Конверсия с углекислотой

Рутениевые катализаторы обладают весьма специфическими во многих отношениях свойствами. Не удалось найти пи промоторов, ни носителей, которые улучшили бы свойства рутениевого катализатора. При работе с чистыми смесями окиси углерода и водорода активность катализатора не изменяется в течение исключительно длительных промежутков времени (в опыте, проводившемся при 195° и 100 атм и длившемся в течение 6 месяцев, не было обнаружено изменений в выходах и в распределении продуктов реакции). Такого выдающегося постоянства каталитической активности нельзя было ожидать, так как давления окиси углерода и водорода, а также температуры, применявшиеся в этих опытах, благоприятны для образования летучего карбонила рутения [Ки(С0)4]. Характер продуктов реакции почти не менялся, независимо от того, применялся ли катализатор в виде сухого неподвижного слоя или суспендировался в нейтральных жидкостях, в концентрированном щелочном растворе или в разбавленных кислотах [26]. Следы сернистых соединений, однако, вызывают быстрое падение каталитической активности. Рутений катализирует конверсию углекислоты и водорода (в метан) при значите тьно более низких температурах (ниже 100°), чем он катализирует конверсию окиси углерода и водорода. Присутствие окиси углерода, однако, препятствует конверсии двуокиси углерода [27]. [c.203]

Присутствие окиси углерода предотвращает конверсию углекислоты с водородом в метан [95]. Большой интерес представляют два вопроса [c.238]

Обогащенный водяным паром и углекислотой и нагретый до 400 —450° С метан поступает в трубы, заполненные катализатором конверсии (ГИАП-3). В газовой смеси поддерживается соотношение СН4 Н2О СО2 = 1,0 1,3 0,7. Температура катализатора в активных зонах печи достигает 800° С. Отходящие дымовые газы с температурой 900° С поступают в котел-утилизатор. Конвертированный газ, пройдя систему охлаждения, направляется для дальнейшей переработки. [c.13]

Вместе с тем эти же данные (табл. 18) свидетельствуют, что содержание углекислоты особенно при температурах 1000° К и выше, весьма незначительно, и конверсия метана водяным паром выше 1000° К должна сопровождаться почти исключительно образованием окиси углерода и водорода. [c.247]

Большие работы по каталитической конверсии метана с водяным паром, кислородом и углекислотой были проведены А. Г. Лей-буш с сотрудниками [3]. [c.107]

Смесь водорода и окиси углерода с установки окислительного пиролиза поступает на установку конверсии окиси углерода с водяным паром. Углекислота отмывается водой и содой. Окончательная очистка водорода осуществляется промывкой его жидким азотом. Азото-водородная смесь поступает на синтез аммиака, который перерабатывается далее в удобрения. [c.163]

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]

Аналогичные эксперименты, проведенные для стадии паровой конверсии (в зтих экспериментах углекислота к сырью не добавлялась), позволили определить значения основных параметров для этой стадии процесса температура 1100 К, давление 2,0-2,1 МПа, соотношение пар газ 5,5-6,0 1, объемная скорость 600 ч . [c.33]

Выгрузка катализаторов из простых аппаратов создает несколько проблем, если катализатор не может быть использован вторично. Сначала катализатор необходимо охладить до температуры менее 50° С, предпочтительно до температуры окружающей среды. Если есть нижний разгрузочный люк, то потребуется лоток, чтобы направить катализатор из аппарата в барабаны или в самосвал или чтобы просто распределить его по земле. Некоторые катализаторы — такие, как для высокотемпературной или низкотемпературной конверсии СО, кобальт-молибденовый и катализаторы синтеза аммиака — являются пирофорными в восстановленном состоянии, поэтому при выгрузке их необходима осторожность. Внутри аппарата катализатор должен находиться в атмосфере инертного газа и при выгрузке необходимо его собрать в металлический контейнер, расположенный на земле, и хранить вдали от воспламеняющихся веществ. Если выгружаемый катализатор начинает нагреваться, то его можно обрызгать струей воды. Другим техническим приемом является выгрузка катализатора в барабаны или металлический трейлер (прицеп), содержащий несколько кусков твердой углекислоты, которая, испаряясь, обеспечивает получение защитного газа. В некоторых случаях катализатор перед выгрузкой может пропитываться водой. Вода способствует охлаждению и также замедляет окисление катализатора. Но если в слое присутствует мелочь, это может вызвать загрязнение аппарата и затруднить выгрузку. [c.212]

Особенности технологической схемы зависят в значительной мере от общего схемы производства. В современных производствах аммиака и водорода с низкотемпературной конверсией СО производится очистка от Щ под давлением 10-30 ат до остаточного содержания углекислоты 0,01-0,1 с последующей тонкой очисткой от остатков со и метанированием. [c.219]

Другое чисто термодинамическое объяснение повышения температуры продуктов реакции при образовании ацетилена следующее. Как уже было указано выше, ацетилен не находится в равновесии с остальными продуктами реакции. Поэтому если выдержать образовавшиеся при реакции продукты в адиабатических условиях достаточно долгое время, то весь ацетилен в результате реакций конверсии с углекислотой [реакция (3)] и водяным паром [реакция (4)] превратится в окись углерода и водород. А так как эти реакции эндотермичны, то температура смеси по мере расходование аце- [c.115]

Если необходимо получить технологический газ с содержанием На СО = 2 1, к углеводородному газу добавляют смесь водяного пара и углекислоты. Конверсия окиси углерода в этом случае отсутствует, газ после трубчатой печи, пройдя теплообменную аппаратуру, очищается от СОа и затем используется для последующего синтеза. [c.132]

При конверсии метана, т. е. при его взаимодействии с водяным паром или углекислотой,, получается смесь окиси углерода и водорода, которую используют для синтеза аммиака, метилового спирта, искусственного жидкого топлива, а также для гидрирования жиров. [c.210]

Приведенные уравнения показывают, что в продуктах реакций конверсии могут содержаться окись углерода, непрореагировавшие гомологи метана, а также непрореагировавшие или образовавшиеся водород, метан, водяной пар и углекислота. [c.245]

Основными, влияющими на состав конечных продуктов, являются соотношения НаО газ, СОа газ, а также температура. Увеличение соотношения НаО газ приводит к повышению глубины превращения углеводородов по реакции (4) и глубины превращения СО по реакции (8). Увеличение соотношения СО, газ приводит к повышению содержания окиси углерода в конвертированном газе. Проведение паровой конверсии при низкой температуре позволяет получить газ, состоящий из метана, водорода и углекислоты при повышении температуры снижается концентрация метана и увеличивается концентрация окислов углерода и водорода. Если при высокой температуре в реальных условиях проведения процесса обычно достигают состояния, близкого к равновесию по всем приведенным выше реакциям, и таким образом состав конечных продуктов может быть определен с достаточной точностью с помощью констант равновесия соответствующих реакций, то при температуре ниже 600° С состояние равновесия не достигается и состав конечных продуктов определяется механизмом процесса, т. е. последовательностью протекания реакций и кинетическими факторами. Это обстоятельство необходимо учитывать и при решении вопроса о возможности выпадения углерода. Помимо реакции (3) углерод может образоваться также в результате следующих реакций [c.245]

Эти соображения относятся к процессу стабилизации (низкотемпературной конверсии) нефтезаводских газов. Газ, полученный в результате проведения данного процесса, не содержит гомологов метана и окиси углерода, что исключает возможность выпадения углерода по реакциям (3), (13) и (15), а соотношение Н2 СН, в этом газе обычно настолько высоко, что делает термодинамически невозможным образование углерода по реакции (16) даже при высокой температуре. Поэтому газ, полученный после стабилизации, может быть нагрет перед подачей на стадию высокотемпературной конверсии до температуры 650—700° С. Если низкотемпературную конверсию не проводить, то парогазовая смесь (содержащая гомологи метана) перед поступлением в реактор высокотемпературной конверсии может быть нагрета не выше чем до 450° С. В этом случае нагрев до рабочей температуры происходит в реакционных трубах печи высокотемпературной конверсии и в верхней, первой по ходу газа, части слоя катализатора возможно образование углерода по реакциям (3), (13) и (14). Последнее можно избежать лишь при повышенном расходе пара или углекислоты. [c.246]

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]

Переработка конвертированного газа по схеме / (см. рис. 1) включает в себя конверсию окиси углерода, проводимую, как правило, в две стадии, очистку газа от углекислоты абсорбционным мето- [c.248]

Сущность одной из них состоит в том, что конвертированный газ направляется на разделение методом короткоцикловой адсорбции на молекулярных ситах [37]. В результате получают отдельно окись и двуокись углерода и технический водород. Применение такой схемы предпочтительно, когда наряду с водородом требуется получить окись углерода. К недостаткам ее следует отнести сложность управления, снижение выхода водорода, а также то, что водород получают при давлении, близком к атмосферному (так как десорбция осуществляется сбросом давления). Перечисленные недостатки отсутствуют при получении водорода по схеме III, которая заключается в поглощении углекислоты окисью кальция на стадии конверсии углеродов. Поглощение углекислоты позволяет сдвинуть равновесие реакций (5) и (8) вправо, что дает возможность получить конвертированный газ с малым содержанием окислов углерода и направить его на стадию метанирования, минуя другие стадии. Другим преимуществом этой схемы является более высокая равновесная степень превращения метана, достигаемая вследствие вывода углекислоты из зоны реакции [38]. [c.249]

Получение синтез-газа с заданным соотношением На СО показано на схеме V/ (см. рис. 1). Основными критериями этой модификации процесса являются соотношение Нз СО и содержание метана в конвертированном газе. Содержание метана в большинстве случаев не должно превышать 5 об. %, а требуемое соотношение Нд СО зависит от области использования газа, но газы с соотношением Нз СО выше 2—3, практического интереса не представляют. Схема предусматривает возврат выделенной углекислоты на смешение с парогазовой смесью, поступающей в реактор паровой конверсии углеводородов [42]. В этом случае при паровой конверсии метана соотношение Нз СО в конвертированном газе составит 3 1 при паровой конверсии нефтезаводского газа это соотношение будет зависеть от величины п и содержания метана в конвертированном газе. Как показывает расчет, даже при п, равном двум, и содержании 5% метана в конвертированном газе и полном возврате выделяемой углекислоты методом паровой конверсии, невозможно получить газ с соотношением Нз СО ниже 2,4. Для получения газа с более низким соотношением Нз СО требуется подача углекислоты со стороны. [c.251]

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]

Можно принять, что синтез Фишера — Тропша на железных катализаторах протекает так же, как и на кобальтовых, т. е. кислород окиси углерода сначала связывается в воду, которая затем конвертируется в углекислоту, чему благоприятствуют более высокая температура синтеза на железных катализаторах и активность железа по отношению к реакции конверсии. Следовательно, суммарную реакцию синтеза на железных катализаторах можно разбить на две [c.67]

Кольбель и Энгельгардт [2] указывают, что и на железном и на кобальтовом катализаторах в зависимости от объемной скорости сиптез-газа и соотношения в нем водорода и окиси углерода кислород окиси углерода может быть переведен в воду или в углекислоту. Они нашли, что первичной реакцией синтеза па кобальтовом и на железном катализаторах является образование воды и что углекислота является продуктом реакции конверсии. [c.67]

Каталитическая конверсия метана с кислородом. Метан в с =-турационной башне (рис. 2) смешивается с наром и углекислотой в соотношении СН4 Н2О СО2 = 1 0,57 0,23. Парогазовая смесь поступает в межтрубное пространство теплообменника, где нагревается до 500° С, далее поступает в выносной смеситель кон- [c.13]

В результате десорбции получают эксианзерный газ. Содержащаяся в нем углекислота используется при каталитической конверсии метана в качестве окислителя и для регулировки соотношения Н2 СО в конвертированном газе. Избытки ее сдуваются в сеть отходящих газов. [c.18]

При производстве водортда конверсионным способом последовательно осуществляются следующие физию-хлмические процессы абсорбционная очистка от сероводорода, поступающего на установку технологического газа каталитическая конверсия органических соединений серы паром и очистка газа от образовавшегося в результате ее сероводорода каталитическая конверсия очищенного углеводородного газа паром, а также окиси углерода в углекислоту абсорбционная очистка газа от углекислоты регенерация абсорбентов, применяемых для поглощения сероводорода и углекислоты. [c.165]

Во ВНИИНП отработан на опытных установках различного масштаба процесс низкотемпературной конверсии гомологов метана в метан и углекислоту. Внедрение его в промышленность позволяет расширить ресурсы сырья для получения водорода из нефтезаводских и сжиженных газов различного переменного состава. Предаарительная стабилизация сырья перед поступлением на высокотемпературную конверсию углеводородов открывает возможность проведения этой, наиболее энергоемкой стадии в оптимальных условиях. [c.4]

Схема А включает очистку сырья от сернистых соединений, па-роуглекислотную конверсию очищенного сырья, выделение углекислоты с возвратом ее на конверсию и выделением части водорода из конвертированного газа, очищенного от углекислоты. Последняя из перечисленных стадий проводится в аппаратах, снабженных элементами из мембран, селективно проницаемых для водорода [II. [c.30]

Схема В представляет собой комбинированную схему паровой и пароуглекислотной конверсии. Ее основное отличив от схем паровой и пароуглекислотной конверсии, приведенных на рис.1, заключается в мм, что для пароуглекислотной конверсии используется углекислота, выделенная из потока, направляемого на получение водорода. [c.30]

На первый взгляд схема В выглядит значительно сложнее, чем схема Б, так как схема В имеет две стадии конверсии углеводородов, две стадии очистки от углекислоты и стадию конверсии окиси углерода, осуществляемую обнчно в две ступени. Следует однако учесть, что паровая и пароуглекислотная конверсии осуществляются в близких по температуре и давлению условиях, на одних и тех же катализаторах [4,5] и, следовательно, могут быть проведены в одной трубчатой печи,разделенной ва секции. [c.30]

Еще одно преимущество схемы В заключается в ее гибкости, например, при переходе с одного сырья на другое. В этом случае существенно изменится лишь распределение потоков парогазовой смеси на секции паровой и пароуглекислотной конверсии. Состав и объемы остальных потоков остаются почти неизменными. Для схемы Б изменение состава сырья влечет за собой изменение состава практически всех потоков и вызовет затруднения в эксплуатации как трубчатой печи, так и особенно аппаратуры на стадиях очистки от углекислоты и выделения окиси углерода. [c.32]

В зависимости от режима работы установок, являщихся источником сырья, состав его колебался в значительных пределах. Содержание водорода в нем составляло от 20 до 35 об.%, а сернистых соединений от 20 до 50 мг/м . При исследовании стадии пароуглекислотной конверсии сырье смешивалось с углекислотой, очищалось от сернистых соединений и непредельных углеводородов. Затем к нему добавляли водяной пар, и парогазовая смесь под рабочим давлением поступала в реактор конверсии, откуда после отделения воды конвертированный газ сбрасывался в атмосферу. Технологическая схема установки подробно рассмотрена в работе 4], где описаны также методика проведения эксперимента, анализ сырья и получаемых продуктов. Максимальный объем загружаемого катализатора сероочистки и пароуглекислотной конверсии составил 0,5 л. Эксперимент проводился в интервале давлений 1,2-2,О МПа. В результате эксперимента была подтверждена возможность использования катализатора ГИАП-16 и уточнены значения основных параметров процесса. [c.33]

Более эффективный привы, позволяющий осуществить сдвиг равновесия в оптимальных условиях ведения процесса, состоит в удалении из зоны реакции одного из образующихся компонентов - водорода или углекислоты. Удаление водорода возможно при размещении в слое катализатора элементов, изготовленных из тонких мембран на основе лалладиевых сплавов, селективно проницаемых для водорода. Термодинамические расчеты показали [7], что проведение конверсии метана с одновременным выделением водорода позволяет прк температуре 1000 К, давлении 2,0 МПа и соотношении пар метан 2 1 достигнуть глубины превращения метана 0,94 и получить водород высокой степени чистоты. Конструкция аппарата, обеспечивающего достаточную интенсивность подвода тепла и удаления водорода через палладиевые мембраны, сложна, поэтому процесс не реализован в промышленных масштабах. [c.57]

Таблица 19. Материальный баланс паро-иислородо-углекислот-ной конверсии (на 1000 м природного газа)

По схеме "Линде" (рис. 85), как и в описанных выше схемах, конверсию природного газа, сжиженных газов или нафты проводят в труйча-той печи 2. Затем после охлаждения в системе регенерации тепла конвертированный газ поступает на абсорбцию СО2 любым из растворителей, например, растворами карбонатов, как показано на схеме. Полученная в десорбере 5 углекислота рециркулирует в поток сырья для увеличения выработки окиси углерода. После абсорбера СО2 6 газ попадает в осушитель 7, заполненный цеолитами, где одновременно с парами воды поглощаются и остатки двуокиси углерода. [c.267]

Очевидно,что наиболее выгодно работать с максимальной селективностью. Рассмотрение кривых зависимости селективности и выхода от степени конверсии (рис. У.25) показывает, что селективность уменьшается с ростом конверсии. Отсюда следует, что необходимо ограничиваться низкой конверсией. Но в таком случае в выходящем газе останется большое количество этилена и если этот газ не будет использоваться повторно, то выход будет очень низким следовательно, необходима рециркуляция реакционных газов. Чтобы избе- з / Селешивмость жать накопления в рециркулируемом газе азота и углекислоты, необходимо производить частичный сброс этого газа. Сбрасываемый газ, содержащий еще большое количество этилена, должен отводиться во второй реактор, для которого должны быть подобраны условия работы не с большей селективностью, [c.299]

Таким способом удается получить активный катализатор в виде гранул размером 0,5—1,2 мм, содержащий до 10% никеля и обладающий исключительно высокой механической прочностью (индекс прочности по модифицированному методу ГрозНИИ — 99,9%). Катализатор испытывали в лабораторных условиях в процессах конверсии природного газа воздухом и углекислотой с водяным паром (в СКБ-3 Минавтоирома СССР). [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология