PL18585B1 - Sposób otrzymywania wodoru lub mieszanin, zawierajacych wodór z weglowodorów takich, jak metan, etan, etylen lub podobne gazowe mieszaniny weglowodorowe. - Google Patents

Description

Znane jest otrzymywanie wodoru z metanu albo gazowych mieszanin zawiera¬ jacych metan zapomoca ogrzewania tego gazu lub tych mieszanin gazowych do tem¬ peratur powyzej 800°C w obecnosci lub bez katalizatora. Bez uzycia katalizatora wydajnosc wodoru jest mniejsza. Katali¬ zatorami znanemi dotychczas i stosowane- mi do tego procesu sa: zelazo, kobalt i ni¬ kiel albo ich tlenki. Okazalo sie jednak w praktyce, ze stosowaniu tych katalizato¬ rów towarzyszy niedogodnosc, gdyz wyso¬ kie temperatury (800° — 1400°C), stoso¬ wane zwykle w tej reakcji, bardzo szybko obnizaja aktywnosc katalizatora, prawdo¬ podobnie dzieki spiekaniu sie metalu, wsku¬ tek czego powierzchnia czynna staje sie mniejsza.Obecnie wykryto, ze mieszaniny albo zwiazki tlenków metali z grupy zelaza (Fe, Co, Ni) z kwaso-twórczemi tlenkami metali lewej kolumny grup: czwartej, pia¬ tej i szóstej ukladu naturalnego, topiace sie powyzej 800°C, mozna z powodzeniem stosowac w powyzszych warunkach jako katalizatory do rozkladania metanu i po¬ dobnych zwiazków. Mozna równiez jako katalizatory stosowac mieszaniny dwóch lub wiecej odpowiednich zwiazków albo dwóch lub wiecej par tlenków (para w zna-czemu 2). W procesie wedlug wynalazku aktywnosc katalizatora nie maleje tak * szybko, jak przy uzyciu zelaza, kobaltu i niklu albo ich tlenków* Zgodnie ze znanemi z publikacyj szcze¬ gólami, mieszaniny albo zwiazki tlenków metali, proponowane jako katalizatory cflia rozmaitych reakcyj, np. do: syntezy meta¬ nolu, odwodorniania alkoholu i podobnych* naogól ,sa bardzo odpowiednie, jesli je sto¬ sowac w temperaturach nizszych od tem¬ peratur stosowamycli wedlug niniejszego wynalazku, A zatem nie mozna bylo przewidziec, ze mieszaniny albo zwiaa&L wedlug wyna¬ lazku w tych warunkach reakcji wykaza wieksza trwalosc, niz czyste metale sto¬ sowane powszechnie dotychczas w reak¬ cjach odbywajacych sie w takich wysokich temperaturach.Fakt, iz w takim procesie, jak wytwa¬ rzanie wodoru zapomoca ogrzewania me¬ tanu mozna osiagnac wieksza trwalosc ka¬ talizatora, nalezy uwazac za znaczny po¬ step techniczna specjalnie z tego wzgledu, ze redukuje sie znacznie koniecznosc cze¬ stego ponownego napelniania wiezy reak¬ cyjnej.Zgodnie z wynalazkiem,; jako przyklad mozna wymienic nastepujace katalizatory: wanadan niklu, tytanian niklu, wolframian niklu; uranian kobaltu, wanadan zelaza, wolfraainan zelaza i podobne, albo- ich mie¬ szaniny, albo tez mieszaniny: NiO z V205, NS& z Ti€k2r NiO z W03, CoO z U~07, Fe2Q3 z V205, Fe2Os z W03 i tak dalej przycaem skladniki tych ostatnich miesza¬ nin moga nie byc stosowane w ilosciach rawmKzastg&akowych.Katalizatory wedlug wynalazku mozna umiescic na rozmaitych podlozach w ro¬ dzaju wysoce ogttsoirwalych materjalów takich, j#k szamota, porcelana, masa pyta- gpsej$ka i podobne.Przyklad, Metan przepuszcza sie z szybkoscia ok^lo 40l/godz przez rure por¬ celanowa, ogrzana w przyblizeniu do 1000°C zapomoca pieca elektrycznego i na¬ pelniona ziarnista szamota pokryta wana- danem niklu. Z poczatku metan przemie¬ nia sie na we.giel i wodór praktycznie z wy¬ dajnoscia 100%;. Po uplywie okolo 20 mi¬ nut wydajnosc przemiany metanu stopnio¬ wo spada, w przyblizeniu do 75%, skut¬ kiem osadzania sie wegla na katalizatorze.Wtedy przerywa sie doplyw metanu, a zamiast niego przepuszcza sie przez rure powietrze w ciagu ©kolo 30 mktut, aby spa¬ lic osadzony wegiel; w ten sposób katali¬ zatorowi przywraca sie pierwotna aktyw¬ nosc. Nastepnie znowu przepuszcza sie me¬ tan w ciagu okolo 20 minut i dalej naprze- mian stosuje sie kolejno przepuszczanie powietrza i metanu. W ten sposób mozna przetworzyc na wodór i wegiel okolo 85% metanu. Po uplywie okolo 600 godzin kata¬ lizator nie traci nic ze swej aktywnosci.Wanadan niklu osadzono na szamocie za¬ pomoca odparowania mieszaniny szamoty ziarnistej z roztworem azotanu niklowego i wanadanu amonowego. Na okolo 250 g podloza osadzono okolo 15 g; wanadanu ni¬ klu.W doswiadczeniu, w którem metan przepuszczano ponad ziarnista szamota, nie zawierajaca osadzonego wanadanu ni¬ klowego, wydajnosc przemiany nie siegala 25% w stosunku do uzytego metanu.Przy uzyciu tytanianu niklu jako kata¬ lizatora, doprowadzaniu gazu dopóty, az okolo 25% metanu ulegnie przemianie, a nastepnie dalszej pracy calkowicie we¬ dlug powyzszego przykladu, osiaga sie srednia wydajnosc przemiany metanu rów¬ na 55%. Ten wynik sredni . otrzymuje sie równiez przy uzyciu wolframianu zelaza, jako katalizatora. W tych samych warun¬ kach otrzymuje sie srednia przemiane; rów¬ na 35% przy uzyciu jako katalizatora pro¬ duktu otrzymanego przez rozmuleme (za¬ wieszenie) mieszaniny 6 g C&O i 28 g t/02 z 25 g ziarnistej szamoty w wodzie oraz po - 2 —odparowaniu wody, dzieki czemu kataliza¬ tor pozostaje stracony na szamocie. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób otrzymywania wodoru lub mie¬ szanin gazowych zawierajacych wodór z weglowodorów takich, jak metan, etan, e- tylen lub podobne weglowodorowe miesza¬ niny gazowe, zapomoca ogrzewania ich do temperatur powyzej 800°C w obecnosci ka¬ talizatorów, umieszczonych lub nie umie¬ szczonych na odpowiednich podlozach, znamienny tern, ze jako katalizatory stosu¬ je sie zwiazki albo mieszaniny tlenków me¬ tali z grupy zelaza (Fe, Co, Ni) z kwaso- twórczemi tlenkami metali lewej kolumny grup: czwartej, piatej i szóstej ukladu na¬ turalnego, topia.cemi sie powyzej 800°C. Naamlooze Vennootschap de Bataafsche Petroleum Maatschappij. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL