Производство водорода для технологических целей

Термическое разложение метана не вкл ю-ч бт принципиально новых факторов по сравнению с термическим разложением других углеводородов. Однако оно имеет некоторые особенности Тот факт, что метан не имеет связей С-—С заставляет учитывать частные аспекты термодинамики, механизма и кинетики реакций- с другой стороны, температуры, при которых эта реакция протекает интенсивно, определяют целый ряд технологических особенностей, отличающих этот процесс от процессов разложения Термическое разложение метана тесно связано с химической промышленностью (производством ацетилена, сажи, водорода). [c.97]

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]

ПРОИЗВОДСТВО ВОДОРОДА для ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ [c.41]

Технологическое использование горючих газов связано с производством водорода, применяемого в многочисленных процессах, к числу которых относятся синтез аммиака, гидрогенизация окиси углерода с целью производства синтетических спиртов, искусственного моторного топлива и пр. Особое значение для химической технологии имеют непредельные углеводороды, обладающие высокой реакционной способностью и являющиеся ценным сырьем для производства синтетического каучука и других продуктов. Поэтому технологическая классификация горючих газов, приведенная в табл. 1-8, построена по данным содержания в них потенциального водорода, т. е. выхода его в процентах при переработке. [c.44]

В различных производствах химической промышленности вода используется чрезвычайно широко. Она применяется как универсальный растворитель для большого числа твердых, жидких и газообразных веществ. Велико ее значение и как химического сырья в производствах водорода, серной и азотной кислот, едкого натра, извести, в различных реакциях гидратации и гидролиза. Кроме технологических целей, в еще больших размерах вода используется как теплоноситель и хладагент. При помощи воды осуществляется, например, теплоотвод из зоны реакции в экзотермических процессах. Водяной пар и нагретая (или перегретая) вода применяются для подвода тепла в эндотермических процессах для нагревания взаимодействующих веществ для ускорения многих процессов. [c.328]

Предложено несколько вариантов технологических схем для одновременного производства метанола и водорода, аммиака и водорода для целей гидрирования. При сочетании производства метанола с процессами гидрирования более рациональной является схема, при которой использованный на синтез метанола газ очищается от остаточного содержания оксида углерода и направляется на гидрирование. При сочетании производств метанола, аммиака и водорода (в зависимости от положения в схеме процесса синтеза аммиака) требуются специальные методы очистки газа, переходящего из одного синтеза в другой. Так, при указанной последовательности производств после синтеза метанола газ необходимо очищать от оксида углерода, эфиров, паров метанола и углеводородов. [c.247]

Из различных технологических схем производства синтез-газа или водорода наиболее распространенной стала каталитическая парокислородная конверсия с добавлением оксида углерода (IV), который вводится в процесс для смещения равновесия реакции (д) и повышения выхода оксида углерода (II). Для этой цели используется оксид углерода (IV), выделяющийся из раствора этаноламина в регенераторе абсорбента. [c.221]

Управление современными агрегатами строится по принципу объединения всех технологических и энергетических стадий и блоков в единую одноагрегатную систему. От экономических показателей производства водорода и синтез-газа зависит экономика целого ряда важнейших химических продуктов - синтетических топлив, аммиака, метанола и др. [c.5]

В технологии электрохимических производств перенапряжение может оказаться как полезным, так и нежелательным. Например, при электролизе воды (растворов щелочи) для получения водорода катодное перенапряжение приводит к бесполезной затрате электрической работы. Если же цель технологического процесса — выделение металла, но одновременно в качестве побочного процесса может идти выделение водорода, то большое перенапряжение водорода полезно, так как оно, затрудняя выделение водорода, снижает бесполезный расход энергии на этот побочный процесс. Например, при электролизе щелочных растворов комплексных солей цинка на катоде должны разряжаться ионы водорода, а не цинка, так как равновесный потенциал водородного электрода менее отрицателен, чем цинкового. Но ионы гидроксония разряжаются на цинке с большим перенапряжением, т. е. при потенциале, гораздо более отрицательном, чем потенциал цинка. Поэтому из раствора при электролизе выделяется цинк. [c.297]

Впервые промышленная реализация газификации твердых топлив была осущес — твлена в 1835 г, в Великобритании, с целью получения, вначале так называемого "светильного газа , затем энергетического топлива для тепловых и электростанций, а также технологических газов для производства водорода, аммиака, метанола, альдегидов и спиртов посредством оксосинтеза и синтеза жидких углеводородов по Фишеру и Троишу, К середине XX в. газогенераторный процесс получил широкое развитие в бол1.шинстве промышленно развитых стран мира. [c.171]

Кроме расходования воды на бытовые нужды, огромное количество ее потребляется промышленностью, транспортом и сельским хозяйством. В химической промышленности воду применяют для самых разнообразных целей. Значительные количества водяного пара используют для обогрева аппаратов, а также для получения синтез-газа, применяемого в производстве аммиака, метанола и ряда других химических продуктов. В районах с дешевой электроэнергией вода может служить сырьем для получения водорода и кислорода методом электролиза. В технологических процессах воду применяют для охлаждения и нагревания реагентов, в качестве растворителя, для промывки продуктов с целью отделения растворимых в воде примесей и т. д. [c.26]

Под влиянием давления, температуры и природы применяемых катализаторов исходное углеводородное сырье взаимодействует с хлором, хлористым водородом, цианистым водородом, водой, кислородом, другими углеводородами и т. д. в желательном направлении, в результате чего последовательно образуются промежуточные и сырые целевые продукты производства. Последние, как правило, загрязнены продуктами нежелательных побочных реакций. Поэтому необходим целый ряд технологических операций для отделения или очистки целевых продуктов от побочных. [c.458]

При производстве хлора по способу Дикона, таким образом, не расходуется ничего, кроме хлористого водорода и в отличие от способа Вельдона не получается никаких отходов. Но не в этом главное принципиальное отличие способа Дикона от способа Вельдона. Задолго до того, как Дикон сделал свой способ достоянием гласности, получение хлора путем термического разложения хлорной меди было уже запатентовано. Автор патента предусматривал, конечно, и последующую регенерацию хлорной меди как самостоятельный, отдельный технологический процесс. Идея же Дикона, наоборот, заключалась в создании условий, благоприятствующих одновременно всем реакциям, из которых слагается процесс, с тем, чтобы совместить эти реакции во времени и пространстве и превратить периодический процесс в непрерывный. Для этого понадобилось лишь установить подходящий температурный режим. Так возник способ каталитического окисления хлористого водорода кислородом воздуха путем пропускания смеси этих газов через нагретую пористую массу, импрегнированную хлорной медью в качестве катализатора. Обычно мы получаем представление о реакции в целом прежде, чем нам удается расчленить ее на отдельные ступени и разъяснить тем самым роль участвующего в ней катализатора. Здесь же получилось наоборот каталитическая реакция [c.313]

На азотно-туковых комбинатах азотную кислоту перерабатывают на азотные удобрения. Однако, несмотря на дешевизну исходного сырья (азота и водорода), синтетические азотные удобрения остаются самыми дорогими из всех минеральных удобрений вследствие технологической сложности производства. В целом они гораздо дороже фосфорных и тем более калийных минеральных удобрений, получаемых переработкой природных солей. [c.328]

Для обеспечения быстрого развития производства аммиака и азотных удобрений требовались новые технологические решения, которые позволили бы увеличить производство с минимальными затратами. Требовалось изыскать надежные и дешевые источники водорода для синтеза аммиака. С этой целью были изучены и успешно освоены методы получения водорода из природного газа конверсией метана. [c.24]

Общая задача управления на уровне производств — обеспечить правильное, по возможности оптимальное взаимодействие отдельных технологических участков, с целью получения максимальной эффективности всего комплекса в целом [34]. С учетом некоторых специфических особенностей хлорных производств, отмеченных выше, это означает обеспечить выработку всех трех продуктов электролиза в количествах не меньше плановых при значении всех расходных коэффициентов и других ТЭП не ниже нормативных осуществить такое распределение различных сортов хлора и хлористого водорода, которое обеспечило бы выполнение плана выпуска каждого товарного продукта с минимальными затратами по хлорсодержащему сырью ( I2 или НС1). [c.46]

Учитывая сложность технологической схемы (при большом числе разнообразных производств-потребителей) и многомерность задачи, целесообразно разделить ее на несколько подзадач. При этом система оптимизации приобретает иерархическую структуру на нижнем уровне решается задача управления отдельными подсистемами (подсистема распределения хлористого водорода, подсистема распределения испаренного хлора), на верхнем — задача оптимальной координации для всей системы в целом. [c.84]

Поэтому данная глава содержит не описание уже имеющегося опыта, а тех положений, которые, по нашему мнению, должны в дальнейшем стать базой построения систем управления хлорным заводом в целом. При этом совершенно не затрагиваются вопросы административной структуры и слово завод употребляется только условно, в технологическом смысле, как совокупность производств или цехов, производящих и перерабатывающих хлор, водород и каустическую соду. [c.250]

Стадия гидролиза может осуществляться в различных вариантах и соответственно в различном аппаратурном оформлении. В зависимости от условий того или иного производства омыляемый хлор может быть связан в растворе в виде соляной кислоты гсонцентра-цией 27—35% или же выводится частично или полностью в виде газообразного хлористого водорода, который может быть использован в других производствах для технологических целей. В производственных условиях чаще всего гидролиз проводят при объемном соотношении ДДС вода = 1 1,5—1,9 при таком соотношении образуется 30%-ная соляная кислота. После гидролиза солянокислый слой (кислотность которого не превышает 1 вес. %) легко отделяется от гидролизата. Кислый гидролизат нейтрализуется сухой кальцинированной содой в аппаратах с мешалкой. Кальцинированной соды берут в 2—4 раза больше рассчитанного. [c.435]

Дальнейшая безостаточная переработка нефти может быть осуществлена лишь химической переработкой твердых нефтяных остатков с получением синтетических жидких топлив, энергетических или технологических газов, водорода и т.д. Для этих целей применимы давно используемые и отработанные технологические процессы переработки твердых горючих ископаемых (углей, сланцев, антрацитов). Из многообразия используемых в углепереработке способов (полукоксование, средне- и высокотемпературное коксование, газификация, гидрогенизация и др.) применительно к нефтепереработке более предпочтительны и эффективны процессы газификации. Именно посредством газификации твердых нефтяных остатков решаются в последние годы проблемы глубокой переработки нефти с получением высококачественных малосернистых моторных и котельных топлив на ряде НПЗ зарубежных стран (США, Западной Европы и Японии). При этом процессы газификации используют преимущественно для производства водорода, потребность в котором резко возрастает по мере повышения глубины переработки нефти. [c.520]

Было предложево несколько вариантов технологических схем для одвовременвого производства метанола и водорода, аммиака и водорода для целей гидрирования. [c.37]

Одним из путей более активного использования природного газа в металлургии как химического реагента с обеспечением экономии кокса является получение и использование нагретых восстановительных газов. При хорошо освоенной паровой конверсии природного газа требуется уровень теплоты в реакторе 900-950 °С, этот уровень принципиально может быть обеспечен высокотемпературным газоохлаждаемым ядер-ным реактором с гелиевым теплоносителем. В бескоксовой металлургии представляется возможным использование теплоты ядерного реактора для производства и нагрева (в том числе с плазменным догревом) восстановительного газа. При этом расход природного газа в качестве сырья для получения восстановительного продукта по расчету из работы [10.54] может быть значительно уменьшен — до 150-170 м7т металлизированного продукта. Этот расход, кстати, соответствует расходу природного газа на 1 т чугуна, который вдувается в фурмы доменных печей. Отметим, что в одном из наиболее экономичных по расходу топлива процессе Мидрекс на технологические цели расходуется более 260 м /т природного газа, поэтому расчеты [10.54] нуждаются, с нашей точки зрения, в уточнении. По этим расчетам / мощности атомной энерготехнологической установки в ядерно-металлургическом комплексе может идти на конверсию и нагрев природного газа, а остальное — на выработку электроэнергии, потребляемой в производстве металлизированного продукта и электросталеплавильных процессах. Получаемый пар при этом может использоваться при паровой конверсии, определенная часть электроэнергии — в электрических и плазменных (с рабочим газом — водородом) нагревателях. [c.389]

По производству водорода. Широкое вовлечение в переработку высокосернистых и сернистых нефтей и необходимость получения высококачественных топлив предопределяют включение в технологические схемы нефтеперерабатывающих заводов процессов, потребляющих водород (гидроочистка, гидрокрекинг и др.). Так, для завода мощностью 12 млн. т потребность в водороде составляет около 60 тыс. т. В целом по нефтяной промышленности к 1970 г. потребность в водороде составит порядка 500 тыс. т. Указанная потребность лишь частично может быть покрыта за счет водорода, получаемого при платформин-ге, пиролизе на олефины и водорода, содержащегося в сухих газах, которые получаются при переработке нефти. [c.259]

В книге описаны результаты научно-исследовательских работ и промышленные гидрогенизационные процессы гидроочистка бензиновых, керосиновых, газойлевых и масляных дистиллятов. гидрокрекинг, используемый для выработки моторных топлив и масел, а также гидродеалкилирование. гидрирование и гидроизомеризация, проводимые с целью получения ароматические нафтеновых и изопарафиновых углеводородов. Кратко рассмотрены термодинамические основы и химические превращения углеводородов. Приведены технологические способы производства катализаторов для различных гидрогеннзациои ных процессов, описано получение водорода при каталитическом риформинге н специальными методами. Даны сведения по хими ко-технологической макрокинетике, тепловому регулированию и технологическим методам ведения гидрогенизационных процессов. [c.2]

Одним из основных факторов, определяющих себеотоямость продуктов, является тепловое совершенство технологического комплекса. Поэтому вое современные производства аммиака, водорода и метанола строятся пс энерготехнологическому принципу. Механическая энергия, необходима.я ддя сжатия синтез-газа, воздуха, сырьевого гаэа и других целей, вырабатывается в самом энерготехнологическом агрегате. [c.292]

Одним из важных путей усовершенствования мембранной технологии является проведение процесса электролиза под давлением, что позволяет уменьшить габариты оборудования, а также использовать получаемый водород в топливных элементах с целью получения электроэнергии. Современные условия развития промышленных производств хлора и гидроксидов щелочных металлов непосредственно связаны с ужесточением требований защиты окружающей среды. Это обусловливает разработку новых безотходных технологий с пониженным расходом природных и энергетических ресурсов. Применение эффективных автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП), создание новых, более производительных установок, а также модернизация существующих позволят перевести хлорные производства на качественно иную техническую основу. [c.135]

За последние 30 лет гидрокрекинг получил широкое распространение в качестве процесса производства целого ряда высококачественных топлив за счет переработки нефтяного сырья под давлением водорода получаемые продукты имеют более низкую молекулярную массу по сравнению с сырьем. Было разработано большое число различных технологических схем процесса и катализаторов, предназначенных для получения тех или иных целевых продуктов. Процессы гидроочистки, рассмотренные выше /варианты АР20 и АР10/, по своей схеме весьма напоминают процесс одностадийного гидрокрекинга, за исключением блока ректификации, который в этом случае отличается повышенной сложностью. Гидрокрекинг позволяет одновременно облагораживать дистиллятные фракции за счет снижения содержания в них серы и гидрирования ароматических компонен- [c.351]

К недостаткам пиролиза с добавкой водорода относятся значительный расход водорода, стоимость производства которого достаточно высока, и значительно увеличенный объем газообразных продуктов пиролиза, что отрицательно сказывается на работе аппаратов разделения пирогаза. С целью улучшения технологических и экономических показателей процесса было предложено [400] вести пиролиз в присутствии водорода под давлением 2,0—2,5 МПа (гидропиролиз). Во избежание при этом значительного гидрирования низших олефинов гидропиролиз следует вести при высоких (800—900°С) температурах и малых временах пребывания — около 0,1 с. В процессе получается высокий выход этана. С целью увеличения выхода этилена его следует направлять на рециркуляцию (илн подвергать отдельно термическому пиролизу). Гидропиролиз прямогониого бензина при условии рециркуляции этана и фракции Сз, включая пропилен, позволяет получить до 40— 45% этилена выход метана достигает 34%, пиробензина — до 20%, тяжелой фракции пироконденсата — не превышает [c.189]

В период первой мировой войны некоторые воюющие страны в связи с отсутствием запасов нефти вынуждены были производить Аюторное топливо из жидких продуктов процесса полукоксования. Полукоксовые смолы перерабатывали в жидкое горючее и химические продукты методом гидрогенизации. Полукокс использовался для газификации на водяной газ с целью получения из него технологического водорода. Особенно широких масштабов это производство достигло в Германии в период второй мировой войны. [c.7]

В качестве примера рассмотрим установку, рассчитанную на производство 10 000 кг-молей водорода в сутки с извлечением в качестве побочного продукта тяжелой воды в таком количестве, которое экономически выгодно. Примем, что концентрация О в питающей воде равна природному значению 0,000149, а концентрация О в получаемой тяжелой воде Хр равна 0,99687 (этому значению Хр соответствует целое число ступеней). Технологическая схема (рис. 11. 11) предусматривает последовательное соединение электролитических ступеней. Водород из первых ступеней используется как основной продукт установки, водород из последних ступеней сжигается и возвращается в цикл, чтобы увеличить выход тйжелой воды. Основными переменными в такой схеме являются [c.438]

Автоматическое определение кислорода в газовых смесях представляет большой интерес для целого ряда производств, особенно в связи с использованием кислорода для интенсификации технологических процессов. Первые автоматические газоанализаторы на кислород были основаны на измерении сокращения объема анализируемой газовой смеси при сжигании кислорода с избытком водорода или при поглощении кислорода желтым фосфором. Отличаясь сложностью конструкций и непрактичностью, они не нашли себе широкого распространения. В химических автоматических газоанализаторах поглощающие кислород жидкости почти не применялись, так как существующие конструкции поглотительных сосудов не обеспечивали полноты и скорости поглощения кианорода. Этот пробел в автоматическом газовом анализе заполнил химический газоанализатор на кислород и другие абсорбируемые газы, разработанный в лаборатории автоматики Уральского научно-исследовательского института. [c.321]

Использование для этих целей гидросульфита натрия и ронгалита является нерентабельным, так как расход этих дефицитных реагентов при обесцвечивании, например, слабозагряз-ненного общего стока красильно-отделочных фабрик достаточно велик (до 3 кг/м ). В то же время атомарный водород может быть сравнительно легко получен при взаимодействии разбавленной соляной или серной кислоты с металлическими стружками. С учетом того, что на предприятиях, где образуются окрашенные стоки, производят или широко применяют в технологических процессах серную кислоту, а металлические стружки являются отходами механических цехов, предложен метод очистки [39], заключающийся во взаимодействии предварительно подкисленного серной кислотой стока с железными стружками, последующей его нейтрализации и отстаивании. На базе этого метода, в основу которого заложен принцип восстановительно-окислительной деструкции органических примесей, разработана рациональная технологическая схема очистки сточных вод красильно-отделочных фабрик [1]. Аналогичный метод реализован также при очистке сточных вод производства красителей [94], текстильной фабрики [114] разнообразные модификации метода [69, 70, 113] апробированы при очистке различных категорий сточных вод и подтвердили высокую его эффективность. [c.35]