Водород, конверсия

Одним из главных методов получения водорода и его смесей с азотом или окисью углерода, которые используются для синтеза аммиака и других продуктов, является каталитическая конверсия метана и его гомологов. На рис. 1.4 изображен полупромышленный контактный аппарат е внутренним диаметром 700 мм, в котором осуществляется парокислородная конверсия метана в псевдо-ожиженном слое катализатора под давлением до 2 МПа. [c.13]

Водород, имеющий относительный орто — пара состав 3 1, известен как нормальный , а водород, имеющий равновесный при данной температуре состав, называют равновесным. Существование орто- и параводорода не имело бы существенного значения для термометрии, если бы скорость конверсии от нор- [c.152]

Рис. 4.13. Изменение тройной точки водорода вследствие орто— пара конверсии в камере с образцом [37]. 1 — образец выдерживался замороженным 2 — образец выдерживался в жидком состоянии.

Очень ценным свойством пузырьковой камеры является возможность использовать в качестве рабочего вещества жидкости с самыми разнообразными свойствами, например пропан, фреон, ксенон, водород, гелий. Это позволяет изучать те или иные явления наиболее эффективно. Так, водородная пузырьковая камера очень удобна для изучения взаимодействия частиц с протонами. Для этой же цели (хотя и с меньшими удобствами) может быть использована более простая в эксплуатации пропановая камера. Гелиевая камера используется для изучения взаимодействия частиц с ядрами гелия, которые очень удобны для анализа, так как у аНе как обычный, так и изотопический спин равны нулю ксеноновая (благодаря малой радиационной длине ксенона) —для изучения электромагнитных процессов (например, распада я°-мезона на два у Кванта с последующей конверсией их в электрон-позитронные пары). [c.165]

Азотно-водородная смесь сжимается до 32 МПа в турбокомпрессоре 8 с приводом от паровой турбины 9. Непро-диффундировавшие газы после третьего диффузионного аппарата б используются в соотношении СО/Н2 как сырье для производства метанола. В реакторе 72 эти газы подвергаются среднетемпературной конверсии оксида углерода, после чего из газовой смеси выделяют водород в четвертом диффузионном аппарате б. [c.400]

Интегральная схема установки производства аммиака н метанола с диффузионным выделением водорода на стадии конверсии метана [c.401]

Поступающий из сети природный газ сжимается компрессором /, подогревается в змеевике 2, расположенном в дымоходе трубчатой печи 3, до 350—400°С и после гидрирования (присоединения водорода) подается в колонну сероочистки 4. Очищенный природный газ смешивается с водяным паром в соотношении 4,5 4 и после подогрева в змеевике 5 направляется в реакционные трубы печи 3, где происходит конверсия углеводородов (преимущественно метана). При этом необходимое для протекания реакции тепло получают сжиганием природного газа в межтрубном пространстве печи в количестве 40% технологического газа. Образующиеся дымовые газы с температурой 1000°С поступают в дымоход, где смонтированы змеевики теплообменной системы, й удаляются через трубы. Из реакционных труб конвертированный газ с температурой 750—790°С поступает [c.191]

Сущность процесса конверсии заключается в получении водорода из природного газа. [c.64]

ПГУ для получения синтетических продуктов Перспективным типом энерготехнологической установки представляется ПГУ с конверсией смеси природного газа и пара под давлением 20— 30 ата в трубчатом аппарате (в газоходе ВПГ) для получения азотно-водородной смеси, являющейся исходным продуктом в производстве азотной кислоты и азотистых удобрений, или водорода, необходимого в производстве синтетических углеводородов. [c.66]

При температуре 750—800° С концентрация водорода в конвертированном газе достигает 50—60%. Поскольку конверсия сопровождается горением, в конвертированном газе содержится до 25% углекислоты, используемой для синтеза углеводородов. [c.66]

При переработке 10 млн. т нефти в год требуется ТЭЦ с расходом пара около 2000 т/ч. Применение ПГУ с конверсией нефтяных газов в ВПГ позволит получить количество водорода, достаточное для очистки от серы масел, светлых нефтепродуктов и мазута. [c.68]

Перспективным головным процессом в этом комплексе является пиролиз нефти в потоке высокотемпературного теплоносителя (водяной пар, водород и другие газы). При непосредственном контакте высоконагретого теплоносителя с каплями распыленной нефти в реакторе значительно повышается температура реакций, улучшается тепло- и массообмен, создаются благоприятные условия для проведения процессов крекинга и конверсии (разложения) углеводородов при повышенных давлениях. Эти факторы позволяют интенсифицировать реакции, увеличить выход целевых про дуктов и энергетический к.п.д., снизить размеры аппаратов и капитальные вложения на единицу продукции. [c.121]

При столкновениях др. мюонных атомов изотопов водорода с молекулами водорода образуются соответству- i ющие мюонные молекулы, т. е. молекулярные ионы, состоящие из двух ядер и р, к-рые становятся тяжёлым ядром р-молекулярного комплекса. При нерезонансном образовании мюонных молекул их энергия связи передаётся электрону конверсии, напр. [c.224]

В разработанных в настоящее время ТЭ нашли практическое применение лишь два восстановителя водород и метанол. При использовании природных видов топлива их предварительно подвергают конверсии с целью получения водорода, например [c.529]

Система переработки реагентов может включать устройства для конверсии природного топлива, для отделения водорода или очистки топлива от серы и других вредных примесей. [c.531]

ЭЭУ с органическим топливом. Органическое топливо предварительно перерабатывают с целью получения водорода с помощью конверсии, пиролиза и т.п. Например, при конверсии метана водяным паром получают водород и диоксид углерода — уравнение (9.13). Продукт конверсии затем направляют в ТЭ. Применение ТЭ с щелочным электролитом в данной схеме возможно при удалении, СО2 из продуктов переработки топлива. Это усложняет энергоустановку, поэтому для ЭЭУ с органическим топливом нащли применение ТЭ с кислотным, расплавленным и твердым электролитом. [c.533]

Va. Азот—водород (N3—Н2). Атмосфера N2—Н2, получаемая из технического азота и из атмосферы ПС—09 (с конверсией СО) используется в промышленности для светлого отжига низкоуглеродистой стали, и главным образом автолиста, при весьма жестких требованиях отсутствия отложений сажистого углерода при температурах ниже 700° С за счет реакции (4г) []]. [c.151]

Наибольшие трудности встречает сегодня выбор метода воспроизведения будущей МПТШ в интервале 13,8—24 К. Традиционная схема с платиновым термометром, градуированным в реперных точках, неизбежно потребует применения точек по температурам кипения водорода со всеми их недостатками, поскольку здесь просто не существует тройных точек в числе, достаточном для точного вычисления поправочной функции. Отметим, что пока не удалось получить удовлетворительных результатов для тройной точки дейтерия вблизи 18 К. Это связано, по-видимому, с недостаточной изученностью процессов орто-пара конверсии. К этому добавляются характерные для измерений с платиновым термометром в этом интервале температур проблемы их стабильности. Преимущество традиционного метода состоит в возможности перекрыть большой интервал температур единственным и очень широко применяемым прибором, каким является платиновый термометр сопротивления. [c.7]

Неравновесные смеси орто- и параводорода имеют температуры тройных точек и точек кипения в промежутках между значениями, указанными в табл. 4.3. В связи с этим состав водорода, использующегося для реализации температуры репернож точки, должен быть определен. Поскольку орто—пара конверсия направлена к состоянию с более низкой энергией, переход, от высокотемпературного к низкотемпературному равновесному состоянию сопровождается выделением тепла, составляющим около 1300 Дж-моль при 20 К. Выделяющееся при конверсии тепло приводит к тому, что водород, залитый в сосуд Дьюара сразу после ожижения, испаряется при хранении более чем наполовину. Именно поэтому желательно включить катализатор конверсии между ожижителем и сосудом для хранения водо- [c.153]

Очень эффективным катализатором конверсии является мелкий порошок гидрата окиси железа, хотя также эффективны юкислы других магнитных элементов, такие, как окись хрома, окиси железоникелевых сплавов. На практике значительные трудности вызывает требование полного отсутствия катализатора в опытах, где требуется совершенно неконвертированный нормальный водород. Наиболее эффективно в качестве катализатора использование гидрата окиси железа при его непосредственном контакте с жидким водородом. Скорость диффузии [c.154]

Рис. 4.14. Влияние на точку плавления водорода различных количеств катализатора, расположенного различным образом А — катализатор отсутствует В — 0,78 г катализатора в камере-конверсии С — 0,072 г катализатора в камере конверсии Д],. >2 — 0,147 г катализатора в паровой фазе Е — 0,147 г катализатора в паровой фазе на границе с конденсированным образцом Е—-1 г катализатора на дне камеры с образцом означает повторное замораживание образца, — испарение и затем замораживание [4].

Часто каталитические свойства металла или сплава зависят от их способности хемосорбировать определенные компоненты среды. Поэтому неудивительно, что переходные металлы обычно являются хорошими катализаторами и что электронные конфигурации в сплавах, благоприятствующие каталитической активности и пассивации, сходны между собой. Например, если палладий, содержащий 0,6 d-электронных вакансий на атом в металлическом состоянии, катодно насыщен водородом, он теряет свою каталитическую активность для ор/по-па/>а-водородной конверсии [59] d-уровень заполнен электронами растворенного водорода, и металл не может больше хемосорбировать водород. По каталитической эффективности Pd—Au-сплавы аналогичны палладию, пока не достигнут критический состав 60 ат. % Аи. При этом и большем содержании золота сплав становится слабым катализатором. Золото, будучи непереходным металлом, снабжает электронами незаполненный уровень палладия магнитные измерения подтверждают, что d-уровень заполнен при критической концентрации золота. Результаты исследований каталитического влияния медно-никелевых сплавов различного состава на реакцию 2ННа представлены на рис. 5.17. При 60 ат. % Си и [c.98]

Джонс, Ларсен и Симон [148] приводят описание водородно-ожижительпой установки Кларендонской лаборатории (Оксфорд), построенной в 1948 г. В статье, кроме конструкции ожижителя, приведены также подробные данные о различном вспомогательном оборудовании, необходимом для производства жидкого водорода. К сожалению, в статье не описана конструкция теплообмеиппков. Эта установка интересна тем, что она предусматривает конверсию орто-водорода в пара-водород, проводимую на активированном угле, охлажденном до 75° К. (Подробнее этот вопрос рассматривается в п. 25.) Производительность установки равна 13 л час при циркуляции через ожижитель [c.70]

Конверсия орто-водорода в пара-водород. Если нормальный водород, т. е. водород, состоящий из 75% орто-водорода и 25% пара-водорода, ожи-жить и хранить в сосудах Дьюара, то конверсия орто-водорода в пара-водород будет идти сравнительно быстро [159, 160] выделяющееся при этом тепло увеличивает испаряемость хранящегося жидкого водорода. Этот эффект был измерен Ларсеном и др. [161], а также Грилли [162]. Последний нашел, что сосуд Дьюара емкостью 25 л, испарявший 22 см жидкости в 1 час при заполнении полностью конвертированным жидким водородом (100% нара-водород), будучи залит жидкостью, содержащей 70% орто-водорода, потерял за первые четыре дня 10 л жидкости. Этот же сосуд, заполненный жидким водородом, содержащим 32% орто-водорода, потерял за тот же период времени только [c.75]

Природный газ подвергается паровой каталитической конверсии под давлением по каскадной схеме 4 с выводом через металлические водородопроннца-емые мембраны водорода из конвертированного газа между ступенями конверсии. Водород высокой чистоты после смешения его с азотом из хвостовых газов производства азотной кислоты используется как сырье для производства аммиака. [c.400]

Непродиффундировавшие газы после четвертого диффузионного аппарата б подвергаются конверсии оставшегося метана в четвертой ступени трубчатой печи 4. Удаление водорода и дозировка пара перед конверсией метана способствуют более гчубокому течению реакции и уменьшению концентрации инер-тов, в частности, остаточного метана в свежем газе производства метанола. Конвертированный газ после четвертой ступени трубчатой печи 4 охлаждается в котле-утилизаторе 13 до температуры 723 К, после чего часть его подверга- [c.400]

Энергия высокотемпературного ядерного реактора может быть эффективно использована в нефтехимической промышленности для проведения таких энергоемких процессов, как крекинг, пиролиз, гидроочистка, конверсия. Так, в нефтеперерабатывающем комплексе с ядерным реактором (рис. 13.6) под действием высокопотенциальной теплоты в реакторе 8 паровой конверсии при 1073 К происходит паровая конверсия тяжелых нефтяных остатков. В технологическом аппарате 2 в интервале температур до 825 К осуществляются процессы цервичной и вторичной переработки нефти с образованием сырья для нефтехимической промышленности, моторных топлив и тяжелых нефтяных остатков. Эта схема позволяет эффективно реализовать ряд технологических процессов с одновременным получением электроэнергии, топлива, водорода и других ценных продуктов. [c.402]

Наряду с созданием таких атомных источников теплоснабжения необходима разработка новых типов энергоисточников и систем теплоснабжения, основанных, в частности, на хемотермических системах дальней передачи теплоты. Энергоисточником для такой системы служит высокотемпературный ядерный реактор, тепловая энергия которого используется для осуществления каталитической паровой конверсии метана в конвертере. Полученный конвертированный газ, состоящий из водорода и оксида углерода, транспортируется по [c.404]

Современные процессы основаны на том, что уголь или нафта подвергаются перегонке в присутствии либо воздуха, либо водяного пара и кислорода. При газификации угля на воздушном дутье образуется газ, обладающий относительно низкой теплотой сгорания, поэтому такой газ целесообразно использовать только на электростанциях, расположенных на месте его производства. (Один из недостатков воздушного дутья — наличие в воздухе азота, что приводит к образованию большого количества окислов азота.) В процессе с парокислородным дутьем (О2+Н2О) образуется газ несколько более высокого качества, который можно подвергать дальнейшей переработке для получения метана с высокой теплотой сгорания. Этот синтез-газ (иногда его называют также генераторным газом) содержит высокий процент окиси углерода СО и азота N2. Если в синтез-газе соотношение водорода н окиси углерода будет существенно отличаться от 3 I (что требуется для преобразования его в метан), понадобится дальнейшая переработка. Часть СО преобразуется в СО , прореагировав с водой в реакторе, где происходит конверсия водяного газа при этом высвобождается еще больше водорода, СО2 и примеси серы удаляются, а оставшийся газ, состоящий в основном из Н2, СО, СН4 и Н2О, проходит стадию каталитической метанизацин, на которой СО и Но, вступая в реакцию, образуют метан СН . Конверсия водяного газа и каталитическая -метанизацня являются экзотермическими реакциями с выделением большого количества теплоты. Необходимо обеспечить значительный п эффективный отвод этой теплоты, [c.116]

Существует несколько методов производства водорода в промышленных масштабах. Выше был рассмотрен процесс каталитической конверсии водяного газа, при которой окись V углерода и водород, получаемые в установке по газификации угля, реагируют с водяным паром в слое катализатора в результате получаются двуокись углерода и водород. Другой метод, который широко применялся ранее, но вряд ли найдет применение в будущем, состоит в паровом реформинге метана (природного газа) [c.122]

Современные двигатели внутреннего сгорания могут очень хорошо работать на водороде для перевода их на водородное горючее необходимо лишь незначительно изменить конструкцию карбюратора и отрегулировать угол опережения зажигания для приведения его в соответствие с требуемым количеством воздуха и скоростью распространения фронга племени. Водород мог бы служить практически идеальным топливом для автомобильных двигателей. Единственными продуктами сгорания явились бы водяной пар и окислы азота, причем выделение окислов азота можно регулировать при помощи реакторов каталитической конверсии. При его использовании в двигателях в воздух не выбрасывались бы несгорев-шие углеводороды, соединения свинца и, разумеется, окись углерода. Но использованию водорода в качестве моторного топлива присущ и крупный недостаток. Если бы не он, все автомашины уже сегодня работали бы на водороде. Проблема заключается в хранении газообразного водорода. Бензин, залитый в бак вместимостью 76 л, имеет массу 53 кг эквивалентное по энергосодержанию количество газообразного водорода имело бы массу только [c.123]

Химическую активность водяного пара подтверждают газификация и пиролиз жидких топлив, а также процесс конверсии метана и других углеводородных газов. Термодинамические расчеты и экспериментальные исследования, выполненные В. С. Альтшулером и Г. В. Клириковым [16, 17], показали, что при газификации мазутов на паровоздушном дутье, содержащем 15—20% Н2О, выход газа и содержание водорода в нем выше, а выход сажи в 1,5 раза ниже, чем при воздушном дутье (рис. 54). [c.118]

На рис. 35 дается один из вариантов энерготехнологической ПГУ для производства аммиака из метана. На ТЭЦ нефтеперегонных заводов такие ПГУ могут использоваться для конверсии нефтяных газов (от перегонки нефти) и водяного пара. Получаемый при этом водород используется для извлечения серы из нефти при получении бессернистых мазутов. [c.66]

Анализ показывает, что значительного увеличения производительности доменных печей и снижения удельного расхода кокса (условного топлива) можно достигнуть при вдувании в доменную печь высоконагретого восстановительного газа (окиси углерода, водорода). В настоящ ее время в СССР, США, Японии, Франции и других странах предложено большое число различных методов и схем получения горячего восстановительного газа и его использования в доменном процессе. Температура получаемого восстановительного газа в основном составляет 1300—1600 К, при этом содержание окислителей (углекислый газ, водяной пар) не превышает 5 % по объему. Горячий восстановительный газ вдувают в зоны, расположенные на разных уровнях по высоте доменной печи, причем воздушное дутье через фурмы сохраняется. На экс-лериментальных доменных печах СССР, США, Японии, Франции н Бельгии проведены опыты по вдуванию горячего восстановительного газа, полученного конверсией природного газа или мазута, показавшие возможности значительного снижения (на 35%) удельного расхода кокса [32]. Опыты, проводимые в течение длительного времени, показали также, что вдувание восстановительного газа не вызывает трудностей в технологии плавки. При этом улучшается ход печи и газопроницаемость шихты. [c.103]

Из колошника печи 1 газ (с объемным содержанием водорода 66,0%, окиси углерода 33,0%, метана 0,4%, углеводородов 0,4%, сероводорода 0,1% и азота 0,1%) направляется в систему газоочистки — пылеуловитель 3 и скруббер 4. Очищенный от пыли газ поступает в теплообменник 6, нагревается в нем до температуры 650 К, затем в смесителе 7 смешивается с водяным паром. Образуюш,аяся смесь подается в одноступенчатый конвертор 8, где осуществляется частичная конверсия СО в СОа на железохромовом катализаторе. Из конвертора газ поступает в регенератор 6, а оттуда — в вихревую трубу 9. Внутри трубы при вращении вихря газа за счет центробежных сил сравнительно тяжелые молекулы углекислого газа, сероводорода, азота и окиси углерода концентрируются на периферии, а легкие молекулы водорода и метана — в центре вихря. Из центра вихревой трубы часть газа с повышенным содержанием водорода (90% по объему) отводится при давлении 3 атм в компрессор 10 с, впрыском воды, где сжимается до рабочего давления, и направляется на рециркуляцию в смеситель 17. Вторая часть более тяжелого газа с содержанием водорода 66,4% и окиси углерода 33,1% (по объему), представляющего собой газовый продукт, отводится из вихревой трубы 9 в компрессор 11 с промежуточным охлаждением, сжидхается в нем до давления 100 атм и оттуда направляется в установку синтеза 14. Наконец, третья часть самого тяжелого газа с повышенным одержанием углекислого газа, углеводородов, сероводорода,окиси углерода и азота, представляющего собой топливный газ, через задвижку в противоположном конце вихревой трубы 5 отводится в абсорбер 13, очищается в нем от сернистых соединений и затем подается в ПГТУ 12 и камеру сгорания 15. Водяной пар, расходуемый на газификацию угля и конверсию окиси углерода, генерируется в парогенераторе 16. Очистка газа, загрязненного радиоактивными осколками деления ядер урана, осуществляется в абсорбере 18. Очищенный газ используется в качестве дополнительного топлива в камере сгорания 15. Привод компрессоров 10 и [c.115]

Процесс Мидрекс осуществляется, в невысоких шахтных печах или ретортах с использованием конвертированного природного газа. Конверсия природного газа заключается в превращении углеводородов путем их разложения на водород и углерод с последующим дожиганием углерода до СО при помощи углекислого газа и водяных паров по следующим реакциям H4-I-+С02 = 2С0+2Н2-, СН4+Н20=С0+ЗН2. [c.92]

Примеры. При производстве серной кислоты стадия обжига серосодержащего сырья протекает при 700-800° С, а контактное окисление диоксида серы SO2 при 420-550° С. При получении азотсодержащих соединений конверсия метана СН4 осуществляется при температуре 700-800 °С, синтез аммиака NH3 при давлении 35-40 МПа и 400 °С, окисление аммиака ири производстве азотной кислоты при 750-800 ° С, синтез хлористого водорода ПС1 при 1000-1200°С, хлорирование метана при 400-450 °С, получение метилового спирта СП3ОП при 375-400 °С, крекинг нефтепродуктов выше 450 °С. [c.22]

Данная статья посвящена исследованиям в области моделирования плохоформализуемых объектов на примере процесса конверсии углеводородного сырья водяным паром в цикле производства технического водорода. [c.297]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...