Процесс синтеза с циркуляцией газа

При экспериментальной проверке в лабораторных условиях лучшие результаты получены в кипящем слое мелкозернистых окислов никеля (при степени восстановления до 40—50%) при температуре 900—1000° С и больших объемных скоростях (до 15 ООО Применение кипящего слоя частичек окисла никеля дает возможность избежать восстановления окисла на входе метана в слой катализатора и образования в этом месте углеродной пробки. Если проводить процесс с циркуляцией газа, то наблюдается полное превращение метана и получается синтез-газ с отношением И 2 СО = (1—2) 1. [c.125]

Процесс синтеза аммиака считался типично каталитическим. Однако сейчас установлено, что при сверхвысоких давлениях (порядка 4000—5000 атм) синтез аммиака из азота и водорода можно вести и без катализаторов, причем выход аммиака приближается к 100%. Такой метод имеет ряд существенных преиму ществ отпадает необходимость циркуляции азото-водородной смеси в аппарате, а также тщательной очистки исходных газов (например, азото-водородная смесь в этом случае может содержать до 5% Н З, до 25% СО и т. д., что ни в коем случае недопустимо при каталитическом получении аммиака). [c.468]

Интенсификация процесса синтеза над кобальтовым катализатором под давлением 10 ат может быть осуществлена с применением циркуляции остаточного газа. В этом случае, как показали исследования, значительно улучшается отвод тепла при соответствующей температуре достигается большая нагрузка по газу с меньшим образованием метана удлиняется срок службы катализатора повышается выход продуктов с реактора примерно па 35% ускоряется и облегчается запуск реактора. [c.571]

Поясним это определение на примере промышленного синтеза аммиака из азота и водорода. Аммиак образуется в химическом процессе при протекании химической реакции N2 + ЗН2 = МНз. Превращение осуществляют при температуре 700-850 К и давлении 30 МПа. Из-за обратимости реакции исходная азотоводородная смесь не может превратиться полностью, и прореагировавшая смесь содержит как продукт реакции - аммиак, так и непрореагировавшие азот и водород. Образовавшийся аммиак необходимо выделить. Для этого прореагировавшую смесь охлаждают, и сконденсированный аммиак отделяют от газообразных компонентов. Конденсация - физико-химический процесс в промышленном синтезе аммиака. Непрореагировавшие N5 и Н2 возвращают в реактор. Для повышения давления, а также для циркуляции газов необходимо их сжатие, что является механическим процессом. Нагрев и охлаждение потоков, осуществляемые при этом, - теплообменные процессы. Совокупность указанных операций в их последовательности, реализующих промышленное получение аммиака (продукта) из водорода и азота (исходные вещества), е,стъ химико-технологический процесс синтеза аммиака. [c.16]

Структурная схема агрегата синтеза приводится на рис. 2. Собственно каталитический процесс синтеза аммиака протекает в колонне синтеза. Остальные аппараты агрегата обеспечивают вывод из системы образовавшегося аммиака, циркуляцию газа, ввод свежего газа в систему. [c.110]

По вопросу использования активности катализатора существуют различные мнения. Например, стремятся получить возможно большее количество аммиака с единицы объема катализатора, применяя максимально высокие давления и наибольщие скорости газового потока. Большие возможности процесса синтеза аммиака в условиях, характеризующихся данными табл. ПО (стр. 525), яе удается реализовать в промышленном масштабе, так как циркуляция значительных количеств газа с низким содержанием аммиака связана с большими трудностями и неэкономична. [c.533]

Окисление этилена воздухом было первым вариантом технологии синтеза этиленоксида, имеющим значительное распространение и до настоящего времени. Упрощенная схема его изображена на рис. 126. Окисление осуществляют последовательно в двух трубчатых реакторах 2 и 5 с промежуточной абсорбцией этиленоксида из реакционных газов после первой ступени. Этим достигается специфическая для данного процесса возможность снизить дальнейшее окисление а-оксида при увеличении степени конверсии этилена и, следовательно, повысить селективность процесса. Это, кроме того, позволяет осуществить циркуляцию газа на первой ступени окисления, что ведет, к более полному использованию этилена и кислорода и снижает взрывоопасность смесей благодаря их разбавлению азотом и диоксидом углерода. [c.421]

В зависимости от типа катализатора и условий синтеза можно получать преимущественно бензин, дизельное топливо или твердый парафин. Процессы в жидкой фазе отличаются хорошим теплоотводом, высокой селективностью, равномерной нагрузкой на катализатор, простотой аппаратурного оформления и высокой производительностью. Процессы в стационарном слое катализатора с циркуляцией газа, особенно в жидкой фазе с суспендированным в масле катализатором, наиболее селективны (наименьший выход метана), отличаются высокой производительностью, хорошим теплообменом, сравнительно низкими температурой и давлением реакции. Из газов с отношением На СО от 0,6 до 2,0 (можно использовать отходящие газы ряда производств) получают преимущественно либо бензин, либо бензин и дизельное топливо, ли- [c.15]

Транспортирование газов представляет собой такой же важный процесс в химических производствах, как и перемещение жидкостей. Особые трудности возникают при необходимости осуществления циркуляции рабочих сред под высоким давлением, например, в азотной промышленности при синтезе аммиака, при каталитических процессах, когда возникает надобность в периодической регенерации катализатора, а также многих других химических процессах. Неизбежные утечки газов и жидкостей при использовании обычного оборудования вызывают безвозвратные потери ценного сырья и ухудшение гигиенических условий труда, представляющих во многих случаях опасность для здоровья персонала. [c.259]

Вторым типом процесса синтеза в жидкой фазе является синтез с циркуляцией жидких продуктов. В этом случае используется зернистый железный катализатор. На фиг. 94 реактор в для осуществления этого процесса показан схематически. Газ и масло вводятся в реактор в таких количествах, чтобы кусочки катализатора во избежание его слеживания и слипания приводились в слабое колебательное движение, но не увлекались потоком. [c.262]

По процессу синтеза с рециркуляцией газа были проведены большие опытные работы, которые показали возможность уже при сравнительно невысокой кратности циркуляции ( 3) добиться увеличения производительности на —30%. При работе с той же кратностью циркуляции на неизменной производительности были получены повышенные выходы первичных продуктов, составлявшие до 170 г/нж синтез-газа. [c.266]

Метан, содержащийся в свежем газе, в цехе синтеза пе расходуется, и поэтому при циркуляции постепенно накопляется в газе. Присутствие метана отрицательно влияет на процесс синтеза, и время от времени приходится выводить метан из системы, выдувая часть газа в атмосферу. [c.21]

Процесс синтеза с циркуляцией газа [c.282]

Выше было сказано, что для увеличения производительности процесса синтеза аммиака, прибегают к многократной циркуляции газов через катализатор. Зависимость выхода аммиака от объемной скорости при различных условиях показана на рис. У1-2 и У1-3. Как видно из рис. У1-2, при каждой объемной скорости содержание аммиака увеличивается с ростом температуры до некоторого ее предела, при котором оно достигает макси- [c.276]

Более совершенный путь отвода тепла и повышения интенсивности процесса—это применение при синтезе орошения маслом, циркуляции газа или интенсивного перемешивания проходящей струей газа, применение катализатора в виде кусочков соответствующего размера при наличии поверхности, воспринимающей тепло и обеспечивающей надлежащую среднюю температуру всего катализаторного слоя. [c.180]

Этот катализатор использовали в процессе получения высоконепредельных жидких углеводородов с целью применения последних в химическом синтезе. Процесс осуществляли в цилиндрическом сосуде, содержавшем суспензию катализатора в высококипящей фракции синтетического масла, и через эту суспензию барботировали водяной" газ. Последний подавали в реактор через керамическую пластинку, установленную на дне сосуда [41, 145]. Синтез в полузаводском масштабе проводили в простой трубе емкостью в 1,5 ж при 20 ат и начальной температуре 250°. Масло содержало 150—300 кг железа на 1 ж масла, и к нему же добавлялось -необходимое количество щелочи в виде спиртового раствора КОН. Суспензия циркулировала с такой скоростью, чтобы содержимое реактора обновлялось каждые 3 мин. в реакторе наблюдалось повышение температуры катализатора на 10°. Коэффициент циркуляции газа синтеза равнялся 1. Применялся газ синтеза состава 1С0- -1Н2 или 1СО+1,25 Нз- Степень превращения СО- Нз в первой ступени достигала 70%, производительность — 350—450 г на 1 л катализатора в сутки (10% этого количества составлял метан). Выход углеводородов Сд и выше на 1 превращенного газа составлял 189 г. Продукт имел следующий фракционный состав [c.231]

В результате повторения этого цикла образуются углеводороды более высокого молекулярного веса. На различных стадиях этой последовательности реакций олефины или десорбируются как таковые, или гидрируются с образованием насыщенных углеводородов. Такой механизм согласуется с данными количественного анализа продуктов синтеза и с данными, показывающими, что спирты действительно являются промежуточными продуктами при синтезе олефинов (см. ниже, разделы о составе продуктов, получающихся в процессах с циркуляцией отходящих газов). Более полное рассмотрение механизма синтеза дано в гл. VI. [c.304]

Процессы синтеза на стационарном слое железного катализатора при циркуляции газа и теплоотводе через стенку реактора [c.321]

Процесс с трехкратной циркуляцией газа. Ввиду весьма малой стабиль ности железных катализаторов в синтезе при атмосферном давлении все исследования по разработке процессов синтеза на железных катализаторах [c.321]

Способ предварительной обработки катализатора [72], содержавшего доломит, заметно влиял на образование метана и срок службы катализатора. Когда предварительную обработку производили при атмосферном давлении газом 2H2-I-I O, содержавшим 7—9% Og и почти такое же количество Ng, при объемной скорости 2000—3 000 и температуре 300—320° в течение 6 час., в синтезе на этом катализаторе образовалось почти вдвое меньше метана, чем после обработки катализатора чистой СО при 0,1 ат и 300—320°. После обработки газом 2H2-I-I O катализатор работал более 2000 час. без заметного уменьшения активности, между тем как после обработки чистой СО катализатор работал удовлетворительно не более 1000 час. Данные этих опытов приведены в табл. 163. В данном случае очень трудно провести сравнение, так как после обработки катализатора чистой СО синтез осуществлялся с циркуляцией 2,5 объема конечного газа nal объем исходного, а после обработки катализатора газом 2Н2 (-1СО синтез вели без циркуляции. Однако результаты табл. 161 показывают, что с изменением коэффициента циркуляции выход метана (в г/м водяного газа, не содержащего инертных компонентов) меняется незначительно. Расходное отношение Hg СО для приведенного в табл. 163 катализатора, обработанного 2Н2-1-1СО, повидимому, составило бы около 1,2 в процессе с циркуляцией 2—3 объемов конечного газа на 1 объем исходного газа. При этом образовывалось бы меньше Og и больше масла. [c.332]

Принципиальная схема процесса дана на рис. 102. Исходный газ синтеза, циркуляционный газ и циркулирующее охлаждающее масло проходят прямотоком через реактор со стационарным катализатором. Охлаждающее масло в верхней части реактора отделяется от газов и паров и вновь вводится в цикл. В первых опытах применяли осажденные железные катализаторы в виде гранул и таблеток. Эти катализаторы имели высокую активность, но уже после непродолжительной работы разрушались под действием охлаждающего масла. В последующих опытах применялся катализатор, приготовленный сплавлением магнетита с соответствующими промоторами. Хотя этот катализатор оказался менее активным, чем осажденные железные катализаторы, он обладает высоким сопротивлением раздавливанию и не размельчается под действием масла. Для охлаждения применяли масло, кипящее при атмосферном давлении в пределах 300—450°. Следовательно, большая часть тепла реакции снималась за счет нагревания масла, а не за счет его испарения. Скорость циркуляции охлаждающего масла подбирали так, чтобы повышение температуры охлаждающего масла при прохождении через слой катализатора составляло не более 15°. Циркуляцию холодного газа применяли для того, чтобы вода, образовавшаяся при синтезе, сконденсировалась и не возвращалась в цикл. [c.345]

Рис. 101. Изменение температуры синтеза и степени превращения газа синтеза по высоте реактора в процессе с циркуляцией масла.

Окончание процесса синтеза пентакарбоиила железа определяется практически по прекращению поступления его в сепаратор 8 в течение 30 мин. После окончания процесса продолжается циркуляция газа для охлаждения колонны синтеза примерно до 70 °С, затем окись углерода из системы сбрасывается в атмосферу. Далее колонна синтеза продувается азотом до полного отсутствия окиси углерода в продувочном газе. После этого через люк в нижней крышке колонны выгружается остаток непрореагировавшего железосодержащего сырья, количество которого при работе на губчатом железе составляет около [c.56]

В 1938—1939 гг. сотрудник И. Г. Фарбеииндустри В. Михаэль разработал процесс горячей циркуляции газа [75, 77, 78], в котором выделяющееся при реакции тепло снимается реакционными газами. Было предусмотрено повышение температуры в слое катализатора от входа до выхода реакционного газа приблизительно на 10°. Это обусловило необходимость проведения процесса при очень высоком коэффициенте циркуляции горячего газа—порядка 100 объемов конечного газа на объем исходного газа, что соответствует времени контактирования около 0,7 сек. Тепло реакции снималось в поверхностном теплообменнике, помещенном в линии циркуляции. Рабочая температура процесса была 320—330° и рабочее давление 20 ат. Катализатор готовили путем замешивания в пасту железного порошка, полученного разложением карбонила железа, с разбавленным раствором буры (1% буры, считая на железо). Пасту формовали в кубики с ребром 1 см. До применения в синтезе кубики высушивали и нагревали в атмосфере водорода при 850° в течение нескольких часов. [c.338]

Такое оформление процесса позволяет снизить расход технического водорода до величины, близкой к теорет,ической Кроме того, отказ от циркуляционных компрессоров резко сокращает расход электроэнергии Схема без циркуляции газа целесообразна для крупных агрегатов гидрирования бензола, размещаемых совместно с крупными агрегатами синтеза аммиака, где азотоводородную смесь получают по способу конверсии метана и окиси углерода с водяным паром и воздухом, т. е. на заводах, располагающих 75%-ным водородом [c.32]

В последние годы получают широкое распространение технологические схемы синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах при пониженном давлении. Процесс проводят в основном при 5—10 МПа на трехкомпонентных медьсодержащих катализаторах (размером 5X5 мм) с циркуляцией газа турбоциркуляционными машинами. Для привода компрессора от паровой турбины используют пар, получаемый непосредственно на установке. Процесс производства метанола при низком давлении включает практически те же стадии, что и производство его при высоком давлении. Однако имеются и некоторые особенности. [c.111]

Существенное влияние на селективность процесса синтеза мономеров из углеводородов оказывают макрофакторы (диффузия, тепло). Увеличивая линейную скорость потока газа или скорость циркуляции, можно устранить в определенных условиях влияние внешней диффузии. Для предотвращения влияния внутренней диффузии носители для катализаторов подбирают с определенной струк- [c.237]

В систему с циклическим процессом должна поступать возможно более чистая азотоводородная смесь. Практически получить азотоводородную смесь, абсолютно свободную от примесей крайне трудно. При циркуляции газов в системе, даже при минимальном содержании примесей (СН4, Аг), в.поступающей на синтез азотоводородной смеси происходит постепенное накопление их в цикле, что снижает производительность колонны синтеза. [c.246]

В результате риформинга метана с полученной смесью СО2 + 2НаО получают синтез-газ, а регенерацию РЬО проводят, окисляя свинец кислородом воздуха. Предлагается проводить окисление и регенерацию с участием расплавов металла и его оксида. Тогда появляется возможность организовать непрерывный процесс с циркуляцией расплава между зоной окисления метана, расплавом оксида металла и зоной окисления металла воздухом. Процесс позволяет получать богатый синтез-газ при использовании воздуха в качестве [c.594]

Вьппе сказано, что для увеличеиия производительности процесса синтеза аммиака прибегают к многократной циркуляции газов через катализатор. Зависимость выхода аммиака от объемной ско- [c.260]

В последние годы получают широкое распространение технологические схемы синтеза метанола на низкотемпературных катализаторах при пониженном давлении. Процесс проводят в основном при 50—60 ат на трехкомпонентных медьсодержащих катализаторах (размер таблеток 5X5 мм) с циркуляцией газа турбоциркуля-ционными машинами. Для привода компрессора от паровой турби- [c.84]

Синтез метанола на цинк-хрогловом катализаторе проводят при 370—400°С и 25 МПа, а на медном — при 220—300°С и 5—ЮМПа. Процесс ведут при объемных скоростях 10 000—40 000 ч", обеспечивающих достаточно высокую производительность катализатора (рис. 13.2). При дальнейшем возрастании объемной скорости (например, до 100 000 ч- ) существенно повышается расход электроэнергии на циркуляцию газов из-за снижения степени превращения за один проход исходной смеси. [c.250]

При проведении опытов в первый период (с 9 сентября по 6 ноября 1938 г.) рабочие температуры и давление составляли соответственно 205° и 7 ат при объемной скорости свежего гaзa70чa . Средние данные газовых анализов за этот 8-недельный период приведены в табл. 148. Данные, характеризующие работу за этот период, показаны на рис. 91—94. На рис. 91 и 92 представлены данные по условиям синтеза и выходам для процессов с циркуляцией (реактор 1) и без циркуляции (реактор 2) в соответствии с табл. 148. На рис. 93 и 94 более полно представлен фракционный и групповой состав продуктов, полученных при синтезе с циркуляцией и без нее. Обобщая эти результаты, можно сделать вывод, что разбавленный катализатор, работающий на водяном газе без циркуляции, обеспечивает получение продуктов почти с такими же выходами, как и на стандартном промышленном катализаторе фирмы Рурхеми , работающем на газе состава 2Н2-Ь1СО. При синтезе из водяного газа на разбавленном катализаторе с коэффициентом рециркуляции около 4 получается меньше метана и приблизительно на 6% больше шидких продуктов, содержащих значительно больше высших олефинов, чем в условиях работы на том же газе без циркуляции. [c.306]

Изучение процессов с рециркуляцией газа на стационарном железном катализаторе при коэффициенте циркуляции выше 3 ( синолпроцесс ). Фирма Рейнпройсен [72] в 1943—1944 гг. изучала влияние циркуляции конечного газа при синтезе на стационарных железных катализаторах. Результаты лабораторных опытов приведены в табл. 161. В реактор загружалось 170 см катализатора (105 г), содержавших 40 г Ге и составлявших слой высотой 80 см. Никаких подробностей, относящихся к конструкции реактора и охлаждающей системе, не приведено. Состав катализатора был следующий 100Ге (1—10)Си (50— 100) доломит (0,1—3,0) КдСОд. Способ приготовления его описан в гл. III (стр. 220). Катализатор предварительно обрабатывали в течение нескольких часов чистой окисью углерода при 0,1—0,2 ат и 300°. Для синтеза применяли водяной газ, имевший приблизительно следующий состав (объемные %) 8,2 СОд, 36,4 СО, 46,4 Нз, 0,5 СН4, 8,5 N3. [c.331]

Таблица 169 ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА С ЦИРКУЛЯЦИЕЙ МАСЛА [Реактор 7,5 сжхЗ,05 м давление 20 атм, плавленый катализатор Рез04-Мд0-Сг20з-Мп0-8Ю2-Кз0 (93,5 4,6 0,65 0,5 0,6 06) исходный газ во всех опытах содержал до 0,5% инертных компонентов]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология