RU2466928C2 - Method of isolating hydrogen from gas mixture - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: pure hydrogen is isolated from hydrogen-methane mixture at absorption stage at pressure 0.5-2.0 MPa. At desorption stage pressure is reduced to 0.1 MPa and unconditioned hydrogen, which is returned to adsorber input, is isolated, and then to complete desorption stage pressure is reduced to the lower level 0.1-0.005 MPa and fraction, mainly containing methane, which is returned to methane pyrolysis stage, is isolated.

EFFECT: invention makes it possible to separate methane-hydrogen mixture in efficient way and obtain additional amount of hydrogen.

1 dwg, 1 ex

Description

Настоящее изобретение относится к способам выделения водорода из газовой смеси. Более конкретно, оно относится к выделению водорода из смеси его с метаном (очищенным природным газом), которая получена в результате пиролиза метана. Потребность в выделении водорода из смеси с метаном возникла в последние годы в связи с переработкой природного газа в экологически чистое топливо - водород с одновременным получением углеродных нанотрубок, нановолокон.The present invention relates to methods for separating hydrogen from a gas mixture. More specifically, it relates to the evolution of hydrogen from a mixture of it with methane (purified natural gas), which is obtained by pyrolysis of methane. The need for hydrogen evolution from a mixture with methane has arisen in recent years in connection with the processing of natural gas into environmentally friendly fuel - hydrogen with the simultaneous production of carbon nanotubes, nanofibers.

Газовые смеси, в состав которых входят водород и метан, широко представлены в промышленной практике. К ним относятся нефтезаводские газы, газы конверсии и пиролиза углеводородного сырья и другие газы. Выделение водорода из них проводят с помощью низкотемпературного, мембранного методов и адсорбции. В настоящем изобретении рассмотрено выделение водорода из смеси с метаном с помощью адсорбции. Самым распространенным вариантом ее является промышленный процесс, который носит название короткоцикловой безнагревной адсорбции, КБА. (Зарубежное название метода Pressure Swing Adsorption, PSA). В этом методе разделяемую смесь под давлением пропускают через адсорбер, заполненный адсорбентом (активным углем или цеолитом), в котором происходит поглощение (адсорбция) компонентов смеси, сопутствующих водороду. Чистый водород выводят из адсорбера в качестве целевого продукта и направляют на использование. Поглощенные адсорбентом сопутствующие компоненты десорбируют из адсорбента при давлении более низком, чем давление при их поглощении. Продукты десорбции утилизируют или сбрасывают в атмосферу. После десорбции в адсорбере вновь поднимают давление и вновь проводят поглощение сопутствующих компонентов и выделение водорода. При низком давлении вновь осуществляют десорбцию сопутствующих компонентов. Операции повторяют многократно.Gas mixtures, which include hydrogen and methane, are widely represented in industrial practice. These include refinery gases, hydrocarbon conversion and pyrolysis gases, and other gases. Hydrogen evolution from them is carried out using low-temperature, membrane methods and adsorption. The present invention contemplates the evolution of hydrogen from a mixture with methane by adsorption. The most common variant of it is the industrial process, which is called short-cycle heat-free adsorption, KBA. (Foreign name of the Pressure Swing Adsorption method, PSA). In this method, the separated mixture under pressure is passed through an adsorber filled with an adsorbent (activated carbon or zeolite), in which absorption (adsorption) of the components of the mixture accompanying hydrogen takes place. Pure hydrogen is removed from the adsorber as the target product and sent for use. The associated components absorbed by the adsorbent desorb from the adsorbent at a pressure lower than the pressure upon absorption. Desorption products are disposed of or discharged into the atmosphere. After desorption in the adsorber, the pressure is again increased and the accompanying components are again absorbed and hydrogen is released. At low pressure, the associated components are again desorbed. The operations are repeated many times.

Непрерывность процесса выделения водорода и переработки газовой смеси обеспечивают путем использования нескольких адсорберов, работающих в разных фазах адсорбционно-десорбционного цикла. Количество адсорберов обычно составляет от двух до четырех. В одном из них поглощают сопутствующие компоненты и выделяют водород; в другом (других) осуществляют переходные стадии изменения давления и десорбируют сопутствующие компоненты. Эти процессы широко представлены в промышленной практике и отражены в большом количестве патентов и статей.The continuity of the process of hydrogen evolution and gas mixture processing is ensured by using several adsorbers operating in different phases of the adsorption-desorption cycle. The number of adsorbers is usually from two to four. In one of them, the associated components are absorbed and hydrogen is released; in another (others), transitional stages of pressure change are carried out and associated components are desorbed. These processes are widely represented in industrial practice and are reflected in a large number of patents and articles.

Известны методы разделения водородсодержащих смесей, в которых, наряду с переработкой исходной водородсодержащей смеси, перерабатывают фракцию сопутствующих компонентов. В известных способах фракцию сопутствующих компонентов образуют на основе монооксида углерода, паровая конверсия которого позволяет получить дополнительное количество водорода. Разделение водородсодержащих смесей с выделением фракции чистого водорода и фракции сопутствующих компонентов (монооксида углерода) рассмотрено в патентах (1. Couche, Michael Robert. Hydrogen generation process. US Patent № 5669960, U.S. Cl. 95/96; 423/359; 423/651; 95/121; 95/139; 95/143. 2. Kumar, Ravi; Kratz, Wilbur C. Separation of multicomponent gas mixtures by selective adsorption. US Patent № 5133785, U.S. Cl. 95/101; 95/130; 95/139; 95/140; 95/143/, которые являются аналогами настоящего изобретения. Разделение исходной смеси с выделением чистого водорода и фракции сопутствующих компонентов, согласно этим патентам, проводят в нескольких сериях многокорпусных адсорбционных установок, связанных друг с другом внутренними рециклами. Большое количество адсорберов, сложные связи между ними ограничивают сферу применения методов-аналогов.Known methods for the separation of hydrogen-containing mixtures, in which, along with the processing of the original hydrogen-containing mixture, process the fraction of related components. In known methods, a fraction of related components is formed on the basis of carbon monoxide, the steam conversion of which allows you to get additional hydrogen. The separation of hydrogen-containing mixtures with the separation of a fraction of pure hydrogen and a fraction of related components (carbon monoxide) is discussed in patents (1. Couche, Michael Robert. Hydrogen generation process. US Patent No. 5669960, US Cl. 95/96; 423/359; 423/651 ; 95/121; 95/139; 95/143. 2. Kumar, Ravi; Kratz, Wilbur C. Separation of multicomponent gas mixtures by selective adsorption. US Patent No. 5133785, US Cl. 95/101; 95/130; 95 (139; 95/140; 95/143 /, which are analogues of the present invention. Separation of the initial mixture with the release of pure hydrogen and fractions of related components, according to these patents, is carried out in several series of multi-case dsorbtsionnyh settings associated with each other by internal recycles. A large number of adsorbers, complex connections between them to limit the scope of methods-analogues.

Прототипом настоящего изобретения является способ разделения метан-водородной смеси, изложенный в патенте /З. Sebastian С.Reyes; Jose G. Santiesteban. Separation of Hydrogen from hydrocarbons utilizing zeolitic imidazolate framework materials. US Patent № 2009/0211440, U.S. Cl. 95/55; 95/114; 95/106/. Авторы данного изобретения предлагают для разделения различных газовых смесей, включающих водород и один или несколько углеводородов от метана до бутана, в том числе и олефины от С₂ до С₄, использовать те или иные марки цеолитов типа ZIF. Источниками таких газовых смесей являются процессы: риформинга, нефтехимии, нефтепереработки, крекинга, очистки и т.д., а также «топливные газы» из заводских коллекторов.A prototype of the present invention is a method for the separation of a methane-hydrogen mixture described in patent / 3. Sebastian C. Reyes; Jose G. Santiesteban. Separation of Hydrogen from hydrocarbons utilizing zeolitic imidazolate framework materials. US Patent No. 2009/0211440, US Cl. 95/55; 95/114; 95/106 /. The authors of the present invention propose the use of certain brands of zeolites of the ZIF type for the separation of various gas mixtures, including hydrogen and one or more hydrocarbons from methane to butane, including olefins from C ₂ to C ₄ . Sources of such gas mixtures are processes: reforming, petrochemicals, oil refining, cracking, refining, etc., as well as “fuel gases” from factory manifolds.

При безусловности наличия двух стадий, а именно адсорбции и десорбции, для разделения упомянутых газовых смесей авторы известного изобретения не исключают использования дополнительных стадий при реализации PSA-процессов с целью повышения чистоты и степени извлечения нескольких продукционных потоков. Однако в этом случае требуются многокорпусные адсорбционные установки, что, как уже отмечалось, ограничивает сферу их применения.Given the unconditional existence of two stages, namely adsorption and desorption, for the separation of the aforementioned gas mixtures, the authors of the known invention do not exclude the use of additional stages in the implementation of PSA processes in order to increase the purity and degree of extraction of several production streams. However, in this case, multi-case adsorption plants are required, which, as already noted, limits the scope of their application.

Предполагаемое изобретение относится к выделению чистого водорода из смеси водорода и метана, образующейся при пиролизе очищенного природного газа. Целевым компонентом смеси является чистый водород. Наряду с ним, в процессе разделения получают две фракции компонентов. Одна из них - некондиционная смесь водорода и метана, другая - остаточный метан. Эти потоки используют для увеличения выхода водорода.The alleged invention relates to the separation of pure hydrogen from a mixture of hydrogen and methane formed during the pyrolysis of purified natural gas. The target component of the mixture is pure hydrogen. Along with it, in the process of separation, two fractions of the components are obtained. One of them is a substandard mixture of hydrogen and methane, the other is residual methane. These streams are used to increase the yield of hydrogen.

Согласно предлагаемому изобретению, выделение водорода из метан-водородной смеси, образующейся при пиролизе метана, проводят в установке, адсорберы которой заполнены адсорбентом - активным углем. Исходную газовую смесь водорода и метана пропускают через адсорбер и на верхнем уровне давления 0,5-2,0 МПа, в стадии адсорбции, выделяют чистый водород в качестве целевого компонента. При понижении давления в стадии десорбции до 0,1 МПа выделяют некондиционную смесь водорода и метана, которую присоединяют к исходной смеси и перерабатывают вместе с ней. При дальнейшем понижении давления до нижнего уровня 0,01÷0,005 МПа выделяют фракцию, содержащую преимущественно метан, возвращаемую в поток исходного сырья, поступающего на пиролиз, что позволяет получить дополнительное количество водорода.According to the invention, the evolution of hydrogen from a methane-hydrogen mixture formed during methane pyrolysis is carried out in a plant, the adsorbers of which are filled with activated carbon adsorbent. The initial gas mixture of hydrogen and methane is passed through an adsorber and at the upper pressure level of 0.5-2.0 MPa, in the adsorption stage, pure hydrogen is isolated as the target component. When the pressure in the desorption stage is reduced to 0.1 MPa, an off-standard mixture of hydrogen and methane is released, which is added to the initial mixture and processed together with it. With a further decrease in pressure to a lower level of 0.01–0.005 MPa, a fraction containing predominantly methane is recovered, which is returned to the feed stream fed to pyrolysis, which allows one to obtain additional hydrogen.

ПримерExample

Сущность изобретения иллюстрируют фиг.1, на которой приведена принципиальная схема двухадсорберной установки, и фиг.2 - циклограмма переключения клапанов в ней.The invention is illustrated in figure 1, which shows a schematic diagram of a dual-adsorber installation, and figure 2 is a sequence diagram of switching valves in it.

На фиг.1 цифрами обозначены следующие элементы: 101 и 102 - адсорберы, заполненные активным углем, 103 - компрессор, 104 - вакуум-насос, 150-153 - управляемые клапаны адсорбера 101, 160-163 - управляемые клапаны адсорбера 102, 200 - трубопровод исходной смеси, вводимой в установку, 201 - трубопровод водорода, выводимого из установки, 202 - трубопровод возврата остаточного метана на пиролиз.In figure 1, the numbers denote the following elements: 101 and 102 — adsorbers filled with activated carbon, 103 — compressor, 104 — vacuum pump, 150-153 — controlled valves of the adsorber 101, 160-163 — controlled valves of the adsorber 102, 200 — pipeline the initial mixture introduced into the installation, 201 is a pipeline of hydrogen withdrawn from the installation, 202 is a pipeline for the return of residual methane to pyrolysis.

На фиг.2 цифрами обозначены номера клапанов и в виде чередования черных и белых полей указаны положения клапанов. Черное поле - клапан открыт, белое поле - клапан закрыт.In figure 2, the numbers indicate the numbers of the valves and in the form of alternating black and white fields indicate the position of the valves. Black field - the valve is open, white field - the valve is closed.

Установка работает следующим образом. Исходную смесь водорода и метана, образовавшуюся в ходе пиролиза метана, охлаждают и при температуре 20-40°С по трубопроводу 200 подают во всасывающий патрубок компрессора 103. Сжатую до давления P₁, отвечающего верхнему уровню давления, смесь вновь охлаждают и подводят либо к коллектору клапанов 150-153, либо к коллектору клапанов 160-163. Выбор коллектора определяет компьютер, управляющий работой установки (на фигуре условно не показан).Installation works as follows. The initial mixture of hydrogen and methane formed during methane pyrolysis is cooled and, at a temperature of 20-40 ° C, it is fed through a pipe 200 to the compressor suction pipe 103. Compressed to a pressure P ₁ corresponding to the upper pressure level, the mixture is again cooled and fed either to the collector valves 150-153, or to the manifold of valves 160-163. The choice of collector is determined by the computer that controls the operation of the installation (not shown conventionally in the figure).

Предположим, что исходную смесь подают на коллектор клапанов 150-153. При открытом клапане 150 давление в адсорбере 101 поднимается до верхнего уровня P₁; метан адсорбируется активным углем; водород, адсорбирующийся в меньшей степени, чем метан, собирается в верхней части адсорбера. Чистый водород выводят из адсорбера через клапан 151 и по трубопроводу 201 направляют на использование в качестве целевого продукта. Подачу исходной смеси в адсорбер 101 и выделение водорода продолжают до исчерпывания адсорбционной емкости угля, заполняющего адсорбер 101, по метану. (Обычно несколько минут). После этого компьютер закрывает клапаны 150 и 151.Assume that the initial mixture is fed to a manifold of valves 150-153. With the valve 150 open, the pressure in the adsorber 101 rises to the upper level P ₁ ; methane is adsorbed by active carbon; hydrogen adsorbed to a lesser extent than methane is collected in the upper part of the adsorber. Pure hydrogen is removed from the adsorber through valve 151 and piped 201 is sent for use as the target product. The feed of the initial mixture to the adsorber 101 and the evolution of hydrogen continue until the adsorption capacity of the coal filling the adsorber 101 is exhausted according to methane. (Usually a few minutes). After that, the computer closes valves 150 and 151.

В той фазе процесса, которая протекала в адсорбере 101 и описана выше, управляющий компьютер открывает клапана 162. Через этот клапан из адсорбера 102 выводят некондиционную смесь водорода и метана. Ее отбор проводят при падении давления в адсорбере 102 от P₁ до некоторого промежуточного давления Р₂. Через клапан 162 некондиционную смесь направляют в трубопровод 200, в котором ее смешивают с исходной смесью и вместе с ней через клапан 150 вводят в адсорбер 101.In the phase of the process, which took place in the adsorber 101 and described above, the control computer opens the valve 162. Through this valve, a substandard mixture of hydrogen and methane is removed from the adsorber 102. Its selection is carried out with a pressure drop in the adsorber 102 from P ₁ to some intermediate pressure P ₂ . Through the valve 162, the substandard mixture is sent to a conduit 200, in which it is mixed with the initial mixture and together with it through the valve 150 is introduced into the adsorber 101.

После достижения промежуточного давления Р₂ в адсорбере 102 управляющий компьютер закрывает клапан 162 и открывает клапан 163. Через этот клапан адсорбент в адсорбере 102 сообщают с вакуум-насосом 104. Давление в адсорбере 102 падает до нижнего уровня Р₃, что сопровождается выведением из адсорбера 102 остаточного метана. Из вакуум-насоса 104 остаточный метан по трубопроводу 202 возвращают на пиролиз.After the intermediate pressure P ₂ in the adsorber 102 is reached, the control computer closes the valve 162 and opens the valve 163. Through this valve, the adsorbent in the adsorber 102 communicates with the vacuum pump 104. The pressure in the adsorber 102 drops to the lower level P ₃ , which is accompanied by removal from the adsorber 102 residual methane. From the vacuum pump 104, the residual methane is returned via line 202 to pyrolysis.

После завершения описанных операций управляющий компьютер переключает адсорберы. Эта операция отвечает закрытию клапанов 150, 151, 163, но открытию клапанов160, 161 и 152.After completion of the described operations, the control computer switches the adsorbers. This operation corresponds to closing valves 150, 151, 163, but opening valves 160, 161, and 152.

Испытания способа провели на двухадсорберной лабораторной установке, схема и циклограмма работы которой соответствуют фиг.1 и фиг.2. В каждом адсорбере установки находился 1 л микропористого активного угля. Смесь водорода и метана пропускали через адсорбер в направлении снизу-вверх под давлением P₁, равным 0,5÷2,0 МПа. Источником смеси служила смесь водорода и метана в баллоне. Расход смеси составлял примерно 10-20 л/мин. Исходная смесь содержала 15 или 30% водорода, остальное - метан. Продолжительность пропускания исходной смеси варьировали так, чтобы чистота водорода, выходящего из установки, была не ниже 99,5% об. Чистоту контролировали хроматографически. Обычно проскок метана наступал на четвертой - шестой минутах опыта. После этого давление в адсорбере, в стадии десорбции, противоточно понижали сначала до 0,1 МПа с одновременным отбором некондиционной фракции водорода и метана. После достижения давления Р₂=0,1 МПа отбор этой фракции прекращали, подключали вакуум-насос и в интервале давлений P₂-P₃=0,1-(0,01÷0,005) МПа отбирали остаточный метан, который в промышленных условиях может быть направлен на пиролиз. Продолжительности отбора фракции некондиционной смеси и остаточного метана соответственно составляли 1 и 3 мин.Tests of the method were carried out on a two-adsorber laboratory setup, the scheme and operation sequence of which correspond to FIG. 1 and FIG. 2. Each adsorber of the installation contained 1 liter of microporous activated carbon. A mixture of hydrogen and methane was passed through the adsorber in the bottom-up direction under a pressure P ₁ equal to 0.5 ÷ 2.0 MPa. The source of the mixture was a mixture of hydrogen and methane in a cylinder. The flow rate of the mixture was approximately 10-20 l / min. The initial mixture contained 15 or 30% hydrogen, the rest was methane. The transmission time of the initial mixture was varied so that the purity of hydrogen leaving the unit was not lower than 99.5% vol. Purity was controlled by chromatography. Usually a methane slip occurred in the fourth to sixth minute of the experiment. After that, the pressure in the adsorber, in the desorption stage, was first countercurrently lowered to 0.1 MPa with the simultaneous selection of a substandard fraction of hydrogen and methane. After reaching a pressure of P ₂ = 0.1 MPa, the selection of this fraction was stopped, a vacuum pump was connected, and in the pressure range P ₂ -P ₃ = 0.1- (0.01 ÷ 0.005) MPa, residual methane was taken, which under industrial conditions can be directed to pyrolysis. The duration of the selection of the substandard mixture fraction and residual methane, respectively, was 1 and 3 minutes.

Содержание водорода во фракции чистого водорода было не менее 99,5%. Содержание водорода в некондиционной фракции составляло от 7 до 16%; содержание водорода во фракции остаточного метана составляло от 0,5 до 2%. Прочие результаты испытаний приведены в таблице.The hydrogen content in the fraction of pure hydrogen was not less than 99.5%. The hydrogen content in the substandard fraction was from 7 to 16%; the hydrogen content in the residual methane fraction was from 0.5 to 2%. Other test results are shown in the table.

Приведенные в таблице данные свидетельствуют об осуществимости и эффективности предлагаемого способа выделения водорода из смеси водорода и метана. Его следует осуществлять при давлении на стадии адсорбции 0,5<P₁<2,0 МПа. При давлении меньше 0,5 МПа процесс выделения практически не идет, при давлении больше 2 МПа эффективность степени извлечения водорода несколько падает. Интервал давлений отбора некондиционной смеси лежит между давлением на стадии адсорбции P₁ и атмосферным давлением Р₂. Минимальное давление отбора фракции остаточного метана Р₃ определяется возможностями вакуум-насосов и составляет 0,01÷0,005 МПа.The data in the table indicate the feasibility and effectiveness of the proposed method for the separation of hydrogen from a mixture of hydrogen and methane. It should be carried out at a pressure in the adsorption stage of 0.5 <P ₁ <2.0 MPa. At a pressure of less than 0.5 MPa, the evolution process practically does not proceed; at a pressure of more than 2 MPa, the efficiency of the degree of hydrogen extraction decreases somewhat. The pressure range for the selection of substandard mixture lies between the pressure at the stage of adsorption P ₁ and atmospheric pressure P ₂ . The minimum pressure for the selection of the residual methane fraction P ₃ is determined by the capabilities of the vacuum pumps and amounts to 0.01 ÷ 0.005 MPa.

Таким образом, предлагаемое изобретение отличается от прототипа следующими особенностями: выделение чистого водорода проводят из смеси с метаном, фракцию некондиционной смеси возвращают в адсорберы установки, а фракцию остаточного метана направляют на пиролиз.Thus, the present invention differs from the prototype in the following features: the release of pure hydrogen is carried out from a mixture with methane, the fraction of the substandard mixture is returned to the adsorbers of the installation, and the fraction of residual methane is sent to pyrolysis.

ТаблицаTable Содержание Н₂ в исх. смеси % об.The content of H ₂ in ref. mixture% vol. Давление адсорбции, МПаAdsorption Pressure, MPa W₀, нм³/ст.W ₀ , nm ³ / Art. W₁, нм³/ст.W ₁ , nm ³ / Art. W₂,W ₂ W₃, нм³/ст.W ₃ , nm ³ / st. А, %BUT, % В,%AT,% нм³/ст.nm ³ / st. % об.% vol. Н₂ H ₂ СН₄ CH ₄ 15fifteen 0,50.5 41,5441.54 3,983.98 29,529.5 7,057.05 92,9592.95 8,068.06 63,8963.89 77,6577.65 1,01,0 45,8345.83 4,204.20 31,8631.86 7,817.81 92,1992.19 9,779.77 61,1261.12 75,3975.39 2,02.0 64,5264.52 5,135.13 49,1949.19 8,758.75 91,2591.25 10,2010,20 53,0553.05 81,8481.84 30thirty 0,50.5 46,9646.96 11,5411.54 26,3126.31 8,968.96 91,0491.04 9,119.11 81,9481.94 72,8672.86 1,01,0 52,4052.40 11,4711.47 30,8830.88 13,1613.16 86,8486.84 10,0510.05 72,9772.97 73,1173.11 2,02.0 72,2472.24 13,5213.52 48,4248,42 16,3516.35 83,6583.65 10,3010.30 62,3662.36 80,1180.11

Условные обозначения:Legend:

Давление - абсолютное давление поступающего на разделение газа, W₁ - объем водорода, выведенного из адсорбера с рабочим объемом адсорбента 1 л за стадию адсорбции; W₂ - то же для некондиционной смеси, W₃ - то же для метана, W₀ - объем смеси, поступающей на разделение в адсорбер с рабочим объемом адсорбента 1 л в расчете на стадию адсорбции, А - степень извлечения водорода в стадии отбора чистого водорода, %, В - степень извлечения метана в стадии отбора остаточного метана, %.Pressure is the absolute pressure of the gas entering the separation, W ₁ is the volume of hydrogen withdrawn from the adsorber with a working volume of adsorbent 1 l per stage of adsorption; W ₂ - the same for a substandard mixture, W ₃ - the same for methane, W ₀ - the volume of the mixture fed to the adsorber with an adsorbent displacement of 1 liter per stage of adsorption, A - the degree of hydrogen extraction in the stage of selection of pure hydrogen ,%, B - the degree of methane extraction in the stage of selection of residual methane,%.

Claims (1)

Способ выделения водорода из газовой смеси, содержащей водород и метан, полученной в результате термического разложения метана, заключающийся в пропускании этой смеси в стадии адсорбции при повышенном давлении через слой адсорбента, выделении при этом чистого водорода для последующего внешнего использования, в понижении давления в стадии десорбции и выделении адсорбированных компонентов, таких как водород и метан, отличающийся тем, что водород-метановую смесь получают при пиролизе метана, из которой в стадии адсорбции при давлении 0,5-2,0 МПа извлекают чистый водород, а в стадии десорбции понижают давление сначала до 0,1 МПа и выделяют некондиционную фракцию водорода, которую возвращают на вход в адсорбер, а затем для завершения стадии десорбции давление понижают до нижнего уровня 0,1-0,005 МПа и выделяют фракцию, содержащую преимущественно метан, возвращаемую в поток исходного сырья, поступающего на пиролиз, что позволяет получить дополнительное количество водорода. The method of hydrogen evolution from a gas mixture containing hydrogen and methane obtained by thermal decomposition of methane, which consists in passing this mixture in an adsorption step under increased pressure through an adsorbent bed, while releasing pure hydrogen for subsequent external use, in lowering the pressure in the desorption step and the allocation of adsorbed components, such as hydrogen and methane, characterized in that the hydrogen-methane mixture is obtained by pyrolysis of methane, from which in the stage of adsorption at a pressure of 0.5-2, 0 MPa, pure hydrogen is extracted, and in the desorption stage, the pressure is first reduced to 0.1 MPa and a substandard hydrogen fraction is isolated, which is returned to the adsorber inlet, and then, to complete the desorption stage, the pressure is lowered to the lower level of 0.1-0.005 MPa and released fraction containing predominantly methane, returned to the stream of feedstock for pyrolysis, which allows you to get additional hydrogen.

Images