專利名稱：制備含氫氣體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及烴原料的轉(zhuǎn)化，更具體地說，本發(fā)明涉及制備含氫氣體的方法。
本發(fā)明可應(yīng)用于氨、甲醇、高級乙醇的生產(chǎn)中，以及用于氫的生產(chǎn)中。
目前已知有多種不同的制備含氫氣體的方法，例如制備氮氫混合物(U.S.A3441393)的過程包括用燃燒產(chǎn)品的熱量加熱初始的蒸汽烴混合物，第一階段的蒸汽轉(zhuǎn)化過程是在催化劑存在下，在400-540℃至750-850℃(取決于燃燒產(chǎn)品的熱量)的溫度下進(jìn)行的，該情況下，初始烴原料反應(yīng)達(dá)70%;第二階段的轉(zhuǎn)化過程是在催化劑存在下，供給空氣條件中進(jìn)行的，在這種情況下，從第二轉(zhuǎn)化階段中得到的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的溫度為920-1050℃。
制備氮氫混合物的已知方法(GB，A，2082623)包括用煙氣的熱量加熱初始的蒸汽烴混合物;第一階段的催化蒸汽轉(zhuǎn)化過程，在該過程中有20%-50%的初始烴混合物反應(yīng)，且該過程是在400℃至650-750℃(取決于供暖氣體燃燒的產(chǎn)品的熱量)的溫度下進(jìn)行的;第二階段的催化蒸汽轉(zhuǎn)化過程中，有50%-20%初始的烴混合物反應(yīng)，且它是在650-750℃至750-850℃下的溫度下進(jìn)行，所述的溫度取決于與第三轉(zhuǎn)化階段后所得到的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的間接熱交換，第三階段轉(zhuǎn)化是在催化劑中，供給空氣條件下進(jìn)行的，在這種情況下，從第三轉(zhuǎn)化階段中得到的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的溫度為920-1050℃。
與U.S.A3441393相比，上述的制備氮氫混合物的方法的優(yōu)點是用于加熱的天然氣的消耗可減少30%，與U.S.A3441393相比，它能更有效地實施第一階段的蒸汽轉(zhuǎn)化，與U.S.A3441393中描述的第一階段的蒸汽轉(zhuǎn)化的條件相比，它可允許過程的溫度降低100-150℃。
但是，在實施該方法時，必段采用增加的催化劑體積，因為它在實施第一階段的蒸汽轉(zhuǎn)化過程有效性不好，此外，反應(yīng)混合物與燃燒產(chǎn)品之間具有很大的壓力差，由于第三階段中得到的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的溫度狀況的波動而導(dǎo)致了第二階段中蒸汽轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行的條件不穩(wěn)定，由于第三轉(zhuǎn)化階段的工業(yè)空氣流帶入的熱量不夠，使第一轉(zhuǎn)化階段中為保持過程的溫度合理而需要消耗的烴原料太多。
U.S.A4376758中，烴原料合成氨氣的已知的制備方法包括加熱初始烴原料;將初始的蒸汽烴混合物分成兩股流，其中一股在第一階段是依靠采暖氣體供熱進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化過程，然后與多余的空氣一起進(jìn)入第二階段的轉(zhuǎn)化過程，制得合成氨氣用的非化學(xué)計量組分混合物;第二股初始烴混合物經(jīng)過蒸汽轉(zhuǎn)化過程依靠其與氮氫混合物的間接熱交換達(dá)90-95%轉(zhuǎn)化，所述的氮氫混合物是通過將第二階段后得到的第一股流的轉(zhuǎn)化氣體與蒸汽轉(zhuǎn)化過程后得到的第二股的轉(zhuǎn)化氣體相混合而得到的。該兩股轉(zhuǎn)化氣流的混合物具有不必進(jìn)一步加工即可用于氨合成的組分。
與U.S.A3441393相比較，所給出的方法的優(yōu)點是在加熱時，烴的消耗可減少30%。
但上述方法表現(xiàn)出的特征是所用的催化劑在氣態(tài)烴混合物兩股流的蒸汽轉(zhuǎn)化過程中效果不佳，在加熱中的烴消耗太多，以及在第二部分的氮氫混合物中高含量的惰性甲烷就導(dǎo)致了實現(xiàn)第一階段的轉(zhuǎn)化過程需要嚴(yán)格的溫度條件。
U.S.A4631182中制備合成氣體的已知的方法包括在第一階段中，溫度為440-510℃至400-500℃，以及壓力在1-30kg/cm之間的條件下，將氣態(tài)烴混合物進(jìn)行預(yù)絕熱蒸汽轉(zhuǎn)化，第二階段用的蒸汽重整過程，依靠溫度為400-500℃至750-850℃之間的采暖氣體的熱量，而在第三轉(zhuǎn)化階段則采用空氣，從第三階段所得到的轉(zhuǎn)化氣體的溫度為920-1050℃。上述方法的優(yōu)點是它提高了第一級重整的催化劑的利用率，這就使得催化劑的體積可以減小(開始轉(zhuǎn)化階段)。但是，該方法實施預(yù)絕熱蒸汽轉(zhuǎn)化過程是在不很適宜的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，尤其，在采用天然氣作為烴原料時，初始烴混合物中甲烷的轉(zhuǎn)化率很低，并且在初始轉(zhuǎn)化階段，催化劑的體積過分高。
EP106076A中制備含氫氣體的已知的方法包括將烴原料與蒸汽混合，將總的氣量分成兩部分，其中一部分進(jìn)入第一階段的蒸汽催化轉(zhuǎn)化，然后與空氣一起進(jìn)入第二階段的蒸汽催化轉(zhuǎn)化，并往其中加入第二部分的初始?xì)鈶B(tài)烴。第二階段的轉(zhuǎn)化過程后得到溫度為920-1050℃的目標(biāo)產(chǎn)品，該產(chǎn)品的熱量可進(jìn)一步用于在蒸汽轉(zhuǎn)化階段中，對全部初始烴混合物進(jìn)行間接的加熱。
上述方法要求烴原料的蒸汽轉(zhuǎn)化在壓力為25-50巴，過程開始時溫度為450-700℃之間進(jìn)行，蒸汽與碳的質(zhì)量比值為2.5-4.5，在鎳催化劑存在下進(jìn)行(在蒸汽轉(zhuǎn)化結(jié)束時溫度為680℃-790℃)。第二次轉(zhuǎn)化是從700℃加熱到900℃的一定量的工業(yè)空氣流存在下進(jìn)行的，以保證經(jīng)第二次轉(zhuǎn)化階段后溫度為850℃-1000℃。
上述方法是以 (H2+CO)/(N2) =1.9的比率得到含氫氣體的，它需要消耗大的能量以壓縮過量的空氣，且要損失部分烴原料，使之與過量空氣中的氧氣反應(yīng)。
本發(fā)明的目的是通過改變進(jìn)行第二級蒸汽轉(zhuǎn)化的條件的途徑來提供制備含氫氣體的方法，該方法可減少過程進(jìn)行中的能耗，并在制備目標(biāo)產(chǎn)品時在提供穩(wěn)定的氣體組分情況下可減少反應(yīng)物的耗量。
上述目的是通過提供制備含氫氣體的方法來達(dá)到的，該方法包括將烴原料與水蒸汽相混合，所得到混合物的預(yù)先蒸汽催化轉(zhuǎn)化，第一級蒸汽催化轉(zhuǎn)化以及后來的第二級蒸汽氧催化轉(zhuǎn)化是在向其供應(yīng)溫度不高于900℃的含氧氣體下進(jìn)行的，并獲得目標(biāo)產(chǎn)品。將目標(biāo)產(chǎn)品加入第一級轉(zhuǎn)化以依靠其熱量實現(xiàn)蒸汽轉(zhuǎn)化過程，根據(jù)本發(fā)明，供給第二級轉(zhuǎn)化的含氧氣體在加熱前與熱媒介質(zhì)相混合，其體積比為熱媒∶氧＝0.5∶30.0。
本發(fā)明的一個重要的方面是能減少含氧氣體的消耗，因而也減少了制氧電能的消耗，同時也減少了在第二級氣態(tài)氧轉(zhuǎn)化階段中要與含氧氣體反應(yīng)的烴的用量。
與EP106076A的已知的方法相比較，本發(fā)明的方法的總能耗縮減0.6百焦耳/頓NH3。根據(jù)本發(fā)明，熱媒用水蒸汽和/或二氧化碳為宜，這說明了其經(jīng)濟合理性，同時，二氧化碳有利于向形成一氧化碳的第二級轉(zhuǎn)化的熱力平衡的混合轉(zhuǎn)化，并改善用于生產(chǎn)醇的目標(biāo)產(chǎn)品的質(zhì)量，其指標(biāo)是H2/CO的比率。
根據(jù)本發(fā)明，為了使第一級轉(zhuǎn)化過程的溫度條件保持穩(wěn)定以及保證第二級轉(zhuǎn)化中穩(wěn)定性適宜，在與熱媒混合前，將含氧氣體總量的0.1-2.0%(體積)取出，并在將其加入第一級轉(zhuǎn)化前與目標(biāo)產(chǎn)品相混合。
根據(jù)本發(fā)明，為了減少第二級轉(zhuǎn)化中含氧氣體的消耗及改善催化劑的利用率，較合理地是在初始溫度為540-570℃下實施預(yù)蒸汽催化轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的和優(yōu)點通過對制備含氫氣體的方法以及實施該方法的具體實例的詳細(xì)描述，將變得更明顯。
本發(fā)明的制備含氫氣體的方法是以二級蒸汽氧催化轉(zhuǎn)化的方法為基礎(chǔ)的。
本發(fā)明的方法中采用烴原料，例如甲烷、乙烷、丙烷和它們的混合物作為初始物料;在一般情況下，高級烴呈氣體形式或液體狀態(tài)。
按照本發(fā)明的方法，上述的烴原料最好壓縮至壓力為10-100巴，且在溫度為400℃下與水蒸汽以能保證 (H2O)/(C) =2.5-4的比率相混合。在這種情況下，水蒸汽的溫度最好為380℃?；旌虾笏纬傻恼羝旌衔锏臏囟燃s為390℃。
按照本發(fā)明，所得到的蒸汽混合物被加熱至480-570℃的溫度，較佳地是被加熱到540-570℃，并在諸如鎳或鎳-鈷催化劑存在下進(jìn)行預(yù)蒸汽化轉(zhuǎn)化。預(yù)蒸汽轉(zhuǎn)化過程是絕熱的，并依靠蒸汽混合物的物理熱來實現(xiàn)，以獲得氫氣，同時，將蒸汽混合物冷卻至440-510℃的溫度，較佳為470-480℃。
要將初始的蒸汽混合物加熱至最好為540-570℃的溫度是因為當(dāng)溫度低于540℃時，在絕熱過程的條件下，必須增加催化劑的體積。
如進(jìn)入預(yù)蒸汽轉(zhuǎn)化的蒸汽混合物的溫度高于570℃，就導(dǎo)致高級烴熱裂化，由此會放出油煙。
在預(yù)蒸汽混合物轉(zhuǎn)化中采用540-570℃的溫度可提高反應(yīng)程度，且可降低在預(yù)轉(zhuǎn)化進(jìn)行后已轉(zhuǎn)化氣體本身的溫度，進(jìn)一步地，在進(jìn)行第一級催化轉(zhuǎn)化時，可減少含氧氣體的消耗。初始含烴原料的較高程度的轉(zhuǎn)化使得加入隨后的第一級催化轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品中具有提高的氫含量，這有利于改善催化劑的利用率并有可能減少所采用的催化劑的體積。
預(yù)轉(zhuǎn)化后，部分溫度為440-510℃的已轉(zhuǎn)化的氣體藉助于反應(yīng)氣體的溫度提高到650-850℃以進(jìn)行第一級蒸汽催化轉(zhuǎn)化。在該條件下進(jìn)行的蒸汽轉(zhuǎn)化符合在采用諸如鎳催化劑的常用催化劑時的吸熱反應(yīng)。溫度為650-850℃的反應(yīng)氣體進(jìn)行第二級蒸汽催化轉(zhuǎn)化，該過程是在含氧氣體存在下進(jìn)行的。在第二級轉(zhuǎn)化中采用的含氧氣體的溫度不高于900℃。根據(jù)本發(fā)明，在加熱到上述的溫度前，先將含氧氣體與熱媒相混合，它們的體積比為熱煤∶氧＝0.5∶30.0。
上述的體積比的上限30.0取決于制備用于生產(chǎn)氨所需要的目標(biāo)產(chǎn)品的條件(當(dāng)采用空氣作為含氧氣體時)。在該條件下，所得到的目標(biāo)產(chǎn)品化學(xué)計量的比率為H2∶N2＝3。
上述的體積比的下限0.5取決于進(jìn)行工藝過程的安全條件，在該條件下，排除了氧氣外泄的可能性。
作為惰性熱媒的含氧氣體包括含有例如水蒸汽、二氧化碳、氮、氬。根據(jù)本發(fā)明，最好采用水蒸汽和/或二氧化碳作為熱媒。
由于采用了水蒸汽可減少用于壓縮惰性熱媒的能量消耗，因此，在這種情況下，就能夠利用低溫?zé)崮?，熱媒供?yīng)就可用飽和的含氧氣體。利用水蒸汽作為熱媒時，在過程中可采用加熱到900℃的氧，這時，在由于高溫而缺少熱媒的條件下，氧氣與第一級轉(zhuǎn)化過程后的氣體的反應(yīng)區(qū)內(nèi)，事實上轉(zhuǎn)化過程是達(dá)不到的。在制備用于生產(chǎn)甲醇和高級乙醇的含氫氣體時，采用二氧化碳可以改善目標(biāo)產(chǎn)品中的H2/CO比率，這是目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在與上述的熱媒混合前，先將占總量0.1-2.0%(體積)的含氧氣體(氧氣或空氣)取出并使之與由反應(yīng)氣體的二級催化轉(zhuǎn)化所得到的溫度為950-1050℃的目標(biāo)產(chǎn)品相混合。大部分含氧氣體在與熱媒混合后進(jìn)行第二級催化轉(zhuǎn)化，如上所述。
與目標(biāo)產(chǎn)品混合的含氧氣體加入第一級轉(zhuǎn)化，依靠目標(biāo)產(chǎn)品的熱量實現(xiàn)蒸汽轉(zhuǎn)化過程。
第二級轉(zhuǎn)化后，目標(biāo)產(chǎn)品的溫度依靠向其中加入的含氧氣體，使其保持在比第二級轉(zhuǎn)化后的溫度高20-30℃的恒定值上。該溫度的目標(biāo)產(chǎn)品供給第一級轉(zhuǎn)化，在這里，其溫度冷卻至500-700℃，最好為500-600℃。
由于含氧氣體被加入到在第二級轉(zhuǎn)化所形成的目標(biāo)產(chǎn)品中，進(jìn)行第一階段轉(zhuǎn)化過程的溫度條件可達(dá)到穩(wěn)定，這就保證了工作和第二級轉(zhuǎn)化過程的穩(wěn)定性，因此，在這種情況下，第一級轉(zhuǎn)化后的氣體組分穩(wěn)定地進(jìn)入第二級轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明的制備含氫氣體的方法可用于制備氮氫混合物，既可直接用于氨的合成，也可用于化學(xué)計量組分的氮氫混合物，該混合物可在低溫分離或分出過量的氮，以最經(jīng)濟的工藝條件用于氨的合成。此外，本發(fā)明的方法還可用于制備用于生產(chǎn)各種成分的乙醇的具有最佳的H2/CO比率的合成氣體。本發(fā)明的方法可使氨生產(chǎn)中的能耗降低0.5-5.0%。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，列舉了下面的具體實例。
實施例1將下列組分CH4＝92.8;C2H6＝3.9%;C3H8＝1.1'C4H10＝0.5%;N2＝1.6%;CO2＝0.1%的天然氣在壓力4.3MPa下與水蒸汽相混合，其比例為蒸汽∶碳＝3∶1，將它們加熱到570℃，進(jìn)行第一級蒸汽轉(zhuǎn)化，由此得到溫度為713℃，且CH4含量為26.6%的干燥的轉(zhuǎn)化氣體，在該條件下，第一轉(zhuǎn)化階段中甲烷的轉(zhuǎn)化率總計為32%。
將第一級蒸汽轉(zhuǎn)化后的轉(zhuǎn)化氣體進(jìn)行第二級蒸汽氧轉(zhuǎn)化。向這里提供加熱至900℃的 (H2O)/(O2) =0.5的蒸汽和空氣的混合物。
第二級蒸汽氧轉(zhuǎn)化后得到的目標(biāo)產(chǎn)品溫度為970℃，甲烷含量為0.53%， (H2+CO)/(N2) 之比為2.08。第二級轉(zhuǎn)化階段后，目標(biāo)產(chǎn)品再進(jìn)入第一級轉(zhuǎn)化，其溫度下降至620℃，從而將熱量傳給在該階段內(nèi)所進(jìn)行的吸熱的甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化。
實施例2將組成為CH4＝92.8%，C2H6＝3.9%，C3H8＝1.1%，C4H10＝0.5%，N2＝1.6%，CO2＝0.1%的天然氣在壓力4.3MPa下與水蒸汽以3.5∶1的比例相混合，將它們加熱至570℃，并進(jìn)行第一級蒸汽轉(zhuǎn)化，由此使溫度變?yōu)?40℃，產(chǎn)品中甲烷含量為9.0%，在該情況下，甲烷在第一級轉(zhuǎn)化中的轉(zhuǎn)化率為67%。將第一級蒸汽轉(zhuǎn)化后得到的轉(zhuǎn)化氣體進(jìn)行第二級蒸汽氧轉(zhuǎn)化。向其供應(yīng)加熱至800℃， (H2O)/(O2) =30的蒸汽和空氣的混合物。
第二級蒸汽氧轉(zhuǎn)化中得到的目標(biāo)產(chǎn)品的溫度為940℃。
其 (H2+CO)/(N2) 之比為3∶1。將第二級轉(zhuǎn)化階段后的目標(biāo)產(chǎn)品加入第一級蒸汽轉(zhuǎn)化中，其溫度下降至620℃，由此將熱量傳給在該階段內(nèi)吸熱的甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化。
實施例3將丙烷與丁烷之比為2∶1的混合物在8.0MPa的壓力下與溫度為500℃的水蒸汽以 (H2O)/(C) =3∶1的比率相混合，將混合物進(jìn)行第一級蒸汽轉(zhuǎn)化，由此，混合物溫度變?yōu)?26℃，且其中甲烷的含量為17.8%。將第一級蒸汽轉(zhuǎn)化階段后得到的轉(zhuǎn)化氣體投入第二級蒸汽氧轉(zhuǎn)化。向其供應(yīng)加熱至540℃的二氧化碳氧混合物，其中CO2∶O2之比為6∶1。但是，工藝(空氣)流量參數(shù)的不大的變化會引起第二級轉(zhuǎn)化后溫度從970℃-950℃的變化，而剩余甲烷的量則為0.49%-0.70%。由于第二級轉(zhuǎn)化后目標(biāo)產(chǎn)品的溫度從970℃到950℃的變化，第一級蒸汽轉(zhuǎn)化后剩余甲烷的含量以及溫度值改變?yōu)镃H4的含量從17.8到19.7%，溫度從826℃到810℃。在這種情況下，在將0.1-2.0%(體積)的含氧混合物加入第二級蒸汽轉(zhuǎn)化階段后的目標(biāo)產(chǎn)品中，第一級轉(zhuǎn)化前的溫度以及第一級轉(zhuǎn)化后的組成均將保持穩(wěn)定。
加入少量含氧氣體之前，目標(biāo)產(chǎn)品的平均溫度為960℃，而加入含氧氣體后，溫度為970℃。在目標(biāo)產(chǎn)品中剩余甲烷的含量是0.5%(體積)。第二級轉(zhuǎn)化后，將目標(biāo)產(chǎn)品投入第一級蒸汽轉(zhuǎn)化階段，此時，其溫度下降到570℃，從而將熱量傳給在該階段內(nèi)進(jìn)行的甲烷的蒸汽吸熱轉(zhuǎn)化。
實施例4將如下組成CH4＝92.8%，C2H6＝3.9%，C3H8＝1.1%，C4H10＝0.5%，N2＝1.6%，CO2＝0.1%的天然氣在4.3MPa的壓力下與水蒸汽以蒸汽∶C＝3.1的比率相混合，將它們加熱至570℃，進(jìn)行絕熱預(yù)轉(zhuǎn)化，這里，依靠蒸汽混合物的物理熱進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化過程，反應(yīng)混合物的溫度降至490℃。在這種情況下，預(yù)轉(zhuǎn)化后的組成為CO＝0.07%，CO2＝2.50%，H2＝9.32%，CH4＝22.21%，H2O＝65.0%，N2＝0.90%。
將預(yù)轉(zhuǎn)化后的氣體投入第一級蒸汽轉(zhuǎn)化，由此，其溫度為754℃，且在干燥的轉(zhuǎn)化氣體中CH4的含量＝21.20%。將第一級蒸汽轉(zhuǎn)化后的轉(zhuǎn)化氣體引入第二級蒸汽轉(zhuǎn)化階段。向其供應(yīng)加熱至500℃， (H2O)/(O2)之比為0.5的蒸汽與空氣的混合物。第二級蒸汽氧轉(zhuǎn)化后得到的目標(biāo)產(chǎn)品的溫度為970℃，甲烷含量為0.5%， (H2+CO)/(N2) 之比為2.08。第二級轉(zhuǎn)化階段后，將目標(biāo)產(chǎn)品再投入第一級蒸汽轉(zhuǎn)化階段，那里，其溫度降為540℃，而將熱量傳給甲烷的蒸汽吸熱轉(zhuǎn)化。
實施例5將實例4中的初始的蒸汽烴混合物加熱至540℃，并進(jìn)行絕熱預(yù)轉(zhuǎn)化，依靠蒸汽混合物的物理熱來進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化過程，反應(yīng)混合物降溫至470℃。在這種情況下， (H2O)/(O2) 之比為0.5的蒸汽空氣混合物至熱溫度為600℃。在第一轉(zhuǎn)化階段冷卻后目標(biāo)產(chǎn)品的溫度為540℃，其中 (H2+CO)/(N2) 之比為2.08。
實施例6將下列組分CH4＝92.8%，C2H6＝3.9%，C3H8＝1.1%，C4H10＝0.5%，N2＝1.6%，CO2＝0.1%的天然氣在4.3MPa壓力下與水蒸汽相混合，其比率為蒸汽∶碳＝4∶1，將它們加熱至570℃并進(jìn)行絕熱預(yù)轉(zhuǎn)化，在這里依靠蒸汽氣體混合物的物理熱進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化過程，使反應(yīng)混合物降溫至485℃。在這種情況下，預(yù)轉(zhuǎn)化后的氣體組成為CO＝0.05%，CO2＝2.35%，H2＝8.86%，CH4＝17.55%，N2＝0.69%，H2O＝70.5%。將預(yù)轉(zhuǎn)化后的氣體投入第一級蒸汽轉(zhuǎn)化，由此，溫度變?yōu)?60℃，且在干燥的轉(zhuǎn)化氣體中CH4的含量為15.38%。將第一級轉(zhuǎn)化階段后的轉(zhuǎn)化氣體進(jìn)行第二級蒸汽氧轉(zhuǎn)化。向其供應(yīng)加熱至750℃，(N2+H2O)/(O2) 之比為5.47的蒸汽氧氮混合物，其中 (H2O)/(O2) ＝0.59。在上述混合物的壓力下的氮氣用作為工藝空氣的添加劑。從第二級蒸汽氧氮轉(zhuǎn)化中得到的目標(biāo)產(chǎn)品的溫度為940℃，其中甲烷含量為0.6%， (H2O+CO)/(N2) 之比為2.08。
將第二級轉(zhuǎn)化階段后的目的產(chǎn)品送入第一級蒸汽轉(zhuǎn)化階段，在此，其溫度下降至540℃，并將熱量傳給甲烷的蒸汽吸熱轉(zhuǎn)化。
權(quán)利要求
1.一種制備含氫氣體的方法，它包括將烴原料與水蒸汽相混合，該混合物的預(yù)蒸汽催化轉(zhuǎn)化，第一級蒸汽催化轉(zhuǎn)化和隨后的第二級蒸汽氧催化轉(zhuǎn)化是在向其提供溫度不高于900℃的含氧氣體下進(jìn)行的，并得到目標(biāo)產(chǎn)品，將目標(biāo)產(chǎn)品加入第一級轉(zhuǎn)化，依靠目標(biāo)產(chǎn)品的熱量實施蒸汽轉(zhuǎn)化過程，其特征在于加熱前，將供給第二級轉(zhuǎn)化的含氧氣體與熱媒相混合，其體積比為熱媒∶氧=0.5∶30.0。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用的熱煤為水蒸汽和/或二氧化碳。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于與熱媒混合前，將占總體積0.1-2.0%(體積)的含氧氣體取出并在加入第一級轉(zhuǎn)化前，將其與目標(biāo)產(chǎn)品相混合。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于預(yù)蒸汽催化轉(zhuǎn)化是在540-570℃的初始溫度下進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明提供了制備含氫氣體的方法，它是通過將烴原料與水蒸汽相混合，進(jìn)行預(yù)蒸汽催化轉(zhuǎn)化得到蒸汽氣體混合物，然后進(jìn)行第一級催化轉(zhuǎn)化，再進(jìn)行第二級蒸汽氧催化轉(zhuǎn)化的途徑而實現(xiàn)的。且第二級轉(zhuǎn)化是在將含氧氣體與熱媒以其體積比為熱媒∶氧＝0.5∶30.0的比例相混合，且含氧氣體的溫度被加熱至不高于900℃下進(jìn)行的。將第二級轉(zhuǎn)化得到的目標(biāo)產(chǎn)品加入第一級轉(zhuǎn)化過程以依靠目標(biāo)產(chǎn)品的熱量來實現(xiàn)蒸汽轉(zhuǎn)化過程。
文檔編號C01B3/38GK1050363SQ90107959
公開日1991年4月3日 申請日期1990年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月20日
發(fā)明者米哈伊爾·哈莫維奇·索斯娜, 柳博·尼古拉耶芙娜·尼基京娜, 瑪齊娜·彼得羅芙娜·希金娜, 鮑里斯·米哈羅維奇·貢果, 伊薩克·葉菲莫維·邦達(dá)爾, 彼得·維克托羅維奇·帕西科, 瓦西里·瓦西里維奇·霍德奈斯基, 米哈伊爾·瓦爾福洛米維奇·克拉夫琴科, 鮑里斯·伊凡諾維奇·皮赫頓尼克夫 申請人:國家科學(xué)生產(chǎn)研究院