Водород, газовые смеси, содержащие водород, выделение водорода из смесей, содержащих его, очистка водорода: ....с последующей реакцией водяного пара с оксидом углерода – C01B 3/48

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и энергетике. Устройство (1) для получения водорода, установленное в энергоблоке, включает увлажнитель (2), который снабжен технологической средой, содержащей окись углерода, предназначенный для смешивания технологической среды с паром. Из увлажнителя (2) технологическая среда поступает реактор (3), где в присутствии катализатора протекает реакция преобразования окиси углерода в углекислый газ. После окончания реакции в реакторе (3) высокотемпературная технологическая среда проходит через первый трубопровод (А) в десульфуратор. Теплообмен между высокотемпературной средой, протекающей по первому трубопроводу (А) и низкотемпературной подпиточной водой, протекающей по второму трубопроводу, обеспечивает первая группа теплообменников (51а, 51в). Каждый из этих теплообменников (51а, 51в) установлен в местах пересечения первого (А) и второго (В) трубопроводов. Выработанный в процессе теплообмена в первом теплообменнике (51а, 51в) пар через третий трубопровод (С) подают в десульфуратор. Изобретение позволяет повысить эффективность производства энергии. 3 н. и 1 з. п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ одновременного получения потока водорода А, подходящего для получения продукта А; обогащенного водородом потока синтез-газа Б, подходящего для получения продукта Б; обедненного водородом потока синтез-газа В, подходящего для получения продукта В; и, необязательно, потока монооксида углерода Г, подходящего для получения продукта Г, из единого потока синтез-газа X, характеризуется тем, что единый поток синтез-газа Х имеет оптимизированное для производства продукта В молярное отношение синтез-газа, определяемое как отношение Н₂/CO. Единый поток синтез-газа Х разделяют на поток синтез-газа X1, поток синтез-газа Х2, поток синтез-газа Х3 и, необязательно, поток синтез-газа Х4. Поток синтез-газа X1 подвергают стадии осуществления реакции конверсии водяного газа с целью превращения СО, находящегося в потоке синтез-газа X1, и воды в СО₂ и Н₂. Затем СО₂ и H₂ разделяют и выгружают. Часть полученного H ₂ применяют в качестве потока водорода А. Другую часть Н₂ соединяют с потоком синтез-газа Х2, который затем применяют в качестве обогащенного водородом потока синтез-газа Б. Поток синтез-газа Х3 применяют в качестве обедненного водородом потока синтез-газа В. Необязательно поток синтез-газа Х4 обрабатывают с целью удаления из него диоксида углерода и водорода. Полученный поток монооксида углерода применяют в качестве источника монооксида углерода потока Г. Изобретение позволяет снизить суммарные выбросы диоксида углерода. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

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 химии. Водород получают в комбинированном трубчатом каталитическом реакторе с распределенными в реакционном объеме зонами эндотермических и экзотермических реакций получения водорода и теплоты, необходимой для проведения каталитических эндотермических реакций получения водорода. В трубном пространстве проводят эндотермические реакции паровой конверсии диметилового эфира и/или метанола. В межтрубное пространство реактора подводят синтез-газ, полученный в энергетических машинах и/или каталитических реакторах, для проведения экзотермической реакции паровой конверсии оксида углерода, содержащегося в синтез-газе. Продуктовые потоки межтрубного и трубного пространства объединяют, объединенный поток, содержащий оксид углерода, направляют на селективное гидрирование с получением метана, а водородсодержащий газ подвергают концентрированию. Изобретение позволяет получать водород высокой чистоты. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

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.

Изобретения относятся к области химии. Генератор водорода включает в себя блок 7 испарения воды, в который подают сырьевой газ и воду, слой 9 катализатора риформинга, в который подают газовую смесь из блока 7 испарения воды, горелку 4, проток 16 для отходящего газа горения, который обеспечен на внутренней стороне блока 7 испарения воды, слой 10 катализатора конверсии, который располагают на внешней стороне блока 7 испарения воды, к которому подают реформируемый газ. Блок 7 испарения воды включает в себя двойные цилиндры 100 и 101 и спиральный круглый стержень, зажатый между цилиндрами 100 и 101. Нижнюю часть блока испарения воды выполняют с возможностью такой, что в величине теплообмена между протоком для отходящего газа горения и блоком испарения воды величина теплообмена между протоком для отходящего газа горения и нижней частью блока испарения воды становится больше, чем величина теплообмена между протоком для отходящего газа горения и частью блока испарения воды за исключением нижней части. Источник энергии с топливным элементом включает в себя вышеуказанный генератор водорода. Изобретения обеспечивают стабильную работу генератора и источника энергии. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретения относятся к области химии и могут быть использованы для получения водорода и метана. Устройство содержит корпус 1, реактор паровой конверсии углеводородного топлива 2, внутри которого установлена горелка 3, реактор паровой конверсии монооксида углерода 4, реактор селективного метанирования 5 или реактор селективного метанирования 5 и реактор селективного окисления монооксида углерода 6, парогенератор 7, распределитель потоков 8 с каналами для прохода риформата и продуктов сгорания углеводородного топлива, два блока теплоизоляции 9 и 10, установленные соосно реактору паровой конверсии углеводородного топлива 2 и парогенератору 7 с образованием кольцевых каналов между ними для подвода тепла к риформату. Блоки теплоизоляции 9 и 10 установлены по обе стороны парогенератора 7, который выполнен в виде шнека и установлен соосно реактору паровой конверсии углеводородного топлива 2. Между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью блока теплоизоляции 10, примыкающей к парогенератору 7, установлен теплообменник 11, выполненный в виде двух коаксиальных труб 23 и 24, разделенных между собой, по крайней мере, одной продольной перегородкой 25, установленной с зазором относительно нижнего торца труб. Реактор паровой конверсии монооксида углерода, реактор селективного метанирования 5 или реактор селективного метанирования и реактор селективного окисления монооксида углерода 6 объединены по высоте, а катализаторы этих реакторов разделены между собой инертной засыпкой или разделяющими сетками 14. Реактор паровой конверсии углеводородного топлива соединен с парогенератором 7 трубками 15. В нижней части кольцевого зазора между наружной поверхностью парогенератора и внутренней поверхностью блока теплоизоляции установлен коллектор 16 для сбора риформата, выходящего из реактора паровой конверсии углеводородного топлива, соединенный трубками 17 с каждой трубой 12 реактора паровой конверсии монооксида углерода 4. Устройство также содержит датчик контроля пламени 18, смеситель воды и природного газа 19, штуцеры подвода и отвода реагентов 20, теплоизоляцию 21, свечу зажигания 22, термопары контроля температур элементов конструкции устройства. Регулирование температурных режимов паровой конверсии углеводородного топлива и паровой конверсии монооксида углерода производят горелкой за счет изменения расхода углеводородного топлива и коэффициента избытка воздуха, регулирование температурных режимов при тонкой очистке водородсодержащего газа от монооксида углерода осуществляют за счет использования в качестве теплоносителя воздуха, поступающего в дальнейшем на горелку. Изобретения позволяют повысить эффективность процесса. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

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.