Метан из угля

В качестве источника сырья для производства продуктов нефтехимической промышленности стали использовать метан из природного газа. Конверсией метана с водяным паром или реакцией с кислородом получали газ синтеза (смесь окиси углерода и водорода) и водород. Таким образом, метан из природного газа стал одним из исходных продуктов для получения синтетического метилового спирта и синтетического аммиака. Синтез аммиака был разработан в Германии непосредственно перед первой мировой войной, за ним последовало развитие процесса производства синтетического метанола в обоих случаях исходным сырьем служил каменный уголь. Подобно этому и паро-метановый и метано-кислородный процессы получения газа синтеза имеют европейское происхождение, при этом в качестве сырья используется метан, являющийся побочным продуктом в процессах разделения коксового газа или при гидрогенизации угля. [c.21]

Каменный уголь — это горючее ископаемое, образовавшееся в доисторическую эпоху в результате сложных процессов из отмерших остатков растений. В нем содержатся как органические, так и неорганические вещества. При сухой перегонке (карбонизации) угля, т. е. при нагревании до высоких температур без доступа воздуха, образуется сложная смесь более или менее летучих продуктов. Газофазным продуктом является коксовый газ или светильный газ, в зависимости от того, где он производится на коксовом или газовом заводе. После очистки этот газ содержит прежде всего метан и водород и в меньшей [c.247]

Бурное развитие органической технологии — производство пластических масс, химических волокон, синтетических каучуков, лаков, красителей, растворителей и т. п. — требует огромных количеств углеводородного сырья, которое получается в результате химической переработки различных топлив. До недавнего времени основным источником сырья для органического синтеза был уголь, из которого при коксовании получают бензол, толуол, ксилолы, фенол, нафталин, антрацен, водород, метай, этилен и другие продукты. В нефти, находящейся в недрах земли, всегда присутствуют растворенные газы, которые при добыче выделяются из нее. Эти так называемые попутные газы содержат метан, этан, пропан, бутан и другие углеводороды. На 1 т нефти в среднем приходится 30—50 м попутных газов, которые являются ценным сырьем для химической промыщленности. Источником углеводородного сырья служат также газы, получаемые при переработке нефти крекинге, пиролизе, риформинге. В этих газах содержатся предельные углеводороды метан, этан, пропан, бутаны и непредельные углеводороды этилен, пропилен и др. Наряду с газообразными углеводородами при переработке нефти могут быть получены ароматические углеводороды бензол, толуол, ксилолы и их смеси. [c.29]

В течение ряда лет неоднократно изучалась и в отдельных случаях находила практическое воплощение идея использования продуктов предварительной газификации топлива в тепловых двигателях. Так, в 20—30-е годы широко использовали на автомобилях продукты газификации твердого топлива — древесные чурки, древесный и каменный уголь, торфяные и соломенные брикеты и др. Газификация осуществлялась в специальном газогенераторе, установленном на автомобиле (такие автомобили называли газогенераторными). Газогенераторная установка включала агрегаты очистки и охлаждения получаемого газа и приспособления для розжига топлива и обеспечения пуска двигателя. Основной топливный газ, получаемый при газификации, — оксид углерода. Кроме того, в продуктах газификации содержались водород, метан и другие горючие газы. Например, средний состав газа, получаемого из древесных чурок с абсолютной влажностью 20%, таков 20,9% (об.) СО, 16,1% (об.) На, 2,3% (об.) СН4, 0,2% -(об.) С Н , 9,2% (об.) СО2, 1,6% (об.) О2 и 49,7% (об.) N2. Теплота сгорания газа — около 5 МДж/м а горючей смеси с воздухом — 2,39 МДж/м . [c.182]

В настоящее время в общем газовом анализе часто применяют сжигание свободным кислородом в присутствии катализаторов. Из больного числа исследованных катализаторов наилучшие результаты получены с металлическими платиной и палладием. Пал.тгадий и платину применяют в виде проволочной спирали, впаянной в верхнюю часть стеклянной шшетки (рис. 4), или в осанчденнсм виде на носителях (асбест, активированный уголь, керамика), С лучшими образцами катализаторов этого типа [2,31 водород количественно окисляется при комнатной температуре, а метан сгорает при 400—500° С. [c.29]

На катализаторах, приготовленных из металлов группы железа и платины, окись углерода и водород при температурах, превышающих 400°, превращаются в метан, уголь и другие нежелательные продукты реакции. Подобные же отрицательные результаты были получены в случае молибдена и вольфрама. [c.204]

Оказалось, что эти бактерии не нуждаются в органических веществах кан и зеленые растения, они способны синтезировать органические соединения из СО2 и Н2О, но в отличие от растений не за счет энергии солнечных лучей, а за счет энергии, выделяющейся при окислении аммиака и нитрит-иона. Этот процесс получил наименование хемосинтеза. Позднее были открыты и другие бактерии, способные к хемосинтезу, окисляющие свободным кислородом серу и сероводород, двухвалентное железо, марганец, трехвалентную сурьму, водород, метан, уголь. Во всех этих случаях реакция окисления дает бактериям энергию, необходимую для синтеза органических веществ из СОа и Н2О. [c.69]

Метод синтеза этилового спирта, предложенный в 1932 г. В. Ф. Герром с сотрудниками, заключается в следующем. Пирогенный газ пропускают через активированный уголь с целью поглощения последним гомологов этилена очищенный газ содержит водород, метан, этан и этилен (до 22 % по объему). В таком составе газ (так называемая этиленовая фракция) при нормальном давлении и температуре около 100 °С поступает в железные скрубберы с насадкой из мелких кусков кварца, орошаемых — навстречу газовому потоку — концентрированной серной кислотой (плотность при 15 °С — 1,84) В указанных условиях максимальные выходы этилового спирта колебались по лабораторным данным в пределах 7—8 % на газ (30% потенциала этилена в газе) при расходе кислоты в 14—16 кг/кг абсолютного спирта, по данным работы полузаводской спиртовой установки — не выше 6,5 % на газ нри расходе кислоты до 18 кг/кг абсолютного спирта. [c.26]

Эттингер И. А. Природная. равновесная система уголь—метан и методы ее изучения, — Успехи химии, 1965, т, 34, вып. 7, 1185—1198. [c.159]

Если один атом участвует в нескольких связях, то углы между ними зависят от типа этих связей. Так, например, углы между связями С—Н в метане составляют примерно 109°, а угол между связями О—Н в воде и N—Н в аммиаке несколько [c.62]

Адсорберы с движущимся слоем адсорбента (рис. ХУП-2, б) применяют для извлечения этилена из его смеси с водородом и метаном, для извлечения водорода из газов и т. п. В этом случае процесс осуществляют непрерывно. В качестве адсорбента часто применяют гранулированный активированный уголь. Для циркуляции адсорбента в системе применяют пневмотранспорт. В холодильнике 1 слой адсорбента охлаждается и затем поступает в адсорбционную секцию. Сырье вводят в среднюю часть адсорбционной секции. В адсорбционной секции сырье движется в противотоке со слоем адсорбента. Непоглощенный газ выводится [c.317]

Адсорберы с движущимся слоем адсорбента применяются для извлечения этилена из его смеси с водородом и метаном, водорода из смеси газов и т.п. В этом случае процесс ведется непрерывно и каждая его стадия осуществляется в определенном аппарате или части аппарата, причем адсорбент последовательно перемещается между отдельными аппаратами по системе пневмотранспорта. В качестве адсорбента часто применяется гранулированный активированный уголь. [c.289]

Следует отметить, что направление связей в метане не предсказано в методе валентных связей, как иногда говорят-Здесь исходят из установленной на опыте конфигурации молекулы и постулируют сушествование отвечающих ей четырех равноценных орби--талей, направленных под углом 109°28, которые затем выражают через линейные комбинации орбиталей свободного атома. Аналогично рассматривают и соединения типа BF3. Молекула ВРз плоская, с атомом бора в центре. Угол между связями В—F, имеющими одинаковую длину, равен 120°. Электронная конфигурация атома бора в возбужденном состоянии (15 2л% 2/7) не удовлетворяет в методе ВС трем равноценным связям. Поэтому допускается существование у атома бора в поле трех атомов фтора трех гибридных ( -орбиталей, описываемых смешением одной s- и двух р- орбиталей. Эти три гибридные орбитали, называемые лр -гибридами, аналогичны по форме орбиталям, представленным на рис. 73. Их оси направлены в плоскости от центра под углом 120°. Перекрывание их ср -орбиталями трех атомов фтора отвечает образованию плоской симметричной молекулы BF3 (рис. 74). Таким же образом атом Ве, имеющий в возбужденном состоянии конфигурацию l5 2s2p, образует при вступлении в соединение две гибридные 5р-орбитали, расположенные под углом 180°, отвечающие линейной конфигурации молекулы BeF 2. [c.186]

Метан опережает при своем движении в пористой породе более тяжелые газообразные углеводороды. На этой основе стал разрабатываться и способ анализа газовых смесей, только вместо горной породы применяли тот или иной адсорбент (уголь, силикагель и др.), помещенный в стеклянную или металлическую трубку. [c.94]

Этан. В отличие от метана, этан, под влиянием электрических разрядов, может претерпевать двоякого рода лревращения, что связано с возможностью разрыва в нем связей С—С и С—Н. В первом случае первичными продуктами реакции явятся метан, уголь и водород, во втором— этилен, ацетилен и водород. Обычно обе эти реакции протекают одновременно, независимо от типа разряда и режима. Так, например, указывается Р ], что этан под действием искрового разряда распадается с образованием На, СН4, С На и СдН . По данным Бертло[ ], основными газообразными продуктами разложения этана в тихих разрядах являются и С2Н2. [c.71]

В качестве адсорбента в таком газоанализаторе были использован ,I уголь и силикагель. Опыты показали, что если ввести в трубку с силикагелем порцию углеводородной смеси, а затем пропускать воздух, то из конца трубки будет вместе с воздухом выходить первоначально метан, затем этан и т. д. Для того чтобы сделать анализ газа таким способом, нужно было как-то определять количество метана, этана и других углеводородов в воздухе, выходящем из трубки с силикагелем. Необходим был детектор, который показывал бы количество этих углеводородов в воздухе. Первоначально это производилось следующим образом. [c.224]

По этому способу метанол получают при 5 МПа, а в качестве исходного сырья для получения синтез-газа используют метан, тяжелые нефтяные остатки, уголь. [c.125]

После 3 ч работы колонки уголь подвергают регенерации, т. е. удаляют из него адсорбированные примеси и метан. Для этого через колонку, нагретую до 350—400°С, пропускают очищенный азот со скоростью 400 мл/мин. Длительность регенерации около 2 ч. Контролируют процесс по чистоте азота на выходе из колонки, периодически отбирая пробы и анализируя их на содержание тех же примесей, что и при фронтальной очистке метана. [c.288]

Метан Природный газ Каменный уголь метан является побочным продуктом при разделении коксовых газов (1920—1930 гг.) или газов гидрирования угля (1930—1940 гг.) [c.24]

Органические соединения в природе образуются в процессе фотосинтеза из диоксида углерода и воды. Этот процесс протекает в зеленых растениях под действием солнечного излучения, поглощаемого хлорофиллом. В результате фотосинтеза возникли и ископаемые источники энергии, и химическое сырье, т. е. уголь, нефть и природный газ. Однако органические соединения должны были существовать на Земле и до возникновения жизни, которая не могла появиться без них. Так как в первичной земной атмосфере присутствовали прежде всего водород и вода, а также оксид углерода, азот, аммиак и метан, а кислорода не было, то еще около 2 млрд. лет назад она имела восстановительный характер и в существовавших условиях (сильное радиоактивное излучение земных минералов и интенсивные атмосферные разряды) в ней могли протекать реакции типа [c.9]

Стехиометрическая смесь газов начинает реагировать при 180 " при 250° компоненты реакционной смеси почти полностью переходят в метан. При чистых газах и отсутствии перегревов N -катализатор сохраняет активность достаточно долго. Повышение температуры (>250°) снижает выход метана, в конечных газах появляется двуокись углерода, а на катализаторе отлагается уголь вследствие ускорения реакции разложения окиси углерода [c.679]

Газометр. 4. Баллон со сжатым воздухом. 5. Газы водород, окись углерода, метан. 6. Уголь марки СКТ, зернение 0,25—0,5 мм. [c.139]

Снять спектр поглощения метана, подобно съемке спектра полистирола. 7. Проанализировать полученный спектр, отнести полосы поглощения к деформационному симметричному и асимметричному колебаниям, помня, что должны наблюдаться Р- и / -ветви, которые могут быть не разрешены на отдельные полосы поглощения. 8. Определить деления шкалы длин волн для С-ветвей, соответствующих деформационным колебаниям молекулы метана. 9. Определить волновые числа основных полос поглощения деформационных колебаний, пользуясь дисперсионной кривой. 10. Построить дисперсионную кривую прибора ПСП-12 с призмой как это описано на стр. 47 п.п. 16—22. Начальное деление шкалы длин волн 12,80, скорость записи спектра 3. Зеркальную заслонку открыть, когда на шкале будет деление 13,00. Конечное деление шкалы 15,00. 11. Сопоставить спектр полистирола со спектром, изображенным на рис. 31,6, определить деления шкалы длин волн для каждого максимума и построить дисперсионную кривую. 12. Установить газовую кювету, заполненную метаном перед входной щелью прибора и снять спектр поглощения метана подобно съемке спектра полистирола. Если окажется поглощение, близкое к 100%, то определить деление шкалы длин волн, соответствующее участку спектра с максимальным поглощением, установить это деление на шкале. Частично разбавить метан в газовой кювете воздухом при помощи резиновой груши, наблюдая за движением стрелки записывающего приспособления. Она должна сместиться примерно на 20 делений. 13. Повторить съемку спектра метана при тех же условиях. 14. Определить волновое число полосы поглощения (С -ветви), соответствующей асимметричному колебанию метана, пользуясь дисперсионной кривой. 15. Определить среднее значение Дсо в Р-ветви вращательно-колебательного спектра метана, пользуясь дисперсионной кривой. 16. Рассчитать момент инерции молекулы метана "по уравнению (1,39). 17. Определить межатомное расстояние С—Н, исходя из того, что молекула метана имеет тетраэдрическую структуру и угол Н—С—Н составляет 109°28. 18. Сопоставить полученное значение волнового числа колебания и межатомное расстояние с табличными данными. [c.63]

С водородом уголь в присутствии никелевого катализатора и при нагревании образует метан — основную составную часть природных горючих газов [c.209]

Еще в 1839 г. Грове получил ток от кислородно-водородного элемента. Однако он не представлял себе возможности практиче,-. ского использования подобного источника тока. Попытку создания топливного элемента, пригодного для практики, впервые осущест-5 вил Павел Николаевич Яблочков. Им были разработаны в 1895 г." элементы с газовыми электродами. Теоретические вопросы, связан- ные с созданием топливных элементов, изучали многие крупные зарубежные ученые — Оствальд, Нернст, Грубе и другие и СССР — Фрумкин и ряд ученых его школы. Особенно большое внимание разработке топливных элементов стали уделять после второй мировой войны. Над этой проблемой работает ряд коллек-] тивов исследователей. Однако применение топливных элементов, пока еще очень ограничено. В настоящее время называют топливными элементами все элементы, в которых активные материалы не заключены в самом элементе, а подаются в него непрерывно. Системы из топливных элементов и относящихся к ним вспомогательных устройств, например для регулировки давления газов, называют электрохимическими генераторами энергии. В качестве окислителя на положительном электроде в топливных элементах чаще всего используют кислород. Существуют элементы с жидкими окислителями — азотной кислотой и др., но они не получили пока распространения. Работа кислородного электрода была рассмотрена ранее. На отрицательном электроде в качестве активных веществ (топлива) используют газообразные (водород), жидкие (метанол, гидразин и др.) и твердые вещества. Некоторые виды топлива (метан, уголь) электрохимически инертны, их ионизация протекает так медленно, что практически процесс не осуществим без принятия специальных мер. Для ускорения реакции используют два способа электроды изготавливают из веществ, каталитически ускоряющих процесс, и работа ит при повышенных температурах. [c.352]

Метан встречается тaкжeL в.JIУ Toтax угольных плас-тов Уголь (он "состоит почти целиком из атомов углерода) образовался из когда-то живого вещества, медленно разлагавшегося под землей. При этом образовывалось и небольшое количество метана, который накапливался в пластах угля. Когда шахтеры вскрывают пласты, в воздух шахты может просочиться столько метана, [c.20]

Очевидно, адсорбция породой различного количества асфальтенов приводит не только к различной степени гидрофобности породы, но и к различным свойствам граничного слоя нефти. Следовательно, будет меняться в определенной степени и характер вытеснения. Поэтому следует остановиться на исследованиях Н. Н. Таирова и М. М. Кусакова [175], которые показали, что при изменении давления в системе углеводородная жидкость—вода— кварц, создаваемого метаном, меняется краевой угол смачивания кварца углеводородной жидкостью. [c.177]

Гексан дал 18% ацетилена. Удалось даже достичь выхода ацетилена в 33%, однако эти опыты имеют слишком малые шансы на осуществление в промышленных масштабах. Бангерт я Пихяер пропускали ацетилен над силикагелем при 600—700° и получали снача.ча метан, водород и уголь, но затем под ката- литическим воздействием последнего также и жидкие олефиновые и ароматические углеводороды. Фишер, Петерс и Кох достигли превращения ацетилена в смолу на 40—7( % при 250° и над катализатором медь — железо. [c.420]

Для производства сиитез-газа вначале ионользовали уголь, но затем преобладающее значение получила конверсия углеводородов, которую осуществляют в двух вариантах каталитическом и высокотемпературном. Сырьем для нее может служить метан или природн .1Й газ, а также жидкие фракции нефти. [c.87]

Затем в США был освоен процесс на основе соединений родия и иода, когда давление синтеза составляет всего 0,1—0,5 МПа, а выход уксусной кислоты достигает 99% по метанолу. Этот метод получения уксусной кислоты позволяет базировать ее производство на метане или на малодефицитных углеводородах (углеводород—)-синтез-газ— -метанол— уксусная кислота) и на угле (уголь— -водяной газ—>-метанол— -кислота). По некоторым оценкам, он является самым экономичным нз способов получения уксусной кислоты. [c.543]

Сейчас в США метан природного газа как исходный материал в производстве синтетических метанола и аммиака в значительной степени вытеснил каменный уголь. Метан служит также сырьем для получения синтетического жидкого топлива по усовершенствованному методу проведения процесса Фишера—Тропша, при котором образуется значительное количество кислородсодержащих соединений как побочных продуктов. К концу второго периода метан стали использовать для производства ацетилена по методу. [c.21]

Адсорбция многих газов на угле в большинстве случаев представляет собой пример процесса адсорбции, в котором участвуют только силы Ван-дер-Ваальса и силы отталкивания. Лондоном [26] было установлено, что если для расчета энергий адсорбции применить выведенные им уравнения (8) и (12), то получается хорошее соответствие между рассчитанными и экспериментальными значениями теплот адсорбции таких газов, как гелий, аргон, окись углерода, метан и углекислота, когда адсорбентом является уголь. К сожалению, этот автор допустил ошибку в расчетах, в результате чего полученные им численные величины оказались завышенными в 10 раз. Наблюдаемое расхождение можно было бы частично, но далеко не полностью, сократить путем замены операции интегрирования суммированием, как показано в разделе V, 1. В 1934 г. нам удалось показать, что адсорбция указанных газов на угле происходит в углублениях, каналах и пустотах, т. е. главным образом на активных участках [18а]. Эта точка зрения получила всеобщее признание и была развита далее Брунауэром [17], который высказал соображение, что все молекулы, адсорбированные в весьма узких капиллярах угля, должны находиться в контакте не с одним, а с двумя слоями углеродных атомов. Такая мысль совершенно правильна, но рассчитанные величины продолжали оставаться слишком низкими. С тедует иметь в виду, что в последних расчетах не были учтены силы отталкивания, которые, как было показано в разделе IV,4, могут играть большую роль. Проведенные недавно исследования [39] показали, что все упо мянутые выше газы пр И адсорбции на угле обладают большой подвижностью и ведут себя как двумерные газы. Входе этих же исследований [41 б, в] было обнаружено, что молекулы адсорбированных газов поляризуются под влиянием электрического поля угля (с.м. раздел V, 7) и что эта поляризация обусловливает суни ственное, возможно даже наиболее важное, слагаемое теплоты адсорбции. [c.70]

Пирометаллургия занимает ведущее место в металлургической промышленности. Суть метода заключается получении металлов из руд с помощью восстановителей при высоких температурах. В качестве восстановителей используют уголь, активные металлы, водород, метан, рксид углерода (II). Например, один из способов получения олова из оловянного камня (касситерита) ЗпОа заключается в восстановлении олова из оксида Зп(1У) углем [c.143]

Можно предположить, что углы между связями р -угле-родного атома всегда должны быть углами правильного тетраэдра, т. е. равняться 109°28 однако это справедливо только в тех случаях, когда углерод связан с четырьмя одинаковыми группами, как в метане, неопентане или тетрахлориде углерода. В большинстве же случаев величина валентного угла несколько отличается от значения для правильного тетраэдра например, в 2-бромопропане угол С—С—Вг составляет 114,2° [63]. Точно так же у 5р - и кр-атомов углерода обычно наблюдается небольшое отклонение от идеальных величин валентных углов 120 и 180° соответственно. Такие отклонения объясняются некоторыми различиями в гибридизации у кр -углерода, связанного с четырьмя различными атомами, эти четыре гибридные орбитали, как правило, неэквивалентны, т. е. каждая из них не содержит в точности 25 %, 5- и 75% р-электронов. Поскольку в большинстве случаев четыре атома или группы имеют разную электроотрицательность, каждый из них предъявляет свои требования к электронам углерода [64]. Чем больше электроотрицательность заместителя, тем больший р-характер проявляет атом углерода например, в хлорометане связь С—С1 имеет р-характер более чем на 75 % и за счет этого р-характер остальных трех связей понижен, так как имеются всего три р-орбитали (и одна ), которые должны быть поделены между четырьмя гибридными орбиталями [65]. В напряженных молекулах валентные углы могут очень сильно отклоняться от идеальных значений (разд. 4.23). [c.37]

При оценке газообильности (в том числе и метанообильности) существенно влияние адсорбционных явлений. Следует учитывать и то, что уголь может удерживать газы в адсорбированном состоянии длительное время. Так, из угля, измельченного до 1—2 мм, при нагревании до 40—50 °С наблюдалось выделение газа более чем в течение месяца. Наличие в порах угля метана влияет на адсорбцию углем кислорода, что, в свою очередь, имеет существенное значение в процессах извлечения угля из земных недр (ом. 1 данной главы). В настоящее время широко ведутся работы по устранению метана из горных выработок. Метан — ценный продукт — горючий газ, но его выделения при горных работах нарушают их ведение, так как он взрывоопасен. В связи с этим поверхностные явления, связанные с адсорбцией газов в горных выработках (особенно в метанообильных угольных шахтах), приобрели очень большое практическое значение. [c.221]

Пирометаллургия занимает ведущее место в металлургии. Она охватывает способы получения металлов из руд с помощью реакций восстановления, проводимых при высоких температурах. В качестве восстановителей применяют уголь, активные металлы, оксид углерода (И), водород, метан. Так, например, уголь и оксид углерода (П) восстанавливают медь из красной медной руды (куприта) uaO [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология