Способ извлечения водорода из газов нефтепереработки

 

Изобретение относится к способам выделения водорода из промышленных зодородеодержащих газовых смесей. Целью изобретения является повышение выхода водорода с чистотой выше 99.99 об.% из газов нефтепереработки, содержащих химически активные газы, с содержанием водо ,ода не менее 15 об р. ;е :ь достмгзетсгсктивэдией сплав ре; юземельног MPTS-I- ла до дисперсное 10-40 мкм прспускаьие водородсодер, ащей газовс# смеси дсдаь-ченчя в реакционной зсче выше на 0.3- 2,5 МПз давления диссоциации гидрида и нагреванием пддрида сплава до 120-1 оО°С, и по гтЗование1м .интермэталлическях спозвоэ выбранных из группы СеСо§: СеаСэ ; iзС а2; L&,:,8 г Се0.2N UCu o.1 Jо.: I а N J /,, в С и о л Т i Q. - La t-J I л. в F ее .4 Т о, t; LsNk;-,iVlno, iCi}o2Tloti;LЈo.5fv«no15 w,sCuo, La JMt4, o.4C . 1; С «о,э м .so, i Соз; CeCos.gNIo, и пропуск нием аодородеоАе:)- жащйго газа через слой активированного порошка сплава редкоземельного металла до давления 1,5-5 МПа при 2П-150°С. В результате выход водорода повышаете, с 15% по способу-прототипу до40- /5%. з.п. ф-лы, 11абл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я1s С 01 В 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОТ РЕТЕНИЯМ Y. ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЧИЯ

К A87QPCKQMФ СБМДЕТЕЛЬС ВУ

О»

»О (21) 4638882/26 (22) 30.11.88 (46) 07.12.91. Бюл. hk 45 (72) К,Н, Семененко, B.Â. Бурнашева, Б.П, Тарасов, Л.A. Петрова, Ю.Г. Камбаров, ЗД. Гусейнова, Я.Р. Велиев и 3.Г, Гусейнова (53) 661.961(088.8) (56) Shevidan i.i., Eisenberg F.G. u and.

Зовгпaf of ihe Lea3-CofAfnon Metis, 1983, v.

89, р. 447-455; (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОДОРОДА

ИЗ ГАЗОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ (57) Изобретение относится к способам выделения водорода из промышленных впдородсодержащих газовых смесей. Целью изобретения является повышение выхода водорода с чистотой выше 99,99 об.ф из газов нефтепереработки, содержащих химически активные газы, с содержанием воИзобретение относится к выделению водорода из промышленных водородсодержащих газовых смесей.

Целью изобретения является повышение выхода водорода с чистотой 99,99 $ из газов нефтепереработки, содержащих химически актйвные газы, с содержанием водорода не менее 15 об.g.

Пример. Сплав состава СеСоз в количестве 2,0 кг в виде кусков размером

1 — 10 см загружают в реактор на 1/3-1/2 объема. Ф.ктивацию сплава проводят следующим образом; реактор вакуумируют до 10 мм рт.ст. при 150 С в течение 30 мин, охлаждают до комнатной температуры и подают до,ода не менее 15 об. „ . ..ф:.ь достигается активацией сплава редкоземельного ме ал" ла до дисперснос- и 10-40 мкм пропусканием водородсодер, . зщей газовой смеси д давления а реакционной зоне выше на 0,32,5 ЫПа давления диссоциации гидрида и нагреванием идрида сплава до 120-160 С, использованием,интерметаллических сплавов выбранных иэ группы СеСоу Се2Сот;.

a „ . i -., Ñ и 2; (;,, ð; С е 0, 2 N i < C u 0 „: i 0...

, а Ni,вС u0,çTi0, LaNl<ЛFec,a lo, ;

«а М4,5 M A0,4 COO ",.Т 0,1 1-в0,5 i B0,544,5С00,з 0,2 .

«а Р84,4А:0,4С u0 1 1 0. <; C е0,9 п0, Соз

СеСО2,9ВОЛ и пропусканием водорадсодаржащего газа через слой актизированного порошка сплава редкоземельного металла до давления 1,5 — 5 МПа при 20 — 150 "С, В результате выход водорода повьйается: с

15 по способу-прототипу до 40-75;4.. ",.A, ф-лы, 1 табл. технический водород марки А до давления 2

МГа

После окончания реакцйи взаимодействия водорода и сплава до образования гидрида Се .озноб избь точное давление сбрасывая;т, реактор нагревают до 150 С перегретым паром для выделения водорода из гидрида СеСозН<. Такой цикл (сорбция водорода сп: ивом — десорбция водорода из гидрида) прав.-;-дят 3 раза до получения активированиого порошка сплава со средним размерсм частиц 20 мкм. Для выделения водорода из газоьых смесей путем избирательной сорбции водорода активированным порошком сплава СеСоз поток газовой сме1696382 си состава об.g: Н2 -71; СН4 25; С2Нв 1.5, N2 1,5; С2Н4 1, при комнат 1ой температуре подается в реактор снизу для создания псевдоожиженного слоя для лучшего контакта порошка с газом для устранения возможнОГО спекания.

Парциальное давление водорода в газовой смеси 2 Mlle, ч .-о превышает давление диссоциации гидрида СеСозН4 на 1,95 МПа, Скорость потока газовой смеси на выходе

: 10л/мин. Через30мин прекращают подачу газовой смеси в реактор, продувают реактор 5 л чистого водорода для удаления из реактора остаточных количеств газовой смеси. Затем реактор нагревают до 150оС: перегретым водяным паром, а выделяющийся из гидрида СеСозН4 водород собирают в газосборник, Количество выделенного из гидрида особочистого водорода (> 99,999 H2) 250 л, что составля ет 75 от общего количества водорода в исходной газовой смеси.

Данные по примерам 1 — 13 представлены в таблице.

Формула изобретения l. Способ извлечения водорода из газов нефтепереработки, включающий активиро1,Цисперсность активированного порошка, мкм

Состав газовой смеси, об.Ж,ппав

Пример

1 0-20

Н1 71„СН4 -25; С1нб 1,5;

N> 1.,5; С1 Я4 1

Н> 65," СН, 35; С1Н4 5;

С1Н4 4,5„С0 0 5

Hg 5 i," СН4 10; С1нб 10", Мв 24,7 зо 0,3

Н1 50; СН4 40; N 1О

НУ 45! СН4 304 С1Hg 25

Н> 25; Сн» 75

Нр 50; СН4 25; Сен4 15; С1Н4 10

НУ 75; Na 25

Н ЗО; Сзн, 50; С Н4 1О; N10

Н,. 1 ; СН4 75; С, ..6 1а

Н, 50; СН„ ЗО; С,Н 1В;

С На 1,7; H S О,З

Н1 75; СН4 15; С2Н6 7,5!

С1Н, .2,0 Со 0,5 н,, зз; СН45о; с,нв 11;

СеСо у

1 0-20

2 СеСо

25-чО

3 Се1Сот

15-35

"вН 4,gcво. З" 1

LaNi< Fea4T a+

i aNi4 И о.4с о 1Т4у

La < >Gee> Ni4 Сво„Т „ о,. НпаР4,ь сво3 А1

"зН 4.Фсвос Alp,y 11о,t

Сео нпс q Со>

Сесо1,ю Ni о,<,5

10-40

l5""25

15-25

30-40

35-40

12 ЬaNiзси1

1 0-20

1 3 laN>g (по известному способу) вание гидридообразующего сплава редкоземельного металла, пропускание водородсодержащей газовой смеси через активированный порошок сплава до образо5 вания гидрида сплава и последующее выделение водорода при нагреве гидрида сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода водорода с чистотой 99,99 ф из газов нефтепереработки, со10 держащих химически активные газы, с содержанием водорода не ниже 15 Об.о „ активирование сплава редкоземельного металла осуществляют до его дисперсности

10-40 мкм, водородсодержащую смесь про15 пускают до давления в реакционной зоне выше на 0,3-2,5 МПа давления диссоциации гидрида и нагревают гидрид сплава до 12015ОоС

20 2. Способно и. 1, отл ич а ющи и с я тем, что используют интерметаллические сплавы, выбранные из группы СеСоз; Се207; ! а!ч!зС02; Leo,вСео,2К!4Соо,зТ!0,1; LaNt4,в

С00,3Т!0,1, ай!4,5Ре0,4Т!0,1, 1-ай!4,3Мп0,4

25 Соо.2Т!0.1, а0,5МпоЛИ!4 5. Сцо,з А!0,2: ! а Nl4,4А!0,4Cuo,1Tlo,1:.,Сео,9Мп0,1Соз:

Се Со2,e Nlo.1.

1696382

4истота

Н2, Ф

Ремимы проведения процесса

Примеp сорбция десорбция

Р,ИПа t, С ttэС о&Ы

ЬР Ря Р ис i

МПа

1,95

3,0

120 1,2

120

120

40 1,4

60 1,5

120 55

4,0

1ЗО

0,8

4,0

120, 60

3 4

120

4,0

140

3,5

120

10 3,5

11 2,0

"50

99, 99

80

99,99

0,4

120

Составитель Е. Корниенко

Тех ред M.Moðãåíòàë Корректор Т. Палий

Редактор Н. Рогулич

Заказ 4272 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

12 3,2

13 2,0

20 2,5

100 0,6

50 0,4

110 0,6

Выход. 3

Н. от исходного количества

99,99

99, 99

99, 99

99,99

99, 99

99, 99

99, 99

99,99

99,9Я

99, 99

99, 99