Каталитическая конверсия углеводородов в обогреваемой трубе при отношении пар/газ близком к стехиометрическому

Предложен способ паровой и углекислотной каталитической конверсии углеводородов в обогреваемых трубах при отношении пар/газ, близком к стехиометрическому, что позволяет снизить энергоемкость процесса и расход окислителей (H2O и/или CO2), увеличить срок службы катализатора. Цель достигается использованием инертной насадки ZrO2, называемой ингибитором, загружаемой в трубе первой по ходу газа и далее поочередно с катализатором. В слое инертного в отношении реакции ингибитора газовая реакционная смесь нагревается до температуры, близкой к температуре стенки трубы, а затем подается катализатор, обеспечивающий дополнительным теплом слой каталитической насадки для эндотермической реакции конверсии, что позволяет сократить зауглероживание катализатора. Количество пар слоев устанавливается с учетом расхода перерабатываемых продуктов, размера труб промышленных трубчатых печей. Разработанный способ конверсии испытан на лабораторной и пилотной установках, а затем в промышленных трубчатых печах коксогазового завода ПО «Ангарскнефтеоргсинтез», Новочеркасского завода синтетических продуктов и Оскольского электрометаллургического комбината.

1. Игумнов В.С., Визель Я.М. // Прецизионная каталитическая конверсия углеводородов для питания твердо-оксидных топливных элементов: Матер. VII Международного форума «Высокие технологии XXI века» (Москва, 23—26 апр. 2007 г.).

2. Игумнов В.С. Тепло- и массообмен при каталитической конверсии метана с отношением окислитель/метан близким к стехиометрическому. Автореф. дис. … канд. техн. наук. М.: МИХМ, 1989.

3. Справочник азотчика: Физико-химические свойства газов и жидкостей. Производство технологических газов. Синтез аммиака. 2-е изд. Т. 1. М.: Химия, 1986.

4. Igumnov V.S. Technical and technological methods of realization of steam catalytic conversion of natural gas with a methane-water proportion close to stoichiomythic ratio // Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterial, NATO security science setias — A: Chemistry and Biology, The NATO Program for Security through science. 2007. P. 555.

5. Igumnov V.S. Statistical weight of formation fullerene in conditions catalytic interactions of methane with water the ferry // Conference ICHMS. 2005, Sevastopol.

6. Igumnov V.S. Carbon nanostructure — an intermediate stage in catalytic conversion of methane // III International symposium «Fullerene and fullerennoid structures in the condensed environments» (Minsk, June, 2004).

7. Визель Я.М. Использование активных щелочных сорбентов для безотходной очистки отходящих газов от окислов серы с утилизацией или регенерации сульфатов: Автореф. дис. … докт. техн. наук. СПб: Технол. институт, 1993.

8. Визель Я.М., Игумнов В.С. Нагрев природного газа на инертных насадках до 1100 К // ТВТ. 1983. Т. 21. № 3.

9. А.с. 1308648 (СССР). Способ нагрева природного газа / И.Л. Мостинский, Я.М. Визель, В.С. Игумнов. 1985.

10. Мостинский И.Л., Игумнов В.С., Визель Я.М., Зырянов С.И. Каталитическая конверсия природного газа в трубчатых печах при отношении окислитель/метан близком к стехиометрическому // Атомно-водородная энергетика и технология: Сб. ст. Вып.8. М.: Атомиздат, 1988.

11. Теснер П.А. Образование углерода из углеводородов газовой фазы, М.: Химия, 1972.

12. Pat. 3.617.227 (US). Apparatus for catalytic reforming / D. Biggs. 1971.

13. А.с. 1829181 (СССР). Устройство для паровой каталитической конверсии нефтезаводских газов / Я.М. Визель, В.Е. Ванин, В.Г. Липович, С.В. Гусаров, Г.И. Дружинин, В.И. Кириллов. 1989.

14. Vizel Ya.M. The catalytic conversion of the oil processing gas with intermediate heating // 10-th International Congress CHISA-90 (Praha, Czechoslovakia, August 26—31, 1990).