Очистка водорода и синтез-газа

Описание процесса (рис. 86). Исходный синтез-газ представляет собой смесь водорода и окиси углерода с небольшими количествами двуокиси углерода и легких углеводородов. В случае присутствия сернистых соединений или смолистых веществ их необходимо удалить предварительной очисткой. Очищенный газ поступает в секцию конверсии СО, где он смешивается с рециркулирующим отходящим газом из секции разделения и очистки продуктов, и нагревается в теплообменнике конвертированным газом. К нагретому газу добавляется водяной пар, и сырьевой поток поступает б конвертор СО, где смешивается с чистым кислородом. В конверторе при температуре 870—1200°С и давлении около 24,5 ат изб. на катализаторе происходит частичное окисление и конверсия газа.. Продукты реакции в системе теплообменников, в которых получается почти все необходимое количество технологического пара, и холодильников охлаждаются до температуры, при которой конденсируются пары воды. Конвертированный газ из секции конверсии, состоящий в основном из водорода и окиси углерода, поступает в секцию синтеза синтол. [c.169]

Мембранное разделение газов используют в технологии переработки природных газов, обогащения воздуха кислородом, концентрирования водорода продувочных газов синтеза аммиака, для создания регулируемой газовой среды при хранении сельскохозяйственной продукции и многих других целей. Перспективно применение мембранного газоразделения для очистки отходящих газов, особенно от ЗОг, НгЗ. [c.6]

Продукты окисления. Неполное окисление углеводородов и углеводородных смесей всегда было исключительно интересным объектом исследования. Сложность этой проблемы объясняется двумя причинами во-первых, сама реакция окисления является трудноуправляемой и, во-вторых, — реакционная смесь содержит бесчисленное множество соединений самых различных классов. Из всех процессов неполного окисления углеводородов наиболее хорошо изученным и освоенным является получение синтез-газа (смеси СО п водорода) для производства метанола и для оксосинтеза [300]. Сырьем для этого процесса служит метан (природный газ) в смеси с 95 %-ным кислородом. Очистка продукта реакции от СО позволяет также получать водород (в смеси с азотом) для синтеза аммиака (301—305]. [c.584]

Процесс конверсии углеводородного сырья с паром является наиболее распространенным способом специального производства технического водорода и синтез-газа. Достоинства этого способа — возможность работы без дорогостоящих окислителей (кислорода), легкость создания установок большой производительности и получение водорода достаточно высокой степени чистоты. Процесс включает три основные стадии, связанные общей технологической схемой 1) конверсию углеводородного сырья с паром 2) конверсию окиси углерода с паром 3) очистку газа от двуокиси углерода. Кроме того, в зависимости от качества исходного сырья и требований к водороду в схему могут быть включены процессы предварительной очистки сырья и удаления из водородсодержащего газа следов окиси углерода. [c.114]

Разделение газообразных смесей дробной конденсацией и ректификацией при низкой температуфе нашло весьма широкое применение со времени разработки в начале XX века процесса Линде ожижения воздуха. Как правило, низкотемпературные процессы применяются не для удаления небольших количеств примесей пз газовых потоков, а скорее для ректификации и выделения чистых компопентов, папример, кислорода, азота, гелия, окиси углерода, водорода п различных углеводородов поэтому их нельзя считать специальными процессами очистки газов. Тем пе менее низкотемпературные методы используются для таких целей, как очистка водорода, предназначаемого для синтеза аммиака, или для удаления кислых газов при помощи недавно разработанного процесса ректизол. В обоих процессах поступающий на очистку газ предварительно охлаждают, причем часть примесей выделяется уже в результате конденсации. Окончательная очистка достигается пз тем абсорбции остающихся примесей жидкостными поглотителями азотом в первом случае п метанолом или ацетоном — во втором. [c.362]

Процесс производства водорода завершается очисткой полученного синтез-газа от двуокиси углерода. [c.26]

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]

Перед использованием в процессе катализатор восстанавливается водородом или синтез-газом (катализатор в окисной форме — при 400 °С, пассивированный катализатор — при 180—250 °С). Условия процесса очистки температура — 250—350 X давление — 0,1—3 МПа объемная скорость подачи — 5000— 10 000 ч". Глубина очистки — практически 100%. Ядами для катализатора являются соединения двухвалентной серы. [c.404]

Чистый кислород или обогащенный кислородом воздух используются в процессах конверсии углеводородных газов, в металлургии, для окисления в органическом синтезе, в качестве окислителя в ракетной технике, в медицине. Жидкий азот применяется для тонкой очистки водорода от оксида углерода (II) и метана, получения АВС стехиометрического состава, в качестве хладоагента. [c.229]

Процесс получения ацетилена из углеводородного сырья протекает в одну стадию, менее энергоемок, требует меньших капитальных затрат и, в целом, на 20% экономичнее карбидного процесса. Однако в этом методе ацетилен разбавлен водородом, а это требует более сложной системы его выделения из синтез-газа и очистки. [c.246]

Технология переработки синтез-газа в водород такая же, как при производстве водорода из углеводородных газов или при газификации угля очистка газа от сероводорода и сероорганических соединений, каталитическая конверсия оксида углерода, очистка газа от сероводорода и сероорганических соединений, каталитическая конверсия оксида углерода, очистка газа от диоксида углерода, метанирование. [c.367]

В производстве метилового спирта из окиси углерода и водорода с точки зрения управления можно выделить две группы процессов. Одна группа обеспечивает получение синтез-газа из метапа, природного газа или других углеводородных газов, его очистку от ядов и балластных газов синтеза, сжатие и собственно синтез. Другая группа процессов, преимущественно ректификация, предназначена для разделения продуктов синтеза, выделе- [c.182]

Основным фактором, который необходимо учитывать при выборе варианта с непосредственным впрыском или с установкой котла-утилизатора, является назначение пара высокого давления потребляется ли он только для использования в качестве технологического непосредственно на установке или имеются другие потребители пара, не связанные с производством синтез-газа. На установках производства тоннажного водорода окись углерода, содержащаяся в синтез-газе, конвертируется на специальном катализаторе путем взаимодействия с водяным паром для получения добавочного водорода с одновременным образованием двуокиси углерода. На таких установках весь вырабатываемый пар высокого давления потребляется на ступени конверсии окиси углерода для последующей очистки целевого водорода и удовлетворения других энергетических потребностей. [c.184]

Основной недостаток водной очистки заключается в большом расходе электроэнергии. Кроме того, вследствие недостаточной селективности поглотителя (воды) возможны потери водорода и загрязнение им двуокиси углерода отдувка же СО.2 их воды воздухом приводит к растворению в воде значительного количества кислорода, который десорбируется в абсорбере и загрязняет синтез-газ. [c.120]

I—/// — производство технического водорода IV, V — производство чистого водорода VI — производство синтез-газа / — сероочистка и гидрирование непредельных углеводородов 2 — низкотемпературная паровая конверсия 3 — высокотемпературная паровая конверсия За — то же с одновременным поглощением СОг 36 — то же с одновременным выделением Н, 4 — конверсия окиси углерода Ь — очистка от углекислоты 6 — метанирование 7 — выделение водорода 8 — выделение окислов углерода а — технический водород б — чистый водород в — синтез-газ с заданным соотношением СО Н, г — топливный газ д — исходный нефтезаводской газ е — водяной пар ж — углекислота и — дымовые газы к — конденсат. [c.247]

Для удаления различных нежелательных примесей из многих газовых ПОТОКОВ применяют нарофазное каталитическое окисление и восстановление. Типичными примерами применения таких процессов для очистки газов могут служить а) удаление кислорода и окиси углерода из водорода и синтез-газов б) удаление кислорода из азота и инертных газов в) удаление органических соединений из воздуха и отходящих газов промышленности г) удаление окислов азота из отходящих газовых потоков д) удаление водорода из потоков кислорода. [c.340]

Синтез-газ сжимается турбокомпрессором /, проходит тонкую очистку от паров растворителя ацетилена в угольном фильтре 2 и смешивается с циркуляционным газом. Для регулирования соотношения реагирующих компонентов в синтез-газ добавляется газ с высоким содержанием водорода (12—16% отн.), [c.111]

При производстве аммиака в качестве отхода образуется диоксид углерода, который можно использовать при получении карбамида. При производстве ацетилена термоокислительным пиролизом природного газа образуется отходящий синтез-газ, содержащий оксиды углерода и водород, используемые в процессе синтеза метанола. Пр-и производстве уксусной кислоты карбонилированием метанола образуется отходящий водород, который можно использовать для процессов гидрирования, восстановления и очистки газообразных и жидких углеводородов от соединений серы. [c.211]

Учитывая поставленную задачу—создать учебное пособие для студентов, специализирующихся в области искусственного жидкого топлива, и предъявляемые в настоящее время требования к учебной литературе, автор изложил материал более сжато (в одной книге вместо двух первого издания), опустил рассмотрение таких вопросов, как производство водорода, производство синтез-газа, сократил раздел очистки газов от минеральных сернистых соединений и некоторые другие, которые достаточно подробно освещены в соответствующих учебниках и учебных пособиях. [c.5]

Необходимый для синтеза аммиака водород может быть также получен из газов установок каталитического риформинга, содержащих от 75 до 95% водорода. Это один из самых экономичных способов получения водорода. Для этой же цели могут быть использованы газы окислительного пиролиза метана с ацетиленовых установок. Они направляются на конверсию остаточного метана, затем на конверсию СО и после очистки от СОа и остатков СО поступают на синтез аммиака. Примером промышленного осуществления такой схемы может быть завод в Фортье (США). Одновременное получение ацетилена и синтез-газа, пригодного после переработки для производства аммиака, представляет большой интерес. [c.111]

Процесс тонкой очистки углеводородных газов от сероорганических веществ требует довольно значительных количеств водорода. Для этой цели используются газы, содержащие весьма малое количество (<0,1 мг/м ) сернистых и менее 0,005% кислородных соединений. В то же время современные крупные производства по получению метанола не имеют иных источников водорода, кроме конвертированного газа, синтез-газа или продувочных газов блоков синтеза все они содержат значительные количества СО и СО2. [c.132]

Установки тонкой очистки углеводородных газов от сероорганических соединений потребляют значительное количество технического водорода с малым содержанием окиси и двуокиси углерода. Однако некоторые производства (например, получение метанола) не имеют других источников водорода, кроме газов конверсии, синтез-газа и других, содержащих значительные количества СО и СО2, [c.182]

В последнее время широкое распространение получила технология, базирующаяся на низкотемпературных катализаторах и осуществляемая при пониженных давлениях (5-10 МПа). Общие подходы к созданию технологии в этом случае в целом сохраняются. Технология является компактной и высокоэффективной (рис. 10.6). Особенностью является необходимость тщательной очистки исходного газа от каталитических ядов (серы, хлора и др.). Для регулирования соотношения реагирующих компонентов в синтез-газ добавляется в необходимых количествах газ с высоким содержанием водорода. Данную технологию можно использовать для [c.362]

По линии вывода газа может поступить газ, находящийся в межкорпусном трубопроводе сернокислотной очистки и синтеза хлористого водорода, объем которого составляет около 65 м . При этом общая теплота сгорания крекинг-газа составит (226,6-1-230-1-65)44000=521,6-44 000=22,8-10 кДж (44 000 — удельная теплота сгорания крекинг-газа, кДж/м ). Энергия давления газа в системе абсорбции определяется произведением газового объема абсорбера (м ) на давление в нем (МПа) и составит 21,8-0,6=13,0. [c.221]

После удаления ацетилена получают отходящий газ со сравнительно высоким содержанием водорода и окиси углерода. Этот газ может использоваться в качестве сырого синтез-газа после дополнительной очистки его можно направить на производство метанола или аммиака. Практически именно возможность использования отходящего газа во многих случаях и предопределила выбор процесса частичного сгорания как оптимального метода производства ацетилена. [c.238]

В ФРГ для удаления двуокиси углерода, сероводорода, органических сернистых соединений, цианистого водорода, бензола и смолообразующих компонентов из синтез-газа начали применять процесс ректизол. Очистка основывается ка физическом растворении перечисленных примесей в охлажденном до низкой температуре метаноле. Сероводород полностью извлекается, но в очищенном газе остается некоторое количество двуокиси углерода [319, 340]. [c.362]

Процесс производства синтетического аммиака состоит из получения исходной газовой смеси, состоящей в основном из азота и водорода (синтез-газа), очистки азотоводородной смесн, сжатия ее и синтеза аммиака на катализаторе. [c.33]

Переработка и очистка сырого синтез-газа производится по схемам с закалкой газа ("Тексако")и котлом-утилизатором ("Шелл). Первая предназначена для получения водорода и азотоводородной смеси для синтеза NH3. Схема "Шелл" предназначена для получения следующих газов [c.107]

Например, известны случаи, когда неучтенный хлор в углеводородном сырье вызывал коррозию реакционных труб нечи парового риформинга и другого оборудования, отравлял некоторые катализаторы и загрязнял получаемый продукт. Аналогичные результаты получались при использовании загрязненного хлором воздуха в качестве сырья для производства аммиака по схеме с двухступенчатым риформингом углеводородного газа и нефти. Появление в природном газе ранее отсутствовавших органических соединений серы привела к снижению активности катализатора парокислородного риформинга и к пэме-нению его температурного режима. В результате этих факторов в синтез-газе появились примеси ацетилена, которые на стадии очистки медно-аммиачным раствором в установке получения водорода образовали при нарушении режима регенерации осадок взрывчатой ацетиленовой меди. [c.24]

Реакции, идущие в газопенераторе типа Лурги , типичны для процесса сухой перегонки угля, а именно возгонка летучих углеводородов из угля и соответствующий крекинг их до метана и низших углеводоров, взаимодействие синтез-газа с образующимися при парокислородной карбонизации коксом или полукоксом, в результате чего образуются окись углерода и водород, и, наконец, реакция метанизации окиси углерода водородом под давлением. Газы, образующиеся на разных уровнях реактора, соединяются и по трубопроводу направляются в отделение очистки. Перед подачей на очистку газ охлаждается в котле-утилизаторе с получением пара, расходуемого на нужды всей установки. Охлажденный газ проходит через реактор прямой конверсии окиси углерода, в котором часть ее реагирует с избытком пара и образует двуокись углерода и водород. Смола и концентрат аммония удаляются из конденсата как в котле-утилизаторе, так и в холодильнике после реакции конверсии окиси углерода. [c.157]

Процеос Метанизации известен в течение многих лет как необходимая стадия очистки газа при синтезе аммиака из азота и водорода. Остаточная окись углерода, являющаяся потенциальным отравителем всех катализаторов, применяемых в производстве аммиака, должна быть полностью удалена из синтез-газа. Установлено, что этот процеос легко осуществляется при наличии большого избытка водорода. Обычно двуокись углерода полностью удаляется из газа еще до того, как последний достигает секции установки, где осуществляется метанизация. Небольшое коли1 ество двуокиси углерода не оказывает влияния на ход процесса, и присутствие тяжелых компонентов становится нежелательным только при подаче синтетического аммиака в центробежные компрессоры. [c.176]

ДальнеЁшее согершеЕствование технологии паровой каталитической конверсии должно быть направлено на увеличение давления процесса, совершенствование методов очистки водородсодержащего газа, упрощение технологической схемы за счет сокращения количества стадий производства или их совмещения, а также создание замкнутой, безотходной технологии. Вместе с тем широкое внедрение в XI и ХП пятилетках процесса производства водорода и синтез-газа каталитической конверсией ставит новые серьезные задачи по обеспечению сооружаемых производств катализаторами, отвечающими современному техническому уровню. [c.5]

В составе газа газификации помимо оксида углерода и водорода присутствуют соединения, содержащие серу и аммиак, которые являются ядами для катализаторов последующих синтезов, а также фенолы, смолы и жидкие углеводороды. Эти соединения удаляют на следующей за газогенератором ступени очистки. В промышленных процессах газификации для очистки синтез-газа от сернистых соединений и диоксида углерода применяют методы физического и химического поглощения этих компонентов. В качестве поглотителей используют метанол, пропиленкарбонат, N-метилпирролидон, сульфолан и дии-зопропаноламин, диметил- и полиэтиленгликоли, этаноламины и др. [95], [c.92]

В тех случаях, когда примеси метана нежелательны (как, например, при синтезе аммиака ), а иногда и просто недопустимы (в металлургических процессах), проводят селективное окисление окиси углерода до СО и поглощают СО из газа едким натром 11,5)/. Поскольку одновременно с этим окисляется и некоторое количество водорода, образующийся газ подвергают осущке. Описанный метод применяют для очистки газов, содержащих не более 1% СО. В качестве катализатора используется платина на носителе (0,1-0,5% Pt ). Условия процесса температура 50-150°С, среднечасовая скорость подачи газа 5000-10 ООО ч" при 50-150%-ном избытке кислорода. Необходимость применения избытка кислорода обусловлена одновременно протекающим процессом окисления некоторого количества водорода, связанного с недостаточной селективностью катализатора по отношению к СО. Образующийся газ содержит менее 1- 10" % СО и О . [c.181]

В опытах по пароуглекислотной конверсии использовали катализатор ГИАП-5. Цель эксперимента состояла в получении методом пароуглекислотной конверсии синтез-газа для процесса оксосинтеза. Полученный газ после очистки его от углекислоты должен отвечать следующим требованиям содержание водорода 45—48, окиси углерода —42—48, метана —не более 4,0 об.%. [c.271]

Водный аммиак иногда применяют для очистки синтез-газов от двуокиси углерода. Наиболее известным примером такого процесса является очистка водорода, используемого для синтеза аммиака. Ряд таких установок работает в Европе, а недавно в США пущена установка очистки коксового газа, также действующая по этому же принципу. Этот процесс экономически наиболее целесообразно использовать для очистки частично обессеренных коксовых газов с относительно низким содержанием двуокиси углерода, но он пригоден также для очистки синтез-газов, содеря.ащих около 30% двуокиси углерода. Сравнивали экономику извлечения СО семью различными сочетаниями таких процессов очистки газа, как горячим раствором карбоната калия (поташный метод), этаноламиповыми и аммиачными растворами и водной промывкой газа [25]. Проведенный анализ показывал, что комбинированная очистка газа с извлечением основного количества двуокиси углерода (с 34 до 2% СОз) горячим раствором карбоната калия с последующей очисткой газа водным аммиачным раствором (с 2 до 0,015% СОд) и окончательной промывкой газа едким натром (до содержания 0,001—0,002% СОд) значительно более экономична, чем очисп а газа от СО2 только водным амми- [c.82]

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]

При сочетании производства метанола с процессами гидрирования ваиболее рациональной является схема, по которой синтез-газ после использования очищается от остаточного количества окиси углерода и направляется ва гидрирование. При сочетании производств метанола, аммиака и водорода необходимы специальные методы очистки газа, переходящего из одного синтеза в другой. В 1972 г. за рубежом [2б] появилось сообщение об использовании процесса паровой каталитической конверсии при одновремеввом производстве нескольких продуктов аммиака и водорода метанола и аммиака метанола и водорода метанола и окиси углерода аммиака и удобре-вий< метанола, удобрений, аммиака и водорода. [c.37]

Головная фракция (балластный газ) состава СО — 28,7 Нг —31,9 СН4 —38,0 С2Н4 —0,3 N2—1,1 объемн. % может быть использована в качестве ценного сырья для получения водорода или в качестве синтез-газа. Этот газ прошел уже глубокую очистку в процессе газоразделения и не содержит вредных примесей. [c.162]

Отравление. Первым каталитическим процессом очистки синтез-газа является паровая конверсия СО. Промышленными катализаторами этого процесса служат оксидные железохромовые катализаторы, работающие при 315—485°С, и более активные оксидные цинкмедные катализаторы [4], работающие при 175—350 °С. Последние чувствительны даже к низким уровням серы, тогда как первые могут сохранять стойкость при содержании сероводорода от 500 до 1000 млн" [4]. Низкотемпературная эксплуатация предпочтительнее, так как позволяет осуществлять более полное превращение в водород. Поскольку для синтеза углеводородов требуются низкие степени конверсии СО в Нг, то приемлемо использование железохромовых катализаторов. Недавно были разработаны низкотемпературные катализаторы конверсии СО, значительно менее чувствительные к отравлению серой [5, 6], так что теперь высокие уровни серы не являются главной помехой для реакции конверсии СО. [c.233]

Научные исследования охватывают важнейщие проблемы общей и неорганической химии и технологии неорганических материалов. В своих первых работах изучил (1930—1932) процесс абсорбции окиси углерода растворами медноаммиачных солей, выяснил механизм образования и разрушения комплексных соединений окиси углерода с карбонатами и формиатами аммиакатов меди. Предложил (1940-е) способы оптимизации подготовительных процессов синтеза аммиака н азотной кислоты усовершенствовал методы получения и очистки водорода и азотоводородных смесей изучил механизм абсорбции окислов азота. Исследовал (1950—1960-е) гидродинамику, массо- и теплопередачу в насадочных и пленочных колонных аппаратах вывел уравнения для расчета коэффициентов гидравлического сопротивления при ламинарном и турбулентном течении газа в насадочных колоннах. Совместно с сотрудниками выполнил (1950—1970-е) работы, направленные на развитие теоретических основ химической технологии и интенсификацию технологических процессов разработал и усовершенствовал многоступенчатые методы разделения посредством абсорбции, хроматографии, ионного обмена, кристаллизации и сублимации, молекулярной дисти.ч-ляции. Разработал метод расчета активной поверхности контакта фаз. Создал и реализовал в промышленности (1960—1972) методы [c.187]

Получаемый при этом процессе сырой синтез-газ Iаз1 т-водородна> смесь) подвергают промывке для удаления элементарного углерода (образующегося при процессе в результате побочных реакций), осте чего направляют в конверторы окиси углерода (для превращения окиси углерода в двуокись и водород при 5(Ю—600 °С в присутствии окисножелезного катализатора) и на последующую очистку от двуокиси углерода обычными методами. Поскольку любые кислородные соединения отравляют катализаторы синтеза аммиака,, а метан и аргон являются инертными разбавителями, для окончательной очистки газ промывают жидким азотом при температуре ниже —190 °С. Очищенный газ направляется в секцию синтеза в виде азот-водородной смеси чрезвычайно высокой чистоты, содержащей лишь следы окиси углерода, аргона и метана. [c.432]