Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2203215

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОГАТОГО ВОДОРОДОМ ГАЗА

Имя изобретателя: НИЛЬСЕН Поуль Эрик Хейлунд (DK); ЛЕРМАНН Петер (DK); БЛОМ Нильс Ерген (DK) 
Имя патентообладателя: ХАЛЬДОР ТОПСЁЭ А/С (DK)
Адрес для переписки: 103064, Москва, ул. Казакова, 16, НИИР-Канцелярия, "Патентные поверенные Квашнин, Сапельников и партнеры", пат.пов. В.П.Квашнину, рег.№ 0004
Дата начала действия патента: 1996.07.19 

Изобретение относится к производству водородосодержащих газов из углеводородного сырья, более конкретно к способу получения богатого водородом газа из простого диметилового эфира. Способ получения богатого водородом газа включает контактирование простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе. Процесс осуществляют в неподвижном слое, состоящем из смеси твердого катализатора и твердой кислоты при весовом соотношении, соответственно равном 1:5÷5:1, при этом в качестве твердого катализатора используют металлосодержащий катализатор, а процесс проводят при температуре 225-450^oС и давлении 1-100 бар. Изобретение позволяет повысить выход целевого продукта с высокой избирательностью по образованию водорода и окислов углерода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к производству водородсодержащих газов из углеводородного сырья, более конкретно к способу получения богатого водородом газа из простого диметилового эфира.

Известен способ получения богатого водородом газа путем контактирования простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе, причем в результате контактирования исходного сырья с паром имеют место гидратация и разложение образовавшегося метанола (см. патент GB 2805314, В 01 J 23/78, 28.04.1982).

Протекающие в известном способе реакции иллюстрируются следующей схемой:



Обе реакции могут проводиться как в газовой, так и жидкой фазе.

Задачей изобретения является разработка способа получения богатого водородом газа, который благодаря высокой скорости реакции является высокоэффективным.

Поставленная задача решается в способе получения богатого водородом газа путем контактирования простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе за счет того, что процесс осуществляют в неподвижном слое, состоящем из смеси твердого катализатора и твердой кислоты при весовом соотношении, соответственно равном 1:5÷5:1, при этом в качестве твердого катализатора используют металлосодержащий катализатор, а процесс проводят при температуре 225 - 450^oС и давлении 1-100 бар.

Было обнаружено, что общая реакция простого диметилового эфира (ДМЭ) до богатого водородом газа согласно следующей реакции:



протекает с удовлетворительной конверсией, высоким выходом целевого продукта и высокой избирательностью по образованию водорода и окислов углерода, если ограничение относительно равновесия реакции (1) гидратации диметилового эфира устраняют за счет превращения метанола в момент его образования до водорода и окислов углерода согласно вышеприведенным реакциям (2) и (3).

В качестве металлосодержащего катализатора применяют предпочтительно медь и цинк на окиси алюминия.

В качестве твердой кислоты можно применять любую твердую кислоту. Предпочтительный катализатор выбирают из группы, включающей цеолиты, в частности цеолиты марки ZSM-5 в водной форме и/или Siral-5, силикаты окиси алюминия, окиси кремния и алюминия и их смеси.

Процесс предпочтительно осуществляют при температуре 225-240^oС и давлении 2-50 бар.

Перед контактированием с исходным газообразным сырьем катализаторы переводят в активную форму. Так, например, активной формой твердой кислоты является водородная форма, получаемая путем ионообмена в результате контактирования катализатора с раствором донора протона. Металлосодержащий же катализатор обычно активируют путем контактирования с восстанавливающим газом.

Катализаторы обычно применяют в виде экструдатов, шариков, гранул и т.п. твердых форм, которые пригодны для образования неподвижного слоя.

Предлагаемый способ осуществляют за счет того, что исходный простой диметиловый эфир вместе с паром в мольном соотношении 1:1÷1:10, предпочтительно 1:2÷1:5, подают в рекатор с неподвижным слоем. Состоящий из простого диметилового эфира и пара газ пропускают через слой катализаторов при давлении 1:100 бар и объемной скорости 1000-5000 ч^-1.

При температуре реакции свыше 225^oС, предпочтительно 250^oС, конверсия простого диметилового эфира до водорода и окислов углерода является в основном полной в указанных условиях.

Нижеследующие примеры далее иллюстрируют настоящее изобретение.

Пример 1

В трубчатом реакторе размещают неподвижный слой, состоящий из 3,00 г смеси катализаторов, представляющей собой торговый продукт МДК-20 фирмы Хальдор Топсее А/С, DK (медно-цинково-алюминиевый катализатор), и торговый продукт Siral-5 фирмы Кондеа, DE (двуокись кремния и окись алюминия), взятых в весовом соотношении 1:1. Смесь обоих катализаторов состоит из гранул величиной 0,1-1,0 мм.

Состоящий из простого диметилового эфира и воды в мольном соотношении 0,25: 1 газ подают в реактор в количестве 1,6 г простого диметилового эфира/час и при давлении 1,2 бар. Процесс осуществляют изометрически при температурах, указанных в таблице 1, в которой и сведены результаты данного примера.

Пример 2

Повторяют пример 1 с той лишь разницей, что простой диметиловый эфир превращают до богатого водородом газа при температуре, указанной в таблице 2. В данном примере реактор содержит смесь активированных катализаторов, состоящую из 3,0 г торгового продукта МДК-20, представляющего собой катализатор разложения метанола, и цеолита марки ZSM-5. При этом весовое соотношение обоих катализаторов составляет 1:1. Смесь катализаторов имеется в виде частиц величиной 0,5-1 мм.

Результаты данного примера и сведены в таблице 2.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения богатого водородом газа путем контактирования простого диметилового эфира с паром в присутствии твердого катализатора и твердой кислоты в реакторе, отличающийся тем, что процесс осуществляют в неподвижном слое, состоящем из смеси твердого катализатора и твердой кислоты при весовом соотношении, соответственно равном 1: 5÷5:1, при этом в качестве твердого катализатора используют металлосодержащий катализатор, а процесс проводят при температуре 225-450^oС и давлении 1-100 бар.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердую кислоту выбирают из группы, включающей цеолиты, силикаты окиси алюминия, окиси кремния и алюминия и их смеси.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердой кислоты используют цеолит марки ZSM-5 в водородной форме и/или Siral-5.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при температуре 225-240^oС и давлении 2-50 бар.

Версия для печати
Дата публикации 01.03.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов