WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 


«Прорывные инновационные подходы в развитии катализаторов ВТК СО ЙОХАН ЙОНСОН СТЕФАНИ МИШЕЛЬ КИНГ Haldor Topsoe A/S Конгенс Люнгбю, Дания ...»

Прорывные инновационные

подходы в развитии

катализаторов ВТК СО

ЙОХАН ЙОНСОН

СТЕФАНИ МИШЕЛЬ КИНГ

Haldor Topsoe A/S

Конгенс Люнгбю, Дания

До сих пор в основе всех коммерчески эффективных катализаторов ВТК СО

лежали железо и хром; и такой состав не претерпевал каких-либо существенных

изменений на протяжении более 50 лет. Главная проблема традиционных

катализаторов – требование к минимальному соотношению пар/углерод из-за риска восстановления железа при соотношениях ниже минимального. Компания Топсе снимает это ограничение с выводом на рынок своего нового катализатора, SK-501 FlexTM, принципиально новая формула которого основывается на оксиде цинка и алюмоцинковой шпинели. Свободный от железа, SK-501 FlexTM обеспечивает большую эксплуатационную гибкость, позволяя увеличить производительность современного крупномасштабного агрегата аммиака на 3-5%. Общее потребление топлива может также быть значительно снижено для увеличения эффективности производства. В сочетании с современными технологиями при реконструкции старых агрегатов и проектировании новых, катализатор является одним из основных компонентов, открывающим новые возможности для оптимизации работы агрегата и повышения его рентабельности. Кроме того, полное отсутствие хрома в SK-501 FlexTM позволяет в дальнейшем уменьшить риск причинения вреда здоровью и экологии. Первый в своем роде, катализатор представляет собой передовое

-1Й. Йонсон, С. М. Кинг будущее катализа в реакции парогазовой конверсии СО и продолжает расширять границы эффективности производства в условиях растущего давления со стороны законодательных органов и стандартов безопасности.

ВВЕДЕНИЕ Производство аммиака является относительно зрелым бизнесом, большая часть революционных изменений в котором происходила до 1950 года. Ранние разработки, такие как процесс электродуговой сварки Биркелэнд-Айда, цианамидный процесс и, наконец, процесс Габера-Боша сыграли важную роль в снижении потребления энергии на единицу производимого аммиака; среди них процесс Габера-Боша стал технологическим прорывом, который привел к созданию первого промышленного агрегата. С тех пор, развитие продолжалось только путем небольших усовершенствований, в основном в отделении парового риформинга природного газа, неуклонно снижая энергопотребление к теоретическому минимуму (рис. 1).

Рис. 1: Изменение энергопотребления с развитием технологии синтеза аммиака При отсутствии революционных технических достижений, в течение последних нескольких десятилетий промышленность стремилась повысить рентабельность и другими способами. Есть две общие тенденции, наметившиеся на современном рынке. Одна из них – укрупнение агрегатов, с акцентом на повышение эффективности и снижение капитальных затрат; другая – реконструкция существующих агрегатов с целью понижения энергопотребления. В условиях таких противоречивых тенденций, особой ценностью обладают решения с большей гибкостью.

Гибкость также позволяет производителям адаптироваться к быстро меняющейся ситуации на рынке и конкурентной среде, которая различна для каждого предприятия.

Одно из главных ограничений, не позволяющих предприятиям проявлять гибкость, связано с составом катализатора ВТК СО. Традиционный катализатор ВТК СО на основе оксидов железа и хрома имеет требование к минимальному соотношению пар/газ на входе в реактор, которое задает минимальное соотношение пар/углерод на входе в печь риформинга.





Хорошо известно, что уменьшение соотношения пар/углерод улучшает коэффициент использования тепла, а данное эксплуатационное ограничение является особенно значимым в современных энергоэффективных агрегатах, где требуется низкое потребление пара. Таким образом, появление катализатора, который позволяет работать при пониженном соотношении пар/углерод, оказало бы значительное влияние на потенциальное снижение энергозатрат и на возможное увеличение производительности.

И данный тип катализатора сейчас доступен на рынке благодаря усилиям инновационного отдела R&D компании Топсе. Благодаря полному отсутствию железа и хрома, катализатор менее токсичен, чем традиционные катализаторы ВТК СО, что дает дополнительное преимущество в снижении Азот + Синтез-газ 2016 Международная конференция (Берлин, 29 февраля – 3 марта 2016 года) Прорывные инновационные подходы в развитии катализаторов ВТК СО рисков для безопасности персонала и окружающей среды. Имя нового катализатора SK-501 FlexTM.

КАТАЛИЗАТОР ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОНВЕРСИИ СО

Впервые горючий газ, называемый сегодня водяным газом (CO + H2), был получен в 1780 году, когда водяной пар пропускали через слой раскаленного угля [1]. Более ста лет спустя, в 1888 году было обнаружено и сообщено об умеренно экзотермичной обратимой реакции парогазовой конверсии:

CO (г) + H2O (г) CO2 (г) + H2 (г) (1) Одна из старейших гетерогенных каталитических реакций, использующейся в промышленности, реакция парогазовой конверсии - нашла промышленное применение в начале 1900-х в качестве важного шага в производстве водорода для процесса синтеза аммиака Габера-Боша [2]. Поскольку наиболее благоприятными условиями протекания реакции конверсии СО по термодинамике процесса являются низкие температуры, и вместе с тем высокие температуры предпочтительны с точки зрения кинетики реакции, то обычно конверсию СО осуществляют в несколько стадий с целью достижения экономически приемлемой степени конверсии СО [3]. При более высоких температурах на первой стадии (~ 320-450C) скорость реакции высока, но сама реакция проходит с большим выделением тепла, и в результате рост температур по слою катализатора ингибирует процесс конверсии реагентов в продукты, которая, в свою очередь, определяется равновесными условиями реакции. По этой причине, остаточное содержание СО на выходе из реактора ВТК остается сравнительно высоким, приблизительно 2-4%. После отвода тепла, образовавшегося на стадии ВТК, технологический газ конвертируется на стадии низкотемпературной конверсии СО (НТК) при температурах обычно 190-250°С. В данном диапазоне температур происходит дополнительное конвертирование остаточного СО, а равновесие реакции смещается в сторону увеличения количества продуктового водорода. Обычно остаточное содержание СО на выходе реактора НТК не превышает 0,3 %.

В реакторах ВТК и НТК СО применяются катализаторы, по которым постоянно велись обширные исследования.

На рисунке 2 на шкале времени отображены основные этапы в разработке кализатора ВТК. Фундаментальный состав традиционного катализатора ВТК на основе железа и хрома впервые был сформулирован в 1914 году в компании Bosch&Wild, и с тех пор применяется в промышленности. Оксид железа в катализаторе обычно представлен в виде гематита (-Fe2O3), который затем восстанавливается в реакторе с образованием каталитически активной фазы магнетита (Fe3O4). Оксид хрома добавляется в катализатор в качестве текстурного промотора, поскольку кристаллы непромотированного магнетита имеют повышенную тенденцию к укрупнению при условиях протекания процесса ВТК, что приводит к уменьшению площади поверхности и значительной потере активности [3]. В умеренных количествах, оксид хрома также функционирует в качестве химического промотора, повышая собственную каталитическую активность оксида железа.

Другой ценный промотор, медь, был обнаружен в 1980-е годы, что стало следствием постоянно растущей энергоэффективности агрегатов. Было обнаружено, что добавление меди повышает каталитическую активность и селективность, что позволяет уменьшить образование побочных продуктов по реакции Фишера-Тропша при более низких соотношениях пар/углерод.

–  –  –

ПРОБЛЕМЫ В РАБОТЕ ТРАДИЦИОННОГО КАТАЛИЗАТОРА ВТК НА

ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

За прошедшие несколько десятилетий было проведено большое количество исследований в области высокотемпературного катализа СО, направленных на устранение недостатков традиционного катализатора на основе железа. Некоторые из этих недостатков или проблем рассматриваются в широком обзоре по катализу в области реакции конверсии СО, подготовленном Ратмасани и Вагнером [2] и включают в себя: (1) наличие токсичного шестивалентного хрома и (2) слишком высокую степень восстановления оксидов железа при низком соотношении пар/углерод.

Хромовые промоторы свежих железо-хромовых катализаторов часто присутствуют в составе катализатора в форме Cr (VI) (например - CrO3), который в дальнейшем, в условиях протекания реакции ВТК, восстанавливается до Cr (III) (например - Cr2O3). Cr (VI) является канцерогеном 1 категории и хорошо растворяется в воде. Это означает, что Cr (VI) может вымываться из катализатора в поток конденсата во время пусковых операций, что приводит к уменьшению содержания хрома в катализаторе и, следовательно, снижению стабильности. Помимо этого, процесс восстановления Cr (VI) сильно экзотермичен, что может привести к очень большому температурному разбегу по слою катализатора, и, в худшем случае, температура горячей точки может превысить максимальную пректную температуру реактора. Чтобы избежать потенциального повреждения катализатора и реактора приходится предпринимать дополнительные меры во время пусковых операций, что увеличивает общее время ремонта. Случайные утечки летучего Cr (VI) могут быть очень опасны для персонала и окружающей среды. Кроме того, последствия подобных утечек могут быть очень дорогостоящими для предприятия из-за незапланированных простоев и финансовой ответственности по возможным претензиям в долгосрочной перспективе.

Катализаторы, содержащие Cr (VI), должны соответствовать правилам REACH, а отработанные катализаторы должны быть утилизированы в соответствии с правилами как токсичные отходы.

Растущее давление со стороны законодательных и проверяющих органов увеличивает спрос на катализаторы с минимальным содержанием Cr (VI), а в будущем правила могут потребовать полного исключения хрома из состава катализаторов ВТК. На сегодняшний день количество исследований, направленных на разработку катализаторов ВТК без содержания хрома, отражает высокую степень заинтересованности в этой проблеме. По результатам исследований было предложено несколько возможных составов без содержания хрома для катализатора на основе железа, но ни одна из них не была реализована в качестве коммерческого продукта. Из-за важной роли оксида хрома в традиционном катализаторе на основе железа до настоящего времени большинство исследователей полагали маловероятной возможность полного исключения Cr (VI) из состава катализатора.

Риск чрезмерного восстановления оксидов железа в традиционных катализаторах также является важным вопросом из-за ограничений на минимальное соотношение пар/газ, и, следовательно, пар/углерод.

Если соотношение пар/углерод упадет ниже 2.8 на входе в печь риформинга, железо в традиционном катализаторе ВТК будет восстановлено до низших оксидов, металлического железа или карбидов железа (например, уравнение 2).:

5 Fe3O4 + 32 CO 3 Fe5C2 + 26 CO2 (2) Карбиды железа, в свою очередь, являются очень эффективными катализаторами для сильно экзотермической реакции метанирования и реакций Фишера-Тропша (уравнение 3).:

n CO + (n+m/2) H2 CnHm + n H2O (3) Образование побочных продуктов, высших углеводородов, происходит с потреблением части водорода, который мог бы пойти на образование ценного аммиака и, кроме того, приводит к физическому повреждению гранул катализатора ВТК. Потеря катализатором механической прочности, в свою очередь, приводит к возрастанию перепада давления, и, в результате, к преждевременной замене загрузки. Как обсуждалось в предыдущем разделе, добавление медных Азот + Синтез-газ 2016 Международная конференция (Берлин, 29 февраля – 3 марта 2016 года) Прорывные инновационные подходы в развитии катализаторов ВТК СО промоторов показывает эффективность в ингибировании реакции Фишера-Тропша при низком соотношении пар/углерод, но не исключает такую возможность полностью.

Чтобы избежать негативных последствий образования побочных продуктов важно поддерживать минимально допустимое соотношение пар/углерод не только во время нормальной работы, но также и во время восстановления и пуска катализатора в работу. Fe-Cr катализаторы во время пуска в работу требуют специальных мероприятий, направленных как на снижение риска избыточного восстановления оксидов железа, так и позволяющих избежать пагубных последствий сильно экзотермической реакции восстановления Cr (VI) до Cr (III).

Необходимость поддерживать минимально допустимое соотношение пар/углерод в реакторе ВТК представляет собой существенное препятствие для многих производителей, желающих оставаться конкурентоспособными на современном рынке. Снятие ограничения на соотношение пар/газ позволит производителям добиться лучшей рентабельности за счет снижения потребления энергии и увеличения производительности, что очень важно в условиях современной экономики, роста цен и резких колебаний рынка.

НОВЫЙ СОСТАВ КАТАЛИЗАТОРОВ ВТК СО

Несмотря на большое количество исследований, направленных на разработку улучшенных Fe-Cr катализаторов, позволяющих решать вышеуказанные проблемы, до настоящего момента на рынке не было внедрено ни одного катализатора ВТК, который позволил бы исключить эти проблемы в целом. Сегодня компания Топсе представляет поистине инновационный продукт, меняющий данное положение вещей – катализатор марки SK-501 FlexTM (рис. 3). Новый катализатор не содержит железа и хрома, и, вместо этого, состоит из оксида цинка и алюмоцинковой шпинели. Давно известно, что данный фундаментальный состав проявляет некоторую степень активности в реакции паровой конверсии СО. Уникальным вкладом Топсе в данном случае является добавление определенных промоторов и эффективный метод производства, которые в совокупности наделяют новый катализатор активностью, превосходящей показатели традиционных катализаторов даже после длительных периодов эксплуатации. Кроме того, по сравнению с существующими промышленными катализаторами ВТК, очевидное отсутствие хрома делает катализатор SK-501 FlexTM намного безопаснее при обращении и снижает общий возможный вред для окружающей среды.

TM Рис. 3: Катализатор SK-501 Flex.

В результате тщательных исследований систематических параметров катализатора Топсе SK-501 FLEXTM в отделе R&D компании Топсе удалось добиться оптимальных показателей работы.

Соотношение цинка и алюминия, а также тип и количество промоторов в катализаторе были скорректированы для достижения максимального уровня активности и стабильности катализатора при сохранении высокого уровня устойчивости к ядам.

Термическая стабильность катализатора SK-501 FlexTM значительно выше, чем у традиционных катализаторов, а его способность работать при гораздо более высоких температурах с сохранением активности является дополнительным преимуществом в различных областях применения (см. ниже). При производстве SK-501 FlexTM особое внимание уделяется параметрам аксиальной и радиальной прочности, которые оказываются сравнимы с показателями традиционных Fe-Cr катализаторов, как для новых, так и для отработанных образцов. Как Азот + Синтез-газ 2016 Международная конференция (Берлин, 29 февраля – 3 марта 2016 года) 5 Й. Йонсон, С. М. Кинг следствие, качество нового катализатора не только соответствует современным отраслевым стандартам, но и превосходит их.

ПРЕИМУЩЕСТВА SK-501 FLEXTM

К числу основных преимуществ SK-501 FlexTM над трациционными Fe-Cr катализаторами относятся:

Увеличенная гибкость Увеличенная производительность Улучшенная энергоэффективность Исключительная активность и стабильность Минимальное образование побочных продуктов Отсутствие рисков для здоровья и безопасности персонала Меньшее воздействие на окружающую среду Отсутствие сложностей при пуске в работу Инновационный состав SK-501 FlexTM позволит получать дополнительную выгоду производителями аммиака и синтез-газа. Возможность работы при недоступном для традиционных катализаторов соотношении пар/углерод позволяет добиться существенного увеличения производительности.

Например, уменьшение соотношения пар/углерод с 2.8 до 2.5 может привести к увеличению выработки аммиака на 3–5%. Для агрегата аммиака мощностью 2200 т/сутки такое увеличение выработки выражается в $11 млн. дополнительной годовой выручки, исходя из средней цены в 350 $/т.

Также, низкое отношение пар/углерод позволяет заметно снизить энергозатраты. Использование SK-501 FlexTM на современном агрегате синтеза аммиака позволяет снизить потребление энергии на 1.6%, приблизившись тем самым к теоретическому минимуму (см. Рис. 1). Такая экономия достигается за счет уменьшения расхода пара на вход и общего снижения потребления природного газа. Исключительная активность SK-501 FlexTM также вносит свой вклад в энергоэффективность — она позволяет снизить температуру на входе, сохраняя высокий уровень конверсии даже при низком соотношении пар/углерод (Рис. 4). Это приводит к меньшим значениям перепада давления по реактору и меньшему потреблению энергии компрессорами.

TM Рис. 4: Температурные профили SK-501 Flex, загруженного на одном из заводов При использовании SK-501 FlexTM больше нет риска восстановления железа в катализаторе при низких соотношениях пар/сухой газ. Поэтому невозможно образование высших углеводородов, кислот или эфиров, катализируемое восстановленным оксидом железа, даже при очень низких отношениях пар/углерод (Рис. 5). Соответственно, исключен расход ценного водорода и загрязнение технологического конденсата указанными побочными продуктами. Единственный побочный продукт — небольшое количество метанола, который образуется на всех типах катализаторов ВТК в соответствии с равновесием реакции образования метанола из CO2 и H2.

–  –  –

Как и в случае катализатора Топсе SK-201-2 с низким содержанием хрома, пуск проходит без осложнений и для SK-501 FlexTM, вообще не содержащего хрома. Не требуется никаких специальных процедур, необходимых в случае наличия шестивалентного хрома в катализаторе. В случае SK-501 FlexTM активация проходит быстро и обычно проводится совместно с пуском отделения риформинга, что позволяет сэкономить драгоценное время.

Полное отсутствие хрома позволяет также нивелировать как риски для здоровья и безопасности персонала, так и вредное воздействие на окружающую среду в ходе эксплуатации. Исключение этих рисков возволяет снизить как вероятность дорогостоящих внеплановых остановов, так и финансовой ответственности по возможным претензиям в долгосрочной перспективе. Первый в своем роде, SK-501 FlexTM находится в авангарде катализаторов будущего, которые должны удовлетворять все более ужесточающимся требованиям надзорных органов и стандартов безопасности, но при этом демонстрировать все лучшие и лучшие показатели работы.

ПРИМЕНЕНИЕ SK-501 FLEXTM SK-501 FlexTM подходит для использования в любых современных агрегатах производства аммиака, синтез-газа или водорода. Катализатор может быть загружен как прямая замена традиционным катализаторам ВТК, а также же играть ключевую роль при реконструкции существующих или строительстве новых агрегатов. В сочетании с передовыми технологиями SK-501 FlexTM повышает ценность как реконструкции, так строительства с нуля, заметно сокращая срок окупаемости инвестиций.

При сокращении отношения пар/углерод необходимо тщательно оценить эффекты снижения подачи пара на вход и увеличения подачи сырьевого газа, важно провести детальную оценку агрегата. При отсутствии ограничения на соотношение пар/сухой газ следует принимать во внимание иные факторы, влияющие на отношение пар/углерод: состав сырьевого газа и его возможные колебания, потребность пара в секции очистки от CO2, распределение нагрузки между первичным и вторичным риформингом, рабочее давление, расход топлива в печь риформинга и возможность образования металлической пыли в котле-утилизаторе. Большинство современных агрегатов оборудованы системой блокировки на случай низкого соотношения пар/углерод, призванной защитить риформинг в нештатных ситуациях, однако, должны быть приняты все меры предосторожности при пуске и остановке, чтобы избежать образования углерода.

Новые энергоэффективные агрегаты производства аммиака, спроектированные для работы при низком соотношении пар/углерод, получат дополнительную выгоду от использования катализатора SK-501 FlexTM. Тем не менее, и на существующих агрегатах, где недопустимы высокие температуры на выходе риформинга, можно добиться увеличения проивзодительности на 3–5% за счет увеличения расхода газа. Несмотря на увеличение энергозатрат на компрессоры за счет увеличения расхода, помимо увеличения мощности достигается сокращение удельного Азот + Синтез-газ 2016 Международная конференция (Берлин, 29 февраля – 3 марта 2016 года) 7 Й. Йонсон, С. М. Кинг потребления топливного газа. Производители, ставящие энергоэффективность во главу угла, могут воспользоваться альтернативным вариантом — снизить подачу пара на вход без снижения уровня производства аммиака или синтез-газа. Вне зависимости от поставленной цели, инженеры Топсе обладают богатым опытом и помогут клиенту найти оптимальный баланс технологических параметров для каждого конкретного случая.

Помимо агрегатов аммиака и водородных установок, новый катализатор SK-501 FlexTM может использоваться в различных других процессах. Например, в процессах, где требуется проведение паро-газовой конверсии СО, или в процессах, в которых требуется поддержание низкого оптимального соотношения СО/H2. Преимущество катализатора SK-501 FlexTM над традиционным Fe-Cr катализатором в любом процессе заключается в возможности снизить количество подаваемого пара и, тем самым, получить выгоду от значительного сокращения энергопотребления. Один из примеров такого применения является процесс конверсии углеродного сырья в синтез-газ – процесс, который становится наиболее эффективным с использованием реакции конверсии СО. Другими областями применения, для которых катализатор SK-501 FlexTM идеально подходит, являются процессы, включающие обратную реакцию конверсии СО. В таких случаях, катализатор SK-501 FlexTM подходит не только благодаря своей способности работать при низких соотношениях пар/сухой газ, но и благодаря своей великолепной термической стабильности.

СХЕМЫ ЗАГРУЗКИ РЕАКТОРА С КАТАЛИЗАТОРОМ SK-501 FLEXTM

Существуют множество возможных схем загрузки для SK-501 FlexTM. Реактор ВТК можно загрузить полностью катализатором SK-501 FlexTM, или вместе с традиционным железохромовым катализатором, таким как катализатор Топсе SK-201-2, где SK-501 FlexTM загружается наверх. Такую слоеную загрузку можно рекомендовать для случаев несильного снижения соотношения пар/углерод, при котором наибольшим потенциалом для восстановления железа в катализаторе газ обладает в верхней части реактора.

Верхний слой защитного катализатора TK-20 над SK-501 FlexTM является дополнительной опцией для загрузки и рекомендуется для агрегатов, у которых обычно в технологическом газе или квенче содержатся различные примеси. Такие примеси, как кремний, соединения калия и натрия, также могут попадать в реактор ВТК в результате протечек котла перед реактором ВТК. Катализатор ВТК является практически незащищенным, т.к. он часто является первым в цепи катализаторов, работающих при температурах, при которых возможна конденсация летучих примесей.

Последствием конденсации примесей является увеличение перепада давления и неравномерное распределение потока. Состоящий из инертной алюмо-магниевой шпинели ТК-20 обладает высокой пористостью и высокой степенью свободного объема, что эффективно улавливает и распределяет по своей относительно большой поверхности различный инородный материал.

Дальнейшее снижение перепада давления возможно заменой большей части алюмооксидных шаров в нижней части реактора на поддерживающую решетку. [4] Такая поддерживающая решетка состоит из модифицированного выходного коллектора, выходных кронштейнов, соединительных штоков, нижней опорной части и сетки, и устанавливается в низ реактора. На рис.6 изображен вид сбоку и сверху такой поддерживающей решетки.

–  –  –

Указанные поддерживающие решетки установлены в 18 реакторах, при этом первая из таких решеток была установлена в 2001 году (рис.7). Промышленные данные с агрегатов аммиака показывают снижение перепада давления по реактору ВТК на ~36% после замены шаров на поддерживающую решетку Топсе. Такое снижение перепада давления приводит к снижению энергопотребления на тонну аммиака, например, компрессор синтез-газа работает с той же нагрузкой, но с увеличенным расходом и, соответственно, большим производством аммиака. Было обнаружено еще одно финансовое преимущество поддерживающей решетки в форме уменьшения количества поддерживающего материала и сокращения труда. Производителям, акцентрирующим свое внимание на снижении энергозатрат, поддерживающая решетка позволит уменьшить количество пара, требуемого паровой турбиной при сохранении производительности агрегата.

–  –  –

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

SK-501 FlexTM подтвердил возможность промышленной эксплуатации своей беспрерывной работой на двух разных установках в Европе, суммарно более 4х лет, – на водородной установке и

–  –  –

установке производства биогаза, на которой отходы лесоперерабатывающей промышленности конвертируются в энергию. На установке производства биогаза SK-501 FlexTM катализирует парогазовую конверсию СО перед метанированием и является ключевым для достижения оптимального соотношения СО к Н2 1:3 в технологическом газе. На водородной установке SK-501 FlexTM был загружен для достижения более высокой эффективности за счет снижения соотношения пар/углерод до 2.5. С предыдущим катализатором минимальное возможное соотношение пар/углерод было намного выше – 2.8. По сегодняшний день катализатор SK-501 FlexTM демонстрирует исключительные показатели работы на установке. Профиль температур в реакторе ВТК на водородной установке (рис. 4) показывает, что катализатор SK-501 FlexTM устойчив к ядам с начала пробега и после 17 месяцев работы. Данные с этой установки также показывают, что катализатор SK-501 FlexTM работает с более низким и стабильным перепадом давления и обладает активностью, превосходящей ожидаемую для традиционного катализатора ВТК (рис. 8).

TM Рис. 8: Показатели работы SK-501 Flex.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ История процесса производства аммиака полна примерами инновационных изобретений компании Топсе, такими, как катализаторы серии КМ, радиальные насадки синтеза (S-200 и S-300), технолония предриформинга, и реактор теплообменного риформинга. Каждая из указанных разработок приводила к ключевому усовершенствованию в эффективности работы агрегата, а некоторые из них являлись революционными по своему значению. Последняя разработка компании Топсе в катализаторах высокотемпературной конверсии СО, SK-501 FlexTM, является дополнительным подтверждением лидерства компании Топсе в инновационных решениях. С новым катализатором Топсе производители получают возможность работать с такими соотношениями пар/углерод, которые до сих пор были недостижимы, и при этом получают большую гибкость и, соответственно, дополнительную выгоду от снижения энергопотребления и увеличения производительности. Дополнительная выгода катализатора SK-501 FlexTM заключается в отсутствии железа и хрома в его составе, что увеличивает безопасность персонала, снижает влияние на окружающую среду, обеспечивает легкий пуск, и приводит к минимальному образованию побочных продуктов. Возможные области применения нового катализатора ВТК обширны: от агрегатов аммиака и установок синтез-газа до самых передовых проектов, таких как производство биогаза,

–  –  –

улавливание и хранение СО2, и современные энергетичесике топливные ячейки. Независимо от области применения, появление нового катализатора SK-501 FlexTM открывает новые возможности для дальнейшего роста и увеличения эффективности.

Список литературы [1] D. Mendes, A. Mendes, L. M. Madeira, A. Iulianelli, J. M. Sousa and A. Basile, The water-gas shift reaction: from conventional catalytic systems to Pd-based membrane reactors – a review, Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 5, 111-137, 2010.

[2] C. Ratnasamy and J. P. Wagner, Water gas shift catalysis, Catalysis Reviews, 51, 325-440, 2009.

[3] M. Zhu and I. E. Wachs., Iron-based catalysts for the high-temperature water-gas shift (HT-WGS) reaction: A review, ACS Catalysis, 6, 722-732, 2016.

[4] C. Biegel and D. Morton, Lower cost operation with low pressure drop support grids in HTS and LTS shift reactors, AIChE, 2015.




Похожие работы:

«РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ QUICK 2 QUICK 2| Содержание Комплект поставки Описание устройства Установка Настройка и функции кнопок Индикация на дисплее Меню настроек Поиск и устранение неисправностей Спецификация Авторизованные сервисныe центры Техническая поддержка 1...»

«Утверждено Approved by приказом ректора Order of the President of Autonomous non-profit Автономной некоммерческой организации organization for higher education высшего образования "Skolkovo Institute of Science and Technology" "Сколковский институт науки и те...»

«ФРАНЦИЯ ОТДЫХ НА МОРЕ И ОКЕАНЕ. КОРСИКА. ТУРЫ В МИНИ-ГРУППАХ ПО РЕГИОНАМ СОДЕРЖАНИЕ Отдых на море и океане: Аквитания Нормандия Лангедок Лазурный берег Монако Корсика Туры в мини-группах Франция + другие страны Туры на скорых...»

«ХИЩНЫЕ ПТИЦЫ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ ПРОБЛЕМЫ И АДАПТАЦИИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ Южный федеральный университет Мензбировское орнитологическое общество Рабочая группа по соколообразным и совам Северной Ев...»

«Руководство пользователя для приложения KNFB Reader iOS K-NFB Reading Technology, INC. Copyright © 2014 K-NFB Reading Technology, Inc./ Sensotec nv http://www.KNFBReader.com Все права защищены. Названия других компаний и продуктов являются...»

«2011 ВЕСТНИК ПОЛОЦКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. Серия C УДК 004.932 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ В ПРИЛОЖЕНИИ К ЗАДАЧЕ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ ПОЖАРОВ Н.В. БРОВКО, канд. техн. наук, доц. Р.П. БОГУШ (Полоцкий госу...»

«ВВЕДЕНИЕ Институт земной коры Ленинградского университета им. А. А. ?Кданова осуществил изучение стратиграфии и остатков фауны верхнеюрских и неокомских отложении Западной Туркмении. Эта тема входит как: составная часть в комплекс исследований Среднеазиатской экспедиции ВСЕГЕИ, имеющих целью выяснение геологического строения з...»

«Известия вузов • Ядерная энергетика • №2 • 2016 УДК 621.039.51.17 ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ ЗАДАЧИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ КОНСТАНТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАСЧЕТОВ РЕАКТОРОВ И ЗАЩИТЫ Г.Н. Мантуров, М.Н. Николаев АО "ГНЦ РФ ФЭИ им. А.И. Лейпунского" 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1 Рассматриваются первоочередные задачи...»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.