KR20150103738A - Process for the production of synthesis gas from hard coal - Google Patents
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Abstract
(a) 경탄을 건조 열분해해서, 주요 성분으로서 수소, 메탄, 질소 및 일산화탄소, 부성분으로서 황화탄소를 함유하는 가스 혼합물을 생성하고, (b) 가스 혼합물을, 산화알루미늄 담체 물질 상에 제공된 함황 코발트 몰리브덴 촉매 상 200℃ 내지 280℃ 범위의 온도에서 수소화하며, (c) 수소화로부터 얻은 황화수소를 가스 혼합물로부터 분리하는, 코크스로부터 합성 가스를 생성하는 방법이 제안된다.(a) dry pyrolyzing the alumina to produce a gas mixture containing hydrogen, methane, nitrogen and carbon monoxide as main components and carbon sulfide as a subcomponent, and (b) reacting the gas mixture with sulfur cobalt molybdenum (C) separating the hydrogen sulphide obtained from the hydrogenation from the gaseous mixture on the catalyst at a temperature in the range of 200 ° C to 280 ° C, and c) producing a synthesis gas from the coke.
Description
본 발명은 코크스를 만드는 기술 분야에 속하며, 코크스 오븐 가스로부터 황화탄소를 제거하기 위한 새로운 방법 및 새로운 촉매와 이의 적용에 관한 것이다.The present invention belongs to the technical field of making coke, and relates to a new method for removing carbon sulfide from coke oven gas and a new catalyst and its application.
코크스 오븐 가스(동의어: 코킹 가스)는 코크스 오븐 플랜트에서 경탄의 건류로부터 얻어진다. 주요 성분으로서, 상기 가스는 통상적으로 대략 55 중량%의 수소, 25 중량%의 메탄, 10 중량%의 질소 및 5 중량%의 일산화탄소를 포함한다. 이로 인하여, 코크스 오븐 가스는 일반적으로 화학 반응을 위한 합성 가스로서의 자격이 있지만, 불리하게도 황화카보닐 및 이황화탄소를 포함하며, 예를 들어 상기 황화카보닐 및 이황화탄소는 후속 반응에서 촉매 독으로서 작용하기 때문에 사전에 제거되어야 한다. 그 결과, 촉매는 자주 세정되거나 심지어 교환되어야 하고, 이는 직접적으로 노력과 비용을 수반하며, 또한 플랜트의 턴어라운드로 인하여 원치 않는 것이다.The coke oven gas (synonym: coking gas) is obtained from the carburization of the wonder in a coke oven plant. As a major component, the gas typically comprises about 55 wt% hydrogen, 25 wt% methane, 10 wt% nitrogen, and 5 wt% carbon monoxide. Thus, although coke oven gas is generally qualified as a syngas for chemical reactions, it disadvantageously comprises carbonyl sulfide and carbon disulfide, for example, the carbonyl sulfide and disulfide carbon act as catalyst poisons in subsequent reactions It must be removed in advance. As a result, the catalysts often have to be cleaned or even exchanged, which involves direct effort and expense, and is also undesirable due to the turnaround of the plant.
코크스 오븐 가스에서 원치 않는 황화탄소를 없애는 일 방법은 상기 가스를 촉매적 수소화하는 것, 및 상기 황 화합물을 황화수소로 전환시키는 것이다. 이러한 가스도 또한 원치 않는 것이지만, 수성 잿물, 예를 들어 암모니아 용액에 의해 용이하게 세척되어 제거될 수 있다.One way to remove unwanted carbon sulphide from the coke oven gas is to catalytically hydrogenate the gas and convert the sulfur compound to hydrogen sulfide. These gases are also unwanted, but can easily be washed away by aqueous lye, for example ammonia solution.
관련 방법은 선행 기술에 따라 이미 공지되어 있다. 예를 들어, 독일 특허 출원 DE 제1545470호 A1(Pichler)은 코발트 몰리브덴, 니켈 몰리브덴 또는 니켈 코발트 몰리브덴 촉매 상의 황화탄소를 황화수소로 수소화시키고, 이후 상기 황화수소를 분리하는 것을 제안한다. 실시예에서 반응 온도는 550℃ 초과이다.Related methods are already known in the prior art. For example, German Patent Application DE 1545470 A1 (Pichler) suggests hydrogenating carbon sulfide on cobalt molybdenum, nickel molybdenum or nickel cobalt molybdenum catalyst with hydrogen sulphide, followed by separation of the hydrogen sulphide. In embodiments, the reaction temperature is above 550 < 0 > C.
코크스 오븐 가스의 하이드로탈황화에 기반한 니켈, 코발트, 몰리브덴 또는 팔라듐 상 촉매의 사용은 또한 다양한 오래된 일본 특허 출원, 예를 들어 JP 제59 145288호 A2(Shinnittetsu) 또는 JP 제59 230092호 A1(Hitachi)에서 찾아볼 수 있다. 이들 방법은 또한The use of nickel, cobalt, molybdenum or palladium phase catalysts based on the hydrodesulfurization of coke oven gas is also known from various old Japanese patent applications such as JP 59 119 582 A2 (Shinnittetsu) or JP 59 230092 A1 (Hitachi) . These methods also
유사한 방법이 또한 독일 특허 출원 DE 제2647690호 A1(Parsons)로부터 공지되어 있으며, 상기 출원은 코발트, 몰리브덴, 철, 크롬, 바나듐, 토륨, 니켈, 텅스텐 및/또는 우라늄을 기반으로 하여 촉매 상 황-보유 탄소 화합물을 수소화시키는 것, 및 수산화알칼리 용액에 의해 추출 컬럼에서 얻어진 황화수소를 제거하는 것을 제안한다. 상기 금속의 황화물은 콘크리트 촉매로서 제안되어 있다. 그러나, 또한 이 경우에 수반되는 단점은 촉매가 최소한 260℃의 온도를 필요로 하고, 수소화는 바람직하게 상당히 더 높은 온도, 부분적으로 심지어 400℃ 초과에서 수행되어야 한다. 이는 특히 에너지 비용의 이유로 바람직하지 않으며, 추가적으로 이와 같은 온도는 가스의 조성을 변화시킬 것이고, 즉 메탄화가 이미 일어날 것이다.A similar method is also known from German Patent Application DE 2647690 A1 (Parsons), which discloses a catalyst-based sulfur-based catalyst system based on cobalt, molybdenum, iron, chromium, vanadium, thorium, nickel, tungsten and / Hydrogenating the retained carbon compound, and removing the hydrogen sulfide obtained in the extraction column with an alkali hydroxide solution. The sulfide of the metal is proposed as a concrete catalyst. However, also the disadvantage associated with this case is that the catalyst requires a temperature of at least 260 캜, and the hydrogenation preferably should be carried out at a significantly higher temperature, in part even above 400 캜. This is particularly undesirable for reasons of energy cost, and additionally such a temperature will change the composition of the gas, i.e. the methanation will already take place.
선행 기술 방법은 황화탄소를 고수율로 황화수소로 변환시키고 따라서 코크스 오븐 가스를 충분히 높은 품질의 합성 가스로 전환시키는 역할을 하지만, 상기 방법은 모두 280℃ 보다 상당히 높은, 매우 높은 온도에서 일어나야 한다는 실질적인 단점을 수반하는데, 그 이유는 그렇지 않으면 적절한 전환율이 획득되지 않을 것이기 때문이다.The prior art process has the practical disadvantage of converting the carbon sulfide into hydrogen sulfide in high yield and thus converting the coke oven gas into sufficiently high quality syngas, but all of these methods have to occur at very high temperatures, , Because otherwise an appropriate conversion rate would not be obtained.
그러므로, 본 발명의 목적은, 존재한다면, 황화탄소 및 유기 황 화합물(예를 들어, 티오펜)이 상당히 더 낮은 온도이지만 황화수소로 사실상 정량적으로 변환되는 한, 기존의 방법을 개선하는 것이다. 게다가, 상기 방법은 산화탄소와 메탄의 질량 비를 변하지 않게 유지하는 것, 즉 메탄화를 방지하는 것을 보장하는 것으로 의도되었다.It is therefore an object of the present invention to improve the existing process, if present, as long as the carbon sulphide and organosulfur compounds (e.g., thiophene) are converted at substantially lower temperatures, but substantially quantitatively to hydrogen sulfide. In addition, the process is intended to ensure that the mass ratio of carbon dioxide to methane is unchanged, i. E., To prevent methanation.
본 발명의 주제는The subject of the present invention is
(a) 경탄을 건조 열분해해서, 주요 성분으로서 수소, 메탄, 질소 및 일산화탄소, 부성분으로서 황화탄소를 함유하는 가스 혼합물을 생성하고,(a) The pyrolysis is dry-pyrolyzed to produce a gas mixture containing hydrogen, methane, nitrogen and carbon monoxide as main components and carbon sulfide as a sub ingredient,
(b) 가스 혼합물을, 산화알루미늄 담체 물질 상에 제공된 함황 코발트 몰리브덴 촉매 상 200℃ 내지 280℃ 범위의 온도에서 수소화하며,(b) Gas mixture is hydrogenated over a sulfur cobalt molybdenum catalyst provided on an aluminum oxide carrier material at a temperature in the range of 200 ° C to 280 ° C,
(c) 수소화로부터 얻은 황화수소를 가스 혼합물로부터 분리하는,(c) Separating hydrogen sulfide from hydrogenation from the gaseous mixture,
코크스로부터 합성 가스를 생성하는 방법이다.It is a method of producing synthesis gas from coke.
놀랍게도, 황화탄소의 수소화에 있어서 공지된 함황 코발트 몰리브덴 촉매는, 상기 촉매가 산화알루미늄 담체 물질 상에 증착된다면, 심지어 280℃ 미만, 바람직하게는 260℃ 미만에서 높은 활성 및 선택성을 가지는 특징을 나타낸다는 것을 밝혀냈다. 황화탄소는, 산화탄소 대 메탄의 비율에 대한 수소화의 영향을 받지 않으면서, 실제로 적어도 95 부피%로 황화수소로 수소화된다. 도입부에서 인용된 문헌 DE 제2647690호 A1에 따른 경험을 고려하여, 특히 일반적인 압력 하에서 반응이 실행된다면, 주로 함황 형태로 코발트 및 몰리브덴을 주로 함유하는 촉매가 또한 무시할 수 없을 정도로 원치 않는 메탄화를 촉진하는 것이 예상되므로, 이는 예상치 못한 결과이다.Surprisingly, the known sulfurous cobalt molybdenum catalysts for the hydrogenation of carbon sulfides exhibit characteristics that have high activity and selectivity even at less than 280 ° C, preferably less than 260 ° C, if the catalyst is deposited on the aluminum oxide carrier material . The carbon sulphide is actually hydrogenated with hydrogen sulphide to at least 95 vol.%, Without being affected by the hydrogenation to the ratio of carbon dioxide to methane. Considering the experience according to document DE 2647690 A1 cited in the introduction, it is believed that catalysts containing predominantly cobalt and molybdenum predominantly in the form of sulfides, particularly if the reaction is carried out under normal pressure, also promote ignorable methanation This is an unexpected result.
경탄의 열분해에 의한 코킹 가스의 생성Creation of caulking gas by pyrolysis of wonder
900℃ 내지 1400℃에서 일어나는 경탄의 건류 또는 열분해 동안, 석탄의 휘발성 성분이 방출되어 다공성 코크스가 형성되며, 이는 이제 본질적으로 탄소만을 함유한다. 분별 응축에 의해, 원 가스는 타르, 황산, 암모니아, 나프탈렌, 벤젠 및 소위 코킹 가스로 분해된다. 코킹 가스는 수소, 메탄, 질소 및 산화탄소로 구성되며, 합성 가스를 얻기 위한 적절한 처리 후에 추가의 화학 반응에 사용될 수 있다.During the carburization or pyrolysis of the wax occurring at 900 ° C to 1400 ° C, the volatile components of coal are released to form porous cokes, which now contain essentially only carbon. By fractional condensation, the raw gas is decomposed into tar, sulfuric acid, ammonia, naphthalene, benzene and so-called caulking gas. The caulking gas consists of hydrogen, methane, nitrogen and carbon oxide and can be used for further chemical reactions after appropriate treatment to obtain synthesis gas.
수소화 공정Hydrogenation process
열분해 가스의 수소화는, 관습적인 방식으로 행하여질 수 있는 것으로, 주로 고정상 반응기가 가장 적합한 것으로 입증되었는데, 이는 촉매가 벌크층 또는 고정 패킹으로서 덩어리의 형태로 제공되기 때문이다. 벌크 물질은 더 용이하게 채널링을 초래하고, 따라서 비동질 유동 분포를 초래하므로, 반응기 내부 패킹에 촉매가 배열되는 구현예가 바람직하다.Hydrogenation of the pyrolysis gas can be done in a customary manner, mainly fixed bed reactors have proved to be the most suitable because the catalyst is provided in the form of lumps as bulk layers or fixed packings. An embodiment is preferred in which the catalyst is arranged in the inner packings of the reactor, since the bulk material more easily results in channeling and therefore non-homogeneous flow distribution.
그러나, 고정층 반응기에서 수소화의 이점은 높은 공간/시간 수율이 획득될 수 있다는 것이며, 이는 본 발명에 따른 방법이 또한 대략 500 l/h 내지 대략 1500 l/h, 바람직하게는 대략 1000 l/h 내지 대략 1200 l/h의 높은 GSHV 값으로 수행되기 때문이다. 바람직하게 반응물, 즉 열분해 가스 및 수소가 반응기의 하부에서 공동 도입되고 촉매 층을 통과하여 수소화를 초래하고 상부에서의 생성물로서 반응기를 이탈하므로, 생성물 방출에 어떠한 특별한 조치도 필요로 하지 않는다는 점에서 다른 이점이 제공된다.However, the advantage of hydrogenation in a fixed-bed reactor is that a high space / time yield can be obtained, which means that the process according to the invention is also advantageous in the range of about 500 l / h to about 1500 l / h, preferably about 1000 l / Gt; < RTI ID = 0.0 > l / h. ≪ / RTI > Preferably, the reactants, i. E. Pyrolysis gas and hydrogen, are co-introduced at the bottom of the reactor and pass through the catalyst bed leading to hydrogenation and leaving the reactor as product at the top, Advantages are provided.
도입부에서 이미 언급한 바와 같이, 본 방법의 구체적인 이점은 황 화합물이 본 발명에 따라서 사용되는 촉매 상에서 수소화되어, 상당히 더 온화한 조건에서 반응이 가능하고, 메탄화의 임의의 징후 없이 황화탄소의 완전한 전환을 이행한다는 것이다. 반응 온도는 200℃ 내지 280℃의 범위에 있으며, 적절한 반응 속도에 관하여 바람직하게는 240℃ 내지 260℃의 범위에 있다. 반응기는 더 높은 에너지 소모로 생기는 외부로부터 가열될 수 있거나, 또는 반응 성분이 반응기 내로 도입되기 전에 가열될 수 있으며, 이 때 혼합은 예를 들어 벤트리 원리(Venturi principle)에 의해 작동하는 노즐에서 이루어질 수 있다. As already mentioned in the introduction, a particular advantage of the process is that the sulfur compound is hydrogenated over the catalyst used according to the invention, allowing the reaction to be carried out under considerably milder conditions and the complete conversion of the carbon sulphide without any sign of methanation . The reaction temperature is in the range of 200 占 폚 to 280 占 폚, and preferably in the range of 240 占 폚 to 260 占 폚 with respect to the appropriate reaction rate. The reactor can be heated from the outside, resulting from higher energy consumption, or it can be heated before the reaction components are introduced into the reactor, where the mixing can take place, for example, in a nozzle operated by the Venturi principle have.
게다가, 반응은 1 bar 내지 15 bar의 범위, 즉 대기압에서 또는 대기압 미만에서 일어날 수 있다. 대략 5 bar 내지 대략 10 bar 범위의 압력을 사용하는 구현예가 바람직하며, 그 이유는 이러한 압력이 수율 및 반응 속도에 대하여 유리하기 때문이다.In addition, the reaction can occur in the range of 1 bar to 15 bar, i.e. at atmospheric pressure or below atmospheric pressure. Embodiments using pressures in the range of about 5 bar to about 10 bar are preferred because such pressures are advantageous for yield and reaction rate.
촉매catalyst
함황 코발트 몰리브덴 촉매Sulfur Cobalt Molybdenum Catalyst
용어 ‘함황 코발트 몰리브덴 촉매’는 주로 활성 촉매로서 황화몰리브덴을 함유하고, 프로모터로서 코발트를 함유하는 촉매를 말한다. 이러한 종류의 촉매는 반응성 산화물의 동시 황화에 의해 공지된 방식으로 생성되며, 여기서 MoO3은 MoS2로 완전히 전환된다. MoS2가 산화알루미늄 담체에 적용될 때, 표면에 편평하게 결합되거나(‘기저 결합’) 또는 한쪽 모서리에만 결합된다(‘모서리 결합’). 황화 후, 코발트는 3가지 형태, 즉 첫번째는 담체에 증착된 Co9S8 결정으로서, MoS2 플레이트의 모서리 상 Co2+ 이온('CoMo 상')으로서, 그리고 산화알루미늄 격자 내 사면체 위치 상 Co2+ 이온으로서 이용가능하다. 따라서 바람직한 촉매는 우세하게 황화몰리브덴으로 구성되고, 즉 황화몰리브덴 50 몰% 초과, 바람직하게는 70 몰% 초과, 가장 바람직하게는 90 몰% 초과로 구성되며, 프로모터로서 함황 형태로 코발트를 함유하는데, 양(단위: 몰%)은 100과의 차이로서 주어진다. 이로부터 유사한 바람직한 구현예에서 촉매는 임의의 기타 다른 금속을 함유하지 않으며, 특히 기타 다른 전이 금속을 함유하지 않는다는 결론이 내려진다.The term " sulfur cobalt molybdenum catalyst " refers to a catalyst mainly containing molybdenum sulfide as an active catalyst and containing cobalt as a promoter. This type of catalyst is produced in a known manner by the simultaneous sulfidation of reactive oxides, where MoO3 is completely converted to MoS2. When MoS2 is applied to an aluminum oxide carrier, it is flatly bonded to the surface ('base bond') or bonded to only one edge ('edge bond'). After sulphiding, cobalt is available in three forms: Co9S8 crystals deposited first on the support, as Co2 + ions ('CoMo phase') on the edges of MoS2 plates and as Co2 + ions on tetrahedral sites in the aluminum oxide lattice. The preferred catalyst therefore consists predominantly of molybdenum sulphide, i.e. more than 50 mol%, preferably more than 70 mol%, most preferably more than 90 mol% of molybdenum sulfide and contains cobalt in the form of a sulfur as a promoter, The amount (unit: mol%) is given as a difference of 100. From this it is concluded that in a similar preferred embodiment the catalyst does not contain any other metals, and in particular does not contain any other transition metals.
산화알루미늄 담체Aluminum oxide carrier
특히 높은 비표면적의 산화알루미늄은 함황 코발트 몰리브덴 촉매에 적당한 담체로서 고려되며, 산화알루미늄은 바람직하게 다음과 같은 특징들을 가진다:Particularly high specific surface area aluminum oxide is considered as a suitable carrier for the sulfurous cobalt molybdenum catalyst and aluminum oxide preferably has the following characteristics:
- 최소 V37A: 75 ml/100 g, 바람직하게는 80 ml/100 g, 가장 바람직하게는 85 ml/100g;- Minimum V37A: 75 ml / 100 g, preferably 80 ml / 100 g, most preferably 85 ml / 100 g;
- 최대 V0.1 μm: 31 ml/100 g, 바람직하게는 25 ml/100g, 가장 바람직하게는 15 ml/100 gM;- Maximum V0.1 μm: 31 ml / 100 g, preferably 25 ml / 100 g, most preferably 15 ml / 100 gM;
- 최대 V0.2 μm: 20 ml/100 g, 바람직하게는 15 ml/100 g, 가장 바람직하게는 10 ml/100 g; 및- Maximum V0.2 μm: 20 ml / 100 g, preferably 15 ml / 100 g, most preferably 10 ml / 100 g; And
- V0.1 μm 대 V0.2 μm의 비율: 적어도 1.5.- Ratio of V0.1 μm to V0.2 μm: at least 1.5.
언급한 유형의 산화알루미늄 담체는 최신 기술로부터 충분히 공지되어 있다. 예를 들어, 유럽 특허 문헌 EP 제1385786호 B1 및 EP 제1385787호 B1(Axens)은 상기 담체의 제조 방법을 기술하는데, 여기서 하이드라질라이트 유형 산화알루미늄을 분쇄하고, 질산알루미늄 및 포름산의 수용액으로 200℃에서 6 시간 동안 수열 처리를 한 다음, 생성된 생성물을 400 내지 1300에서 하소한다. 그 다음, 담체 물질을 압출하고, 이에 의하여 로딩 준비를 한다. 촉매 담체의 성질 및 제조가 관심이 있는 한, 언급된 2 개 문헌은 참조로 관련된다.Aluminum oxide supports of the type mentioned are well known from the state of the art. For example, European Patent Publication Nos. 1385786 B1 and EP 1385787 B1 (Axens) describe a process for preparing the above carrier wherein the hydrazilite type aluminum oxide is pulverized and treated with an aqueous solution of aluminum nitrate and formic acid in an amount of 200 After hydrothermal treatment for 6 hours at < RTI ID = 0.0 > 0 C, < / RTI > the resulting product is calcined at 400-1300. The carrier material is then extruded and ready for loading. As far as the nature and preparation of the catalyst carrier is concerned, the two mentioned references are incorporated by reference.
정제refine
반응기, 특히 고정상 반응기를 이탈하는 수소화 생성물은 이제 황화수소의 형태로 황 화합물을 함유하며, 함량은 통상적으로 50 ppm 내지 300 ppm의 범위에 있다. H2S의 존재는 단지 황화탄소의 존재만큼 바람직한 것은 아니지만, 황화탄소에 대조적으로 황화수소는 비교적 용이하게, 무엇보다도 정량적으로 세척되어 제거될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 바람직하게 수소화 가스는 바람직하게 흡수 컬럼을 통과시키며, 여기서 예를 들어 가성 소다 또는 암모니아와 같은 수성 염기를 이용한 향류에서 처리된다. 대안적으로, 기타 다른 장치가 예를 들어 벤트리 스크러버로서 가스의 정제에 사용될 수 있다.The hydrogenation product leaving the reactor, particularly the fixed bed reactor, now contains the sulfur compound in the form of hydrogen sulphide, and the content is typically in the range of 50 ppm to 300 ppm. The presence of H 2 S is not as desirable as the presence of carbon sulfide alone, but in contrast to carbon sulfide, hydrogen sulfide can be cleaned relatively easily, most of all, by quantitative cleaning. For this purpose, the hydrogen gas preferably passes through the absorption column, where it is treated, for example, in a countercurrent with an aqueous base such as caustic soda or ammonia. Alternatively, other devices may be used for purifying the gas, for example as a venturi scrubber.
H2S 부분이 분리될 때, 정제된 생성물은 추가 화학 반응을 위하여 고품질의 합성 가스로서 제한없이 이용가능하다.When the H2S moiety is separated, the purified product is available without restriction as a high quality syngas for further chemical reaction.
산업상 이용가능성Industrial availability
본 발명의 다른 주제는 황화탄소의 황화수소로의 수소화를 위하여 산화알루미늄 담체 상에 제공되는 함황 코발트 몰리브덴 촉매의 용도에 관한 것이다. 이를 위하여, 바람직하게 금속 성분에 관하여 주로 황화몰리브덴으로 이루어지고, 유일한 프로모터로서 황화코발트를 함유하는, 이와 같은 코발트 몰리브덴 촉매가 사용된다. Another subject of the present invention is the use of a sulfur cobalt molybdenum catalyst provided on an aluminum oxide carrier for the hydrogenation of carbon sulfide to hydrogen sulfide. To this end, such a cobalt molybdenum catalyst, which consists primarily of molybdenum sulphide and contains cobalt sulphide as the sole promoter, is preferably used for the metal component.
또한 코발트 몰리브덴 촉매를 위한 담체로서 비표면적이 높은 것을 특징으로 하고 동시에 다음과 같은 특징을 가지는 산화알루미늄이 바람직하다:In addition, as the carrier for the cobalt molybdenum catalyst, aluminum oxide having a high specific surface area and having the following characteristics is preferable:
(i) 최소 V37A: 75 ml/100 g, 바람직하게는 80 ml/100 g, 가장 바람직하게는 85 ml/100 g;(i) Minimum V37A: 75 ml / 100 g, preferably 80 ml / 100 g, most preferably 85 ml / 100 g;
(ii) 최대 V0.1 μm: 31 ml/100 g, 바람직하게는 25 ml/100 g, 가장 바람직하게는 15 ml/100 gM;(ii) Maximum V0.1 μm: 31 ml / 100 g, preferably 25 ml / 100 g, most preferably 15 ml / 100 gM;
(iii) 최대 V0.2 μm: 20 ml/100 g, 바람직하게는 15 ml/100 g, 가장 바람직하게는 10 ml/100 g; 및(iii) Maximum V0.2 μm: 20 ml / 100 g, preferably 15 ml / 100 g, most preferably 10 ml / 100 g; And
(iv) V0.1 μm 대 V0.2 μm의 비율: 적어도 1.5.(iv) Ratio of V0.1 μm to V0.2 μm: at least 1.5.
본 발명은 또한 황화수소를 제조하는 방법을 포함하며, 여기서 산화알루미늄 담체 상에 제공된 함황 코발트 몰리브덴 촉매의 작용량의 존재 하에서 황화탄소를 수소화한다.The present invention also encompasses a process for preparing hydrogen sulphide, wherein the hydrogen sulphide is hydrogenated in the presence of the amount of action of the sulfur cobalt molybdenum catalyst provided on the aluminum oxide carrier.
바람직하게, 금속 성분에 관하여 주로 황화몰리브덴으로 이루어지고 유일한 프로모터로서 황화코발트를 함유하는 코발트 몰리브덴 촉매의 존재 하에서, 황화탄소를 수소화한다. 또한 다음과 같은 특징을 만족하는 산화알루미늄 담체가 바람직하다:Preferably, the metal sulfide is hydrogenated in the presence of a cobalt molybdenum catalyst, predominantly consisting of molybdenum sulphide and containing cobalt sulphide as the only promoter. Also preferred are aluminum oxide supports which satisfy the following characteristics:
(i) 최소 V37A: 적어도 75 ml/100 g, 바람직하게는 80 ml/100 g, 가장 바람직하게는 85 ml/100 g;(i) Minimum V37A: at least 75 ml / 100 g, preferably 80 ml / 100 g, most preferably 85 ml / 100 g;
(ii) 최대 V0.1 μm: 31 ml/100g, 바람직하게는 25 ml/100 g, 가장 바람직하게는 15 ml/100 gM;(ii) Maximum V0.1 μm: 31 ml / 100 g, preferably 25 ml / 100 g, most preferably 15 ml / 100 gM;
(iii) 최대 V0.2 μm: 20 ml/100 g, 바람직하게는 15 ml/100 g, 가장 바람직하게는 10 ml/100 g; 및(iii) Maximum V0.2 μm: 20 ml / 100 g, preferably 15 ml / 100 g, most preferably 10 ml / 100 g; And
(iv) V0.1 μm 대 V0.2 μm의 비율: 적어도 1.5.(iv) Ratio of V0.1 μm to V0.2 μm: at least 1.5.
실시예Example
실시예 1Example 1
고정상 수소화를 위한 파이롯트 플랜트에 산화알루미늄 담체 상 상업적으로 입수가능한 덩어리 함황 코발트 몰리브덴 촉매의 벌크층을 장착하였다. 이어서, 상이한 코킹 가스를 컬럼의 하부에 도입하였다. 이들 소위 공급 가스 사이의 유일한 차이점은 황화탄소, 특히 이황화탄소의 양이었다.수소화는 220℃의 온도 및 10 bar의 압력에서 실행하였다. GHSV는 약 1200 l/h이었다.A pilot plant for a fixed bed hydrogenation was equipped with a bulk layer of a commercially available massive cobalt molybdenum catalyst on an aluminum oxide carrier. A different coking gas was then introduced into the bottom of the column. The only difference between these so-called feed gases was the amount of carbon sulphide, in particular carbon disulphide. The hydrogenation was carried out at a temperature of 220 ° C and a pressure of 10 bar. The GHSV was about 1200 l / h.
생성 가스를 가스 크로마토그래프로 황에 대하여 분석하고, 황화수소 및 황화탄소의 분율을 체류 기간에 의해 결정하였다. 표 1은 결과를 요약한다. 전환율은 CS2 분획의 수소화를 나타낸다.The product gas was analyzed by gas chromatography with respect to sulfur, and the fraction of hydrogen sulfide and carbon sulfide was determined by the residence time. Table 1 summarizes the results. The conversion rate represents the hydrogenation of the CS2 fraction.
수소화 결과(달리 나타내어져 있지 않다면, 부피%로 나타낸 중량)
Hydrogenation results (weight, expressed in vol%, unless otherwise indicated)
테스트 결과는 황화탄소의 분획이 황화수소로 적어도 95% 전환됨을 나타낸다. 동시에, 코크스 오븐 가스 중 기타 다른 성분의 비율은 일정하게 유지되었으며, 특 메탄화는 전혀 관찰되지 않았다.The test results indicate that the fraction of carbon sulfide is at least 95% converted to hydrogen sulfide. At the same time, the proportion of other components in the coke oven gas remained constant and no specific methanation was observed.
Claims (18)
(b) 가스 혼합물을, 산화알루미늄 담체 물질 상에 제공된 함황 코발트 몰리브덴 촉매 상 200℃ 내지 280℃ 범위의 온도에서 수소화하며,
(c) 수소화로부터 얻은 황화수소를 가스 혼합물로부터 분리하는,
코크스로부터 합성 가스를 생성하는 방법.(a) dry pyrolysis of the alumina to produce a gas mixture containing hydrogen, methane, nitrogen and carbon monoxide as main components and carbon sulfide as subcomponents,
(b) hydrogenating the gas mixture on a cobalt molybdenum catalyst with a sulfur content on the aluminum oxide carrier material at a temperature in the range from 200 ° C to 280 ° C,
(c) separating hydrogen sulfide from hydrogenation from the gas mixture,
A method for producing syngas from coke.
(i) 최소 V37A: 적어도 75 ml/100 g, 바람직하게는 80 ml/100 g, 가장 바람직하게는 85 ml/100 g;
(ii) 최대 V0.1 μm: 31 ml/100 g, 바람직하게는 25 ml/100 g, 가장 바람직하게는 15 ml/100 gM;
(iii) 최대 V0.2 μm: 20 ml/100 g, 바람직하게는 15 ml/100 g, 가장 바람직하게는 10 ml/100 g; 및
(iv) V0.1 μm 대 V0.2 μm의 비율: 적어도 1.5.The method of claim 1, wherein high specific surface area aluminum oxide is used as a carrier for a cobalt molybdenum catalyst, said aluminum oxide having the following characteristics:
(i) minimum V37A: at least 75 ml / 100 g, preferably 80 ml / 100 g, most preferably 85 ml / 100 g;
(ii) a maximum V0.1 μm: 31 ml / 100 g, preferably 25 ml / 100 g, most preferably 15 ml / 100 gM;
(iii) maximum V0.2 μm: 20 ml / 100 g, preferably 15 ml / 100 g, most preferably 10 ml / 100 g; And
(iv) Ratio of V0.1 μm to V0.2 μm: at least 1.5.
(i) 최소 V37A: 적어도 75 ml/100 g, 바람직하게는 80 ml/100 g, 가장 바람직하게는 85 ml/100 g;
(ii) 최대 V0.1 μm: 31 ml/100g, 바람직하게는 25 ml/100 g, 가장 바람직하게는 15 ml/100 gM;
(iii) 최대 V0.2 μm: 20 ml/100 g, 바람직하게는 15 ml/100 g, 가장 바람직하게는 10 ml/100 g; 및
(iv) V0.1 μm 대 V0.2 μm의 비율: 적어도 1.5.14. Use according to claim 13, wherein the aluminum oxide having a high specific surface area is used as a carrier for a cobalt molybdenum catalyst, said aluminum oxide satisfying the following characteristics:
(i) minimum V37A: at least 75 ml / 100 g, preferably 80 ml / 100 g, most preferably 85 ml / 100 g;
(ii) a maximum V0.1 μm: 31 ml / 100 g, preferably 25 ml / 100 g, most preferably 15 ml / 100 gM;
(iii) maximum V0.2 μm: 20 ml / 100 g, preferably 15 ml / 100 g, most preferably 10 ml / 100 g; And
(iv) Ratio of V0.1 μm to V0.2 μm: at least 1.5.
(i) 최소 V37A: 적어도 75 ml/100 g, 바람직하게는 80 ml/100 g, 가장 바람직하게는 85 ml/100 g;
(ii) 최대 V0.1 μm: 31 ml/100g, 바람직하게는 25 ml/100 g, 가장 바람직하게는 15 ml/100 gM;
(iii) 최대 V0.2 μm: 20 ml/100 g, 바람직하게는 15 ml/100 g, 가장 바람직하게는 10 ml/100 g; 및
(iv) V0.1 μm 대 V0.2 μm의 비율: 적어도 1.5.The method of claim 16, wherein the aluminum oxide carrier satisfies the following characteristics:
(i) minimum V37A: at least 75 ml / 100 g, preferably 80 ml / 100 g, most preferably 85 ml / 100 g;
(ii) a maximum V0.1 μm: 31 ml / 100 g, preferably 25 ml / 100 g, most preferably 15 ml / 100 gM;
(iii) maximum V0.2 μm: 20 ml / 100 g, preferably 15 ml / 100 g, most preferably 10 ml / 100 g; And
(iv) Ratio of V0.1 μm to V0.2 μm: at least 1.5.
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