167538. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zénhidrogének vízgőzös reformálására

5 167538 6 1. táblázat Vízgőzős reformálás kilépő terméke Komponens Mól% metán szénmonoxid széndioxid hidrogén vízgőz 32,2 0,5 11,5 8,6 47,2 A 9 vezetékből kilépő lehűtött termék mintegy 30,0 mól%-át a 24 vezetéken keresztül elvesszük, a rajzon nem látható komporesszorban 52 att-ra komprimáljuk, és a 24 vezetéken a 25 hevítőbe vezetjük. Az anyagot mintegy 649 C°-ra melegítjük, és a 26 vezetéken át a 27 reaktorba vezetjük. A 27 reaktorban . 63,0 s% alumíniumoxidból és 37,0 s% szilíciumdioxidból álló hordozóval kombinált elemi vasra számítva 15,0s% vasat tartalmazó katalizátor van. A 27 reaktorból kilépő anyagot az 5 vezetéken vesszük el, és a 4 vezetékben a felhevített betáplált anyaggal és vízgőzzel egyesítjük. A termékáram fennmaradó része a 9 vezetékben továbbhalad, és mintegy 271 C°-on és lényegében változatlan nyomáson belép a 10 konverterbe. A 10 konverterből mintegy 316C°-on kilépő terméket a 11 vezetéken keresztül a 12 kondenzátorba vezetjük, és mintegy 266 C°-ra hűtjük. A lehűtött anyag ezután a 13 vezetéken át a második 14 konverterbe jut. A 10 és 14 konverterek az elgázosító 6 reaktorból kilépő termékben a hidrogénkoncentráció csökkentésére szolgálnak. A hidrogén reakcióba lép a széndioxiddal és a szénmonoxiddal további metán és víz termeléssel. Erre a konverzióra vonatkozó adatokat a 2. táblázatban adjuk meg. 2. táblázat Konverterek Komponens 10 kmól/h 14 metán 1513,0 1528,0 szénmonoxid 0,6 0,05 széndioxid 447,0 436,0 hidrogén 60,0 17,0 vízgőz 2225,0 2270,0 10 15 45 50 A 14 konverterből mintegy 271 C°-on és 36 att nyomáson kilépő terméket a 15 vezetéken keresztül a 18 elválasztóba vezetjük, ahonnan a konden- 55 zált vizet a 19 vezetéken keresztül vezetjük ki a folyamatból. A 14 konverter lényegében vízmentes kilépő termékét .a 20 vezetéken keresztül a széndioxidot eltávolító 21 rendszerbe vezetjük. A széndioxidot a 22 vezetéken vezetjük el, a metán- *° ban dús termékgázt pedig a 23 vezetéken nyerjük ki. Egy előnyös megvalósításban a 2 vezetékből a 28 vezetéken keresztül vízgőzt veszünk el, és azt a 24 vezetékben az első zónából kilépő termékkel 6S egyesítjük. A bemutatott példában az 1 vezetékben áramló friss betáplálás mintegy 20%-ának megfelelő mennyiségű vízgőz lép be a 6 reaktor kilépő termékével egyesítve a 25 hevítőbe. A 21 szeparátorban a széndioxid eltávolítás bármely ismert módszerrel végezhető. Egyik szokásos módszer a monetanolaminos abszorpció. Egy másik abszorpciós eljárás meleg kálciumkarbonát oldatot használ, egyéb alkalmas módszer pedig a katalitikus reakció vanádiumpentoxid katalizátorral. A végső metánban dús gáztermék összetételét a 23 vezetékben a következő 3. táblázat tartalmazza. 20 25 3. táblázat Metánban dús gáztermék Komponens Kmól/h metán szénmonoxid széndioxid hidrogén víz 1527,0 0,05 47,2 17,1 3,2 A találmány szerinti eljárás fő előnye, hogy megnő a molekuláris hidrogén koncentrációja az 30 elgázosító 6 reaktorba belépő összes betáplálásban. Ha a találmány szerinti eljárást összehasonlítjuk azonos benzin nyersanyag átalakításával második (hidrogéntermelő) reakciózóna nélkül, de lényegében azonos termék előállítására alkalmas körülmé-35 nyék között, azt találjuk, hogy a találmány szerinti eljárással a katalizátor tényleges élettartama 25—45%-kal megnő. Egyéb előnyök még a kisebb nyersanyag 3 hevítő, a lényegesen hatásosabb hőhasznosítás, és az, hogy az elgázosító reaktor 40 jobban megközelíti az izoterm állapotot. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás metánban dús gáznemű szénhidrogéntermék előállítására szobahőmérsékleten és légköri nyomáson folyékony vagy gáznemű szénhidrogén kiindulási anyagnak egy első katalitikus reakciózónában 427 és 593 C° közötti hőmérsékleten vízgőzzel való reagáltatásával azzal jellemezve, hogy az első zónából távozó reakciótermék egy részét végtermékként ismert módon feldolgozva elvesszük, másik részét egy második reakciózónában az első zónába betáplált szénhidrogén 50 mól%-áig terjedő mennyiségével egyenértékű vízgőzzel reagáltatjuk egy előnyösen porózus hordozóból és egy vascsoportbeli fémből álló katalizátor jelenlétében 427 és 816 C° közötti hőmérsékleten, majd a második reakciózónából távozó reakcióterméket visszavezetjük az első reakciózőnába. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az első reakciózónából távozó reakcióterméknek 3—50 mól%-át reagáltatjuk a második reakciózónában. 3