RU2055014C1 - Hydrocarbon raw material conversion method and method to produce catalyst for its realization - Google Patents

Hydrocarbon raw material conversion method and method to produce catalyst for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2055014C1
RU2055014C1 SU925040343A SU5040343A RU2055014C1 RU 2055014 C1 RU2055014 C1 RU 2055014C1 SU 925040343 A SU925040343 A SU 925040343A SU 5040343 A SU5040343 A SU 5040343A RU 2055014 C1 RU2055014 C1 RU 2055014C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
catalyst
oxides
carried out
hours
Prior art date
Application number
SU925040343A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.Н. Мелентьев
В.Г. Замышляев
Я.И. Дьяконов
С.Х. Егеубаев
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Эмекат"
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 Научно-производственное объединение "Эмекат" filed Critical Научно-производственное объединение "Эмекат"
Priority to SU925040343A priority Critical patent/RU2055014C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2055014C1 publication Critical patent/RU2055014C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: method provides for carrying conversion of hydrocarbon raw material with oxidizer (steam, carbon dioxide or their mixture) in presence of catalyst, that has 0.3 - 10.0 mass % of nickel oxide applied on carrier, that has aluminum oxides and/ or zirconium oxides with addition of metal oxides from group of calcium, barium, strontium under mole ratio of aluminum oxides and/or zirconium oxides and additions equal to (1 - 6) : 1 correspondingly. Catalyst preparation process is described. EFFECT: improved technology. 10 cl 2 tbl

Description

Изобретение относится к процессам каталитической конверсии углеводородного сырья и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой промышленности. The invention relates to processes for the catalytic conversion of hydrocarbons and can be used in the chemical, petrochemical and gas industries.

Два основных направления повышения экономической эффективности агрегатов получения водорода конверсией метана снижение соотношения окислитель/углерод и увеличение нагрузки. Работа на таких режимах требует применения катализаторов, сочетающих высокую активность и стойкость к зауглероживанию. Для существующих катализаторов конверсии углеводородов эти требования противоречат друг другу. Two main directions of increasing the economic efficiency of units for the production of hydrogen by methane conversion are reducing the oxidizer / carbon ratio and increasing the load. Work in such modes requires the use of catalysts combining high activity and resistance to carbonization. For existing hydrocarbon conversion catalysts, these requirements contradict each other.

Известен катализатор, содержащий 1-40 мас. оксида никеля на носителе, включающем оксиды магния, циркония и кремния (см. авторское свидетельство СССР N 192091, кл. В 01 J, опубл. 1967). Как следует из описания, высокая стойкость к зауглероживанию такого катализатора достигается применением низкого содержания оксида никеля, а высокая активность высокого содержания оксида никеля. Сочетание этих двух свойств достигается за счет комбинированной загрузки реактора лобовой слой, работающий в условиях повышенной угрозы зауглероживания, загружается катализатором с низким содержанием оксида никеля, при этом требуемая степень реформинга достигается загрузкой последующей части реактора высокоактивным катализатором с повышенным содержанием оксида никеля. Таким образом, данный катализатор не решает проблему сочетания высокой стойкости к зауглероживанию и активности в масштабах отдельной гранулы катализатора. Кроме того, катализатор содержит оксид кремния, наличие которого недопустимо для ряда современных агрегатов паровой конверсии метана, работающих под давлением 2-4 МПа. A known catalyst containing 1-40 wt. nickel oxide on a carrier including oxides of magnesium, zirconium and silicon (see USSR author's certificate N 192091, class B 01 J, publ. 1967). As follows from the description, a high carbonization resistance of such a catalyst is achieved by using a low nickel oxide content, and a high activity of a high nickel oxide content. The combination of these two properties is achieved due to the combined loading of the reactor, the frontal layer, operating under conditions of increased threat of carbonization, is loaded with a catalyst with a low nickel oxide content, while the required degree of reforming is achieved by loading the subsequent part of the reactor with a highly active catalyst with a high content of nickel oxide. Thus, this catalyst does not solve the problem of combining high resistance to carburization and activity at the scale of an individual catalyst granule. In addition, the catalyst contains silicon oxide, the presence of which is unacceptable for a number of modern methane steam reforming units operating under a pressure of 2-4 MPa.

Известен также катализатор с небольшим содержанием никеля (0,01-0,7 мас. ) на носителе, состоящем в основном из двуокиси циркония (Патент США N 3476536, 48-214, 1969). Однако такой катализатор не обладает активностью, достаточной для использования его в современных высоко интенсивных агрегатах производства водорода, работающих при объемных скоростях 2000-3000 ч-1. Приведенная в патенте максимальная объемная скорость подачи конвертируемой смеси составляет 1000 ч-1, что более чем в 2 раза ниже требуемой. Недостаточная активность катализаторов на двуокиси циркония подтверждается и результатами более поздних исследований (Jens R. Rostrup-Nielsen. "Steam reforming catalysts", Tecknisk Forlag A/S (Danish tecknical press inc. Copenhagen, 1975, p. 125), в которых была обнаружена крайне низкая удельная каталитическая активность никеля на носителе из двуокиси циркония. Очевидно, что высокая стойкость к зауглероживанию такого катализатора также достигнута за счет снижения его активности.Also known is a catalyst with a low nickel content (0.01-0.7 wt.) On a carrier consisting mainly of zirconia (US Patent No. 3476536, 48-214, 1969). However, such a catalyst does not have sufficient activity to be used in modern highly intense hydrogen production units operating at space velocities of 2000-3000 h -1 . The maximum volumetric feed rate of the convertible mixture described in the patent is 1000 h -1 , which is more than 2 times lower than the required. The insufficient activity of zirconia catalysts is also confirmed by the results of later studies (Jens R. Rostrup-Nielsen. "Steam reforming catalysts", Tecknisk Forlag A / S (Danish tecknical press inc. Copenhagen, 1975, p. 125), in which extremely low specific catalytic activity of nickel on a zirconia support It is obvious that a high resistance to carbonization of such a catalyst was also achieved by reducing its activity.

Наиболее близким к изобретению является способ конверсии углеводородного сырья, включающий взаимодействие сырья с окислителем в присутствии никельсодержащего катализатора при повышенной температуре (700-800оС). При этом используется катализатор марки ГИАП-18 состава, мас. NiO не менее 11,0 Al2O3 не менее 70,0 СаО 6-10 (см. Катализаторы азотной промышленности, Черкассы, 1989, с. 6 прототип).The closest to the invention is a process for converting a hydrocarbon feedstock comprising contacting feedstock with an oxidant in the presence of nickel-containing catalyst at elevated temperature (700-800 ° C). When this is used, the catalyst brand GIAP-18 composition, wt. NiO not less than 11.0 Al 2 O 3 not less than 70.0 CaO 6-10 (see Catalysts of the nitrogen industry, Cherkasy, 1989, p. 6 prototype).

В связи с высоким содержанием оксида никеля катализатор обладает высокой активностью, но низкой стойкостью к зауглероживанию (табл. 1). Катализатор легко зауглероживается при работе при низких соотношениях окислитель/сырье. Due to the high content of nickel oxide, the catalyst has high activity, but low resistance to carburization (Table 1). The catalyst is easily carbonized when operating at low oxidizer / feed ratios.

Известен также способ получения катализатора конверсии углеводородного сырья, включающий приготовление носителя путем смешения исходных оксидов или соединений (Al2O3 и СаО), их формовки, гидротермальной обработки, обжига и последующую пропитку носителя раствором, содержащим соединение никеля и термообработку с получением катализатора вышеуказанного состава (прототип).There is also known a method of producing a catalyst for the conversion of hydrocarbon feedstock, comprising preparing a carrier by mixing the starting oxides or compounds (Al 2 O 3 and CaO), forming them, hydrothermal treatment, firing and subsequent impregnation of the carrier with a solution containing a nickel compound and heat treatment to obtain a catalyst of the above composition (prototype).

Целью изобретения является создание технологий процесса каталитической конверсии углеводородного сырья, эффективно протекающего при низком соотношении окислитель/углерод и получение катализатора, обладающего повышенной стойкостью к зауглероживанию при сохранении его высокой активности. The aim of the invention is the creation of technologies for the process of catalytic conversion of hydrocarbon feeds that occur efficiently at a low oxidizer / carbon ratio and the preparation of a catalyst with increased resistance to carbonization while maintaining its high activity.

Это решается способом конверсии углеводородного сырья, включающим взаимодействие сырья с окислителем в присутствии никельсодержащего катализатора при повышенной температуре, в котором взаимодействие осуществляют в присутствии катализатора, содержащего 0,3-10,0 мас. оксида никеля, нанесенного на носитель, содержащий оксиды алюминия и/или циркония с добавками оксидов металлов из группы: кальций, барий, стронций при мольном соотношении оксидов алюминия и/или циркония и оксидов добавок равном (1-6):1 соответственно. This is solved by the method of conversion of hydrocarbon feedstock, comprising reacting the feedstock with an oxidizing agent in the presence of a nickel-containing catalyst at an elevated temperature, in which the reaction is carried out in the presence of a catalyst containing 0.3-10.0 wt. nickel oxide deposited on a carrier containing aluminum and / or zirconium oxides with additives of metal oxides from the group of: calcium, barium, strontium with a molar ratio of aluminum and / or zirconium oxides and additive oxides equal to (1-6): 1, respectively.

При этом в качестве окислителя используют водяной пар, двуокись углерода или их смеси. Moreover, water vapor, carbon dioxide or mixtures thereof are used as an oxidizing agent.

Согласно изобретению взаимодействие осуществляют при 450-950оС, давлении 0,1-4,0 МПа и объемной скорости углеводородного сырья 2000-4000 ч-1.According to the invention, the reaction is carried out at 450-950 C, a pressure of 0.1-4.0 MPa and a space velocity of hydrocarbons 2000-4000 h -1.

Поставленная задача решается также способом получения катализатора конверсии углеводородного сырья, включающим приготовление носителя путем смешения исходных оксидов или соединений металлов, их формовки, гидротермальной обработки, обжига, последующую пропитку носителя раствором, содержащим соединения никеля и термообработку, в котором смешение оксидов алюминия и/или циркония или их соединений с добавками оксидов из группы: кальций, барий, стронций или их смеси или их соединений осуществляют в мольном соотношении (1-6): 1 cоответственно, после чего полученную смесь формуют, обжигают при 1350-1500оС в течение 1-8 ч, затем подвергают гидротермальной обработке и полученный продукт прокаливают при 120-190оС и пропитывают нагретым раствором, содержащим соединения никеля с концентрацией 20-150 г/л в пересчете на никель, с последующей термообработкой при 100-550оС.The problem is also solved by a method of producing a catalyst for the conversion of hydrocarbon raw materials, including the preparation of a carrier by mixing the initial oxides or metal compounds, their molding, hydrothermal treatment, firing, subsequent impregnation of the carrier with a solution containing nickel compounds and heat treatment, in which a mixture of aluminum and / or zirconium oxides or their compounds with additives of oxides from the group: calcium, barium, strontium or a mixture thereof or their compounds is carried out in a molar ratio (1-6): 1, respectively, after which the resulting mixture was molded, calcined at 1350-1500 ° C for 1-8 hours, then subjected to a hydrothermal treatment and the resulting product is calcined at 120-190 ° C and impregnated with a heated solution containing a nickel compound at a concentration of 20-150 g / l in terms of nickel, followed by heat treatment at 100-550 about C.

Согласно изобретению гидротермальную обработку осуществляют одновременно с пропиткой носителя водным раствором, содержащим соединения никеля с концентрацией никеля 4,0-20,0 мас. в пересчете на никель при 40-100оС в течение 0,5-5,0 ч при перемешивании, с последующей термообработкой продукта при 100-550оС в течение 0,5-5,0 ч.According to the invention, hydrothermal treatment is carried out simultaneously with the impregnation of the carrier with an aqueous solution containing nickel compounds with a nickel concentration of 4.0-20.0 wt. based on nickel at 40-100 ° C for 0.5-5.0 hours with stirring, followed by heat treatment of the product at 100-550 ° C for 0.5-5.0 hours.

При этом гидротермальную обработку осуществляют водой или щелочным или кислотным водным раствором при 40-100оС в течение 1-5 ч при перемешивании с последующей прокалкой.In this hydrothermal treatment is carried out with water or an alkaline or acidic aqueous solution at 40-100 ° C for 1-5 hours with stirring, followed by calcination.

Последнюю осуществляют при 200-900оС в течение 0,5-5,0 ч.The latter is carried out at 200-900 about With for 0.5-5.0 hours

При этом пропитку или гидротермальную обработку носителя осуществляют водным раствором, содержащим соединение никеля, выбранное из группы: нитрат никеля, аммиачно-карбонатный или аммиачно-нитратный комплекс никеля. The impregnation or hydrothermal treatment of the support is carried out with an aqueous solution containing a nickel compound selected from the group: nickel nitrate, ammonia-carbonate or ammonia-nitrate complex of nickel.

Кроме того, термообработку носителя ведут при 100-550оС в течение 0,5-5,0 ч.In addition, the heat treatment of the carrier is carried out at 100-550 about C for 0.5-5.0 hours

Согласно изобретению водный раствор соединения никеля дополнительно содержит промоторы и/или активаторы. According to the invention, the aqueous solution of the nickel compound further comprises promoters and / or activators.

Преимуществом данного способа является обеспечение эффективной конверсии углеводородного сырья при высокой активности катализатора и его стойкости науглероживанию. The advantage of this method is the provision of effective conversion of hydrocarbon materials with high activity of the catalyst and its resistance to carburization.

Сущность предлагаемой технологии заключается в следующем. The essence of the proposed technology is as follows.

При получении катализатора на стадии гидротермальной обработки происходит частичная гидратация поверхности носителя с образованием на плотной керамической подложке слоя продуктов гидратации, обладающих очень высокой удельной поверхностью. Последующая прокалка носителя приводит к еще большему развитию поверхности носителя за счет частичного или полного удаления гидратной влаги. Таким образом, на плотной спеченной керамической подложке формируется слой продуктов с высокоразвитой микропористой поверхностью, обладающей высокой смачиваемостью. Сочетание этих факторов приводит к тому, что в процессе пропитки носителя никельсодержащим соединением никель стабилизируется на поверхности в сильно диспергированном состоянии, обеспечивающем высокую удельную каталитическую активность катализатора. Вышеуказанные свойства катализатора обеспечивают его высокую активность при относительно низком содержании в нем никеля. Возможность снизить содержание никеля в катализаторе позволяет наносить требуемое количество никеля в процессе однократной пропитки носителя, что значительно упрощает технологию приготовления катализатора. Наличие оксидов щелочноземельных металлов (Ca, Ba, Sr) в носителе катализатора в заявленных количествах приводит к тому, что никельсодержащая фаза, находящаяся на активной поверхности, представляет собой комплекс, включающий ионы щелочно-земельных металлов. Характерной особенностью такого комплекса является высокая способность к подавлению образования углерода в процессе конверсии углеводородного сырья. В результате предлагаемая технология получения катализатора для конверсии углеводородного сырья обеспечивает получение катализатора не только с высокой активностью, но и с высокой стойкостью к зауглероживанию, причем технология приготовления проста и экономична. Upon receipt of the catalyst at the stage of hydrothermal treatment, a partial hydration of the surface of the carrier occurs with the formation of a layer of hydration products with a very high specific surface on a dense ceramic substrate. Subsequent calcination of the carrier leads to an even greater development of the surface of the carrier due to the partial or complete removal of hydrated moisture. Thus, a layer of products with a highly developed microporous surface with high wettability is formed on a dense sintered ceramic substrate. The combination of these factors leads to the fact that in the process of impregnation of the support with a nickel-containing compound, nickel stabilizes on the surface in a highly dispersed state, providing a high specific catalytic activity of the catalyst. The above properties of the catalyst ensure its high activity with a relatively low nickel content. The ability to reduce the Nickel content in the catalyst allows you to apply the required amount of Nickel in the process of a single impregnation of the media, which greatly simplifies the technology of preparation of the catalyst. The presence of alkaline earth metal oxides (Ca, Ba, Sr) in the catalyst carrier in the declared amounts leads to the fact that the nickel-containing phase located on the active surface is a complex comprising alkaline-earth metal ions. A characteristic feature of this complex is its high ability to suppress the formation of carbon during the conversion of hydrocarbons. As a result, the proposed technology for the preparation of a catalyst for the conversion of hydrocarbons provides a catalyst not only with high activity, but also with high resistance to carbonization, and the preparation technology is simple and economical.

Полученный по предлагаемой технологии катализатор при работе в процессе паровой, углекислотной или пароуглекис- лотной конверсии углеводородного сырья обеспечивает равновесное содержание метана в конечной газовой смеси при соотношении окислитель/углерод в реакционной смеси на 20-30% ниже общепринятого. The catalyst obtained by the proposed technology when working in the process of steam, carbon dioxide or steam carbonate conversion of hydrocarbon feeds provides an equilibrium methane content in the final gas mixture at an oxidizer / carbon ratio in the reaction mixture 20-30% lower than generally accepted.

Технология реализуется следующим образом. По методикам примеров 1-3 готовится катализатор конверсии углеводородного сырья. По методике примера 4 производится процесс конверсии углеводородного сырья с использованием заявленного катализатора. The technology is implemented as follows. According to the methods of examples 1-3, a hydrocarbon feed conversion catalyst is prepared. According to the method of example 4, the process of conversion of hydrocarbons using the claimed catalyst.

П р и м е р 1. Шихта для получения носителя для катализатора готовится путем смешения гидроксида циркония и карбоната бария в пропорции 1,6:1 мас. ч. Мольное соотношение ZrO2:BaO 2:1. На основе полученной шихты формуются гранулы носителя в присутствии связующего 10%-ного раствора поливинилового спирта. Обжиг гранул производят при 1500оС в течение 4 ч. Затем эти гранулы подвергаются гидротермальной обработке при 100оС в течение 5 ч в водной нейтральной среде при перемешивании, после чего они прокаливаются при 700оС в течение 1 ч. После чего готовый носитель пропитывается нагретым до 85оС раствором нитрата никеля с концентрацией никеля 51 г/л и термообрабатываются при 550оС в течение 1 ч. В результате получают катализатор с массовым содержанием никеля 0,9%
П р и м е р 2. Шихта для получения носителя готовится путем смешения оксида алюминия и гидроксида кальция в пропорции 8,3:1 мас.ч. частей соответственно. Мольное соотношение Al2O3:CaO 6:1. На основе полученной шихты формуются гранулы в присутствии связующего. Обжиг гранул ведут при 1400оС в течение 1 ч. Обожженные гранулы подвергаются гидротермальной обработке водным раствором, содержащим нитрат никеля в концентрации 12 мас. в пересчете на никель, в течение 2 ч при перемешивании при 100оС, после чего гранулы прокаливаются при 400оС в течение 1 ч с получением катализатора, содержащего 6,5 мас. никеля.
PRI me R 1. The mixture to obtain a carrier for the catalyst is prepared by mixing zirconium hydroxide and barium carbonate in a ratio of 1.6: 1 wt. including the molar ratio of ZrO 2 : BaO 2: 1. Based on the obtained mixture, carrier granules are formed in the presence of a binder of a 10% solution of polyvinyl alcohol. Calcination of the pellets produced at 1500 ° C for 4 hours. Then, the pellets are subjected to a hydrothermal treatment at 100 ° C for 5 hours in aqueous neutral medium with stirring, and then they are calcined at 700 ° C for 1 hour. After that the finished carrier impregnated heated to 85 ° C with a solution of nickel nitrate with a Ni concentration of 51 g / l, and heat-treated at 550 ° C for 1 hour. The thus obtained catalyst with a nickel content of 0.9 mass%
PRI me R 2. The mixture to obtain a carrier is prepared by mixing aluminum oxide and calcium hydroxide in a ratio of 8.3: 1 wt.h. parts respectively. The molar ratio of Al 2 O 3 : CaO 6: 1. Based on the resulting mixture, granules are formed in the presence of a binder. Calcination of the pellets is carried out at 1400 ° C for 1 hour. The fired pellets are subjected to a hydrothermal treatment with an aqueous solution containing nickel nitrate in a concentration of 12 wt. in terms of nickel, for 2 hours with stirring at 100 about C, after which the granules are calcined at 400 about C for 1 h to obtain a catalyst containing 6.5 wt. nickel.

П р и м е р 3. Шихта для получения носителя готовится путем смешения оксида алюминия, оксида кальция и оксида бария в соотношении 15:4:1 мас.ч. соответственно. Мольное соотношение оксида алюминия к оксидам щелочно-земельных металлов составляет 1,9: 1. На основе полученной шихты формуются в присутствии связующего гранулы носителя. Обжиг гранул производится при 1450оС в течение 3 ч. Обожженные гранулы подвергаются гидротермальной обработке водным раствором, содержащим нитрат никеля в концентрации (по никелю) 8 мас. в течение 2 ч при перемешивании и температуре 100оС. После чего гранулы прокаливаются при 500оС в течение 1 ч и пропитываются нагретым раствором, содержащим нитрат никеля с концентрацией (по никелю) 20 г/л, при перемешивании. Затем гранулы подвергаются термообработке при 500оС в течение 1 ч с получением катализатора, содержащего 3,3 мас. оксида никеля (катализатор 8 табл. 1).PRI me R 3. The mixture to obtain a carrier is prepared by mixing alumina, calcium oxide and barium oxide in a ratio of 15: 4: 1 wt.h. respectively. The molar ratio of alumina to alkaline earth metal oxides is 1.9: 1. On the basis of the obtained mixture, they are formed in the presence of a carrier binder granule. Calcination of the pellets produced at 1450 ° C for 3 hours. The calcined granules are subjected to a hydrothermal treatment with an aqueous solution containing nickel nitrate in a concentration (of nickel) 8 wt. for 2 hours with stirring and a temperature of 100 about C. After which the granules are calcined at 500 about C for 1 h and soaked in a heated solution containing nickel nitrate with a concentration (on nickel) of 20 g / l, with stirring. Then the granules are subjected to heat treatment at 500 about C for 1 h to obtain a catalyst containing 3.3 wt. nickel oxide (catalyst 8 of table 1).

Данные по получаемому по методике примера 3 образцу катализатора представлены в табл. 1. The data obtained by the method of example 3 sample catalyst are presented in table. 1.

П р и м е р 4. Очищенный от серы природный газ состава, об. СН4 98,0; С2Н6 0,4; С3Н8 0,2; СО2 0,1; инерты 1,3% с температурой 370оС, давлением 4,0 МПа в количестве 38000-43000 нм3/ч cмешивается с нагретым паром с давлением 4,1 МПа и температурой 380оС в количестве 95-115 т/ч. Мольное соотношение пар:газ 3,0:1. Образовавшаяся паро-газовая смесь подогревается до температуры 500оС и поступает в обогреваемые реакционные трубы трубчатой печи, заполненные катализатором, приготовленным по методике примера 3. В трубах при давлении 3,0 МПа, объемной скорости 2500 ч-1 (по природному газу) и температуре на выходе 770-830оС протекает процесс паровой конверсии углеводородов. Сухой конвертированный газ после выхода из труб печи имеет следующий состав, об. CH4 4-6; CO 9-12; CO2 7-10; H2 70-72 и используется при дальнейшей переработке для синтеза аммиака.PRI me R 4. Purified from natural gas composition, vol. CH 4 98.0; C 2 H 6 0.4; C 3 H 8 0.2; CO 2 0.1; 1.3% inerts at a temperature of 370 ° C, pressure of 4.0 MPa in an amount 38000-43000 Nm 3 / h cmeshivaetsya with heated steam with a pressure of 4.1 MPa and a temperature of 380 ° C in an amount of 95-115 t / h. The molar ratio of steam: gas is 3.0: 1. The resulting steam-gas mixture is heated to a temperature of 500 ° C and enters the reaction tube heated tube furnace filled with a catalyst prepared according to the procedure of Example 3. The tubes at a pressure of 3.0 MPa, a space velocity of 2500 h -1 (natural gas) and The temperature at the outlet of 770-830 о С is the process of steam conversion of hydrocarbons. Dry converted gas after exiting the furnace tubes has the following composition, vol. CH 4 4-6; CO 9-12; CO 2 7-10; H 2 70-72 and is used in further processing for the synthesis of ammonia.

Данные по технологии процесса конверсии углеводородного сырья представлены в табл. 2. The data on the technology of the hydrocarbon conversion process are presented in table. 2.

Предлагаемые состав и технология получения катализатора, в сравнении с известными, позволяет получить следующие преимущества:
получить катализатор, совмещающий высокую активность, повышенную стойкость к зауглероживанию и стабильность физико-механических характеристик, что обуславливает эффективность его использования;
обеспечить вышеуказанные свойства катализатора при не более чем двухкратном нанесении активного компонента в процессе приготовления катализатора, что значительно повышает экономическую эффективность производства катализатора;
обеспечить одинаково высокие эксплуатационные характеристики катализатора в диапазоне содержания активного компонента 0,3-10,0 мас. что позволяет при необходимости значительно сократить расход никеля и тем самым удешевить производство синтез-газа и повысить экономическую эффективность и экологическую чистоту производства катализаторов конверсии.
The proposed composition and technology for the preparation of the catalyst, in comparison with the known, allows to obtain the following advantages:
to obtain a catalyst that combines high activity, increased resistance to carbonization and the stability of physico-mechanical characteristics, which determines the effectiveness of its use;
to provide the above properties of the catalyst with not more than two times the application of the active component in the process of preparation of the catalyst, which significantly increases the economic efficiency of the production of catalyst;
to ensure equally high performance characteristics of the catalyst in the range of active component content of 0.3-10.0 wt. which, if necessary, can significantly reduce nickel consumption and thereby reduce the cost of synthesis gas production and increase the economic efficiency and environmental friendliness of the production of conversion catalysts.

Claims (10)

1. Способ конверсии углеводородного сырья, включающий взаимодействие сырья с окислителем в присутствии никельсодержащего катализатора при повышенной температуре, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют в присутствии катализатора, содержащего 0,3 - 10,0 мас.% никеля, нанесенного на носитель, содержащий оксиды алюминия и/или циркония с добавлением оксидов металлов из группы: кальций, барий, стронций при мольном соотношении оксидов алюминия и/или циркония и оксидов добавок, равном (1 - 6) : 1 соответственно. 1. The method of conversion of hydrocarbon feedstock, comprising reacting the feedstock with an oxidizing agent in the presence of a nickel-containing catalyst at elevated temperature, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a catalyst containing 0.3 to 10.0 wt.% Nickel deposited on a carrier containing aluminum oxides and / or zirconium with the addition of metal oxides from the group of: calcium, barium, strontium with a molar ratio of aluminum and / or zirconium oxides and additive oxides equal to (1 - 6): 1, respectively. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве оксилителя используют водяной пар, двуокись углерода или их смеси. 2. The method according to claim 1, characterized in that water vapor, carbon dioxide or mixtures thereof are used as an oxidizing agent. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют при 450 - 950oС, давлении 0,1 - 4,0 МПа и объемной скорости углеводородного сырья 2000 - 4000 ч-1.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the interaction is carried out at 450 - 950 o C, a pressure of 0.1 - 4.0 MPa and a volumetric rate of hydrocarbon raw materials of 2000 - 4000 h - 1 . 4. Способ получения катализатора конверсии углеводородного сырья, включающий приготовление носителя путем смешения исходных оксидов или соединений металлов, их формовки, гидротермальной обработки, обжига, последующую пропитку носителя раствором, содержащим соединения никеля, и термообработку, отличающийся тем, что смешение исходных оксидов алюминия и/или циркония или их соединений с добавками оксидов из группы: кальций, барий, стронций или их смеси или их соединений осуществляют в мольном соотношении (1 - 6) : 1 соответственно, после чего полученную смесь формуют и обжигают при 1350 - 1500oС в течение 1 - 8 ч, затем подвергают гидротермальной обработке и полученный продукт прокаливают при 120 - 900oС и пропитывают нагретым раствором, содержащим соединения никеля с концентрацией 20 - 150 г/л в пересчете на никель, с последующей термообработкой при 100 - 550oС.4. A method of obtaining a catalyst for the conversion of hydrocarbon feedstocks, comprising preparing a support by mixing the starting oxides or metal compounds, forming, hydrothermally treating, calcining, then impregnating the support with a solution containing nickel compounds, and heat treating, characterized in that the mixture of the starting aluminum oxides and / or zirconium or their compounds with the addition of oxides from the group of: calcium, barium, strontium or a mixture thereof or their compounds is carried out in a molar ratio (1-6): 1, respectively, after which the resulting mixture is molded and calcined at 1350 - 1500 o C for 1 to 8 hours, then subjected to hydrothermal treatment and the resulting product is calcined at 120 - 900 o C and impregnated with a heated solution containing nickel compounds with a concentration of 20 - 150 g / l in terms of on nickel, followed by heat treatment at 100 - 550 o C. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что гидротермальную обработку осуществляют одновременно с пропиткой носителя водным раствором, содержащим соединения никеля с концентрацией никеля 4,0 - 20,0 мас.% в пересчете на никель, при 40 - 100oС в течение 0,5 - 5,0 ч при перемешивании, с последующей термообработкой продукта при 100 - 550oС в течение 0,5 - 5,0 ч.5. The method according to claim 4, characterized in that the hydrothermal treatment is carried out simultaneously with the impregnation of the carrier with an aqueous solution containing nickel compounds with a nickel concentration of 4.0 - 20.0 wt.% In terms of nickel, at 40 - 100 o C in during 0.5 to 5.0 hours with stirring, followed by heat treatment of the product at 100 - 550 o C for 0.5 to 5.0 hours 6. Способ по пп.4 - 5, отличающийся тем, что гидротермальную обработку осуществлят водой или щелочным или кислотным раствором при 40 - 100oС в течени 1 - 5 ч при перемешивании с последующей прокалкой.6. The method according to claims 4-5, characterized in that the hydrothermal treatment is carried out with water or an alkaline or acid solution at 40-100 ° C for 1-5 hours with stirring followed by calcination. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что прокалку продукта осуществляют при 200 - 900oС в течение 0,5 - 5,0 ч.7. The method according to claim 6, characterized in that the calcination of the product is carried out at 200 - 900 o C for 0.5 to 5.0 hours 8. Способ по пп.4 - 7, отличающийся тем, что пропитку или гидротермальную обработку носителя осуществляют водным раствором, содержащим соединение никеля, выбранное из группы: нитрат никеля, аммиачно-карбонатный или аммиачно-нитратный комплекс никеля. 8. The method according to claims 4 to 7, characterized in that the carrier is impregnated or hydrothermally treated with an aqueous solution containing a nickel compound selected from the group: nickel nitrate, ammonia-carbonate or ammonia-nitrate complex of nickel. 9. Способ по пп.4 - 8, отличающийся тем, что термообработку ведут при 100 - 550oС в течение 0,5 - 5,0 ч.9. The method according to PP.4 - 8, characterized in that the heat treatment is carried out at 100 - 550 o C for 0.5 to 5.0 hours 10. Способ по пп.4 - 9, отличающийся тем, что водный раствор соединения никеля дополнительно содержит промоторы и/или активаторы. 10. The method according to PP.4 to 9, characterized in that the aqueous solution of a nickel compound further comprises promoters and / or activators.
SU925040343A 1992-04-29 1992-04-29 Hydrocarbon raw material conversion method and method to produce catalyst for its realization RU2055014C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925040343A RU2055014C1 (en) 1992-04-29 1992-04-29 Hydrocarbon raw material conversion method and method to produce catalyst for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925040343A RU2055014C1 (en) 1992-04-29 1992-04-29 Hydrocarbon raw material conversion method and method to produce catalyst for its realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2055014C1 true RU2055014C1 (en) 1996-02-27

Family

ID=21603312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU925040343A RU2055014C1 (en) 1992-04-29 1992-04-29 Hydrocarbon raw material conversion method and method to produce catalyst for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2055014C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530114C2 (en) * 2008-11-17 2014-10-10 Инхелия, С.Л. Pressure and temperature control system for at least one chemical reactor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Каталог "Катализаторы азотной промышленности", Черкассы, 1989, с.6. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530114C2 (en) * 2008-11-17 2014-10-10 Инхелия, С.Л. Pressure and temperature control system for at least one chemical reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101166943B1 (en) Catalyst for hydrogen generation through steam reforming of hydrocarbons
US4906176A (en) High temperature stable catalyst, process for preparing same, and process for conducting chemical reaction using same
AU737644B2 (en) Process for the production of synthesis gas
US7378370B2 (en) Process for the preparation of promoted calcium-aluminate supported catalysts
US5100857A (en) Catalyst for steam reforming
EP1732688B1 (en) Nickel supported on titanium stabilized promoted calcium aluminate carrier
US3451949A (en) Catalyst for reforming hydrocarbons
CN1321609A (en) Method for preparing hyarogen-riched gas
KR20010101612A (en) Catalyst Carrier Carrying Nickel Ruthenium and Lanthanum
US6242380B1 (en) Process for preparing supported nickel catalyst for reforming hydrocarbons
JPS6138627A (en) Catalyst stable at high temperature, process for preparing the catalyst, and process for carrying out chemical reaction using the catalyst
RU2055014C1 (en) Hydrocarbon raw material conversion method and method to produce catalyst for its realization
CA2491565A1 (en) Oxidized metal catalysts and process for producing synthesis gas
US3507811A (en) Catalyst for the reaction of hydrocarbons with steam
KR20000053353A (en) Dealuminised nu-86 zeolite and its use in the conversion of hydrocarbons
US3695856A (en) Magnesia supports for catalysts in hydrocarbon reforming
RU2054963C1 (en) Catalyst for steam conversion of hydrocarbons and method of its realization
US3391089A (en) Catalyst for the stream reforming of naphtha and related hydrocarbons
US5126499A (en) Process for the production of hydrocarbons with two or more carbon atoms from methane
SU1204252A1 (en) Method of preparing nickel catalyst for conversion of natural gas with steam
RU2813106C1 (en) Thermal stabilizing agent for endothermic processes in stationary bed
JPH0361494B2 (en)
SU1734820A1 (en) Method of obtaining catalyst for methane conversion by steam
RU2194572C2 (en) Catalyst and a method for production of synthesis gas via hydrocarbon conversion
RU2462306C1 (en) Catalyst for steam reforming of c1-c4 methane hydrocarbons and method of preparing said catalyst