RU2110477C1 - Способ каталитического получения богатого окисью углерода газа - Google Patents

Способ каталитического получения богатого окисью углерода газа Download PDF

Info

Publication number
RU2110477C1
RU2110477C1 RU93056193A RU93056193A RU2110477C1 RU 2110477 C1 RU2110477 C1 RU 2110477C1 RU 93056193 A RU93056193 A RU 93056193A RU 93056193 A RU93056193 A RU 93056193A RU 2110477 C1 RU2110477 C1 RU 2110477C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
hydrogen
carbon dioxide
carbon monoxide
mixed
Prior art date
Application number
RU93056193A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93056193A (ru
Inventor
Ваннби Рикард
Штуб Нильзен Шарлотте
Original Assignee
Хальдор Топсеэ А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хальдор Топсеэ А/С filed Critical Хальдор Топсеэ А/С
Publication of RU93056193A publication Critical patent/RU93056193A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2110477C1 publication Critical patent/RU2110477C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J1/00—Production of fuel gases by carburetting air or other gases without pyrolysis
    • C10J1/26—Production of fuel gases by carburetting air or other gases without pyrolysis using raised temperatures or pressures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/40—Carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Использование: в производстве богатого окисью углерода газа. Сущность изобретения: водородсодержащий газ и содержащий двуокись углерода газ смешивают и нагревают при давлении на катализаторе в адиабатических условиях с получением газа, содержащего окись углерода и метан. 4 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к производству богатого окисью углерода газа, в частности к способу каталитического получения богатого окисью углерода газа.
Известен способ каталитического получения богатого окисью углерода газа, включающий нагрев газа, содержащего водородсодержащий газ и газ, содержащий двуокись углерода, при повышенном давлении на катализаторе с получением газа, содержащего окись углерода и незначительное количество метана (см. FR 2593164 A1, кл. C 01 B 31/18, 1987).
Недостатком известного способа является необходимость внешнего подвода тепла, что отрицательно сказывается на общей стоимости производства.
Задачей изобретения является снижение общих затрат каталитического производства богатого окисью углерода газа путем отказа от применения внешних источников энергии.
Задача решается в способе каталитического получения богатого окисью углерода газа, включающем нагрев газа, содержащего водородсодержащий газ и газ, содержащий двуокись углерода, при давлении на катализаторе с получением газа, содержащего окись углерода и метан, за счет того, что газ, подвергаемый нагреву, получают смешиванием водородсодержащего газа и содержащего двуокись углерода газа и нагрев смешанного газа ведут в адиабатических условиях.
При осуществлении предлагаемого способа содержащие водород и двуокись углерода исходные газы смешивают в стандартных смесителях. Оба газа легко доступны как промышленные побочные продукты большого числа процессов. Так, например, двуокись углерода практически содержится во всех синтез-газах, получаемых в результате газификации углеводородов или угля, и она может выделяться из них путем стандартных очистительных методов, таких как, например, промывка, адсорбция под давлением и отделение охлаждением.
Водород обычно получают в качестве побочного продукта из продувочного газа, например, в нефтехимических установках или установках для производства аммиака, где его выделяют на стадии очистки охлаждением (или его используют в качестве топлива в таких установках).
Смешивание водородсодержащего газа и содержащего двуокись углерода газа может осуществляться в стандартной смесительной камере или же в горелке, установленной на головной части адиабатического реактора, используемого для осуществления предлагаемого способа.
При этом газы смешивают в таких количествах, которые обеспечивают молярное соотношение водорода и двуокиси углерода в смешанном газе, равное предпочтительно 1,5 - 6,5. Получаемый смешанный газ нагревают до температуры 400 - 750oC с последующей подачей на реакцию.
Нагрев смешанного газа может осуществляться путем теплообмена с горячим жидким продуктом процесса, предпочтительно с горячим продуктом, выходящим из адиабатического реактора. Температура на выходе реактора значительно выше требуемой входной температуры смешанного газа благодаря протеканию в газе реакций в адиабатических условиях.
Адиабатический реактор работает под давлением 5 - 50 бар. При этом рабочие параметры в каждом конкретном случае зависят от желаемой концентрации окиси углерода в конечном газе на выходе реактора.
В вышеупомянутых условиях двуокись углерода и водород в смешанном газе превращаются до окиси углерода по следующей эндотермической обратимой реакции;
CO2+H2 ⇆ CO+H2O .
Одновременно образуется метан по следующей экзотермической реакции
CO2+4H2 ⇆ CH4+2H2O .
Данная экзотермическая реакция дает достаточное тепло для поддержания эндотермической обратимой реакции. Обе реакции протекают до равновесия в присутствии любого стандартного катализатора риформинга, например, на основе никеля, железа, меди или цинка.
Конечный состав целевого газа устанавливается равновесием вышеуказанных реакций. Поэтому состав целевого продукта зависит от рабочих условий. В результате изменения соотношения водорода и двуокиси углерода, температуры и давления, при которых смешанный газ подают в адиабатический реактор, можно устанавливать желаемый состав целевого газа. Таким образом возможно получение целевого газа с различным составом, который можно применять в качестве синтез-газа в различного рода процессах.
Предлагаемый способ может выгодно использоваться в существующих установках для производства окиси углерода, которые снабжены охлаждающими приспособлениями и приспособлениями для удаления двуокиси углерода, в которых получают побочные продукты, содержащие водород и двуокись углерода. Кроме того, путем подходящего регулирования рабочих условий получаемый богатый окисью углерода газ можно непосредственно использовать в качестве синтез-газа в процессе получения метанола.
Пример. Содержащий водород и двуокись углерода смешанный газ получают путем смешивания 5000 нм3/ч. водорода и 2000 нм3/ч. двуокиси углерода под давлением 20,4 бар в смесительной камере. Получаемый смешанный газ нагревают до температуры 650oC путем косвенного теплообмена с целевым богатым окисью углерода продуктом, выходящим из реактора для превращения смешанного газа при температуре на выходе 804oC. Теплообмен осуществляют в подходящем теплообменнике. В результате пропускания через теплообменник температура в смешанном газе повышается до 650oC. С этой температурой смешанный газ подают в адиабатический реактор, нагруженный неподвижным слоем стандартного катализатора парового риформинга на основе никеля (поставляемого фирмой Хальдор Топсеэ A/C, DK). При пропускании через слой катализатора температура смешанного газа адиабатически повышается до 804oC в результате вышеупомянутых реакций водорода и двуокиси углерода до окиси углерода и метана.
Получаемый целевой газ имеет следующий состав:
Окись углерода - 952 нм3/ч.
Двуокись углерода - 670 нм3/ч.
Водород - 534 нм3/ч.
Метан - 424 нм3/ч.
Вода - 1709 нм3/ч.
Предлагаемый способ не требует наружного подвода тепла, т.е. тепло, необходимое для поддержания реакции по образованию окиси углерода, предоставляется исключительно экзотермической реакцией по образованию метана, которая осуществляется одновременно с протеканием реакции по образованию окиси углерода в адиабатических условиях. Тепло, необходимое для подогрева смешанного газа, предоставляется теплосодержанием богатого окисью углерода газа, выходящего из реактора при высоких температурах.
После осуществления теплообмена со смешанным газом температура богатого окисью углерода газа составляет 193oC. Получаемый таким образом газ можно выгодно смешивать с синтез-тазом, получаемым в результате парового риформинга. Газовую смесь пропускают через стадию удаления двуокиси углерода перед конечным отделением водорода и окиси углерода на стадии охлаждения. Отделившуюся двуокись углерода доводят до требуемого давления и вместе с водородом, получаемым на стадии отделения охлаждением, рециркулируют на стадию получения смешанного газа. Таким образом введение некоторых дополнительных стадий позволяет повысить производительность существующих установок для производства окиси углерода.

Claims (5)

1. Способ каталитического получения богатого окисью углерода газа, включающий нагрев газа, содержащего водородсодержащий газ и двуокись углерода газ, при давлении на катализаторе с получением газа, содержащего окись углерода и метан, отличающийся тем, что газ, подвергаемый нагреву, получают смешиванием водородсодержащего газа и содержащего двуокись углерода газа и нагрев смешанного газа ведут в адиабатических условиях.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водородсодержащий газ и содержащий двуокись углерода газ смешивают в количествах, обеспечивающих молярное соотношение водорода и двуокиси углерода в получаемом смешанном газе 1,5 - 6,5.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что нагрев полученного смешанного газа ведут до 400 - 750oС.
4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что смешанный газ нагревают путем теплообмена с получаемым газом, богатым окисью углерода.
5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что нагрев смешанного газа осуществляют под давлением 5 - 50 бар.
RU93056193A 1992-12-10 1993-12-10 Способ каталитического получения богатого окисью углерода газа RU2110477C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK1489/92 1992-12-10
DK148992A DK169615B1 (da) 1992-12-10 1992-12-10 Fremgangsmåde til fremstilling af carbonmonoxidrig gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93056193A RU93056193A (ru) 1996-10-10
RU2110477C1 true RU2110477C1 (ru) 1998-05-10

Family

ID=8105380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93056193A RU2110477C1 (ru) 1992-12-10 1993-12-10 Способ каталитического получения богатого окисью углерода газа

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5496530A (ru)
EP (1) EP0601956B1 (ru)
JP (1) JP3447091B2 (ru)
KR (1) KR970006922B1 (ru)
CA (1) CA2111017C (ru)
DE (1) DE69309010T2 (ru)
DK (1) DK169615B1 (ru)
ES (1) ES2101990T3 (ru)
NO (2) NO934512D0 (ru)
RU (1) RU2110477C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632701C1 (ru) * 2016-06-21 2017-10-09 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Способ получения синтез-газа из CO2
RU2660139C1 (ru) * 2017-11-28 2018-07-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ получения синтез-газа из CO2

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5911964A (en) * 1993-06-25 1999-06-15 Cosmo Research Institute Method for reducing carbon dioxide using a catalyst for reduction of carbon dioxide
GB9620287D0 (en) * 1996-09-28 1996-11-13 Johnson Matthey Plc Carbon monoxide removal
WO2000068146A1 (en) * 1999-05-06 2000-11-16 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude On site carbon monoxide generator
FR2806073B1 (fr) * 2000-03-07 2002-06-07 Air Liquide Procede de production de monoxyde de carbone par retroconversion inverse avec un catalyseur adapte
US6521143B1 (en) 2000-04-13 2003-02-18 Air Products And Chemicals, Inc. Co-production of carbon monoxide-rich syngas wth high purity hydrogen
SG160406A1 (en) * 2005-03-16 2010-04-29 Fuelcor Llc Systems, methods, and compositions for production of synthetic hydrocarbon compounds
JP4580310B2 (ja) * 2005-08-25 2010-11-10 新日本製鐵株式会社 高熱量ガスの生成方法
EA016492B9 (ru) * 2007-04-27 2012-07-30 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Каталитическая конверсия диоксида углерода в смесь синтез-газа
KR101321072B1 (ko) * 2011-09-06 2013-10-23 주식회사 포스코 일산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스 제조장치 및 그의 제조방법
US8962702B2 (en) 2011-12-08 2015-02-24 Saudi Basic Industries Corporation Mixed oxide based catalyst for the conversion of carbon dioxide to syngas and method of preparation and use
KR101387324B1 (ko) * 2011-12-22 2014-04-24 재단법인 포항산업과학연구원 산화제를 이용한 코크스 오븐 가스 증량방법
US8551434B1 (en) 2012-06-29 2013-10-08 Saudi Basic Industries Corporation Method of forming a syngas mixture
CN102838116B (zh) * 2012-09-10 2014-07-09 太原理工大学 一种焦炉煤气与二氧化碳制一氧化碳的方法
RU2650171C2 (ru) * 2012-12-21 2018-04-09 Басф Се Параллельное получение водорода, монооксида углерода и углеродсодержащего продукта
US9688593B2 (en) 2013-10-29 2017-06-27 Saudi Basic Industries Corporation Method for carbon dioxide hydrogenation of syngas and the integration of the process with syngas conversion processes
CN105899648A (zh) 2014-01-06 2016-08-24 沙特基础工业公司 用于合成气的二氧化碳氢化的方法
US9714167B2 (en) 2014-04-03 2017-07-25 Saudi Basic Industries Corporation Process for converting of methane steam reforming syngas with CO2
WO2018051198A1 (en) * 2016-07-25 2018-03-22 Sabic Global Technologies B.V. Process for high-pressure hydrogenation of carbon dioxide to syngas and methane using copper-manganese-aluminum mixed metal oxide catalysts
EP3673088A1 (de) * 2017-08-23 2020-07-01 thyssenkrupp AG Anlagenverbund zur roheisenerzeugung sowie ein verfahren zum betreiben des anlagenverbundes
BR112020011312A2 (pt) 2017-12-08 2020-11-17 Haldor Topsøe A/S processo e sistema para a produção de gás de síntese
WO2019110268A1 (en) 2017-12-08 2019-06-13 Haldor Topsøe A/S A plant and process for producing synthesis gas
US11932538B2 (en) 2017-12-08 2024-03-19 Haldor Topsøe A/S Process and system for reforming a hydrocarbon gas
CN108302953B (zh) * 2018-03-27 2024-04-30 中山大学 一种工业高温固体散料余热回收***和方法
SG11202105556RA (en) 2018-12-03 2021-06-29 Shell Int Research A process and reactor for converting carbon dioxide into carbon monoxide

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE730409C (de) * 1941-04-27 1943-01-11 Ig Farbenindustrie Ag Umsetzung von Kohlendioxyd zu Kohlenoxyd
US2759805A (en) * 1952-04-01 1956-08-21 United Gas Improvement Co Method of carrying out catalytic reactions
US3222147A (en) * 1962-02-12 1965-12-07 Con Gas Service Corp Process for the preparation of mixtures of hydrogen, carbon monoxide and methane
US3479149A (en) * 1963-09-10 1969-11-18 Mobil Oil Corp Process for reducing carbon dioxide with hydrogen to carbon monoxide
US3919113A (en) * 1969-11-21 1975-11-11 Texaco Development Corp Oxo-synthesis gas
DE2657598A1 (de) * 1976-12-18 1978-06-22 Krupp Koppers Gmbh Verfahren zur erzeugung eines kohlenmonoxydreichen gases
US4265868A (en) * 1978-02-08 1981-05-05 Koppers Company, Inc. Production of carbon monoxide by the gasification of carbonaceous materials
US4182746A (en) * 1978-06-16 1980-01-08 Atlantic Richfield Company Carbon monoxide manufacture
FR2593164B1 (fr) * 1986-01-17 1989-08-18 Charbonnages Ste Chimique Procede de fabrication d'oxyde de carbone a partir d'un melange de gaz carbonique et d'hydrogene et catalyseur pour la mise en oeuvre de ce procede.
EP0291857A3 (en) * 1987-05-18 1990-07-18 Air Products And Chemicals, Inc. Method of carbon monoxide production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632701C1 (ru) * 2016-06-21 2017-10-09 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Способ получения синтез-газа из CO2
RU2660139C1 (ru) * 2017-11-28 2018-07-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ получения синтез-газа из CO2

Also Published As

Publication number Publication date
NO309520B1 (no) 2001-02-12
EP0601956A2 (en) 1994-06-15
JPH0733422A (ja) 1995-02-03
NO934512D0 (no) 1993-12-09
KR940014744A (ko) 1994-07-19
DK169615B1 (da) 1994-12-27
ES2101990T3 (es) 1997-07-16
CA2111017C (en) 2000-11-07
DK148992D0 (da) 1992-12-10
CA2111017A1 (en) 1994-06-11
DE69309010T2 (de) 1997-06-19
DE69309010D1 (de) 1997-04-24
JP3447091B2 (ja) 2003-09-16
NO934512L (no) 1994-06-13
DK148992A (da) 1994-06-11
EP0601956A3 (en) 1994-09-07
EP0601956B1 (en) 1997-03-19
US5496530A (en) 1996-03-05
KR970006922B1 (ko) 1997-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2110477C1 (ru) Способ каталитического получения богатого окисью углерода газа
AU742314B2 (en) Steam reforming
EP1094030B1 (en) Reforming method and apparatus for hydrogen production
US4618451A (en) Synthesis gas
JP5677659B2 (ja) 一体化ガス精製装置
US7192569B2 (en) Hydrogen generation with efficient byproduct recycle
EA006869B1 (ru) Получение углеводородов
JPS5953245B2 (ja) メタンフユウガスノ セイゾウホウホウ
NO20023081D0 (no) Fremgangsmåte og apparat til å oppnå forbedret produktivitet under termiske kjemiske reaksjoner
EA008048B1 (ru) Получение углеводородов путём риформинга с водяным паром и реакции фишера-тропша
EP0329292A3 (en) Methanol
RU2011101927A (ru) Устройство и способы обработки водорода и моноксида углерода
GB2027737A (en) Producing hydrogen
GB2139644A (en) Synthesis gas
JPS63297209A (ja) 一酸化炭素の製造方法
US2135694A (en) Process for the production of hydrogen
EA005280B1 (ru) Производство углеводородов
JP4256013B2 (ja) 環境調和型水素製造方法
JPS5849322A (ja) 水素高及び低濃度ガスを原料とするメタン化方法
RU2001107419A (ru) Способ получения текучего теплоносителя, используемого в качестве косвенного источника тепла при проведении эндотермических реакций
CA2923645A1 (en) Process and a system for the generation of synthesis gas
JPH085645B2 (ja) アンモニア合成ガスの調製方法
WO2024094818A1 (en) Conversion of unsaturated hydrocarbon containing off-gases for more efficient hydrocarbon production plant
JPH0345052B2 (ru)
JPS62153387A (ja) メタンリツチガスの製造法