KR100495291B1 - 탄화수소기질의촉매에의한부분산화방법및장치 - Google Patents

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Abstract

수많은 별도의 단계들로 공정을 수행함으로써 탄화수소 공급가스의 촉매에 의한 부분산화반응에 의해 수소/일산화탄소 함유 합성가스의 제조를 위한 방법 및 장치. 각 단계에서 산소의 화학양론 양의 단지 소 부분만이 반응물에 첨가되고 공급가스는 각 단계에 배치된 촉매구역을 통과하며, 따라서 산소의 첨가량의 완전한 전환이 각 단계에서 얻어진다.

Description

탄화수소 기질의 촉매에 의한 부분산화 방법 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR CATALYTIC PARTIAL OXIDATION OF A HYDROCARBON SUBSTRATE}
예를 들어서 300-400℃ 범위의 예열온도에서 산소와 혼합된 보통의 천연가스 또는 메탄을 탄화수소 기질의 촉매위에 통과시킴으로써 수소와 일산화탄소로 구성되고 매우 낮은 함량의 메탄과 이산화탄소를 함유하는 합성가스 조성물을 제조하는 것은 공지이다.
공정은 전형적으로 고정베드 반응기에 배치된 로듐, 백금, 팔라듐, 또는 이리듐과 같은 귀금속 촉매 또는 니켈, 코발트 및 루테늄과 같은 다른 금속들의 존재하에 수행된다. 촉매베드에서 기체의 체류시간은 이로써 매우 짧다. 촉매물질은 더 나아가서 스폰지금속, 금속웹의 형태일 수 있고, 또는 예를 들어서 세라믹 다공체에 지지될 수 있다.
상기 공정에 의해, 일산화탄소 및 수소에 대한 높은 선택성을 가지고 탄화수소의 실질적이고 완전한 전환을 얻는 것이 가능하다. 높은 선택성을 얻기 위해, 체류시간은 보통 매우 짧고 가스는 가능한 가장 짧은 시간동안 고온에서 유지된다.
또 다르게는, 선택성은 공정온도를 가능한한 낮게 유지함으로써 달성된다. 공지의 공정의 주문제는 촉매와 접촉하기에 앞서 가스/산소 혼합물의 발화를 피하는 것이다. 특히, 이것은 공정이 고온에서 수행될 때 문제가 된다.
본 발명은 상기 유형의 탄화수소 기질의 촉매에 의한 부분산화를 위한 개선된 공정을 제공한다. 개선점은 수많은 별도의 단계들로 공정을 수행하여, 이로써 각 단계가 산소의 화학양론양의 단지 소부분만이 반응에 첨가된다. 가스는 각 단계에 배치된 촉매구역을 통과하고, 따라서, 산소의 완전한 전환이 각 단계에서 얻어진다. 반응은 전체공정 사이클의 동안에 적합한 냉각매질로 각 단계에서 반응혼합물을 냉각함으로써 모든 단계들에서 실질적으로 같은 온도에서 수행된다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 구체적인 실시예에 따르는 반응장치는 대표적인 단면으로 개략적으로 나타낸다. 공정은 반응기벽(6)과 동심의 관 형태로 제공된 재킷(8) 사이에 함유된 가압비등수(4)와 같은 냉각매질에 의해 둘러싸인 관형반응기에 공급된 탄화수소 가스 기질(2)에서 수행된다.
반응기는 또한 반응공간에 정지혼합구역(10)을 갖추고 있다. 각 혼합구역의 시작부를 향해, 산소(12)가 천공링(14)을 통해 제공된다. 촉매본체(16)는 산소공급링으로부터 지정된 거리에 배치되어 있다. 생성물(18)은 가스(2)가 지정된 수의 촉매반응구역을 통과한 후 발생된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 공정을 수행할 때 반응기에서 과잉농도의 산소가 쓰이게 되지 않을 것이다. 그 결과, 반응기에서 매우 높은 온도가 방지되고 모든 촉매물질이 제어된 온도에 있을 것이며 이로써 공정의 선택성이 개선된다.
본 발명은 또한 고급탄화수소의 부분산화에서와 산화성 커플링반응에 유용하다.
본 발명을 구체적인 실시예에 관해서 기술하였지만, 많은 다른 변형 및 수정과 다른 용도가 당업자에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명은 여기서의 특정 개시내용에 의해 제한되지 않으며 첨부청구범위에 의해서만 제한됨이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반응장치의 단면 개략도이다.

Claims (2)

  1. 화학양론 양의 산소로 탄화수소 공급가스를 촉매 부분산화함에 의해서 탄화수소/일산화탄소 함유 합성가스를 제조하는 방법으로서, 이 방법은 복수의 연속적으로 수행되는 단계들을 포함하며, 각 단계에서는 화학양론 양의 산소의 단지 일부분만이 탄화수소 공급가스에 첨가되고, 이어서 이 공급가스가 촉매구역을 통과함으로써 공급가스 중 일부분과의 반응에 의해 산소 첨가량의 완전한 전환이 각 단계에서 얻어지는 제조방법에 있어서, 산화반응이, 적합한 냉각매질을 사용하여 각 단계 동안 반응 혼합물을 냉각함에 의해서 각 단계에서 동일한 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 각 단계는, 각 촉매구역을 통과하기에 앞서서 산소 첨가량과 공급가스를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
KR1019970060202A 1996-11-15 1997-11-15 탄화수소기질의촉매에의한부분산화방법및장치 KR100495291B1 (ko)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0330751A2 (de) * 1988-02-29 1989-09-06 Uhde GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines H2 und C0-enthaltenden Synthesegases
GB2274284A (en) * 1992-12-23 1994-07-20 Snam Progetti Catalytic process for producing synthesis gas

Patent Citations (2)

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EP0330751A2 (de) * 1988-02-29 1989-09-06 Uhde GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines H2 und C0-enthaltenden Synthesegases
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