Газификация температура реакции

В реальных условиях ведения процессов паровой конверсии углеводородов и паро-кислородной газификации мазута, когда температура реакции превышает 800 °С, практически достигается равновесие реакции конверсии окиси углерода, и концентрация СО в газе, поступающем на конверсию, обычно отвечает равновесной для максимальной температуры конверсии углеводородов или газификации [49, 50]. В отдельных случаях наблюдается более низкое содержание СО, что может иметь место, если реакция протекает при более низкой температуре в коллекторах и коммуникациях после выхода газа из труб печи конверсии углеводородов или агрегата газификации. Обычно этот эффект незначителен ввиду краткого времени пребывания газа в системе перед реактором конверсии СО. [c.88]

Реальные процессы газификации чаще всего проводятся в генераторах, которые, как, например, шахтный генератор, являются преимущественно адиабатическими аппаратами. Необходимое для процесса газификации тепло подводится в генераторы главным образом путем соответствующего нагрева реагентов. Поэтому при математическом анализе реальных процессов газификации температуру реакции (восстановления, см. стр. 42) рассчитывают ва основании теплового баланса генератора. [c.28]

Влияние давления на направление обратимых реакций определяется принципом Ле Шателье. При обычных условиях ведения процесса (давление 1 ат, температура около 1000°) равновесие главных реакции газификации (кроме реакций с образованием метана) настолько сдвинуто в сторону получения конечных продуктов, что образование генераторных газов определяется исключительно скоростью процессов. В зависимости от преобладающего влияния на суммарную скорость газификации химических реакций или скорости переноса реагирующих газов к поверхности углерода и продуктов реакции от поверхности углерода посредством молекулярной или турбулентной диффузии процесс газификации может протекать в кинетической или диффузионной областях. При нормальной температуре в зоне газификации, т. е. при температуре выше 1000°, скорость химических реакций велика и процесс идет в диффузионной области. В этом случае скорость газификации зависит от поверхности кусков или зерен топлива, диффузии активного газового компонента (кислорода, водяного пара) к углероду и от интенсивности перемешивания фаз (угля и газа). [c.190]

Реакцию можно проводить при температурах от 125 до 800— 900°С, однако высокие температуры благоприятствуют превращению метана в СО и водород. Гидрирование СО в метан подробно изучали с целью получения заменителя природного газа из продуктов газификации угля в СО и водород. Для максимально возможного выхода метана и минимального содержания монооксида углерода в продукте процесс следует вести при температурах ниже 350 °С. Чаще всего используются реакторы, показанные на рис. 1 и 2. Условия проведения реакции таковы [c.121]

Расчет равновесного состава газа основан на следующих показателях молекулярная формула углеводородов газифицируемого топлива, давление процесса газификации, температура процесса газификации, коэффициент избытка водяного пара, количество молей окиси углерода, прореагировавшей по реакции. [c.116]

Необходимо отметить, что высокие температуры благоприятствуют только паровой газификации (18-1) и обратимой реакции Будуара (18-4). Наоборот, реакциям образования метана (18-3) и (18-6) благоприятствуют низкие температуры. Реакция гидрогазификации (18-3) протекает очень медленно з отсутствии катализатора [2], а испытания катализаторов [3] не дали положительных результатов ввиду их сильного отравления серой. [c.245]

К. п. д. газификации. % Температура, °С в зоне реакции газа на выходе Время пребывания топлива в газогенераторе, с Расход [c.120]

Предельный равновесный состав продуктов газификации топлива определяется в зависимости от давления и температуры реакции по законам химической термодинамики (см. гл. V). [c.40]

При взаимодействии 100 нм сухого воздуха с углеродом по реакции (2) образуется 121 нм газа, содержащего 34,7% СО и 65,3% N2. В 288 нж идеального воздушного газа содержится 100 нм СО, для образования которого требуется газификация 53,8 кг углерода. Отсюда к. п. д. газификации углерода до СО (выход) составляет 69,8%. Расход угля в шахтных противоточных генераторах, в особенности в генераторах с жидким шлакоудалением, мало отличается от расхода в идеальном процессе, поскольку фактическая температура реакции в этом случае составляет около 1200°. [c.30]

Таким образом, обогащение воздушного дутья кислородо м приводит к уменьшению общего объема газа с образованием такого же количества СО и одинаковым выделением реакционного тепла, как и без добавления Ог. Следовательно, процесс протекает при более высокой температуре реакции восстановления (более горячий ход генератора) и достигается большая интенсивность газификации. [c.31]

На рис. 26 показана диаграмма расхода технического кислорода в процессах кислородной и кислородо-воздушной газификации 1 г мазута. Из рисунка видно, что с применением КВС расход технического кислорода снижается. Согласно расчетам, это снижение достигает 20%, хотя в данном случае общее потребление кислорода (кислород технический- -кислород воздуха) превышает его расход при газификации мазута только кислородом. Увеличение его расхода связано с дополнительным потреблением О2 при сжигании нефтепродукта для подогрева до температуры реакции большого количества азота, вводимого с кислородо-воздушной смесью. [c.81]

Процессы при высоких температурах, такие как горение, газификация, пиролиз (например, крекинг), реакции между твердыми телами, кальцинация, электротермия. [c.344]

Простой крекинг углеводородов до получения углерода или частей углеводородов и водорода также имеет место при температуре около 800°С, особенно если углеводородное сырье внутренне нестабильно, например в случае высококипящих соединений. При достаточно высокой активности катализатора риформинга, ограничивающей отложение на нем кокса, реакции регазификации углерода (с помощью пара или двуокиси углерода), приведенные в табл. 23 и 24, позволяют сохранить чистоту и активность катализатора для последующего процесса высоко-тор примесей в сырьевом потоке и образование углерода из ле-температурного риформинга. Наличие отравляющих катализа-устойчивого или тяжелого сырья нарушают непрерывность процесса газификации данного типа. [c.93]

Поэтому можно вполне определенно сказать, что газификация углеводородов при высоких температурах будет способствовать получению водорода и что при этом весьма желательно наличие некоторого избытка пара. Следует подчеркнуть следующее так как данная реакция разложения эндотермична, то для производства водорода необходимо затрачивать тепло (в то время как его ликвидация по реакции метанизации окислов углерода сопровождается выделением тепла). [c.131]

Представляет интерес окисление углей при низкой температуре. Сгорание и газификация их фактически происходят при температуре выше 400—500° С, причем образующиеся продукты карбонизации — кокс и летучие вещества — затем вступают в реакцию с кислородом. [c.35]

Процесс дина-крекинг (фирма Хайдрокарбон рисёрч ) позволяет перерабатывать разнообразное остаточное сырье с высокой коксуемостью и большим содержанием металлов, азота н серы. В этом процессе (испытан на пилотной установке, строится полупромышленная установка мощностью 250 тыс. т/год) горячее сырье вводят в верхнюю часть вертикального трубчатого реактора, где оно крекируется в кипящем слое инертного теплоносителя (товарный адсорбент) в присутствии водородсодержащего газа. Образующиеся дистиллятные продукты частично или полностью могут быть направлены на рециркуляцию (табл. V. 13). Выделяющийся кокс осаждается на частичках носителя, которые непрерывно опускаются вниз, и, пройдя отпарную зону, поступают в нижнюю часть реактора. В ней происходит газификация кокса парокислородной смесью с образованием водородсодержащего газа, поток которого поднимается вверх. При этом, двигаясь через- отпарную зону, газ отпаривает с поверхности носителя адсорбированные углеводороды, а затем поступает в верхнюю часть реактора, поставляя необходимый для реакции водород. Частички носителя после выжига кокса в зоне газификации через транспортную трубу, расположенную в центре реактора, пневмотранспортом (паром или топливным газом, образующимся в процессе) подают в зону реакции. Состав продуктов процесса дина-крекинг зависит от количества рисайкла (табл. V. 14) и температуры в зонах гидрокрекинга (табл. V. 15) и газификации. В зависимости от набора продуктов температуру в зоне гидрокрекинга изменяют от 496 (почти полностью жидкие продукты) до 760 °С (преимущественно газ ), а в зоне газификации — от 927 до 1038 С. [c.123]

Если поднимать постепенно температуру куска кокса, помещенного в ток СО2, можно отметить, что существуют три различных режима газификации. Это замечание имеет общий характер и справедливо для любой реакции газа с пористым твердым теплом. [c.194]

При низкой температуре скорость химической реакции достаточно медленна и СО2 постоянно обновляется диффузией в поры кокса. Вся поверхность, включая тонкие поры, находится в контакте с газовой фазой примерно постоянного состава. Говорят, что реакция протекает в кинетической области, потому что скорость газификации зависит исключительно от скорости химической реакции. [c.194]

Главной из вторичных реакций газификации является реакция восстановления оксида углерода (IV) при вьюоких температурах. Это сложный гетерогенный процесс, осуществляющийся в четыре стадии адсорбция диоксида углерода (IV) на поверхности настичек топлива, образование поверхностного комплекса С О,,, его разложение при высоких температурах и десорбция СО. Аналогично протекает и процесс взаимодействия углерода с водяным паром. [c.210]

Если поднять температуру, скорость химической реакции быстро возрастает, тогда как скорость обновления газов в порах (скорость диффузии) растет значительно медленнее. Менее доступные поры закупориваются получающимся СО и их поверхность принимает все меньшее участие в реакции. Весь СО2, попадающий в поры, поглощается, и скорость газификации ограничена количеством газа, диф- [c.194]

В реальных условиях работы газогенераторов (900—1000°С, 0,1 МПа) равновесие основных реакций полностью смещено в сторону конечных продуктов (синтез-газа). Режим газификации определяется, таким образом, кинетикой диффузионных и химических стадий. Скорость основных реакций газификации при температуре выше 1000°С достаточно велика, и поэтому при газификации в шахтных газогенераторах крупнокускового топлива (более 15 мм) можно принять, что процесс происходит в диффузионной области. В действительности же даже в шахтных газогенераторах и тем более в генераторах кипящего слоя процесс газификации протекает в переходной области. [c.52]

До сих пор в качестве реагента для газификации при промышленном производстве ЗПГ рассматривался только пар. Термически почти нейтральная при низких температурах реакция паровой конверсии позволяет получать ЗПГ непосредственно из углеводородов (вплоть до углеводородного числа Се). Более тяжелые, чем лигроин, углеводороды подвергались риформирова-нию в промышленных установках, поскольку здесь, с одной стороны, возникает проблема полной десульфурации высококипящих углеводородов и, как следствие, отравление катализатора, а, с другой стороны, появляется тенденция этих углеводородов к разложению при пиролизе и, как следствие, выделение сажи. [c.118]

Образование первичной газообразной горючей смеси в толще топлива имеет достаточно сложный характер даже в том случае, когда твердым горючн М веществом топлива является чистый углерод. С известным приближением к такому случаю имеют дело при сжигании кокса или антрацита. Повидимому, как это разбиралось е своем месте, при горении твердого углерода в слое возникают все три сопутствующих друг другу процесса непосредственное окисление твердого вещества до СОг кислородом воздуха (преимущественное протекание в зоне не слишком повышенных температур процесс идет с повышением тем-пе ратуры, т. е. с саморазгоном) окисление твердого вещества кислородосодержащими молекулами продуктов полно го сгорания СОо и НгО (преимущественное протекание процесса в зоне достаточно высоких температур процесс идет с расходованием тепла, т. е. с понижением температуры реакции, а следовательно, с самозатуханием) сгорание образовавшихся от предыдущих процессов газообразных продуктов газификации в виде СО и Из процесс идет с повышением температуры за счет тепловыделения, компенсируя частично или полностью тепловые затраты на о бразование этих горючих газов. [c.153]

Применяя законы химического равновесия, можно определить теоретический состав газа по компонентам СО2, СО, Нг, СН4, Н2О. Расчет равновесного состава газа для каждой реакции осуществляется с помощью константы равновесия соответствующих реакций. Основным требованием процесса является полное выгорание топлива. Оно однозначно определяет температуру дутья, которая достигается для случая парокислородной газификации температурой подогрева окислителя и составом дутья. От состава дутья зависит и его количество, необходи- [c.211]

Из кривых на рис. 112 можно сделать следующие практические выводы. При большом содержании в дутье пара ((3 =1 -г 10) подогрев его позволяет уменьшить а, т.е. сократить расход потребляемого кислорода. При 4000 К в случае применения плазменного нагрева дутья газификация может быть осуществлена практически без расхода кислорода. При малых 3 подогрев необходим для повышения температуры реакции. Например, в процессах с жидким шпакоудалением при неизменном расходе окислителя температуру для плавления золы можно yвeличитfI за счет подогрева пара. [c.212]

Контактирование катализатора с углем. Обеспечение эффективного взаимодействия катализатора с углем является наиболее важной проблемой для всех методов переработки угля. Оно является наиболее трудным при осуществлении газификации, поскольку этот процесс определяется в большей степени реакцией газ — твердое тело, чем реакцией газ — жидкость. В процессах непрерывной каталитической газификации применяют соли, которые при температурах реакции находятся в расплавленном состоянии РеСЬ, ЗпСЬ, КНСОд и др. [4]. Среди них наиболее эффективен К2СО3, который применяли в процессе Келлог. Эти соли также снижают температуру реакции и служат в качестве теплоносителя, обеспечивающего равномерное распределение тепла. [c.245]

На основании проведенных исследований приходим к выводу, что любое тяжелое нефтяное сырье мол ет подвергаться газификации независимо от его состава и нроисхоягдения и что эффект газификации в основном обусловливается не качеством сырья, а условиями процесса, т. е. сочетагшем температуры реакций, объемной скорости и весового отношения водяного пара к сырью. [c.145]

Далее, из того же графика рис. 50 автор заключает, что нри 1200°С скорость реакции резко во.зрастает с увеличением парциального давления водяного нара. Но, как видно из рис. 50, при высоких температурах реакция переходит в диффузионный режим. Газовый анализ обнаруншвает в продуктах газификации, кроме водорода, преобладающее количество окиси углерода и незначительное количе- [c.216]

Следовательно, даже в условиях, приближающихся к идеальным (при температуре реакции 1200°), для которых результат суммирования энтальпии реального процесса незначительно отличается от энтальпии процесса идеальной газификации, в определенных зонах реакционного пространства могут быть локализованы промежуточные превращения со свойственным им теплообменом. Только при больших линейных скоростях дутья в шахтных генераторах и в генераторах с кипящим слоем реакционное пространство имеет однозональный характер. [c.37]

На рис. 15 также показаны области применения генераторов, работающих на паро-воздушном дутье, обогащенном кислородом. Теоретическая температура сгорания углерода зависит от концентрации кислорода. Ван-Лоон вычислил следующие теоретические температуры реакции окисления при паро-кислородном дутье, введенном з генератор без подогрева 1200° для 22% Ог, 1300° для 30% Ог, 14.50° для 40% Ог, 1600° для 44% Ог. Для достижения оптимального к.п.д. газификации требуется температура окисления в пределах 1500—1800°. Поэтому наиболее целесообразно применение генераторов с жидким шлакоудалением, к.п.д. которых достигает 85% при интенсивности газификации, до 3000 кг м час. [c.40]

Прямоток не позволяет использовать тепло полученного газа для иодогрева газифицируемого угля вне зоны реакции, поэтому нагревание угля до температуры реакции достигается путем большего расхода кислорода. Кроме того, для предотвращения уноса из генератора вместе с газом больших количеств непрореагировавшего угля приходится уменьшать количество поступающего топлива, в результате снижается степень восстановления СО2 и разложения водяного пара и, следовательно, замедляются эндотермические реакции, вызывающие эффективное снижение температуры газов на выходе из генератора. Вычислено, что при газификации лигнита температура газа, выходящего из генераторов пылевидного топлива, на 320—420° выше температуры, соответствующей достигнутой степени равновесия. [c.102]

Для газификации под атмосферным давлением температурный интервал от 800 до 900° является переходной областью. При более низкой температуре реакция протекает по законам химической кинетики, прн болеее высоких — по законам диффузии. Газификацию проводят большей частью при температуре выше 1000° (что необходимо в связи с влиянием температуры на состояние равновесия), т. е. в области температур, когда скорость газификации ограничивается скоростью диффузии. [c.253]

Генераторы этого типа с обращенным процессом применяются также для питания стационарных газовых двигателей. Таким метолом из любого топлива пoлvчяPт я газ, почти не содержащий смол. К ведостаткам такого генератора по сравнению с противоточным генератором относятся меньшая степень использования тепла генераторного гяпп пля подогрева газифицируемого топлива, болре низкая температура га и-фикации вследствие ухудшенною теплообмена в генераторе и протекания в зоне газификации эндотермических реакций (крекинга продуктов пиролиза топлива) и, как результат этого, — более низкая теплотворность получаемого генераторного газа. [c.258]

В( роятность выделения этого углерода возрастает при увеличении числа углеродных атомов (п) углеводорода, повышении давления и y [eньшeнии отношения При этом наиболее опасен температурный режим 500 — 750 °С. При температурах свыше 750 °С угле — о( разование менее вероятно в результате усиления реакций газификации образовавшегося углерода водяным паром и диокси — дс м углерода. В этой связи промышленные процессы ПКК углево — дс родов проводят при двух — и более кратном избытке водяного пара п )отив стехиометрически необходимого соотношения. [c.158]

Следовательно, в указанном интервале температур (выше 1000° К) реакция взаимодействия углекислоты с углеродом может протекать самопроизвольно до значительной глубины и действительно известно, что эта реакция яв.Щяется одной из основных реакций газификации угля при высокой температуре. [c.99]

Дйиа-крекиш позволяет перерабатывать разнообразное остаточное сырье с высокой коксуемостью и большим содержанием метгллов, азота и серы. Процесс проводится в трехсекционном реакторе с псевдоожиженным слоем и внутренней рециркуляцией инертного микросфе-рического адсорбента. В верхней секции реактора при температуре примерно 540 С и давлении около 2,8 МПа осуществляется собственно гидропиролиз тяжелого сырья. Носитель с осажденным коксом через зону отпаривания поступает в нижнюю секцию реактора, где проводится газификация кокса парокислородной смесью при температуре около 1000 С с образованием водородсодержащего газа (смесь СО и Нг). Последний через отпарную секцию поступает в верхний слой теплоносителя, обеспечивая необходимую для протекания реакций гидропиролиза (гидрокрекинга) концентрацию водорода. Таким образом, в данном процессе гидротермолиз сырья осуществляется без подачи водорода извне. Регенерированный теплоноситель-адсорбент далее пневмотранспортом подается в верхнюю секцию реактора. [c.80]

Хотя иногда равновесность реакции окисления достигается с помощью катализатора, газификация на кислородном ли воздушном дутье обычно осуществляется в некаталитичвских условиях. Здесь рабочая температура процесса должна быть высокой, чтобы вместо окисления не произошло термического крекинга, а за счет давления, хотя и не юбязательного для протекания самого лроцеоса, можно значительно уменьшить габаритные размеры оборудования. [c.95]

Всегда возможно точно определить реакционную способность кокса для данной реакции с известным механизмом и при строго определенных условиях его проведения это то, что делают, например, при определении реакционной способности по отношению к углекислому газу одним из методов, о которых мы будем говорить ниже. При этом удается классифицировать различные коксы в порядке возрастания их реакционной способности, и с этой классификацией все в основном согласны. Но этим проблема определения реакционной способности не решается, так как точно неизвестло, какие соотношения существуют между определенной таким образом ре-акционной-способностью и поведением кокса в промышленном агрегате, в котором он используется. Например, почти установлено, что в вагранках куски кокса реагируют исключительно по внешней поверхности и что количество кокса, подвергшегося газификации, зависит главным образом от механического дробления кусков кокса по мере опускания их в вагранке, при котором величина внешней поверхности для легко дробящегося кокса значительно увеличивается. При доменной плавке не очень важно констатировать, что кокс А в два раза более реакционноспособен, чем кокс В, если кокс А таков, что температура равновесия в зоне газификации доменной печи устанавливается на 30 или 40° С ниже температуры, которая была бы достигнута с коксом В, что приводит почти к той же самой скорости газификации в обоих случаях. [c.191]