Способ извлечения водорода

 

Область применения: изобретение относится к процессам выделения водорода с использованием поглотителей. Сущность изобретения заключается в том, что водородсодержащий газ, содержащий примеси углеводородов, СО, СОа, N2, например абгэз процесса дегидрирования углеводородов, на первой стадии подвергают контактированию с ароматическим углеводородом над гидрирующим катализатором с отделением образовавшегося циклогексанового углеводорода от газовой фазы, а на второй стадии производят дегидрирование выделенного метилциклогексанового углеводорода до ароматического и отделяют чистый водород. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 01 B 3/54

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815967/26 (22) 16,04,90 (46) 28.02,93. Бюл, ¹ 8 (71) Тобольский нефтехимический комбинат (72) С.Т.Гулиянц, В.С.Котванов и В.С.Савельев (56) Авторское свидетельство СССР № 1696382, кл. С 01 В 3/56. 1980. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОДОРОДА (57) Область применения: изобретение относится к процессам выделения водорода с использованием поглотителей. Сущность

Изобретение относится к процессам выделения водорода с использованием поглотителей и может найти свое применение в химической и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение степени извлечения водорода и удешевление процесса за счет увеличения емкости поглотителя по водороду.

Пример 1. Проводят контактирование толуола с водородсодержащим газом в кварцевом реакторе и роточного типа со стационарным слоем катализатора никель на кизельгуре при следующих условиях; V катализатора — 40 см, температура в слое ката3 лиэатора 220 С, Р=-0.1 МПа, обьемная скорость подачи толуола — 0,08 ч . Водородсодержащий гаэ имеет следующий состав, об.%: Н2 63,61: СН4 5,68:углеводороды

Cz 5.45; углеводороды Сз 2,21; углеводороды С4 0,89; СО2 1,39; СО 0,73: и 20,04.

Получают жидкий гидрогенизат следующего состава, мас.%: циклогексан О,i5; бензол 0,03; метилциклогексан 99.57; толуол

0,25. При этом конверсия толуола составля5U„, 1798296 Al изобретения заключается в том, что водородсодержащий газ, содержащий примеси углеводородов, СО, COz. Nz, например абгаз процесса дегидрирования углеводородов, на первой стадии подвергают контактированию с ароматическим углеводородом над гидрирующим катализатором с отделением образовавшегося циклогексанового углеводорода от газовой фазы, а на второй стадии производят дегидрирование выделенного метилциклогексанового углеводорода до ароматического и отделяют чистый водород.

1 з,п. ф-лы. ет 99,75 мас.%, селективность превращения толуола в метилциклогексан 99,82 мас.%.

Полученный гидрогениэат подвергают дегидрированию на стационарном слое алюмоплатинового катализатора при следу-ющих условиях: V катализатора — 40 см температура в слое катализатора 290 С, Р=0,1 МПа, обьемная скорость подачи гид- ъ рогенизата 0,15 ч .

-1

Получают контактный газ и жидкий катализат следующих составов. Контактный газ, об.%: Hz 99,36; СН4 0.64; каталиэат, мас.%: циклогенсан 0,69; бензол 0,06; тетилциклогексан 19,7, толуол 79.55. При этом кон- 0 версия метилциклогексана оставляет 80,21 !(. Ь мас.%, селективность дегидрирования метилциклогаксаиа а толуол — 99,43 мал. .

Пример 2, Контактирование толуола с водородсодержащим газом проводят как в примере 1.

Полученный гидрогениэат подвергают дегидрированию на стационарном слое алюмоплатинового катализатора при следующих условиях: V катализатора 40 см, температура в слое катализатора 300" С.

1798296

Составитель E,Êîðíèåíêî

Редактор T.Õoäeêîâe Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 748 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

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

Р=-0,1 МПа, объемная скорость подачи гидрогенизата 0,15 ч

-1 .

Получают контактный газ l4 жидкий катализат следующих составов. Контактный газ, об.%: Нг 99,22; СН 0,78; катализат, 5 мас. ; циклогексан 0,09; бенэол 0,1; меТилциклогексан 21,13; толуол 78,68. При этом конверсия метилциклогексана составляет

98,78 мас,%, селективность дегидрирования мети ци клоге ксана в толуол 99,99 мас. ;

Пример 3. Проводят контактирование рецикповой толуол-метилциклогексановой фракции с Нг — содержащим газом. Толуолметилциклогексановая фракция имеет следующий состав,. мас.%: циклогексан 0,61; бензол 0,14; метилциклогексан 19,74, толуоп 79.51. Контактирование осуществляют в кварцевом реакторе проточного типа со стационарным слоем катализатора никель на киэепьгуре при следующих условиях: V ката- 20 пиэатора 40 смз, температура в слое катализатора 220 С, Р=0,1 МПа, объемная скорость подачи толуол-метилциклогексановой фракции 0,1 ч, Водородсодержащий газ имеет следующий состав, об.%: Н2 63,61; СН45 68; углеводорофы Ср 5,45; углеводороды Сз

2,21; углеводороды С4 0,89; С02 1,39; СО

0,73; М2 20,04, Получают жидкий гидрогенизат следующего состава, мас.%: циклогексан 0,66; бен- 30 зол 0,19; метилцикпогексан 98,89; топуол

0,26, При этом конверсия толуола составляет 99,67 мас.%, селективность превращения топуола в метилциклогексан 99,89 мас,%.

Полученный гидрогенизат подвергают 35 дегидрированию на стационарном слое апюмоппатинового катализатора при следующих условиях: Ч катализатора 40 см . температура в слое катализатора 290 С, Р=0,1

МПа, объемная скорость подачи гидрогени- 40 эата 0,15 ч .

Получают контактный газ и жидкий катализат следующих cocTRR08. Контактный гаэ, об.%: Hz 99,28; СНп 0,72. Каталиэат, мас.%; циклогексан 0,78., бензол 0,15, метилциклогексан 20,18, толуол 78,89. При этом конверсия метилцйклогексана составляет

79,59 мас,, селективность дегидрирования метилцикпогексана в толуол 99,92 мас.%.

Как видно по представленным примерам концентрация водорода после извлечения из смеси газов увеличивается с 63,61 до

99,36 об.%, примеси оксидов углерода отсутствуют. Процесс осуществляется в мягких условиях при атмосферном давлении, не требует сложного технологического оборудования. На первой стадии энергозатраты практически полностью компенсируются теплом реакции, на второй стадии — за счет сжигания непрореагировавшего газа (углеводородов С1 С4).

В данном способе по сравнению с прототипом увеличивается степень извлечения водорода с 75 до 90-95 об.%, и процесс становится более дешевым, т,к. емкость поглотителя по водороду с 1,53 мас.% до 6,12 мас, .

Формула изобретения

1, Способ извлечения водорода из газовых смесей нефтепереработки, включающий пропускание исходной смеси через активированный поглотитель с образованием гидрогенизированного соединения и последующее его термическое разложение с выделением водорода, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени извлечения и удешевления процесса за счет увеличения емкости поглотителя по водороду, в качестве поглотителя используют ароматический углеводород. а в качестве активаторов — никелевый или алюмоплатиновый катализатор, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве ароматического углеводорода используют толуол или толуол-метилциклогексановую фракцию.