SA97180132B1 - جهاز لتفاعلات أكسدة جزئية - Google Patents
جهاز لتفاعلات أكسدة جزئية Download PDFInfo
- Publication number
- SA97180132B1 SA97180132B1 SA97180132A SA97180132A SA97180132B1 SA 97180132 B1 SA97180132 B1 SA 97180132B1 SA 97180132 A SA97180132 A SA 97180132A SA 97180132 A SA97180132 A SA 97180132A SA 97180132 B1 SA97180132 B1 SA 97180132B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- zone
- reaction
- gas
- moles
- catalyst
- Prior art date
Links
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 9
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical group [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims description 4
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 2
- -1 hydrocarbon carbon atoms hydrocarbon Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010960 commercial process Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003303 ruthenium Chemical class 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 229910052566 spinel group Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C01B3/32—Production 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
- C01B3/34—Production 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 by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production 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 by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/386—Catalytic partial combustion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/001—Controlling catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2208/00044—Temperature measurement
- B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
- C01B2203/0261—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0872—Methods of cooling
- C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
- C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
- C01B2203/1017—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements characterised by the form of the structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1082—Composition of support materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
- C01B2203/1241—Natural gas or methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1276—Mixing of different feed components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/16—Controlling the process
- C01B2203/1614—Controlling the temperature
- C01B2203/1619—Measuring the temperature
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
الملخص: يتعلق الاختراع بجهاز لإجراء تفاعلات أكسدة جزئية يتميز في أنه يحتوي بشكل أساسي على أربعة مناطق تشغيلية operating zones .- منطقة تلقيم A) feeding zone)- منطقة توزيع B) distribution zone) ويوجد فيها قسم ثابت أو متناقص على طول محور الجهاز في اتجاه انتشار (امتداد) الغاز gas propagation ، المفضل أن يكون هذا القسم على شكل جسم مجسم solid ، أسطواني cylindrical ، مخروط مقطوع truncated-conical ، أو هرمي مقطوع truncated-pyramidal مكون من جزء أو أكثر من الجسم الصلب solid المذكور مستبدل اختياريا بأسطحها المنحنية الغلافية envelope curve surface الداخلية أو الخارجية ، بحيث تكون الزاوية (الفا α) لراسم السطح generatrix مع الموازي الرأسي للمحور المذكور تتراوح مابين صغر-ه٦ درجة ٠- منطقة تفاعل c ) reaction zone ) مكونة من طبقة الحفز catalytic bed ، مع قسم متزايد على طول محور الجهاز في اتجاه انتشار ( امتداد ) الغاز ، متصل مع منطقة التوزيع المذكورة بواسطة قسم مستعرض مشترك المفضل أن يكون في شكل جسم مجسم solid ، مخروط مقطوع truncated-conical ، أو هرمي مقطوع الرأس trancated-pyramidal مكون هو الآخر من جزء أو أكثر من الجسم المجسمsolid مستبدل بشكل اختياري بأسطحها المنحنية الغلافية envelope curve surface الداخلية أو الخارجية الذي تكون فيه الزاوية (بيتا β) لراسم السطح مع الموازي الرأسي للمحور المذكور بين ٥ -٦٥ درجة.- منطقة تمدد الغاز D) gas expansion zone).
Description
Y — — جهاز لتفاعلات أكسدة جزئية الوصف الكامل خلفية الاختراع : يتعلق الاختراع الحالي بجهاز لإجراء أكسدة جزئية بواسطة حفاز مناسب . وبشكل خاص يمكن استخدام هذا الجهاز لإنتاج غاز اصطناعي synthesis gas بواسطة الأكسدة الجزئية لغاز nb بوجود التفاعل : CHy + 1/20,0— Co+2H, (1) ° على نطاق صناعي ؛ تجرى الأكسدة الجزئية لغاز طبيعي بواسطة نوعين من الحلول التكنولوجية . في النوع الأول من الحل التكنولوجي يتم استخدام مفاعلات غير حفزية non -catalytic reactors تكون Led غازات التفاعل مخلوطة في موقد (محترق) مبرد بالماء water-cooled burner ٠ وتتفاعل في حجرة احتراق combustion chamber ) درجة الحرارة تتراوح مابين (a ١5٠-١١7٠١١0 مبطنة lined بالمواد المقاومة للحرارة refractory materials في هذه العملية تتنافس : )١( تفاعلات الأكسدة الجزئية ١ ( partial oxidation reactions (OP) ) مع تفاعلات الأكسدة الكلية total oxidation reactions 401 . )0( ومع تفاعلات التكسير -(cracking reactions) CH4 +20,—/> Co, + 0 (2 ) \o CHy—> C+2H, (3) You
علاوة على ذلك . تسبب تفاعلات الاحتراق الفرعية نقية التركيب في حدوث تفاعلات نزع هيدروجين جذرية radicalic dehydrogenation للجزيئات مع ذرة أو أكثر من ذرات الكربون ؛ Jali مركبات الايثيلين ethylene و/أو الاسيلين acetylene . وهذه المركبات بدورها قد تكون حوار أساس 635 لفضلات متبقية غنية بالكربون carbonaceous residues .
° تدخل نواتج التفاعل عند درجة حرارة قدرها مل م في مبادل exchanger معقد التصميم والأداء 8 بواسطة تجمع عوامل تتعلق بدرجات الحرارة العالية وبوجود الفضلات المتبقية الغنية بالكربون . ولكي يتم التخلص من الفضلات المتبقية الغنية بالكربون من النواتج يتم غسل الغاز التركيبي بالماء .
تعتمد الانتقائية selectivity والتحويلات conversions على عوامل مختلفة . ومن أكثر هذه ٠ العوامل أهمية هي ما يلي:- - تصميم الموقد ) المحرق burner ( - نسبة O/C (مولات الأكسجين / مولات الكربون) في خليط الكواشف reagents . — خفض مدة البقاء residence time بداخل المفاعل - التبريد السريع لنواتج التفاعل الذي يستطيع - عند درجات حرارة متوسطة (00 00-70 م) ve إن تتحد مرة أخرى لتنتج reform (بالتكسير الهدام) الميثان methane والماء بواسطة التفاعل: CO +3H,—> CHy+Hpo (4) أما في النوع الثاني من الحلين التكنولوجيين technological solution فيتم استخدام مفاعلات الحفز ذاتية الحرارة .autothermal catalytic reactors ا
_— ¢ _ في هذه العملية يتم خلط تيارات adi SI المسبقة التسخين عند درجة )3 6 أ م في محرق (موقد) موضوع على مدخل المفاعل ¢ مولدة لهب دوامي turbulent flame ينتشر إلى حجرة احتراق موضوعة بين المحرق (الموقد) وطبقة الحفز السفلية. تستخدم تفاعلات احتراق المركبات الفرعية النقية التركيب جزء من الغز الطبيعي وتنتج مخاليط من أول أكاسيد الكربون وبخار بالإضافة للحرارة اللازمة لتفاعلات الاستصلاح reforming (التهذيب) الماصة للحرارة endothermic بشدة للبخار )5( و CO, . ©) التالية : Co+3H, (5) جورقور+ميسن CHy + CO;——» 2Co+2H; (6) يحدث هذا الأخير في طبقة الحفز تحت غرفة الاحتراق الممتلئة بالحفاز المبني على أساس 1١-١٠ ) Ni ©. بالوزن المترسب على ) أسبنيلات spinels ( أكاسيد الومنيوم aluminium والمغنسيوم magnesium oxides ذات المقاومة العالية الحرارية .
تعمل هذه المفاعلات عند سرعة Je حيزية في الساعة (GHSV) تتراوح نموذجياً مابين ٠٠١١-5 (لتر نظامي / (لتر حفاز x الساعة)) (11 (NL/ (Leat x ؛ إلا أنه وتحت أي
ظرف لا ترتفع عن ١5008٠0 (لتر نظامي / jl) حفاز x الساعة)) (NL/ (Leatx H) . Vo كما سبق ذكره ؛ وفي حالة العمليات الغير حفزية non-catalytic فإنه يجب تنقية الغاز الاصطناعي synthesis gas الناتج بغسله بالماء . في المفاعلات ذاتية الحرارة autothermal 5 من جهة أخرى ؛ يتم انحلال الجزيئات الغير مشبعة والفضلات المتبقية الغنية بالكربون فى الطبق الحفزية مما يجعل عملية غسل الغاز بالماء عديمة الجدوى ؛ كذلك تكون درجات الحرارة المغادرة للمفاعل منخفضة (نموذجياً +46 م). تبسّط هذه الخصائص ؛ خصائص
اا
ده - المبادلات للاسترجاع الحراري thermal recovery للغاز الخارج من المفاعل وتحسن الكفاءة الحرارية للعملية . لقد تم نشر طلبات براءات اختراع متعددة مؤخراً ؛ الطلب الدولي رقم 48/180757 براءة الاختراع الأوروبية رقم 0715095 وبراءة الاختراع الأوروبية رقم 7981748 التي تتطلب بتنفيذ © عمليات حفزية يتم إجراؤها عند درجة حرارة عالية (أعلى من 5060 م) ؛ عند ضغط عالي كذلك (يتراوح مابين ١٠5١-١ بار) في مفاعلات أنبوبية tubular reactors وبسرعة غاز حيزية في الساعة (GHSV) تتراوح مابين 70.000 إلى 70000050060 (لتر نظامي / (لتر حفاز x الساعة)) (NL/ (Leat x h) . في التجارب التي تم تنفيذها في مختبراتنا وجد أن شروط درجة الحرارة العالية والضغط ٠ العالي التي تطالب تلك البراءات باستخدامها يصعب تطبيقها عند ضغوط تزيد عن ٠١ ضغط جوي ؛ وعند درجات حرارة تزيد من ٠9م ء تحت الشروط الديناميكية الموصوفة للسائل ؛ Cua أن مخاليط الكواشف والمنتجات تشتعل ignite الطور الغازي مسببة بذلك الاحتراق الكلي للهيدروكربونات وبنقص في الانتقائية CO و Hy . وتشكل أسود الكربون الذي سرعان ما يغلق طبقة الحفز . في طلب براءة اختراع حديثة لنفس مقدم الطلب (أي براءة الاختراع ١ الأوروبية رقم £70008( ؛ جرى المطالبة بعمليات متكاملة لأكسدة جزئية حفزية catalytic partial oxidation لإنتاج CO و Hy . واصطناع الميثانول methanol ؛ ايثير ثنائي الميثيل dimethylether و FT التي ينتج فيها الفورمالديهايد formaldehyde كذلك ؛ Cua تنفذ عند درجة حرارة تتراوح مابين 460-70٠0 م ؛ وعند ضغط مابين fo -١ وحدة ضغط جوي atms عند de ju غاز حفزية في الساعة (GHSV) تتراوح مابين -7٠٠٠١ 900,000 (لتر v. نظامي / (لتر حفاز x الساعة)) (ط (Leat x /011. أيضا وفي هذه العملية والتي تكون شسروط التشغيل فيها أقل قسوة من شروط التشغيل الواردة في براءات الاختراع الثلاثة السابقة الذكر
Youd
_ >“ _ والتي تختلف عن تلك البراءات في إمكانية تنفيذ التفاعلات بنسب م11 Oy أكبر من (VIV) ٠,8 أي (حجم / حجم)؛ إلا أن شروط العملية صعبة التطبيق لنفس الأسباب الموضحة بعاليه عندما تتجاوز الضغوط ١١9 وحدة ضغط جوي. لقد وجد حديثاً مفاعل حفزي shay catalytic reactor نوعية العملية المطالب باستخدامها في 0 طلب براءة الاختراع السابقة لنفس مقدم الطلب ؛ قادر على تنفيذ تفاعلات أكسدة جزيئة والذي ؛ بصرف النظر عن كونه ذي أبعاد منخفضة بشكل لافت للنظر عن المفاعلات المستخدمة في العمليات التجارية إلا أنه لا يتطلب وجود محرق (موقد) ؛ ويسمح بتنفيذ تفاعلات حفزية لأكسدة جزئية مع المحافظة على مخاليط الكواشف وإبقائها عند معدلات أعلى من سرعة اللهب وتجنب الهبوط في الضغط نتيجة لتمدد خليط التفاعل الغازي . ve يتميز الجهاز الذي هو الهدف الرئيسي للاختراع الحالي في أنه يتألف من أربعة مناطق عاملة مرتبة على التوالي وهذه المناطق العاملة هي : - منطقة تلقيم (A) feeding zone - منطقة توزيع distribution zone ( 5 ) بقسم ثابت أو متناقص على طول محور الجهاز في اتجاه انتشار الغاز ١ - منطقة تفاعل reaction zone ( © ) مكونة من طبقة الحفز ؛ مع قسم متزايد على طول محور الجهاز في اتجاه انتشار ( أمتداد ) الغاز ؛ متصل مع منطقة التوزيع المذكورة بواسطة قسم - منطقة sad الغاز gas expansion zone (1) Vout
— VY — من المفضل أن تكون منطقة التوزيع (8) في شكل جسم مجسم أسطواني ٠ مخروطي g shia 0 الرأس أو هرمي مقطوع الرأس ؛ مكوناً من جزء واحد أو أكثر من الجسم المجسم المذكور ؛ مستبدله اختيارياً بأسطحها المنحنية الغلافية الخارجية أو الداخلية + بحيث تتراوح زاوية (الفا) لراسم السطح generatrix مع الموازي الرأسي للمحور المذكور مابين صسفر -10 . درجة £0 -٠١ درجة ؛ المفضل أن تتراوح هذه الزاوية مابين ٠ كما يفضل أن تكون منطقة Jeli) ( ©) على شكل جسم مجسم مخروطي مقطوع أوهرمي مقطوع مكونا من جزء واحد أو أكثر من الجسم المجسم المذكور ؛ مستبدل اختياريا بأسطحها المنحنية الغلافية الخارجية أو الداخلية بحيث تتراوح زاوية (بيتا) للسطح الراسم مع الموازي الرأسي للمحور المذكور مابين lo —o درجة ¢ والمفضل أكثرأن تتراوح مابين Yo و to . درجة ٠٠١ : وظائف ومهام منطقة التزريع كما يلي ¢ نحو مدخل التلقيم radicalic reactions ) تعمل كحاجز انتشار للتفاعلات الشقية (الجذرية - القادرة على inert surfaces وذلك بواسطة كلا من تعجيل السائل وبواسطة وجود الأسطح الخاملة ٠ احتجاز الشقوق (الجذور) توزيع السائل بشكل منظم ومتناسق على القسم المستعرض المشترك بين منطقتي التوزيع - ١ . والتفاعل : وظائف منطقة التفاعل هي كما يلي . حفز التفاعل في القسم الذي يوجد به أعلى سرعة غاز -
Youf
A — — - تتبع تمدد السائل نتيجة للزيادة في عدد الجزيئات الغرامية (المولات) moles ودرجات الحرارة بدون العوائق الناتجة عن حدوث فقدان pS في (الحشوة) الشحنة charge . - المحافظة على معدل سطح في كامل الطبقة lef من المقدار الحرج الذي يسبب إنتاج Cell وأسود الكربون carbon black . ° أما شروط السائل الديناميكية بداخل منطقة التفاعل فيجب أن تكون باستطاعتها تجنب التسخين الزائد overheating لمزيج التفاعل ولكن أيضا هبوط في الضغط في اتجاه انتشار الغاز علماً بأن هبوط الضغط ينتج عن الزيادة السريعة في حجم الخليط الغازي في توافق مع تضيق Ja) necking منطقة الحافز . ويسبب ركود tagnation خليط الكواشف في lef التضيق necking في تسخينها أكثر مما ينبغي واشتعالها ولذلك يجب تجنبه .
١ أن التغير في قطر منطقة التفاعل والانخفاض التالي في سرعة الغاز يقلل من تأثير هبوط الضغط ؛ إذ أن حشواً تفاضلياً لطبقة الحفز بجسيمات ذات أقطار متزايدة على طول اتجاه انتشار الغاز يساهم في تقليل حدوث الهبوط في الضغط .
يستطيع جهاز الاختراع الحالي أن يحتوي على أنظمة تبريد في كلا من منطقتي التلقيم و/أو منطقة ما بعد التفاعل post reaction zone في منطقة التوزيع و/أو في منطقة التفاعل .
تكمن عملية الأكسدة الجزئية بالمفاعل الحراري الذاتي الحفزي catalytic autothermal reactor الموصوف بعاليه والذي يشكل هدفاً ثاني للاختراع الحالي ؛ بشكل أساسي في الخطوات التالية : - إجراء خلط مسبق وعند تنشيط + تسخين مسبق لدرجة حرارة مابين ٠١ -7٠١ ’ م » تحت قيم قابلية الاشتعال - للكواشف المكونة من غاز طبيعي 4 أكسجين أو هوا sc أو هواء غني
q — _ بالأكسجين ؛ اختيارياً بخار و/أو ثاني أكسيد الكربون ؛ وذلك لكي تبقى السرعة السطحية surface valocity لغازات التفاعل فوق سرعة اللهب flame speed ؛ ولتبقى درجة حرارة خليط الكواشف في المنطقة التي تسبق طبقة الحفز تحت درجة حرارة قابلية اشتعالها . - إجراء Jeli بواسطة مفاعلات الحفازات لخلطة الكواشف في منطقة التفاعل ؛ على أن يتم ° تنشيط التفاعل عند درجات حرارة تتراوح مابين Tee =Yeo م وتنفيذه عند سرعات حيزية space velocities من بين ٠١ بار مير ٠١ (لتر نظامي كواشف / )> حفاز X الساعة)) reagent/L cat x h 001 ؛ المفضل أكثر مابين ٠٠٠٠٠١٠ و 9,000,000 Sealy درجة حرارة تتراوح مابين ٠١. 7/٠ م إن حدود الخطوة الأولى ضرورية لتجنب أحداث ظاهرة إحتراق غير منضبطة في طور ٠ متجانس غازي في المنطقة التي تسبق طبقة الحفز أو التي بداخلها ؛ تخفض هذه التفاعلات من الانتقائية نحو إنتاج غازات (تركيبية) اصطناعية ؛ تسبب تشكل الفضلات المتبقية الغنية بالكربون والتي تخمد الحفاز deactivate the catalyst ؛ وعندما يوجد نتروجين في خليط الكواشف ؛ تسبب أيضاً تشكل أكاسيد النتروجين (NOY) . إن النسب المفضلة بين الكواشف في خليط التفاعل المكون من غاز طبيعي ؛ هواء أو هواء Ve غني بالأكسجين وربما من بخار CO; Sls هي النسب التالية : - أن تكون النسبة بين مولات البخار / مولات ذرات كربون الهيدروكربون ( بخار (CF مابين صفر إلى 3,5 ؛ المفضل أكثر مابين ٠,8 =o) . - أن تكون النسبة بين مولات الأكسجين / مولات ذرات كربون الهيدروكربون (0:/0) مابين 6 ولا ؛ المفضل أكثر أن تكون مابين met 1 . yout
- ١١. من الحافز ؛ ويسمح lan ALE إن استخدام هذه السرعات الحيزية يسمح باستهلاك كميات
X يوم [CO+Hy م٠0080809 كذلك بالحصول على إنتاجيات عالية تتجاوز بسهولة قيم قدرها أي أعلى بمرتين من تلك القيم التي يتم )200,000 m® CO + Hf day x kg catalyst) كغم حفاز . الحصول عليها بالعمليات المعروفة لإنتاج الغازات (الاصطناعية) إن وجود البخار وثاني أكسيد الكربون بالإضافة لوجود جزيئات أخرى خاملة كيميائياً أكثر كالنتروجين ؛ يغير نقطة قابلية اشتعالية مخاليط الكواشف الغازية مما يؤدي لتنوع هندسية منطقة التفاعل وتطبيق ضغوط أكبر بسرعات سطحية أخفض . في المفاعل الذي تم تبينه في العملية ؛ روديوم 1805 ؛ روثينيوم ( Jie يفضل استخدام الحفازات التي تكون فيها فلز نبيل واحد أو أكثر مكون Jala الخ ... ) و/أو نيكل موضوعة على «Pt ؛ بلاتين Pd بلاديوم Ir إريديوم ¢ Ru - ALO; « MgxAlyO; « Sic .من مادة قادرة على دعم جهد ميكاتيكي وحراري كبير ( نمرنجيا ٠ ؛ تحضر الحفازات بترسية (zirconium مثبت بزركونيوم yttrium ؛ يتريم ZrO; + © و/أو نيكل بنسب مئوية (Ir ؛ إريديوم Ru روثينيوم - Rh الفلزات النبيلة (المفضل روديوم على الحوامل (المواد ٠ و78 وزناً ٠1 تتراوح مابين 05 و5١71 وزناً ؛ المفضل مابين . (carriers الحاملة : تنفذ هذه العملية بثلاث طرق vo تنفذ طريقة أولى بواسطة تفاعلات صلب - سائل وذلك بالتفاعل بين الحوامل المشتتة في - تطم)0(:ي + مذيب عضوي ومحاليل مجموعات الفلزات النبيلة مثل ) 60(:2)بط 0 « Ruz(CO)12 تنفذ طريقة ثانية بواسطة تشريب الحوامل الصلة بمحاليل مائية من أملاح لا عضوية - : من الفلزات النبيلة ( مثل Y.
١ \ —_— _ RhCl;, Rh(NOs);.xH,0, Ru(NO) (NOs);.xH20, NiN03. XHZO تؤدي الطريقة التي تتضمن استخدام مجموعات كربونيل صغيرة من الفلزات التبيلة إلى إنتاج حفازات فعالة بشكل خاص ؛ قادرة على تنشيط تفاعلات أكسدة جزئية عند درجة حرارة منخفضة (نموذجياً “Yo. م) . أما الطريقة المتضمنة استخدام أملاح لا عضوية من الفلزات ° النبيلة فتؤدي إلى إنتاج مواد حفزية قادرة على تنشيط تفاعلات احتراق فقط ¢ عند درجة حرارة أعلى من Yo ٠ 2 . في الحالتين ؛ وعلى أية حال ؛ نجد أن درجات حرارة التنشيط أكثر انخفاضا من درجات الحرارة المستخدمة في واقد (محارق (burners المفاعلات الغير حفزية أو المفاعلات الحفزية ذاتية الحرارة .
٠١ تتضمن طريقة ثالثة لتحضير الحفازات ؛ اصطناع intermediate وسيط من نوع هيدروتالسيت (hydrotalcite) موصوف في طلب براءة الاختراع 95800184 IT- Mi ¢ الموافق لبراءة الاختراع الأوروبية 0725038 Ep- A- ؛ الممثل بالصيغة :
(Rha Ru Xs Ya )010( © (An) ١ mhyo . عبارة عن كاتيون«0800 فلز ثنائي التكافؤ أو أحادي التكافؤ 3 : Cua . فلز ثلاثي التكافؤأو رباعي التكافؤ cation عبارة عن كاتيون Y 5 ١ 0<a<05, 0<b<05,05<c<09, 0<d<05, a+b+c+d=1, . صفر أو عدد موجب =m تكون You
Y _ \ — A يمكن أن تكون هيدروكسيل hydroxyl ¢ أي انيون anion عضوي ؛ لا عضوي ؛ ايسو 150 أو هبتروبولي أنيون (١ heteropolyanion بولي انيون غير متجانس ) ؛ معقد انيوني أو معقد معدني له organo metallic complex disk 27 هي الشحنة الإجمالية للمكون الكاتيوني cationic . م أما النسب الذرية بين العناصر فالمفضل أن تكون ضمن المعدلات التالية : 0<a<0.33, 0<b<0.33,0.66<c<0.8,0<d<0.33. المفضل انتقاء كاتيون cation الفلز AW التكافؤ 3 من : مغنسيوم Mg ؛ كوبالت Co ؛ نيكل Ni ¢ خارصين Zn ؛ حديد Fe ؛ منجنيز Mn « نحاس Cu ؛ كالسيوم Ca ؛ وكادميوم Cd . المفضل أن يكون كاتيون cation الفلز الأحادي التكافؤ هو ٠ ا ليثيوم lithium . المفضل انتقاء كاتيون cation الفلز الثلاثي التكافؤ 7 من الالمنيوم Al ؛ جاليوم Ga ؛ نيكل Ni ؛ كوبالت Co ؛ حديد Fe ؛ منجنيز Mn ؛ كروم Cr ؛ فانيديوم V ؛ تيتانيوم Ti وإنديوم In . أما كاتيون الفلز الرباعي التكافؤ 7 فالمفضل أن يكون تيتانيوم ٠ يتعرض الوسيط الهيدروتالسيت hydrotalcite لمعالجة حرارة عند درجة حرارة أعلى من Yeo ١ م. قبل أن يتم استخدامه في التفاعلات الحفزية . يمكن تنفيذ تحضير مادة الهيدروتالسيت الموصوفة بعاليه كما تم وصفها في بحث الحفز في عصرنا الحاضر (Y44Y) ١77 ١ Catalysis Today ( للمؤلف A.
F.Trifiro « F.Cavani Vaceari ( وفي كتاب مواد الصلصال أعمدة والمواد الصلبة الميكرومسامية الأخرى Expanded Clays and Other Microporous Solids ) للباحث 0.2 , كاله 16.121 36886 (J.P. Vout
wv — \ _ Forano , A de Roy للناشر alas HE Robson L.
Ocelli ؟ ؛ رينهولد ¢ نيويورك ؛ 937 صفحة .)٠١8 بشكل ald يمكن تحضير مواد الحفز الهيدروتالسيتية hydrotalcite catalytic materials باستخدام محلول مائي يحتوي بنسب مناسبة ؛ أملاح الروديوم و/أو الرثينيوم ٠ وعنصر SD م التكافؤ أو أحادي التكافؤ وآخر ثلاثي التكافؤ أيضا . يضاف هذا المحلول تحت تقليب قوي وعند درجة حرارة تتراوح مابين =F 0م ؛ المفضل أن تتراوح مابين Ja Ve mon محلول من كربونات قلوية alkaline carbonate أو بيكربونات bicarbonate ؛ مع أخذ الحذر Lad بإضافة من أحماض أو قواعد ؛ بحيث يبقى الرقم الهيدروجيني (PH) أثناء الترسيب عند مقدار ثابت ضمن مدى يتراوح مابين VY -١ ؛ والمفضل مابين 8- ١١ في هذه الطريقة 6 يوجد ٠ هناك أيضا الترسيب المتزامن لكل العناصر ولدقائقها الداخلية التشتت interdispersion . وعندئذ يتم فصل الراسب البلوري المتشكل وغسله بالماء ؛ المفضل أن يكون الماء هذا حارا ؛ حتى يكون هناك محتوى من القلوي يغير عنه كأكسيد أقل من 70.1 . ثم يجرى تجفيف المادة المترسبة عند درجة حرارة قدرها ٠٠١ م ء؛ وتكلسيها بالهواء أو بالنتروجين عند درجة حرارة تتراوح مابين a YYeo ١ المفضل مابين qo. 0-728٠ درجة حرارة مثوية . Vo بالعودة لتركيبة الحفازات يمكن استخدام الروديوم والروثينيوم والروثينيوم كلاهما معا ؛ أو استخدام الروديوم مع النيكل ؛ على أن يتم استخدام الروديوم في طبقة أولى من طبقة الحفز ويستخدم الروثينيوم أو النيكل في طبقة ثانية من طبقة الحفز تحت الطبقة الأولى المذكورة . في هذه الحالة يفضل أن تحتوي طبقة الحفز المحتوية على الرودويوم ما نسبته 798-7١8 Vout
__ ١ $ —-— وبهذا التشكيل ؛ يصبح من الممكن خفض استخدام الروديوم في طبقة الحفز الكلية ؛ إذا كان الأمر ضرورياً نتيجة لنقص توفره و/أو التكاليف المرتفعة له ؛ وذلك باستبداله بالكامل بالروثينيوم أو بالشكل مع استخدام تركيبات حشوة أو شروط تفاعل أقل تفضيلاً لتفاعلات تكسير cracking reactions للهيدروكربونات hydrocarbons . ° بالنسبة لطبقة الحفز ؛ ننصح بتعبئة بحافز ذو قطر جسيم متزايد على طول جهة انتشار الغاز لكي يزيد بذلك درجة التفريغ ويقلل الفاقد من الحشوة (الشحنة) . تكمن ميزة خاصة للمفاعل الحفزي الموصوف بعاليه وبالتالي للعمليات التي يستخدم فيها في إتاحة المجال لإنتاج الغازات الاصطناعية التي تستخدم مخاليط تحتوي على الهواء أو هواء غني بالأكسجين مما يقلل من تشكيل NOx . ٠١ تسمح هذه الميزة اللافتة للنظر ؛ باستخدام مفاعل حفز الأكسدة الجزيئية في إنتاج (60) و (Hy) للاستخدام الكيميائي ولتوليد الطاقة الكهربائية بتربينات الغاز gas turbines وبذلك يتم تجنب تأثير التلوث الناتج عن إنتاج ,110 . في الوقت الحاضر ؛ يتم خفض التلوث الناتج عن إنتاج NOx بواسطة استخدام عمليات اختزال بوجود الامونيا التي كيمياؤها من التاحية الاصطناعية تثمل بالمعادلة التالية :
NH; + NOx ول[ ب + H,0 7) \o : شب ح مختصر للرسومات هناك تجسيد للاختراع موفر بمساعدة الشكل ١ الذي لا يجب اعتباره محدداً لنطاق الاختراع. يتكون الجهاز من منطقة تلقيم أولى first feeding zone (A) ؛ متبوعة بمنطقة توزيع distribution zone (B) بقسم متناقص ؛ في شكل مخروط مقطوع له زاوية ألفا لراسم السطح مع YO.
a — \ _ الرأسي تساوي YO درجة متبوعة بمنطقة تفاعل reaction zone (C) لها قطاع على شكل دائثري circle-shaped section (1) مشترك مع المنطقة السابقة ؛ بقطاع متزايد بشكل مخروط مقطوع له زاوية (بيتا) لراسم السطح الرأسي تساوي Yo درجة ‘ متبوعة بمنطقة تمدد expansion zone (D) مكونة من حامل شبيه بقرص العسل (Y) honeycomb carrier وحجرة أعرض wider chamber . الوصف التفصيلى : توفر الأمثلة التالية توضيحياً أفضل لكل من المفاعل الحفزي والطريقة المطلوب براءتهما. مثال ١ مقارن : Jax ألومينا مقاومة للصهر Refractory alumina مشكلة على شكل اسطوانات لكي تكون ٠ قادرة على احتواء طبقة الحفز الاسطوانية التقليدية (قطر Yo مليمتر ؛ ارتفاع Rader 6 وزن ١ غرام) في مفاعل فولاذي اسطواني له سماكة قدرها ١ سم وقطر داخلي قطر o سم . تم foamy ceramic monolith كحامل ALO; - » بمسامية قدرها ٠١ مسام لكل «it نموم محتوي ما نسبته 77 بالوزن من الروثينيوم . أما الفلز النبيل فقد تم ترسيبه بواسطة تقطير محلول من : Ru (NO) (NOs . xHO على (المونوليث) العمود الكتلي ثم جرى تباعا تكليم العمود الكتلي Ga) المونوليث) لمدة ؛ ساعات عند درجة حرارة قدرها 000 لتتحل أملاح الروثينيوم ruthenium salts ؛ ثم جرى تعريض فلز الحامل لمعالجة حرارية في جو من Hy Ns = 1/1 ) 7/( عند درجة حرارة قدرها ٠١20م Asal ساعات قبل البدء باختبار الحفز catalytic test . Yo.
q —_ \ _ جرى تنفيذ عند ضغط قدره 1 وحدات ضغط جوي ؛ وقد ساعد التبريد oe على بقاء درجة حرارة الكواشف عند المدخل أقل من ca Yer سمحت سلسلة من المزدوجات الحرارية thermocouples المحشوة (المقحمة) sheaths في غلافين ؛ الداخلي منهما مصنوع من الفولاز والخارجي مصنوع من الكوارتز ؛ موضوعين على © طول القطاع الطولاني للمفاعل ؛ بمراقبة درجة الحرارة في AS الاتجاهات خاصة عند مدخل ومخرج طبقة الحفز الحافزة ( على بعد 5 و9 ملم منها على التوالي) يبرد مخلوط المركبات الخارجة بمبادل ماء سيراميكي ceramic water exchanger . مدة اختبار الحافز ٠٠١ ساعة . في هذا الاختبار تتكون التلقيمة ٠٠٠١( لتر نظامي (NI) / ساعة ) من مخلوط من 0114 O25 HO بنسبة NY ye شروط التشغيل والنتائج ثم تلخيصها في جدول 1 . عند ضغوط تزيد عن 8,8 وحدة ضغط جوي ؛ لا يعود المفاعل الأسطواني قادراً على جعل مقادير التشغيل منضبطة بدقة نتيجة لتشكيل تفاعلات لهب غير منضبطة ونتيجة لتزايد فقد مقادير الشحنة . مثال ١ - 0 Vo تدخل ألومينا مقاومة للصهر مشكلة على شكل أسطوانات لكي تكون قادرة على تشكيل منطقة توزيع غاز ¢ وطبقة حفزية مشكلة على شكل ساعة رملية sandglass - shaped كالمبينة في مخطط شكل ١ ؛ إلى مفاعل فولاذ أسطواني ذو سماكة من ١ سم وقطر داخلي من © سم . يتكون الجهاز مما يلي :-
١ 7 _ _ - منطقة تلقيم أولي (A) يتم (شحن) الكواشف فيها ؛ مجهزة بنظام تبريد يستخدم سائل مناسب (F) . - منطقة توزيع andy (B) متناقص ؛ على شكل مخروط مبتور ؛ بزاوية الفا لراسم السطح مع الرأسي تساوي ٠١ درجة حيث يوجد خارجها نظام تبريد .
م - منطقة تفاعل ( ©) ذات قطاع دائري ( ١ ) مشترك مع المنطقة السابقة ؛ بقسم متزايد بشكل مخروط مقطوع له زاوية بيتا لراسم السطح مع الرأسي تساوي da nt حيث يوجد أيضا خارجها نظام تبريد . — منطقة ما بعد التفاعل post-reaction zone تتكون من JIU على شكل قرص عسل ) Y ( وحجرة عريضة مجهزة بنظام تبريد .
Vo ثم الحصول على نظام توزيع مخلوط الكواشف باستخدام جسيمات كروية من الالومينا (قطرها 2,0 ١ مليمتر) ؛ ثم جرى حرقها لمدة ؛ ساعات عند درجة حرارة قدرها 0١7٠م » أما الموزع ali distributor قطر عند المدخل )1( مقداره ٠٠ مليمتر وقطره عند المخرج (:) مقداره © مليمتر وطول (L) مقداره ٠١ مليمتر . تم تشكيل طبقة الحفز ( 7,40 غرام ) باستخدام نفس جسيمات الالومينا alumina المستخدمة 0 بالموزع ؛ محتوية على 750,6 من الروديوم Rh . تمت ترسية الفلز النبيل noble metal على الالومينا alumina بواسطة الملامسة مع محلول مكون 00(:2) بط في —n هكسان n-hexane بعد التجفيف جرى حشو الحافز في المفاعل واستخدامه في تفاعل بدون أي معالجة تنشيط أما أبعاد التفاعل فهي كما يلي : mm 20 17 : صصح 25 جع : Ri=5mm القطر عند المدخل
A —_ 3 _— كدعامة support للجسيمات الكروية للحافز ثم استخدام قرص أحادي سيراميكي ceramic monolithic disk مسامي بمسامية قدرها ( 560 1مم_مسام لكل انش) ؛ في ألومينا la ki) £0 مليمتر وسماكتها Yo مليمتر ) . جرى تنفيذ الاختبار عند ضغط قدره ٠١ وحدات ضغط جوي ؛ كما وضعت المزدوجات الحرارية لرصد درجة الحرارة عند مدخل ومخرج طبقة الحفز على مسافة Yo و YV مليمتر على التوالي ؛ كانت sae اختبار الحفز 7١ ساعة . أما الفقد في الضغط فكان يساوي ٠,7 وحدة في هذه الأمثلة جرى تلقيم CH و ,0 بنسب حجمية 0 / CHy تتراوح مابين 1-7,4 أثناء اختبارات الحفز »+ كانت نتم المحافظة على بقاء درجة حرارة الغاز عند مدخل منطقة التوزريع \ مابين فم . النتائج التي ثم التوصل إليها موضحة في الجدول Yo مثال + جرى تطبيق نفس الشروط التجريبية المستخدمة في الأمثلة 7-# مع نفس الحفاز مع تلقيم بالإضافة إلى CH و :0 ؛ أيضاً CO; بنسبة 8: 4 :1 . ١ النتائج التي تم التوصل إليها مدونة في جدول ؟ . مثال 7١-؟ في هذه الحالة لمنطقة التوزيع قطر قدره 10 مليمتر عند المدخل )1( ؛ وقطر قدره 0 مليمتر عند المخرج )1( وطوله (L) قدره ٠١ مليمتر ؛ بينما تتميز منطقة التفاعل الحفزي بقطر yout
عند المدخل (ry) قدره © مليمتر ؛ وقطر عند المخرج )1( قدره TV مليمتر ؛ وطول يساوي ٠١ يتم الحصول على الحفاز باستخدام نفس جسيمات الالومينا الكروية والموصوفة في الأمثلة ١-ة لكن مع قطر متزايد يتراوح مابين 7,0 0 مليمتر كدعامة للحفاز تم استخدام قرص أكسيد ٠ زركوتيوم أحادي سيراميكي ceramic monolithic zirconia disk مسامي 5٠ مسام لكل اش ppi ¢ ) ( ؛ له قطره قدره ٠ مليمتر وسماكة قدرها Yo مليمتر . جرى تنفيذ اختبار الحفز عند ضغط VV وحدة جوية وبهدف زيادة Jalal الحراري وتقليل درجات الحرارة عند المدخل ¢ ثم استخدام دائرة تبريد هوائي english مكونة من أنبوب lad متقب مشكل على شكله حلقة وموضوع حول الجزء المركزي من المفاعل وضعت المزدوجات ٠١ الحرارية الخاصة برصد ومر اقبة درجات الحرارة عند مدخل ومخرج طبقة الحفز في الحالتين ثم وضعها على مسافة قدرها Yo مليمتر . في المثال soa ١ تلقيم مخلوط كواشف مكون من Op « CHy بنسبة ؟ ٠ في مثال 4 جرى تلقيم مخلوط من CHy ؛ ,0 و 002 بنسبة من 4: ١:7 . Ud الشروط التجريبية Aaa) فهي نفس الشروط الواردة في المثال ١ . ١ أما الشروط التشغيلية والنتائج المتعلقة باختبارات الحفز الموصوفة في Ae VARY 9 مدونة في جدول ؟ . Vout
2ل" جدول ١ اما ااا 6 جو P(atm)) الضغط 1000000 السرعة الحيزية للغاز في الساعة GHSV (h™) CHy/ Oy 2 Tin cat ) 0 502 Tout Cat (C) 878 0.87 سرعة الغاز Jalal (م /&(( V gas (m/s) 239 سرعة الغاز الخارج (م /ث ) Vgasou (m/s) 92.7 نسبة تحويل الميثان المثوية Convers . CHy / 100 نسبة تحويل الاكسجين المئوية Convers . Oy / 92.7 نسبة انتقائية Select . Co / 98.6 نسبة انتقائية Select . Hp ./ CHy (gas out)’ 1.9 0 ,0" "( 22.6 0 "( nm, 48.4 !> 60" "( "YH 21.9 Vou
Cy جدول ؟
EEE
P (atm) 10 10 10 10 10
GHSV (H .)) 381220 | 408160 | 434690 | 464080 | 530610
CH4/ مه 6 4 3 24 2
Tin cat (C) 346 263 259 264 362
Tou Cat (C) 625 662 704 714 762
V gas (M/S) 4.15 2.98 3.14 3.41 4.28
V مقع (M/S) 0.45 0.32 0.36 0.44 0.56
Convers . CH/. 27.4 36.1 48.8 49.1 75.5
Convers . 7 100 100 100 100 100
Select . Col. 81.8 85.1 84.5 83.8 99.7
Select . 7 84.5 91.0 86.4 81.0 86.0 (gas out) CHy 47.4 37.4 26.3 25.9 9.3 (" "HO 0 0 0 0 0 (" "60 17.7 17.9 21.1 20.9 28.5 (" مر" 30.3 38.3 43.3 40.4 49.2 (" "700 2.7 2.5 22 1.9 4.6 (" ")/H0 4.9 3.8 7.1 10.9 8.4
Yo. ¢
—_ Y Y _ ٠ جدول اا ا
P (atm) 17 17 17
GHSV (H.) 164180 158960 208955
CH4/ وه 4 3 2
Tin cat ( © 372 273 372
Tou Cat (C) 641 619 788
V مقع (M/S) 2.53 2.08 3.21
V gasou (M/S) 0.14 0.14 0.27
Convers . يتك 31.4 43.7 88.7 100 100 100
Convers . 7 904 85.7 90.8 74.5 79.3 69.1
Select . Col. 40.5 30.2 4.6
Select . H,/ 0 0 0 16.8 20.1 32.8 (gas out)/.CH, 27.7 372 49.9 } 5.8 2.9 3.8 ( "won 10, 9.3 9.7 8.9 ( " 1" 00 ( 1" 1" Y/H, ( "non </ يم ( 0 2/1120 ((CHy على أساس تحويل ال Hy تحسب الانتقائيات ل 60 و (
Claims (1)
- سر - عناصر الحماية -١ ١ جهاز لإجراء أكسدات جزئية يتميز في أنه يتألف بشكل أساسي من أربعة Y مناطق تشغيلية operating zones : (A) feeding zone منطقة تلقيم - 7 ¢ - منطقة توزيع aud (B) distribution zone ثابت أو متناقص على طول محور ° الجهاز في اتجاه انتشار gas propagation lad . 1 - منطقة تفاعل (C) reaction zone تتكون من طبقة حفز catalytic bed بقسم ١ متزايد على طول محور الجهاز في اتجاه انتشار الغاز متصلة مع منطقة التوزيع A المذكورة بواسطة قسم مشترك بينهما مستعرض .. gas expansion zone (D) منطقة تمدد الغاز - q ١ 7- جهاز وفقاً لعنصر الحماية ) ؛ بحيث تكون منطقة التوزيع (B) مع القسم الثابت أو المتناقص في شكل جسم مجسم 80110 ¢ أسطواني cylindrical « و مخروطي مقطوع truncated-conical أو هرمي مقطوع truncated-pyramidal ؛ - الرأس ؛ مكوناً من جزء واحد أو أكثر من الجسم الصلب المذكور مستبدل 0 اختيارياً leak uh المنحنية الغلافية envelope curve surface الداخلية أو + الخارجية بحيث تتراوح زاوية (الفا 00( لراسم السطح generatrix مع الرأسي الموازي لمحور الجهاز المذكور ؛ مابين صفر و66 درجة . A وتكون منطقة التفاعل (©) مع القسم المتزايد ؛ المتصل مع منطقة التوزيع 4 بواسطة قسم مستعرض مشترك ؛ في شكل جسم مجسم 80110 ؛ مخروطي ٠ مقطوع truncated-conical أو هرمي مقطوع truncated-pyramidal مستبدلة ١ اختياريا بأسطحها المنحنية الغلافية envelope curve surface الخارجية أو ا١ الداخلية ؛ بحيث تتراوح الزاوية (بيتا 8) لراسم السطح generatrix مع الرأسي ١ الموازي لمحور الجهاز المذكور مابين © و 15 درجة . ١ “#- جهاز وفقاً لعنصر الحماية oY بحيث تتراوح الزاوية (الفا 8)_مابين ٠١ و أ to درجة 3 وتتراوح الزاوية (بيتا 08 مابين Yo و م درجة . ١ ؛- جهاز وفقا لعنصر الحماية ١ ؛ بحيث تكون منطقة التلقيم feeding zone Y مجهزة بنظام تبريد للكواشف ٠ reagents —o ١ جهاز وفقاً لعنصر الحماية ١ بحيث تكون منطقة التمدد expansion zone " - مجهزة بنظام تبريد . ١ +- جهاز وفقاً لعنصر الحماية ١ ؛ حيث تكون منطقة التوزيع distribution zone Y و/أو منطقة التفاعل reaction zone مجهزة بنظام تبريد ٠ -y ١ طريقة أكسدة جزئية partial oxidation باستخدام الجهاز وفقاً لأي عنصر "من عناصر الحماية ١ إلى 6 مؤلفة من الخطوات التالية : v - إجراء خلط مسبق premixing عند التنشيط - تسخين مسبق إلى درجة حرارة ؛ -- مابين Yuu ل م ٠ أدنى من قيم قابلية الاشضتعال flammability ؛ وذلك 8 للكواشف المكونة من غاز طبيعي natural gas ¢ أكسجين dele oxygen ١ 0 هواء غني بالأكسجين ٠ oxygen واختياريا - بخار و/أو ,60 ؛ بحيث تتم vy المحافظة على بقاء السرعة السطحية surface velocity لغازات التفاعل فوق de A اللهب flame speed وبقاء درجة حرارة خليط الكواشف في المنطقة التيYo.دن 4 تسبق طبقة الحفز catalytic bed تحت درجة حرارة قابلية اشتعالها . - إجراء تفاعل - بواسطة تفاعل الحفازات - لمخلوط الكواشضف في منطقة ١١ التفاعل ؛ بحيث يتم تنشيط التفاعل عند درجات حرارة مابين Co Ter = Yeu VY ومنفذ عند سرعات غاز حيزية في الساعة من در Yee ay نظامي كواشف / ) لتر حفاز x الساعة ) ؛ واصلة درجة حرارة مابين 700 - ٠“ ٠١ م. ١ “8- طريقة وفقاً لعنصر الحماية + ؛ حيث يتم تنشيط التفاعل عند درجة حرارة space velocities Y مابين Yo و “fo. م بينما تكون السرعات الحيزية space و 9,0١ = ٠٠١٠٠١ ule velocities لتر نظامي كواشف / لتر حفاز x ¢ الساعة . ١ 4- طريقة وفقاً لعنصر الحماية 7 ؛ حيث بين الكواشف تكون النسبة بين مولات البخار / مولات ذرات كربون الهيدروكربون hydrocarbon carbon atoms (steam / ©( YF مابين صفر و٠,© . وتكون النسبة بين مولات الأكسجين الجزيئي molecular oxygen ¢ / ومولات ذرات كربون الهيدروكربون hydrocarbon C) carbon atoms ° / 05( مابين 5010 ا . -٠١ ١ طريقة وفقاً لعنصر الحماية 4 ؛ بحيث تكون النسبة بين مولات البخار / ومولات ذرات ذرات كربون الهيدروكربون hydrocarbon carbon atoms steam / ©( “© مابين ١ و 1,9 . وتكون النسبة بين مولات الأكسجين الجزيشي molecular oxygen ¢ / مولات ذرات كربون الهيدروكربون hydrocarbon carbon هه nt uk (0,/C) و ٠١ . Vout-١١ ١ طريقة وفقاً لعنصر الحماية 7 0 حيث يتم تعبئة منطقة التوزيع في الجهاز المذكور بأعمدة كتلية (مونوليثات) رغوية foamy monoliths و/أو بجسيمات ؤ مادة سيراميك ٠ ceramic material Y ١ 1< طريقة وفقاً لعنصر الحماية 4 ؛ حيث يتم انتقاء المادة السيراميكية ceramic material Y المسامية من ZrO, « (AlLMgyOz) « a-AbO; و Sic . -١“ ١ طريقة وفقاً لعنصر الحماية Y حيث يتكون الحفاز من مركب واحد أو Y أكثر من الفلزات النبيلة noble metals و/أو من مركب نيكل nickel مترسب و على carrier Jala مناسب بكمية تتراوح مابين 0,059 و Uj Ye . ١ ؛١- طريقة وفقاً لعنصر الحماية VY حيث تكون الفلزات النبيلة noble metals " و/أو النيكل nickel المترسب على الحامل carrier بكمية تتراوح مابين 0,١ و79 ٠ وزناً. -١٠#9 ١ طريقة وفقاً لعنصر الحماية ١7 ؛ بحيث يتم انتقاء الفلزات النبيلة noble metals Y من الروديوم rhodium ¢ الروثينيوم ruthenium » الأيريديوم iridium 7 ¢ البلاديوم palladium والبلاتين ٠ platinum -١١ ١ طريقة وفقاً لعنصر الحماية ١7 ؛ حيث تكون الفلزات روديوم rhodium و - روثينيوم ruthenium أو روديوم rhodium و تيكل nickel ؛ على أن يكون و الروديوم rhodium هو المستخدم في طبقة أولى من طبقة الحفز catalytic bedالال ؛ ويكون الروثينيوم ruthenium أو النيكل nickel في طبقة ثانية من طبقة الحفز catalytic bed 8 تحت الأولى . catalytic bed حيث الطبقة الحافزة ¢ ٠١١ طريقة وفقاً لعنصر الحماية -١١ ١ بالحجم من الحجسم 7758 -7١ تكون مابين rhodium المحتوية على الروديوم Y . catalytic bed الكلي للطبقة الحافزة 3 -١8 ١ طريقة Gy لعنصر الحماية 7 ؛ حيث يكون الحافز وسيط هيدروتاليست hydrotalcite intermediate Y » تعرض لمعالجة حرارية عند درجات حرارة أعلى »من 700 dda أن يستخدم في تفاعل الحفز ذي الصيغة التالية : «(Rhy Rup كل Yq (OH)) 2 ميت . ( وو “ف) ¢ ° حيث : X 1 عبارة عن كاتيون cation فلز أحادي التكافؤ أو ثنائي التكافؤ . ل 7 عبارة عن كاتيون cation فلز ثلاثي التكافؤ أو رباعي التكافؤ : 0<a<05, 056 >05 05<c<09, A 0<d<05, a+b+c+d=1, 1. تساوي صفر أو عدد موجب M ٠١ « Inorganic أي أنيون لا عضوي ¢ hydroxyl يمكن أن تكون م هيدروكسيل ١١ heteropolyanion أو هتروبولي أنيون iso أيسو ¢ organic anion أنيون عضوي YY metallic ؛ أو معقد عضو معدني anionic complex معقد أنيوني , VY +n له شحنة organo complex 4 ٠ cationic ا الشحنة الكلية للمكون الكاتيوني Yo-١9 ١ طريقة Wy لعنصر الحماية 7 ؛ Cum يتم ede طبقة الحفز بحفاز ذو معدل Y قطر متزايد للجسيمات على طول اتجاه انتشار الغاز gas propagation + You
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT96MI000690A IT1283585B1 (it) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | Apparecchiatura per effettuare reazioni di ossidazione parziale |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SA97180132B1 true SA97180132B1 (ar) | 2006-11-04 |
Family
ID=11373923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SA97180132A SA97180132B1 (ar) | 1996-04-11 | 1997-06-14 | جهاز لتفاعلات أكسدة جزئية |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0892760B1 (ar) |
AR (1) | AR006611A1 (ar) |
AU (1) | AU2384597A (ar) |
DE (1) | DE69702190T2 (ar) |
DK (1) | DK0892760T3 (ar) |
IT (1) | IT1283585B1 (ar) |
NO (1) | NO320525B1 (ar) |
RU (1) | RU2175636C2 (ar) |
SA (1) | SA97180132B1 (ar) |
WO (1) | WO1997037929A1 (ar) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1043271A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-11 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Apparatus for the catalytic partial oxidation of hydrocarbons |
BE1013378A6 (fr) * | 2000-04-07 | 2001-12-04 | Oxipar Sprl | Methode et dispositif autonome de production de gaz de synthese par oxydation partielle. |
FR2826293B1 (fr) * | 2001-06-21 | 2004-01-30 | Elf Antar France | Procede d'obtention de gaz de synthese par oxydation catalytique partielle |
JP3659204B2 (ja) | 2001-08-30 | 2005-06-15 | 日産自動車株式会社 | 移動体用燃料電池パワープラント |
ITMI20020214A1 (it) | 2002-02-06 | 2003-08-06 | Snam Progetti | Sistema catalitico per la produzione di olefine |
JP2003306307A (ja) * | 2002-04-09 | 2003-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料改質装置 |
US6783749B2 (en) | 2002-05-13 | 2004-08-31 | The Boc Group, Inc. | Gas recovery process |
ITMI20031739A1 (it) * | 2003-09-11 | 2005-03-12 | Enitecnologie Spa | Procedimento di ossidazione parziale catalitica per |
US7108838B2 (en) | 2003-10-30 | 2006-09-19 | Conocophillips Company | Feed mixer for a partial oxidation reactor |
US7416571B2 (en) | 2005-03-09 | 2008-08-26 | Conocophillips Company | Compact mixer for the mixing of gaseous hydrocarbon and gaseous oxidants |
KR101517502B1 (ko) | 2010-03-19 | 2015-05-04 | 할도르 토프쉐 에이/에스 | 개질 촉매 |
IT1400492B1 (it) * | 2010-06-03 | 2013-06-11 | Eni Spa | Sistema catalitico per processi di ossidazione parziale catalitica a basso tempo di contatto |
WO2012062784A1 (de) * | 2010-11-11 | 2012-05-18 | Basf Se | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von acetylen und synthesegas |
EP2723679B1 (en) | 2011-06-23 | 2019-02-20 | Stamicarbon B.V. acting under the name of MT Innovation Center | Process for producing a syngas intermediate suitable for the production of hydrogen |
EP2723676B1 (en) | 2011-06-23 | 2018-12-05 | Stamicarbon B.V. acting under the name of MT Innovation Center | Process for producing ammonia and urea |
NO2771274T3 (ar) | 2011-10-26 | 2018-06-30 | ||
EA026825B1 (ru) | 2011-10-26 | 2017-05-31 | Стамикарбон Б.В. Эктин Андер Те Нейм Оф Мт Инновейшн Сентр | Способ получения синтез-газа для производства метанола |
CA2859678C (en) | 2011-12-19 | 2019-07-30 | Stamicarbon B.V. Acting Under The Name Of Mt Innovation Center | Process for producing ammonia and urea |
ITMI20121526A1 (it) * | 2012-09-14 | 2014-03-15 | Eni Spa | Sistema catalitico per processi di ossidazione parziale catalitica a basso tempo di contatto |
EP2886514A1 (de) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | Basf Se | Verfahren zur Reformierung von Gemischen aus Kohlenwasserstoffen und Kohlendioxid |
EA034497B1 (ru) | 2014-07-15 | 2020-02-13 | Стамикарбон Б.В. Эктин Андер Те Нейм Оф Мт Инновейшн Сентр | Способ модернизации комплекса по производству карбамида |
WO2016016257A1 (en) | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Eni S.P.A. | Integrated sct-cpo/pox process for producing synthesis gas |
WO2016016251A1 (en) | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Eni S.P.A. | Integrated sct-cpo/sr process for producing synthesis gas |
PT3362405T (pt) | 2015-10-15 | 2022-11-17 | Stamicarbon B V Acting Under The Name Of Mt Innovation Center | Processo e unidade de produção para a produção de metanol |
IT202100011189A1 (it) | 2021-05-03 | 2022-11-03 | Nextchem S P A | Processo a basso impatto ambientale per la riduzione di minerali ferrosi in altoforno impiegante gas di sintesi |
IT202100012551A1 (it) | 2021-05-14 | 2022-11-14 | Rosetti Marino S P A | Processo per la conversione della co2 |
IT202100015473A1 (it) * | 2021-06-14 | 2022-12-14 | Nextchem S P A | Metodo di produzione di catalizzatori per processi chimici ad alta temperatura e catalizzatori cosi' ottenuti |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE844373C (de) * | 1949-12-28 | 1952-07-21 | Heinrich Ostwald | Einrichtung zum Vergasen von fluessigen bzw. fluessigkeits-aehnlichen Brennstoffen |
US4865820A (en) * | 1987-08-14 | 1989-09-12 | Davy Mckee Corporation | Gas mixer and distributor for reactor |
EP0303438A3 (en) * | 1987-08-14 | 1989-12-27 | DAVY McKEE CORPORATION | Production of synthesis gas from hydrocarbonaceous feedstock |
FR2621833B1 (fr) * | 1987-10-14 | 1990-03-23 | Total France | Dispositif d'injection d'une charge d'hydrocarbures dans un reacteur de craquage catalytique |
NZ260621A (en) * | 1993-06-18 | 1996-03-26 | Shell Int Research | Process for catalytic partial oxidation of hydrocarbon feedstock |
IT1273491B (it) * | 1995-02-03 | 1997-07-08 | Snam Progetti | Materiale avente struttura a strati tipo idrotalcite e relativi usi |
-
1996
- 1996-04-11 IT IT96MI000690A patent/IT1283585B1/it active IP Right Grant
-
1997
- 1997-04-08 DK DK97919332T patent/DK0892760T3/da active
- 1997-04-08 WO PCT/EP1997/001803 patent/WO1997037929A1/en active IP Right Grant
- 1997-04-08 AU AU23845/97A patent/AU2384597A/en not_active Abandoned
- 1997-04-08 DE DE69702190T patent/DE69702190T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-08 EP EP97919332A patent/EP0892760B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-08 RU RU98120404/12A patent/RU2175636C2/ru active
- 1997-04-11 AR ARP970101453A patent/AR006611A1/es active IP Right Grant
- 1997-06-14 SA SA97180132A patent/SA97180132B1/ar unknown
-
1998
- 1998-10-09 NO NO19984735A patent/NO320525B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITMI960690A1 (it) | 1997-10-11 |
DE69702190D1 (de) | 2000-07-06 |
RU2175636C2 (ru) | 2001-11-10 |
AR006611A1 (es) | 1999-09-08 |
ITMI960690A0 (ar) | 1996-04-11 |
AU2384597A (en) | 1997-10-29 |
NO984735D0 (no) | 1998-10-09 |
EP0892760B1 (en) | 2000-05-31 |
IT1283585B1 (it) | 1998-04-22 |
EP0892760A1 (en) | 1999-01-27 |
WO1997037929A1 (en) | 1997-10-16 |
DK0892760T3 (da) | 2000-08-21 |
DE69702190T2 (de) | 2000-12-14 |
NO984735L (no) | 1998-12-08 |
NO320525B1 (no) | 2005-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SA97180132B1 (ar) | جهاز لتفاعلات أكسدة جزئية | |
EP1222024B1 (en) | Process for preparing synthesis gas employing a nickel-rhodium based catalysts | |
US6293979B1 (en) | Process for the catalytic conversion of methane or natural gas to syngas or a mixture of carbon monoxide and hydrogen | |
York et al. | Brief overview of the partial oxidation of methane to synthesis gas | |
US5431855A (en) | Processes for the conversion of methane to synthesis gas | |
EP0303438A2 (en) | Production of synthesis gas from hydrocarbonaceous feedstock | |
US20020031471A1 (en) | Method and apparatus for obtaining enhanced production rate of thermal chemical reactions | |
EP1930076A1 (en) | Catalyst for catalytic partial oxidation of hydrocarbon and process for producing synthesis gas | |
CA2887713A1 (en) | Converting natural gas to organic compounds | |
JPH07196301A (ja) | 炭化水素の接触部分酸化方法 | |
AU6612400A (en) | Catalytic partial oxidation process and promoted nickel based catalysts supported on magnesium oxide | |
EP1903001A2 (en) | Method and Apparatus for Syngas Production | |
WO2002066380A2 (en) | Catalysts, reactors and methods of producing hydrogen via the water-gas shift reaction | |
RU98120404A (ru) | Устройство для осуществления частичного окисления и способ частичного окисления | |
Xanthopoulou | Catalytic properties of the SHS products-Review | |
US20030045423A1 (en) | Supported rhodium-lanthanide based catalysts and process for producing synthesis gas | |
CA2392106A1 (en) | Cobalt-based catalysts and process for producing synthesis gas | |
Liu et al. | Catalysts for the steam reforming of ethanol and other alcohols | |
US20020009406A1 (en) | Chromium-rare earth based catalysts and process for converting hydrocarbons to synthesis gas | |
GB2188251A (en) | Methanation and steam reforming catalyst | |
Nishimoto et al. | Partial Oxidation of Methane to Synthesis Gas Over Ru-Loaded Y 2 O 3 Catalyst | |
JPH1024235A (ja) | 高カロリーガス製造用触媒およびその製造方法 | |
WO2003033137A1 (en) | Promoted cobalt-chromium oxide catalysts on lanthanide-modified supports and process for producing synthesis gas | |
Sahibzada et al. | Methanol synthesis from CO2/H2 over Pd promoted cu/ZnO/Al2O3 catalysts | |
Fierro et al. | Supported metals in the production of hydrogen |