Кислород конверсия метана

Степень конверсии углеводородов в пересчете на метан 95%. На входе в конвертор отношение пар газ равно 1,1. Состав технического кислорода (в объемн. %) 02 — 95,К2 + Аг — 5 температура паро -газовой смеси на входе в конвертор 550° С, на выходе 750° С. Температура кислорода 50° С. При определении состава конвертированного газа принять, что соотношение между СО и СО2 в нем соответствует равновесию реакции конверсии СО водяным паром. [c.199]

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]

В качестве источника сырья для производства продуктов нефтехимической промышленности стали использовать метан из природного газа. Конверсией метана с водяным паром или реакцией с кислородом получали газ синтеза (смесь окиси углерода и водорода) и водород. Таким образом, метан из природного газа стал одним из исходных продуктов для получения синтетического метилового спирта и синтетического аммиака. Синтез аммиака был разработан в Германии непосредственно перед первой мировой войной, за ним последовало развитие процесса производства синтетического метанола в обоих случаях исходным сырьем служил каменный уголь. Подобно этому и паро-метановый и метано-кислородный процессы получения газа синтеза имеют европейское происхождение, при этом в качестве сырья используется метан, являющийся побочным продуктом в процессах разделения коксового газа или при гидрогенизации угля. [c.21]

Применение. Метан находит широкое применение. Его используют как газообразное, очень калорийное топливо. Кроме того, метан является ценным сырьем для получения производных. Огромные количества метана подвергают конверсии (превращению) в синтез-газ (смесь СО и Нг). Для этого метан либо с парами воды пропускают над никелевым катализатором при 700—800°С (конверсия водяным паром), либо подвергают неполному окислению кислородом при 1400—1500° С (кислородная конверсия) [c.300]

В процессе конверсии метан окисляется водяным паром, двуокисью углерода или кислородом по следующим основным реакциям [c.63]

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]

Не оставляя этого метода конверсии, промышленность Германии использовала также и другой способ получения синтез-газа из метана, получивший название процесса К У. При этом методе метан и кислород после предварительного подогрева подвергают неполному сжиганию при высокой температуре (700—1000°) над никелевым катализатором. Происходящая реакция может быть выражена уравнением [c.195]

Эта серия опытов позволила сделать вывод о том, что с повышением давления в аппарате процесс парокислородной конверсии метана можно осуществить с высокой интенсивностью в кипящем слое катализатора без опасения его перегрева. Камеру предварительного смешения кислорода с метаном конструктивно можно оформить таким образом, что термическое разложение метана с образованием сажи в момент смешения практически полностью исключается. [c.175]

За последние 10—15 лет проведен ряд лабораторных и полузаводских исследований по разработке нового процесса конверсии углеводородных газов, основанного на использовании связанного кислорода, содержащегося в окислах металлов. В стадии конверсии метан или другие углеводороды реагируют с окислами металлов по суммарному уравнению [c.123]

ВНИИОС разработан процесс комплексного производства стирола, бензола и фенола окислительным метилированием толуола. В качестве исходного сырья используют толуол, метан, кислород. Основные продукты реакции — стирол, бензол, фенол, крезолы, нафталин. Конверсия толуола — 50%, суммарный выход целевых продуктов —до 95%. В зависимости от состава исходной смеси реагентов и условий проведения процесса выход отдельных продуктов может изменяться в достаточно широких пределах бензол—10—30% стирол — 30—70%, фенолы — [c.176]

Синтез-газ (от процесса получения ацетилена) и метан, предварительно увлажненные в сатурационной башне, орошаемой горячей водой, подогреваются до 450° С, смешиваются с кислородом в соотношении 1,5 1 и поступают в конвертор метана, где происходит конверсия метана с кислородом и паром на никелевом катализаторе при 1100° С и давлении 0,6—0,7 ат. Содержание метана по выходе из конвертора не должно превышать 0,3—0,5%. Конвертированный газ увлажняется впрыскиванием конденсата и добавлением пара до соотношения пар газ—0,68 1, охлаждается свежим синтез-газом до 400°С и подается в конвертор окиси углерода, где при 500° С взаимодействует с паром на железо-хромовом катализаторе до содержания окиси углерода в конвертированном газе около-4%. Затем охлажденный до 30°С газ очищается от двуокиси углерода абсорбцией водным раствором моноэтаноламина в насадочных скрубберах в две ступени при давлении 0,15 и 30 ат. [c.335]

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]

Паро-кислородная конверсия метана. Основное количество водорода для синтеза аммиака производится в настоящее время паро-кислородной или наро-воздуш-ной конверсией углеводородов, обычно природного газа, главным компонентом которого является метан. Конвертируемая смесь горючего, кислорода и водяного пара пропускается через контактный аппарат с насадкой из гранул никелевого катализатора. Реактор диаметром [c.77]

Результаты материальных и тепловых расчетов автотермической конверсии метана при получении конвертированного газа, содержащего 0,5 и 2% СН4, в интервале давлений 1—40 ат при начальных отношениях СН HjO =1 1, 1 2и1 3 приведены в табл. П-19. В расчетах принято, что температура смеси метан — водяной пар равна 400 °С, кислорода 50 С, на выходе из конвертора — равновесная. С повышением давления от 1 до 40 ат (избыток водяного пара и содержание метана в конвертированном газе постоянны) расход кислорода на 100. ч получаемых восстановителей увеличивается при отношениях СН4 , 0 = 1 1, 1 2и1 3 соответственно аа 33—34, 41 и 48—55%. [c.92]

При абсорбции окисн углерода жидким азотом одновременно поглощаются и такие высококипящие компоненты конвертированного газа, как кислород и аргон, а также удаляются метан, этилен, ацетил(ш и другие углеводороды, образование которых неизбежно при паро-кислородной конверсии газообразных и газификации жидких углеводородов. Возможность получения таким путем азото-водородной смеси, практически не содержащей каталитических ядов и инертных (в реакции синтеза аммпака) примесей, является большим преимуществом низкотемпературного метода очистки конвертированного газа от остаточных количеств окиси углерода. [c.317]

При 340 °С, давлении 10,6 МПа и соотнощении метан кислород 9 1 конверсия метана составляет 22% выход метанола 17%. формальдегида 0,75%. Образуются также диоксид углерода и вода. [c.178]

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]

В сопоставимых условиях при температуре 750 °С были проведены две серии опытов. В первой серии исходную смесь толуол— кислород разбавляли азотом в молярном отношении к толуолу (1 —12) 1, во второй — в тех же соотношениях вводили метан. Анализ полученных данных показал, что увеличение разбавления азотом до 12-кратного приводит к резкому увеличению конверсии толуола с 6 до 45%, при этом основными продуктами реакции являются бензол, бензальдегид и фенолы, суммарная доля этилбензола и стирола составляют только 2,0—2,5% от общего количества полученных продуктов, т. е. реакционная смесь в случае применения азота имеет тот же состав, что и при окислительном пиролизе. [c.315]

За рубежом известно несколько схем переработки синтез газа, отходящего из производства ацетилена, для получени метанола, аммиака и других веществ. Это — парокислородна или паровоздушная конверсия остаточного метана в шахтны реакторах [17], паровая конверсия в трубчатых печах с дозиро ванием диоксида углерода [18—20]. Широко применяется раз деление компонентов методом глубокого охлаждения [21—23] при этом выделяется этилен, метан и фракция (Нг+СО). Ре комендуют также проводить очистку синтез-газа гидрирование непредельных соединений и кислорода на катализаторах, со держащих серебро [24]. Все схемы, как отечественные, так 1 зарубежные в аппаратурном оформлении громоздки и, соот ветственно, имеют большие капитальные затраты. [c.32]

Кинетические закономерности и выход продуктов ПОММ очень чуствительны к составу смеси, прежде всего к соотношению метана и кислорода. С ростом концентрации кислорода увеличивается конверсия метана, но одновременно очень быстро падает селективность образования метанола [5, 13, 18, 31, 38, 39, 45, 60] (табл. 4.1, рис. 4.10). Поскольку 5снзОН определяется соотношением метан кислород [60], уменьшение [СН4]/[02] при постоянной концентрации кислорода приводит к падению выхода метанола и других жидкофазных продуктов окисления (рис. 4.11) [65]. Оптимальная концентрация кислорода в метане составляет примерно 3-5%, однако при такой концентрации неизбежна низкая конверсия метана за один проход через реактор. [c.140]

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]

Кислород предварительно подогревают до 315° и затем в смеси с нагретым до 650° природным гаэом под давлением 20—21 ат подают в футерованную камеру сгорания, где проходит реакция и развивается температура примераю 1350°. Продукты реакции направляются затем в котел-утилизатор, где они охлаждаются до 315° с получением примерно 45-атмосферного пара. После этого синтез-газ проходит теплообменник, холодильник и, наконец, промыватель для удаления сажи. При конверсии природного газа, не являющегося чистым метаном, получается газ с соотношением СО Нг примерно 1 1.8 [18]. [c.78]

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]

Пэтри и Монсо [49, 50] весьма тщательно изучили влияпие переменных факторов (температуры, времени контакта и отношения метан кислород) на выход формальдегида при атмосферном давлении. Изучая в поточных системах смесь метана и воздуха в кварцевой трубке при температурах от 500 до 900° С, они нашли, что максимальные выходы формальдегида при окислении метана редко превышали 1%, а наивысшая концентрация формальдегида в выходящем газе составляла 0,2%. Как функция времени контакта, конверсия метана до формальдегида проходит через максимуд в области малого времени контакта и высоких температур. Смеси с отношением метана к воздуху меньшим i давали наивысшие выходы формальдегида, особенно при температуре выше 700° С. Следует отметить, что заполнение реактора в качестве насадки кварцевой струн<кой резко снижало выходы формальдегида. [c.323]

Каталитическая конверсия метана с кислородом. Метан в с =-турационной башне (рис. 2) смешивается с наром и углекислотой в соотношении СН4 Н2О СО2 = 1 0,57 0,23. Парогазовая смесь поступает в межтрубное пространство теплообменника, где нагревается до 500° С, далее поступает в выносной смеситель кон- [c.13]

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]

Наиболее трудно нитруется метан при 475 °С, соотношении СН4 НЫОз, равном 9 1, и времени контакта 0,2—0,3 сек выход нитропроизводного составляет 13% (по азотной кислоте). Реакция с этаном проходит легче при 440 °С, 10 ат, соотношенил СаНв НЫОз, равном 10 1, и времени контакта 0,2—0,3 сек выход нитропроизводных (нитрометана и нитроэтана) составляет 33% (по азотной кислоте). Пропан при 400 °С образует около 20% мононитрометана. При нитровании метана выход повышается, если разбавить реакционную смесь азотом. Недавно было показано, что можно достичь большой степени конверсии в мононитрометан, если в реакционную смесь ввести кислород. Так, при отношении О2 НКОз, равном 2,6, можно получить мононитрометан, выход которого составляет около 24% (по метану). Однако в настоящее время практически все количество мононитрометана получают из пропана. [c.309]

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]

Процесс газификации - не каталитический пламенный, протекает Б пустотелом реакторе цилиндрической формы при 1550-1750 К под давлением от 0,2 до 10 1Ша и выше. Получаемый в реакторе газ содержит 45- 7% СО и 45-47 8 Н2, остальное-С021 азот и метан. Удельный расход сырья составляет 4,6-4,8 т на 1 т 100%-ного водорода расход кислорода-0,75-0,8 нм на I кг сырья пара-0,4-0,6 кг/кг выход газа-около 3 нм /кг. В качестве сырья в процессе могут использоваться углеводороды от газообразных до тяжелых нефтяных остатков. Схема процесса позволяет получить синтез-газ с различным отношением Н2 С0, водород или одновременно синтез-газ и водород. Применительно к установке мощностью 20 тыс.т водорода в год стоимость водорода газификации по сравнению с паровой каталнтической конверсией на 15-20% выше в первую очередь за счет производства технического кислорода. Однако применение установок газификации под повышенным давлением позволяет снизить расход энергии на сжатие получаемого водорода в первую очередь для процесса гидрокрекинга. [c.7]

По одному из методов, осуществлявшемуся в Германии [6], метан и водяной пар, нагретые предварительно до 650°, смешивали с кислородом и пропускали сверху вниз через реактор. Нижнюю часть реактора заполняли никелевым катализатором, предназначенным для конверсии непрореагировавшего метана в окись углерода и водород. Максимальная температура в зоне сожжения составляла 1200—1500° газы выходили из реактора при 800—900° и имели следуюшлй состав (в объемных процентах) [c.50]

В реакторе три зоны верхняя, предназначенная для организации процесса конверсии СО при температуре 450—500° С средняя (с внутренним диаметром 35 мм, высотою 200 мм), которая служит для организации процесса конверсии метана и метано-водородной смеси нижняя, предназначенная для смешения пара и метана с кислородом. Камера смешения изготовлена из жаропрочного материала, внутренний диаметр ее 25 мм в верхней части камеры установлена дутьевая распределительная решетка из нержавеющей стали верхняя же часть ее заполняется мелкозернистой (2—3 мм) жаропрочной насадкой. Кислород подается в камеру по специальной форсунке диаметром 22 мм, также выполненной из жаропрочного углеродистого материала, и смешивается в слое инертной насадки на расстоянии 10—12 мм от дутьевой решетки. Метан с паром подается в нижнюю часть камеры смешения и с большой скоростью (40—50 м1сек) по кольцевому зазору размером в 1,5 мм попадает в ее верхнюю часть, где и смешивается с кислородом. [c.171]

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]

Из схемы пиДпо, что основным сырьем является метан. В результате ра.зличиых вариантов конверсии метана при взаимодействии его с кислородом и азотом воздуха получают аммиак, необходимый для производства азотной кислоты и удобрений. [c.21]

В последнее время для очистки газов от СО применяется жидкий азот. Этот прогрессивный метод более эффективен, чем очистка мед ноаммиачным раствором, так как одновременно удаляются из газа и другие примеси — кислород, метан, аргон и др., благодаря чему отпадает необходимость в дальнейшей тонкой очистке газа. Содержание, например, кислорода после очистки жидким азотом составляет всего 30—40 мл в 1 м . Поэтому конверсию можно вести, не добиваясь полного превращения СН4 в СО и Нг кроме того, упрощается дозирование смеси Ыг -Ь Нг добавочным азотом. Процесс очистки, ведется при давлении 28—30 атм и температуре 83—85° К. [c.90]