ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конверсия метана водяным паром из "Курс технологии связанного азота" Неполным окислением метана и его гомологов можно получить водород и окись углерода. При взаимодействии с водяным паром СО может быть превращена в СОг и водород. После очистки конвертированного газа от двуокиси углерода получается водород, направляемый на синтез аммиака. В качестве исходного сырья, содержащего метан, могут служить природный газ, по путные газы нефтедобычи, газы нефтехимической переработки, коксовый газ й др. [c.120] В табл. 19 приведен состав различных газов, пригодных в качестве сырья для получения водорода (азото-водородной смеси). [c.120] Синтез-газ после пиролиза метана и выделения ацетилена. . . . . . Коксовый. . . . . После газификации мазута. . [c.121] Попутные газы нефтедобычи. . . . [c.121] Выбор окислителей и их возможные сочетания определяются как целевым назначением процесса конверсии, так и технико-эко номическими соображениями. [c.121] Результаты расчета равновесного состава газа показывают, что достаточно полное превращение метана (остаточное содержание СН4 не более 0,5%) при стехиометрическом расходе водяного пара может быть достигнуто только при температуре выше 1200 °К. Увеличение расхода водяного пара сверх стехиометрического количества позволяет сдвинуть равновесие реакции (7) вправо, что широко используется в практических условиях. [c.121] Ниже дается пример расчета равновесного состава газа, получаемого по этим реакциям. [c.121] При мем для расчета 1 моль СН4 и п моль Н2О и обозначим X — количество прореагировавшего СН4, у — количество прореагировавшей СО (в мол. долях). Процесс конверсии проводится при атмосферном давлении. [c.122] В табл. 20 приведена зависимость от температуры равновесного состава газа, получаемого в результате последовательного протекания реакций (7) и (1). [c.122] Для достижения максимальных выходов водорода при кон-версин метана водяным паром представляет интерес полная конверсия метана по реакции (12) с непосредственным получением в одну стадию водорода и двуокиси углерода. Однако такой одностадийный процесс термодинамически невыгоден, так как при пониженных температурах конверсии в продуктах реакции остается довольно значительное количество метана, а при повышенных температурах газ будет содержать большое количество окиси углерода. Следовательно, эндотермический процесс по реакции (7) термодинамически выгодно вести при высоких температурах, а реакцию (1) —при низких температурах. Поэтому на практике процесс получения водорода путем конверсии метана водяным паром проводят в две раздельные стадии. Сначала при относительно высоких температурах конвертируют метан до окиси углерода и водорода, затем полученную окись углерода при более низких температурах превращают в СОг и водород. [c.123] Применение избытка водяного пара по сравнению со стехиометрическим позволяет не только увеличить степень конверсии метана, но и предотвратить выделение элементарного углерода. Выделяющийся на кат-ализаторе углерод в этом случае конвертируется водяным паром или двуокисью углерода в окись углерода и водород. [c.123] Исходя из экономических соображений, связанных с использованием энергии сжатия природного газа, а также для уменьшения размеров аппаратуры и увеличения скорости процесса конверсию метана целесообразно проводить при повышенных давлениях (15—30 ат). Это позволяет достигать любой степени превращения метана при несколько более высоких температурах, чем под атмосферным давлением. В табл. 21 показана зависимость равновесного (остаточного) содержания метана в газе от температуры процесса при давлениях до 40 ат. [c.123] В случае конверсии гомологов метана расход водяного пара возрастает с увеличением числа атомов углерода в исходном углеводороде. [c.123] Вернуться к основной статье