Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Стадией подготовки сырья для производства водорода и азотоводородной смеси является обессеривание (хемосорбция) сырья – удаление газообразных сернистых соединений, поскольку они являются сильными каталитическими ядами. Обычный газ, поступающий на установки по производнству водорода, до этого проходит предварительную очистку и не содержит большого количества серы. Однако для проведения ряда технологических процессов количество серы в природном газе не должно превышать 0,5 мг/м3
Очистка оксидом цинка: Большинство современных установок паровой конверсии природного газа снабжены системой очистки поглотителями на основе оксида цинка, способного реагировать помимо сероводорода со многими сернистыми соединениями:
H2S + ZnO = ZnS + H2O;
CS2 + 2ZnO = 2ZnS + CO2;
COS + ZnO = ZnS +CO2;
RSH + ZnO = ZnS + ROH.
Температура очистки 350-400оС. Адсорбент не регенерируется. Остаточное содержание серы в газе не превышает 1 мг/м3. В мировой практике для этой цели используют поглотители на основе оксида цинка, нанесенного на носитель (цемент и др.).
Вопрос №9
Термодинамические основы производства водорода каталитической конверсией углеводородных газов. Выбор условий проведения процесса. Общие требования к катализаторам химико-технологических процессов.
Конверсию углеводородных газов для получения водорода ведут, применяя в качестве окислителя водяной пар или кислород. Взаимодействие метана с вод. паром, кислородом, диоксидом углерода протекает по след.
Реакциям:
CH4 + H2O = CO +3H2 -206кДж; (1)
CH4 + 0,5O2 = CO + 2H2 + 35кДж; (2)
CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 – 248кДж; (3)
Далее осуществляется конверсия оксида углерода с водяным паром по реакции:
CO + H2O = CO2 +H2 +41 кДж; (4)
Суммарно процесс конверсии метана с водяным паром протекает в поглощением тепла:
CH4 +2H2O = CO2 + 4H2 -165кДж; (5)
Синтез-газ, образующийся по реакции (3), применяется для получения метанола и других кислородосодержащих органических соединений.
Синтез-газ, образующийся по реакции 1,2,4 пригоден по составу для синтеза аммиака.
В реальных условиях реакции 1 и 4 являются обратимыми.
Выбор условий проведения процессов. Реакция окисления метана водяным паром протекает со значительной скоростью при 1350оС. Из-за трудности ведения эндотермического при столь высоких температурах в промышленных условиях процесс паровой конверсии часто ведут на катализаторе. Увеличение соотношения CH4: H2O c 1:1 до 1:2 увеличивает конверсию метана. Процесс конверсии выгодно проводить при повышенном давлении для увеличения скорости реакции, так как при этом растет концентрация вещества в единице объёма. При повышенном давлении уменьшаются так же объёмы теплообменных и контактных аппаратов и трубопроводов, что очень важно, учитывая что реакции 1 и 2 протекают с увеличением объёма.
К катализаторам паровой конверсии легких углеводородов предъявляют жесткие требования по термоустойчивости и механической прочности. Оцениваются они по комплексу свойств: активности, прочности, гидравлическому сопротивлению, устойчивости при длительной эксплуатации и др. Хороший катализатор должен работать не менее 4-5 лет. Главной особенностью катализатора является высокая каталитическая активность. Активность никелевого катализатора уменьшается при наличии в газе сернистых соединений.
Итак, конверсия легких углеводородов протекает при 760-900оС(на выходе из реактора), при повышенном (до 4МПа) давлении в присутствии избытка водяного пара.
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 290 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!