Краткие сведения о проводимом процессе

Для комплексной очистки водородсодержащих газов от оксидов углерода методом каталитического гидрирования наиболее распространены никелевые катализаторы, более активные по сравнению с железными. В присутствии этих катализаторов процессы гидрирования СО и С02 до метана при температуре 300—400 °С и в большом избытке водорода характеризуются высокой избирательностью, что устраняет трудности, связанные с образованием углеродистых отложений.

Большинство промышленных катализаторов метанирования содержит в качестве активной фазы никель, нанесенный на инертные носители (оксиды алюминия и кремния, каолин и кальций-алюминатный цемент). В качестве промоторов или структурных стабилизаторов используют также оксиды хрома и магния .

Активность катализаторов определяется содержанием в них оксида никеля; не менее важна и способность его к восстановлению, так как часть оксида никеля образует с носителем трудновосстанавливаемые соединения.

Промышленные катализаторы метанирования должны иметь следующие основные свойства:

1) активность, определяемая объемной скоростью и температурой, при которой катализатор работает, и остаточным содержанием оксидов углерода. При использовании очищенного газа для синтеза аммиака диоксид углерода является более вредным компонентом, чем СО, так как может образовывать карбамат аммония, который, попадая в турбины, отлагается на лопатках и выводит их из строя;

2) термостойкость — сохранение активности катализатора при непродолжительном нагреве до максимальной температуры. При нарушениях технологического режима стадий, предшествующих метанированию, пусках и остановках в очищаемом газе может резко увеличиться содержание оксидов углерода, что приведет к повышению температуры в слое катализатора (см. рис. 1 и если он не термоустойчив к выводу его из строя;

3) стабильность, т. е. устойчивость катализатора к воздействию реакционной среды и примесям, присутствующим в газе.