SU598553A3 - Способ получени водородсодержащего газа - Google Patents

Description

(54) СПСЮОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА

1

Изобретение относитс  к способам иолу- чени  воаородсоцержащего газа при частичном сжигании жидких углеводородов и.в час гности, к способам получени  обогащенного водородом газа путем дополнительной конверсии окиси углерода с паром.

Известен способ получени  водорода в смеси с окисью углерода путем частичного сжигани  жидкого топлива (углевопородов ) в кислородсодержашем газе ,

При температуре 12ОО С всегда получают смесь газов, загр зненную примес ми метана, сернистых соединений и некоторым количеством твердых частиц (сажи и золы)

Твердые включени  из газовой смеси удал ют в котле-утилизаторе после охлаж . дени  путем промьгвки газа водой при температуре ниже 1ОО С,

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  водорода, включающий сжигание углеводородов и каталитическую конверсию окиси углерода , полученной на стадии сжигани , с

очисткой газа от сажи и кислых компонентов при 150-500°С. 2.

Дополнителшой конверсией окиси углерода с вод ным паром можно значителшо повысить содержание водорода в газовой смеси после сжигани  жидкого топлива в кислородсодержащем газе,

Однако присутствие сажи & окиси углерода  вл етс  нежелательным при коЕШерси с вод ным паром, поскольку она засор ет катализатор, через который проходит газ.

Поэтому в известном способе сажу увал ют перед стадией ксжверсии окиси углерода путем охлаждени  газа ниже температуры точки росы с последующей промывкой водой и дополнительным иагревом очищенного газа перед подачей на конверсию.

Основным недостатком известного способа  вл ютс  большие энергетические затраты , св занные с охлаждением и дополнительным нагревом реакционных газов.

Claims (1)

1. Цель изобретени  - упрощение процесса. включаюшее повышение его экономичности и возможность использовани  при конверсии неочищенного от сажи газа. Поставленна  цель аостигаетс  за счет того, что конверсию окиси углерода осуществл ют Б реакторе, снабженном, по крайней мере, одной трубкой, стенки которой способны пропускать газ и задерживать частицы сажи, и окруженной каталитическо массой, а очистку газа от сажи и кислых компонентов провоа т( после конверсии окиси углерода. Способ сЬугцествл ют слепующим образом . Жидкое топливо, например бункерное топливо , частично сжигают в безнасааочной камбре с получением газовой смеси, содержашей преимущественно водород н окись углерода , а также увлеченные твердые частицы сажи. Обычно газова  смесь содержит некоторое количество вод ных паров, присут стпующих в исходном сырье. Однако этого количества воды недостаточно дл  последую щей конверсии окиси углерода. Дл  тжрыти  дефицита воды в камеру сгорани  ввод т дополнительное количество воды или вод ного пара из расчета, чтобы температтра газа после камеры не была ниже 9ОО С путем впрыскивани  на каждые 100 кг сжи-, гаемого топлива 60-140 кг воды или 100200 кг пара. После камеры сжигани  смесь охлаждают в котле-теплоутилизаторе до температуры 21О-45О С, оптималЬ ной дл  стадии последующей конверсии. Пос ле котла-утилизатора сажа может быть частично удалена, например промывкой газа гор чим маслом или в циклоне, однако удал ть всю сажу нет необходимости. Предпочтительной темпеоатурой стадш конверсии окиси углерода  Ьл етс  220300°С . Конверсию провод т в реакторе, имеющем многочисленные почти параллельные пустые газовые каналы, между стенка ми которых в камерах находитс  катализатор . Стенки каналов легко проницаемы дл газов, но не проницаемы дл  частичек са|жи . Сажа транспортируетс  газом по свободному газовому каналу к выходу из реактора . Газ, содержащий окись углерода и вод ные пары, диффундирует через газопроницаемую стенку канала на катализатор, где происходит Конверси  его в водород и углекислоту , с последующей обратной диффузие в канал. Предпочтительным катализатором дл  конверсии  вл етс  катализатор, стойкий к сере и содержащий один или несколько огнеупорных окислов в смеси с активной добппкой металла или сульфида металла VI и VII групп периодической таблицы. Выход щ из реактора газ очищают от сажи промывк поной, охлаждают, отдел ют углекислоту, сероводород и сероокись углерода и получают сравнительно богатый водородом газ. Проведение процесса, согласно предложенной схеме, позвол ет значительно снизить энергозатраты в способе, так как исключает охлаждение газа во врем  очистки его от частичек сажи и повторный нагрев перед стадией конверсии, что упрощает процесс . Пример, Бункерное топливо, сопержашее 85,75 вес. % углерода, 11,39 вес.% водорода и 2,5 вес. % серы частично сжигают в безнасадочном реакторе при скорости подачи топлива до 2 т/ч, кислорода 32,7 т/ч и вод ного пара 14,2 т/ч. После реактора перед охлаждением в котле-теплоутилизаторе в газовую смесь дополнительно ввод т 13,0 т/ч воды, В циклоне из газа удал ют 9О% всей содержащейс  в нем сажи и золы, после чего в газ ввод т 17,8 т/ч воды и газ подают в первый из трех последовательных реакторов конверсии. Температура газа после первого реактора конверсии значительно повыщаетс  и с целью ее снижени  до 225 С. в газ впрыскивают 3,9 т/ч воды, после чего газ подают во второй реактор конверсии. На выходе из второго реактора в газ впрыскивают 6,7 т/ч воды и ввод т газ в третий реактор, после которого разогрев газа незначительный . После стадии конверсии газ охлаждают, впрыскива  в него 45,0 т/ч воды с удалением из него остаточной сажи и золы в виде водной суспензии сажи, из которой сажу регенерируют. Газ пропускают через скр -ббер дл  отделени  конденсата и noche отделени  углекислоты и других примесей получают 164 т/сут, богатого водородом газа, содержащего 97 об.% водорода. О, I об,% воды и только 2,9 об,% прочих примесей, например азот, сероводород, окись углерода. Формула и зобретени  Способ получени  водороде о держащего газа, включающий сжигание углеводородного топлива, каталитическую конверсию окиси углерода, полученной на стадии сжигани , при 150-500 С очистку газа от сажи и кислых коктонентов, о т л и ч а ющ и и с   « тем, что, с целью упрощени  процесса, конверсию окиси углерода осуществл ют в реакторе, снабженном, по крайней мере, одной трубкой, стенки которой способны пропускать газ и задерживать частицы сажи, н окруженной каталитической массой, а очистку газа от сажи и кислых

   5

   компонентов провод т после конверсии оки-1. Патент США № 3752771, кл, 252- 73,

   си углерода,19,06,69,

   Источники информации, прин тые во вни-2, ГТатент Франции № 207-1176,

   мание при экспертизе:кл, С 01 В 1/ОО; 5,11,71.

   598553,