ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уделение оксидов углерода из конвертированного газа из "Эксплуатация установок по производству водорода и синтез газа" Наибольшей каталитической активностью в реакциях взаимодействия углеводородов с водяным паром и диоксидом углерода обладает никель. Никелевый катализатор приготовляют нанесением активного вещества (никеля) со стабилизирующими добавками (промоторами) на инертный носитель. Никелевые катализаторы должны обладать высокой активностью, стабильностью, механической и термической прочностью. [c.21] В промышленности практическое применение нашли отечественные катализаторы марки ГИАП-3, ГИАП-5, ГИАП-8 и ГИАП-16. [c.21] Первый отечественный катализатор нанесенного типа ГИАП-3, получаемый методом экструзии, содержал всего 4-6% (масс.) NiO, однако температура начала его восстановления была довольно низкой (225 °С). Он нашел широкое применение в процессах конверсии под низким давлением (близким к атмосферному) как в шахтных конверторах парокислородной конверсии, так и в трубчатых печах паровой конверсии. [c.21] Срок службы катализаторов зависит от их термостойкости. При низком давлении срок службы катализаторов типа ГИАП-3 достигает 3- 6 лет. В парокислородных конверторах и в трубчатых печах, эксплуатируемых под давлением 2-3 МПа, срок их службы резко сокращается. [c.22] Освоение процессов, осуществляемых под давлением 2-4 МПа, потребовало разработки более термостойких катализаторов. Катализатор ГИАП-8 изготавливают по такой же технологии, что и катализаторы типа ГИАП-3, но с использованием выгорающего порообразователя. В результате вьи-орания порообразователя в носителе образуется крупнопористая структура, придающая катализатору высокие показатели термостойкости и активности. Так, срок службы катализатора ГИАП-8 по сравнению с ГИАП-3-6н в шахтных парокислородных конверторах, работающих под давлением 2 МПа, больше на 12-18 мес. В парокислородовоздушных конверторах метана, эксплуатируемых под давлением 2 МПа, срок службы катализатора ГИАП-8 достигает 2-3 лет. [c.22] Катализатор ГИАП-8 широко используют во многих процессах, за исключением процессов эндотермической конверсии метана под давлением 3-4 МПа, в которых ввиду высокой объемной скорости необходим катализатор с гранулами более правильной геометрической формы. [c.22] В реакторах вторичной воздушной конверсии, работающих под давлением 2-4 МПа, проблема термостойкости катализатора решается применением защитного слоя из материалов с температурой плавления выше 1600 °С, который укладывается поверх слоя катализатора. В качестве защитного слоя обычно используют сотовые керамические плитки, шары или куски из керамического оксида алюминия, не содержащего никеля или других примесей, снижающих его огнеупорность. [c.22] Применение смешанных алюминатсодержащих катализаторов в реакторах вторичной воздушной конверсии ограничивается их высокой стоимостью и недостаточными огнеупорностью и термостойкостью. Поэтому в отечественных агрегатах производства аммиака в основном применяют нанесенные катализаторы типа ГИАП-3-6Н и ГИАП-8, срок службы которых составляет 6-7 лет. [c.22] В настоящее время ГИАП-5 практически не выпускается, так как в процессе конверсии метана содержащийся в нем диоксид кремния подвергается разрушению с образованием кремниевой пыли, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления всей системы. Взамен ГИАП-5 выпускается новый бескремниевый катализатор ГИАП-16 смешанного типа с содержанием никеля до 25%, который используют для паровой и пароуглекислотной конверсии в трубчатых печах под давлением до 4 МПа. [c.22] Обычно в верхнюю часть труб загружают катализатор нанесенного типа, а вниз - катализатор смешанного типа. [c.23] В процессах парового риформинга под давлением не более 2,0-2,5 МПа вследствие низких объемных скоростей возможно применение нанесенных катализаторов с гранулами недостаточно правильной формы. При давлениях до 0,3 МПа используют исключительно нанесенные катализаторы типа ГИАП-3, изготовленные методом экструзии. При давлениях до 2,0-2,5 МПа и объемных скоростях до 1000 ч 1 применяют катализаторы обоих типов смешанный катализатор ГИАП-16 или экструдированные нанесенные катализаторы повышенной активности (ГИАП-8 и КСН-2). [c.23] Глиноземный носитель катализатора КСН-2 изготовляют с применением добавки доломита (3,0 СаО и 1,0% MgO), а также выгорающей добавки порошка нефтяного кокса. Поэтому он обладает высокими термостойкостью и прочностью. Катализатор КСН-2 содержит ряд примесей, снижающих огнеупорность и активность, что ограничивает его применение. [c.23] Характеристика промышленных отечественных катализаторов риформинга приведена в табл. 6 и 7. Также приводится характеристика катализаторов -11-2S (США) и 57-1 (Англия), применяемых в трубчатых печах, и С-11-4 (США) и 54-1 (Англия), используемых в шахтных конверторах. [c.23] Отечественные катализаторы марки ГИАП предназначены в основном для переработки природного газа, т.е. метана. [c.23] При конверсии нефтезаводских газов и бензинов возникает опасность отложения углерода на катализаторе. Для конверсии нефтезаводских газов разработан катализатор марки Д-64, который успешно прошел промышленные испытания в трубчатых печах при переработке газа с метановым эквивалентом 1,5-1,7. Технология его производства аналогична технологии производства ГИАП-8. Изменена лишь форма, позволяющая увеличить внешнюю геометрическую поверхность на 28-30% за счет придания носителю шестеренчатой формы с ребристой поверхностью. [c.23] Если катализатор содержит в основном NiO, то его восстановление проходит практически до конца как в среде водорода, так и в среде влажного конвертированного газа с высоким содержанием водорода и оксида углерода. Процесс восстановления оксидов никеля эндотерми-чен. [c.26] Оксидные никелевые катализаторы конверсии метана восстанавливаются уже при температуре 400 С. Восстановление оксида никеля катализатора можно также провести метанопаровой смесью (1 2), но при более высокой температуре (600-800 Т) в зависимости от температуры и состава носителя и промотирующих добавок. [c.26] Вернуться к основной статье