Равновесный каталитической конверсии

Для каталитической конверсии метана применяют никелевый катализатор на носителе — оксиде алюминия. В присутствии никелевого катализатора равновесие быстро достигается уже при 800°С. Несмотря на то что содержание СН в равновесном газе повышается с увеличением давления, конверсию метана выгодно проводить при повышенном давлении для увеличения скорости реакции. При этом используется естественное давление природного газа, при котором он подается на завод,— 1—4 МПа. При повышении давления уменьшаются объем аппаратуры и трубопроводов. [c.74]

В реактор каталитической конверсии монооксида углерода вводится генераторный газ состава, % (об.) СО2 - 7, СО -22, Н2 14 и Н2О - 57 %. Рассчитайте равновесный состав на выходе, если температура в реакторе а) 300 С б) 500 °С [c.33]

В настоящее время установлено, что равновесное превращение углеводородов достигается только на никелевом катализаторе, особенно с добавкой окиси алюминия. Поэтому для промышленного получения водорода каталитической конверсией жидких углеводородов используют преимущественно катализатор на основе никеля. Содержание никеля, составы носителя и промоторов, способы приготовления никелевых катализаторов весьма разнообразны. [c.372]

Примерно до 1960 г. каталитическую конверсию метана вели при давлениях, близких к атмосферному. В настоящее время ее ведут при давлении 2—3 МПа и выше, что экономически выгоднее. Повышение давления требует соответствующего повышения температуры. Так, при мольном соотношении Н2О СН4, равном 4 1, и давлении 0,1 МПа равновесный состав газа [%(об.)] при температуре 600 °С составляет СО2 — 8,7 СО — 4,9 Нг — 47,2 СН4 — 2,1 Н2О — 37,9. В тех же условиях при давлении 3 МПа близкий по составу газ может быть получен при температуре не ниже 800 °С СО2-6 СО-5,3 Н2-39,9 СН4-4 Н2О - 44,6, а при температуре 600°С содержание СО в газе составляет всего 0,5%, Н2-19,2%, а СН4 12,8%. [c.328]

Равновесная степень превращения и остаточное содержание метана в газовой смеси зависят от температуры, давления и соотношения исходных реагентов пар газ (табл. И и 12 и см, рис. 61). При 800—1000°С значения констант равновесия реакций (а) и (б) составляют 1,4 10 и 1,6 10 соответственно и остаточное содержание метана мало. Но скорость достижения равновесия без катализатора при этих температурах еще невелика. Для каталитической конверсии метана применяют никелевый катализатор на носителе — оксиде алюминия, на котором равновесие быстро достигается при 800°С и высоких объемных скоростях парогазовой смеси. Несмотря на то что с увеличением давления содержание метана в равновесном газе повышается (табл. 18), конверсию метана проводят обычно под давлением, чтобы повысить скорость реакции, уменьшить объем аппаратуры и газопроводов. При этом используется естественное давление природного газа, с которым он подается на завод (1—4 МПа). Скорость конверсии метана с водяным паром на никелевом катализаторе можно определить по уравнению [c.224]

Для получения бутадиена применяется каталитическое дегидрирование как н-бутана, так и -бутиленов. При одной и той же температуре в условиях, не благоприятствующих реакциям крекинга, дегидрирование бутиленов дает болео высокие равновесные выходы. Например, при температуре 650° С и атмосферном давлении конверсия до бутадиена для нормальных бутиленов составляет от 47 до 57%, а для и-бутана всего 14%. Однако с уменьшением давления до 0,167 ат равновесное превращение -бутана в бутадиен увеличивается до 49% (рис. 2). [c.200]

Несмотря на богатый накопленный опыт в проектировании установок Клауса, в сущности очень трудно поддерживать процесс на полном уровне конверсии в промышленных условиях. К тому же органы по защите окружающей среды во многих частях мира установили такие пределы выбросов в атмосферу, что уже нельзя эксплуатировать установки ниже стандартного уровня. Частично эта проблема возникает в связи с тем, что химические реакции в процессе только равновесные и не заверщаются полностью. Отклонение в пропорциях воздуха и сероводорода от номинальных значений нарушает баланс между сероводородом и диоксидом серы, из-за чего один из этих газов в избыточном количестве проходит через установку неизмененным. В любом случае это ведет к увеличению выбросов 502, так как отходящий газ всегда дожигается с целью разложения сероводорода. Колебания температуры в каталитических реакторах также ведут к снижению конверсии установок Клауса. Присутствующие в кислом газе углеводороды при [c.93]

Процесс дегидрирования основан на эндотермических реакциях, причем равновесные реакции смещаются в сторону алкенов с повышением температуры. Наиболее неблагоприятна термодинамика для этана. Заметные выходы этилена, скажем, степень конверсии 15—20%, достигается при 600 °С. Дальнейшее углубление превращения приводит к развитию реакций термического крекинга. Оттого и выгоднее получать этилен пирогенетическим разложением, а не при помощи каталитического процесса. [c.109]

ВОДОРОДА ПАРА-ОРТО-ПРЕВРА-ЩЕНИЕ (пара-орто-конверсия) — превращение молекул водорода в зависимости от условий из одной формы в другую. Существование двух модификаций молекулярного водорода связано с различной взаимной ориентацией ядерных спинов атомов и, следовательно, с различными значениями вращательных квантовых чисел. В молекулах параводорода (л-На) ядерные спины антипараллельны и вращательные квантовые числа четные. В молек лах ортоводорода (0-Н2) спины параллельны и квантовые числа нечетные. Пара- и ортоводороды имеют разные теплоемкости, теплопроводности упругости пара, температуры плавления и др. На равновесное соотношение между числом орто- и пара-молекул и механизм превращения значительно влияет температура, наличие атомарного водорода, катализатор, природа растворителя и др. Пара-орто-превращение характерно также для дейтерия и трития. Способность молекул водорода к орто-пара-превращению используют для изучения механизма изотопного обмена водорода, гидрирования, каталитического окисления водорода и др. [c.57]

Поскольку в промышленных условиях каталитические процессы конверсии углеводородного сырья на современных высокоактивных никелевых катализаторах проводятся вблизи равновесия [5], то для оценки состава получаемого газа достаточно знать его равновесный состав в зависимости от различных технологических режимов. [c.234]

Конверсия спирта в карбоновую кислоту путем реакции с монооксидом углерода [см.схему (6.1)] является одной из наиболее простых реакций карбонилирования. Эту реакцию используют в промышленности для синтеза уксусной кислоты из метанола на родиевых катализаторах при низком давлении [4]. При изучении механизма этой реакции [5] установлено, что она основана на карбонилировании метилиодида в ацетилиодид (см. разд. 6.1). Низкая, равновесная концентрация метилиодида создается путем взаимодействия метанола с иодоводородом (добавленным для активирования катализатора) [схема (6.15)]. Метилиодид каталитически превращается в ацетилиодид, гидролиз которого приводит к уксусной кислоте и иодоводороду [схема (6.16)], который может вступать в дальнейшую реакцию с метанолом. [c.194]

Процесс конверсии оксида углерода — гетерогенный, каталитический, обратимый и экзотермический. Он идет без изменения числа молей. Поэтому увеличение давления не влияет на равновесную степень превращения оксида углерода, хотя скорость реакции при этом возрастает. Равновесная степень превращения оксида углерода растет с уменьшением температуры (реакция экзотермическая), а фактическая степень превращения и скорость имеет максимум (см. рис. 4.4 и 4.5). [c.198]

Расчет равновесного состава газа конверсии метана на ЭЦВМ и некоторые аспекты кинетики реакции. Жидков Б. А., Шарифов А., Плыгунов А. С., Ковтюхова Н. И. Каталитическая конверсия углеводородов, вып. 2. Наукова думка , Киев, 1975, с. 104—109. [c.181]

Рассмотрение обширного экспериментального материала, полученного как при лабораторных исследованиях, так и в полузаводских испытаниях выявило, что при каталитической конверсии метана с водяным паром, кислородом и углекислотой устанавливается равновесне реакции всдяного [c.381]

Были проведены эксперименты по осмолению катализатора путем жидкофазного контактирования с бензинами коксо- вания и термического крекинга. В ходе опытов фиксировали время выхода катализатора на наивысшую активность по конверсии нестабильных компонентов сырья и после этого определяли количество накопивигихся на нем смол. Равновесное содеряание смол в условиях испытания составило И-24,0/2 мае., а время их накопления 120-135 мий. Если учесть,что удельный объем пор катализатора не превышает 0,120 см /5 то оказывается, что его недостаточно для размещения всего равновесного количества смол. Поэтому, вполне логично предположить, что их основная масса удерживается внешней поверхностью гранул. В таком случае расчетная толщина хемосорбированного промежуточного каталитически активного слоя смолы состайит ориентировочно 2- го мкм. [c.153]

Все образцы катализаторов, нанесенных на ЗЮд обеих приготовлений, были испытаны на каталитическую активность в процессе конверсии метана при температуре 900° С. Результаты исследований приведены в табл. 1. Из данных таблицы видно, что на никелевом катализаторе, нанесенном на двуокись кремния, как предварительно прокаленную, так и непрокаленную, практически достигается равновесное превращение метана. Размер катализатора, полученного [c.136]

В отличие от опыта 1, на катализаторах, содержащих смесь силиката никеля и двуокиси кремния (опыты 2 и 3), достигнуто практически равновесное превращение метана, что свидетельствует о высокой активности катализатора. Такое сильное каталитическое действие может оказывать только свободный никель, присутствие которого объяснимо реакцией протекания термического распада силиката никеля в условиях конверсии метана. Для подтверждения этой интерпретации наших данных был проведен рентгенофазовый анализ образцов силиката никеля и его смесей с двуокисью кремния после выгрузки их из конверторов по окончанию процесса конверсии. Расчет рентгенограмм всех образцов показал наличие в них только одной фазы металлического никеля и полное отсутствие силиката никеля. На рентгенограммах образцов линии, характеризующие SiOj, не обнаружены. По-видимому, двуокись кремния, как введенная в состав смеси, так и полученная в результате разложения силиката никеля, не образует кристаллической фазы, а находится в рентгеноаморфной форме. [c.139]

Реакция (8.1) является обратной реакцией синтеза метанола, который подробно исследован и широко применяется в промышленности. В результате каталитического процесса конверсии образуется тазовая смесь, состоящая в основном из водорода, углекислого газа и окиси углерода. Так как эти примеси недопустимы для ЭХГ с щелочны.м электролитом, необходима стадия очистки водорода. Параметры процесса конверсии метанола в системе подготовки топлива для ЭХГ со щелочным электролитом составляют по давлению до 10 МПа и по температуре 200—400°С. При этом давление определяется характеро.м процесса последующей очистки конвертированного газа, а температура — активностью современных катализаторов. Если принять допущение о том, что реакционная смесь идеальна, т. е. подчиняется уравнениям состояния идеального газа, то равновесный состав смеси может быть рассчитан сравнительно просто. При этом методика расчета состоит в следующем. Расчетное уравнение реакции на 1 моль прореагировавшего метанола можно записать в виде [c.363]

Ранее было указано, что благотворное влияние температуры на течение обратимых экзотермических реакций ограничено снижением не только равновесного, но и действительного выхода при повыщенни температуры выще оптимальной. Это противоречие лежду скоростью и равновесием, ограничивающее применение высоких температур, характерно для промышленных процессов синтеза аммиака, каталитического окисления ЗОг, конверсии окиси углерода, синтеза метанола, прямой гидратации олефинов и т. д. [c.145]

При каталитической паровой конверсии легких углеводородов содержание метана в продуктовом газе оказывается весьма близким к равновесному [по уравнению (15)[. Из-за сравнительно низкой температуры (ниже 1000 °С) в продуктах реакции содержится много метана. Давление в значительной степени влияет на равновесие, оно не должно превышат > 30 ат. [c.84]

Мы пока не делали никаких предположений о т, допуская, что константа скорости обрыва цепи не зависит от длины цепочки. Это не вполне очевидное предположение было сделано Флори [15] на следующих основаниях акт обрыва кинетической цепи состоит из сближения двух цепочек (если обрыв происходит за счет модификатора, постоянство kf не нуждается в доказательствах) и их взаимодействия, на которое требуется некоторое время. В целом это процесс диффузионно-управляемый. Но так как коэффициент диффузии коротких цепей больше, чем длинных, то, хотя короткие цепи быстрее сближаются, для них повышена вероятность того, что они разойдутся, не успев прореагировать. Длинные же цепи, напротив, сближаются медленно, но зато и вероятность того, что они разойдутся, не успев прореагировать, меньше. Поэтому сте-рические факторы копстант скорости обрыва длинных и коротких цепей должны быть одинаковы. Что же касается энергий активации, то они определяются только природой взаимодействующих активных центров. Опыт подтверждает это предположение, и именно поэтому любая гомогенная система, где сосуществуют реакции обрыва и роста цепей, может характеризоваться постоянным (в ограниченном диапазоне степеней конверсии) средним временем жизни т, а следовательно, распределением растущих цепей вида (1.1). При этом совершенно безразлично, какова детальная природа полнмеризационного процесса — радикальная или каталитическая полимеризация или поликонденсация. В частности, соотношение вида q (р) = было впервые выведено Флори при рассмотрении равновесной подиконденсации [16] и [c.18]

Процесс гетерогенно-каталитического диспропорционирования проводят как в газовой, так и жидкой фазах при температуре 350—480°С, давлении 4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 2—4 Ч . В качестве катализаторов используют WOa/SiOa или МоОз — СоО/ЛЬОз. В этих условиях конверсия, например пропилена, близка к равновесной и составляет 45% при селективности 99 %. В ходе процесса возможно снижение его селективности в результате протекания побочных реакций изомеризации и дезактивации катализатора вследствие блокировки его активных центров отложениями полимерных продуктов побочных реакций. Поэтому гетерогенные катализаторы диспропорционирования необходимо периодически регенерировать воздухом при температуре 550—600 С. [c.61]

Зависимость остаточного равновесного содержания сероводорода газовоздушной смеси от давления в системе при различных температурах представлена на рис. 3.2. Из анализа кривых можно заключить, что повышение давления в системе смещает равновесие в сторону более полной конверсии сероводорода в серу. Однако при давлении выше 5 МПа сдвиг незначительный и нецелесообразно повышать давление в системе с целью увеличить степень конверсии сероводорода. В промышленных схемах, видимо, следует ограничиться давлением, позволяющим транспортировать газ без дожимания (5,5-6,0 МПа)., Были определены температуры, при которых возможна конденсация паров серы (рис. 3.3). Точки пересечения кривой 1 с кривыми 2, 3, 4, 5 характеризуют те минимальные температуры, которые допустимы в каталитической зоне без опасения конденсации паров серы на поверхности катализатора. Кривые, показывающие парциальное давление паров в системе при температурах ниже температуры насыщения, проведены пунктиром, чтобы подчеркнуть их условность. Фактическое давление паров серы ограничено кривой I. [c.65]

Российской научно-исследовательской организацией Ярсинтез и итальянской фирмой Snamprogetti разрабатывается усовершенствованный процесс дегидрирования пропана. Новые разработки в области получения пропилена связаны также с усилиями по увеличению выхода пропилена в процессе каталитического крекинга флюид и различными методами конверсии олефинов. Компания АВВ Lummus усовершенствовала процесс каталитического крекинга флюид и разработала новый избирательный крекинг с повышенным выходом олефинов. Кроме этого компания усовершенствовала процесс конверсии смеси этилена и бутиленов (метатезис) с использованием равновесной газофазной реакции на стационарной каталитической системе в изотермических условиях. Селективность такого процесса по пропилену достигает 90-98%. [c.112]