Водород ожижение

Рис. 11. Схема и диаграмма Т — 5 цикла ожижения водорода с предварительным охлаждением и однократным дросселированием — компрессор П — теплообменник 1П — теплообменник предварительного охлаждения (газ охлаждается за счет холода жидкого азота или жидкого воздуха до температуры 80—64°К) /— основной теплообменник V — сборник жидкого водорода, ж — доля ожнженного водорода (1 —ж) —то же неожиженного водорода Р1 —давление сжатого газа рз — давление паров водорода.

В книге обобщены материалы по получению жидкого водорода (производство газообразного водорода, его ожижение, проведение орто-пара-конверсии), особенностям его транспортировки и хранения, опубликованные в последние годы в отечественной и зарубежной литературе. [c.2]

Водород может быть получен также при разделении коксового газа. После удаления из газа углекислоты и бензола он подвергается ожижению по Линде, причем конденсируются все его составляющие, [c.79]

Установки для производства жидкого водорода (ожижения водорода). В зависимости от принятого цикла и необходимой производительности в состав установки могут входить расширительные машины детандеры или турбодетандеры. [c.52]

Ожижение угля с помощью синтез-газа и чистого водорода. Полубитуминозные угли из указанных в табл. 1 четырех угольных районов штата Вайоминг, содержащие 4—22% (масс.) золы, 12—25% (масс.) влаги и 0,6—3,4% (масс.) серы (в расчете на уголь без золы и влаги), были подвергнуты ожижению и десульфированию под действием синтез-газа в растворе антраценового масла и без добавки катализатора. Основные элементы, содержащиеся в золе этих углей, даны в табл. 2 [15]. Некоторые нз присутствующих в золе металлов оказывали каталитическое действие на реакции деполимеризации и ожижения углей. [c.330]

Ожижение воздуха с использованием. дросселирования Ожижение водорода динамическое статическое Замораживание водорода Ожижение воздуха с использованием дросселирования и детандера Ожижение гелия [c.145]

Деполимеризация угля под действием фенола, катализируемая кислотами, является методом ожижения угля в относительно мягких условиях (185°С, атмосферное давление). После проведения реакции разделяют золу, образовавшиеся продукты -и непрореагировавший уголь фильтрованием или центрифугированием (также в мягких условиях). Деполимеризованный уголь, отделенный от избытка фенола, имеет низкое содержание золы. Его можно растворить в выделенном из угля растворителе и затем подвергнуть гидрогенизации для получения стабильного жидкого продукта. Очевидно, что доступ водорода и контакт с катализатором будут более эффективны в том случае, если уголь присутствует в реакционной смеси не в виде суспензии, а в виде раствора. В этом [c.309]

Ожижение угля проводили в литровом автоклаве из нержавеющей стали, снабженном карманом для термопары, манометром, взрывной мембраной и штуцером для отвода газа. Автоклав соединен с емкостью, содержащей синтез-газ (Н2 С0=1 1) или водород. Перемешивание угля, растворителя и золы осуществляли вертикальной магнитной мешалкой с лопатками. [c.327]

Западные полубитуминозные угли США легко подвергаются ожижению и десульфированию в результате некаталитического процесса под действием синтез-газа и водорода при 400—450 °С и 27—31 МПа. Минеральные компоненты этих углей оказывают каталитическое действие на изменение соотношения СО Н2 в синтез-газе и на восстановление карбонильных групп угля, приводящее к образованию растворимых продуктов. Содержание серы и вязкость каменноугольного масла снижаются с увеличением расхода водорода при использовании как синтез-газа, так и чистого водорода, однако общее количество водорода, необходимое для получения масла одного и того же качества, в случае синтез-газа гораздо меньше, чем в случае чистого водорода. [c.335]

Задача прямого гидрирования каменных углей была технически разрешена еще до начала второй мировой войны. Для этого пришлось лишь от давления 400 атм перейти к давлению 700 атм. Для получения 1 ООО ООО т бензина из каменного угля нужно затратить 5 ООО ООО т угля (с учетом затрат на водород и расходуемую энергию), что составляет всего около 4% добычи этого угля в Германии. В качестве исходного материала для процесса ожижения может служить также и бурый уголь. Его потребуется для получения тех же количеств бензина несколько больше, чем каменного, но суммарный расход бурых углей в этих целях будет иметь ничтожный удельный вес по сравнению с масштабами их добычи. [c.153]

Газообразный водород, предназначенный для ожижения, в США получают обычными способами, применявшимися ранее для производства водорода, используемого в газообразном состоянии во многих отраслях промышленности. [c.24]

В ряде случаев поглощение одного вещества другим пе огра-ничииается поверхностным слоем, а происходит во всем объеме сорбента. Такое поглощение называют абсорбцией. Примером процесса абсорбции является растворение га ,ов в жидкостях. Поглощение одного вещества другим, сопровождающееся химическими реакциями, называют х е м о с о р б ц и е и. Так, поглощение аммиака или хлористого водорода водой, поглощение влаги и кис-лорода металлами с образованием оксидов и гидроксидов, поглощение диоксида углерода оксидом кальция — примеры хемосорб-циоиных процессов. Капиллярная конденсация состоит в ожижении паров в микропористых сорбентах. Она происходит вследствие того, что давление паров над вогнутым мениском ясид-кости в смачиваемых ею узких капиллярах меньше, чем давление насыщенного пара над [1лоской поверхностью жидкости при той же температуре. [c.320]

ОЖИЖЕНИЕ ВОДОРОДА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ УСТАНОВОК ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЖИДКОГО ВОДОРОДА [c.41]

ОСОБЕННОСТИ ОЖИЖЕНИЯ ВОДОРОДА [c.41]

Процесс ожижения любого газа состоит из охлаждения его до температуры конденсации (при атмосферном давлении температура кипения жидкого водорода равна 20,4 °К) и отнятия от него теплоты парообразования. Охлаждение до температуры минус 100 °С (173°К) принято считать умеренным, а ниже минус 100 °С — глубоким. Для получения жидкого водорода требуется глубокое охлаждение, которое достигается следующими способами [c.41]

Ожижение водорода имеет ряд особенностей по сра внению с ожижением воздуха, а также других газов. Эти особенности обусловлены переходом на более низкий уровень температур и физическими свойствами водорода. К числу таких особенностей относятся следующие. [c.44]

При ожижении водорода большое значение имеет устранение притоков тепла к холодной жидкости. Водород имеет малую теплоту испарения, а поэтому для оборудования установок ожижения требуется высокоэффективная тепловая изоляция. [c.45]

Особое внимание следует уделять герметизации оборудования. Потери водорода не только понижают эффект ожижения, так как любая течь является тепловым мостом, но недопустимы и в связи с пожароопасностью н взрывоопасностью водорода. [c.46]

В процессе ожижения, особенно больших количеств водорода, необходимо осуществлять орто-пара-конверсию для уменьшения потерь водорода при хранении [1]. [c.46]

ЦИКЛЫ ОЖИЖЕНИЯ ВОДОРОДА [c.46]

Процесс деструктивной гидрогенизации углей по Бергиусу — ИГ Фарбениндустри А. Г., существенно отличен от синтеза Фишера — Тропша, в котором сложные молекулы строятся из простейших составляющих. При гидрогенизации угля, напротив, последний, взаимодействуя с водородом, переходит в жидкие продукты. Конечные продукты двух этих процессов существенно отличаются и по составу, В процессе деструктивной гидрогенизации крупные молекулы под воздействием водорода, тепла и давления разрушаются до размера молекул углеводородов, составляющих бензин. Поэтому говорят также об ожижении угля . [c.70]

Процесс Клода, применяемый Mines de Bethun , гораздо более рационален и экономичен. Отделяют водород и другие газы ожижением и отгонкой. Фракция, кипящая между — 40 и — 70° содержит от 20 до 30,% этилена. Этот метод еще более экономичен, еоли он осуществляется одновременно и для обслуживания у станов ки по синтезу аммиака. [c.414]

В отучае того или иного экономически приемлемого технологического решения проблемы крэкинга или ожижения метана замкнется круг использования для синтетического получения нефти коксовальных газов, включаюпщх в качестве главных компонентой водород, окись углерода, олефины и метан и его гомологи. Это не может не отразиться благоприятным образом также на экоио- мических показателях нромышгаенного испоаьзования водорода, окиси угл е(рода и олефинов швель-газа и газа высокотемпературного коксо(вания. [c.436]

СУН можЛю перерабатывать совместно с обычной нефтью на современных НПЗ, рассчитанных на высокосернистое сырье. Для этого СУН следует подвергнуть гидроочистке с тем, чтобы содержание водорода в ней было доведено примерно до 12%. Для этого потребуется крупная установка гидроочистки сырья. Возможно, что экономически оптимальным вариантом йкажется предварительная гидроочистка СУН не на НПЗ, а на заводе ожижения угля, так как транспортировать гидроочищенную СУН проще и дешевле. [c.172]

Однако какие бы меры по экономии нефти ни предпринимались, в обозримой перспективе (по различным прогнозам не более чем через 30—100 лет) нефтеперерабатывающая промышленность может столкнуться с нехваткой нефтяного -сырья. Поэтому в настоящее время во многих капиталистических странах рассматривается вопрос о расширении ресурсов производства традиционных нефтепродуктов за счет использования ненефтяного (синтетическая нефть) сырья, например сланцевой, битуминозндй нефти или продуктов ожижения угля. Уже в ближайшие -годы сравнительно широкое применение в качестве высокооктановых компонентов бензина должны найти такие соединения, как метанол, этанол, МТБЭ и др., производство которых может быть организовано на базе угля, растительного сырья, городских отходов и т. п. Все более широкое использование на НПЗ в качестве технологического топлива и сырья для производства водорода и метанола будет находить уголь. Наконец, по мере повышения цен на нефть на НПЗ во все большем объеме начнет поступать (первоначально в смеси с обычной) синтетическая нефть. [c.180]

Как основное достоинство выше рассмотренных термических процессов переработки ТНО следует отметить меньшие по сравнению с каталитическими процессами капитальные вложения и эксплу атационные затраты. Главный недостаток, сушественно ограничивающий масштабы их использования в нефтепереработке,-ограниченная глубина превращения ТНО и низкие качества дистиллятных продуктов. Значительно более высокие выходы и качество дистиллятных продуктов и газов характерны для процессов каталитического крекинга. Однако для них присущи значительные как капитальные, так и эксплуатационные затраты, связанные с больыгим расходом катализатора. Кроме того, процессы каталитического крекинга приспособлены к переработке лишь сравнительно благоприятного сырья-газойлей и остатков с содержанием тяжелых металлов до 30 мг/кг и коксуемостью ниже 10% (мае.). В отношении глубины переработки ТНО и качества получающихся продуктов более универсальны гидрогениаа-ционные процессы, особенно гидрокрекинг. Но гидрокрекинг требует проведения процесса при чрезмерно высоких давлениях и повышенных температурах и, следовательно, наибольших капитальных и эксплуатационных затратах. Поэтому в последние годы наблюдается тенденция к разработке процессов промежуточного типа между термич с-ким крекингом и каталитическим гидрокрекингом, так называемых гидротермических процессов. Они проводятся в среде водорода, но без применения катализаторов гидрокрекинга. Очевидно, что гидротермические процессы будут несколько ограничены глубиной гидропереработки, но лишены ограничений в отношении содержания металлов в ТНО. Для них характерны средние между термическим крекингом и гидрокрекингом показатели качества продуктов и капитальных и эксплуатационных затрат. Аналоги современных гидротермических процессов использовались еще перед второй мировой войной для ожижения углей, при этом содержащиеся в них металлы частично выполняли роль катализаторов гидрокрекинга. К гидротермическим процессам можно отнести гидровисбрекииг, гидропиролиз, дина-крекинг и донорно-сольвентный крекинг. [c.79]

Тетралин является донором водорода во многих современных схемах получения жидких продуктов из угля. При его добавлении к измельченному углю достигаются два эффекта первый — растворение угля в тетралине, второй — гидрирование угля путем переноса водорода от тетралина к углю, имеющему дефицит водорода. Ввиду того что образующийся нафталин легко гидрируется в тетралин и лишь несколько труднее в декалин, такой путь переработки угля исключает необходимость подачи водорода в реактор ожижения угля. Гидрирование с переносом водорода от донора устраняет многие трудности, связанные с дозировкой и распределением газообразного водорода. [c.153]

Энергетический кризис и постоянное внимание, уделяемое охране окружающей среды, вновь ставят на повестку дня проблему производства малосернистых топлив путем ожижения углей. В большинстве случаев процесс ожижения ведут при 400—500 °С в растворителе при зтом протекают реакции переноса водорода. Было высказано предположение [1], что первоначально в результате взаимодействия угля с молекулярным водородом идет реакция деалкилирования и образуются активные ненасыщенные продукты, которые затем либо стабилизируют (путем гидрирования), либо реполимеризуют. Если уголь подвергнуть пиролизу [2], то протекают реакции деполимеризации и диспропорционирования, ведущие к возникновению свободных радикалов. Найдено также [3],. что ожижение (или растворение) высоколетучего битуминозного угля в тетралине при 350—450 °С идет с участием реакции переноса водорода, подчиняющейся уравнению второго порядка, причем по мере ее протекания возрастает энергия активации процесса. Предполагается [4], что перенос водорода от тетралина к углю идет в соответствии со свободнорадикальным механизмом, включающим термическое расщепление молекул угля. [c.325]

В настоящее время ведется активная разработка технологии получения жидких топлив из угля путем его каталитического гидрирования. Роль водорода в процессе ожижения угля заключается в насыщении им свободных радикалов, образующихся при расщеплении соединений, входящих в состав угля, при повышенной температуре. Этот процесс может протекать либо непосредственно, либо через первоначальное гидрирование молекул растворителя, которые затем передают полученный водород углю. Под действием водорода протекают также реакции десульфирования и насыщения двойных связей и кольцевых ароматических структур. Реакции гидрирования требуют громадного количества водорода, и вряд ли возможно создать экономичный процесс ожижения угля без разработки новой технологии получения дешевого водорода. Альтернативный подход к этой проблеме [10] заключается в использовании дешевого синтез-газа для ожижения лигнита и биту-хминозного угля. Пытались [11] ожижать и десульфировать высокосернистые битуминозные угли под действием синтез-газа при 400—450°С и 21—28 МПа в присутствии молибдата кобальта и карбоната натрия (катализаторы) и водяного пара (в процессе с рециркуляцией каменноугольного масла). [c.326]

Ожижение иопытуемых углей под действием чистого водорода в аналогичных условиях протекало с меньшей степенью превращения и более низкой селективностью по каменноугольному маслу, а продукт, образующийся без добавки катализатора, имел более высокую вязкость. Содержание серы и вязкость масла снижались с увеличением количества поглощенного водорода, однако для получения каменноугольного масла одного и того же качества в случае применения синтез-газа требовалось меньше водорода, чем в случае чистого водорода. Экспериментальные данные, полученные с водородом и синтез-газом, представлены в табл. 4. [c.333]

Одним из основных требований, предъявляемых к качеству ожижаемого газообразного водорода, является весьма высокая степень его чистоты. Так, на заводе фирмы Air Produ ts ожижаемый технический газообразный водород содержит 98,8% водорода [32]. Фирма Linde считает необходимым строго ограничивать содержание двуокиси углерода в техническом водороде, поступающем на ожижение [33]. [c.24]

Объем потребления газообразного водорода в химической и нефтеперерабатывающей промышленности США в 1965 г. составлял приблизительно 87 млн. м 1сут-ки [38]. Исходя из имеющихся данных по производству жидкого водорода в США (более 200 т1сутки [10, 39, 40]), можно считать, что для ожижения расходуется не более 4—5% от количества газообразного водорода, потребляемого в химии и нефтепереработке. [c.25]

На большинстве промышленных установок процесс конверсии углеводородов с водяным паром осуществляется при давлении, близком к атмосферному. Однако, исходя из экономических соображений, часто желательно получать водород под повышенным давлением. Если в процессе дальнейшего применения газообразный водород должен быть сжат до высоких давлений (например, при ожижении водорода), то повышенное начальнос-давление газа позволяет при этом значительно снизить расход электроэнергии, число ступеней компрессии, габариты теплообменных аппаратов и т. д. [44]. Поэтому- в США и Англии ведутся исследования по разработке технологии процессов, проводимых под повышенным (10 и 23 ат) давлением [46—48]. [c.26]

Изоэнтальнийное расширение сжатого газа используется только в ожижителях малой и средней производительности [76]. Иногда проводится ожижение водорода с помощью гелиевого холодильного цикла, основанного на конденсации водорода за счет охлаждающего действия газообразного гелия, имеющего температуру ниже критической температуры водорода, или методом Симона, являющимся своеобразной модификацией метода изоэнтропийного расширения. [c.44]

Водород свойства, получение, хранение, транспортирование, применение (1989) -- [ c.95 ]

Справочник по разделению газовых смесей методом глубокого охлаждения (1963) -- [ c.405 , c.407 ]

Справочник по разделению газовых смесей (1953) -- [ c.309 ]

Техника низких температур (1962) -- [ c.15 , c.26 , c.51 , c.107 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология