Метана конверсия с водяным паром См конверсия метана

Паровая конверсия сырья происходит в реакторе 5, верхняя часть его является реактором конверсии водяным паром, а нижняя - реактором гидрогазификации. Для обогащения метаном газ проходит одну сту- [c.277]

Огромные количества метана подвергают конверсии (превращению) в так называемый синтез-газ (смесь СО и Hj). Для этого метан с парами воды пропускают над никелевым катализатором при 700— 800°С (конверсия водяным паром), или же подвергают неполному окислению кислородом в печах при 1400—1500°С (кислородная конверсия) [c.62]

В промышленных условиях конверсию метана проводят при двухкратном и более избытке водяного пара по сравнению с расходом метана. На потенциальной диаграмме для паровой конверсии метана, изображенной на рис. 3, нанесены следующие параметры Рен — относительное давление метана в исходном газе 0=1 — относительная поверхность катализатора, заполненная исходным метаном Рен, — равновесное давление метана Рн,о — относительное давление водяного пара в исходном газе Рн о — равновесное давление водяного пара Рнр — избыточное давление газа по сравнению со стехиометрическим н о — относительная поверхность катали- [c.78]

Не умаляя большого практического значения способов получения молекулярного водорода методом конверсии водяным паром и двуокисью углерода и мономолекулярной дегидрогенизацией на активных катализаторах, следует отметить, что способ, связанный с получением водорода в результате полимолекулярных превращений углеводородов в настоящее время представляется все более и более перспективным. Это связано с тем, что водород получают здесь наряду с другими целевыми продуктами, в том числе с такими продуктами крупнотоннажного производства, как термическая сажа, пирографит и др., вместе с ароматическими углеводородами, ацетиленом и Т. д. Основным сырьем для получения водорода по этому способу может служить метан, являющийся главным компонентом природного газа, а также другие газообразные, жидкие и твердые парафиновые углеводороды, входящие в состав нефтей, т. е. все то же природное сырье, проблема рациональной переработки которого еще не решена полностью. Поэтому последнее обстоятельство делает любые работы, связанные с исследованием полимолекулярной дегидрогенизации углеводородов в ходе их поликонденсации при кок-сообразовании, весьма актуальными. [c.164]

При производстве газа для синтеза аммиака метан окисляют водяным паром и кислородом, а для синтеза метанола и высших спиртов — смесью водяного пара и двуокиси углерода или по реакции (II 1.3) кислородом. Обычно конверсию метана проводят при избытке водяного пара для смещения равновесия и предотвращения образования сажи. [c.114]

При проведении процесса без применения катализатора скорость реакции между метаном и водяным паром незначительна, и термодинамическое равновесие в интервале температур 700— 1050° С не устанавливается. В практических условиях для конверсии метана с водяным паром в отсутствие катализатора необходимы температуры порядка 1300—1400° С. [c.145]

В конверторе остаточный метан практически полностью взаимодействует с водяным паром и конвертированный газ с температурой около 850° С поступает в котел-утилизатор, где температура его снижается до 400° С. Далее газ поступает на конверсию СО. Для регулирования температуры газа перед конвертором СО устанавливается увлажнитель, через который в случае необходимости пропускается часть газа из конвертора второй ступени, минуя котел-утилизатор. В увлажнителе разбрызгивается водный конденсат и за счет его испарения происходит дополнительное насыщение газа паром, а температура газа при этом снижается. [c.324]

Чтобы при этой температуре достичь практически полной конверсии, отношение водяного пара к метану в исходной смеси должно [c.23]

Для получения синтез-газа, содержащего водород и окись углерода в объемном соотношении 2 1 (используют его для синтеза метанола), производят конверсию метана с водяным паром или с кислородом затем из с.меси удаляют двуокись углерода. Попутный нефтяной газ и газы нефтепереработки, состоящие из метана и этана с примесью пропана, можно также подвергать конверсии гомологи метана конвертируются легче, чем метан. [c.251]

Природный газ отделяют от тяжелых углеводородов и компримируют в турбокомпрессоре 1 до 2,5 МПа, после чего направляют на очистку и далее в блок конверсии метана 3. Туда же поступает водяной пар. К метану добавляют небольшое количество СОг. Конверсия метана осуществляется при температуре 850—860 °С. После печей конверсии синтез-газ поступает в котел-утилизатор 4, где генерируется пар высокого давления (12 МПа), который затем перегревается и поступает на турбины — привод компрессоров 1 VI 11. Если конверсии подвергают тяжелое жидкое сырье, то блок очистки располагается после конверсии, а необходимость в компрессоре 1 отпадает. В последнем случае конверсию проводят при давлении 5,8 МПа, а синтез-газ после очистки не нуждается в дополнительной компрессии и поступает в циркуляционный компрессор 11. [c.336]

Примером может служить установка для термической конверсии метана (рис, 7-34), которая проводится при 1300°С. Метан и водяной пар входят в отделение а снизу и на насадке из шамотного кирпича или из кусков материала с высокой температурой плавления нагреваются до 1300° С. Дальше газ проходит через отделение Ь, отдает тепло насадке и покидает аппарат с возможно низкой температурой (так как процесс должен быть экономичным). [c.569]

По одному из методов [8] метан и водяной пар, нагретые предварительно до 650°С, смешивали с кислородом и пропускали сверху вниз через реактор. Нижняя часть реактора была наполнена никелевым катализатором, предназначенным для конверсии непрореагировавшего метана в окись углерода и водород. Максимальная температура в зоне сожжения составляла 1200— 1500° С газы выходили из реактора при 800—900° и имели следующий состав (в объемных процентах) [c.36]

Смеси окиси углерода и водорода могут быть получе. 1ы также термической или каталитической конверсией с водяным паром углеводородов, таких, как метан, пропан, бутан и соответствующие олеф,ины по уравнению [c.77]

Схема установки для конверсии метана водяным паром представлена на рис. V-1. Метан вместе с водяным паром поступает в трубы (из жаростойкой стали), заполненные зернистым никелевым катализатором. Снаружи трубы обогреваются сгорающими газами (в балансе не нужно учитывать эти газы.) [c.109]

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]

Катализаторы конверсии бензиновых фракций с водяным паром при средних температурах, низком давлении с целью получения газа для нагрева и отопления. Конверсией жидких углеводородов при средних температурах можно получить (в зависимости от выбранных условий) в качестве основных продуктов как метан, так и водород. Получение метансодержащего газа не связано с необходимостью подвода тепла в зону реакции извне и осуществляется в аппаратах шахтного типа при умеренных температурах. Получение водородсодержащего газа из бензина требует более высоких [c.42]

Бутановую фракцию в смеси с водяным паром при мольном соотношении 1 8,1 конвертируют при температуре 300 С, давлении 5 ат и скорости подачи сырья 1000 ч . Образующиеся газы, содержащие около 79% метана, подают на стадию высокотемпературной конверсии, которую проводят на никелевом катализаторе при температуре 820 С и объемной скорости 1800 ч (в расчете на метан). При этом получают газ с высоким содержанием водорода [c.121]

В зоне эндотермической конверсии сырье реагирует с водяным паром в присутствии катализатора при температуре 330—380° С с образованием конвертированного газа, состоящего из водорода, окиси углерода и углекислого газа. Полученный газ вводят в соседнюю экзотермическую реакционную зону, в которой при температуре 380—480° С в присутствии катализатора образуется газ, обогащенный метаном. Передачу тепла из экзотермической зоны в эндотермическую осуществляют косвенным теплообменом между более горячими газами экзотермической зоны и потоком сырья, поступающего в эндотермическую [c.138]

Процесс конверсии ведут с водяным паром при давлении 150—200 бар. Сырье вводят на катализатор при температуре 500—660° С, объемной скорости I—15, соотношении водяной пар углерод, равным 3—4 1. Внутренний диаметр зоны конверсии равен 10—100 мм, полезная длина — 6—15 мм. Этим способом при температуре 700—900° С можно получить водород или газ для синтеза аммиака, либо при температуре 500—750° С— городской газ, обогащенный метаном [c.155]

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]

В результате одновременного протекания всех трех указанных реакций может получаться равновесная смесь газов, содержащая пять компонентов, т. е. метан, водяной пар, окись углерода, двуокись углерода и водород (табл. 12) [19]. Приведенные данные показывают, что для наибольшей полноты превращения метана необходимы температуры 1200° К и выше. В этих условиях содержание двуокиси углерода в равновесной смеси незначительно и конверсия метана водяным паром сопровождается почти исключительно образованием окиси [c.30]

Гомологи метана Са — Сю менее устойчивы при равных температурных условиях, чем метан, что видно из данных по константам равновесия реакции конверсии метана, этана и пропана с водяным паром, приведенным в табл. 18 [7]. Термодинамические расчеты показали, что при 300 °С и выше гомологи метана присутствуют в конвертированном газе в ничтожных количествах. [c.68]

Паровая конверсия метана без катализатора протекает с приемлемой скоростью и глубиной превращения на шамотной насадке только-при температурах 1250—1350 °С [19]. Опыты, выполненные в пустотелом кварцевом реакторе [20], показали, что при объемной скорости 200 ч , отношении пар газ, равном 2 1, и атмосферном давлении даже при 1000 °С степень конверсии метана не превышает 8—9%, а при 900 °С она равна всего 1,1%. При температурах 760—800 °С паровая конверсия метана вообще не протекает [21]. В случае нагревания гомологов метана в смеси с водяным паром без катализатора выше 500—600 °С протекают с большой скоростью процессы пиролиза с образованием непредельных углеводородов (этилена, пропилена и др.). В процессе пиролиза образуются также метан, этан, пропан п в относительно небольших количествах — водород. [c.79]

Пример II 1.2. Найти равновесный состав газа, образующегося при конверсии метана, используемый для синтеза метанола. Метан окисляют водяным паром, двуокисью углерода и кислородом. Соотмоиение между объемами комионентов СН4 Н20 С0з 02 в исходной газввой мееи принять равным 1 0,7 0,3 0,6. Температура конверсии 1200 К, давление в конверторе 1 10 Па (1 атм). [c.116]

В таблице 6 приведены данные по изменении концентраций метана и кислорода на поверхности зерна и в объеме, а также степени превращения водяного пара, по длине слоя катализатора. Как видно из табл.6, внешнеди узионное торможение скорости реакции существует как по кислороду, так и по метану. Отрицательные степени превращения водяног пара свидетельствуют о накоплении водяного пара в процессе конверсии метана в результате протекания реакций горения. [c.230]

Активность единицы никелевой поверхности в реакции конверсии метана водяным паром при 900° С составляет 4,3 нж /ч м . Подставив характерные для катализаторов конверсии метана значения5ш= 1 ж /г 7к=1500 кг/м в уравнение (1), находим, что предельно допустимая объемная скорость по метану в этом процессе составляет колоссальную величину [c.54]

Blake разработал процесс, в котором метан и водяной пар, взятые в соответствующих количествах, реагируют в присутствии катализатора (например никель — окись церия — окись алюминия) при температурах 400—700°, образуя водород и двуокись углерода с очень небольшим количеством окиси углерода или совсем без нее. Так при пользовании 10 объемами водяного пара и 5 объемами СН при 508° наблюдается конверсия метана на 90%, а получаемый сухой газообразный продукт содержит только 2% окиси углерода (после удаления СОг). [c.317]

При рассмотрении схем по переработке водородного сырья заводов синтеза аммиака необходимо иметь в виду, что это сырье, если оно получается конверсией водяного пара, имеет пониженное содержание дейтерия по сравнению с природным водородом вследствие частичного перехода дейтерия в водяной пар. Обеднение может составлять 15—20%. В проекте фирмы Хайдрокарбон Рисерч перерабатываемый газ содержит около 71% водорода и 24% азота, остальное составляют окись углерода, углекислота, метан и аргон. Ввиду большой концентрации азота в схеме предусматривается специальное оборудование для тош ой очистки водорода перед поступлением его в ректификационную колонну. [c.90]

Природный газ, содержащий метан (см. стр. 454), под давлением, близким к атмосферному, поступает в теплообменник, где подогревается отходящим из конвертора окиси углерода горячим конвертированным газом до 380° С. Затем он направляется для очистки от сернистых соединений в аппарат, заполненный поглотителем на основе окиси цинка. При 380° С достигается достаточно полная очистка газа от сернистых соединений (остается серы не более 2—3 лг/ж ). Очищенный газ смешивается в парогазосмесителе с водяным паром, нагретым до 380° С в паронагревателе. Полученная парогазовая смесь с объемным соотношением пар газ = 2,5 1 направляется в трубчатый контактный аппарат на первую ступень конверсии метана. Никелевый катализатор расположен в вертикаль- [c.322]

Достижение равновесия этих реакций, сопровождающихся увеличением объема и поглощением тепла, зависит от давления, температуры и концентрации реагирующих веществ. По принципу Ле Ша-телье, с повышением давления равновесие реакции (1.1) сдвигается влево, что приводит к увеличению остаточного содержания метана в конвертированном газе. Для сохранения заданной степени конверсии при повышении давления необходимо увеличить температуру процесса или содержание водяного пара в газовой смеси по сравнению о стехиометрическим его количеством. Следовательно, путем повышения температуры или увеличения соотношения пар метан в исходной смеси при постоянной температуре можно уменьшить отрицательное влияние давления на равновесие реакции конверсии. [c.22]

Поэтому вполне понятно, что если газы, содержащие метан, одно- менно не содержат большого количества СО2, то процесс конверсии дует проводить водяным паром. В случае же швельгаза, торфяного а и аналогичных им взаимодействие метана с СО 2 сокращает расход за, причем конверсия идет с Oj и добавкой водяного пара В )их случаях (т. е. при конверсии с паром и углекислотой) весьма кно выяснить возможность протекания дополнительных реакций результате которых имеет место выделение углерода), усложняю-ix промышленное осуществление процесса. [c.115]

Синтез углеводородов по Фишеру-Тропшу, так же как и другие виды синтеза на основе окиси углерода и водорода, базируется на ианользовании смесей окиси углерода и водорода, легко получаемых в производстве водяного газа. Для получения водяного газа могут быть использованы каменные и бурые угли, а также все виды топлива, способные к газификации. Каталитической конверсией с водяным паром в смесь окиси углерода с водородом могут быть переведены также и газообразные углеводороды и в первую очередь метан. [c.75]

В другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Этуэлл [3] нагревал термостойкий материал до 1093° С, продувая воздух для выжигания остаточного углерода, отложившегося на термостойком материале во время последую-ш,их операций, и добавочный топочный газ. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Способ отделения никелевого катализатора от термостойкого материала основан на разнице в размерах их частиц (частицы термостойкого материала меньше по величине). Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящ его из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача — транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 ат уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Гомогенное частичное окисление метана кислородом представляет интерес для промышленности с точки зрения (I) производства ацетилена и в качестве побочного продукта синтез-газа [5, 10, 7, 12, 2 и (2) производства синтез-газа в качестве целевого продукта при давлении около 30 ат [19, 12, 2]. Для термического процесса (без катализатора) необходима температура около 1240° С или выше, чтобы получить требуемую конверсию метана [19]. Первичная реакция является сильно экзотермической вследствие быстрой конверсии части метана до двуокиси углерода я водяного пара [22]. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема сиптез-газа в-Германии [7] для эндотермической асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процосса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [c.314]

Основным компонентом углеводородных газов является метан. Поэтому сущность копверсионного метода получения азотоводородной смеси состоит в разложении при высокой температуре метана и его гомологов на водород и окись углерода с помощью окислителей — водяного пара или кислорода. Окислители могут применяться в различных сочетаниях. Конверсия метана с водяным паром и кислородом протекает по реакциям СН4 + НаО СО -Ь ЗНа — 206,4 кДж (—49,3 ккал) [c.33]

Для паровой конверсии метана СН44-Н20— -СО+ЗНг-состав равновесной смеси определяется не только температурой и давлением, но и соотношением метан водяной пар. При-отсутствии в исходной смеси СО и Нг связь константы равно- [c.319]

Как и цля кокса в рассмотренном случае практически полное превращение метана требует температур не ниже 700—800 °С. Однако увеличивая мольное отношение водяной пар метан — НаО, можно повышать конверсию метана и при более низких температурах. Например, при 800 К и бн,(0=1 конверсия метана составляет около 70%, Если при той же температуре использовать пятикратное разбавление метана водяным паром, т. е. 6б20 = 5, то конверсия составит 92%. [c.320]

Реакцн сильно эндотермична, и ее равновесие смещается вправо лишь п зи повышении температуры (рис. 27, кривая /). Чтобы увеличить степень конверсии метана, ведут процесс при 800—900 °С в нзбыгке водяного пара. Прн атмосферном давлении этот избыток непелик (2 1), но повышение давления неблагоприятно влияет на состояние равновесия, и в этом случае приходится работать с объеу1НЫм отношением пара к метану 4 1. [c.87]

По этим причинам была разработана другая система, в которой эндотермические реакции конверсии совмещены с экзотерми Ч2СКИМ процессом сгорания части углеводорода при подаче в конвертор кислорода, благодаря чему суммарный процесс становится немного экзотермическим. Расчеты показывают, что для этой цели на конверсию надо подавать смесь СН4 и О2 в отношении 1 0,55, находящуюся вне пределов взрываемости, которые тем более не достигаются из-за разбавления смеси водяным паром. Объемное отношение последнего к метану в этом случае можно брать более ннзким, чем в отсутствие кислорода, а именно от 1 1 до (2,5- 3) 1 [c.88]

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]