Получение водорода методом конверсии метана

Не умаляя большого практического значения способов получения молекулярного водорода методом конверсии водяным паром и двуокисью углерода и мономолекулярной дегидрогенизацией на активных катализаторах, следует отметить, что способ, связанный с получением водорода в результате полимолекулярных превращений углеводородов в настоящее время представляется все более и более перспективным. Это связано с тем, что водород получают здесь наряду с другими целевыми продуктами, в том числе с такими продуктами крупнотоннажного производства, как термическая сажа, пирографит и др., вместе с ароматическими углеводородами, ацетиленом и Т. д. Основным сырьем для получения водорода по этому способу может служить метан, являющийся главным компонентом природного газа, а также другие газообразные, жидкие и твердые парафиновые углеводороды, входящие в состав нефтей, т. е. все то же природное сырье, проблема рациональной переработки которого еще не решена полностью. Поэтому последнее обстоятельство делает любые работы, связанные с исследованием полимолекулярной дегидрогенизации углеводородов в ходе их поликонденсации при кок-сообразовании, весьма актуальными. [c.164]

Метан является главной составной частью природного газа. Каталитическая конверсия природного газа — основной метод получения водорода в промышленности, и в первую очередь — для синтеза аммиака. Процесс проводят в интервале температур 400—1200° С при давлениях от 1 до 30 атм на катализаторах, активным компонентом которых является никель. [c.3]

Для получения технического водорода широко используют природный метан (см. 14.1 и 14.2). Применяется метод пароводяной и кислородной конверсии метана (с участием катализаторов) [c.246]

Конверсией называется процесс переработки газов с целью изменения их состава. Для получения водорода конверсионным методом чаще всего используют природный газ, основным компо-лентом которого является простейший углеводород—метан (СН4). Природный газ месторождений СССР содержит 95—99 /о метана. [c.123]

Основной примесью в техническом водороде, полученном методом паровой каталитической и парокислородной конверсии углеводорода, являются метан, оксиды углерода, азот, аргон и другие инертные газы. [c.6]

Основной примесью в техническом водороде является метан. В водороде, полученном в процессе каталитического риформинга, присутствуют также этан и пропан, а в водороде, полученном методом паровой каталитической конверсии и паро-кислородной газификации углеводородов, — окислы углерода и азот. К метану, поступившему с техническим водородом, прибавляется и метан, образовавшийся при гидрогенизации. [c.20]

После успешного внедрения в промышленность начавшего развиваться примерно с 1894 г. производства ацетилена из карбида кальция вни,мание к пиро-генетическому способу на время ослабло. Только значительно позднее интерес к этому методу снова возрос в связи с увеличивающимся предложением дешевого органического сырья, как например природный газ. с.месь газообразных парафинов и олефинов крекинга, сырая нефть и различные ее погоны, тяжелые смолы и асфальты. Транспортировка метана, являющегося главной составной частью природного газа, невыгодна для многих районов его добычи, а применение его как топлива и источника сажи ограничено. Поэтому и были начаты поиски способов превращения метана в другае углеводороды. Однако для быстрого разложения метана требуется настолько высокая температура, что образование при этом парафинов и олефинов в больших количествах становится невоз.можньш хогя даже ароматические углеводороды могут быть получены при 1200°, все-таки наиболее важным способом использования. метана обещает быть конверсия его в ацетилен. Вследствие этого высокотемпературный крекинг метана и привлек к себе больше внимания, че.м другие пирогенетические процессы, предложенные для получения ацетилена. В некоторых странах Европы, не богатых запасами природных газов, была изучена также возможность пиролиза газов коксовых печей, водяного газа и содержащих метан смесей, получаемых из окисей углерода и водорода, нередко являющихся дешевыми побочными продуктами. Некоторый интерес как потенциальный источник ацетилена представляет крекинг дешевых нефтяных остатков, асфальтов и смол. Газообразные парафины и олефины и низкокипящие погоны представляют ценность для других целей, поэтому на них как на сырье для получения ацетилена обращалось меньше внимания. [c.38]

Коксовый газ является сравнительно высококалорийным газом (низшая теплота сгорания =3 600—4 500 /скал/ж ), он содержит относительно немного балласта (С02+Кг = 6—10%), и поэтому его можно транспортировать и на большие расстояния. Однако металлургические комбинаты сами нуждаются в высококалорийном топливе, и поэтому коксовый газ в настоящее время потребляется в основном на месте. Коксовый газ является ценным сырьем для получения полиэтилена, а также сырьем для азотнотуковых заводов, и некоторая часть его используется в качестве химического сырья. Для синтеза аммиака МНз требуется смесь газов, состоящая из 75% водорода и 25% азота. Содержание водорода в коксовом газе достигает 55—60%, поэтому коксовый газ очень подходит для производства аммиака, и на некоторых коксохимических заводах сооружены и действуют азотнотуковые предприятия, использующие коксовый газ. Водород из коксового газа отделяют способом глубокого охлаждения, при котором отдельные компоненты газа, имеющие разную температуру перехода в жидкую фазу, переводят в жидкое состояние и отделяют от водорода, имеющего наиболее низкую температуру сжижения. Из разделительной аппаратуры получают водородно-азотную смесь, этилен, метан и смесь окиси углерода с азотом. Этилен идет на производство полиэтилена, а метан и смесь СО+N2 возвращаются на металлургические заводы для использования в качестве топлива в печах. При переработке коксового газа из него отбирается около 40% тепла. Коксовый газ может быть переработан и методом конверсии метана и окиси углерода по реакциям [c.53]

Полученный химическими методами водород содержит различное количество таких примесей, как окись и двуокись углерода, азот, кислород, метан, сероводород, инертные газы и др., которые, как правило, должны быть удалены до поступления водорода на дальнейшую переработку. Поэтому современная технологическая схема производства водорода любым химическим методом включает не менее четырех основных стадий собственно получение водорода, конверсию окиси углерода, удаление двуокиси углерода и окончательную очистку газа от остальных примесей. Такие многоступенчатые схемы процесса довольно громоздки и требуют крупных капиталовложений и больших эксплуатационных расходов. [c.9]

Метан, который используется главным образом как топливо, добывают в виде природного газа или выделяют из газов нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов. Одной из самых важных областей применения метана является получение так называемого синтез-газа — смеси водорода с окисью углерода в различных пропорциях. Существует два основных метода переработки метана в синтез-газ конверсия с водяным паром и неполное окисление. В обоих случаях исходным сырьем могут также служить высшие парафины. [c.84]

Для получения технического водорода из углеводородных газов конверсией с водяным паром применяются и другие схемы обработки газа после трубчатой печи. Так, имеются схемы, где вместо третьей ступени конверсии СО, газ с целью удаления остаточных СО и СОз направляется на каталитическое метани-рование, при котором окись углерода и углекислота восстанавливаются за счет водорода с образованием СН4. Этот метод, связанный с расходом водорода и появлением в газе метана, используется только в тех случаях, когда из газа нужно удалить сравнительно незначительные количества СО и СОз (в пределах десятых долей процента) и когда в водороде допускается некоторое количество метана. [c.181]

Ресурсы водорода коксового газа для синтеза аммиака могут быть увеличены путем конверсии метана, на долю которого приходится 24—28% общего объема коксового газа. При конверсии метан коксового газа может быть переработан также в синтез-газ и, далее, — в метанол на основе синтеза из окиси углерода и водорода. Весьма перспективна возможность использования метана коксового газа для получения ацетилена методом термоокислительного пиролиза, особенно для тех районов страны, где еще нет природного газа. [c.43]

Получение водорода определяли по степени конверсии метана на синтезированных образцах на установке проточного типа при следующих условиях соотношение метан пар = 1 5 расход паровоздушной смеси 0,3 дм /с площадь образца 80 см (двустороннее нанесение активного компонента) диаметр реактора 25 мм. Состав газовой смеси анализировали на хроматографе "Цвет" методом пламенноионизационного детектирования с помощью реакционной газовой хроматографии. [c.62]

До настоящего времени многие ученые и инженеры считают, что полное восстановление окиси железа непосредственно метаном без выделения углерода практически осуществить очень трудно. Поэтому, как и ранее, проводится значительное количество исследований по созданию методов производства железа с использованием восстановительных газов, полученных предварительной конверсией метана с водяным паром, кислородом или двуокисью углерода [62]. Ведутся также работы по подаче в реакторы для восстановления окислов железа смесей углеводородов и водяного пара метана, водорода и окиси углерода. [c.74]

В эти же годы большие усилия ученых и инженеров были направлены на разработку технически совершенных и экономичных методов производства чистых азота и водорода для синтеза аммиака [14—22]. Первые аммиачные заводы работали па азото-водородной смеси, получаемой из полуводяного газа методом конверсии окиси углерода с водяным паром, т. е. фактически сырьем были кокс и каменный уголь. Вскоре после первой мировой войны были разработаны промышленные методы производства водорода из коксового газа глубоким охлаждением его до температуры —200° С. При этом конденсируются все газообразные компоненты коксового газа — этилен, этан, метан, окись углерода, а остающийся нескондепсированным водород промывается жидким азотом для освобождения от следов окиси углерода. Были созданы совершенные электролизеры с униполярными электродами, а также высокопроизводительные электролизеры фильтр-прессного типа с биполярными электродами для электролиза воды, которые нашли широкое применение в Норвегии, Италии и Японии. В небольшом масштабе стал применяться железопаровой способ получения водорода, использовался побочный водород других производств, например производства хлора электролизом раствора поваренной соли. Наконец, был разработан метод производства водорода конверсией метана и углеводородов нефти с водяным паром при атмосферном давлении и под давлением 2—5,1 МПа. Последний метод оказался наиболее экономичным, получил большое распространение после второй мировой войны и начал постепенно вытеснять другие. [c.13]

Основным компонентом углеводородных газов является метан. Поэтому сущность копверсионного метода получения азотоводородной смеси состоит в разложении при высокой температуре метана и его гомологов на водород и окись углерода с помощью окислителей — водяного пара или кислорода. Окислители могут применяться в различных сочетаниях. Конверсия метана с водяным паром и кислородом протекает по реакциям СН4 + НаО СО -Ь ЗНа — 206,4 кДж (—49,3 ккал) [c.33]

Реализация метода синтеза изопрена из пропилена стала возможной лишь после того, как была открыта реакция инициируемого крекинга 2-метилпентена-2 в присутствии бромистого водорода [10, 60]. Применение гомогенного инициатора позволило снизить температуру крегинга изогексена на 100—125 °С, исключив тем самым опасность образования ацетиленовых углеводородов. Одновременно возрастает конверсия исходного сырья и выход изопрена (табл. 31). По данным, полученным на опытной установке НИИМСК, конверсия 2-метилпентепа-2 за проход составляет при пиролизе 30,5%, при инициированном крекинге 70%, селективность реакции соответственно 38,7 и 50 вес. % [45]. Наиболее высокие показатели процесса, судя по данным разных авторов [10, 60—63], получены нри температуре 675 °С, времени контакта 0,3—0,4 с и мольном соотношении ызо-СеН з НзО НВг 1 5 0,06. В этих условиях выход изопрена на пропущенное сырье составляет 33—35% нри селективности реакции 55—56%. Одновременно образуются следующие продукты реакции (примерный выход в мол. %) метан — [c.186]

Резчиков В.Г..Кузнецова Т.С.,Зорин А.Д.-В кн. Получение и анализ веществ особ.чистоты.-М.,1978,с.202-207 РЖХим,1979,12Г170. Применение электрического разряда для повышения чувствительности хроматографического определения углерода, водорода и воды в газах. (Предложен метод определения указанных веществ с относительной чувствительностью до 1 10 об.% и абсолютной до 10 г за счет конверсии их в метан и ацетилен в разрядной камере с последующим детектированием пламенно-ионизационным детекторои.) [c.52]