Спосіб каталітичного одержання багатого окисом вуглецю газу

1. Способ каталитического получения богатого окисью углерода газа, включающий нагрев газа, содержащего водородсодержащий газ и двуокись углерода газ, при давлении на катализаторе, с получением газа, содержащего окись углерода и метан, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что газ, подвергаемый нагреву, получают смешиванием водородсодержащего газа и содержащего двуокись углерода газа, и нагрев смешанного газа ведут в адиабатических условиях 2. Способ п о п 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что водородсодержащий газ и содержащий двуокись углерода газ смешивают в количествах, обеспечивающих мольное соотношение водорода и двуокиси углерода в получаемом смешанном газе, равное 1,5 6,5. 3 Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что нагрев полученного смешанного газа ведут до температуры 400-750'С. 4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что смешанный газ нагревают путем теплообмена с получаемым газом, богатым окисью углерода. 5 Способ по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что нагрев смешанного газа осуществляют под давлением 5-50 бар. С > о Изобретение относится к производству богатого окисью углерода газа, в частности к способу каталитического получения богатого окисью углерода газа. Известен способ каталитического получения богатого окисью углерода газа, включающий нагрев газа, содержащего водородсодержащий газ и двуокись углерода газ, при повышенном давлении на катализаторе с получением газа, содержащего окись углерода и незначительное количество метана. Недостатком известного способа является необходимость внешнего подвода тепла, что отрицательно сказывается на общей стоимости производства Задачей изобретения является снижение общих затрат каталитического производства богатого окисью углерода газа путем отказа от применения внешних источников энергии Данная задача решается в способе каталитического получения богатого окисью углерода газа, включающем нагрев газа, содержащего водородсодержащий газ и двуокись углерода газ, при давлении на катализаторе с получением газа, содержащего окись углерода и метан, за о 26561 счет того, что газ, подвергаемый нагреву, получают смешиванием водородсодержащего газа и содержащего двуокись углерода газа и нагрев смешанного газа ведут в адиабатических условиях. При осуществлении предлагаемого способа содержащие водород и двуокись углерода исходные газы смешивают в стандартных смесителях. Оба газа легко доступны как промышленные побочные продукты большого числа процессов. Так, например, двуокись углерода практически содержится во всех синтез-газах, получаемых в результате газификации углеводородов или угля, и она может выделяться из них путем стандартных очистительных методов, таких, как, например, промывка, адсорбция под давлением и отделение охлаждением. Водород обычно получают в качестве побочного продукта из продувочного газа, например в нефтехимических установках или установках для производства аммиака, где его выделяют на стадии очистки охлаждением (или его используют в качестве топлива в таких установках). Смешивание водородсодержащего газа и содержащего двуокись углерода газа может осуществляться в стандартной смесительной камере, или же в горелке, установленной на головной части адиабатического реактора, используемого для осуществления предлагаемого способа. При этом газы смешивают в таких количествах, которые обеспечивают мольное соотношение водорода и двуокиси углерода в смешанном газе, равное предпочтительно 1,5-6,5. Получаемый смешанный газ нагревают до температуры 400750'С с последующей подачей на реакцию. Нагрев смешанного газа может осуществляться путем теплообмена с горячим жидким продуктом процесса, предпочтительно с горячим продуктом, выходящим из адиабатического реактора. Температура на выходе реактора значительно выше требуемой входной температуры смешанного газа благодаря протеканию в газе реакций в адиабатических условиях. Адиабатический реактор работает под давлением 5-50 бар. При этом рабочие параметры в каждом конкретном случае зависят от желаемой концентрации окиси углерода в конечном газе на выходе реактора. В вышеупомянутых условиях двуокись углерода и водород в смешанном газе превращаются до окиси углерода по сле дующей эндотермической обратимой реакции СО2 4- Н2 СО + Н2О Одновременно образуется метан по следующей экзотермической реакции 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 СО2 4Н2 СН4 2Н2О Данная экзотермическая реакция дает достаточное тепло для поддержания эндотермической обратимой реакции. Обе реакции протекают до равновесия в присутствии любого стандартного катализатора риформинга, например на основе никеля, железа, меди или цинка. Конечный состав целевого газа устанавливается равновесием вышеуказанных реакций. Поэтому состав- целевого продукта зависит от рабочих условий. В результате изменения соотношения водорода и двуокиси углерода, температуры и давления, при которых смешанный газ подают в адиабатический реактор, можно устанавливать желаемый состав целевого газа. Таким образом возможно получение целевого газа с различным составом, который можно применять в качестве синтез-газ в различного рода процессах. Предлагаемый способ может выгодно использоваться в существующих установках для производства окиси углерода, которые снабжены охлаждающими приспособлениями и приспособлениями для удаления двуокиси углерода, в которых получают побочные продукты, содержащие водород и двуокись углерода. Кроме того, путем подходящего регулирования рабочих условий получаемый богатый окисью углерода газ можно непосредственно использовать в качестве синтез-газа в процессе получения метанола. П р и м е р . Содержащий водород и двуокись углерода смешанный газ получают путем смешивания 5000 нмэ/ч водорода и 2000 нм3/ч двуокиси углерода под давлением 20,4 бар в смесительной камере. Получаемый смешанный газ нагревают до температуры 650*С путем косвенного теплообмена с целевым богатым окисью углерода продуктом, выходящим из реактора для превращения смешанного газа при температуре на выходе 804'С. Теплообмен осуществляют в подходящем теплообменнике В результате пропускания через теплообменник, температура в смешанном газе повышается до 650*С. С этой температурой смешанный газ подают в адиабатический реактор, нагруженный 26561 неподвижным слоем стандартного катализатора парового риформинга на основе никеля (поставляемого фирмой Хальдор Топсеэ А/С, DK). При пропускании через слой катализатора температура смешанного газа адиабатически повышается до 804*С в результате вышеупомянутых реакций водорода и двуокиси углерода до окиси углерода и метана. Получаемый целевой газ имеет еледующий состав, нм3/ч: Окись углерода 952 Двуокись углерода 670 Водород 534 Метан 424 Вода 1709 Предлагаемый способ не требует наружного подвода тепла, то есть тепло, необходимое для поддержания реакции по образованию окиси углерода, предоставляется исключительно экзотермической реакцией по образованию метана, которая осуществляется одновременно с протеканием реакции по образованию окиси углерода в адиабатических условиях. 5 ' 10 15 20 25 Тепло, необходимое для подогрева смешанного газа, предоставляется теплосодержанием богатого окисью углерода газа, выходящего из реактора при высоких температурах. После осуществления теплообмена со смешанным газом температура богатого окисью углерода газа составляет 193*С. Получаемый таким образом газ можно выгодно смешивать с синтез-газом, получаемым в результате парового риформинга. Газовую смесь пропускают через стадию удаления двуокиси углерода перед конечным отделением водорода и окиси углерода на стадии охлаждения. Отделившуюся двуокись углерода доводят до требуемого давления и вместе с водородом, получаемым на стадии отделения охлаждением, рециркулируют на стадию получения смешанного газа. Таким образом введение некоторых дополнительных стадий позволяет повысить производительность существующих установок для производства окиси углерода. Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О. Обручар Замовлення 516 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вуя. Гагаріна, 101