Усовершенствования процессов производства водорода

Повышение цен на традиционные источники энергии (природный газ, нефть, уголь) и угроза их исчерпания побудили ученых обратиться к альтернативным путям получения энергии. Роль биотехнологии в создании экономичных возобновляемых энергетических источников (спиртов, биогенных углеводородов, водорода) чрезвычайно велика. Эти экологически чистые виды топлива можно получать путем биоконверсии отходов промышленного и сельскохозяйственного производства. Перспективно продолжение исследований по усовершенствованию и внедрению процессов производства метана, этанола, созданию на основе микроорганизмов (и ферментов) элементов, эффективно производящих электричество, а также по организации искусственного фотосинтеза, в частности биофотолиза воды, при котором можно получать богатые энергией водород и кислород. [c.204]

Каталитический реформинг, после его внедрения в 1949 году, традиционно является основным источником водорода на НПЗ. Поскольку потребность в водороде на НПЗ повысилась, процесс платформинга фирмы "ЮОП", предназначенный для удовлетворения требований в более высоком октановом числе, проводился в режиме, более чем покрывающем эту потребность. На рис. 3 показано, каким образом повышалось производство водорода на установках платформинга, начинал с 1950 года. Современная технология платформинга R (платформинг с непрерывной регенерацией катализатора) достигает четырехкратного производства водорода по сравнению с технологией 50-ых годов и является результатом усовершенствования катализатора, улучшений технологической схемы процесса и требования более высокого октанового числа. [c.471]

Усовершенствования процессов производства водорода [c.255]

Основные задачи, которые стоят перед исследователями, занимающимися усовершенствованием процесса электролиза воды, заключаются в снижении удельных затрат электрической энергии на получение целевых продуктов, в увеличении единичной мощности электролизеров, в снижении удельных капитальных вложений для организации крупного производства электролитического водорода. [c.41]

Развитие гидроэлектрометаллургических способов получения металлов — электролиза, цементации ионов получаемого металла другими металлами или водородом — связано с усовершенствованием не только стадий выделения металла, но и с разработкой способов получения водных растворов солей производимых металлов. Вовлечение в производство бедных и забалансовых руд означает в перспективе коренное преобразование всего технологического процесса. Так, например, для производства меди и никеля из этих руд, классическая схема плавка — пирометаллургический передел — отливка анодов из черновых металлов или штейнов — электролитическое рафинирование с получением чистых металлов, шламов с драгоценными металлами и серы неприемлема, и должны применяться более гибкие гидрометаллургические методы, которые, помимо обжигов, анодных растворений сульфидных концентратов, выщелачивания различными растворителями, автоклавного метода обработки, процессов экстракции, ионного обмена, часто включают процессы электролиза и цементации. В применении этих процессов, по-видимому, одна из перспектив развития металлургии никеля, меди и других цветных металлов в ближайшие 10— 15 лет. [c.436]

Именно благодаря исключительной гибкости гидрокрекинга, заключающейся в возможности переработки широкого ассортимента трудно-крекируемого сырья и получении разнообразных целевых продуктов, этот процесс привлекает в настоящее время весьма большой интерес. В США потребление бензина растет быстрее, чем средних дистиллятов, тяжелых топлив и битумов [18, 29]. Рост применения природного газа в районах, где прежде доминирующее положение на рынке топлив занимали мазуты и другие нефтяные остатки, потребовал разработки процессов для облагораживания этих фракций, использовавшихся ранее в качестве компонентов котельных топлив. Сезонные колебания спроса на бензин и котельные топлива также потребовали достаточной гибкости схем переработки для получения выходов, соответствующих изменяющемуся спросу на эти продукты. Гидрокрекинг обеспечивает гибкость эксплуатации и позволяет, таким образом, получать оптимальные выходы товарных продуктов при уменьшенном объеме переработки нефти. Важное значение гибкости процесса, наличие значительных ресурсов как побочного водорода риформинга, так и водорода, получаемого на специальных установках при сравнительно небольших затратах в результате усовершенствования процессов его производства [17, 23, 33], обусловили в некоторых районах повышение рентабельности гидрогенизационных процессов по сравнению с достигавшейся ранее. [c.251]

Большинство моноциклических ароматических углеводородов выделяют из нефти с помощью хорошо известных методов разделения — экстрагирования, фракционирования, кристаллизации в сырье содержится сравнительно много целевых соединений. Аналогичные методы было предложено использовать и для производства нафталина, но до сих нор этот путь еще не нашел широкого промышленного применения. Усовершенствование технологии, открывшее возможности быстрого роста производства моноциклических ароматических углеводородов из нефти, сыграло важную роль и в разработке процессов производства нефтехимического нафталина. Установки каталитического риформинга, на которых получают моноциклические ароматические углеводороды, являются также источником большого количества сравнительно дешевого водорода — побочного продукта, необходимого для получения нафталина гидродеалкилированием алкилнафталинов, содержащихся в нефтезаводских фракциях. При правильном выборе сырья и условий процесса на установках каталитического риформинга можно получать также более тяжелый продукт, из которого удается выделить фракцию с высоким содержанием бициклических ароматических углеводородов. На установках каталитического и термического крекинга также образуются фракции, в которых могут содержаться большие количества нафталиновых углеводородов. [c.199]

В первые годы работы завода на получение 1 т акрилонитрила расходовалось 1,37 г пропилена, 0,48 г аммиака и образовывалось в качестве побочного продукта 0,18 т синильной кислоты и 0,15 т ацетонитрила. Образование побочных продуктов является крупным недостатком данного процесса. От их реализации в значительной степени зависит экономика производства акрилонитрила. Области применения этих продуктов очень ограничены. Потребность в ацетонитриле и цианистом водороде незначительна по сравнению с их производством при синтезе акрилонитрила. Поэтому многие фирмы сжигают эти продукты. Для разрешения проблемы перепроизводства побочных продуктов многие фирмы ведут исследовательские работы по усовершенствованию процесса и разработке новых катализаторов, применение которых дало бы возможность снизить расход сырья и исключить образование побочных продуктов. [c.30]

Получение синтез-газов является начальной стадией производства аммиака и спиртов. С нее может быть начато и производство водорода, необходимого для различных процессов гидрирования. Эксплуатационные расходы на этой стадии могут составить более половины заводской себестоимости конечного химического продукта, поэтому изучение и разработка процессов производства синтез-газов были и остаются темами многочисленных исследований и проектно-конструкторских работ, имеющих целью дальнейшее усовершенствование способов получения синтез-газов и водорода. [c.6]

Учитывая колоссальные масштабы производства технического водорода и различных технологических газов, можно сделать заключение, что техническое усовершенствование технологического процесса, катализаторов, аппаратуры, улучшение автоматизации, нахождение оптимальных значений ведения процесса и т. д. приносит народному хозяйству огромную пользу. Большинство способов производства технологических газов и технического водорода в настоящее время основано на реакциях окисления газообразных и жидких углеводородов связанным или свободным кислородом при разных давлениях и температурах. [c.3]

Для предупреждения попадания хлористого водорода в щелочные осушители ацетилена и хлора разработаны дополнительные схемы автоблокировок по отключению подачи ацетилена при уменьшении концентрации водорода, снижении давления ацетилена и водорода, появлении в хлористом водороде до 2% хлора и достижении других предельных параметров технологических процессов. Внесены конструктивные изменения в серийные клапаны с условным проходом 300 мм, позволившие применять их в качестве исполнительных механизмов — отсекателей ацетилена.. Положительный опыт усовершенствования систем регулирования и противоаварийных блокировок в производстве должен быть использован. [c.69]

Производство синтетического хлористого водорода возникло лишь в 20-х гг. текущего века. В последнее десятилетие резко возросла его выработка, в десятки раз увеличена мощность печей для синтеза, усовершенствован технологический процесс. [c.399]

Основной причиной малой доли электролитического водорода в общем объеме производства этого продукта является высокий расход электроэнергии на электролиз. Поэтому основные усилия исследователей, работающих в области усовершенствования электролиза воды, направлены как на интенсификацию процесса, так и на снижение расхода электроэнергии. [c.140]

Поэтому в первую очередь была рассмотрена возможность работы в режиме равновесного давления [1, 2), когда весь образующийся водород используется для удаления серы при режиме постоянного давления избыток газа непрерывно выводится из системы. Однако попытки применить этот способ к получению топлив, содержащих 0,1% вес. серы, не дали существенного улучшения. Другая возможность заключалась в разработке значительно более эффективных катализаторов. В этом направлении были начаты обширные исследования, которые в конце концов привели к разработке нового катализатора. Применение последнего наряду с усовершенствованием технологии процесса дало возможность рентабельно вырабатывать дизельные топлива, содержащие около 0,1% вес. серы, из прямогопного сырья с содержанием серы до 1,3% вес. Были проведены обширные испытания в лабораторном и полузаводской масштабе полученные данные положены в основу проектирования промышленной установки для производства малосернистых дизельных топлив. [c.367]

В части усовершенствования метода газификации в кипящем слое задача сводится к разработке мероприятий по повышению температуры этого слоя по второму способу — к установлению режимов, обеспечивающих получение газа, наиболее полно отвечающего требованиям производства синтез-газа по третьему — к отысканию путей сокращения рабочего цикла процесса водяного газа. Работы по кипящему слою НПО периодическому процессу получения водяного газа непосредственно связаны с улучшением экономики действующих заводов, так как преследуют цель расширения сырьевой базы получения водорода пут ем использования полукоксовой мелочи и повышения производительности генераторов водяного газа. [c.306]

Проанализированы основные направления усовершенствований процессов производства водорода. Описаны физические методы концентрирования водорода - сущеотвущие и перспективные. [c.2]

Предлагаемый обзор ознакомит работников нефтеперерабатывающей и нефтехимической иромышленносги с современней методами производства водорода, осноБНжи направлениями их усовершенствования, а также с новыми процессами, разрабатываемыми в настоящее время. [c.4]

Было, однако, хорошо известно, что хлористый винил можно также изготовить из этилена, причем несколькими способами, например путем хлорирования этилена с получением 1,2-дихлорэтана и последуюпщм расщеплением на хлористый винил и хлористый водород. Этот двухстадийный процесс был более дорогостоя-цщм, чем синтез из ацетилена (требовал больших капитальных затрат и эксплуатационных расходов), он мог конкурировать с последним только если бы этилен стал вдвое дешевле ацетилена. И вот цена на этилен фактически снизилась до этого уровня. Это стало возможным в результате усовершенствования процессов крекинга нефти с получением смеси углеводородов, значительную долю которой составляют этилен и побочные продукты, имеюпще сбыт, например пропилен. Более того, огромное расширение возможностей сбыта полиэтилена создало прочную базу для производства этилена в очень большом масштабе и при значительном уменьшении его себестоимости. [c.44]

Из-5а высокой стоимости используемых на производство аммиака энергоносителей (природного и попутного газов) и их большого удельного расхода, определяющих себестоимость аммиака, в течение последних лет ведутся работы по интенсификации производства и усовершенствованию процессов, приводящих к снижению расхода природного газа. Возможными путями для достижения этой цели являются усовершенствование процессов конверсии метана повышение рекуперации тепла (в частности, отходящих газов трубчатой печи) создание более активных катализаторов, позволяющих работать при низких соотношении пара к газу и давлении синтеза аммиака, что позволит уменьшить расход энергии на сжатие азотоводородной смеси применение для очистки от СОг не химических, а физических растворителей, на регенерацию которых не потребуется расхода тепла замена метанирования, связанного с дополнительным расходом водорода на гидрирование и повышением содержания инертных примесей в азотоводородной смеси, селективным окислением остаточного количества СО в СОа выделение водорода из продувочных газов с помощью глубокого охлаждения и используя полунепроницаемые мембраны, улучшение способа получения глубоко обессоленной воды и др. Если на действующих установках расход энергии составляет 38—39 ГДж на 1 т аммиака, то ожидается, что эту величину можно снизить до 29,3—31,4 ГДж (7,0—7,5 млн. ккал на 1 г аммиака). [c.11]

Проводятся исследования, направленные на усовершенствование традиционного процесса электролиза воды и повышение его экономичности. Усиленно ведутся также поиски новых путей осуществления процесса электрохимического разложения воды. Разрабатываются методы электролиза водяного пара с твердым электролитом на основе 2гОг, модифицированного различными добавками, при температурах 800—1000 °С и электролиза с твердым полимерным электролитом на основе перфторуглеводородов. Многочисленные работы [4, 11—15], в которых сделана попытка дать технико-экономическую оценку путей развития производства водорода на ближайшие годы, свидетельствуют о перспективности разрабатываемых электрохимических методов. В перспективе можно ожидать, что параллельно с разработкой термических, термохимических, биохимических и других методов получения водорода из воды, начнутся интенсивные работы по усовершенствованию существующих и созданию новых более экономичных методов электролитического разложения воды на базе электрической энергии станций, работающих на атомной энергии. [c.52]

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]

Прочные позиции завоевало производство акрилонитрила прямым соединением цианистого водорода с ацетиленом, впервые осуществленное в промышленном масштабе в ФРГ. На новых установках ацетилен получают как из карбида кальция, так и процессами окислительного крекинга природного газа. Реакцию проводят в жидкой фазе. Парофазная реакция также возможна, но, по-видимому, менее целесообразна в техническом отношении. Цианистый водород и ацетилен пропускают в раствор катализатора, содержащий хлористую ртуть, воду и достаточное количество соляной кислоты для поддержания кислотной среды. Образующиеся продукты выделяются из реакционной смеси в виде паров и улавливаются конденсацией. Выход акрилонитрила составляет 80% наряду с ним образуются многочисленные побочные продукты, в том числе ацетальдегид, лактонитрил, винилацетилен и цианобутадиен. При последующей очистке акрилонитрила особые трудности вызывает присутствие двух второстепенных побочных продуктов — дивинилацетилена и метилвинилкетона. Однако акрилонптрил, получаемый на современных установках, работающих по описанному процессу, удовлетворяет самым жестким требованиям, выдвигаемым при дальнейшей его полимеризации. Недавно построенная установка в результате существенных усовершенствований [7] обеспечивает экономичную работу, давая повышенные выходы целевого продукта при меньшем образовании побочных продуктов. , [c.228]

В результате дальнейшего изучения этих реакций на протяжении почти 70 лет протекали два независимых друг от друга процесса раз ития техники содового производства, которые для достижения одной и той же цели ставили прямо противоположные задачи. С одной стороны, шло непрерывно нарастающее усовершенствование леблановской технологической схемы, в первую очередь по линии эффективной утилизации различных отходов (хлористый водород, сернокислый кальций, красный щелок) и превращения таким образом изолированного содового производства в комбинированное, что и завершилось, в основном, на рубеже последней четверти XIX в. созданием мощных содово-хлорных комбинатов с почти замкнутой технологической схемой. С другой стороны, шла разработка и производственное освоение [c.71]

Процессы сжижения и последующего разделения газов приобре-тают все большее значение в промышленности. Производство кислорода, азота и аргона из воздуха с помощью низкотемпературных методов осуществляется давно и хорошо освоено, но будущие возможности для увеличения применения кислорода и обогащенного кислородом воздуха настолько велики, что желание получить более дешевые и более надежные методы разделения стимулируют непрерывную активность в этой области. Получение водорода низкотемпературными методами из водяного газа и газа коксовых печей хорошо известно за границей, но лишь в ограниченной степени практикуется в Америке. Значительным достижением в этой области является получение гелия из природных газов. Очень недавним усовершенствованием является сжижение и хранение природного газа для удовлетворения увеличивающейся в нем потребности зимой. Из этих немногих примеров очевидно, что область низких температур имеет такое техническое значение, что заслуживает большего места, чем мы можем посвятить ей в этой книге. Мы ограничимся только кратким ознакомлением с этой интересной областью. [c.524]

Некоторые технологические схемы получения химических продуктов, включающие плазмохимические процессы получения ацетилена, этилена и технического водорода. Как известно, ацетилен и этилен являются важней-шими исходными продуктами для синтеза целого ряда мономеров (винил-хлорида, хлорнрена, акрилонитрила и т. п.). Поэтому включение плазмохимических процессов получения ацетилена и этилена, а также технического водорода в технологические схемы производства указанных продуктов приводит к существенному и эффективному усовершенствованию их, а иногда к полному изменению технологии. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология