例え
ば300 〜400 ℃で、触媒に通すことによって、水素およ
び一酸化炭素からなり、そして非常に少量のメタンおよ
び二酸化炭素を含有する合成ガス組成物が製造されるこ
とは公知である。
【0003】この工程は、代表的には固定床反応器に配
置された貴金属触媒、例えばロジウム、白金、パラジウ
ムまたはイリジウム、またはその他の金属、例えばニッ
ケル、コバルトおよびルテニウムの存在下に実施され
る。これによって、触媒床中のガスの滞留時間は非常に
短くなる。さらに、触媒材料は、例えばスポンジメタ
ル、メタルウェブの形態であるか、または多孔質セラミ
ック体に担持されていてもよい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した方法により、
一酸化炭素および水素への高い選択性で炭化水素を実質
的に完全に変換することができる。高い選択性を得るた
めには、通常滞留時間を非常に短くし、そしてガスが昇
温下に保持される時間をできる限り短くする。この代わ
りに、工程温度をできる限り低く保持することによって
も高い選択性は達成される。公知の方法における主な問
題点は、触媒との接触の前に、ガス/酸素混合物の発火
を避ける点にある。特に、工程を昇圧下に実施する場合
には、このことが問題となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した種類
の炭化水素基質の接触部分酸化の改善された方法を提供
する。この改善点は、工程を複数の分かれた段階で実施
し、そしてそれぞれの段階において、化学量論量の酸素
の非常に少量の画分を反応に添加する点からなる。ガス
は、それぞれの段階に配置された触媒帯域を通って流
れ、それによってそれぞれの段階において、酸素の完全
な変換が得られる。全工程サイクルを通して好適な冷却
媒体を用いて、それぞれの段階において反応混合物を冷
却することによって、この反応は、全ての段階において
実質的に同じ温度で実施される。
【0006】
【実施例】図1は、本発明の好ましい態様に従った反応
装置の断面図である。図面には、本発明の好ましい態様
に従った反応装置が断面図で示してある。この工程は、
反応器壁6および同軸管の形態で配置されているジャケ
ット8の間に含まれる冷却媒体、例えば加圧沸騰水4に
よって囲まれた管式反応器に供給される炭化水素ガス基
質2を用いて実施される。
【0007】反応器は、さらに反応容量内に固定混合帯
域10を有している。それぞれの混合帯域の入口部分に向
かって、酸素12は、多孔リング14を通して供給される。
触媒16は、酸素供給リングから前もって定められた距離
をおいて配置される。ガス2が前もって定められた数の
触媒反応帯域を通過した後に、生成物18が生じる。本発
明による方法を上記したように実施する場合には、極端
な濃度の酸素は、反応器に必要ない。この結果として、
反応器内の極端に高い温度を避けることができ、全ての
触媒材料の温度を制御でき、そしてそれによって工程の
選択性が改善される。
【0008】さらに、本発明は、高級炭化水素の部分酸
化および酸化カップリング反応に有用である。本発明
を、その特定の態様に関して記載したが、多くのその他
の態様および変法およびその他の用途が当業者に自明で
ある。従って、本発明は、ここに記載した特定の態様の
みによって限定されるべきではなく、請求の範囲の記載
によって限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に従った反応装置の断面図であ
る。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学量論量の酸素を用いて炭化水素供給
    ガスを接触部分酸化することによって水素/一酸化炭素
    含有合成ガスを製造する方法において、工程が複数の連
    続した別々の段階からなっており、それぞれの段階にお
    いて、化学量論量の酸素の少量の画分を炭化水素供給ガ
    スに添加し、そして次いで供給ガスを触媒帯域に流し、
    そして少量の供給ガスとの反応によって添加された量の
    酸素をそれぞれの段階において実質的に完全に変換する
    ことを特徴とする上記方法。
  2. 【請求項2】 好適な冷却媒体を用いて、それぞれの段
    階において反応混合物を冷却することによって、酸化反
    応をそれぞれの段階において実質的に同じ温度で実施す
    る請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 それぞれの段階において、それぞれの触
    媒帯域を通過する前に、添加された量の酸素と供給ガス
    を混合することを包含する請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 複数の連続した別々の段階で合成ガスの
    製造を実施し、それぞれの段階において、化学量論量の
    酸素の少量の画分を供給ガスに添加し、そして次いで供
    給ガスを触媒帯域に流し、そして添加された量の酸素を
    それぞれの段階において実質的に完全に変換することか
    らなる、炭化水素供給ガスを接触部分酸化することによ
    って水素/一酸化炭素含有合成ガスを製造する方法に使
    用するための反応器において、反応器には炭化水素ガス
    が供給され、反応器が複数の反応帯域を包含しており、
    その帯域を通して炭化水素ガスが連続して流れ、それぞ
    れの反応帯域が酸素供給部および触媒を有しており、そ
    れぞれの反応帯域には冷却媒体が供給されることを特徴
    とする上記反応器。
  5. 【請求項5】 冷却媒体が反応帯域を取り囲む請求項4
    に記載の反応器。
  6. 【請求項6】 冷却媒体が加圧沸騰水である請求項4に
    記載の反応器。
  7. 【請求項7】 酸素供給部および触媒体の間において、
    反応帯域が固定混合帯域を有しており、それぞれの触媒
    体が酸素供給部から前もって定められた距離をおいて配
    置されている請求項4に記載の反応器。
JP9310858A 1996-11-15 1997-11-12 炭化水素基質の接触部分酸化方法および装置 Pending JPH10245201A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3084796P 1996-11-15 1996-11-15
US60/030847 1996-11-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10245201A true JPH10245201A (ja) 1998-09-14

Family

ID=21856348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9310858A Pending JPH10245201A (ja) 1996-11-15 1997-11-12 炭化水素基質の接触部分酸化方法および装置

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0842894B1 (ja)
JP (1) JPH10245201A (ja)
CN (1) CN1097555C (ja)
AT (1) ATE199366T1 (ja)
CA (1) CA2220599A1 (ja)
DE (1) DE69704147T2 (ja)
ES (1) ES2157512T3 (ja)
TW (1) TW459041B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002326801A (ja) * 2001-04-27 2002-11-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 改質方法および改質器
JP2008266055A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料処理装置
US7993546B2 (en) 2008-09-23 2011-08-09 Plasma Waste Recycling, Inc. Method and apparatus for precipitation of nano-structured carbon solids
JP2011181490A (ja) * 2009-12-17 2011-09-15 Topsoee Fuel Cell As 燃料を低酸素ガスおよび/または高水素ガスに転化するためのガス発生器および方法
US11591213B2 (en) 2017-04-03 2023-02-28 Qatar Foundation For Education, Science And Community Development System and method for carbon and syngas production

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1095903A1 (en) * 1999-10-28 2001-05-02 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for the oxidation of a hydrocarbonaceous feedstock
US6726850B1 (en) * 2000-01-14 2004-04-27 Sebastian C. Reyes Catalytic partial oxidation using staged oxygen addition
FR2811976A1 (fr) * 2000-07-19 2002-01-25 Air Liquide Procede et dispositif de production d'un melange gazeux contenant de l'hydrogene et du co par oxydation etagee d'un hydrocarbure
WO2002088021A1 (en) * 2001-04-27 2002-11-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the oxidation of a hydrocarbonaceous feedstock
JP3768137B2 (ja) 2001-07-27 2006-04-19 本田技研工業株式会社 燃料改質装置とその起動方法
US6783749B2 (en) 2002-05-13 2004-08-31 The Boc Group, Inc. Gas recovery process
DE10240816A1 (de) * 2002-08-30 2004-03-11 Basf Ag Oxidationsverfahren
US7074375B2 (en) * 2002-12-03 2006-07-11 Engelhard Corporation Method of desulfurizing a hydrocarbon gas by selective partial oxidation and adsorption
FR2848548B1 (fr) * 2002-12-17 2005-12-23 Air Liquide Procede de generation d'un melange de synthese co-h2 sous pression par oxydation partielle catalytique en minimisant la formation de suies
US7108842B2 (en) 2004-01-15 2006-09-19 Conocophillips Company Process for the catalytic partial oxidation of H2S using staged addition of oxygen
US7510793B2 (en) 2004-08-05 2009-03-31 Rolls-Royce Fuel Cell Systems (Us) Inc. Post-reformer treatment of reformate gas
US7261751B2 (en) * 2004-08-06 2007-08-28 Conocophillips Company Synthesis gas process comprising partial oxidation using controlled and optimized temperature profile
US7416571B2 (en) 2005-03-09 2008-08-26 Conocophillips Company Compact mixer for the mixing of gaseous hydrocarbon and gaseous oxidants
ITRM20100216A1 (it) 2010-05-04 2011-11-05 Technip Kti Spa "processo per la produzione di gas di sintesi e di idrogeno a partire da idrocarburi liquidi, idrocarburi gassosi e/o composti ossigenati anche derivanti da biomasse mediante reattore a membrane non integrato"
RU2554008C1 (ru) * 2014-01-13 2015-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газохим Техно" Реактор для парциального окисления углеводородных газов

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2560866B1 (fr) * 1984-03-09 1988-05-20 Inst Francais Du Petrole Nouveau procede de fabrication de gaz de synthese par oxydation indirecte d'hydrocarbures
DE3806408A1 (de) * 1988-02-29 1989-09-07 Uhde Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co-enthaltenden synthesegases
IT1256227B (it) * 1992-12-23 1995-11-29 Snam Progetti Procedimento catalitico per la produzione di gas di sintesi

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002326801A (ja) * 2001-04-27 2002-11-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 改質方法および改質器
JP2008266055A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料処理装置
US7993546B2 (en) 2008-09-23 2011-08-09 Plasma Waste Recycling, Inc. Method and apparatus for precipitation of nano-structured carbon solids
JP2011181490A (ja) * 2009-12-17 2011-09-15 Topsoee Fuel Cell As 燃料を低酸素ガスおよび/または高水素ガスに転化するためのガス発生器および方法
US11591213B2 (en) 2017-04-03 2023-02-28 Qatar Foundation For Education, Science And Community Development System and method for carbon and syngas production

Also Published As

Publication number Publication date
ES2157512T3 (es) 2001-08-16
CA2220599A1 (en) 1998-05-15
DE69704147D1 (de) 2001-04-05
EP0842894B1 (en) 2001-02-28
TW459041B (en) 2001-10-11
CN1097555C (zh) 2003-01-01
CN1185416A (zh) 1998-06-24
ATE199366T1 (de) 2001-03-15
EP0842894A1 (en) 1998-05-20
DE69704147T2 (de) 2001-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10245201A (ja) 炭化水素基質の接触部分酸化方法および装置
Galvita et al. Synthesis gas production by steam reforming of ethanol
US5654491A (en) Process for the partial oxidation of alkanes
EP0576096B1 (en) Process for the catalytic partial oxidation of hydrocarbons
US20040198845A1 (en) Selective removal of oxygen from syngas
US7090826B2 (en) Monolith based catalytic partial oxidation process for syngas production
RU2248931C2 (ru) Способ получения газа, обогащенного водородом и/или оксидом углерода
ATE368001T1 (de) Verfahren zur herstellung von synthesegas mit lanthanid-dotierter rhodiumkatalysatoren
US6733692B2 (en) Rhodium foam catalyst for the partial oxidation of hydrocarbons
Hofstad et al. Partial oxidation of methane over platinum metal gauze
Nishimoto et al. Partial oxidation of methane to synthesis gas over oxidized diamond catalysts
US6783749B2 (en) Gas recovery process
RU2250873C2 (ru) Способ каталитического предварительного реформинга углеводородного сырья, содержащего высшие углеводороды
CN1104173A (zh) 制备一氧化碳和氢气的方法
KR100495291B1 (ko) 탄화수소기질의촉매에의한부분산화방법및장치
JP2668433B2 (ja) 炭化水素を分解して一酸化炭素に富むガスを製造する方法
JP2006510565A (ja) 接触部分酸化による合成ガスの発生のための方法
JP2002346388A (ja) 合成ガス製造用触媒及びバイオマスから合成ガスへの変換方法
US6746658B2 (en) Rhodium cloth catalyst for partial oxidation of hydrocarbons
WO1979000290A1 (en) Isothermal methanation
RU2213691C1 (ru) Способ получения синтез-газа или обогащенной водородом газовой смеси из водно-спиртовых смесей
JPH05193903A (ja) 水蒸気改質反応器
JPS632652B2 (ja)
Brill Preparation of hydrogen peroxide
Sheer et al. Synthesis of hydrocarbons by the high intensity arc

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071030

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080415