Водород, газовые смеси, содержащие водород, выделение водорода из смесей, содержащих его, очистка водорода: ....с использованием катализаторов – C01B 3/16

Изобретение касается улучшенного способа получения водорода путем реакции углеродсодержащего сырья с паром и/или кислородом. Способ обогащения синтез-газа по водороду, при этом синтез-газ содержит водород, монооксид углерода и пар, заключается в конверсии монооксида углерода и пара над катализатором. Причем синтез-газ имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,25, а конверсия монооксида углерода и пара проводится в условиях высокотемпературной конверсии, где синтез-газ имеет температуру от 300°С до 400°С и давление составляет от 2,3 до 6,5 МПа. При этом катализатор содержит в своей активной форме смесь цинк-алюминийоксидной шпинели и оксида цинка в комбинации с промотором в виде щелочного металла, выбранного из группы, состоящей из Na, К, Rb, Cs и их смесей. При этом катализатор имеет молярное соотношение Zn/Al от 0,5 до 1,0 и содержание щелочного металла в пределах от 0,4 до 8,0 мас.% в пересчете на массу окисленного катализатора. Изобретение также относится к применению указанного катализатора при эксплуатации реактора для конверсии при условиях, в которых синтез-газ, поступающий в реактор, имеет молярное соотношение кислорода и углерода от 1,69 до 2,25, для подавления образования углеводородного побочного продукта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 пр.

Изобретение относится к способу получения богатой водородом газовой смеси из галогенсодержащей газовой смеси, включающей водород и по меньшей мере 50 об.% монооксида углерода, в пересчете на сухую массу, путем взаимодействия галогенсодержащей газовой смеси с водой, имеющей температуру от 150 до 250°C, чтобы получить газовую смесь, бедную галогеном и имеющую мольное отношение пара к монооксиду углерода от 0,2:1 до 0,9:1, и подвергают указанную газовую смесь, бедную галогеном, реакции сдвига водяного газа, в котором часть или весь монооксид углерода конвертируют с паром до водорода и диоксида углерода в присутствии катализатора, который присутствует в одном реакторе с неподвижным слоем или в каскаде из более чем одного реактора с неподвижным слоем, и в котором температура газовой смеси, которая поступает в реактор или реакторы, равна от 190 до 230°C. Использование предлагаемого способа позволяет добавлять меньше пара. 6 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Изобретение относится к области катализаторов. Описан катализатор, предназначенный для применения в реакции высокотемпературного сдвига, в своей активной форме содержащий смесь цинк-алюминиевой шпинели и оксида цинка в комбинации со щелочным металлом, выбранным из группы, включающей Na, K, Rb, Cs и их смеси, указанный катализатор обладает молярным отношением Zn/Al, находящимся в диапазоне от 0,5 до 1,0, и содержанием щелочного металла, находящимся в диапазоне от 0,4 до 8,0 мас.% в пересчете на массу окисленного катализатора. Описан способ обогащения смеси синтез-газа водородом или монооксидом углерода путем взаимодействия указанной смеси синтез-газа с описанным выше катализатором. Технический результат - увеличение активности катализатора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 табл., 31 пр.

Настоящее изобретение относится к способу низкотемпературной конверсии водяного газа реакцией превращения СО и Н₂ О в газовом потоке в CO₂ и Н₂ в присутствии катализатора. Способ включает контактирование указанного газового потока в реакцонных условиях низкотемпературной конверсии водяного газа с восстановленным катализатором, полученным из катализатора, содержащего от около 5 до около 75 мас.% оксида меди, от около 5 до около 70 мас.% оксида цинка и от около 5 до около 50 мас.% оксида алюминия, имеющего процент дисперсности 40% или больше в воде после пептизации при рН от около 2 до около 5. Описан также способ конверсии с катализатором конверсии водяного газа из диспергируемого оксида алюминия и осажденных соединений меди и цинка, полученным способом, содержащим: (а) добавление диспергированной суспензии оксида алюминия к раствору солей меди и цинка для того, чтобы сформировать суспензию оксида алюминия и солей меди и цинка; (b) формирование водного раствора карбоната щелочного метала; (с) одновременное комбинирование суспензии оксида алюминия и солей меди и цинка и водного раствора карбоната щелочного метала с водой для того, чтобы сформировать осадок; окисление этого осадка; (d) фильтрование, вымывание, высушивание и кальцинирование осадка для того, чтобы сформировать катализатор конверсии водяного газа; и (е) восстановление катализатора в водородсодержащем газе для того, чтобы сформировать восстановленный катализатор конверсии водяного газа. Технический эффект - повышение активности катализатора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к катализаторам получения молекулярного водорода. Описано применение органических стабильных электронно-избыточных радикалов в качестве катализатора для электрохимического получения молекулярного водорода. Технический результат - удешевление производства электрохимического получения молекулярного водорода с использованием доступных и экологически безвредных катализаторов. 2 пр.

Изобретение относится к способу приготовления катализаторов для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, которые могут быть использованы в промышленности для получения азотоводородной смеси для синтеза аммиака. Способ получения катализатора для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром включает механическую активацию компонентов, содержащих алюминий, медь, цинк, формование, сушку и прокаливание гранул, в способе используют смесь оксидов алюминия, меди и цинка, механическую активацию компонентов осуществляют в присутствии воды и карбоната аммония при массовом соотношении (Al₂O₃ +ZnO+CuO):(NH₄)₂CO₃:H₂ O=1:(0,l÷0,4):(0,1÷1). Технический результат - создание способа получения катализатора для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, обладающего повышенной активностью. Использование изобретения по сравнению с прототипом позволяет увеличить активность катализатора на 53,8-79,8%. Способ является более простым - исключается необходимость приготовления многокомпонентной газовой смеси и утилизации ее на выходе из мельницы. 1 з.п ф-лы., 1 табл., 3 пр.

Изобретения относятся к области химии и могут быть использованы в способах образования водорода. По первому варианту проводят реакцию конверсии водяного газа при температуре от 150 до 450°C в присутствии катализатора на основе Pt-Re. Сырьевой газ включает до приблизительно 20 об.% CO и пар. Газовая объемная скорость сырьевого газа составляет от 4500 до 50000 ч^-1 . Контроль температуры, объемных % CO, газовой объемной скорости осуществляют таким образом, чтобы Т(50)_20ч, означающее разницу температур при 50% конверсии CO, т.е. Т(50)_{изношенный 20 ч}-Т(50) _свежий, имело значение менее 7,0. По второму варианту реакцию конверсии водяного газа ведут при температуре более 330°C при газовой объемной скорости сырьевого газа, от менее чем 20000 ч^-1×Pt(г/л)/7,4. По третьему варианту реакцию конверсии водяного газа ведут при температуре 280-320°C при газовой объемной скорости сырьевого газа менее чем 15000 ч^-1×Pt(г/л)/7,4. По четвертому варианту реакцию конверсии водяного газа ведут при температуре 200-250°C при газовой объемной скорости сырьевого газа менее чем 2500 ч ^-1×Pt(г/л)/7,4. Сырьевой газ содержит приблизительно 2-6 об.% CO и пара. Изобретения позволяют обеспечить стабильный процесс образования водорода. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу приготовления катализаторов для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, может быть использовано в промышленности при получении азотоводородной смеси для синтеза аммиака. В способе приготовления катализатора для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, включающем механическую активацию железосодержащего компонента, сушку, прокаливание и формование гранул, в качестве железосодержащего компонента используют порошок чугуна, а механическую активацию железосодержащего компонента осуществляют сначала в 1-20%-ном водном растворе карбоновой кислоты, а затем с добавлением оксидов кальция и меди, при массовом соотношение Fe₂O ₃:СаО:CuO=90÷50:40÷10:10÷1. Технический результат - использование изобретения позволяет увеличить удельную поверхность катализатора более чем в 2 раза, а активность на 31-37%. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области химии. Диоксид углерода выделяют из исходной газовой смеси и концентрируют в абсорбере 9 жидкими поглотителями на основе аминов, которые регенерируют сухими парами воды с температурой 170 190°С в десорбере 12. Десорбированный диоксид углерода осушают конденсацией паров воды. Полученную воду в жидкой фазе подают в электролизер 20 для получения кислорода на аноде и водорода на катоде. После осушки диоксид углерода смешивают с полученным водородом в мольном соотношении Н₂:CO₂=(2,1 3,2) и восстанавливают диоксид углерода водородом при температуре от 600 до 800°С в аппарате 27 до получения синтез-газа состава Н₂:СО=2 2,3 и паров воды. Полученный синтез-газ осушают конденсацией паров воды и затем подвергают абсорбционной очистке от остаточного диоксида углерода в аппарате 29, добавляют в него водород и проводят экзотермическую реакцию каталитической конверсии, например, типа Фишера-Тропша при температуре от 170 до 190°С в аппарате 31 для получения газообразных углеводородных продуктов и жидкого моторного топлива. Теплоту реакции конверсии синтез-газа отводят и утилизируют для испарения воды и генерации сухих паров, которые направляют на регенерацию абсорбента в процессе концентрирования диоксида углерода из исходной газовой смеси. Полученные товарные продукты - газообразные углеводородные продукты, жидкое моторное топливо и электролизный кислород направляют потребителю. Изобретение позволяет увеличить производительность процесса, сократить себестоимость процесса, расширить область применения за счет утилизации диоксида углерода из промышленных газовых выбросов и из окружающей атмосферы. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ переоборудования реакционного сосуда, включающего кожух, имеющий противоположные отверстия, из устройства аксиального потока в устройство противотока, при котором: размещают устройство для сбора технологической среды внутри кожуха и в сообщении по текучей среде с одним или более указанных отверстий, обеспечивают сосуд насыпкой катализатора или сорбента в виде частиц вокруг указанного устройства для сбора технологической среды и адаптируют подачу в сосуд через одно или более указанных отверстий, так что технологическая среда, поданная в сосуд, проходит аксиально и в противоположном направлении через указанную неподвижную насыпку катализатора или сорбента и собирается устройством для сбора технологической среды. Реакционные сосуды с противотоком согласно настоящему изобретению являются более простыми для конструирования по сравнению с сосудами радиального потока или противотока по предшествующему уровню техники. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу получения Cu/Zn/Al-катализаторов, к катализатору, полученному этим способом, а также к его применению для синтеза метанола, риформинга метанола и для низкотемпературной конверсии моноксида углерода. Описан способ получения Cu/Zn/Al-катализаторов, включающий получение первого водного раствора, который содержит по меньшей мере формиат меди и формиат цинка, второго раствора, который содержит осадитель, причем первый и/или второй раствор содержит золь/гель смесь гидроксида алюминия, затем на стадии 02осаждения оба раствора соединяют, полученный осадок отделяют от водной фазы, образующей отработанную воду, осадок промывают до тех пор, пока содержание щелочи, в расчете на прокаленный при 600°С катализатор, не станет меньше 500 частей /млн, и сушат. Описан катализатор, полученный этим способом, и его применение для синтеза метанола, риформинга метанола и конверсии моноксида углерода. Технический эффект - упрощение технологии получения катализатора и повышение его активности. 5 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к реакции конверсии водяного пара и к материалам, пригодным в качестве катализаторов конверсии водяного пара, особенно к катализатору и способу обработки синтез-газа. Катализатор включает марганец и цирконий, при этом, по меньшей мере, 50% по массе катализатора в его восстановленном состоянии состоит из оксида марганца и оксида циркония, в котором соотношение Mn/Zr составляет между 0,05 и 5,00. Способ обработки синтез-газа включает стадию контакта синтез-газа с катализатором в присутствии водяного пара, при этом используют вышеуказанный катализатор. Заявленный катализатор имеет более высокую активность, высокие адгезионные свойства по отношению к другим керамическим материалам, а также к металлам. Катализатор пригоден для производства каталитического оборудования, которое может находить применение в стационарных, а также в автомобильных установках. Способ позволяет контролировать производство водорода и монооксида углерода путем контроля за температурой и количеством пара в синтез-газе. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 табл.

Изобретение касается состава на основе золота и восстанавливаемого оксида, способа его получения и его применения в качестве катализатора, в частности, при окислении моноксида углерода. Описан состав на основе золота на носителе на основе восстанавливаемого оксида, в качестве которого состав содержит оксид титана или оксид железа (III), содержание галогена в составе, выраженное молярным отношением галоген/золото, составляет не более 0,05, содержание золота в нем составляет не более 1%, золото находится в форме частиц размером не более 10 нм, и состав подвергнут восстановительной обработке. Описан способ получения состава, содержащий следующие стадии:

- приведение в контакт соединения на основе восстанавливаемого оксида титана или оксида железа (III) и соединения на основе галогенида золота и, в случае необходимости, соединения на основе серебра с образованием суспензии перечисленных соединений, при этом рН полученной среды устанавливают не ниже 8;

- отделение твердого вещества от реакционной среды;

- промывание твердого вещества щелочным раствором;

при этом способ включает, кроме того, восстановительную обработку после вышеупомянутой стадии промывки. Описаны способ окисления моноксида углерода, способ очистки воздуха и способ очистки сигаретного дыма с использованием в качестве катализатора описанного выше состава. Технический эффект - разработка катализаторов, эффективных при низких температурах и/или высоких часовых объемных скоростях. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 табл.

Изобретение относится к способу приготовления катализаторов для среднетемпературной конверсии оксида углерода, которые могут быть использованы в промышленности при получении азотоводородной смеси для синтеза аммиака. Описан способ приготовления катализатора для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, включающий осаждение гидроксида железа из раствора нитрата железа аммиакосодержащим осадителем, промывку гидроксида железа водой от нитрат-ионов, смешение с оксидами кальция и меди, механическую активацию компонентов, формование, сушку и прокаливание гранул, отличающийся тем, что на стадии смешения компонентов дополнительно вводят оксид лантана при мольном соотношении компонентов Fe ₂O₃:СаО:CuO:La₂ O₃=1:0,8-0,9:0,045-0,08:0,005-0,01. Технический результат - высокая каталитическая активность катализатора и снижение содержания побочных продуктов в конденсате более чем в 3 раза. 1 табл.

Изобретение относится к способу получения водорода паровой конверсией монооксида углерода и катализаторам для этого процесса и может найти применение в разных отраслях промышленности. Описан железо-хромовый катализатор, содержащий в своем составе фазу гидроксосоединения железа и хрома со структурой гетита и/или гидрогематита, способ его приготовления и использования в процессе паровой конверсии монооксида углерода. Катализатор может дополнительно содержать медь. Катализатор получают осаждением растворами карбонатов или гидроксидов аммония, натрия или калия из растворов смеси нитратов железа 2+ и 3+ и хрома 3+, полученных окислительно-восстановительным взаимодействием металлического железа, соединений хрома 6+ и азотной кислоты. Процесс паровой конверсии монооксида углерода с использованием этого катализатора по предлагаемому способу проводят в области выше 250°С. Технический результат - низкое содержание в катализаторе серы (не более 0.03 мас.%) и хрома 6+ (не более 0.05 мас.%), высокая активность в области температур 350°С и ниже. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 ил.

Изобретение относится к катализаторам, содержащим оксид железа. Указанные катализаторы обычно применяют для высокотемпературных реакций конверсии, где поток газа, содержащий водяной пар и монооксид углерода, пропускают над катализатором при повышенной температуре, обычно в интервале 350-550°С, для преобразования монооксида углерода в диоксид углерода с одновременным образованием водорода. Предложен способ получения катализатора путем осаждения композиции, содержащей двухвалентное и трехвалентное железо и трехвалентный хром, из водного раствора, содержащего соли двухвалентного железа и трехвалентного хрома, основанием, причем двухвалентное железо частично окисляют с применением окислителя, который превращает часть двухвалентного железа в трехвалентное железо. Дальнейшее формование полученного осадка в отформованные каталитические блоки проводят без воздействия на указанный осадок окисляющей атмосферы при температуре выше 200°С. Технический результат - отпадает необходимость в стадии восстановления катализатора перед его применением, что положительным образом сказывается на прочности и активности получаемого катализатора. Также предложен способ высокотемпературной конверсии с использованием каталитических блоков, полученных согласно заявленному способу. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области получения водорода паровой конверсией монооксида углерода и разработки катализатора для этого процесса. Предложены катализатор паровой конверсии монооксида углерода, обладающий высокой каталитической активностью и теплопроводностью, и способ паровой конверсии СО с использованием этого катализатора. Катализатор обладает теплопроводностью не менее 1 Вт(мК) ^-1, что позволяет осуществлять процесс с низким градиентом температуры в направлении, поперечном направлению газового потока. 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

Изобретение относится к способу получения водорода паровой конверсией монооксида углерода и к катализаторам для этого процесса и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства. Описан катализатор для процесса паровой конверсии монооксида углерода, содержащий в своем составе фазу гидроксокарбоната меди-цинка-циркония общей формулой (Cu_xZr_yZn_1-х-2у )₅(СО₃)₂(ОН)₆ со структурами гидроцинкита и/или аурихальцита, и/или общей формулой (Cu_xZr_yZn_1-x-2y)₂ (CO₃)(OH)₂ со структурой розазита, или содержащий в своем составе продукт их термообработки общей формулой Cu_xZr_yZn_1-x-2yO со структурой вюрцита, где: х - число не более 0.7, у - число от 0.01 до 0.33. Описан также способ конверсии газовой смеси, содержащей СО и Н₂O, включающий прохождение реакционной газовой смеси через слой катализатора, описанного выше, при температуре 150-400°С. Технический эффект - создание термостабильного катализатора, эффективного работающего в области температур 150-400°С. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к технологии получения катализаторов на основе соединений меди, цинка, алюминия для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, например, в производстве аммиака и водорода. Описан способ получения катализатора для конверсии оксида углерода путем смешения раствора аммиачно-карбонатного комплекса меди с раствором аммиачно-карбонатного комплекса цинка и с оксидом или гидроксидом алюминия, полученную суспензию нагревают до 40-50°С, перемешивают в течение 1-2 часов, затем поднимают температуру до 85-97°С, подают продувочный газ, например азот или углекислоту, перемешивают суспензию при массовом соотношении твердое: жидкое, равном 1:(2,0-4,0), полученный осадок отделяют, сушат, прокаливают и в прокаленную массу вводят жидкие стабилизирующие добавки при массовом соотношении твердое: жидкое, равном 1:(0,2-1,0), и 1-1,5% мас. графита от веса прокаленной массы, перемешивают, гранулируют и таблетируют. В качестве жидких стабилизирующих добавок берут хромовую, или азотную, или щавелевою кислоты, или их соли, или карбамид. Технический результат - разработка способа получения катализатора на основе соединений меди, цинка, алюминия, позволяющего обеспечить его высокую активность и термостабильность. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к комбинации защитного слоя от соединений хлора и слоя медьсодержащего катализатора и к способу проведения каталитической реакции с ее использованием. Описана комбинация, содержащая слой частиц медьсодержащего катализатора и предваряющий его в технологической схеме защитный слой от соединения хлора, образованный из сформованных элементов, полученных из частиц карбоната свинца и/или основного карбоната свинца со среднемассовым размером частиц менее 10 мкм. Описан также способ проведения каталитической реакции с использованием описанной выше комбинации. Технический эффект - предотвращение дезактивации медьсодержащего катализатора при содержании в технологическом газе соединений хлора. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

Данное изобретение относится к катализаторам и, в частности к медным катализаторам. Описан комбинированный материал, содержащий слой порошкообразного медьсодержащего катализатора и перед каталитическим слоем защитный слой порошкообразной композиции, содержащей абсорбент хлорида - (а) по крайней мере, одно соединение свинца, отличное от оксида свинца, которое взаимодействует с хлористым водородом, и b) его носитель. Соединением свинца предпочтительно является нитрат свинца. Комбинированный материал особенно пригоден для низкотемпературных реакций конверсии, где оксид углерода взаимодействует с паром с получением водорода и диоксида углерода. Технический эффект – повышение производительности катализатора за счет снижения степени его дезактивации. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 6 табл.