Каталитическая реакция метана с водяным паром

Использование того или иного вида сырья для получения метанола определяется рядом факторов и прежде всего его запасами и себестоимостью в выбранной точке строительства предприятия. Большинство крупных производств метанола базируются на использовании природного газа. Для получения технологического газа природный газ подвергают неполному каталитическому окислению различными окислителями. В процессе конверсии метан окисляется кислородом, водяным паром или двуокисью углерода по следующим основным реакциям [c.70]

Водород. Появление больших количеств дешевого водорода с установок каталитического риформинга сделало экономически целесообразным широкое внедрение процессов гидрирования в нефтезаводскую практику (см. гл. IV о гидроочистке). Раньше основным потребителем водорода было производство аммиака, а основным источником водорода — конверсия метана (природного газа) с водяным паром. При температуре порядка 900—1000° С метан взаимодействует с водяным паром по реакции [c.590]

Решение. Конверсия метана природного газа — метод производства во-.дорода и азотоводородной смеси при синтезе аммиака. Это взаимодействие метана природного газа с водяным паром, диоксидом углерода и кислородом реакции (1) —(4)] осуществляют чаще всего каталитически, в трубчатых илв шахтных конверторах. Реакции (1) и (2) эндотермичны и процесс конверсии метана в целом происходит с поглощением теплоты. Необходимая теплота подводится Б конвертор путем сжигания части природного газа до Oj и HjO, а также по реакциям (3) и (4), идущим с выделением теплоты. Одновременно с метаном конвертируются до СО и Нг высшие углеводороды, содержащиеся в природном газе СзНб. СзНа. iHio. [c.41]

Среди процессов каталитического окисления встречаются реакции большого промышленного значения, на которые имеются ссылки в таблицах, посвященных этим процессам. Отметим практическое использование некоторых про-дуктсв, полученных в процессах каталитического окисления. Окисление окиси углерода при обыкновенной температуре воздухом в двуокись углерода очень важно для производства противогазов. Большие количества метана получаются из природного газа, коксового газа, газа переработки нефти, крекинг-газа, а также из других источников. Этот метан — основной материал для получения водорода в химической промышленности (синтез аммиака, гидрогенизация нефтяных продуктов и угля). Известны два направления, в которых может лроисходить окисление метана 1) окисление углерода метана для получения водорода и 2) окисление метана с целью получения формальдегида. Водород можно получить непосредственным расщеплением метана на элементы или каталитическими превращениями в присутствии кислорода или водяного пара [c.583]

Получение водорода. Конверсионный метод получения водорода основан на каталитических реакциях взаимодействия водяного пара с метаном (главный компонент природного газа), а затем с монооксидом углерода (продукт реакции) [c.299]

Для очистки от сероокиси углерода, сероводорода и окиси углерода эти примеси каталитическими процессами превращают в соединения, менее вредные или легче удаляемые из газового потока. В качестве катализатора для гидрирования сернистых соединений в сероводород на промышленных установках применяют сульфид никеля [13], сульфат магния и окись цинка [22, 25], тиомолибдаты металлов [12] и окислы металлов [44]. Окись углерода превращают в двуокись, пропуская газ через один или несколько конверторов, в которых окись углерода, взаимодействуя на стационарном катализаторе с водяным паром, образует двуокись углерода и водород [5]. Образующуюся двуокись углерода удаляют из газового потока одним из рассмотренных выше процессов. Иногда небольшие количества окиси и двуокиси углерода удаляют превращением в метан реакцией гидрирования. Ацетиленовые углеводороды удаляют из алкенсодержащих газовых потоков процессом избирательного гидрирования [35, 68]. [c.99]

Окись никеля оказалась более эффективным катализатором для гидрогенизации фенола в циклогексанол, а также ацетона в изопропиловый спирт. Исследования гидрогенизации кетонов в спирты доказали, что один и тот же катализатор пригоден как для дегидрогенизации спиртов в кетоны, так и для восстановления кетонов в спирты, что указывает на обратимость каталитической реакции. Таким катализатором является железо [39]. Эта обратимость была исследована также для гидрогенизации ацетона над окисью меди и цинковой пылью как катализаторами. Нагреванием метилового спирта с избытком водорода при высоких давлении и температуре над восстановленным никелем было установлено [38, 52], что вместо метана и воды получается двуокись углерода, так как водяной пар о.числяет метан, это указывает, что реакция обратима [c.596]

Газообразное и легколетучее сырье (природный газ, метан, сжиженный газ, газы иефтеперегонки, бензин) перерабатывают методом парового риформинга. Очищенное от серы исходное сырье—газ илн жидкость — поступает в реактор, нагреваемый путем сжигания природного газа или мазута прй 3 МПа ( .-ЗО атм) протекает каталитическая чидотермическая реакция с водяным паром, например [c.341]

Бышения температуры равиовесие сдвигается все более и более в сторону, благоприятствующую образованию окиси углерода, и реакция (1) приобретает все более преобладающее значение даже ib присутствии избытка водяного пара. Были найдено, что относительные количества получающихся окиси и двуокиси углерода при- различных температурах реакции и отношениях водяного пара к метану находятся в хорошем соответствии с тем, что1 вытекает из равновесия для водяного газа. Эти соображения ведут к тому предположению, что1 наилучшим методом использования реакции системы водяной пар—метай для производства водорода является процесс, протекающий в две стадии он состоит в первую очередь в каталитической реакции при высокой тем1пературе согласно уравнению (1 ) за ней следует дальнейшая обработка водяным паром при более низкой температуре и в присутствии катализатора, применяемого при реакции получения водяного газа. Это ведет в конце концов к газовой смеси, содержащей ОКОЛО 20% двуокиси углерода и 80%> водорода, лишь со следами метана и окиси углерода. [c.312]

Другой процесс заключается в обработке метана ВОДяным паром, взятым в таком количестве и в таких условиях, чтобы получающиеся Газы содержали от 2 до 15% (лучше всего) 4—5%) неизмененного метана. После это го метан, удаляется из полученной смеси (например сожжением кислородом или же, вместе с двуокисью углерода, путем экстракции бензином под давлением). Удаление окиси углерода из Продуктов может быть осуществлено перед удалением-нежелательных газов, путем ко нве рсии большей части ее в дв уокись углерода и водород при помощи реакции с водяным паром. Остаток путем каталитического-восстановления может быть превращен -в метан, а затем удален. [c.318]

Каталитическая реакция метана с водяным паром изучена многими исследователями, особенно русскими Бодровым, Аппельбаумом и Темкиным [57]. Эйкерс и Кэмп [581, используя никелевый катализатор на кизельгуре, изучили в интегральном реакторе при температуре 638 С и давлении 1 ат влияние концентрации на скорость этой реакции. Они нашли, что реакция имеет первый порядок по метану, что как СО, так и Oj являются первичными продуктами, а реакция конверсии СО либо совсем отсутствует, либо протекает очень медленно. Они предположили, что хемосорбция СН4 или расщепление СН4 на радикалы Hj и является стадией, лимитирующей скорость процесса, и определили, что энергия активации этой стадии равна 9 ккал1моль. [c.110]

Сырьем для процесса пиролиза служат углеводородные газы, легкие бензиновые фракции, газоконденсаты, рафинаты каталитического риформинга, керосиновые и газойлевые фракции ведутся исследования по пиролизу нефтей и нефтяных остатков. Выбор сырья определяется целью пиролиза, а также доступностью сырья, его количеством, стоимостью, а также экономическими показателями процесса. От качества сырья и технологического режима установки зависят выходы продуктов пиролиза. Наибольший выход этилена получается при пиролизе этана. По мере утя5келения сырья выход этилена снижается с одновременным увеличением выхода пиролизной смолы (углеводородов и выше) и кокса. С повышением температуры процесса и уменьшением времени реакции выход этилена увеличивается. Для повышения выхода непредельных и снижения коксообразования в реакционную смесь подают различные разбавители, например водяной пар, водород, метан или метано-водородную смесь. [c.33]

Композиции спеченного никеля с никелем Ренея каталитически активны при температурах ниже 700° С. Предельно достигаемые значения степени конверсии метана в интервале 400—600°С (пар газ=2 1) хорошо совпадают с термодинамически рассчитанными и экспериментальными результатами, получаемыми в присутствии типичных конверсионных катализаторов. Изучена кинетика конверсии метана с водяным паром. Установлен первый порядок реакции по метану. Значение кажущейся энергии активации составляет 9,6 ккал1моль. Библиогр. 17, рис. 4. [c.155]

Восстановление (иногда каталитическое) водяного пара различными углеродсодержащнми веществами (кокс, уголь, остаточные фракции перегонки нефти, мазут, бензин, природный газ, метан и др.) при высокой температуре. Газообразное и жидкое сырье перерабатывают в технике с помощью специальных методов (см. 15.3). Кокс и уголь подвергают газификации под давлением (см. 14.3) или при нормальном давлении, при этом образуется водяной газ —смесь монооксида углерода, водорода и в небольших количествах других газов. Для получения водяного газа через слой порошка угля или кокса пропусйают водяной пар, обогащенный кислородом . Процесс проводят- в непрерывно действующем реакторе (генераторе Винклера) при 1000°С. Основная реакция этого процесса [c.264]

Образовавшийся в процессе предкатализа метан накапливается в газе, циркулируюшем в системе синтеза аммиака. Метан не является ядом для катализатора синтеза аммиака, но при наличии его в газе понижается парциальное давление реагирующих веществ (Нг и N2) и, следовательно, уменьшается производительность системы. Поэтому каталитический способ очистки применяется лишь для удаления незначительных количеств окиси углерода и кислорода, присутствующих в азото-водородной смеси. Тонкую очистку азото-водородной смеси от окиси и двуокиси углерода, кислорода и водяных паров можно вести как автотермичный процесс (так называемый продуцирующий предкатализ). При этом одновременно с гидрированием кислородсодержащих нримесей частично протекает реакция синтеза аммиака. [c.210]

Второй элемент включает комплекс процессов по конверсии метана и окиси углерода и последующую очистку газа на установке глубокого охлаждения и адсорбции. Сырье —метан-водородная фракция— тщательно очищается от сернистых соединений промывкой этанола-мином и каталитическим обессериванием при 400—450° над бокситом. Реакция конверсии метана—каталитическая. Метано-водородная фракция, предварительно смешанная с водяным паром, поступает в трубчатый реактор, обогреваемый газовыми горелками. При температуре реакции 800° С достигается глубокое превращение метана в Нг, СО2 и СО. Этот газ очищается от углекислоты в промывных колоннах и подается в смеси с водяным паром через теплообменные аппараты в реактор конверсии окиси углерода. В конверторе поддерживается необходимая температура реакции (400°) за счет теплового эффекта. Выходящие из этого реактора продукты охлаждаются и под давлением 35 атм полностью очищаются от СО2 в промывных колоннах, а затем подвергаются осушке. Очистка от СН4 и СО производится в разделительном агрегате методами глубокого охлаждения с последующей адсорбцией. Охлаждение достигается расширением сжатого [c.271]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология