Водород получение из синтез-газа и другими способами

Сырьем для производства аммиака является смесь азота и водо рода. Эту смесь получают разными способами. Наиболее распространенные из них газификация твердого и жидкого топлив с последующей конверсией окиси углерода, конверсия метана и других углеводородных газов, комплексная переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ, фракционное разделение горючих газов, в частности коксового, методом глубокого охлаждения, разделение воздуха на азот и кислород с применением для этого глубокого холода и электрохимический способ получения водорода и кислорода. [c.151]

Характеристическим летучим водородным соединением углерода является метан. В обычных условиях водород с углеродом не реагирует. Синтез метана идет только при достаточно высокой температуре и в присутствии катализатора (мелкораздробленный никель). Применяются также и другие способы получения метана из сложных органических веществ. В лаборатории метан можно получить разложением карбида алюминия водой. В природе метан постоянно образуется при разложении органических веществ без доступа воздуха. Химическое строение метана определяется р -гибридизацией атома углерода. Молекула метана представляет собой правильный тетраэдр, в центре которого находится атом углерода, а по вершинам — атомы водорода. Метан — газ легче воздуха, почти нерастворим в воде, устойчив вплоть до 1000° С. Выше этой температуры разлагается с образованием ацетилена и водорода [c.362]

Получение водорода из синтез-газа и другими способами. (Непрерывное увеличение спроса на водород определило интенсивное развитие процессов его производства. Существуют следующие промышленные методы [c.215]

Электролиз воды является самым простым способом производства водорода и кислорода и используется при необходимости высокой чистоты этих газов. Однако вследствие значительной энергоемкости этого процесса в настоящее время для получения больших количеств водорода (например, для синтеза аммиака) электролиз воды почти не применяется. Большие количества в>одорода получаются другими способами — конвер- [c.314]

Представлены теоретические основы и технология производства технического водорода и синтез-газов для получения аммиака, метанола и других п1)одуктов, а также заменителя природного газа. Рассмотрен способ паровой каталитической конверсии углеводородов в трубчатых печах и очистки конвертированных газов. Описаны конструкции трубчатых печей. Данн основы математического моделирования процессов конверсии, адиабатических реакторов и трубчатых печей. [c.2]

Сырьем для получения аммиака служит смесь азота и водорода. Водород для этой смеси получают разными способами, из которых наиболее распространенными являются конверсия природного газа (метана) и других углеводородных газов комплексная переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ фракционное разделение горючих газов, в частности, коксового, методом глубокого охлаждения газификация твердого и жидкого топлива с последующей конверсией окиси углерода электрохимический способ получения водорода. [c.113]

Водород является очень важным сырьем во многих процессах органического синтеза (реакции гидрирования) и широко применяется для получения аммиака и в современных процессах переработки нефти и газов. Вместо старых методов его производства электролизом воды или железо-паровым способом в настоящее время используют другие пути. [c.125]

Широкое применение процесс электролиза воды нашел в первой четверти XX в., когда был разработан и начал использоваться в промышленных масштабах синтез аммиака из водорода и азота. Причем это стало возможным в странах, богатых гидроэлектроэнергией, где были созданы крупные для того времени установки электролиза воды. В этот период в общем производстве водорода для нужд химической промышленности заметное место занимал электрохимический метод. Однако в дальнейшем в связи с разработкой эффективных способов получения водорода из природного газа и других видов углеродсодержащего энергетического сырья широкое развитие получили химические способы производства водорода. [c.50]

Среди альтернативных энергоносителей для транспорта следует особенно отметить водород, а также водородсодержащие топлива (синтез-газ — Н2 + СО). Водород обладает чрезвычайно высокой энергоемкостью (теплотворной способностью почти в три раза большей, чем у традиционных нефтяных топлив) и уникальными экологическими качествами [1.64—1.65]. Основной проблемой применения чистого водорода является отсутствие инфраструктуры его производства в необходимых для транспорта количествах, сложности хранения, транспортировки и заправки автомобилей. Водород (синтез-газ) может быть получен в конверторе непосредственно на борту автомобиля из метанола или другого энергоносителя. Однако себестоимость получения водорода частичным окислением углеводородных топлив, гидрированием угля, электролизом воды и другими способами в пересчете на единицу получаемой энергии в 2-10 раз выше себестоимости получения традиционных жидких топлив или природного газа [1.66]. Получение синтез-газа из метанола на борту автомобиля за счет использования теплоты отработавших газов пока также дороже использования нефтяных моторных топлив. Поэтому в ближайшей перспективе широкое применение этого энергоносителя на транспорте проблематично. [c.24]

Получение водорода из синтез-газа и другими способами. Не- [c.215]

Водяной гаа представляет собой смесь приблизительно равных объемов окиси углерода и водорода, получаемую при обработке кокса водяным паром С - - Н,0 — — СО 4- Н,. Смеси водорода и окиси углерода известны под общим названием синтез-газ (даже если они получены отдельно, а затем смешаны), а соотнощение Н, СО обычно дается в круглых скобках, причем сначала указывается относительная доля водорода. Таким образом, водяной газ представляет собой синтез-газ, имеющий состав 1Н, 1С0 (1 1). Газ такого состава может быть получен и другими способами. [c.286]

При каталитическом взаимодействии оксида углерода (II) с водородом образование кислородсодержащих соединений является побочной нежелательной реакцией. Однако возможность варьирования составом продукта синтеза путем изменения технологических параметров процесса, в частности применения других катализаторов, послужило основой разработки способа получения из синтез-газа метанола. В основе производства метанола лежат реакции, протекающие по уравнениям [c.244]

Еще один недостаток процессов получения ацетилена из углеводородов является общим для очень многих нефтехимических процессов и в известной степени для процессов нефтепереработки. Ацетилен — не единственный продукт, получаемый этим способом, как это имеет место в случае карбидного ацетилена (если не считать пушонку). Целевыми продуктами многих процессов являются смеси ацетилена и этилена. Во всех процессах получается избыток водорода, иногда чистого, иногда в смеси с СО. Эти продукты также не транспортабельны, и если стремиться наиболее выгодно их использовать, они должны найти применение на месте не в качестве горючего, а для химического синтеза. Этилен имеет пшрокое применение. Водород необходим для синтеза аммиака особенно там, где имеется азот, являющийся побочным продуктом выделения из воздуха кислорода, который используется в процессах окислительного пиролиза. Окись углерода можно использовать для получения дополнительных количеств водорода из водяного газа, для синтеза метанола нли других целей. Следовательно, такие пути использования побочных продуктов более выгодны, чем их применение в качестве горючего на том же заводе, и они являются важным фактором повышения экономичности заводов по производству ацетилена на основе углеводородов. Стоимость производимого ацетилена не может быть адекватно определена без учета этих факторов. Еще несколько лет назад структура цен на возможное сырье исключала все виды сырья, кроме сырой нефти и мазута, который не очень привлекателен с технической точки зрения, а также природного газа. Заводы по производству ацетилена из углеводородов, пущенные в 50-х годах, в основном были основаны на использовании природного газа и располагались в районах, где природный газ имелся и был, по возможности, дешевым, [c.435]

В настоящее время основным промышленным методом получения водорода и газов для синтеза является каталитическая парокислородная, паровоздушная, паровая и другие виды конверсии. Способ паровой каталитической конверсии природного газа разработан более 30 лет назад, но только в последнее десятилетие благодаря прогрессу в производстве жаропрочных сталей и технологии изготовления труб стало возможным создание трубчатых печей, способных работать под давлением до 40 ат. (В настоящее время ведутся разработки трубчатых печей, работающих при давлении до 100 ат). Это сделало способ паровой каталитической конверсии одним из самых экономичных и перспективных методов переработки углеводородного сырья. [c.14]

Производство спиртов гидратацией олефинов — одна из важнейших отраслей нефтехимической промышленности. Вместе с тем большое количество спиртов получается на основе окиси углерода и водорода и продуктов взаимодействия окиси углерода и водорода с олефинами, окислением высших парафинов и другими методами. Советский Союз стоит на первом месте в мире по производству этилового спирта у нас получается большое количество метанола из окиси углерода и водорода, бутилового и изопропилового спиртов из газов пиролиза и высших спиртов окислением жидких и твердых парафинов. Спирты являются массовой продукцией нефтехимического синтеза, их производство достигает /5 от общей продукции всех органических нефтехимических продуктов, поэтому большое значение для экономики их производства имеют методы их получения и исходное сырье. Этиловый спирт наиболее многотоннажный среди продукции остальных спиртов. Этиловый спирт получается тремя основными способами синтетически из этилена, из пищевого сырья и гидролизом древесины. [c.330]

Из отходящих газов коксовых печей. Это наиболее дешевый способ получения водорода. При коксовании каменного угля выделяются летучие продукты, содержащие более 50% водорода, 40% окиси углерода, аммиак, который можно перерабатывать в сульфат аммония, примеси метана, бензола, этилена и других углеводородов, а также примеси сернистых и других соединений. Все углеводороды при сильном охлаждении под давлением переходят в жидкое состояние и легко отделяются от газообразного водорода. Водород, освобожденный от примесей, используют для синтеза аммиака. [c.196]

В третьей группе способов получения чистой газообразной углекислоты из источников со средним ее содержанием используется более высокая растворимость углекислого газа в воде, чем других газов. Так, при 20° С он растворяется в воде в 30 раз больше, чем метан, и в 50 раз больше, чем водород. Однако этот способ целесообразно применять там, где по ходу основного технологического процесса смесь газов уже находится под относительно высоким давлением (например, при синтезе аммиака) и.яи где основным продуктом является газ, конденсирующийся также при высоком давлении (например, при получении жидкого метана). В таких случаях возможно использовать свойство газов увеличивать свою растворимость в жидкостях, примерно пропорционально давлению газа над жидкостью. Это важно потому, что [c.393]

Для снижения себестоимости продукции необходимо дешевое сырье. Сырье ценно, когда оно дешево. Ярким примером перехода отдельных химических производств на более дешевый вид сырья является широкое применение природного и попутного газа нефтедобычи для получения водорода в производстве синтетического аммиака и в синтезе многих органических соединений. До недавнего времени основным видом сырья для получения водорода был кокс. Экономические расчеты показали, что себестоимость добычи природного газа (в пересчете на единицу условного топлива) в 12 раз, а нефти в 3,5 раза меньше, чем угля при подземной добыче. Кроме того, природный газ и нефть можно транспортировать более дешевым способом на далекие расстояния по трубам, в то время как для перевозки угля требуется железнодорожный транспорт. Этим объясняется тот факт, что за последнее время резко увеличилась добыча нефти и особенно природного газа. Удельный вес нефти и газа в общем производстве топлива возрастет в нашей стране с 31% в 1959 г. до 51% в 1965 г., а угля соответственно уменьшится с 60 до 43%. При замене кокса природным газом себестоимость аммиака снижается почти в два раза, при этом снижается себестоимость и азотных удобрений и других продуктов, получаемых из аммиака. [c.10]

Водород, необходимый для синтеза аммиака, в промышленности получают одним из следующих способов конверсией окиси углерода водяного или полуводяного газа, полученного газификацией твердого или жидкого топлива конверсией метана природного газа или других углеводородных газов с последующей конверсией СО разделением коксового газа путем сжижения всех компонентов газовой смеси, кроме водорода (методом глубокого охлаждения) электролитическими методами. [c.67]

Газ, полученный путем газификации топлива с выпуском шлака в жидком виде, целесообразно использовать для синтеза на железомедном катализаторе при соотношении Но СО = 1 1 в смеси с газами, полученными по периодическому способу (водяному газу), так как один газ богат СО, а другой водородом, что позволяет получить газ с любым соотношением СО На путем простого смешения без применения конверсии окиси углерода. [c.406]

В техническом водороде и азотоводородной смеси углекислота является нежелательным компонентом. Наряду с другими кислородными соединениями углекислота отравляет катализатор синтеза аммиака. В других процессах применения водорода, углекислота не вредит катализатору, однако ввиду ее способности в определенных условиях взаимодействовать с водородом возможны существенные потери последнего (стр. 28). Значительное содержание СОа нежелательно и в синтез-газе (Нг + СО), так как при этом снижается парциальное давление реагирующих веществ. Имеются также указания, что наличие в газе весьма больших количеств СОа действует отрицательным образом и на катализатор синтеза углеводородов. Между тем, содержание СОа в газах, используемых для получения водорода (или синтез-газа), достигает 30 об. % и более. В связи с этим удаление СОа из газа предусматривается во многих способах получения технического водорода, азотоводородной смеси и синтез-газа. [c.357]

Иногда синтез-газ получают путем добавки к водяному газу водорода, юлученного при глубоком охлаждении коксовых и других газов. В некоторых случаях синтез-газ непосредственно получают в печах с внешним или внутренним обогревом, наличие которого объясняется эндотермичностью процесса. Все эти способы получения синтез-газа подробно описаны в специальной литературе. [c.27]

При спнтезе Фишера — Тропша образуются главным образом углеводороды с нормальной цепью. Это — его особое преимущество перед другими процессами прямого или непрямого превращения угля в моторное топливо. Так, способы прямой гидрогенизации угля, а также способ фирмы Экссон гидрогенизации угля в жидкой фазе путем переноса водорода от растворителя дают продукты с высоким содержанием ароматических углеводородов, являющиеся превосходным сырьем для получения бензина. Но для получения из них дизельного топлива необходимо еще проводить гидрогенизацию в жестких условиях. По способу фирмы Мобил уголь сначала газифицируют и затем из синтез-газа получают метанол, который с помощью специального цео-литного катализатора превращают в высококачественный бензин с большим содержанием ароматических углеводородов. Но дизельного топлива при этом не образуется. [c.197]

В эти же годы большие усилия ученых и инженеров были направлены на разработку технически совершенных и экономичных методов производства чистых азота и водорода для синтеза аммиака [14—22]. Первые аммиачные заводы работали па азото-водородной смеси, получаемой из полуводяного газа методом конверсии окиси углерода с водяным паром, т. е. фактически сырьем были кокс и каменный уголь. Вскоре после первой мировой войны были разработаны промышленные методы производства водорода из коксового газа глубоким охлаждением его до температуры —200° С. При этом конденсируются все газообразные компоненты коксового газа — этилен, этан, метан, окись углерода, а остающийся нескондепсированным водород промывается жидким азотом для освобождения от следов окиси углерода. Были созданы совершенные электролизеры с униполярными электродами, а также высокопроизводительные электролизеры фильтр-прессного типа с биполярными электродами для электролиза воды, которые нашли широкое применение в Норвегии, Италии и Японии. В небольшом масштабе стал применяться железопаровой способ получения водорода, использовался побочный водород других производств, например производства хлора электролизом раствора поваренной соли. Наконец, был разработан метод производства водорода конверсией метана и углеводородов нефти с водяным паром при атмосферном давлении и под давлением 2—5,1 МПа. Последний метод оказался наиболее экономичным, получил большое распространение после второй мировой войны и начал постепенно вытеснять другие. [c.13]

Этот способ дает возможность, с одной стороны, освободить водород от окиси углерода, а с другой, — получить весьма ценный продукт — метанол. Однако не следует забывать, что при образовании метанола из СО и На на 1 объем окиси углерода практически расходуется до 2,5 объемов водорода и что процесс синтеза метанола из СО и Нз, протекающий при высоких температурах и давлениях и требующий рециркул51ции больших объемов газа, весьма сложен в конструктивном оформлении. Кроме того, в этом процессе трудно добиться полного удаления СО. Поэтому данный процесс очистки газа от СО. применяется на практике в единичных случаях, когда для этого имеется комплекс соответствующих условий, а именно избыточные мощности по водороду высокого давления, наличие оборудования (колонн, циркуляционных насосов и др.), пригодного по своей характеристике для организации производства метанола, подходящая для синтеза метанола концентрация СО в водороде. Целесообразная для организации побочного производства метанола концентрация СО, но-видимому, находится в пределах 6—12%. При малых концентрациях СО организация метанольного производства для удаления СО явно неэффективна. При повышенном содержании СО (свыше 12—15%) на процесс синтеза метанола будет расходоваться слишком много водорода, а сам процесс очистки газа от СО с одновременным получением метанола из побочного превратится в основной. [c.384]

В ГДР на заводах Лейна уже длительное время эксплуатируется промышленная установка по переработке газов продувки синтеза аммиака с целью получения аргона. Схема данной установки приводится на рис. 40. Сжатый до 80 кГ1см исходный газ, предварительно очищенный от NHs и осушенный адсорбционным способом, поступает в теплообменники 1, 2, 3, 4, 5, 6, где охлаждается до температур порядка —140° С за счет аргона и других отходящих газов (смеси азота и аргона, метана и смеси водорода и азота). [c.108]

Приведенные в табл. 14 данные не исчерпывают всех источников получения исходных веществ для синтезов. Например, при производстве синтетического каучука из этилового спирта побочно получается газовая смесь, содержащая некоторое количество этилена и пропилена, которые в свою очередь могут быть использованы для синтезов. В ряде случаев исходные вещества получают синтетическими способами. Так, в Германии из-за недостатка газов нефтекрекинга этилен получают гидрированием ацетилена. Значительные количества изобутана получаются изомеризацией н-бутана. Большое значение приобрели различные методы синтеза фенола. Синтез искусственного жидкого топлива—синтина из окиси углерода и водорода (стр, 348), оказавшийся вначале экономически нецелесообразным по сравнению с другими методами, в настоящее время является практически важным способом получения исходных веществ для производства синтетических моющих средств и других продуктов, в составе которых имеются углеродные цепи С —С20. [c.302]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология