ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение смесей окиси углерода и водорода и реакции этих соединений из "Химическая переработка нефти" Таким образом, после удаления двуокиси углерода можно получить водяной газ с любым отношением окиси углерода к водороду, начиная от очень малой величины (почти чистый водород) до соотношения, равного 1 1, как это схематически показано на рис. 4. [c.32] Если требуется чистая окись углерода, ее можно выделить из водяного газа или из других содержащих ее газов обычными методами, в первую очередь сжижением с последующей ректификацией или поглощением под высоким давлением растворами солей одновалентной меди, например аммиачным раствором формиата и карбоната меди [1 ]. Эти газовые реакции используются в производстве аммиака, метилового спирта и при гидрировании угля. [c.32] + НгО СО + ЗН2 ДЯ = +51 ккал. [c.33] СО + Н2О СО2 + На ДЯ = — 11 ккал. [c.33] С повышением температуры значения для и Кг увеличиваются, а для К2 уменьшаются. [c.33] Данные табл. 8 свидетельствуют о том, что реакция (1) при температуре выше 900 °С протекает практически до конца. Теоретически реакция (3) при этих температурных условиях также должна проходить полностью однако для сдвига вправо реакции (2) высокая температура неблагоприятна, и поэтому основным углеродистым соединением при высокой температуре даже в присутствии избытка пара является окись углерода. [c.33] В табл. 9 приведены равновесные концентрации веществ, полученных в результате реакций (I) — (3) [4]. [c.33] В промышленности реакцию метана с водяным паром используют для получения водорода и смесей окиси углерода с водородом. [c.33] Когда требуется только водород, реакции (1) и (2) проводит раздельно реакция (2) протекает при более низкой температуре (450—500° С) избыток водяного пара применяют для того, чтобы сдвинуть равновесие в правую сторону. [c.34] На основании уравнения (1) и данных табл. 8 и 9 можно сделать следую-цд,ие выводы. Поскольку из двух молей вступающих в реакцию веществ образуются четыре моля конечных продуктов, повышение давления препятствует протеканию этого процесса. При избытке пара равновесие сдвигается в сторону образования окиси углерода, а при достаточно низкой температуре образуется некоторое количество двуокиси углерода. Реакция (1) чрезвычайно эндотермична, н поэтому повышение температуры сдвигает равновесие вправо. В случае эквимолярных смесей метана и водяного пара температура 800—1000° С является оптимальной. [c.34] На практике для быстрейшего достижения равновесия пользуются катализаторами, из которых наиболее распространенным является никель, активированный окисью магния или алюминия и нанесенный на инертный носитель. [c.34] Это предположение подтверждается тем, что катализатор, пригодный для реакции метана с водяным паром, катализирует также разложение метана на элементы при тех же рабочих условиях. [c.34] При проведении реакции между метаном и водяным паром [5] метан и пар пропускают через обогреваемый газом трубчатый реактор, наполненный катализатором процесс проводят при 870 ° С и атмосферном давлении. Выходящие газы состоят из водорода и окиси углерода и содержат только 2% непрореагировавшего метана. Вследствие вредного действия серы на катализатор метан следует предварительно очищать от сернистых соединений. Затем окись углерода превращают в водород и двуокись углерода дальнейшей обработкой паром при 460° С в присутствии катализатора, обычно применяемого при производстве водяного газа. После удаления двуокиси углерода получают водород, достаточно чистый для использовапия в процессах гидрирования. [c.34] Основное затруднение при освоении этого процесса заключалось в передаче большого количества тепла при очень высокой температуре от одного газа к другому. Кролк того, для проведения процесса необходимо было подыскать легированные стали, устойчивые при высоких температурах и не корродируемые паром. [c.34] Опубликованы термодинамические данные для реакции пропана с водяным паром и описан процесс получетшя чистого водорода [6]. Хотя в случае высших парафинов наблюдается возрастающая тенденция к выделению углерода, в литературе все же встречаются указания на то, что при реакции бензина, керосина и даже газойля с водяным паром в соответствующих условиях образуются смеси водорода и окиси углерода. Олефины являются нежелательной примесью к углеводородным газам, так как в их присутствии катализатор быстро теряет активнос1ь вследствие отложения углерода для удаления олефинов было предложено гидрировать исходные углеводородные газы. [c.35] Смеси окиси углерода с водородом можно получить из метана или его высших гомологов двумя другими способами, а именно при взаимодействии углеводородов с двуокисью углерода и методом частичного сожжения в кислороде. [c.35] С двуокисью углерода реакция протекает по уравнению СН + СОз 2СО + 2Н ДЯ= - 61 ккал. [c.35] Данные табл. 10 свидетельствуют о том, что реакцию метана с двуокисью углерода следует проводить при той же температуре, что и реакцию метана с водяным паром при этом можно применять тот же катализатор. [c.35] Вернуться к основной статье