Реакции конверсии метана

Сочетание процесса получения водяного газе с расщеплением метана. Приведенные выше реакции конверсии метана с водяным паром при высокой температуре могут быть скомбинированы с процессом получения водяного газа с таким расчетом, чтобы получить в результате смесь СО и Н2 в нужном для синтеза соотношении, т. е. 1 2. [c.78]

Отсюда находим изменение свобо 1,иой энергии реакции конверсии метана Д/ д [c.192]

Состав газа после реакции, вычисленный с учетом того, что реакции конверсии метана и окиси углерода водяным паром обратимы, значительно отличается от состава 25% СО -I- 75% Нг, определенного выше с помощью простого стехиометрического расчета. [c.112]

Рассмотренные выше реакции конверсии метана приводят нас к важному методу расчета Кр, когда известны значения констант равновесия таких реакций, уравнения которых, суммированные сторонами, дают уравнение интересующей нас реакции. Так, уравнение реакции (3) можно получить, вычтя из уравнения (1) уравнение (4), откуда Кр,= Кр,1Кр,- [c.162]

Реакцию конверсии метана водяным паром можно проводить двумя способами. При первом из них катализатор помещается в двух рядах труб диаметром 150 мм (рис. 1Х-54). Это обеспечивает большие соотношения поверхности теплообмена и объема каталитической массы (в систему требуется подводить значительные количества теплоты извне). При другом способе (так называемом [c.405]

Таблица 11. Константы равновесия реакций конверсии метана с водяным паром

Таблица 12. Равновесный состав смеси, получающейся при реакции конверсии метана с водяным паром

Гомологи метана Са — Сю менее устойчивы при равных температурных условиях, чем метан, что видно из данных по константам равновесия реакции конверсии метана, этана и пропана с водяным паром, приведенным в табл. 18 [7]. Термодинамические расчеты показали, что при 300 °С и выше гомологи метана присутствуют в конвертированном газе в ничтожных количествах. [c.68]

Пользуясь парциальными давлениями реакций конверсии метана, приведенных в табл. 19, получим для Кд следующее уравнение [c.71]

Значение констант равновесия реакций конверсии метана [c.609]

Газовые реакции на твердом катализаторе распространены в химической промышленности. В частности, производство азотных удобрений было бы невозможным без каталитических реакций конверсии метана и моноксида углерода, синтеза аммиака и окисления его до моноксида азота. Серную кислоту, необходимую для производства фосфорных удобрений, в настоящее время получают почти исключительно контактным способом, основанным на каталитическом окислении сернистого ангидрида в серный. Примеры таких процессов в нефтехимических и органических производствах — каталитический крекинг и риформинг нефтепродуктов, а также синтез метанола и других спиртов и углеводородов. Реакторы для таких процессов обычно называют контактными аппаратами или колоннами синтеза. [c.285]

Приведенные выше балансовые уравнения позволяют определить количества вступающих в реакцию и образующихся компонентов. Для того чтобы обеспечить проведение процесса с требуемой глубиной превращения сырья и с получением конвертированного газа заданного состава необходимо подавать водяной пар в избытке, а также использовать рециркуляцию углекислоты. Применение этих приемов связано с необходимостью сдвига равновесия реакций конверсии метана и конверсии окиси углерода при рабочих значениях температуры и давления. [c.32]

В отличие от реакций конверсии метана эта реакция протекает без изменения объема, поэтому повышение давления не влияет на состояние системы, но ускоряет реакцию. Равновесная степень превра- [c.218]

Агранат Б.ЯТТ Бесков B. ., Семенов В.П. и др. Влияние доения на скорость реакции конверсии метана водяным паром. - Каталит, конверсия углеводородов, 1979, вып. 4, с.62-64. [c.303]

РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИСХОДНЫХ И КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ КОНВЕРСИИ МЕТАНА С ВОДЯНЫ.М ПАРОМ СН. + Н,0 СО + ЭН, ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ (получены расчетом) [c.47]

В табл. 12 приведены равновесные концентрации исходных и конечных продуктов при различных температурах для реакции конверсии метана с водяным паром [реакция (1)]. [c.47]

Найти температуру, при которой для реакции конверсии метана с водяным паром до окиси углерода и водорода АСр = 0. Ответ. [c.90]

Пример 99. Вычислить константу равновесия реакции конверсии метана с водяным паром, проводимую в газовой фазе [c.148]

Найти температуру, при которой ДЯ реакции конверсии метана в окись углерода и водород не зависит от температуры. [c.53]

Реакция конверсии метана с водяным паром проходит по уравнению [c.84]

Большинство процессов, в которых используются водород или смесь водорода с окисью углерода или с азотом (гидроочистка нефтяных продуктов, синтез спиртов и моторного топлива, синтез аммиака), осуществляется в промышленности при повышенном давлении. Так как реакции конверсии метана протекают с увеличением объема газа в 2—4 раза, то, проводя их при повышенном давлении, можно значительно сократить расход энергии на компримирование газа. [c.138]

В технологии синтеза азота накоплен обширный теоретический и экспериментальный материал по теории и практике взаимодействия -метана с другими компонентами продуктов неполного сгорания [1.3]. При этом рассматриваются следующие наиболее вероятные реакции конверсии метана при его взаимодействии с основными компонентами продуктов сгорания [c.26]

Это еще раз подтверждает целесообразность выбора системы стехиометрических уравнений с одним и тем же исходным веществом, причем ключевым. В рассмотренной выще реакции конверсии метана (3.9) присутствует одно и то же исходное вещество — Н2О, но в недостатке находится метан (ключевое вещество). Поэтому балансовые расчеты конверсии метана следует вести, используя систему уравнений (3.10). [c.52]

Хотя изучению механизма и кинетики реакции конверсии метана и окиси углерода посвящено много работ, однако эти вопросы исследованы недостаточно. [c.51]

Известно, что молекулы газа вблизи поверхности твердого тела находятся под действием потенциала, который способствует увеличению концентрации молекул газа вблизи поверхности по сравнению с их концентрацией в газовой фазе, т. е. вызывает явление адсорбции. Применение потенциальной теории адсорбции к катализу реакции конверсии метана с водяным паром позволяет получить такое уравнение. Рассмотрим ряд общих положений потенциальной теории. [c.69]

По данным [64, 61], никелевые катализаторы весьма чувствительны к фазовым превращениям носителя, связанным с образованием силикатов или алюминатов никеля, не обладающих каталитической активностью в отношении реакции конверсии метана. Поэтому заслуживает внимания работа [85], в которой подтверждается, что никель не взаимодействует с кремнеземом, а добавка двуокиси кремния к катализаторам на основе окиси алюминия, даже в небольших количествах, значительно уменьшает количество образовавшейся никельалюминиевой шпинели. [c.144]

Значения констант равновесия реакций (1), (2), а также реакции конверсии метана с водяным паром, необходимые для расчета, по данным [4, 6], представлены в табл. 1. [c.234]

Стадия низкотемпературной конверсии проводится в условиях, обеспечивающих получение газа, не содержащего гомологов метана. Давление и предельное соотношение пар газ выбираются, исходя из требований следующей стадии. Температуру предпочтительно выбирать таким образом, чтобы суммарный тепловой эффект протекающих на этой стадии реакций позволял вести процесс в автотермических условиях. Стадия высокотемпературной паровой конверсии, требующая подвода большого количества тепла, проводится в трубчатых печах различных типов [27—30] или в кипящем слое с циркулирующим теплоносителем [31 ]. Основной целью этой стадии в описываемой схеме является достижение такой глубины превращения углеводородов, которая была бы достаточной для того, чтобы содержание метана в техническом водороде, полученном после переработки конвертированного газа, не превышало заданный предел (обычно 4—5 об. %). При выполнении этого условия экономически целесообразно процесс вести при более низкой температуре и высоком давлении, однако следует учесть, что как снижение температуры, так и повышение давления сдвигают равновесие реакции конверсии метана в обратном направлении. Увеличение расхода водяного пара улучшает термодинамические условия, но удорожает процесс. Для оптимального выбора температуры, давления и соотношения пар газ проводят расчет равновесия с получением конвертированного газа такого состава, который позволяет после переработки получить технический водород, удовлетворяющий необходимым требованиям. Полученные данные должны быть откорректированы по степени приближения к равновесию, определенной в эксперименте, методика такого расчета приведена в настоящей работе. [c.248]

При стабилизации газа низкотемпературной конверсией гомологов метана равновесие реакций конверсии высших углеводородов и конверсии окиси углерода сдвинуто вправо и состав конечных продуктов определяется равновесием реакции конверсии метана с образованием углекислоты. [c.252]

По реакции конверсии метана степень приближения к равновесию оценивали по разности между значениями рабочей температуры и температурой, отвечающей равновесию при Кр, = К, а по реакции конверсии окиси углерода — по разности между рабочей температурой и температурой, отвечающей равновесию при Кр, = К1 [c.266]

Опыты проводили на катализаторе ГИАП-5 при соотношении пар атом углерода =4,4 1, и давлении на входе в реактор 3,2 атм . Из полученных показателей, приведенных в табл. 5, видно, что высшие гомологи метана полностью превращаются в метан в первой по ходу газа половине слоя катализатора. За счет этой реакции концентрация метана в верхней части слоя катализатора возрастает, проходит через максимум и начинает снижаться при одновременном резком росте концентрации водорода. Лишь в нижней половине слоя доминирующей является реакция конверсии метана. [c.268]

Схема установки не отличалась от описанной выше в сырьевой емкости приготовляли смесь Oj и нефтезаводских газов заданного состава, и после выдержки, обеспечивающей равномерность смешения, газ подавали на очистку от сернистых соединений и непредельных углеводородов. Опыты проводили при давлении 20 атм. В начале эксперимента в соответствии с результатами расчета равновесия по описанной выше методике были установлены следующие условия температура 825° С, метановый эквивалент газа после гидрирования составлял 1,6, соотношение пар газ = 3,4, соотношение СОз г аз = = 3,4. В указанных условиях при объемной скорости 370 ч содержание метана в конвертированном газе было значительно выше равновесного (5,17 против 3,35 об.%) соотношение СО в этом газе составляло против расчетного 0,95. Расчет величин К и Ki, проведенный по уравнениям (67) и (68), показал, что величина АТ составляла 10° С, а величина АТ превышала 100° С. Таким образом, в условиях эксперимента нельзя достигнуть равновесия по реакции конверсии метана и особенно по реакции реконверсии Oj. На этом основании повышали температуру до 850° Сив соответствии с результатами расчета, учитывающего отклонение от равновесия, были изменены соотношения пар газ и СОа газ. Проведенный режим характеризовался следующими показателями [c.271]

Таблица П-1. Значения констант равновесия реакций конверсии метана 1

Значения констант равновесия указанных реакций (табл. И-11) намного выше, чем реакции конверсии метана водяным паром (табл. П-1). При добавлении водяного нара в двукратном количестве (по сравнению со стехиометрическим) гомологи метана н олефины практически полностью конвертируются при 400—500 °С. Однако при этх температурах реакция (П-1) протекает справа налево, т. е. с синтезом метана из СО и Н2, образовавшихся по реакциям (П-7) — (П-10). Метан может образоваться также в результате гидрирования высших алифатических углеводородов по реакциям (П-11)— (П-12). [c.85]

СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ КОНВЕРСИИ МЕТАНА БЕЗ КАТАЛИЗАТОРА [c.88]

Давление оказы — вает отрицательное ву ияние на равновесие основной реакции конверсии метана и п< этому требуется бо — лее высокая температура для достижения Рис. 9.I. Зависимости равновесной концентрации 0/1,ИНаК0В0Й степени метана при паровой конверсии метана от температуры (цифры на нижних кривых), давления и превращения углево мольного расхода водяного пара (цифры на верхних [c.156]

Фирма Империал кемикэл индастрис (Англия) разработала новый процесс получения синтез-газа для аммиака. В основе процесса лежит реакция конверсии метана водяным паром [c.109]

Реакция конверсии метана катализируется никелем в металлической форме. Поэтому перед работой окись никеля в катализаторе восстанавливают водородом при 400° С или паро-метановой смесью нри 600—800° С. Присутствие кислорода или большого избытка водяного пара приводит к образованию алюмината никеля (NiAljOJ, неактивного при конверсии метана [134, 135]. [c.185]

На рис. 4 приведено изменение тепловых характеристик по длине реактора. Интересна седловидная форма кривой теплонапряже-ния. Она обуславливается в основном изменением разности температур стен трубы и потока д Т и коэффициента теплопередачи К. Вначале дТ уменьшается и падает, несмотря на увеличение К. Затем в зоне быстрого протекания реакций конверсии метана д Т снова возрастает, что ведет к уве чению 0 . На конечном участке снова падает вследствие уменьшения Д Т и К. Результаты иоделирования реакционной трубы позволяют найти степень конверсии метана и состав газа при различных режимах работы, [c.90]

Конверторы метана можно пускать и на чистом природном газе без добавки и СО. Термический крекинг метана или его гомологов даст некоторое количество водорода, который будет восставливать никель. Для начала гетерстенной реакции конверсии метана достаточно наличия на поверхности катализатора очень незначительного количества металлического никеля. По мере развитая конверсии образувт-ся ъ СО, под действием которых алюминаты и окислы никеля постепенно восстанавливаются. Газ подается с небольшой скоростью при двойном против нормального отношении пар газ. При таком способе восстановление начинается в конечной зоне и труднее всего восста-нав шваются первые слои катализатора. [c.38]

Теоретически на производство 1 т КНз необходимо затратить 494 м природного газа (метана). Реальный расходный коэффициент составляет более 1000 м /1 т КНз. В данном случае дополнительный расход обусловлен следующими причинами значительная часть метана сжигается для выработки теплоты на эндотермическую реакцию конверсии метана и обеспечение температурного режима процессов часть образовавшегося водорода расходуется на очистку природного газа от серосодержащих примесей и азотоводородной смеси от СО, а также деструкцию высших углеводородов в природном газе до СН не полной конверсией метана из-за обратимости реакции. [c.282]

Скорость конверсии метана с водяным паром на никелевом катализаторе, активированном окисью хрома, в интервале температур 400—700° С впервыеизучена А. Г. Лейбуш иМ. А. Людковской [32]. В работах [33—36] показано, что на скорость реакции конверсии метана существенно влияет процесс диффузии реагентов в порах катализатора. Поэтому авторы этих работ изучили конверсию метана с водяным паром на никелевой фольге. В работах [37, 38] исследована кинетика конверсии природного газа с водяным паром на катализаторе ГИАП-3 под давлением до 41 атм. [c.68]

По данным [42], прн превращениях эквимолярной смеси СН и СОа на катализаторе — платина на активированном угле процесс (30) прп температуре 600—650° С не идет совсем, а процесс (29) протекает с глубиной превращения 41%. При температуре 900° С глубина превращения по реакции (30) достигает лишь 3%, а по реакции (29) — 87%. На березовом активированном угле скорости реакций (30) и (29) соизмеримы в интервале температур 700—900° С и превращение идет на 10 и 40% соответственно. На силикагеле при температуре до 750° С проходит лишь процесс (30), правда, с небольшой глубиной, а при более высоких температурах скорости процессов (30)и (29)становятся соизмеримыми. На рис. 18 и 19 приведены данные по превращениям эквимолярной смеси и на некоторых других катализаторах. Все они указывают на большое влияние природы катализаторов, являющейся одним из факторов, определяющих кинетические условия процессов, на превращение смесей СН4 и СО2. Оно сказывается на соотношении скоростей реакций (30) и (29), а также многих других, в частности вторичных реакций конверсии метана, окиси углерода и продуктов уплотнения водой, получающейся по реакции (30), а также высокотемпературной реакции окисления продуктов уплотнения двуокисью углерода [c.201]

В методике расчета принилгается, что в процессе пароуглекислотной конверсии в системе устанавливается постоянное равновесие по реакциям конверсии метана с образованием углекислоты и водорода и реконверсии углекислоты с образованием окиси углерода и Н2О. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология