Водород получение из коксового и водяного газа

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]

В других случаях при наличии коксового газа, в котором содержание водорода превышает 50%, применяют поддув коксового газа в генераторы водяного газа, чтобы полученная смесь газов соответствовала по составу синтез-газу. В целях увеличения содержания водорода в водяном газе применяют также добавку к водяному газу сырого водорода, полученного в результате переработки (конверсии) углеводородных газов или при глубоком охлаждении богатого водородом газа. [c.160]

В Руре на всех заводах газ синтеза получался из кокса в стандартных генераторах синего водяного газа . На некоторых заводах этот процесс дополнялся другими процессами, как, например, термическим разложением газа коксовых печей. Для получения более высокого отношения Hg СО, требуемого для обычного синтеза из окиси углерода и водорода, часть водяного газа, смешанного с избытком водяного пара, подвергали конверсии на специальных установках, где в результате взаимодействия окиси углерода и воды получались водород и двуокись углерода. Конверсию проводили при 450—500° на катализаторе окись железа—окись хрома. На двух заводах в Руре газ с высоким содержанием водорода, полученный при термическом разложении газа коксовых печей, смешивали с водяным газом, и вследствие этого уменьшалось количество водяного газа, подлежавшего конверсии. [c.282]

Подобно получению из водяного газа, водород можно получать фракционированным сжижением коксового газа, основной составной частью которого является элементарный водород (см. стр. 423). [c.44]

Для покрытия дефицита тепла при проведении процессов сухой перегонки и газификации угля предпринимаются попытки использовать горячий водород высокого давления для инициации процесса метанизации коксового остатка, который экзотермичен, и одновременного удаления летучих из угля. Такая технология применяется в ХАЙГАЗ-процессе и Гид-ран-процессе преимущество ее заключается в том, что в этом случае образуется сырой газ, уже содержащий некоторое количество метана, и поэтому требуется менее интенсивный процесс метанизации для получения ЗПГ. Однако необходимый для этой цели водород может быть получен за счет газификации части коксового остатка парокислородным дутьем, или за счет дополнительной обработки водяного газа с целью увеличения содержания в нем водорода. [c.170]

В местах, богатых гидроэлектроэнергией, водород получают электролитическим путем. В районах, богатых угольными месторождениями и с развитой коксохимической промышленностью, пользуются или методом получения водорода из водяного газа, или из коксового газа нуте.м его глубокого охлаждения. [c.92]

Процессы глубокого охлаждения коксового и водяного газов. Вместо каталитических процессов отделение водорода от смеси других газов можно производить путем сжижения. Такой метод первоначально применялся различными заводами для получения водорода из водяного газа. Хотя процесс сжижения был почти полностью заменен каталитическим процессом в тех местах, где водяной газ служит источником водорода, все же он нашел себе большое применение при получении водорода из газов коксовых печей. [c.168]

Источниками для получения смеси окиси углерода и водорода, т. е. так называемого синтез-газа, служат водяной газ, природный и коксовый газы, газы переработки нефти и др. [c.126]

Газ, содержащий окись углерода, водород и двуокись углерода, может быть получен почти из всех видов сырья, которые используются при производстве водорода (например, для процесса синтеза аммиака). В связи с этим промышленный синтез метанола базируется на тех же сырьевых источниках, что и вся азотная промышленность. Это кокс, уголь, коксовый газ, природный газ, мазут, нефть, синтез-газ производства ацетилена окислительным пиролизом. Первые промышленные методы получения газов, содержащих СО, основывались на применении кокса, или другого твердого топлива (антрацит, сланцы, бурые угли). В одном из наиболее старых, но крупных производств для получения исходного газа еще используются кокс и полукокс. В этом случае твердое топливо подвергается газификации при атмосферном или повышенном давлении. В качестве окислителя используют водяной пар (паровое дутье) или смесь пара и кислорода (паро-кислородное дутье). Процессы получения водяного газа на основе газификации твердого топлива подробно описаны в литературе и здесь не рассматриваются. Отметим лишь, что практически при любом режиме газификации отношение Нг СО в получаемом газе меньше 2, поэтому перед использованием состав газа регулируют путем конверсии окиси углерода водяным паром и очисткой конвертированного газа от двуокиси углерода. [c.69]

В самом деле, большая часть промышленной продукции синтетического бензина в Европе была получена из смесей водорода и окиси углерода состава 2 1, которые готовились смешением водяного газа (состава Н, СО = = 1 1) с газами, богатыми водородом, такими, нанример, как газы коксовых печей, или частичной конверсией водяного газа. Специальное упоминание о природном газе в заголовке данной статьи имеет целью подчеркнуть, что бензин, свойства которого рассматриваются в данной статье, будет синтезироваться из природного газа на первой промышленной американской установке для получения синтетического бензина. [c.235]

До недавнего времени источником водорода для синтеза аммиака являлось исключительно коксохимическое сырье водяной и коксовый газы. Несмотря на то что Западная Германия располагает развитой коксовой промышленностью, производители синтетического аммиака начинают использовать и другие, более эффективные виды сырья для получения водорода, в частности природный газ и нефть. [c.119]

Исследования В. Нернста и Ф. Габера показали, что синтетический аммиак можно получить при давлении в сотни атмосфер. Были сконструированы аппараты и машины нового типа для проведения реакции при высоких давлениях и довольно высокой температуре, открыты новые явления в области катализа, разработаны технологические схемы для проведения реакций с неблагоприятным положением равновесия и т. д. В 913 г. начал работать в Германии первый завод синтетического аммиака, а с 20-х годов синтез аммиака широко применяется на многочисленных заводах в ряде стран. Расход энергии на этих заводах при получении водорода из водяного газа составляет не более 1700 квт-ч на 1 т связанного азота. В настоящее время более 2/3 мирового потребления азота приходится иа долю синтетического аммиака, остальная треть распределяется ночти равными долями между цианамидом кальция, природной чилийской селитрой и коксовым аммиаком. [c.163]

Источниками для получения смеси окиси углерода и водорода, так называемого синтез-газа, служат углеводородные газы (природный и попутный, коксовый, синтез-газ ацетиленовых установок и пр.), а также водяной газ, получаемый газификацией угля и кокса жидкое топливо и др. [c.50]

Разделение сложных газовых смесей на составные части методом глубокого охлаждения получило большое развитие за последние годы. Многие искусственные и природные газы являются основным химическим сырьем для получения технических газов. Прежде всего следует отметить коксовый и водяной газы, из которых может быть извлечен водород, необходимый для заводов синтетического аммиака. В настоящее время [c.329]

Промышленные способы получения водорода 1) каталитическое взаимодействие с водяным паром СН4 и СО, а также неполное окисление углеводородов из природных и коксового газов, продуктов газификации топлива [c.372]

Для удаления углеводородов, адсорбируемых на поверхности закоксованных катализаторов, последние перед регенерацией продувают водяным паром [4], инертным газом [5], а в некоторых случаях-водородом [16]. Предполагают [17], что при этом кроме десорбции углеводородов возможен разрыв связи катализатор-углерод, приводящий к прекращению роста коксовых макромолекул. Низкомолекулярные продукты, образовавшиеся после обрыва, десорбируются с поверхности, что вызывает уменьшение содержания водорода в коксе. На рис. 1.1 представлено изменение содержания водорода в коксе, полученном обработкой цеолитсодержащего катализатора АШНЦ-3 парами вакуумного газойля при 500 °С, в зависимости от продолжительности продувки водяным паром после крекинга. Как видно из зависимости, представленной на рис. 1.1, с увеличением времени продувки до 15-18 мин содержание водорода в коксе уменьшается дальнейшее увеличение продолжительности до 40 мин не отражается на составе кокса. [c.7]

После успешного внедрения в промышленность начавшего развиваться примерно с 1894 г. производства ацетилена из карбида кальция вни,мание к пиро-генетическому способу на время ослабло. Только значительно позднее интерес к этому методу снова возрос в связи с увеличивающимся предложением дешевого органического сырья, как например природный газ. с.месь газообразных парафинов и олефинов крекинга, сырая нефть и различные ее погоны, тяжелые смолы и асфальты. Транспортировка метана, являющегося главной составной частью природного газа, невыгодна для многих районов его добычи, а применение его как топлива и источника сажи ограничено. Поэтому и были начаты поиски способов превращения метана в другае углеводороды. Однако для быстрого разложения метана требуется настолько высокая температура, что образование при этом парафинов и олефинов в больших количествах становится невоз.можньш хогя даже ароматические углеводороды могут быть получены при 1200°, все-таки наиболее важным способом использования. метана обещает быть конверсия его в ацетилен. Вследствие этого высокотемпературный крекинг метана и привлек к себе больше внимания, че.м другие пирогенетические процессы, предложенные для получения ацетилена. В некоторых странах Европы, не богатых запасами природных газов, была изучена также возможность пиролиза газов коксовых печей, водяного газа и содержащих метан смесей, получаемых из окисей углерода и водорода, нередко являющихся дешевыми побочными продуктами. Некоторый интерес как потенциальный источник ацетилена представляет крекинг дешевых нефтяных остатков, асфальтов и смол. Газообразные парафины и олефины и низкокипящие погоны представляют ценность для других целей, поэтому на них как на сырье для получения ацетилена обращалось меньше внимания. [c.38]

К наиболее распространенным методам получения водорода и его смеси с азотом и окисью углерода для синтеза аммиака, метанола, высших спиртов и целого ряда других продуктов относится конверсия метана и его гомологов. Исходным сырьем для этого процесса служат природный газ, попутные газы нефтедобычи, газы нефтехимической переработки, остаточные газы производства ацетилена, коксовый газ и др. Сущность этого процесса состоит в окислении метана и его гомологов до водорода и окиси углерода с помощью водяного пара, двуокиси углерода и кислорода. При окислении метана на никелевом катализаторе возможны следующие основные реакции [c.183]

Одним из основных методов получения водорода является каталитическая конверсия углеводородного сырья водяным паром. Кроме природных и попутных нефтяных газов в качестве исходного сырья используются коксовый газ, газы переработки нефти, а также жидкие углеводородные фракции (нафта, мазут). [c.114]

Назначение цеха улавливания — обеспечить охлаждение коксового газа и выделение из него смолы, нафталина, водяных паров, очистку газа от смоляного тумана, а также улавливание химических продуктов аммиака, пиридиновых оснований, фенолов, бензольных углеводородов Извлечение сероводорода и цианистого водорода с получением на их основе товарных продуктов, как правило, производится в отдельных самостоятельных цехах В отдельных случаях эти цехи могут также входить в состав цехов улавливания [c.188]

Впервые синтез аммиака из азота воздуха осуществил немецкий химик Габер в 1913 г. В нашей стране источником водорода для синтеза аммиака долгое время являлись искусственные газы — водяной и коксовый. С 1959 г. для получения аммиака стал использоваться природный газ. [c.150]

Предусматривается удаление серы до обработки угля водородом. Водород можно получать также из кокса и водяного пара или путем извлечения его из коксового или других газов. Процесс не будет зависеть ст наличия источников для получения водорода, если 15% перерабатываемого угля превращать в газообразные углеводороды. [c.610]

Использование новых видов сырья. Для производства многих химикатов можно использовать различные виды исходного сырья. Так, водород для синтеза аммиака можно получать из водяного, коксового и природного газа, нефти и ее фракций ацетилен — из карбида кальция, природного газа и нефти поливинилхлорид — из ацетилена и этилена и т. д. Получение конечного продукта из более дешевого исходного сырья при прочих равных условиях дает возможность монополиям снижать в ходе конкурентной борьбы цены и получать при этом сверхприбыль. [c.201]

Стоимость аммиака существенно зависит от метода получения водорода. Из известных способов производства водорода, таких, как электролиз воды, газификация кокса (водород из полуводяного газа и из коксового газа, выделяемый методом глубокого охлаждения), парокислородная конверсия природного газа под атмосферным давлением и конверсия природного газа водяным паром под давлением 3 МПа, последнему отдается предпочтение и именно его используют в современных мощных агрегатах синтеза аммиака. [c.170]

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 синтез-газа и водорода из метана уже было вкратце описано в разделе Газификация (стр. 8Ь). Разработано несколько вариантов этого процесса. По Кульману и по Копперсу коксовый газ с водяным паром пропускают над нагретыми до высокой [c.225]

Применение. Водород используют в реакциях гидрирования и химических синтезах многих технически важных продуктов, таких как аммиак, метанол, хлороводород, бензин, сорбит (из глюкозы), жирные спирты (из жирных кислот), бутаидиол-1,2 (который перерабатывают в синтетический каучук), твердые жиры, для наполнения аэростатов и для получения высоких температур в специальных горелках, например при выработке синтетических драгоценных камней. Водород — составная часть промышленных газовых смесей — коксового, полукоксового и водяного газов. Хранят Н2 в стальных баллонах под давлением 15 МПа (150 атм). [c.265]

Сырьевые ресурсы. Существующие мощности по производству аммиака в США, включая строящиеся в настоящее время заводы., достигли 4,73 млн. т/год [36]. Из этого количества около 3,67 млн. г аммиака (77,4%) получают на основе природного газа как источника водорода около 40 тыс. г (0,8%) —на основе котельного нли дизельного топлива 657 тыс. т (13,8%) — на основе водородсодержащих газов с установок платформинга на нефтеперерабатывающих заводах и от-ходящих газов производства ацетилена или этилена 273 тыс. 7 (5,8%)—на основе побочного водорода электролиза поваренной соли и 103 тыс. т (2,2%) —на основе коксового газа. В настоящее время в США нн один завод синтеза аммиака не работает на основе водяного газа. Все такие установки, кроме одной, с 1950 г. переведены на природный газ. Этим исключением является принадлежащая правительству США установка в Моргантауне, Зап. Виргиния, которая работала некоторое время в послевоенный период, но в последующем была полностью законсервирована. Логично предполагать, что и эта установка в случае возобновления ее работы будет переведена на природный газ или котельное топливо как сырье для получения водорода. [c.430]

Из числа приводимых ниже методов получения водорода большое техническое значение имеют получение водорода (или азото-водородной смеси) из водяного газа путем конеереииСО (контактный способ получения водяного газа), из природного газа или коксового газа в результате расщепления метана , из цоксового газа или водяного газа фракционным сжижением, далее — электролизом воды и железо-паровым способом. В качестве важнейшего побочного продукта водород получается в процессе электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов и при дуговом способе получения ацетилена. В ограниченном масштабе применяют также способ взаимодействия водяного пара с фосфором (способ Лильенротта) и термическое разложение углеводородов [c.44]

В странах с развитой нефтеперерабатывающей, промышленностью сырьем для получения водорода может служить кре кинг-газ. Указанным выше способом разделения можно подвергать очистке также газовую смесь, получаемую конверсией. 11р1Иродного газа, и конвертированный водяной газ (после конверсии СО). В настоящее время все шире применяются методы получения этилена, который используется в органических синтезах. После выделения этилена газовую смесь направляют нг обогащение природного газа в тех случаях, когда он содержит большие. количества азота. В свое время гелий, применявшийся для наполнения дирижаблей, в США выделяли из природногс газа методом глубокого охлаждения. Этот метод, имеющий ряд иреи-муществ, исиользуется для самых разнообразных целей. В данной главе мы ограничимся рассмотрением его применительно к разделению коксового газа, используемого в качестве сырья для синтеза аммиака. [c.366]

В эти же годы большие усилия ученых и инженеров были направлены на разработку технически совершенных и экономичных методов производства чистых азота и водорода для синтеза аммиака [14—22]. Первые аммиачные заводы работали па азото-водородной смеси, получаемой из полуводяного газа методом конверсии окиси углерода с водяным паром, т. е. фактически сырьем были кокс и каменный уголь. Вскоре после первой мировой войны были разработаны промышленные методы производства водорода из коксового газа глубоким охлаждением его до температуры —200° С. При этом конденсируются все газообразные компоненты коксового газа — этилен, этан, метан, окись углерода, а остающийся нескондепсированным водород промывается жидким азотом для освобождения от следов окиси углерода. Были созданы совершенные электролизеры с униполярными электродами, а также высокопроизводительные электролизеры фильтр-прессного типа с биполярными электродами для электролиза воды, которые нашли широкое применение в Норвегии, Италии и Японии. В небольшом масштабе стал применяться железопаровой способ получения водорода, использовался побочный водород других производств, например производства хлора электролизом раствора поваренной соли. Наконец, был разработан метод производства водорода конверсией метана и углеводородов нефти с водяным паром при атмосферном давлении и под давлением 2—5,1 МПа. Последний метод оказался наиболее экономичным, получил большое распространение после второй мировой войны и начал постепенно вытеснять другие. [c.13]

Водород коксовых газов в СССР и за рубежом используется в основном для производства синтетического аммиака. В расчете на 1 г угля из водорода коксовых газов может быть получено 65—70 кг аммиака. Основными источниками получения водорода наряду с коксовым газом служат водяной газ, природный газ, разные производства, в которых водород получается в качестве побочного продукта, а также электролиз воды. Значение каждого из перечисленных исгочников в разных странах зависит от особенностей экономики данной страны. По опубликованным данным, в целом по зарубежным странам удельный вес источников получения водорода для производства синтетического аммиака в общем количестве произведенного аммиака составлял округленно (в процентах к каждому году = 100) [19. 20, 21] [c.291]

Созданы отечественные методы получения водорода из водяного газа путем конверсии окиси у1глерода как при атмосферном, так и при повышенном давлении, из коксового газа путем его глубокого охлаждения. Из природного газа путем конверсии метана созданы электролизеры оригинальной конструкции для электролитического получения водорода. Разработаны новые способы сжижения воздуха и его раздшенйя с целью получения чистых компонёнтов кислорода, азота и инертных газов. [c.3]

Процессы сжижения и последующего разделения газов приобре-тают все большее значение в промышленности. Производство кислорода, азота и аргона из воздуха с помощью низкотемпературных методов осуществляется давно и хорошо освоено, но будущие возможности для увеличения применения кислорода и обогащенного кислородом воздуха настолько велики, что желание получить более дешевые и более надежные методы разделения стимулируют непрерывную активность в этой области. Получение водорода низкотемпературными методами из водяного газа и газа коксовых печей хорошо известно за границей, но лишь в ограниченной степени практикуется в Америке. Значительным достижением в этой области является получение гелия из природных газов. Очень недавним усовершенствованием является сжижение и хранение природного газа для удовлетворения увеличивающейся в нем потребности зимой. Из этих немногих примеров очевидно, что область низких температур имеет такое техническое значение, что заслуживает большего места, чем мы можем посвятить ей в этой книге. Мы ограничимся только кратким ознакомлением с этой интересной областью. [c.524]

В ряде случаев водород коксового газа применяется для производства синтетического аммиака. Как сырье для этого производства он дешевле, чем водород генераторного (водяного) газа или водород, полученный из метана. Водород из коксового газа выделяется путем глубокого охлаждения последнего. При этом одновременно выделяют концентрированную этиленовую фракцию, применяемую обычно для получения этилбвн-зола. [c.12]

Иногда синтез-газ получают путем добавки к водяному газу водорода, юлученного при глубоком охлаждении коксовых и других газов. В некоторых случаях синтез-газ непосредственно получают в печах с внешним или внутренним обогревом, наличие которого объясняется эндотермичностью процесса. Все эти способы получения синтез-газа подробно описаны в специальной литературе. [c.27]

Практическое применение водорода многообразно им обычно заполняют шары-зонды, в химической промышленности он служит сырьем для получения многих весьма важных продуктов (аммиака и др.), в пищевой — для выработки из растительных масел твердых жиров и т. д. Высокая температура (до 2600 °С), получающаяся при горении водорода в кислороде, используется для плавления тугоплавких металлов, кварца и т. п. Жидкий водород является одним из нар[более эффективных реактивных топлив. Ежегодное мировое потребление водорода превышает 1 млн. т. технически водород получают, главным образом, взаимодействием природного метана с кислородом и водяным паром (по суммарной схеме 2СН4 + О2 + 2НгО = 2С0г + 6Н2 + 37 ккал) или выделяя его из коксового газа путем сильного охлаждения последнего. Иногда пользуются также разложением воды электрическим током. Транспортируют водород в стальных баллонах, где он заключен под большим давлением.2 . [c.117]

Технически водород получают главным образом взаимодействием природного метана с кислородом и водяным паром (по суммарной схеме 2СН4 + О2 + 2НгО = 2СОз + 6Н2 + 155 кДж) или выделяют его из коксового газа путем сильного охлаждения последнего. Иногда пользуются также разложением воды электрическим током. Этот путь получения обходится пока дороже, но в будущем станет, вероятно, преобладающим. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология