JPS58152093A - 都市ガス中の一酸化炭素低減方法 - Google Patents
都市ガス中の一酸化炭素低減方法Info
- Publication number
- JPS58152093A JPS58152093A JP3537982A JP3537982A JPS58152093A JP S58152093 A JPS58152093 A JP S58152093A JP 3537982 A JP3537982 A JP 3537982A JP 3537982 A JP3537982 A JP 3537982A JP S58152093 A JPS58152093 A JP S58152093A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst layer
- converter
- reaction
- gas
- line
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、サイクリック式都市ガス製造装置における一
酸化度素の低減方法に関するものである。
酸化度素の低減方法に関するものである。
膨化水素（ナフサ、ブタン、プロパン＊＞を原料として
、低圧で触媒を使用しサイクリック式に高温水蒸気改質
を行なって都市ガスを製造する方法社、広く行なわれて
きた。
、低圧で触媒を使用しサイクリック式に高温水蒸気改質
を行なって都市ガスを製造する方法社、広く行なわれて
きた。
この製造方法で作られた製造ガスは、ガス中に有毒な一
酸化脚素を多く含むため、仁の一酸化脚素と水蒸気とを
反応させて二酸化次素にするためのＣＯコンバータが設
置されることが多い。
酸化脚素を多く含むため、仁の一酸化脚素と水蒸気とを
反応させて二酸化次素にするためのＣＯコンバータが設
置されることが多い。
しかし、低圧サイクリック式都市ガス製造装置に取付け
られるＣＯコンバータは、連続運転でなく、運転停止を
伴うなど運転条件が苛酷である九め、あｔｂ効果的でな
いのが現状である。
られるＣＯコンバータは、連続運転でなく、運転停止を
伴うなど運転条件が苛酷である九め、あｔｂ効果的でな
いのが現状である。
都市ガス中には一酸化羨素はできるだけ少ない方が望ま
しいので、これを減少させるため本発明者ら社鋭意研究
し、その結果、サイクリック式都市ｆｆＬ発生装置の系
内ＣＯコンバータの触媒層を多段式にし、この多段の触
媒層間に水蒸気又は水を入れることによυ、目的を達成
できることを見い出した。
しいので、これを減少させるため本発明者ら社鋭意研究
し、その結果、サイクリック式都市ｆｆＬ発生装置の系
内ＣＯコンバータの触媒層を多段式にし、この多段の触
媒層間に水蒸気又は水を入れることによυ、目的を達成
できることを見い出した。
一酸化羨素の転化反応は次式で示される。
ｃｏ＋Ｈ２ｏ ４ Ｃｏｚ ＋Ｈ２＋ ９８５８”ｌ／
！ｒ１ｏｌこの反応は発熱反応であり、また可逆反応で
、ある条件下で平衡状態が存在し、Ｃｏ 、 ＨＩｏ
、 ００２ ＋Ｈ２の間で千両が成立する。
！ｒ１ｏｌこの反応は発熱反応であり、また可逆反応で
、ある条件下で平衡状態が存在し、Ｃｏ 、 ＨＩｏ
、 ００２ ＋Ｈ２の間で千両が成立する。
各成分の分圧をＰＯＯｅＰＨＨｃ） 、ｐｏｏ、 、Ｐ
ｌｉｇとすれば平衡定数ＫＰは、 で表わされる。そしてとのＫＰは温度が高いほど小さい
値となる。
ｌｉｇとすれば平衡定数ＫＰは、 で表わされる。そしてとのＫＰは温度が高いほど小さい
値となる。
これらのことから反応条件は、
１、発熱反応のため低温はど反応が進みゃす＜ＣＯが少
なくなる。
なくなる。
２水蒸気が多いほど（Ｈ２０／ｃｏのモル比が大きいほ
ど）反応は右に進みＣＯが少なくなる。
ど）反応は右に進みＣＯが少なくなる。
実際の反応は触媒を用いて行なわれ、一般には鉄、クロ
ム系の触媒が使用される。しかし、市販されている鉄、
クロム系触媒が活性を出すのは５３０℃以上である。
ム系の触媒が使用される。しかし、市販されている鉄、
クロム系触媒が活性を出すのは５３０℃以上である。
またこの反応は発熱反応であるため、Ｈ２Ｏ１０ｏのモ
ル比やガス組成にもよるが、００１％の反応で約７℃の
温度上昇があるとすれば、入口のＣＯ濃度が２４％で出
口が７％となれば触媒層の入口温度が３５０℃であって
も出口温度は４５０℃となってしまう。
ル比やガス組成にもよるが、００１％の反応で約７℃の
温度上昇があるとすれば、入口のＣＯ濃度が２４％で出
口が７％となれば触媒層の入口温度が３５０℃であって
も出口温度は４５０℃となってしまう。
ガスの平衡組成からいけば、同−モル比の場合、４５０
℃より４００℃の方がＣＯ濃度が少ないため、触媒層の
出口温度はできるだけ低い方が良い。
℃より４００℃の方がＣＯ濃度が少ないため、触媒層の
出口温度はできるだけ低い方が良い。
しかし触媒活性という点から、触媒層の入口温度は３５
０℃はないと反応が起こりにくい。
０℃はないと反応が起こりにくい。
これらを解決するために、同じ触媒量であっても触媒層
を多段に分け、その間に水蒸気又は水を入れてガスを冷
却しながら反応を行なえば、触媒活性のある温度範囲内
で触媒層の出口温度を下げることができるということが
わかった。
を多段に分け、その間に水蒸気又は水を入れてガスを冷
却しながら反応を行なえば、触媒活性のある温度範囲内
で触媒層の出口温度を下げることができるということが
わかった。
触媒層の温度パターンは、ＣＯコンバータにおける触媒
層が一段式の場合は第１図に示す温度パターンとなり、
三段式の触媒層では第２図に示す温度パターンとなる。
層が一段式の場合は第１図に示す温度パターンとなり、
三段式の触媒層では第２図に示す温度パターンとなる。
第１図および第２図とも、一段式で入る水蒸気量と三段
式で入る合計水蒸気量はもちろん同じとした場合である
。また第１図に示すように、一段式で触媒層の出口温度
を４００°Ｃにしようとすれば、入口温度は２８０℃に
なってしまい、この温度では触媒活性がなく反応しない
。
式で入る合計水蒸気量はもちろん同じとした場合である
。また第１図に示すように、一段式で触媒層の出口温度
を４００°Ｃにしようとすれば、入口温度は２８０℃に
なってしまい、この温度では触媒活性がなく反応しない
。
次にこれを理論的に裏づける。
表１は、入口ガスをＨ２９／Ｃｏのモル比２．５で反応
させた場合の４００℃と４５０℃における理論平衡組成
を示すものである。
させた場合の４００℃と４５０℃における理論平衡組成
を示すものである。
表１
表１からも明らかなように、同一条件では触媒層の出口
温度が５０°Ｃ違うことによりＣＯ濃度は１．４％低下
する。
温度が５０°Ｃ違うことによりＣＯ濃度は１．４％低下
する。
次に本発明方法の一例を実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第３図は本発明実施例方法を実施したサイクリック式都
市ガス製造装置のフローシートである。
市ガス製造装置のフローシートである。
すなわち、■のフィンからの原料層化水素と■のフィン
からの水蒸気は混合して反応炉■、■にて７００℃以上
の温度で接触改質され、ボイラー■ｔ−ａす＝ｚンバー
タ■に入る。この時、■のフィンから入った水蒸気は、
一部分未分解水蒸気として残っている。
からの水蒸気は混合して反応炉■、■にて７００℃以上
の温度で接触改質され、ボイラー■ｔ−ａす＝ｚンバー
タ■に入る。この時、■のフィンから入った水蒸気は、
一部分未分解水蒸気として残っている。
コンバータ■では、一段目の触媒層には■のフィンから
、二段目の触媒層には［相］のフィンから。
、二段目の触媒層には［相］のフィンから。
三段目の触媒層には■のフィンからそれぞれ水蒸気が入
れられる。これによシ、ガス反応を冷却しながら行なう
ことができる。
れられる。これによシ、ガス反応を冷却しながら行なう
ことができる。
コンバータ■を通過したガスは、再びボイラー■を通シ
、給水予熱器＠を経てシールボックス［相］およびスク
ラバ−■で水冷され、［相］のラインに製造ガスとして
出る。
、給水予熱器＠を経てシールボックス［相］およびスク
ラバ−■で水冷され、［相］のラインに製造ガスとして
出る。
反応炉■、■では、ある一定時間水蒸気改質が行なわれ
ると、吸熱反応によって触媒温度が下がるため、今度は
■のフィンから燃料膨化水素０．■のラインから′空気
が入孔それ燃焼され、反応炉■。
ると、吸熱反応によって触媒温度が下がるため、今度は
■のフィンから燃料膨化水素０．■のラインから′空気
が入孔それ燃焼され、反応炉■。
■の温度を上げ、その廃ガスはボイラー■、コンバータ
・バイパス弁［相］、および再びボイツー■。
・バイパス弁［相］、および再びボイツー■。
給水予熱器０を通ってスタック弁０から大気へ排出され
る。これを繰返すことにより、都市ガスが製造される。
る。これを繰返すことにより、都市ガスが製造される。
そこで、
（１）コンバータ用の水蒸気を全量一段目から入れる一
段式と、 （２）コンバータ用の水蒸気を三段に分けて入れる三段
式と にりいて、上記サイクリック式都市ガス製造装置におい
て高温水蒸気改質を行ない、そのガスをそれでれ（１）
まえは（２）の条件下でコンバータに通した結果は、表
２に示す通りであった。
段式と、 （２）コンバータ用の水蒸気を三段に分けて入れる三段
式と にりいて、上記サイクリック式都市ガス製造装置におい
て高温水蒸気改質を行ない、そのガスをそれでれ（１）
まえは（２）の条件下でコンバータに通した結果は、表
２に示す通りであった。
表２
上記実用装置による反応では前記した理論平衡には達し
ていないが、表２からも明らかなようＫ。
ていないが、表２からも明らかなようＫ。
触媒層の出口温度は三段式では一段式よりも４５℃ ゛
低下し、それによりＣＯ濃度を１．５％も低下させるこ
とができ、ＣＯ転化率を６７％向上させることができる
０
低下し、それによりＣＯ濃度を１．５％も低下させるこ
とができ、ＣＯ転化率を６７％向上させることができる
０
第１図は触媒層が一段式の場合の温度パターンを示す図
、第２図は触媒層が二段式の場合の温度パターンを示す
図、第３図は本発明実施例方法を実施したサイクリック
式都市ガス製造装置の７０−シートを示す図である。
、第２図は触媒層が二段式の場合の温度パターンを示す
図、第３図は本発明実施例方法を実施したサイクリック
式都市ガス製造装置の７０−シートを示す図である。
Claims (1)
- サイクリック式都市ガス製造装置に内設され九ＣＯコン
バータの触媒層を二段階以上の多段に分け、この多段層
間にコンバータ用水蒸気又は水を入れることにより上記
触媒層の出口温度を触媒活性のある温度範囲内でできる
だけ低くすることを特徴とする都市ガス中の一酸化度素
低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3537982A JPS58152093A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 都市ガス中の一酸化炭素低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3537982A JPS58152093A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 都市ガス中の一酸化炭素低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58152093A true JPS58152093A (ja) | 1983-09-09 |
Family
ID=12440257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3537982A Pending JPS58152093A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 都市ガス中の一酸化炭素低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58152093A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229474A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Ricoh Co Ltd | インク組成物 |
| US5271916A (en) * | 1991-07-08 | 1993-12-21 | General Motors Corporation | Device for staged carbon monoxide oxidation |
| US6403049B1 (en) | 1997-09-25 | 2002-06-11 | Johnson Matthey Public Limited Company | Hydrogen purification |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP3537982A patent/JPS58152093A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229474A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Ricoh Co Ltd | インク組成物 |
| US5271916A (en) * | 1991-07-08 | 1993-12-21 | General Motors Corporation | Device for staged carbon monoxide oxidation |
| US6403049B1 (en) | 1997-09-25 | 2002-06-11 | Johnson Matthey Public Limited Company | Hydrogen purification |
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