Водород, газовые смеси, содержащие водород, выделение водорода из смесей, содержащих его, очистка водорода: ..реакцией газообразных или жидких органических соединений с газообразующими агентами, например водой, диоксидом углерода, воздухом – C01B 3/32

Изобретение относится к области химии. Устройство для получения синтез-газа из жидких или газообразных углеводородов состоит из секционного корпуса 1 с двухслойными металлическими охлаждаемыми стенками 2, внутренней полости 3, форсуночной головки 4 для подачи сырья и кислорода, расположенной в верхней части корпуса 1. Оно также снабжено парогенератором 6 водяного пара, выход которого подключен к входу системы охлаждения стенок реактора и ввода пара внутрь реакционной камеры, смесителем 7 горючего с перегретым водяным паром, выход которого соединен с форсуночной головкой 4. Выход из системы охлаждения стенок реактора соединен со смесителем 7 горючего с паром. Имеется испаритель 8 горючего, выход которого соединен со смесителем 7 горючего с паром, форсуночная головка 4 является теплообменником, с помощью которого осуществляется постепенное смешение компонентов до заданного соотношения с последующим прогревом готовой смеси. Секции корпуса соединены между собой фланцами-коллекторами, посредством которых осуществляется ввод пара внутрь реактора и обеспечивается работа охлаждающего тракта. Изобретение позволяет снизить расход топлива установки газогенерации, улучшить экологические показатели, повысить качество получаемого синтез-газа и снизить его стоимость. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области химии. Способ получения водорода включает получение синтез-газа в установке парового риформинга углеводородной загрузки, паровую конверсию полученного синтез-газа с получением потока водорода, содержащего метан и диоксид углерода, улавливание диоксида углерода, присутствующего в потоке, улавливание и возврат на паровой риформинг метана, CO и CO₂, присутствующих в потоке водорода. Изобретение позволяет повысить чистоту водорода и использовать примеси в процессе парового риформинга. 14 з.п. ф-лы, 12 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу производства синтез-газа. Способ производства синтез-газа включает: риформинг углеводорода в присутствии пара и одного или более первых катализаторов в первой реакционной зоне с получением выходящего потока, содержащего часть углеводорода, моноксид углерода, диоксид углерода и водород при первой температуре, при этом первая реакционная зона может включать одну или более содержащих катализатор трубок; непрямой нагрев выходящего потока от первой температуры до второй температуры; и риформинг выходящего потока при второй температуре в присутствии одного или более окислителей, и одного или более вторых катализаторов в условиях, достаточных для получения синтез-газа, имеющего температуру примерно 1030°C или выше, включающего водород, моноксид углерода, диоксид углерода и меньше чем примерно 5 моль.% метана на сухое вещество, при этом синтез-газ используют для нагрева выходящего потока непрямым образом от первой температуры до второй температуры. Заявлен вариант способа получения. Технический результат - снижение потребления энергии. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение может быть использовано в химической и целлюлозной промышленности. Для получения биоводорода и углеводородного биотоплива используют биометанол, полученный из черного щелока, представляющего собой водный раствор, содержащий остатки лигнина, гемицеллюлозу и неорганические реагенты, используемые в крафт-процессе получения целлюлозы. Биометанол очищают и подвергают риформингу с получением биоводорода. Полученный биоводород очищают и выделяют. Затем его используют в качестве источника водорода на стадии получения потока биоуглеводородов. Стадию получения потока биоуглеводородов осуществляют с использованием реакции Фишера-Тропша для синтеза синтез-газа из биомассы, гидродеоксигенации биологических триглицеридов или жирных кислот или их комбинаций. Стадия получения потока биоуглеводородов включает одну из операций, выбранную из регулирования соотношения водорода и монооксида углерода в синтез-газе, крекинга/изомеризации парафинов Фишера-Тропша, гидродеоксигенации вышеуказанных биологических триглицеридов или жирных кислот, гидроизомеризации н-парафинов и восстановления катализаторов. Полученный поток биоуглеводородов разделяют на фракции. Затем из одной из этих фракций выделяют биотопливо. Установка для производства биотоплива (20) включает установку (19) для получения целлюлозы с использованием крафт-процесса, блок (12) для выделения биометанола, блок (13) для очистки биометанола, риформинг - блок (7) и блок (8) для очистки газовой смеси с получением очищенного биоводорода. Изобретение позволяет производить биотопливо, имеющее 100%-ное природное происхождение. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к способу получения водородосодержащего газообразного топлива в турбогенераторной установке. Изобретение касается многостадийного способа получения водородосодержащего газообразного топлива с замкнутым циклом, включающего запуск процесса в режиме принудительного разогрева и осуществление процесса в штатном режиме саморазогрева, включающем ввод нагнетанием под давлением углеводородного компонента и воды, нагревание, возврат топлива в зону поджига для образования огневого факела. Процесс получения топлива осуществляют многостадийно с раздельным вводом углеводородного компонента и воды в разогреваемый огневым факелом технологический цилиндр, разделенный на изолированные ступени по числу стадий процесса получения топлива, на первой стадии вводят воду, нагревают ее до образования водяного пара, на последующих стадиях вводят углеводородный компонент и перемешивают его с водяным паром, затем пароуглеводородную смесь дополнительно нагревают и разогревают до температуры образования водородосодержащего газообразного топлива, поток которого направляют на возврат в зону поджига для обеспечения горения огневого факела. Изобретение также касается теплогазогенераторной установки для получения водородсодержащего газообразного топлива. Технический результат - стабильность и безопасность процессов получения водородосодержащего газообразного топлива, снижение энергоемкости и расхода углеводородного компонента в топливе. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья и катализа Изобретение касается способа осуществления каталитической эндотермической реакции газового сырья, в котором подвод тепловой энергии к зоне расположения неподвижного катализатора осуществляют конвекцией от частей корпуса реактора, нагреваемых действием токов высокой частоты, причем корпус реактора выполнен теплоизолированным, а в процессе подвода тепла регулируют подвод по длине слоя катализатора, обеспечивая равномерный прогрев слоя по сечению катализатора за счет встроенных в корпус реактора металлоконструкций, обогреваемых токами высокой частоты. Технический результат - высокая степень конверсии углеводородного газового сырья. 6 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения метанола из природного газа, включающему нагрев исходного природного газа, получение из подготовленной воды перегретого пара и смешение его с исходным природным газом, одностадийную конверсию парогазовой смеси в печи риформинга в конвертированный газ, охлаждение конвертированного газа и одностадийное каталитическое превращение конвертированного газа в метанол в реакторе синтеза, причем тепло дымовых газов печи риформинга используют для нагрева исходного природного газа и подготовленной воды, перегрева водяного пара и парогазовой смеси, а также нагрева конвертированного газа перед входом в реактор синтеза. Также изобретение относится к установке для осуществления описанного способа. Использование настоящего изобретения позволяет повысить эффективность утилизации энергии тепловых потоков при одновременном упрощении процессов конверсии и синтеза. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к каталитическому способу осуществления реакции паровой конверсии метанола с целью получения обогащенной по водороду газовой смеси, которая может использоваться в водородной энергетике, в частности, в качестве топлива для питания топливных элементов различного назначения. Описан катализатор паровой конверсии метанола, представляющий собой медно-цериевый оксид, нанесенный на оксид алюминия. Описан способ приготовления катализатора путем обработки оксида алюминия в растворе азотнокислых солей меди и церия, взятых в требуемом соотношении, с последующей сушкой и прокалкой на воздухе при 400-450°С. Описан также способ получения обогащенной по водороду газовой смеси взаимодействием паров метанола и воды при температуре 200-350°С, давлении 1-100 атм, мольном соотношении Н₂O/СН₃ОН=0,5-5, в присутствии описанного выше катализатора. Технический результат - высокая производительность по водороду, получение водородсодержащего газа с низким содержанием оксида углерода при мольном соотношении вода/метанол, равном стехиометрическому (Н₂О/СН ₃ОН=1), что имеет важное технологическое значение. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к способу генерирования водяного пара по меньшей мере двух типов, обладающих разной чистотой, в процессах реформинга с водяным паром и к устройству для осуществления этого способа. По меньшей мере две установки для реформинга с водяным паром работают параллельно, причем водяной пар первого типа обладает более высокой чистотой, чем водяной пар второго типа. Установки для реформинга с водяным паром, работающие параллельно, объединяют с образованием групп из по меньшей мере двух установок для реформинга с водяным паром. Внутри этих групп все генерируемое количество чистого водяного пара генерируют в одной из установок исключительно испарением дегазированной и деминерализованной воды, а все генерируемое количество грязного водяного пара генерируют в другой установке испарением дегазированной, содержащей примеси воды. Причем эту грязную воду по меньшей мере частично получают из конденсата, получаемого внутри группы и состоящего преимущественно из воды. Изобретение позволяет генерировать водяной пар высокой чистоты при снижении затрат на техническое обеспечение и эксплуатационных затрат. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области химии. В реакторе частичного окисления проводят реакцию метанольного сырьевого потока и кислорода и, необязательно, регулятора температуры для получения потока синтез-газа. Реактор частичного окисления включает горелку в открытом некаталитическом газогенераторе со свободным потоком и работает в интервале температур 1100-2000°С. Поток синтез-газа разделяют на поток с повышенным содержанием диоксида углерода и смешанный поток, содержащий водород/оксид углерода, который затем разделяют на поток с повышенным содержанием водорода и поток с повышенным содержанием оксида углерода. Переоснащение исходной установки производства метанола в установку синтеза уксусной кислоты включает стадии: обеспечения исходной установки производства метанола, имеющей по меньшей мере один реактор частичного окисления для превращения углеводорода в поток синтез-газа и контур синтеза метанола для превращения водорода и оксида углерода из потока синтез-газа в метанол, обеспечения подачи по меньшей мере части метанольного сырьевого потока, кислорода из установки разделения воздуха и, необязательно, регулятора температуры в по меньшей мере один реактор частичного окисления, монтажа первой разделительной установки для выделения потока с повышенным содержанием диоксида углерода и смешанного потока водорода/оксида углерода из выходящего потока синтез-газа, монтажа второй разделительной установки для выделения потока с повышенным содержанием водорода и потока с повышенным содержанием оксида углерода из смешанного потока, монтажа установки синтеза уксусной кислоты, обеспечения подачи потока с повышенным содержанием оксида углерода из второй разделительной установки и части метанольного сырьевого потока в установку синтеза уксусной кислоты и монтажа отсекающих клапанов для изоляции контура синтеза метанола от остальной части реконструированной установки. Изобретения позволяют повысить экономичность процесса. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 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 относиться к способу и устройству для получения синтез-газа каталитическим реформингом с водяным паром и/или CO₂ углеводородного сырья. Описывается способ получения синтез-газа, включающий нагревание реакционной смеси из углеводорода и водяного пара и/или СО₂ в нагретой водяным паром реформинг-установке, в которой реформинг реакционной смеси происходит при контакте с твердым катализатором реформинга, подачу указанной смеси в трубчатую реформинг-установку с огневым обогревом печи для получения смеси с желаемым составом и желаемой температурой. Предложенный способ обеспечивает эффективный теплообмен между отходящим газом и перерабатываемым газом за счет использования в системе труб реформинг-установки катализатора реформинга. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу для получения синтез-газа, включающему стадии реформинга с водяным паром и/или СО₂ смеси углеводорода с водяным паром при контакте с твердым катализатором, имеющим активность в реформинге с водяным паром. Описывается устройство для получения синтез-газа, содержащее адиабатическую установку предварительного реформинга для необязательного предварительного реформинга смеси из углеводородного сырья и водяного пара и/или CO₂, где адиабатический реформинг реакционной смеси проводят в системе труб для перерабатываемого газа в секции рекуперации тепла отходящего газа, причем система труб имеет адиабатические зоны вне секции нагревания и содержит твердый катализатор реформинга, включающий один или несколько каталитических структурированных элементов. Предложенный способ обеспечивает улучшенное использование тепла отходящего газа. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения синтез-газа. Синтез-газ получают каталитическим реформингом с водяным паром углеводородсодержащего сырья параллельно в автотермической реформинг-установке с водяным паром и в одной или нескольких последовательных реформинг-установках с водяным паром, причем тепло для реакции реформинга с водяным паром в одной или нескольких реформинг-установках с водяным паром обеспечивают непрямым теплообменом с объединенными потоками газа, отходящего от одной или нескольких реформинг-установок с водяным паром и автотермической реформинг-установки с водяным паром, причем катализатор в, по меньшей мере, одной из реформинг-установок с водяным паром находится в форме гранул или каталитического средства, и где газ, содержащий оксид углерода, добавляют к сырью перед реформингом с водяным паром в автотермической реформинг-установке с водяным паром и/или перед реформингом с водяным паром в одной или нескольких реформинг-установках с водяным паром, а газ, содержащий оксид углерода, имеющий отношение атомарного водорода к атомарному углероду менее 4,5, добавляют в количестве, приводящем к потоку продукта, имеющего мольное отношение водорода к оксиду углерода между, приблизительно, 1,8 и 2,3. Изобретение позволяет повысить производство синтез-газа. 8 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 ил.

Изобретение относится к производству синтез-газа и устройству для его получения. Синтез-газ получают путем последовательного проведения одного или нескольких эндотермических и/или адиабатических реформингов с водяным паром и автотермического реформинга с водяным паром. Способ включает стадии эндотермического и/или адиабатического каталитического реформинга с водяным паром и автотермического реформинга с водяным паром последовательно, где реформинг с водяным паром проводят в одну или более эндотермических стадий последовательно и/или в одну или более адиабатических стадий реформинга с водяным паром последовательно с промежуточным нагреванием газообразного сырья, отводимого со стадий адиабатического реформинга, и где содержащий монооксид углерода газ, характеризующийся тем, что имеет мольное соотношение водорода и углерода менее 4,5, добавляют перед, по меньшей мере, одной из эндотермических или адиабатических стадий реформинга с водяным паром и/или перед стадией автотермического реформинга с водяным паром. Устройство для получения синтез-газа представляет собой систему реформинга и включает, необязательно, установку предварительного реформинга для адиабатического предварительного реформинга сырья; одну или более установок эндотермического каталитического реформинга с водяным паром и/или, по меньшей мере, первую и последнюю адиабатические установки каталитического реформинга с водяным паром, соединенные последовательно; средства для промежуточного нагревания сырья между, по меньшей мере, первой и последней адиабатическими реформинг-установками с водяным паром; автотермическую реформинг-установку с водяным паром с нисходящим потоком, соединенную последовательно с одной или более установками для эндотермического реформинга с водяным паром или с последней адиабатической реформинг-установкой с водяным паром, и средства для добавления содержащего монооксид углерода газа, расположенные выше по потоку одной или более эндотермических реформинг-установок с водяным паром или выше по потоку, по меньшей мере, первой и/или последней адиабатических реформинг-установок и/или выше по потоку автотермической реформинг-установки. Изобретение позволяет повысить производство синтез-газа. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 табл., 2 ил.

Изобретение относится к дегидрированию или риформингу спиртов, в частности к способу дегидрирования первичного спирта, такого как метанол или этанол, для получения водорода, в частности для использования в топливном элементе с целью получения электрической энергии. В способе дегидрирования используют медьсодержащий катализатор, включающий в себя металлический носитель, при этом такой катализатор обладает повышенной активностью в газофазном риформинге первичных спиртов, также являются более устойчивыми и особенно активными для термического разложения этанола на водород, метан, монооксид углерода и диоксид углерода при умеренной температуре. Для решения поставленной задачи способ включает приведение в контакт исходной сырьевой смеси газов, содержащей спирт, с катализатором риформинга, чтобы получить смесь продуктов риформинга, содержащую водород, причем катализатор риформинга содержит металлический губчатый носитель и покрытие на меди, по меньшей мере, частично покрывающее поверхность данного металлического губчатого носителя, где данный металлический губчатый носитель получают при помощи способа, включающего выщелачивание алюминия из сплава, содержащего алюминий и основной металл. 4 н. и 125 з.п. ф-лы, 12 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу получения синтез-газа, который может быть использован в нефтехимии для получения моторных топлив. Способ включает обработку биогаза при температуре 1420-1800°С и последующее охлаждение полученного синтез-газа. Термическую обработку биогаза осуществляют в жидком теплоносителе при отношении объема жидкого теплоносителя к объему барботируемого газа, равном 10-100, в течение 0,3-2 с или в кипящем слое твердых частиц, при этом скорость биогаза выбирают больше минимальной скорости псевдоожижения. Изобретение позволяет повысить чистоту получаемого синтез-газа. 7 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу получения водорода для топливного элемента. Способ получения водорода для топливного элемента из углеводородной топливной композиции включает следующие стадии: подготовку углеводородной топливной композиции, которую получают: i) введением жидкого углеводородного сырья, включающего алкилирующий агент, в контакт с кислотным катализатором в условиях, эффективных для алкилирования, по меньшей мере, части углеводородного сырья, где жидкое углеводородное сырье дополнительно включает ароматические соединения, которые алкилируют на стадии алкилирования, и ii) выделение со стадии алкилирования низкокипящей фракции, включающей углеводороды и ароматические углеводороды с пониженной концентрацией, в качестве углеводородной топливной композиции, превращение углеводородной топливной композиции в водород и необязательное введение полученного водорода в топливный элемент. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса. 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к каталитическому способу осуществления реакции паровой конверсии диметилового эфира (ДМЭ) с целью получения обогащенной по водороду газовой смеси, которая может использоваться в водородной энергетике, в частности, в качестве топлива для питания топливных элементов различного назначения. Описан бифункциональный катализатор паровой конверсии диметилового эфира, содержащий кислотные центры для гидратации ДМЭ в метанол и медьсодержащие центры для паровой конверсии метанола, представляющий собой медно-цериевый оксид, нанесенный на оксид алюминия. Описан также способ получения обогащенной по водороду газовой смеси взаимодействием ДМЭ и паров воды при температуре 200-400°С, давлении 1-100 атм, мольном соотношении Н₂О/ДМЭ, равном 2-10, в присутствии описанного выше катализатора. Технический результат - высокая производительность по водороду, получение водородсодержащего газа с низким содержанием оксида углерода при соотношении водяной пар/ДМЭ, равном стехиометрическому (Н₂O/ДМЭ=3), что имеет важное технологическое значение. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 табл.

Изобретение относится к способу получения водородсодержащего газа в турбогенераторной установке. Способ получения водородсодержащего газа осуществляют в турбогенераторной установке, включающей I, II и III ступени, содержащей раму, на которой смонтирован топливный бак для двухкомпонентной смеси H₂O+С_nН _2n+2 с мешалкой и приводом, турбинную горелочную систему, индукционный нагреватель I ступени, импульсный источник зажигания для запуска и систему газопроводов. При этом двухкомпонентную смесь Н₂O+С_nН_2n+2 подают в топливный бак, включают привод и осуществляют ее перемешивание и нагнетание под давлением в I ступень турбогенераторной установки, где при помощи индукционного нагревателя осуществляют нагрев до 500°С, затем преобразованную в газообразное состояние двухкомпонентную смесь подают в турбинную горелочную систему и от импульсного источника зажигания осуществляют запуск I ступени, после чего часть газа подают на II ступень, продолжая нагрев до 1000°С, а другую часть газа подают в турбинную горелочную систему для обеспечения нагрева газа на I, II и III ступени, при этом после II ступени газ для окончательного нагрева до температуры 1300°С подают на III ступень с получением водородсодержащего газа, который подают в горелочную систему. Изобретение позволяет снизить энергоемкость процесса в сочетании с использованием дешевой углеводородной смеси. 3 ил.

Изобретение относится к жидкофазному риформингу. Способ осуществляют взаимодействием углеводорода или кислородсодержащего органического соединения с водой посредством импульсного электрического разряда в жидкости, содержащей указанные углеводород или кислородсодержащее органическое соединение и воду. Такой способ осуществляют в аппарате, который включает в себя реактор, электроды, размещенные внутри указанного реактора, источник постоянного тока для подачи постоянного тока к указанным электродам и выпускное отверстие для отвода полученных в результате водорода и монооксида углерода. Данное изобретение позволяет вести процесс при нормальной температуре и нормальном давлении, и при этом нет необходимости в дополнительной стадии отделения получаемых продуктов от непрореагировавших веществ. Более того, побочные продукты, такие как ацетилен, растворяются и абсорбируются в жидкости и снова взаимодействуют с последующим превращением в синтез-газ. 2 с. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам получения электроэнергии в газотурбинных и парогазовых установках с использованием синтез-газа в качестве топлива для этих установок, а также для получения жидкого синтетического топлива. Способ включает частичное окисление углеводородного топлива в потоке сжатого воздуха, отбираемого за компрессором высокого давления газотурбинной установки с последующим дожиманием, получение синтез-газа, его охлаждение и экологическую очистку, подачу полученного синтез-газа в однопроходной реактор синтеза жидкого синтетического топлива с частичным превращением синтез-газа в жидкое топливо. Оставшийся в реакторе синтеза жидкого синтетического топлива энергетический газ выводят в камеру сгорания газотурбинной установки, при этом степень конверсии синтез-газа выбирают из условия поддержания температуры рабочего тела на входе в газовую турбину в зависимости от типа газотурбинной установки, используемой для производства электроэнергии, а последующее дожимание воздуха, отбираемого за компрессором высокого давления газотурбинной установки, осуществляют с помощью детандера, приводимого в действие энергетическим газом, подогреваемым за счет охлаждения синтез-газа перед реактором синтеза. Изобретение позволяет одновременно организовать производство электроэнергии и получения синтетических жидких топлив. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.