Способ удаления соединений серы, содержащихся в жаропрочном бетоне

Номер патента: 19981

Опубликовано: 30.07.2014

Авторы: Кавадзуиси Кенити, Ходосима Синя, Яги Фуюки, Вакамацу Сухей

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ удаления соединений серы, содержащихся в жаропрочном бетоне, отличающийся тем, что жаропрочный бетон, нанесенный в виде покрытия в качестве огнеупорного материала на внутреннюю поверхность реактора и трубопровода, высушивают пропусканием потока продувочного газа, который представляет собой пар или паросодержащий газ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубопровод использован в установке получения синтез-газа и операцию высушивания проводят до пуска в работу установки получения синтез-газа.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что операцию высушивания проводят до заполнения катализатором риформинга трубки для проведения риформинга установки получения синтез-газа.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что диапазон температур операции высушивания составляет от 750 до 900°С.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что операцию высушивания проводят в течение более чем 48 ч.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ЖАРОПРОЧНОМ БЕТОНЕ Предотвращается ситуация, когда соединения серы, источником которых служит жаропрочный бетон, примешиваются в синтез-газ, полученный путем реакции риформинга, и примешанные соединения серы отделяются и собираются с диоксидом углерода и далее подаются в риформинг-установку, тем самым ухудшая свойства катализатора риформинга в риформингустановке вследствие отравления серой. Продувочный газ, который представляет собой пар или паросодержащий газ, пропускают в трубопровод, подлежащий использованию в установке получения синтез-газа, и его высушивают, чтобы удалить соединения серы, содержащиеся в жаропрочном бетоне, до пуска в работу установки получения синтез-газа, чтобы предотвратить высвобождение соединений серы под действием горячего синтез-газа.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ДЖЭПЭН ОЙЛ, ГЭЗ ЭНД МЕТАЛЗ НЭШНЛ КОРПОРЕЙШН; ИНПЕКС КОРПОРЕЙШН; ДжейЭкс НИППОН ОЙЛ ЭНД ЭНЕРДЖИ КОРПОРЕЙШН; ДЖАПАН ПЕТРОЛЕУМ ЭКСПЛОРЕЙШН КО., ЛТД.; КОСМО ОЙЛ КО., ЛТД.; НИППОН СТИЛ ИНДЖИНИРИНГ КО., ЛТД.; ТИЙОДА КОРПОРЕЙШН Область техники, к которой относится изобретение Данное изобретение относится к способу удаления соединений серы, содержащихся в жаропрочном бетоне, который нанесен в качестве огнеупорного материала на внутреннюю поверхность реактора, трубопровода или тому подобное. Конкретнее, настоящее изобретение относится к способу удаления соединений серы, содержащихся в жаропрочном бетоне, который нанесен в качестве огнеупорного материала на внутреннюю поверхность трубопровода, соединяющего выход трубы риформинга установки получения синтез-газа и котел-утилизатор тепла, до пуска в работу установки получения синтез-газа. Уровень техники Реакторы и трубопровод, где требуется, чтобы реакции проводились при высокой температуре, как в случае установки получения синтез-газа для получения синтез-газа с использованием природного газа в качестве сырья, имеют покрытие в виде огнеупорного материала на своих внутренних поверхностях. Жаропрочный бетон часто применяется в качестве огнеупорного материала, поскольку он может быть получен и использован без затруднений. Во многих случаях жаропрочный бетон содержит в небольшом количестве соединения серы, и соединения серы высвобождаются, когда он подвергается воздействию высоких температур. Впоследствии, высвобожденные соединения серы могут оказывать неблагоприятное воздействие на расположенную ниже по ходу установку и свойства продуктов. В процессе получения синтетических углеводородов, таких как лигроин, керосин и газойль, посредством химических реакций, в которых природный газ используется в качестве сырья, синтез-газ (газовая смесь, состоящая из монооксида углерода и водорода) обычно получают в качестве интермедиата путем реакции риформинга. При получении синтез-газа сначала в десульфуризаторе удаляют соединения серы, содержащиеся в природном газе, подлежащем использованию в качестве сырья. Затем, пар и/или диоксид углерода добавляют к десульфурированному природному газу и впоследствии десульфурированный природный газ вводят в установку получения синтез-газа и нагревают в риформинг-установке. В результате, реакция риформинга протекает в риформинг-установке благодаря катализу, осуществляемому катализатором риформинга, заполняющим риформинг-установку, давая тем самым синтез-газ. В то время как для проведения реакции риформинга главным образом применяется способ парового риформинга, способ углекислотного риформинга, в котором используется диоксид углерода, начал применяться на практике в последние годы. Способ углекислотного риформинга не требует удаления диоксида углерода, содержащегося в природном газе, перед проведением реакции риформинга и, следовательно, обеспечивает преимущество, заключающееся в повышении эффективности процесса получения синтез-газа и снижении затрат. Более того, непрореагировавший диоксид углерода, содержащийся в полученном синтез-газе, и образовавшийся диоксид углерода может быть отделен и собран для рециркуляции в процессе получения синтез-газа с тем, чтобы быть повторно использованным в реакции углекислотного риформинга. Таким образом, диоксид углерода может быть высокоэффективно использован в качестве ресурса. Впоследствии, типично, жидкие углеводороды получают из произведенного синтез-газа посредством реакции Фишера-Тропша, и синтетические углеводороды, такие как товарное жидкое топливо, получают гидрообработкой полученных жидких углеводородов в способе гидрирования. Последовательность стадий, включающих реакцию Фишера-Тропша, называют процессом превращения газа в жидкие углеводороды (GTL). Синтез-газ может быть использован также для синтеза метанола и в оксосинтезе. Реакции риформинга протекают при высоких температурах, например, обычно в диапазоне от 700 до 900 С в случае способа парового риформинга. Следовательно, синтез-газ, который выпускают из выхода риформинг-установки, подают в котел-утилизатор тепла для осуществления теплообменного процесса посредством трубопровода, покрытого огнеупорным бетоном. Сущность изобретения Техническая проблема Когда полученный газ проходит через трубопровод, соединения серы, изначально содержащиеся в жаропрочном бетоне, могут высвобождаться из жаропрочного бетона и смешиваться с газом. Кроме того, поскольку диоксид углерода отделяют и собирают из полученного синтез-газа химической абсорбцией с использованием слабоосновного водного раствора, такого как раствор амина, соединения серы, содержащиеся в полученном газе, отделяются и собираются одновременно с диоксидом углерода. Затем,отделенный и собранный газ подают в риформинг-установку получения синтез-газа, где газ содержит соединения серы, высвобожденные из жаропрочного бетона, что, следовательно, приводит к проблеме,заключающейся в том, что катализатор риформинга, используемый в риформинг-установке, приходит в негодность по причине отравления вследствие адсорбированных соединений серы. Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы избежать того, что соединения серы высвобождаются из жаропрочного бетона, который нанесен в виде покрытия в качестве огнеупорного материала на внутреннюю поверхность реактора, трубопровода или тому подобное, оказывая, следовательно, неблагоприятное воздействие на расположенную ниже по ходу установку и свойства продуктов. Другая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы избежать ухудшения характеристик катализатора риформинга в риформинг-установке из-за отравления серой, которое происходит за счет следующего: соединения серы, источником которых является жаропрочный бетон, примешиваются в газ, полу-1 019981 ченный в реакции риформинга; примешанные соединения серы отделяют и собирают с диоксидом углерода; и соединения серы подаются в риформинг-установку, когда собранный диоксид углерода рециркулируют для использования с сырьем. Решение проблемы Ввиду вышеупомянутой проблемы настоящее изобретение отличается тем, что жаропрочный бетон,нанесенный в качестве огнеупорного материала на внутреннюю поверхность реактора, трубопровода или тому подобное, высушивают, пропуская продувочный газ, который представляет собой пар или паросодержащий газ, чтобы удалить соединения серы, содержащиеся в жаропрочном бетоне. Кроме того, настоящее изобретение отличается тем, что трубопровод или тому подобное установки получения синтезгаза высушивают пропусканием в него продувочного газа, который представляет собой пар или паросодержащий газ, до пуска в работу установки получения синтез-газа, чтобы заблаговременно удалить соединения серы, содержащиеся в жаропрочном бетоне установки. Обеспечивающие преимущество эффекты изобретения Способ по настоящему изобретению может предотвратить высвобождение соединений серы из жаропрочного бетона, нанесенного в качестве огнеупорного материала на внутреннюю поверхность реактора, трубопровода или тому подобное, и, следовательно, можно избежать неблагоприятного воздействия соединений серы на расположенную ниже по ходу установку и свойства продуктов. Кроме того, соединения серы, содержащиеся в жаропрочном бетоне, применяемом в трубопроводе установки получения синтез-газа, удаляются из жаропрочного бетона до того, как начнется какая-либо реакция риформинга, и, следовательно, может быть предотвращено примешивание соединений серы, источником которых является жаропрочный бетон, в синтез-газ, а также ухудшение характеристик катализатора риформинга,служащего для получения синтез-газа. Краткое описание чертежей На фиг. 1 представлена схема испытания на удаление соединений серы из жаропрочного бетона согласно примеру 1. На фиг. 2 представлена схема испытания реакции риформинга согласно примеру 2. На фиг. 3 представлена схема испытаний на удаление соединений серы из жаропрочного бетона согласно сравнительным примерам с 1 по 5. На фиг. 4 представлена схема испытания реакции риформинга согласно сравнительному примеру 6. Описание вариантов осуществления Способ удаления соединений серы из жаропрочного бетона, подлежащего использованию в реакторе или трубопроводе, отличается заблаговременным пропусканием продувочного газа, который представляет собой пар или паросодержащий газ, в реактор или трубопровод, в которых жаропрочный бетон подлежит использованию в качестве огнеупорного материала. Реактор или трубопровод могут представлять собой оборудование, используемое в любой установке, коль скоро жаропрочный бетон применяется в качестве огнеупорного материала. В частности, когда непрореагировавший диоксид углерода, содержащийся в полученном синтез-газе, и диоксид углерода, произведенный в установке получения синтезгаза, отделяют и собирают для рециркуляции в процессе получения синтез-газа с тем, чтобы повторно использовать в реакции углекислотного риформинга, возникновение проблемы того, что соединения серы, высвобожденные из жаропрочного бетона, отделяются и собираются вместе с диоксидом углерода и подаются в риформинг-установку получения синтез-газа, так что характеристики катализатора риформинга, используемого в риформинг-установке, ухудшаются вследствие отравления из-за адсорбированных соединений серы, может быть предотвращено путем осуществления способа настоящего изобретения до пуска в работу установки получения синтез-газа. Установка получения синтез-газа, подлежащая использованию в целях настоящего изобретения,включает в себя, по меньшей мере: риформинг-установку для получения синтез-газа из природного газа посредством реакции риформинга и трубопровод для соединения риформинг-установки и других сегментов установки. Жаропрочный бетон применяется во всем трубопроводе или в его части, по меньшей мере, включающей в себя выход из риформинг-установки. Кроме того, установка получения синтез-газа,подлежащая использованию в целях настоящего изобретения, может включать в себя стадию удаления диоксида углерода для отделения и сбора диоксида углерода, содержащегося в полученном синтез-газе,которая расположена ниже по ходу относительно риформинг-установки, так что газ, отделенный и собранный (именуемый в дальнейшем как "отделенный и собранный газ") и содержащий диоксид углерода,рециркулируют с тем, чтобы повторно использовать в риформинг-установке. Установка получения синтез-газа, подлежащая использованию в целях настоящего изобретения,может включать в себя стадию десульфуризации для десульфуризации соединений серы, содержащихся в природном газе. Более того, она может дополнительно включать в себя стадии, которые включают в себя известные установки получения синтез-газа, такие как стадия рекуперации тепла для возврата тепла,генерированного реакцией риформинга, стадия подачи кислорода, стадия регулировки свойств синтезгаза. Когда обработку по утилизации отходящего тепла проводят с использованием стадии рекуперации тепла, которая может представлять собой применение котла-утилизатора тепла для полученного синтезгаза, стадию рекуперации тепла предпочтительно осуществляют ниже по ходу относительно риформинг-2 019981 установки и выше по ходу относительно стадии удаления диоксида углерода. Риформинг-установка оборудована катализаторной трубкой, заполненной катализатором риформинга, и, когда природный газ, который смешан с диоксидом углерода и паром, нагревают в катализаторной трубке, реакция риформинга протекает каталитически благодаря катализатору риформинга, давая синтез-газ. В настоящем варианте осуществления реакция риформинга может быть проведена таким образом,что она протекает в соответствии с известным способом, таким как способ парового риформинга, в котором применяется пар, или способ углекислотного риформинга, в котором применяется диоксид углерода. Способ парового риформинга представляет собой способ получения синтез-газа путем прибавления пара к природному газу и соответствует формуле реакции (1), показанной ниже, тогда как способ углекислотного риформинга представляет собой способ получения синтез-газа путем прибавления диоксида углерода к природному газу или путем использования диоксида углерода, содержащегося в природном газе,и соответствует формуле реакции (2), показанной ниже. Следует отметить, что каждая из представленных ниже формул иллюстрирует реакцию риформинга метана, содержащегося в природном газе.(2) СН 4 + CO22 СО + 2 Н 2 Лишь любая из вышеприведенных формул может быть использована в данном варианте осуществления. Однако следует отметить, что соотношение образующихся СО и Н 2 могут быть отрегулированы одновременным применением как способа парового риформинга, так и способа углекислотного риформинга. Поэтому возможно приблизить данное соотношение к значению Н 2/СО=2,0, что является предпочтительным соотношением для реакции Фишера-Тропша и синтеза метанола, или к Н 2/СО=1,0, что является предпочтительным соотношением для оксосинтеза, для устранения последующей трудоемкой операции регулирования данного соотношения. Хотя в качестве катализатора риформинга может быть использован любой известный катализатор риформинга, в способе парового риформинга предпочтительно используется катализатор на основе оксида алюминия, нагруженного никелем, катализатор на основе основного оксида, нагруженного благородным металлом, или тому подобное, а в способе углекислотного риформинга предпочтительно используется катализатор на основе основного оксида, нагруженного благородным металлом, или тому подобное. Катализатор на основе основного оксида, нагруженного благородным металлом, или тому подобное предпочтительно применяют при одновременном использовании способа парового риформинга и способа углекислотного риформинга. Концентрация соединений серы, содержащихся в газе, подлежащем введению на стадию получения синтез-газа, составляет предпочтительно менее 10 частей на миллион по объему в выражении на атомы серы с целью подавления ухудшения характеристик катализатора риформинга. Пар и/или диоксид углерода добавляют к газу, подлежащему введению на стадию получения синтез-газа, с тем, чтобы достичь мольного соотношения Н 2 О/С в нем больше 0 и меньше 3,0 и/или достичь мольного соотношение СО 2/С в нем больше 0 и меньше 1,0. Природный газ содержит органические соединения серы, такие как диметилсульфид (DMS:(СН 3)2S) и карбонилсульфид (COS). Следовательно, природный газ предпочтительно десульфуризируют посредством десульфуризатора, расположенного на стадии десульфуризации в установке получения синтез-газа, до того, как его вводят в риформинг-установку. Для десульфуризации природного газа может быть использован известный способ, такой как способ щелочной промывки, способ десульфуризации растворителем или способ каталитической десульфуризации. Касательно данных способов, для десульфуризации особенно предпочтительным является применение способа каталитической десульфуризации (способ гидродесульфуризации). Способ гидродесульфуризации представляет собой способ десульфуризации, включающий первую стадию воздействия на соединения серы, содержащиеся в газе, процесса гидрирования и вторую стадию адсорбции соединений серы, гидрированных на первой стадии, посредством агента десульфуризации. Синтез-газ, полученный посредством реакции риформинга, как описано выше, содержит диоксид углерода, генерированный реакцией сдвига, которая сопровождает паровой риформинг, и диоксид углерода, который остается непрореагировавшим после углекислотного риформинга. В установке получения синтез-газа, подлежащей использованию в данном варианте осуществления, такой диоксид углерода отделяют и собирают на стадии удаления диоксида углерода. Хотя способ химической абсорбции, способ физической абсорбции и способ мембранного разделения известны в качестве способа отделения/сбора диоксида углерода, способ химической абсорбции с применением водного раствора на основе амина,содержащего моноэтаноламин или тому подобное, предпочтительно используется в данном варианте осуществления. Таким образом, в качестве способа химической абсорбции с применением водного раствора на основе амина предпочтительно может быть использован способ с применением установки аминной обработки, включающей абсорбционную башню и регенерационную башню. В данном способе диоксид углерода, содержащийся в синтез-газе, абсорбируется водным раствором на основе амина, содержащим моноэтаноламин или тому подобное, в абсорбционной башне, после чего диоксид углерода высвобождают в регенерационной башне нагреванием водного раствора на основе амина, который абсорбировал диоксид углерода, и воздействием на водный раствор на основе амина процесса отпаривания паром, и затем высвобожденный диоксид углерода собирают. Если используют водный раствор на основе амина, диоксид углерода абсорбируется в виде гидрокарбонат-ионов согласно формуле реакции (3), показанной ниже.R-NH2 + CO2 + H2OR-NH3+ + НСО 3 Поскольку водные растворы на основе амина, такие как раствор моноэтаноламина, являются слабоосновными, водный раствор, который абсорбировал диоксид углерода в виде гидрокарбонат-ионов, высвобождает абсорбированные гидрокарбонат-ионы в виде диоксида углерода, когда водный раствор нагревают. Таким путем диоксид углерода, содержащийся в полученном синтез-газе, может быть отделен и собран. Диоксид углерода, который отделен и собран таким путем, впоследствии снова вводят в риформинг-установку и повторно используют в реакции риформинга с диоксидом углерода. Поскольку реакция риформинга в риформинг-установке стадии получения синтез-газа протекает при высоких температурах, полученный синтез-газ имеет температуру примерно 900 С на выходе из риформинг-установки. Следовательно, соединения серы в жаропрочном бетоне, который покрывает трубопровод, соединяющий выход из риформинг-установки и следующую стадию, могут высвобождаться в форме сульфида водорода и примешиваться в синтез-газ. Сульфид водорода, примешанный в синтез-газ, абсорбируется водным раствором с диоксидом углерода согласно формуле реакции (4), показанной ниже, на вышеописанной стадии удаления диоксида углерода, и высвобождается подобно диоксиду углерода, когда водный раствор нагревают.R-NH2 + H2SR-NH3+ + HSДругими словами, отделенный и собранный газ, который отделяют и собирают на стадии удаления диоксида углерода и впоследствии вводят в риформинг-установку, содержит сульфид водорода, высвобожденный из жаропрочного бетона, в дополнение к диоксиду углерода. Когда концентрация соединений серы в газе, введенном в риформинг-установку, превышает 10 частей на миллиард по объему в выражении на атомы серы, характеристики катализатора риформинга могут быть ухудшены отравлением серой. Чтобы предотвратить введение сульфида водорода в риформинг-установку, жаропрочный бетон высушивают, пропуская продувочный газ, который представляет собой пар или паросодержащий газ, в трубопровод, используемый в установке получения риформинг-газа, чтобы тем самым удалить соединения серы, содержащиеся в жаропрочном бетоне, до пуска в работу установки получения синтез-газа. Предпочтительно операцию высушивания проводят до пуска в работу установки получения синтезгаза, а также до заполнения катализаторной трубки катализатором риформинга. Используя вышеописанную схему решения, соединения серы, содержащиеся в жаропрочном бетоне во внутренней части трубопровода, могут быть удалены до начала получения синтез-газа, и может быть предотвращено примешивание соединений серы в получаемый синтез-газ. С точки зрения эффективности удаления соединений серы в качестве продувочного газа предпочтительно применяют пар или паросодержащий газ. Когда применяют паросодержащий газ, на относительное содержание пара в газе не налагаются особые ограничения, но обычно оно составляет более 1 об.%,предпочтительно более 10 об.%, более предпочтительно более 50 об.%. Диапазон температуры нагрева, подлежащий применению для операции высушивания при пропускании потока продувочного газа, составляет предпочтительно от 650 до 900 С, более предпочтительно от 750 до 900 С. Соединения серы могут быть эффективно удалены пропусканием продувочного газа до тех пор, пока соединения серы уже не детектируются в отработанном продувочном газе. Если, например, диапазон температуры нагрева при пропускании потока продувочного газа составляет от 750 до 900 С, соединения серы в жаропрочном бетоне могут быть удалены до уровня менее 1,0 части на миллион по массе, что представляет собой предельное детектируемое значение в выражении на атомы серы, и до уровня более 97% эффективности удаления путем пропускания продувочного газа в течение более чем 48 ч. Предпочтительно, циркуляцию продувочного газа не проводят и отработанный газ сбрасывают. В данном варианте осуществления возможно предотвратить ухудшение характеристик катализатора риформинга при получении синтез-газа посредством установки получения синтез-газа с использованием трубопровода при условии, что соединения серы, содержащиеся в его жаропрочном бетоне, удалены. Синтез-газ, который получают таким путем, может быть надлежащим образом использован в способе превращения газа в жидкие углеводороды (GTL), включающем: введение газа в реакцию ФишераТропша; получение масла по Фишеру-Тропшу путем отделения газообразного продукта от продукта реакции Фишера-Тропша и воздействие на масло по Фишеру-Тропшу процесса гидрирования и дистилляцию полученного продукта гидрирования, чтобы отделить легкий углеводородный газ и керосин и газойль, которые представляют собой конечный продукт, друг от друга. Также с применением способа получения водорода из синтез-газа, полученного установкой получения синтез-газа с использованием трубопровода по настоящему изобретению, надлежащим образом может быть получен водород. Настоящее изобретение описано ниже более подробно посредством примеров, чтобы обеспечить лучшее понимание настоящего изобретения, хотя данные примеры никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения. Примеры Пример 1. В примере 1 проводили следующий эксперимент, чтобы доказать, что соединения серы, содержащиеся в жаропрочном бетоне, удаляются пропусканием потока продувочного газа через трубопровод и высушиванием трубопровода.Plycast MIX786 (торговое наименование), доступный от PLIBRICO JAPAN (концентрация содержащихся соединений серы: 39,5 частей на миллион по массе в выражении на атомы серы), использовали в качестве сырья для жаропрочного бетона. Сырье для жаропрочного бетона смешивали с водой и после того, как устанавливали, что тестообразное сырье начинало затвердевать, тестообразный материал дробили на малые куски от 2 до 4 мм. В табл. 1 представлена химическая композиция жаропрочного бетона до испытания. Реакционную SUS-трубку 14, которую заполняли кусками 11 жаропрочного бетона между слоями 12 и 13 из бусин оксида алюминия, нагревали до заданной температуры и пропускали поток пара или газообразной смеси пар/азот из верхней части установки в течение 48 ч (фиг. 1). Таблица 1. Химическая композиция жаропрочного бетона После пропускания через жаропрочный бетон, влагу, содержащуюся в продувочном газе, конденсировали в воду в охладителе 15, чтобы отделить газ от жидкости, и измеряли количество соединений серы, вынесенных из жаропрочного бетона после пропускания потока продувочного газа, путем измерения концентрации соединений серы в конденсированной воде 16 посредством анализа ICP (индуктивносвязанная плазма) и измерения концентрации соединений серы в газообразном азоте 17 посредством газовой хроматографии, используя хемилюминесцентный детектор на серу SCD (SCD-GC). По завершении эксперимента жаропрочный бетон извлекали и также измеряли концентрацию соединений серы, остающихся в жаропрочном бетоне. В табл.2 показаны результаты, полученные после пропускания потока продувочного газа в течение 48 ч. Независимо от того, пропускали пар или газовую смесь пар/азот, как концентрация соединений серы, высвобожденных в газ, так и концентрация соединений серы, высвобожденных в жидкость, снижалась до нуля после 48 ч. Кроме того, концентрация соединений серы, остающихся в жаропрочном бетоне,снижалась до 1,0 частей на миллион по массе (ниже детектируемого предела) в выражении на атомы серы после 48 ч. Таблица 2. Экспериментальные условия и результаты в испытании на удаление соединений серы Пример 2. Эксперимент примера 2 проводили, чтобы подтвердить, что соединения серы не примешиваются в синтез-газ из жаропрочного бетона после пропускания потока продувочного газа в течение 48 ч. Слой жаропрочного бетона 21, который был обработан паром в испытании примера 1, располагали ниже по ходу относительно катализатора 28 риформинга в реакционной SUS-трубке 24, чтобы провести испытание реакции риформинга по получению синтез-газа при соотношении Н 2/СО 2,0 (фиг. 2), и при этом посредством SCD-GC-анализа проверяли, содержал ли синтез-газ 29, выпускаемый из выхода реактора, какие-либо соединения серы или нет. Результаты представлены в табл 3. Как показано в табл.3, соединения серы не высвобождались в получаемый синтез-газ в ходе реакции риформинга, длившейся в течение 500 ч. Таким образом, подтверждалось, что содержавшиеся соединения серы могли быть удалены из жаропрочного бетона паровой обработкой. Таблица 3. Условия испытания реакции риформинга и полученные результаты Пример 3. Использовали установку для испытания, такую же, что и в примере 1, для проведения испытания на удаление соединений серы в условиях для газовой смеси пар/азот, таких же, что и в примере 1, за исключением температуры слоя жаропрочного бетона, чтобы изучить влияние изменения температуры нагрева на эффективность удаления соединений серы при пропускании потока продувочного газа. В результате было установлено, что величины эффективности удаления соединений серы из жаропрочного бетона составляли, соответственно, 80 и 97%, когда температуру слоя жаропрочного бетона поддерживали равной 650 С и 750 С и газовую смесь пар/азот пропускали в течение 48 ч. Сравнительные примеры 1-5 Испытания в данных сравнительных примерах проводили описанным ниже образом, чтобы оценить эффективность удаления соединений серы, когда использовались продувочные газы, не содержащие пара. Использовали установку для испытания, подобную таковой примера 1, чтобы провести испытания на удаление соединений серы в условиях, таких же, что и в примере 1, за исключением того, что в сравнительных примерах использовали различные композиции продувочного газа, как показано в табл.4,чтобы определить концентрации остаточных соединений серы в жаропрочном бетоне 31 и величины эффективности удаления соединений серы (фиг. 3). Результаты представлены в табл.4. Как показано в табл.4, величины эффективности удаления соединений серы составляли от 14 до 52%, когда подавали газы, не содержащие пара. Таблица 4. Экспериментальные условия и результаты испытания на удаление соединений серы Сравнительный пример 6. Слой жаропрочного бетона 41 (15 куб. см), из которого соединения серы были удалены в эксперименте сравнительного примера 4, располагали ниже по ходу относительно слоя катализатора, как в примере 2, чтобы провести испытание реакции риформинга и посредством SCD-GC-анализа выяснить, обнаруживаются ли соединения серы, высвобожденные в получаемый синтез-газ 49, или нет (фиг. 4). Наполняющее количество жаропрочного бетона составляло 15 куб. см. Результаты представлены в табл.5. Как показано в табл.5, подтверждалось, что соединения серы непрерывно высвобождались в получаемый газ немедленно после начала реакции. Таким образом, подтверждалось, что соединения не могут быть удовлетворительно удалены предварительной обработкой с нагревом, в которой не используют пар. Таблица 5. Условия испытания реакции риформинга и полученные результаты Данная заявка притязает на приоритет по заявке на патент Японии 2010-045698, поданной 2 марта 2010 г., которая включена во всей полноте в данную заявку путем ссылки. Список ссылочных позиций 11 - куски жаропрочного бетона; 12 - слои бусин оксида алюминия; 13 - слои бусин оксида алюминия; 14 - реакционная SUS-трубка; 15 - охладитель; 16 - конденсированная вода; 17 - газообразный азот; 21 - жаропрочный бетон; 24 - реакционная SUS-трубка; 28 - катализатор риформинга; 29 - синтез-газ; 31 - жаропрочный бетон; 41 - жаропрочный бетон; 49 - синтез-газ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ удаления соединений серы, содержащихся в жаропрочном бетоне, отличающийся тем,что жаропрочный бетон, нанесенный в виде покрытия в качестве огнеупорного материала на внутреннюю поверхность реактора и трубопровода, высушивают пропусканием потока продувочного газа, который представляет собой пар или паросодержащий газ. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубопровод использован в установке получения синтезгаза и операцию высушивания проводят до пуска в работу установки получения синтез-газа. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что операцию высушивания проводят до заполнения катализатором риформинга трубки для проведения риформинга установки получения синтез-газа. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что диапазон температур операции высушивания составляет от 750 до 900 С. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что операцию высушивания проводят в течение более чем 48 ч.

МПК / Метки

МПК: C01B 3/24, B01J 8/00, B01J 8/02

Метки: серы, жаропрочном, способ, содержащихся, соединений, удаления, бетоне

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-19981-sposob-udaleniya-soedinenijj-sery-soderzhashhihsya-v-zharoprochnom-betone.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ удаления соединений серы, содержащихся в жаропрочном бетоне</a>

Похожие патенты