RU2755470C1 - Способ получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья - Google Patents
Способ получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755470C1 RU2755470C1 RU2020126347A RU2020126347A RU2755470C1 RU 2755470 C1 RU2755470 C1 RU 2755470C1 RU 2020126347 A RU2020126347 A RU 2020126347A RU 2020126347 A RU2020126347 A RU 2020126347A RU 2755470 C1 RU2755470 C1 RU 2755470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- producing
- raw materials
- cao
- hydrocarbon raw
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/06—Production 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
- C01B3/12—Production 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/06—Production 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
- C01B3/12—Production 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
- C01B3/16—Production 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
Abstract
Изобретение относится к способу получения богатой по водороду газовой смеси, содержащей водород, оксид углерода из газообразного углеводородного сырья. Способ получения газа, обогащенного водородом из газообразного углеводородного сырья, включающий риформинг с водяным паром углеводородного сырья, который осуществляют при 170-400°С при пропускании через слой СаО, при соотношении компонентов в вес. частях: 1 СО : 0,5-0,7 паров воды 1,9-2,1 СаО. Изобретение позволяет улучшить характеристики процесса путем контроля градиента температуры и соотношения компонентов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к способу получения богатой по водороду газовой смеси, содержащей водород, оксид углерода из газообразного углеводородного сырья.
Известен способ получения богатой водородом газовой смеси из галогенсодержащей газовой смеси, включающей водород и по меньшей мере 50 об.% монооксида углерода, в пересчете на сухую массу, путем взаимодействия галогенсодержащей газовой смеси с водой, имеющей температуру от 150 до 250°С, чтобы получить газовую смесь, бедную галогеном и имеющую мольное отношение пара к монооксиду углерода от 0,2:1 до 0,9:1, и подвергают указанную газовую смесь, бедную галогеном, реакции сдвига водяного газа, в котором часть или весь монооксид углерода конвертируют с паром до водорода и диоксида углерода в присутствии катализатора, который присутствует в одном реакторе с неподвижным слоем или в каскаде из более чем одного реактора с неподвижным слоем, и в котором температура газовой смеси, которая поступает в реактор или реакторы, равна от 190 до 230°С (RU №2515967 от 27.04.2013. Бюл. №23).
К недостаткам данного способа можно отнести сложность подготовки исходного сырья и использование катализатора для получения требуемой газовой смеси.
Наиболее близким к предложенному является способ получения газа, обогащенного водородом или оксидом углерода путем риформинга с водяным паром углеводородного сырья при повышенных температурах пропусканием через слой катализатора риформинга с водяным паром, в который подают кислород через проницаемую для кислорода мембрану, с последующим удалением конечного продукта из этого слоя. Углеводородное сырье пропускают через слой катализатора, во входной области которого содержится катализатор, имеющий активность в окислении углеводородного сырья (RU №2248931 от 27.03.2005, Бюл. №9).
Недостатком данного способа является сложность осуществления способа, наличие специальной мембраны, а также катализатор для осуществления данного процесса.
Задачей изобретения является упрощение процесса получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья, включающем риформинг с водяным паром углеводородного сырья, риформинг с водяным паром углеводородного сырья пропускают через слой СаО при температуре 170-400°С при соотношении компонентов в вес. частях: 1 СО : 0,5-0,7 паров воды 1,9-2,1 СаО.
Сущность способа заключается в следующем.
При риформинге углеводородного сырья водяным паром при повышенных температурах идет реакция содержащегося в сырье оксида углерода с водяным паром:
Полученный диоксид углерода взаимодействует с СаО по реакции:
который в виде твердого продукта выводится из получаемой смеси. Все реакции идут при известных температурах. Таким образом, суммарная реакция запишется в виде:
Верхний интервал температур 400°С ограничен термодинамикой реакций 1-3.
Нижний интервал температур 170°С ограничен кинетическими особенностями реакций 1-3.
При снижении соотношения одной части СО в синтез-газе меньше 0,5 части паров воды реакция 1 проходит не полно, а при увеличении содержания паров воды больше 0,7 части происходит необоснованный перерасход паров воды, что снижает выход водорода.
При снижении соотношения одной части СО в синтез-газе меньше 1,9 части СаО не полно проходит реакция 2, а при увеличении содержания СаО больше 2,1 части приводит к необоснованному перерасходу СаО, что снижает выход водорода.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В лабораторном пробирочном реакторе смешивали 2 г синтез-газа состава мас.%: Н2 - 49,6; СО - 38,8; N2 - 11,6. СО - 1 часть 0,5 части паров воды при температуре 170°С пропускали через порошкообразный СаО - 1,9 части. Полученный газ и продукт из СаО анализировали. Состав газа мас.%: Н2 - 72; СО - 11,25; N2 - 16,8. Рентгенофазовый анализ показал, что состав продукта соответствует СаСО3.
Пример 2. В лабораторном пробирочном реакторе смешивали 2 г синтез-газа того же состава, что и в примере 1 (СО - 1 часть) и 0,7 части паров воды при температуре 170°С пропускали через порошкообразный СаО (2,1 части). Полученный газ и продукт из СаО анализировали. Состав газа мас.%: Н2 - 74,4; СО - 8,3; N2 - 17,4. Рентгенофазовый анализ показал, что состав продукта соответствует СаСО3.
Пример 3. В лабораторном пробирочном реакторе смешивали 2 г синтез-газа того же состава, что и в примере 1 (СО - 1 часть) и 0,5 части паров воды при температуре 400°С пропускали через порошкообразный СаО (1,9 части). Полученный газ и продукт из СаО анализировали. Состав газа мас.%: Н2 - 73,4; СО - 9,6; N2 - 17,2. Рентгенофазовый анализ показал, что состав продукта соответствует СаСО3.
Пример 4. В лабораторном пробирочном реакторе смешивали 2 г синтез-газа того же состава, что и в примере 1 (СО - 1 часть) и 0,7 части паров воды при температуре 400°С пропускали через порошкообразный СаО (2,1 части). Полученный газ и продукт из СаО анализировали. Состав газа мас.%: Н2 - 74,4; СО - 7,2; N2 - 17,4. Рентгенофазовый анализ показал, что состав продукта соответствует СаСО3.
Способ осуществляли в лабораторном пробирочном реакторе, где смешивали 2 г синтез-газа состава мас.%: Н2 - 49,6; СО - 38,8; N2 - 11,6 и соответствующее частей воды и СаО на 1 часть СО содержащегося в синтез-газе. Смесь нагревали до соответствующей температуры, после чего смесь анализировали на содержание водорода и состав твердой фазы. Результаты анализов приведены в таблице. Анализ твердой фазы показал наличие СаСО3.
Claims (1)
- Способ получения газа, обогащенного водородом, из газообразного сырья, включающий риформинг с водяным паром газообразного сырья, отличающийся тем, что риформинг с водяным паром включает пропускание газообразного сырья в виде синтез-газа через слой СаО при температуре 170-400°С, при соотношении компонентов в вес. частях: 1 СО : 0,5-0,7 паров воды и 1 СО : 1,9-2,1 СаО.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126347A RU2755470C1 (ru) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | Способ получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126347A RU2755470C1 (ru) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | Способ получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755470C1 true RU2755470C1 (ru) | 2021-09-16 |
Family
ID=77745752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020126347A RU2755470C1 (ru) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | Способ получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2755470C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2248931C2 (ru) * | 1999-03-05 | 2005-03-27 | Хальдор-Топсеэ А/С | Способ получения газа, обогащенного водородом и/или оксидом углерода |
| RU2301772C1 (ru) * | 2005-10-31 | 2007-06-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Способ получения водородсодержащего газа и способ регенерации поглотителя, применяемого в этом способе |
| US7837975B2 (en) * | 2006-09-25 | 2010-11-23 | The Ohio State University | High purity, high pressure hydrogen production with in-situ CO2 and sulfur capture in a single stage reactor |
| RU2515967C2 (ru) * | 2009-03-19 | 2014-05-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения богатой водородом газовой смеси |
-
2020
- 2020-08-04 RU RU2020126347A patent/RU2755470C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2248931C2 (ru) * | 1999-03-05 | 2005-03-27 | Хальдор-Топсеэ А/С | Способ получения газа, обогащенного водородом и/или оксидом углерода |
| RU2301772C1 (ru) * | 2005-10-31 | 2007-06-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Способ получения водородсодержащего газа и способ регенерации поглотителя, применяемого в этом способе |
| US7837975B2 (en) * | 2006-09-25 | 2010-11-23 | The Ohio State University | High purity, high pressure hydrogen production with in-situ CO2 and sulfur capture in a single stage reactor |
| RU2515967C2 (ru) * | 2009-03-19 | 2014-05-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения богатой водородом газовой смеси |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8961829B2 (en) | Catalytic hyrogenation of carbon dioxide into syngas mixture | |
| Klinghoffer et al. | Influence of char composition and inorganics on catalytic activity of char from biomass gasification | |
| US3326956A (en) | Production of oxygenated hydrocarbons | |
| US4822935A (en) | Hydrogasification of biomass to produce high yields of methane | |
| US3351563A (en) | Production of hydrogen-rich synthesis gas | |
| JP5411133B2 (ja) | 二酸化炭素の合成ガスへの接触水素化 | |
| RU2312059C1 (ru) | Способ получения водорода и нановолокнистого углерода | |
| US3222132A (en) | Steam reforming of hydrocarbons | |
| Seshan et al. | Carbon dioxide reforming of methane in the presence of nickel and platinum catalysts supported on ZrO2 | |
| JPS61275101A (ja) | 化学物質の製造方法 | |
| US20200087576A1 (en) | Processes and catalysts for reforming of impure methane-containing feeds | |
| WO2014063758A1 (en) | Process for the preparation of hydrocarbons | |
| RU2515967C2 (ru) | Способ получения богатой водородом газовой смеси | |
| RU2250873C2 (ru) | Способ каталитического предварительного реформинга углеводородного сырья, содержащего высшие углеводороды | |
| GB1432696A (en) | Catalytic process | |
| Cortazar et al. | Activity and stability of different Fe loaded primary catalysts for tar elimination | |
| RU2755470C1 (ru) | Способ получения газа, обогащенного водородом, из газообразного углеводородного сырья | |
| JP5315515B2 (ja) | エタノール合成方法及び装置 | |
| Itkulova et al. | CO2 reforming of methane over Co-Pd/Al2O3 catalysts | |
| KR20050050028A (ko) | 수소 및 합성 가스의 제조 방법 | |
| RU2417158C2 (ru) | Способ получения синтез-газа | |
| US2064867A (en) | Process of producing hydrogen | |
| EA004130B1 (ru) | Способ получения бензина из углеводородного газового сырья | |
| US1919857A (en) | Destructive hydrogenation of coals, tars, mineral oils, and the like | |
| SU895491A1 (ru) | Катализатор дл синтеза метана из окиси углерода и водорода и способ его приготовлени |