RU2055015C1 - Method to purify hydrogen from carbon-oxides impurities and method to prepare catalyst for its realization - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: method provides production of nickelalumochromic catalyst of methanization by mixing of main nickel carbonate, chromic acid and crushed aluminum hydroxide or oxide with following drying, calcining and forming. Calcinated catalyst mass is treated with ammonium-carbonate solution with ammonia concentration of 6 - 12 volumetric %. Formation is exercised by extrusion into granules with following thermal treatment of granules. Treatment of past with ammonium-carbonate solution is carried out till residual moisture is 25 - 32 mass %. Aluminum hydroxide or oxide is comminuted to produce particle of 100 mcm size and less. Catalyst has components in following ratio, mass %: nickel 20 - 25; chromic oxide 7 - 10; aluminum oxide - balance. Using cylindrical form granules rolling they produce spherical form catalyst. Method allows to replace ineffective powder pressing formation process for granules formation by catalyst mass extrusion. In the case highly active nickelalumochromic catalyst of methanization is produced. The catalyst has low loose weight (under 1 kg/cub.dm) with share of active nickel component by 10 - 20 mass % less, than catalysts produced by known method have. EFFECT: increased efficiency. 5 cl 5 tbl

Description

Изобретение относится к способам каталитической очистки водородсодержащих газов от примесей оксидов углерода и способам получения катализатора для этого процесса и может быть использовано в химической промышленности для тонкой очистки водорода и водородсодержащих газов от оксидов углерода методом каталитического гидрирования примесей до метана. The invention relates to methods for the catalytic purification of hydrogen-containing gases from impurities of carbon oxides and methods for producing a catalyst for this process and can be used in the chemical industry for the fine purification of hydrogen and hydrogen-containing gases from carbon oxides by the method of catalytic hydrogenation of impurities to methane.

Известен способ очистки водородсодержащего газа от примесей оксидов углерода путем их гидрирования до метана в присутствии катализатора, содержащего 32,8-50,0 мас. никеля, 20,4-23,8 мас. оксида хрома и оксид алюминия остальное. Процесс осуществляют при 240^оС и объемной скорости подачи газа 5000 ч^-1 (см. авторское свидетельство СССР N 780881, кл. В 01 J 37/02, 1980) прототип.A known method of purification of a hydrogen-containing gas from impurities of carbon oxides by their hydrogenation to methane in the presence of a catalyst containing 32.8-50.0 wt. nickel, 20.4-23.8 wt. chromium oxide and aluminum oxide the rest. The process is carried out at 240 ^{° C} and a volume space velocity of 5000 hr ^-1 (see. Inventor's certificate USSR N 780881, cl. B 01 J 37/02, 1980) prototype.

Известен также способ получения катализатора для осуществления вышеуказанного способа, включающий смешение основного карбоната никеля, хромовой кислоты и измельченного до 50 мкм гидрооксида или оксида алюминия с последующей сушкой, прокалкой и таблетированием массы. There is also known a method of producing a catalyst for the implementation of the above method, comprising mixing a basic nickel carbonate, chromic acid and crushed to 50 μm hydroxide or aluminum oxide, followed by drying, calcination and tabletting of the mass.

При формовании таблетированием порошок катализаторной массы помещают в цилиндрическую форму (матрицу) и сжимают в таблетку при высоком давлении. When molded by tabletting, the catalyst mass powder is placed in a cylindrical shape (matrix) and compressed into a tablet at high pressure.

Катализатор содержит компоненты в следующем соотношении, мас. Никель 32,8-50,0 Оксид хрома 20,4-23,8 Оксид алюминия Остальное (см. авторское свидетельство N 780881, В 01 J 37/02, 1980. прототип). The catalyst contains components in the following ratio, wt. Nickel 32.8-50.0 Chromium oxide 20.4-23.8 Aluminum oxide The rest (see copyright certificate N 780881, 01 J 37/02, 1980. prototype).

Недостатком этих способов является низкая активность катализатора на единицу его массы при высокой насыпной плотности. Это объясняется следующим:
Данный способ получения катализатора позволяет формовать гранулы только таблетированием. Но в процессе таблетирования создается давление порядка 100-300 МПа. При таком давлении крупно-пористая структура (макропоры) практически полностью разрушается, материал переуплотняется, а значит, увеличивается насыпная плотность и снижается активность контактной массы на единицу массы. В таблетках возникают остаточные внутренние напряжения, не успевающие релаксировать за время таблетирования. Катализатор в процессе эксплуатации более подвержен эрозии от влияния газового потока (исходных компонентов реакции) и термическому растрескиванию. Величины прочности таблеток имеют большой разброс, вследствие чего часть таблеток с низкой прочностью разрушается уже при загрузке контактных аппаратов.The disadvantage of these methods is the low activity of the catalyst per unit mass at high bulk density. This is explained by the following:
This method of producing a catalyst allows granules to be formed only by tabletting. But in the process of tabletting, a pressure of the order of 100-300 MPa is created. At this pressure, the coarse-porous structure (macropores) is almost completely destroyed, the material is re-compacted, which means that the bulk density increases and the activity of the contact mass decreases per unit mass. In tablets, there are residual internal stresses that do not have time to relax during tabletting. The catalyst during operation is more prone to erosion from the influence of the gas stream (the initial components of the reaction) and thermal cracking. The strength values of the tablets have a large scatter, as a result of which part of the tablets with low strength are destroyed even when loading contact devices.

Следует отметить также, что таблеточные машины дороги и сложны в эксплуатации, а пресс-инструмент быстро изнашивается. It should also be noted that tablet machines are expensive and difficult to operate, and the press tool wears out quickly.

Никельалюмохромовый катализатор метанирования, получаемый известным способом, имеет высокую насыпную плотность более 1,2 кг/дм³, а для повышения его активности увеличивают количество активного компонента никеля с 33 до 50%
Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки водородсодержащего газа от примесей оксидов углерода за счет повышения активности катализатора и уменьшения его насыпной плотности.Nickel-aluminum chromium methanation catalyst obtained in a known manner, has a high bulk density of more than 1.2 kg / DM ³ and to increase its activity increase the amount of the active component of Nickel from 33 to 50%
The aim of the invention is to increase the efficiency of the process of purification of a hydrogen-containing gas from impurities of carbon oxides by increasing the activity of the catalyst and reducing its bulk density.

Это решается способом очистки водорода от примесей оксидов углерода, включающим их гидрирование до метана в присутствии никельхромалюминиевого катализатора при 240^оС, в котором используют гранулированный катализатор цилиндрической или сферической формы, содержащий компоненты в соотношении, мас. Никель 20-25 Оксид хрома 7-10 Оксид алюминия Остальное, а гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи газа 10000-20000 ч^-1.This is achieved by a process of hydrogen purification from admixtures of carbon oxides comprising up their hydrogenation nikelhromalyuminievogo methane in the presence of the catalyst at 240 ^{° C,} wherein a granular catalyst cylindrical or spherical form comprising components in the proportions by weight. Nickel 20-25 Chromium oxide 7-10 Alumina The rest, and hydrogenation is carried out at a volumetric gas flow rate of 10000-20000 h ^-1 .

Поставленная задача решается также способом получения катализатора для очистки водорода от примесей оксидов углерода, включающим смешение основного карбоната никеля, хромовой кислоты и измельченного гидрооксида или оксида алюминия с последующими сушкой, прокаливанием и формованием, в котором после прокалки катализаторную массу обрабатывают аммиачно-карбонатным раствором с концентрацией аммиака 6-12 об. до остаточного содержания влаги в массе 25-32 мас. а затем осуществляют формование экструзией в гранулы, термообработку. The problem is also solved by a method for producing a catalyst for the purification of hydrogen from impurities of carbon oxides, including mixing basic nickel carbonate, chromic acid and ground hydroxide or aluminum oxide, followed by drying, calcining and molding, in which, after calcination, the catalyst mass is treated with an ammonia-carbonate solution with a concentration ammonia 6-12 vol. to a residual moisture content in the mass of 25-32 wt. and then carry out molding by extrusion into granules, heat treatment.

При этом гидрооксид или оксид алюминия измельчают до размера частиц менее 100 мкм. In this case, the hydroxide or alumina is crushed to a particle size of less than 100 microns.

Кроме того, термообработку гранул осуществляют при 200^оС.In addition, the heat treatment of the granules is carried out at 200 ^about C.

Обкатку гранул цилиндрической формы осуществляют до получения катализатора сферической формы. The rolling of granules of a cylindrical shape is carried out to obtain a spherical catalyst.

Преимуществом изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и низкой насыпной плотностью. Это обусловлено тем, что при использовании аммиачно-карбонатного раствора (АКР), содержащего 6-12 об. аммиака и при остаточной влажности пасты 25-32 мас. формируется пластично-тугая масса, из которой получают гранулы никельалюмохромового катализатора, имеющего достаточно низкую насыпную плотность (менее 1,0 кг/нм³) при оптимальной механической прочности. Использование экструзии-продавливания пластифицированной пасты сквозь матрицу с отверстиями (фильеру) при низком давлении (0,8-1,5 МПа) позволяет получать гранулы с открытой пористой структурой. Наличие макропор обуславливает снижение насыпной плотности катализатора. Получаемый катализатор обладает высокой активностью при содержании никеля даже менее 25 мас.An advantage of the invention is the preparation of a catalyst with increased activity and low bulk density. This is due to the fact that when using an ammonia-carbonate solution (AKP) containing 6-12 vol. ammonia and with a residual moisture content of the paste 25-32 wt. a plastic-tight mass is formed from which granules of a nickel-aluminum-chromium catalyst are obtained having a sufficiently low bulk density (less than 1.0 kg / nm ³ ) with optimal mechanical strength. The use of extrusion-extrusion of plasticized paste through a matrix with holes (die) at low pressure (0.8-1.5 MPa) allows to obtain granules with an open porous structure. The presence of macropores causes a decrease in the bulk density of the catalyst. The resulting catalyst has a high activity with a nickel content of even less than 25 wt.

Измельчение гидрооксида или оксида алюминия необходимо производить до размера частиц менее 100 мкм, это обеспечивает достаточную дефектность материала частиц при формировании открытой пористой структуры, т.к. при этих условиях создается требуемая крупнопористая структура. Последующая термообработка цилиндрических гранул при 200^оС позволяет достичь оптимальную механическую прочность катализатора, а обкатка цилиндрических гранул до сферической формы позволяет получить разновидность формованного катализатора, обеспечивающего снижение гидравлического сопротивления и компактную упаковку слоя.Grinding of hydroxide or alumina must be performed to a particle size of less than 100 microns, this ensures sufficient defectiveness of the particle material during the formation of an open porous structure, Under these conditions, the required large-pore structure is created. Subsequent heat treatment of cylindrical pellets at ²⁰⁰ ° C allows to achieve optimum mechanical strength of the catalyst, and the running of cylindrical granules to a spherical shape allows to obtain a molded catalyst species providing drag reduction and a compact packing layer.

Получаемый катализатор содержит компоненты в следующем соотношении, мас. Никель 20-25 Оксид хрома 7-10 Оксид алюминия Остальное
Использование вышеуказанного катализатора для очистки водородсодержащего газа от примесей оксидов углерода позволяет обеспечить высокую эффективность очистки и высокую прозводительность процесса. Гидрирование проводят при объемной скорости подачи газа 10000-20000 ч^-1, что позволяет также уменьшить разовую загрузку катализатора.The resulting catalyst contains components in the following ratio, wt. Nickel 20-25 Chromium oxide 7-10 Alumina Else
The use of the above catalyst for the purification of hydrogen-containing gas from impurities of carbon oxides allows for high cleaning efficiency and high productivity of the process. Hydrogenation is carried out at a volumetric gas flow rate of 10000-20000 h ^-1 , which also reduces the one-time loading of the catalyst.

Возможность получения катализатора по заявленному способу подтверждается следующими примерами. The ability to obtain a catalyst according to the claimed method is confirmed by the following examples.

П р и м е р 1. Оксид алюминия (278 г) предварительно измельчают на лабораторной вибромельнице до 60 мкм, засыпают в Z-образный смеситель, туда же добавляют небольшими порциями 179 г ОКН, перемешивая смесь в течение 15 мин. При работающем смесителе к смеси добавляют порциями раствор хромового ангидрида (42 г CrO₃ в 144 мл дистиллированной воды). К массе добавляют 270 мл воды и перемешивают до получения сметанообразного состояния, после чего включают обогрев смесителя и продолжают перемешивание при температуре 90^оС в течение 2 ч.PRI me R 1. Alumina (278 g) is pre-crushed in a laboratory vibratory mill to 60 μm, poured into a Z-shaped mixer, 179 g of OKN are added in small portions, stirring the mixture for 15 minutes. With the mixer running, a solution of chromic anhydride (42 g of CrO ₃ in 144 ml of distilled water) is added in portions. By weight added 270 ml of water and stirred until a creamy state, after which include heating the mixer and stirring was continued at ⁹⁰ ° C for 2 hours.

Затем массу упаривают, открыв крышку смесителя, выгружают и высушивают при 120^оС в течение 3 ч и прокаливают при 400^оС 4 ч. Прокаленную шихту вновь загружают в смеситель, добавляют аммиачно-карбонатный раствор, содержащий 6% аммиака, и пластифицируют смесь в течение 15 мин. Влажность пасты 25% Далее массу формуют в гранулы произвольной длины диаметром 5 + 1 на шнековом формователе. Полученные гранулы сушат при 200^оС в течение 4 ч. Полученный катализатор содержит, мас. Никель 20,0 Оксид хрома 7,0 Оксид алюминия Остальное
П р и м е р 2. Для приготовления катализатора берут, г: Al₂O₃ 260; ОКН 204; CrO₃ 48. Оксид алюминия измельчают до 80 мкм, содержание аммиака в АКР составляет 9 об. остаточная влажность пасты 29 мас. Остальное аналогично примеру 1.Then the mixture was concentrated by opening the cover of the mixer is discharged and dried at ¹²⁰ ° C for 3 hours and calcined ^at 400 ° C for 4 hours. Calcined charge again charged to the mixer, add ammonium carbonate solution containing 6% ammonia and plasticized mixture into for 15 minutes The moisture content of the paste is 25%. Next, the mass is molded into granules of arbitrary length with a diameter of 5 + 1 on a screw former. The obtained granules are dried at 200 ^about C for 4 hours. The resulting catalyst contains, by weight. Nickel 20.0 Chromium oxide 7.0 Alumina Else
PRI me R 2. For the preparation of the catalyst take, g: Al ₂ O ₃ 260; OKN 204; CrO ₃ 48. Aluminum oxide is ground to 80 microns, the ammonia content in the AKP is 9 vol. residual moisture content of the paste 29 wt. The rest is similar to example 1.

Полученный катализатор содержит, мас. никель 22,75; оксид хрома 7,9; оксид алюминия остальное. The resulting catalyst contains, by weight. nickel 22.75; chromium oxide 7.9; aluminum oxide the rest.

П р и м е р 3. Для приготовления катализатора берут 372 г измельченного до 60 мкм гидроксида алюминия. Остальное аналогично примерам 1,2. PRI me R 3. For the preparation of the catalyst take 372 g of crushed to 60 μm aluminum hydroxide. The rest is similar to examples 1,2.

Полученный катализатор содержит, мас. никель 23,3; оксид хрома 9,2; оксид алюминия остальное. The resulting catalyst contains, by weight. nickel 23.3; chromium oxide 9.2; aluminum oxide the rest.

П р и м е р 4. Гранулы цилиндрической формы, полученные по примеру 3, обкатывают до сферической формы. PRI me R 4. The granules of a cylindrical shape obtained in example 3, run in to a spherical shape.

П р и м е р 5. Для приготовления катализатора берут, г: Al₂O₃ 240; OKH 224; CrO₃ 61. Оксид алюминия измельчают до 100 мкм. Содержание аммиака в АКР составляет 12 об. остаточная влажность пасты 32 мас. Остальное аналогично примерам 1-3.PRI me R 5. For the preparation of the catalyst take, g: Al ₂ O ₃ 240; OKH 224; CrO ₃ 61. Alumina is crushed to 100 microns. The ammonia content in the AKP is 12 vol. residual moisture content of the paste 32 wt. The rest is similar to examples 1-3.

Полученный катализатор содержит, мас. никель 25,0; оксид хрома 10,0; оксид алюминия остальное. The resulting catalyst contains, by weight. nickel 25.0; chromium oxide 10.0; aluminum oxide the rest.

В табл. 1 приведены данные о значениях насыпной плотности и механической прочности катализатора в зависимости от концентрации аммиака в аммиачно-карбонатном растворе, а в табл. 2 данные для тех же показателей в зависимости от остаточной влажности пасты. Состав катализатора, мас. никель 23,0, оксид хрома 9,1, оксид алюминия остальное. Механическую прочность образцов определяли методом раскалывания на ноже с толщиной лезвия ножа 0,1 мм. In the table. 1 shows data on the values of bulk density and mechanical strength of the catalyst depending on the concentration of ammonia in the ammonia-carbonate solution, and in table. 2 data for the same indicators depending on the residual moisture content of the paste. The composition of the catalyst, wt. nickel 23.0, chromium oxide 9.1, aluminum oxide the rest. The mechanical strength of the samples was determined by splitting on a knife with a knife blade thickness of 0.1 mm.

Из полученных результатов следует, что оптимальная насыпная плотность (0,7-0,9 кг/дм³) и механическая прочность (0,7-1,2 кг/мм ⌀) достигаются при концентрации аммиака в АКР 6-12 об. и остаточной влажности пасты 25-32 мас.From the obtained results it follows that the optimal bulk density (0.7-0.9 kg / dm ³ ) and mechanical strength (0.7-1.2 kg / mm ⌀) are achieved when the ammonia concentration in the AKP is 6-12 vol. and residual moisture paste 25-32 wt.

Изменение тех же свойств катализатора, а также активности в зависимости от содержания никеля показано в табл. 3. The change in the same properties of the catalyst, as well as activity depending on the nickel content is shown in table. 3.

Активность катализаторов определяли безградиентным методом по скорости гидрирования оксида углерода. Измерение вели на проточноциркуляционной установке при давлении 0,1 МПа, температуре (200 ± 1)^оС, объемной доле СО в цикле 0,3% на гранулах (экструдатах) следующих размеров, мм: диаметр 5 ± 1, длина 6 ± 1.The activity of the catalysts was determined by a gradientless method by the rate of hydrogenation of carbon monoxide. The measurement was carried out on a flow-circulation installation at a pressure of 0.1 MPa, temperature (200 ± 1) ^о С, volume fraction of CO in a cycle of 0.3% on granules (extrudates) of the following sizes, mm: diameter 5 ± 1, length 6 ± 1.

Из полученных результатов следует, что оптимальные значения насыпной плотности и механической прочности при максимальной активности достигаются при следующем составе катализатора, мас. Никель 20-25 Оксид хрома 7-10 Оксид алюминия Остальное
В табл. 4 приведены сравнительные характеристики прототипа и образцов, полученных согласно настоящему изобретению (примеры 1-5).From the results it follows that the optimal values of bulk density and mechanical strength at maximum activity are achieved with the following catalyst composition, wt. Nickel 20-25 Chromium oxide 7-10 Alumina Else
In the table. 4 shows the comparative characteristics of the prototype and samples obtained according to the present invention (examples 1-5).

Предлагаемый способ позволяет заменить неэффективный процесс формования прессованием порошка на формование гранул экструзией катализаторной массы. При этом получают высокоактивный никельалюмохромовый катализатор метанирования, обладающий низким насыпным весом (менее 1,0 кг/дм³), с содержанием активного компонента никеля ниже на 10-20 мас. по сравнению с катализаторами, получаемыми известным способом.The proposed method allows to replace the inefficient molding process by pressing the powder on the formation of granules by extrusion of the catalyst mass. In this case, a highly active nickel-aluminum chromium methanation catalyst is obtained having a low bulk density (less than 1.0 kg / dm ³ ), with an active nickel content of 10-20 wt.% Lower. in comparison with the catalysts obtained in a known manner.

При изготовлении никельалюмохромового катализатора по предлагаемому способу за счет снижения в катализаторе никеля расход остродефицитного основного карбоната никеля снижается примерно на 100-200 кг на 1 т готового продукта по сравнению с производством таблетированного катализатора. За счет снижения насыпного веса экструдированного катализатора до 0,7-0,9 кг/дм³ против 1,2-1,4 кг/дм³ для таблетированного разовая загрузка катализатора в реактор метанирования снижается примерно на 30% по весу, что приводит соответственно к снижению стоимости загрузки.In the manufacture of a nickel-aluminum catalyst according to the proposed method, due to a decrease in the nickel catalyst, the consumption of the deficient basic nickel carbonate is reduced by about 100-200 kg per 1 ton of the finished product compared to the production of a tableted catalyst. By reducing the bulk density of the extruded catalyst to 0.7-0.9 kg / dm ³ versus 1.2-1.4 kg / dm ³ for a tablet, the one-time loading of the catalyst into the methanation reactor is reduced by about 30% by weight, which leads, respectively to reduce the cost of loading.

П р и м е р 6 (проведение очистки газа). Водород, содержащий, об. СО 1,0, СО₂ 0,85, подвергают очистке от оксидов углерода гидрированием последних до метана на формованном катализаторе в виде цилиндрических гранул, содержащем 20 мас. никеля. Процесс ведут на зерне 2-3 мм при давлении 0,1 МПа и целых гранулах при давлении 2,5 МПа. Остаточное содержание СО и СО₂ менее 5 см³/м³ каждого компонента достигается при следующих условиях: P, МПа 0,1 2,5 (промышле-
нные условия,
(зерно) (гранулы) ^оС: CO 200 220 CO₂ 240 250 CO + CO₂ 240 250 Объемная скорость, ч^-1 10000 10000
Остаточное содержание СО и СО₂ соответствует требованию регламента по степени очистки при метанировании.PRI me R 6 (gas purification). Hydrogen containing, vol. CO 1.0, CO ₂ 0.85, is subjected to purification from carbon oxides by hydrogenation of the latter to methane on a molded catalyst in the form of cylindrical granules containing 20 wt. nickel. The process is conducted on a grain of 2-3 mm at a pressure of 0.1 MPa and whole granules at a pressure of 2.5 MPa. The residual content of CO and CO ₂ less than 5 cm ³ / m ³ each component is achieved under the following conditions: P, MPa 0.1 2.5 (industrial
current conditions
(grain) (granules) ^о С: CO 200 220 CO ₂ 240 250 CO + CO ₂ 240 250 Volumetric velocity, h ^-1 10000 10000
The residual content of CO and CO ₂ meets the requirements of the regulation on the degree of purification during methanation.

П р и м е р 7. Процесс ведут на катализаторе, содержащем 25,0 мас. никеля. Остальное аналогично примеру 6. Р, МПа 0,1 2,5
(зерно) (гранулы) ^оС: CO 200 220 CO₂ 240 250 CO + CO₂ 240 250
Объемная скорость, ч^-1 20000 20000
В табл. 5 приведены сравнительные характеристики способов очистки водорода от оксидов углерода на известном (прототип) и образцах катализатора, полученных согласно настоящему изобретению.PRI me R 7. The process is carried out on a catalyst containing 25.0 wt. nickel. The rest is analogous to example 6. P, MPa 0.1 2.5
(grain) (granules) ^о С: CO 200 220 CO ₂ 240 250 CO + CO ₂ 240 250
Volumetric speed, h ^-1 20,000 20,000
In the table. 5 shows the comparative characteristics of methods for purifying hydrogen from carbon oxides on a known (prototype) and catalyst samples obtained according to the present invention.

Процесс осуществляют на мелком зерне в условиях, описанных в авт. свид. СССР N 780881, а также на целых таблетках (прототип) и гранулах. The process is carried out on fine grain under the conditions described in ed. testimonial. USSR N 780881, as well as on whole tablets (prototype) and granules.

При реализации изобретения могут быть получены следующие преимущества:
формованный катализатор эффективно используется для тонкой очистки водородсодержащих газов от примесей оксида и диоксида углерода до остаточного содержания менее 5 см³/м³ каждого компонента, при этом процесс ведут при высокой объемной скорости до 20000 ч^-1, что позволяет уменьшить разовую загрузку катализатора по объему в реактор метанирования не менее, чем в 2 раза по сравнению с таблетированным катализатором. Это приводит к снижению стоимости загрузки;
неэффективный процесс формования прессованием порошка заменяется на процесс экструзии массы. При этом получают катализатор, содержащий активный компонент никель на 10-20 мас. ниже, чем таблетированный, что позволяет сэкономить остродефицитное сырье основной карбонат никеля;
катализатор имеет низкий насыпной вес менее 1,0 кг/дм³, за счет чего разовая загрузка катализатора в реактор метанирования снижается примерно на 30% по массе, что также приводит к снижению стоимости загрузки.When implementing the invention, the following advantages can be obtained:
the molded catalyst is effectively used for fine purification of hydrogen-containing gases from impurities of oxide and carbon dioxide to a residual content of less than 5 cm ³ / m ^{3 of} each component, while the process is carried out at a high space velocity of up to 20,000 h ^-1 , which allows to reduce the single loading of the catalyst in volume in a methanation reactor not less than 2 times in comparison with a tableted catalyst. This leads to lower download costs;
the inefficient powder molding process is replaced by a mass extrusion process. In this case, a catalyst is obtained containing an active component of nickel per 10-20 wt. lower than pelletized, which saves severely deficient raw materials basic nickel carbonate;
the catalyst has a low bulk density of less than 1.0 kg / dm ³ , due to which a one-time loading of the catalyst into the methanation reactor is reduced by about 30% by weight, which also leads to lower loading costs.

Claims (5)

1. Способ очистки водорода от примесей оксидов углерода, включающий их гидрирование до метана в присутствии никельхромалюминиевого катализатора при температуре не более 240^oС, отличающийся тем, что используют гранулированный катализатор цилиндрической или сферической формы, содержащий компоненты в соотношении, мас.%:
Никель - 20 - 25
Оксид хрома - 7 - 10
Оксид алюминия - Остальное
а гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи газа 10000 - 20000 ч^- 1.1. The method of purification of hydrogen from impurities of carbon oxides, including their hydrogenation to methane in the presence of Nickel-chromium catalyst at a temperature of not more than 240 ^o With, characterized in that they use a granular catalyst of cylindrical or spherical shape, containing components in the ratio, wt.%:
Nickel - 20 - 25
Chromium oxide - 7 - 10
Alumina - Else
and hydrogenation is carried out at a volumetric gas flow rate of 10,000 - 20,000 h ^{- 1} . 2. Способ получения катализатора для очистки водорода от примесей оксида углерода, включающий смешение основного карбоната никеля, хромовой кислоты и измельченного гидрооксида или оксида алюминия с последующими сушкой, прокаливанием и формованием, отличающийся тем, что после прокалки катализаторную массу обрабатывают аммиачно-карбонатным раствором с концентрацией аммиака 6 - 12 об. % до остаточного содержания влаги в массе 25 - 32 мас.%, а затем осуществляют формование экструзией в гранулы и термообработку. 2. A method of producing a catalyst for the purification of hydrogen from impurities of carbon monoxide, comprising mixing basic nickel carbonate, chromic acid and ground hydroxide or aluminum oxide, followed by drying, calcining and molding, characterized in that after calcining the catalyst mass is treated with an ammonia-carbonate solution with a concentration ammonia 6 - 12 vol. % to a residual moisture content in the mass of 25 - 32 wt.%, and then carry out molding by extrusion into granules and heat treatment. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что гидроксид или оксид алюминия измельчают до размера частиц менее 100 мкм. 3. The method according to p. 2, characterized in that the hydroxide or alumina is crushed to a particle size of less than 100 microns. 4. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что термообработку гранул осуществляют при 200^oС.4. The method according to PP.2 and 3, characterized in that the heat treatment of the granules is carried out at 200 ^o C. 5. Способ по пп.2 - 4, отличающийся тем, что осуществляют обкатку гранул сферической формы. 5. The method according to PP.2 to 4, characterized in that they carry out the run-in of spherical granules.

Images