Метал паровая конверсия

Рис. I-I. Поперечное сечение трубчатой печи для паровой конверсии метана

Для процесса получения водорода паровой конверсией метана можно написать следующие 3 реакции [c.17]

Интересно отметить, что в процессах синтеза углеводородов из оксида углерода и водорода, являющихся обратными по отношению к лроцессам конверсии, наибольшее распространение нашли именно кс.тализаторы на основе никеля, кобальта и железа. Причем, на никеле преимущественно протекают реакции синтеза метана, а не его гомологов или олефинов. На способности никеля катализировать реакции метанирования основан процесс доочистки газов паровой конверсии от следов оксида углерода. [c.162]

В качестве примера рассмотрим реакцию паровой конверсии метана. [c.18]

Применительно к вышеприведенной сложной реакции паровой конверсии метана будем иметь [c.19]

При закрытии клапана полностью прекратился процесс паровой конверсии и создались условия для разложения углеводородов на углерод (сажу) и водород, это привело к горению водорода и метана при воздушной конверсии в шахтном реакторе второй ступени. [c.315]

Процеос метанизации окиси и двуокиси углерода, термодинамика и кинетика реакций которого рассмотрены в гл. 5, — важная технологическая стадия в переработке жидких твердых вадов топлива в ЗПГ. Обычно принято считать, что на подготовительных стадиях процесса производства ЗПГ в ходе различных реакций газификации, которые были рассмотрены в предыдущих главах, одновременно с образованием метана идет образование целого ряда низкокалорийных газов. Так, в результате окислительного пиролиза и паровой конверсии образуются окислы углерода причем теплота сгорания их колеблется от нуля (чистая двуокись углерода) до 3021 ккал/м , или 12 650 кДж/м (окись углерода). При гидролизе в образующейся смеси газов, теплота сгорания которой также близка к 3000 ккал/м , или 12 тыс. кДж/адз, как правило, содержится некоторое количество остаточного водорода. [c.176]

Паровую конверсию углеводородов следует вести, избегая осаждения углерода на катализаторе, способствующего его разрушению и увеличению гидравлического сопротивления в реакторе. Для предотвращения этого процесса следует поддерживать некий минимальный расход водяного пара в процессе паровой конверсии углеводородов. Теоретически этот расход не должен быть ниже 2 1. Однако для улучшения теплопередачи на практике подают до 4—5 м пара на конверсию 1 м метана. [c.62]

В табл. 7—9 группа физически осажденных катализаторов представлена исключительно нанесенными катализаторами. Эти катализаторы широко применяются в процессах паровой конверсии метана и других газообразных и жидких углеводородов. [c.25]

Исследования одноступенчатой паровой конверсии метана в трубчатых реакторах направлены на поиски путей увеличения надежности работы катализатора. [c.34]

Катализаторы конверсии газообразных гомологов метана с водяным паром, кислородом и двуокисью углерода при низких температурах. Процесс паровой конверсии гомологов метана проводят с добавкой воздуха в реакторах трубчатого типа на никелевом катализаторе (см. табл. 24, Я 1 и 2). Показана возможность проведе- [c.40]

Паровую конверсию природного газа в трубчатом реакторе проводят при умеренных температурах (первичная конверсия). Поэтому в полученном газе обычно содержится значительное количество непрореагировавшего метана. Этот газ смешивают с кислородом и направляют в шахтный каталитический реактор, где температура поддерживается на более высоком уровне за счет сгорания части газа (вторичная конверсия ). Применение двухступенчатой конверсии позволяет избежать опасности перегрева и перегорания реакционных труб, а также отложения углерода на катализаторе. [c.35]

С целью увеличения срока службы катализатора применяют рециркуляцию получаемого газа (см. табл. 26, № 6) или подачу (вместе с сырьем) водородсодержащего газа, поступающего со стороны. Как упоминалось выше, повышение давления не способствует увеличению выхода водорода при низкотемпературной паровой конверсии жидких углеводородов. Тем не менее в литературе встречаются работы, направленные на создание процесса.получения газа с повышенным содержанием водорода низкотемпературной конверсией бензина под высоким давлением (до 70 атм). Получаемый при этом газ практически не содержит окиси углерода. В то же время в его состав входит довольно много метана (7—48%). [c.42]

Никелевые катализаторы паровой конверсии метана используют не только в форме гранул, таблеток, колец, но и в виде никелевого порошка, никелевой (нихромовой) проволочной спирали, через которую пропускают электрический ток. Катализатор [c.35]

Первичную паровую конверсию метана проводят на катализаторе, помещенном в металлические трубы, изготовленные из специальных жаростойких материалов. Тем не менее в производственных условиях не редки случаи, когда такие трубы перегорают. С этим, видимо, связано предложение о загрузке катализатора паровой конверсии метана в вертикально расположенные камеры и реторты из жароупорного керамического материала. [c.36]

Полная конверсия нефтезаводских газов и бензинов в трубчатых реакторах с внешним обогревом фактически протекает в две стадии первая — частичная конверсия — паровая конверсия гомологов метана преимущественно в метан на нача-льном участке реакционной зоны и вторая — конверсия метана с получением водорода и окислов углерода. Первую стадию можно осуществить в отдельном реакторе при 350—500 °С в режиме, близком к адиабатическому. Это позволит более эффективно использовать дорогие печи конверсии с трубчатыми реакторами для проведения основной реакции полной конверсии метана и сократить расход пара, не опасаясь отложения углерода на катализаторе. [c.66]

Для низкотемпературной паровой конверсии гомологов метана используют никелевые катализаторы, нанесенные на окись алюминия (она считается лучшим материалом носителя) и на другие носители с хорошо развитой поверхностью. [c.40]

Газы пиролиза подвергаются разделению с применением глубокого холода и фракционирования. Получающаяся метано-водородная фракция может быть использована для производства водорода методом каталитической паровой конверсии. Состав метано-водородной фракции приведен в табл. 10 (в этой же таблице дан состав газов дегидрирования бутана и бутилена) [24]. [c.38]

Последним методом, который будет более подробно рассмотрен ниже, является применение выходящего из реактора ГРГ газа в процессе каталитической гидрогазификации легких углеводородов, таких, как лигроин и СНГ. Общеизвестно, что в присутствии некоторого дополнительного количества легкого углеводородного сырья происходит выравнивание газа по составу компонентов метана, этана, водорода и окислов углерода. Так как паровая конверсия дополнительного количества сырья эндотермична, тепло, выделяемое при метанизации, полностью поглощается. При этом более эффективно используется остаточный водород, в связи с чем авторы считают, что более перспективным методом получения ЗПГ является тот, в котором гидрогенизатор используется в качестве первой ступени процесса. [c.125]

Катализаторы конверсии бензиновых фракций с водяным паром при средних температурах, средних и высоких давлениях, с целью получения газа для нагрева и отопления. Среднетемпературную паровую конверсию бензина, ориентированную на получение отопительного газа, обычно проводят при повышенном давлении в условиях, благоприятствующих образованию главным образом метана (см. табл. 28). Можно подобрать условия для проведения процесса в автотермическом режиме. В этом случае отпадает необходимость в подводе тепла в зону реакции извне, если, конечно, исходные реагенты предварительно нагреты до температуры реакции. При конверсии легкого нефтяного дистиллята такими условиями являются температура 500—550° С, давление 20 атм, весовое отношение пар сырье, равное 1,6. При этом получается газ, содержащий 60—70% метана. Основными компонентами применяемого в этом процессе катализатора обычно являются никель и окись алюминия (табл. 28, № 1). [c.43]

Паровая конверсия метана без катализатора протекает с приемлемой скоростью и глубиной превращения на шамотной насадке только-при температурах 1250—1350 °С [19]. Опыты, выполненные в пустотелом кварцевом реакторе [20], показали, что при объемной скорости 200 ч , отношении пар газ, равном 2 1, и атмосферном давлении даже при 1000 °С степень конверсии метана не превышает 8—9%, а при 900 °С она равна всего 1,1%. При температурах 760—800 °С паровая конверсия метана вообще не протекает [21]. В случае нагревания гомологов метана в смеси с водяным паром без катализатора выше 500—600 °С протекают с большой скоростью процессы пиролиза с образованием непредельных углеводородов (этилена, пропилена и др.). В процессе пиролиза образуются также метан, этан, пропан п в относительно небольших количествах — водород. [c.79]

В то же время хорошо известно, что сера отравляет никелевые катализаторы паровой конверсии метана. Отравление становится заметным при адсорбции 2 10 атомов серы на 1 кг катализатора (см. табл. 30, № 14). Значительное накопление серы на катализаторе недопустимо. Следовательно, упомянутое дозирование серы в сырье должно обеспечить такое равновесное ее содержание на поверхности катализатора, которое было бы, с одной стороны,. [c.47]

Катализатор содержит 10—25 мас.% никеля, диспергированного в 75—90 мас.% окиси алюминия, и металл-промотор (Ва, 5г, Са, К, Ьа, О, Се, Ре или Си). Количество бария в катализаторе может составлять 20 мас.%. Общая поверхность катализатора — 300 м г, поверхность никеля — 5—20 м /г. При паровой конверсии углеводородов, состоящих в основном из парафинов с 5—10 атомами углерода, в присутствии катализатора при температуре 343— 496° С и давлении 10,5—105 ат получают газ, содержащий в основном водород и незначительное количество метана, двуокиси и окиси углерода. На 1 кг углерода расходуется 1,5—3,0 кг водяного пара [c.70]

Газ, содержащий не менее 85 об.% метана в расчете на газ, очищенный от СОг и НгО, получают двухступенчатой паровой конверсией нафты. Смесь нафты и пара, подогретую до 400—450° С, контактируют с катализатором в первой реакционной зоне. Охлажденные реакционные газы после первой зоны смешивают со свежей порцией нафты и водяного пара, нагревают до 300—400° С и контактируют с тем же катализатором во второй реакционной зоне, после чего продукт освобождают от избытка влаги и СОг [c.139]

Водород соответствующей концентрации может быть получен варьированием давления, температуры и отношения пар метан. Связь между этими параметрами иллюстрируется рис. 22 и 23. Как видно из рисунков, режим процесса можно менять в широком диапазоне, однако технические возможности оборудования, а также режимы других стадий производства и выпадение углерода при определенных граничных условиях значительно сужают этот диапазон. Результаты расчетов минимального расхода пара, ниже которого выпадает углерод, показаны на рис. 24. Расход пара на конверсию метана должен быть не ниже 2 1, чтобы предотвратить выпадение углерода, но такое соотношение не применяется, поскольку в этом случае пар приходится добавлять на стадии паровой конверсии окиси углерода. В реакторе паровой конверсии на подачу избыточного пара расходуется дополнительное тепло, но оно возвращается в котле-утилизаторе. Подача избыточного пара улучшает теплопередачу. Поэтому обычно на 1 м метана при низком давлении расходуется не менее 3 м пара, а при давлении 2 МПа его требуется 4—5 м . [c.72]

Теоретически производство метанола из природного газа — легко осуществимый процесс, однако на практике это оказалось весьма трудным делом. Природный газ в условиях повышенного давления и при температуре около 800—820°С подвергается разложению паром с целью получения смеси окиси углерода и водорода. Избыток водорода удаляется, иначе говоря, соотношение водорода и окиси углерода тем или иным способом подгоняется к отношению 2 1, водород и окись углерода взаимодействуют в присутствии катализатора, образуя метанол, в соответствии с последовательно протекающими реакциями, приведенными ниже паровая конверсия метана [c.221]

Производство водорода методом паровой конверсии углеводородов включает несколько стадий подготовка сырья к конверсии, собственно конверсия и удаление окислов углерода из конвертированного газа. На стадии подготовки сырье очищают от непредельных углеводородов, органических соединений серы и сероводорода в некоторых случаях проводят стабилизацию методом частичной конверсии гомологов метана. На стадии удаления окислов углерода из конвертированного газа проводят конверсию окиси углерода водяным паром, очистку газа от двуокиси углерода и удаление остаточных окислов углерода методом метанирования. Перечисленные стадии, за исключением отмывки газа от двуокиси углерода,, являются каталитическими процессами, близкими между собой по> аппаратурному оформлению. [c.59]

В качестве сырья паровой конверсии используют нефтезаводские газы, являющиеся побочными продуктами различных процессов нефтепереработки состав этих газов непостоянен. Поэтому целесообразно на стадии подготовки сырья обеспечить получение стабильного по составу газа, используя метод низкотемпературной конверсии гомологов метана в метан по реакции [c.60]

Паровая конверсия углеводородов с преимущественным образованием метана, называемая частичной конверсией, в настоящее время применяется для получения заменителя природного газа, состоящего из углеводородов до Сд—Сщ [13, 14]. Предлагается 115] использовать такой процесс для избирательной конверсии гомологов метана, содержащихся в природном газе, с целью получения метана для процессов хлорирования, нитрования и др. [c.66]

Наиболее радикальным решением проблемы конверсии гомологов метана следует признать двухступенчатый процесс паровой конверсии. На I ступени процесс ведется в- адиабатическом реакторе при 450—520 °С с получением газа, содержащего преимущественно метан. На II ступени проводят полную конверсию метана в реакционных трубах с внешним обогревом с использованием известных, хорошо зарекомендовавших себя катализаторов. В последние годы для частичной конверсии углеводородов разработаны высокоэффективные стойкие катализаторы. [c.82]

В процессе частичной конверсии протекают реакции с выделением тепла (гидрокрекинг углеводородов с образованием метана) и с поглощением тепла (паровая конверсия метана, служащая донором водорода для реакции гидрокрекинга). Чем выше температура,тем большее развитие получает процесс конверсии метана. Температура процесса частичной конверсии выбирается с таким расчетом, чтобы процесс протекал в адиабатических условиях. Реактор частичной конверсии устанавливается после реактора очистки газа от сернистых соединений, где процесс протекает при 350—400 С. Нижняя температурная граница процесса частичной конверсии поэтому составляет [c.66]

Термодинамические расчеты паровой конверсии алифатических углеводородов, начиная с 300 °С, можно вести, используя уравнения паровой конверсии метана (2) и окиси углерода (3), а также уравнение паровой конверсии гомологов метана в метан (1). С учетом последнего уравнения стехиометрнческие соотношения компонентов и их парциальные давления в паровой конверсии алифатических углеводородов принимают значения, приведенные в табл. 19. [c.69]

Рис. 23. Режимы процесса паровой конверсии метана, обеспечивающие в условиях термодинамического равновесия получение 95%-ного На (а) и 98%-ного На (б) (заштрихована область режимов, принятых на современных установках).

МПа, несмотря на то, что повышение давления смещает равновесие реакции паровой конверсии метана в неблагоприятную сторону (см. рис. 22 и 23). [c.74]

Ограничения по содержанию Hj, температуре и давлению процесса при выборе режима паровой конверсии метана распространяются и на конверсию нефтезаводских газов и бензина. [c.74]

Выбор температуры и давления для процесса паровой конверсии нефтезаводских газов, а также бензина определяется теми же факторами, что и для конверсии метана или природного газа. [c.78]

Рис. 28. Зависимость выхода Нз при выводе его из зоны реакции паровой конверсии метана от температуры и парциального давления На в остаточном газе при общей

Давление оказы — вает отрицательное ву ияние на равновесие основной реакции конверсии метана и п< этому требуется бо — лее высокая температура для достижения Рис. 9.I. Зависимости равновесной концентрации 0/1,ИНаК0В0Й степени метана при паровой конверсии метана от температуры (цифры на нижних кривых), давления и превращения углево мольного расхода водяного пара (цифры на верхних [c.156]

Паровая конверсия метана с приемлемой скоростью и глубиной превращения протекает без катализатора при 1250—1350 °С. Катализаторы конверсии углеводородов предназначены не только д/я ускорения основной реакции, но и для подавления побочных реакций пиролиза путем снижения температуры конверсии до 800 — 9СЮ °С. Как наиболее активные и эффективные катализаторы конверсии метана признаны никелевые, нанесенные на термос — тс йкие и механически прочные носители с развитой поверхностью ти па оксида алюминия. С целью интенсификации реакций газифи — Кс1ции углерода в никелевые катализаторы в небольших количествах обычно вводят щелочные добавки (оксиды Са и Мд). [c.158]

Процесс паровой конверсии такого сырья может осуществляться в реакционных трубах, заполненных никелевым катализатором, при температуре 760—982° С (см. табл. 21, № 1 и 2), при этом получается водородсодержащнй газ с остаточным содержанием метана 0,36% (в исходном газе содержалось 5,6%). [c.39]

Катализатор содержит 20—40% никеля (считая на N 0) огнеупорный носитель, состоящий из осажденных А12О3, СгаОэ и 10—40% (от общего веса катализатора) связующего вещества — ииз-кокремнеземистого гидравлического цемента. На таких катализаторах при паровой конверсии углеводородов с температурой кипения 3(3—170° С получают синтез газа, содержащий большое количество метана при температуре 400—700 (450—650° С), давлении 7—35 атм, и отношении водяного пара к углеводороду [c.61]

Сжиженный газ, Паровую конверсию водород-легкий бензин, ного сырья проводят при тем-выкипающий пературе 400—410° С, давле-при—30—120° С, НИН 15—30 ат, весовом соот-углерод или неф- ношении вода углеводород, тяной дистиллят равном 1,5—200 1, в при-с конечной тем- сутствии Ы1-А1/А120э катали-пературой кипе- затора. С целью повышения ния, менее или содержания метана и сниже-равной 270° С ння количества водорода, полученный газ направляют во второй реактор, где реакцию проводят при температуре менее 370° С в присутствии того же катализатора. Для получения газа с характеристикой городского, полученный метан подвергают ри рмингу при температуре 660—680° С на катализаторе. При этом содержание метана в газе и его калорийность снижается до необходимых пределов [c.133]

Если же модель нелинейна относительно подбираемых коэффициентов, применение критерия Фишера становится неоправданным. В этом случае можно строго проверить адекватность модели, перейдя к линеаризованному относительно коэффициентов описанию. Последнее можно получить по линейной части разложения в ряд Тейлора, а для химических процессов и более простыми методами [2]. Прй таком подходе дискриминация моделей заключается в отбрасывании тех из них, для которых Р-Отдать же предпочтение какой-либо -модели с Р нельзя. Этот подход был использован для анализа моделей паровой конверсии метана было найдено, что из двенадцати предложенных в литературе моделей лишь четыре можно считать адекватными 13]. [c.55]

Для паровой конверсии метана СН44-Н20— -СО+ЗНг-состав равновесной смеси определяется не только температурой и давлением, но и соотношением метан водяной пар. При-отсутствии в исходной смеси СО и Нг связь константы равно- [c.319]

В связи с разработкой термически стойких палладиевых мембран предложена, но пока реализована на небольших установках конверсия метана с выводом водорода из зоны реакции через мембрану. Это сдвигает равновесие реакции паровой конверсии метана. Расчеты термодинамического равновесия реакции паровой конверсии метана при давлении 1,925 МПа, отношении пар метан, равном 3 1, и парциальном давлении в остаточном газе 0,16 МПа показали [18], что при выводе водорода уже при 500 °С степень конверсии метана достигает 1, в то время как без вывода Но степень конверсии лштана 0,9 можно достичь только нри 880 °С. [c.78]

Количество чистого водорода, получаемого за мембраной, определяется также парциальным давлением Нз в остаточном газе, на выходе из реактора. На рис. 28 показаны результаты тердюдинам -ческих расчетов паровой конверсии метана с выводом водорода нри различных температурах и парциальных давлениях На в остаточном газе. Как следует из приведенных данных, ведение процесса ири 600—700 °С эффективнее, чем при 500 °С, так как повышается количество водорода, получаемого за мембраной. С ростом температуры возникает возможность повышения парциального давления На в остаточном газе, что интенсифицирует диффузию водорода через мембрану. Показатели процесса, которые могут быть достигнуты [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология