SU1144977A1

SU1144977A1 - Method of obtaining hydrogen-containing gas

Info

Publication number: SU1144977A1
Application number: SU833601680A
Authority: SU
Inventors: Василий Алексеевич Звонов; Валерий Евгеньевич Леонов; Виктор Иванович Черных; Владимир Константинович Балакин
Original assignee: Ворошиловградский машиностроительный институт
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1985-03-15

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА путем каталитической конверсии метанола или его водных растворов при повышенной температуре , отличающийс тем, что, с целью повышени топливной экономичности- целевого продукта, конверсию осуществл ют в Две ступени , первую из которых ведут при 410-460 К в присутствии Н-эрионита, а вторую - при 445-520 К в присутствии окисного медь-цинк-алюминиевого катализатора синтеза метанола. 2. Способ по п. 1,отличающийс тем, что используют Н-эрионит состава (d,02-0,004)NajO х1. METHOD FOR OBTAINING HYDROGEN-CONTAINING GAS by catalytic conversion of methanol or its aqueous solutions at elevated temperature, characterized in that, in order to increase the fuel efficiency of the target product, the conversion is carried out in two stages, the first of which is carried out at 410-460 K in the presence of H-erionite, and the second - at 445-520 K in the presence of a copper-zinc-aluminum oxide catalyst for methanol synthesis. 2. The method according to claim 1, characterized in that H-erionite of composition (d, 02-0.004) NajO x is used

Description

4four

4: СО vl4: CO vl

-vj Изобретение относитс к способам получени водородсодержащёго газа конверсией метанола или его водных растворов и можеЧ быть использовано в транстпортном машиностроении. , Известен способ термохимической обработки жидких горючих на борту транспортного средойтва с использованием теплоты отработавших газов, преследующий две цели: конвертирование топлива, в газовую смесь, содержащую свободный водород, и увеличение теплотворной способности про дуктов конверсии по сравнению с исходным топливом, Преимуществом способа вл етс увеличенна концентраци свободного водорода в продуктах: + H,jO СО + ЗН Способ реализуетс при 500-520 К в присутствии катализатора и содержи две основные реакции: CHjOH со + 2Hj СО + НгО СОг + Н Последн из них протекает с выде лением 41,2 кДж на моль реагирующего метанола СОНедостатком известного способа в л етс необходимость дополнительного расхода тепла на испарение, перегрев реакционной воды достигает/ 48,9 кДж на моль метанола, т.е. полностью по глощает экзотермическую теплоту. Кроме того, на борту необходимо имет запас реакционной водьт, на 30% снижающий энергоемкость топливного бака и соответственно, пробег транспортно го средства. Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ конверсии метанола, согласно которому одну часть метанола направл ют на окисный катализатор синтеза метанола, где он разлагаетс при 570-670 К на окись угле рода и водород, а шесть частей дегид ратируют при 470-670 К в присутствии г-окиси алюмини до диметилового эфира: 2СНзОН (СН),0 + В результате реакции дегидратации вьщел етс 20,6 кДж тепла, используемого дл поддержани предыдущей эндотермической реакции. И итоге эндотермический эффект нетто реакции уменьшаетс до 3,3 кДж на моль реагирующего метанола: 7СНз (CHj) J 0.+3Hj 0+CO+2Hj 2 . Недостатком данного способа вл етс низкий выход свободного водорода ( 12,5%). Кроме того, дл получени водорода сохран етс стади высокотемпературной эндотермической конверсии метанола, преп тствующа использованию способа на транспорте. Цель изобретени - . повьш1ение топливной экономичности целевого продукта . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени водородсодержащёго газа, включающему каталитическую конверсию метанола или его водных растворов при повьш1енной температуре, конверсию осуществл ют в две ступени, первую, из которых ведут при 410-460 К в присутствии Н-эрионита, а вторую - при 445520 К в присутствии окисного медьцинк-алюминиевого катализатора синтеза метанола, при этом используют Н-эрионит состава (0,02-0,004)Ма,,0 х(0,34-0,16)К20.,4 SiOj. . Предлагаемый способ повьшзает выход свободного водорода с 12,5 до 38% а топливную экономичность во- дородсодержащего газа - на и 8,6%. .Пример 1. Метанол контакти рует на первой стадии с Н-эрионитом при 440 К и объемной скорости 1000 ч, промежуточный продукт затем контактирует с катализатором СНМ-1 при 480 К. Состав полученного продукта, объемн. %: Метанол12,5 Диметиловый эфир 47,4 Остальное СО, вода до 100. Первую стадию осуществл ют в услови х при.мера 1. Промежуточный продукт затем контактируют при 520 К и объемной скорости 1000 ч с катализатором СНМ-1. Состав полученного продукта, объемн.%: Диметиловый эфир 13,8-vj The invention relates to methods for producing a hydrogen-containing gas by converting methanol or its aqueous solutions and can be used in transport engineering. There is a method of thermochemical treatment of liquid combustible materials onboard a transport medium using exhaust heat, pursuing two goals: converting the fuel into a gas mixture containing free hydrogen, and increasing the calorific value of the conversion products as compared to the original fuel. concentration of free hydrogen in products: + H, jO CO + ZN The method is implemented at 500-520 K in the presence of a catalyst and contains two main reactions: CHjOH with + 2Hj CO + HgO CO + H latter of them proceeds with vyde leniem 41.2 kJ per mol methanol reactant SONedostatkom known method in L is the need for additional heat consumption in the evaporation of the reaction water reaches the overheating / 48.9 kJ per mol methanol, i.e. completely absorbs exothermic warmth. In addition, onboard it is necessary to have a reserve of reaction water, which reduces the fuel tank's energy consumption by 30% and, accordingly, the vehicle mileage. The closest to the proposed method is methanol conversion, according to which one part of methanol is sent to an oxide catalyst for methanol synthesis, where it decomposes at 570-670 K to carbon monoxide and hydrogen, and six parts to dehydrate at 470-670 K in the presence of g-alumina to dimethyl ether: 2CH3OH (CH), 0 + As a result of the dehydration reaction, 20.6 kJ of heat is used to support the previous endothermic reaction. As a result, the net endothermic effect of the reaction is reduced to 3.3 kJ per mole of reactive methanol: 7CH3 (CHj) J0. + 3Hj 0 + CO + 2Hj 2. The disadvantage of this method is the low yield of free hydrogen (12.5%). In addition, for the production of hydrogen, the stage of high-temperature endothermic conversion of methanol is maintained, preventing the use of the transport method. The purpose of the invention is. increase fuel efficiency of the target product. This goal is achieved by the fact that according to the method of producing hydrogen-containing gas, including catalytic conversion of methanol or its aqueous solutions at elevated temperatures, the conversion is carried out in two stages, the first of which is carried out at 410-460 K in the presence of H-erionite, and the second - at 445520 K in the presence of an oxide copper zinc-aluminum catalyst for methanol synthesis, using H-erionite composition (0.02-0.004) Ma ,, 0 x (0.34-0.16) K20., 4 SiOj. . The proposed method improves the output of free hydrogen from 12.5 to 38% and the fuel efficiency of hydrogen-containing gas by 8.6%. Example 1. Methanol contacts in the first stage with H-erionite at 440 K and a space velocity of 1000 h, the intermediate product is then contacted with the catalyst СНМ-1 at 480 K. The composition of the obtained product, vol. %: Methanol 12.5 Dimethyl ether 47.4 Remaining CO, water up to 100. The first stage is carried out under conditions of measure 1. The intermediate product is then contacted at 520 K and a space velocity of 1000 hours with the catalyst CHM-1. The composition of the obtained product, vol.%: Dimethyl ether 13.8

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING A HYDROGEN-CONTAINING GAS by catalytic conversion of methanol or its aqueous solutions at elevated temperature, characterized in that, in order to increase fuel economy · of the target product, the conversion is carried out in two stages, the first of which is carried out at 410-460 K in the presence of H -erionite, and the second at 445-520 K in the presence of an oxide copper-zinc-aluminum methanol synthesis catalyst.

2. The method of pop. ^ characterized in that they use N-erionite of the composition (O, 02-0.004) ya ₂ 0 * ”(0.34-0.16) K ₂ 0 A? _g 0; 6.4 5 (0 ₂ .

1,144,977 *