RU2203215C2 - Способ получения богатого водородом газа - Google Patents

Способ получения богатого водородом газа Download PDF

Info

Publication number
RU2203215C2
RU2203215C2 RU96115342/12A RU96115342A RU2203215C2 RU 2203215 C2 RU2203215 C2 RU 2203215C2 RU 96115342/12 A RU96115342/12 A RU 96115342/12A RU 96115342 A RU96115342 A RU 96115342A RU 2203215 C2 RU2203215 C2 RU 2203215C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
rich gas
solid
catalyst
solid acid
Prior art date
Application number
RU96115342/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96115342A (ru
Inventor
Поуль Эрик Хейлунд НИЛЬСЕН
Петер ЛЕРМАНН
Нильс Ерген Блом
Original Assignee
Хальдор Топсёэ А/С
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 Хальдор Топсёэ А/С filed Critical Хальдор Топсёэ А/С
Publication of RU96115342A publication Critical patent/RU96115342A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2203215C2 publication Critical patent/RU2203215C2/ru

Links

Images

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
    • C01B3/06Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/12Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C01B3/16Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide using catalysts
    • 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
    • C01B3/323Catalytic reaction of gaseous or liquid organic compounds other than hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/326Catalytic reaction of gaseous or liquid organic compounds other than hydrocarbons with gasifying agents characterised by the catalyst
    • 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
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1076Copper or zinc-based catalysts
    • 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

Abstract

Изобретение относится к производству водородосодержащих газов из углеводородного сырья, более конкретно к способу получения богатого водородом газа из простого диметилового эфира. Способ получения богатого водородом газа включает контактирование простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе. Процесс осуществляют в неподвижном слое, состоящем из смеси твердого катализатора и твердой кислоты при весовом соотношении, соответственно равном 1:5÷5:1, при этом в качестве твердого катализатора используют металлосодержащий катализатор, а процесс проводят при температуре 225-450oС и давлении 1-100 бар. Изобретение позволяет повысить выход целевого продукта с высокой избирательностью по образованию водорода и окислов углерода. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к производству водородсодержащих газов из углеводородного сырья, более конкретно к способу получения богатого водородом газа из простого диметилового эфира.
Известен способ получения богатого водородом газа путем контактирования простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе, причем в результате контактирования исходного сырья с паром имеют место гидратация и разложение образовавшегося метанола (см. патент GB 2805314, В 01 J 23/78, 28.04.1982).
Протекающие в известном способе реакции иллюстрируются следующей схемой:
Figure 00000001

ΔН298.1=5.28 ккал/моль
Figure 00000002

Figure 00000003

Обе реакции могут проводиться как в газовой, так и жидкой фазе.
Задачей изобретения является разработка способа получения богатого водородом газа, который благодаря высокой скорости реакции является высокоэффективным.
Поставленная задача решается в способе получения богатого водородом газа путем контактирования простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе за счет того, что процесс осуществляют в неподвижном слое, состоящем из смеси твердого катализатора и твердой кислоты при весовом соотношении, соответственно равном 1:5÷5:1, при этом в качестве твердого катализатора используют металлосодержащий катализатор, а процесс проводят при температуре 225 - 450oС и давлении 1-100 бар.
Было обнаружено, что общая реакция простого диметилового эфира (ДМЭ) до богатого водородом газа согласно следующей реакции:
Figure 00000004

ΔH298,1 = 29,28 ккал/моль ДМЭ (4)
протекает с удовлетворительной конверсией, высоким выходом целевого продукта и высокой избирательностью по образованию водорода и окислов углерода, если ограничение относительно равновесия реакции (1) гидратации диметилового эфира устраняют за счет превращения метанола в момент его образования до водорода и окислов углерода согласно вышеприведенным реакциям (2) и (3).
В качестве металлосодержащего катализатора применяют предпочтительно медь и цинк на окиси алюминия.
В качестве твердой кислоты можно применять любую твердую кислоту. Предпочтительный катализатор выбирают из группы, включающей цеолиты, в частности цеолиты марки ZSM-5 в водной форме и/или Siral-5, силикаты окиси алюминия, окиси кремния и алюминия и их смеси.
Процесс предпочтительно осуществляют при температуре 225-240oС и давлении 2-50 бар.
Перед контактированием с исходным газообразным сырьем катализаторы переводят в активную форму. Так, например, активной формой твердой кислоты является водородная форма, получаемая путем ионообмена в результате контактирования катализатора с раствором донора протона. Металлосодержащий же катализатор обычно активируют путем контактирования с восстанавливающим газом.
Катализаторы обычно применяют в виде экструдатов, шариков, гранул и т.п. твердых форм, которые пригодны для образования неподвижного слоя.
Предлагаемый способ осуществляют за счет того, что исходный простой диметиловый эфир вместе с паром в мольном соотношении 1:1÷1:10, предпочтительно 1:2÷1:5, подают в рекатор с неподвижным слоем. Состоящий из простого диметилового эфира и пара газ пропускают через слой катализаторов при давлении 1:100 бар и объемной скорости 1000-5000 ч-1.
При температуре реакции свыше 225oС, предпочтительно 250oС, конверсия простого диметилового эфира до водорода и окислов углерода является в основном полной в указанных условиях.
Нижеследующие примеры далее иллюстрируют настоящее изобретение.
Пример 1
В трубчатом реакторе размещают неподвижный слой, состоящий из 3,00 г смеси катализаторов, представляющей собой торговый продукт МДК-20 фирмы Хальдор Топсее А/С, DK (медно-цинково-алюминиевый катализатор), и торговый продукт Siral-5 фирмы Кондеа, DE (двуокись кремния и окись алюминия), взятых в весовом соотношении 1:1. Смесь обоих катализаторов состоит из гранул величиной 0,1-1,0 мм.
Состоящий из простого диметилового эфира и воды в мольном соотношении 0,25: 1 газ подают в реактор в количестве 1,6 г простого диметилового эфира/час и при давлении 1,2 бар. Процесс осуществляют изометрически при температурах, указанных в таблице 1, в которой также сведены результаты данного примера.
Пример 2
Повторяют пример 1 с той лишь разницей, что простой диметиловый эфир превращают до богатого водородом газа при температуре, указанной в таблице 2. В данном примере реактор содержит смесь активированных катализаторов, состоящую из 3,0 г торгового продукта МДК-20, представляющего собой катализатор разложения метанола, и цеолита марки ZSM-5. При этом весовое соотношение обоих катализаторов составляет 1:1. Смесь катализаторов имеется в виде частиц величиной 0,5-1 мм.
Результаты данного примера также сведены в таблице 2.

Claims (4)

1. Способ получения богатого водородом газа путем контактирования простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе, отличающийся тем, что процесс осуществляют в неподвижном слое, состоящем из смеси твердого катализатора и твердой кислоты при весовом соотношении, соответственно равном 1: 5÷5:1, при этом в качестве твердого катализатора используют металлосодержащий катализатор, а процесс проводят при температуре 225-450oС и давлении 1-100 бар.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердую кислоту выбирают из группы, включающей цеолиты, силикаты окиси алюминия, окиси кремния и алюминия и их смеси.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердой кислоты используют цеолит марки ZSM-5 в водородной форме и/или Siral-5.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при температуре 225-240oС и давлении 2-50 бар.
RU96115342/12A 1995-07-21 1996-07-19 Способ получения богатого водородом газа RU2203215C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK0852/95 1995-07-21
DK199500852A DK173416B1 (da) 1995-07-21 1995-07-21 Fremgangsmåde til fremstilling af hydrogenrig gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96115342A RU96115342A (ru) 1998-10-27
RU2203215C2 true RU2203215C2 (ru) 2003-04-27

Family

ID=8098277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96115342/12A RU2203215C2 (ru) 1995-07-21 1996-07-19 Способ получения богатого водородом газа

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5837217A (ru)
EP (1) EP0754649B1 (ru)
JP (1) JP4018175B2 (ru)
KR (1) KR100192527B1 (ru)
CN (1) CN1077084C (ru)
AT (1) ATE185775T1 (ru)
AU (1) AU712528B2 (ru)
DE (1) DE69604736T2 (ru)
DK (1) DK173416B1 (ru)
ES (1) ES2139990T3 (ru)
NO (1) NO318181B1 (ru)
NZ (1) NZ299022A (ru)
RU (1) RU2203215C2 (ru)
TW (1) TW415917B (ru)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1242717A (zh) * 1997-10-07 2000-01-26 日本钢管株式会社 制造氢或合成气体用的催化剂及制造氢或合成气体的方法
DE69925052T2 (de) * 1998-01-21 2006-03-02 Haldor Topsoe A/S Verfahren zur Herstellung von wasserstoffreichem Gas
GB9806198D0 (en) 1998-03-24 1998-05-20 Johnson Matthey Plc Ctalytic generation of hydrogen
JP4488321B2 (ja) * 1998-04-17 2010-06-23 Jfeスチール株式会社 合成ガス製造用触媒及び合成ガスの製造方法
US6605559B1 (en) 1999-09-29 2003-08-12 Daihatsu Motor Co., Ltd. Dimethyl ether reforming catalyst
US20050022839A1 (en) * 1999-10-20 2005-02-03 Savas Stephen E. Systems and methods for photoresist strip and residue treatment in integrated circuit manufacturing
DE10010070A1 (de) * 2000-03-02 2001-09-20 Xcellsis Gmbh Gaserzeugungsvorrichtung
US7374738B2 (en) * 2001-10-11 2008-05-20 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of, Arizona State University Superhard dielectric compounds and methods of preparation
KR20040017491A (ko) * 2002-08-21 2004-02-27 에스케이 주식회사 디메틸에테르로부터 합성가스를 제조하는 방법
US6717025B1 (en) * 2002-11-15 2004-04-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc Process for removing oxygenates from an olefinic stream
US7087794B2 (en) * 2002-11-15 2006-08-08 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Oxygenate conversion in the presence of highly unsaturated compounds
WO2004087567A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-14 Haldor Topsøe A/S Process for the preparation of a hydrogen-rich stream
KR20060002904A (ko) 2003-04-01 2006-01-09 할도르 토프쉐 에이/에스 수소-부화 스트림의 제조방법
EP1531146A1 (en) * 2003-11-05 2005-05-18 L'Air Liquide S. A. à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Plant for a boosted hydrogen production utilising dimethyl ether
JP2006046319A (ja) * 2004-06-30 2006-02-16 Jfe Holdings Inc 廃熱回収装置、廃熱回収システム及び廃熱回収方法
US20070193602A1 (en) * 2004-07-12 2007-08-23 Savas Stephen E Systems and Methods for Photoresist Strip and Residue Treatment in Integrated Circuit Manufacturing
US20070000173A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Michael Boe Compact reforming reactor
US20070000172A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Michael Boe Compact reforming reactor
JP2007091513A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Toshiba Corp 水素発生装置及び燃料電池システム
JP2008200656A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Toshiba Corp ジメチルエーテル改質触媒およびその製造方法
CN101177240B (zh) * 2007-11-09 2010-04-07 清华大学 一种集成式二甲醚水蒸气重整制氢装置及方法
CN102795598B (zh) * 2011-05-25 2014-02-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种二甲醚水蒸气重整制氢的方法
CN102794166B (zh) * 2011-05-25 2014-02-26 中国科学院大连化学物理研究所 二甲醚水蒸气重整制氢的催化剂及制备和应用
KR101401418B1 (ko) * 2012-10-29 2014-06-02 한국과학기술연구원 고체산 혼합물을 이용한 수소 제조 방법
CN103223343A (zh) * 2013-04-15 2013-07-31 天津大学 二甲醚水蒸气重整制氢碱金属改性铜基催化剂及制备方法
JP6407428B2 (ja) * 2014-11-17 2018-10-17 中国科学院大▲連▼化学物理研究所Dalian Institute Of Chemical Physics,Chinese Academy Of Sciences ぎ酸メチルの製造方法
EP3222609B1 (en) * 2014-11-17 2020-05-06 Dalian Institute Of Chemical Physics Chinese Academy of Sciences Method for preparing methyl formate and coproducing dimethyl ether

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2128683A1 (en) * 1971-06-09 1972-12-21 Badische Anilin- & Soda-Fabrik Ag, 6700 Ludwigshafen Methanol synthesis - from carbon oxides and hydrogen with dimethyl ether decompsn at gamma-alumina catalyst
JPS56140930A (en) * 1980-04-04 1981-11-04 Mitsubishi Chem Ind Ltd Preparation of hydrocarbon
GB2085314B (en) * 1980-10-07 1984-09-12 Ici Plc Hydrocarbon cracking process and catalyst
NO154486C (no) * 1984-04-12 1986-10-01 Norsk Hydro As Katalysator og dens anvendelse for spalting av metanol.
JPH07177B2 (ja) * 1984-10-05 1995-01-11 川崎重工業株式会社 メタノ−ル・スチ−ムリフォ−ミング用触媒の製造方法
US5498370A (en) * 1994-12-15 1996-03-12 Amoco Corporation Process for hydroshifting dimethyl ether

Also Published As

Publication number Publication date
JP4018175B2 (ja) 2007-12-05
AU6058396A (en) 1997-01-30
DE69604736T2 (de) 2000-04-06
KR100192527B1 (ko) 1999-06-15
DE69604736D1 (de) 1999-11-25
AU712528B2 (en) 1999-11-11
NO318181B1 (no) 2005-02-14
DK85295A (da) 1997-01-22
US5837217A (en) 1998-11-17
TW415917B (en) 2000-12-21
NO962964L (no) 1997-01-22
NZ299022A (en) 1997-12-19
ES2139990T3 (es) 2000-02-16
EP0754649B1 (en) 1999-10-20
EP0754649A1 (en) 1997-01-22
CN1077084C (zh) 2002-01-02
CN1143602A (zh) 1997-02-26
KR970006161A (ko) 1997-02-19
NO962964D0 (no) 1996-07-15
JPH09118501A (ja) 1997-05-06
DK173416B1 (da) 2000-10-02
ATE185775T1 (de) 1999-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2203215C2 (ru) Способ получения богатого водородом газа
RU2144912C1 (ru) Способ получения продукта, содержащего диметиловый эфир, до 20% по массе метанола и до 20% по массе воды
RU2014318C1 (ru) Способ получения фенола
US20060135823A1 (en) Process for preparing dimethylether from methanol
US4323475A (en) Process for the production of amorphous aluminosilicates and their use as catalysts
CN1191526A (zh) 伯醇脱水方法
US4840783A (en) Process for the production of hydrogen by catalytic reforming of methanol with water vapor
JPH08501076A (ja) オレフィンの製造方法
JPH05246919A (ja) ゼオライト触媒を用いるアルキル第三級アルキルエーテルの合成方法
JPS6228081B2 (ru)
JPS63233001A (ja) 液相メタノールの接触転換による合成ガスまたは水素の製造方法
EP0256479A2 (en) Process for the catalytic transhalogenation of a poly-iodo-benzene
EP0040444B1 (en) Process for the preparation of crystalline silicates, crystalline silicates so prepared and process for carrying out catalytic reactions
KR20060002904A (ko) 수소-부화 스트림의 제조방법
JPH05271136A (ja) フッ化水素で改質されたモンモリロナイト粘土を用いるアルキル第三級アルキルエーテルの合成方法
US5877362A (en) Method for producing diphenylmethane
JP2737297B2 (ja) メチルイソブチルケトンの製造法
JP3414178B2 (ja) ジメチルエーテルの製造方法
JPH0468292B2 (ru)
JP4609613B2 (ja) 一酸化炭素の製造方法
JPS5835126A (ja) イソブチレンの製造方法
CA1113968A (en) Process for the preparation of an aromatic hydrocarbon mixture
WO2020127287A1 (en) A process for preparing dimethyl carbonate
SU1320205A1 (ru) Способ получени пентанола-2
RU1811155C (ru) Способ получения изопрена

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110720