Получение синтез-газа методом конверсии метана водяным паром

Применения синтез-газа в химической технологии. Получения синтез-газа из различного сырья. Физико-химические свойства процесса конверсии метана. Термодинамика и кинетика процесса конверсии метана водяным паром, технология двухступенчатой конверсии.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.12.2010
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

синтез газ конверсия метан

Введение

1. Способы применения синтез-газа в химической технологии

2. Методы получения синтез-газа из различного сырья

3. Физико-химические свойства процесса конверсии метана

3.1 Процесс конверсии метана в две ступени

3.2 Термодинамика и кинетика процесса конверсии метана водяным паром

3.3 Катализаторы конверсии метана

4. Описание технологической схемы двухступенчатой конверсии метана водяным паром

5. Расчет материального баланса

Список использованной литературы

Введение

Смесь CO и H2 в различных соотношениях, называемая синтез-газом, легко может быть получена как из угля, так и из любого другого углеродсодержащего сырья.

Следует отметить, что к моменту разработки синтеза Фишера-Тропша существовал другой способ получения жидкого топлива - не из синтез-газа, а непосредственно из угля прямой гидрогенизацией.

Нет никаких сомнений, что в обозримом будущем использование синтез-газа будет играть ключевую роль не только и не столько для производства "угольных" топлив (здесь трудно пока конкурировать с нефтяным топливом), но, прежде всего для целей органического синтеза. В настоящее время в промышленном масштабе по методу Фишера-Тропша получают бензин, газойль и парафины только в Южной Африке. На установках фирмы "Sasol" производят около 5 млн. т. в год жидких углеводородов.

Отражением интенсификации исследований по синтезам на основе СО и Н2 является резкое возрастание публикаций, посвященных химии одноуглеродных молекул (так называемая С1-химия) [6-8].

1. Способы применения синтез-газа в химической технологии

Основные области применения: получение монооксида углерода и водорода, производство метанола, оксосинтез, синтез Фишера-Тропша.

Синтез-газ- смесь газов, главными компонентами которой являются СО и Н2; используется для синтеза разных хим. соединений. Термин "синтез-газ" исторически связан с Фишера- Тропша синтезом (1923), когда исходный для него газ получали газификацией кокса или полукокса. В 60-80-х гг. сырьевая база и структура использования синтез-газа изменились. В настоящее время синтез-газ производят конверсией природного газа либо нефтепродуктов (от легкого бензина - нефть до нефтяных остатков) и лишь в небольших масштабах хим. переработкой древесины, а также газификацией углей; в перспективе последний способ, вероятно, станет преобладающим.

В настоящее время конверсия метана является основным промышленным методом получения водорода и технологических газов для синтеза аммиака, спиртов и других продуктов. Известны различные способы конверсии метана. От метода конверсии зависят как технологическая, так и энергетическая схемы производства аммиака в целом. Для выбора оптимального варианта необходимо знать состав конвертированного газа, его энтальпию и эксэргию.

Конверсия метана, являющегося основным компонентом природного газа, представляет собой наиболее экономичный способ получения азотоводородной смеси.

Состав природного газа в зависимости от месторождения изменяется следующим образом: метан - 55-99%, этан - 1-10 (пропан + бутан) - до 10, С5-углеводороды и выше - 1-5%, остальное - азот, углекислый газ, сернистые соединения, гелий.

2. Методы получения синтез-газа из различного сырья

Каталитическая конверсия метана водяным паром является основным методом производства водорода и синтез-газа (смесь СО и Н2 в различных соотношениях).

Новые нетрадиционные методы получения синтез-газа из метана, такие, как электрохимическое окисление или конверсия с углекислым газом в термодиффузионном реакторе, находятся в стадии исследовательской проработки [3].

В настоящее время существуют три основных промышленных метода получения синтез-газа[9].

1. Газификация угля. Процесс основан на взаимодействии угля с водяным паром:

C + H2O - H2 + CO

Эта реакция является эндотермической, равновесие сдвигается вправо при температурах 900-1000 оС. Разработаны технологические процессы, использующие парокислородное дутье, при котором наряду с упомянутой реакцией протекает экзотермическая реакция сгорания угля, обеспечивающая нужный тепловой баланс:

C + 1/2O2-CO

2. Конверсия метана. Реакция взаимодействия метана с водяным паром проводится в присутствии никелевых катализаторов (Ni-Al2O3) при повышенных температурах (800-900 оС) и давлении:

CH4 + H2O > CO + 3H2

В качестве сырья вместо метана может быть использовано любое углеводородное сырье.

3. Парциальное окисление углеводородов. Процесс заключается в неполном термическом окислении углеводородов при температурах выше 1300 оС:

CnH2n + 2 + 1/2nO2 > nCO + (n + 1)H2

Способ применим к любому углеводородному сырью, но наиболее часто в промышленности используют высококипящую фракцию нефти - мазут.

Соотношение СО : Н2 существенно зависит от применяемого способа получения синтез-газа. При газификации угля и парциальном окислении это соотношение близко к 1 : 1, тогда как при конверсии метана соотношение СО : Н2 составляет 1 : 3. В настоящее время разрабатываются проекты подземной газификации, то есть газификации угля непосредственно в пласте. Интересно, что эта идея была высказана Д.И. Менделеевым более 100 лет назад. В перспективе синтез-газ будут получать газификацией не только угля, но и других источников углерода вплоть до городских и сельскохозяйственных отходов.

3. Физико-химические свойства процесса конверсии метана

В связи с тем, что реакция конверсии метана с водяным паром сильно эндотермична, для ее осуществления требуется подвод тепла. В промышленности этот процесс проводится в трубчатых печах. В трубы пожаропрочной стали загружается никелевый катализатор, снаружи трубы обогреваются топочными газами. Такой метод конверсии нашел применение в тех случаях, когда требуется получить технический водород с минимальным содержанием азота. Процесс ведется при температуре 800 -- 850°С на выходе из слоя катализатора. К 1 м3 природного газа добавляют обычно 2--2,5 м3 водяного пара. Остаточное содержание, метана в конвертированном газе составляет 1 -- 2%.

Преимущество этого метода заключается в том, что для обогрева труб могут быть использованы любые горючие газы, в том числе отходы производства. Недостатком этого метода являются большие капитальные затраты на сооружение установок и необходимость использования высококачественных легированных сталей.

Одноступенчатая конверсия метана.

В зависимости от схемы производства аммиака конверсия природного газа проводится при действии на него водяного пара и кислорода или воздуха, обогащенного кислородом. Конверсия природного газа в присутствии водяного пара и кислорода применяется в тех случаях, когда конвертированный газ используется либо в синтезе метанола и высших спиртов, либо в производстве аммиака, в технологической схеме которого предусмотрено определение промывки газа жидким азотом.

Для получения аммиака в производствах, имеющих станцию медно-аммиачной очистки газа от окиси углерода, применяется конверсия метана с водяным паром и воздухом, обогащенным кислородом. Процесс конверсии метана осуществляется в аппаратных шахтного типа на никелевом катализаторе при температуре 850°С. Конверсия метана может происходить не только в присутствии водяного пара и кислорода, но и двуокиси углерода. В этом случае конвертированный газ имеет повышенное содержание окиси углерода, что весьма целесообразно при синтезе метанола и высших спиртов. Путем изменения соотношения водяного пара и двуокиси углерода в исходной газовой смеси можно изменить соотношение водорода и окиси углерода в конвертированном газе до 3.

3.1 Процесс конверсии метана в две ступени

В тех случаях, когда имеются дешевые источники тепла для обогрева реактора, получают методом двухступенчатой конверсии природного газа.

Процесс конверсии протекает на никелевом катализаторе. Выход Н2 на моль израсходованного в процессе пара наибольший для СН4 и снижается с увеличением содержания углерода в молекуле углеводорода.

Равновесная концентрация конвертированного газа прямо пропорциональна температуре, давлению процесса и соотношению пар : углеводород в исходной конвертируемой смеси. Процесс можно проводить в одну стадию. Однако в ряде случаев его целесообразнее вести в две стадии (две ступени).[5]

Для смещения равновесия реакции конверсии метана вправо, т. е. в сторону получения водорода, применяется избыток водяного пара по сравнению со стехиометрическим соотношением. Кроме того, избыток пара предотвращает выделение элементарного углерода (сажи) и уменьшает процентное содержание метана в конвертированном газе.

Полную конверсию метана можно осуществить в одну стадию с образованием водорода и двуокиси углерода. При низкотемпературной конверсии в продуктах реакции остается значительное количество метана. При повышенных температурах газ содержит в большом количестве окись углерода. И в том и в другом случае для смещения равновесия реакции конверсии метана вправо требуется значительный избыток пара. Расход пара уменьшается при проведении конверсии метана в две стадии.

Поэтому в промышленных условиях целесообразно процесс получения водорода конверсией метана с водяным паром проводить в две стадии (конверсия метана и конверсия окиси углерода).

При высокой температуре происходит термическое разложение метана и его гомологов с выделением углерода. Выделяющийся углерод оседает на катализаторе, происходит так называемое зауглероживание катализатора, в результате чего снижается его активность и происходит преждевременное его разрушение. Увеличивается сопротивление конвертора, а главное--снижается его производительность. Для предотвращения выделения углерода, кроме избытка пара, требуется, чтобы парогазовая смесь находилась в соприкосновейии с поверхностью катализатора ничтожно малое время, недостаточное для воспламенения смеси. Это условие соблюдается, если скорость нагретой газовой смеси до ее поступления на катализатор больше скорости распространения пламени и исключена возможность обратного проникновения пламени с раскаленного катализатора в смесительное и надкатализаторное пространство.[3]

3.2 Термодинамика и кинетика процесса конверсии метана водяным паром

Равновесие реакции конверсии метана водяным паром, как реакции эндотермической, с ростом температуры смещается в сторону образования СО и Н2, а с ростом давления в обратную сторону, т. е. в сторону образования метана.

Однако для заданного давления и температуры превращение метана возрастает с ростом содержания пара в исходной газовой смеси . С ростом температуры падает полнота конверсии СО водяным паром - реакции экзотермической. И хотя давление оказывает отрицательное воздействие на превращение метана, наблюдается постоянный рост используемого давления в промышленных процессах паровой конверсии метана.

Проведение процесса при повышенных давлениях снижает расходы на компрессию полученного синтез-газа, затраты на изготовление аппаратуры, улучшает условия теплопередачи. Развитие этого процесса ограничивается в основном прочностью металла реакционных труб, работающих в жестких условиях высоких температур.

Энергия активации процесса паровой конверсии составляет 129,79 кДж/моль для температурной области 800 -- 900°С на никелевой фольге и 100,48 кДж/моль для этой же области температур на никелевом катализаторе, нанесенном на пористом носителе. Кинетические данные используют для расчета аппаратов конверсии, в частности для расчета температур на входе в реактор и выходе из него.

В качестве катализаторов конверсии используют никель, нанесенный на пористый носитель. Содержание никеля в катализаторе может колебаться в широких пределах -- от 4 до 35% (масс.). Наиболее стабильными катализаторами для широкого диапазона температур конверсии и работы в экстремальных условиях являются катализаторы, носители для которых не содержат SiО2, главной их основой является l2О3 (корунд). В качестве активаторов в них могут содержаться оксиды кальция, титана, магния, хрома. Внутренняя поверхность таких катализаторов колеблется от 5 до 50 м2. Восстановление нанесенного NiO до металлического никеля происходит в загруженном конверторе водородом или метаном.

3.3 Катализаторы конверсии метана

Как установлено многочисленными исследованиями лучшим для процесса конверсии метана является никелевый катализатор.

В свежем катализаторе никель находится в виде окислов. Катализатором же ускоряющим реакции конверсии метана, является металлический никель. Поэтом, перед началом процесса конверсии катализатор необходимо восстановить газом, содержащим водород : NiO + H2 = Ni + H2O. Катализатор восстанавливается водородом полностью при температуре 300 -- 400°С в течение 2--4 ч. При отсутствии водорода катализатор можно также восстановить рабочей смесью (метан и водяной пар или метан, водяной пар и кислород) при 750 -- 850°С.

Если никель находится не в виде окислов, а в виде их соединении с окисью алюминия (шпинели), то для его восстановления требуется более высокая температура (800 -- 900°С). В этом случае процесс восстановления протекает медленнее. Никель-алюминиевая шпинель (голубовато-зеленоватого цвета) образуется при нагревании катализатора до температуры выше 600°С в среде, не содержащей восстановителей (Н2 и СО).

Эффективность работы катализатора определяется остаточным содержанием метана в конвертированном газе при определенном количестве подаваемого исходного газа. Нагрузка на катализатор характеризуется объемной скоростью. Объемной скоростью называется количество кубометров исходного газа (сухого), проходящего через 1 м3 катализатора в час. Объемная скорость выражается в ч-1. В промышленных условиях катализатор конверсии метана работает в интервале объемных скоростей 250 -- 400 ч-1 при 600--1000°С.

Активность никелевого катализатора может снижаться вследствие присутствия в газе соединений серы: Н2S, CS2 и COS. Вещества, снижающие активность катализатора, называются каталитическими ядами. Процесс отравления катализатора Н2S протекает по схеме Ni + H2S NiS + H2.

Образовавшийся сернистый никель уже не способен ускорять реакцию конверсии метана, в связи с чем активность катализатора снижается. Проведенными исследованиями установлено значительное влияние температуры на отравление катализатора соединениями серы. Показано, что при температуре, равной 600°С, наличие даже небольших количеств соединений серы в газе (5 мг/м3 серы) приводит к необратимому отравлению и полной потере активности катализатора. С повышением температуры отравляемость катализатора этими соединениями уменьшается. Так, при температуре 700 -- 800°С отравление катализатора происходит в значительно меньшей степени и активность его может быть восстановлена в процессе конверсии метана, не содержащего соединений серы. При 850°С и содержании в газе 5 -- 7 мг/м3 серы заметного отравления катализатора не наблюдается.

Конверсия метана может сопровождаться выделением свободного углерода (сажи), что затрудняет проведение процесса. Реакция образования сажи протекает параллельно с основными реакциями в случае недостатка окислителей -- водяного пара и кислорода. При этом углерод отлагается не только на поверхности, но и внутри гранул катализатора, что приводит к уменьшению активности и механическому разрушению катализатора и к увеличению гидравлического сопротивления аппарата потоку газа. В отсутствие катализатора образование углерода по реакции начинается при нагревании метана до температуры 800°С, а на восстановленном никелевом катализаторе эта реакция протекает с заметной скоростью уже при 400°С. Воспламенение в объеме (без катализатора) смеси метана с водяным паром и кислородом, применяемой в процессе конверсии природного газа, всегда сопровождается образованием углерода вследствие частичного разложения метана при температуре около 1100°С, развиваемой в пламени. На никелевом катализаторе при достаточном количестве окислителей выделения свободного углерода не происходит. Из сказанного следует, что на нагретый катализатор нельзя подавать природный газ, не смешав его предварительно с водяным паром и кислородом. [3]

4. Описание технологической схемы двухступенчатой конверсии метана водяным паром

В тех случаях, когда имеются дешевые источники тепла для обогрева реактора, синтез-газ получают методом двухступенчатой конверсии природного газа. Технологическая схема процесса:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 3. Технологическая схема двухступенчатой конверсии метана: 1 - трубчатая печь; 2 - конвертор метана второй ступени; 3 - увлажнитель; 4 - котел-утилизатор; 5, 9 - парогазосмесители; 6 - двухступенчатый конвертор окиси углерода; 7 - пароперегреватель; 8 - теплообменник; 10 - аппарат для очистки от соединений серы.

Природный газ под избыточным давлением 0,7 -- 0,8 ат поступает в теплообменник 8, в котором подогревается до температуры 380°С за счет тепла газов, исходящих после конверсии окиси углерода. Из теплообменника природный газ подается в аппарат 10, заполненный поглотителем на основе окиси цинка, для связывания соединений серы. Очищенный газ смешивается в аппарате 9 с водяным паром, нагретым до 380°С в пароперегревателе 7 за счет тепла газа после конверсии СО. Парогазовая смесь с температурой 380°С поступает в трубчатую печь 1, снабженную подвешенными трубами, изготовленными из специальной жаропрочной стали. В трубах размещается никелевый катализатор общим объемом 7,5 м3. Снаружи трубы обогреваются топочными газами, образующимися при сжигании какого-либо газа. Парогазовая смесь проходит через катализатор сверху вниз, при этом температура постепенно возрастает с 400 до 800°С. Степень превращения метана в первой ступени достигает 90%. Конвертированный газ после первой ступени поступает в конвертор шахтного типа 2. Остаточный метан почти полностью реагирует на никелевом катализаторе при температуре 850 -- 900°С. Конвертированный газ после второй ступени содержит до 0,5% метана. Газ из конвертора метана поступает в увлажнитель 3, затем в котел-утилизатор 4 и далее (при 400°С) в конвертор 6.

В последнее время находят применение усовершенствованные трубчатые печи с двойными трубами. Катализатор помешается в кольцевом сечении, образованном внутренней и наружной трубами. Греющие газы подаются с внешней стороны наружной трубы. Природный газ вместе с паром проходит через катализатор сверху вниз, а полученный конвертированный газ -- по внутренней трубе снизу вверх. Такая конструкция аппарата позволяет улучшить условия теплопередачи и увеличить температуру в слоях катализатора, не повышая температуру стенок труб.

5. Расчет материального баланса

Рассчитать процесс конверсии метана водяным паром по следующим данным:

Производительность по метану:

1т/час (1000кг/час)

Состав сухого газа:

метан - 91%об

этан- 5%об

азот - 3.8%

СО2- 0.2%об.

Степень конверсии:

90%

Температура:

на первой ступени-750К

на второй ступени- 980С

1. Пересчитаем состав сухого газа из объемных % в массовые %.

М(СН4)= 16 кг/кмоль, М(С2Н6)= 30 кг/кмоль, М(СО2)= 44 кг/кмоль, М(N2)= 28 кг/кмоль

Х(СН4)= (91*16/91*16+5*30+02,*44+3,8*28)*100= 1456/1721*100= 84,6%

Х(С2Н6)= (5*30/91*16+5*30+02,*44+3,8*28)*100= 8,71%

Х(СО2)= (02,*44/91*16+5*30+02,*44+3,8*28)*100= 0,51%

Х(N2)= (3,8*28/91*16+5*30+02,*44+3,8*28)*100= 6,18%

2. Рассчитаем массы всех веществ, поступающих в конвертор в месте с 1 тонной метана. Составим пропорцию:

1000кг(СН4) - 84,6%

m(x) - %(x), m(x)-масса вещества, %(x)- массовая доля вещества.

m (С2Н6)= 1000*8,71/84,6= 102,95 кг

m(СО2)= 1000*0,51/84,6= 6,03 кг

m(N2)=1000*6,18/84,6= 73,05 кг

3. Рассчитаем равновесную степень превращения на 1 ступени.

Температура 750°К, из таблицы:

Для 700°К равновесная степень превращения- 0,08

Для 800°К- 0,225,

найдем равновесную степень превращения на каждый градус:

0,225-0,08/100= 0,0014,

0,0014*50= 0,07- равновесная степень превращения для 50°К,

Тогда, равновесная степень превращения для 750°К: 0,08+0,007=0,15

4. Рассчитаем количество пара (Н2О).

Соотношение пар:газ на 1 ступени конверсии 1:1 по объему, тогда рассчитаем общий объем газа:

m/M=V/22,4; V= m*22,4\M,

V(СН4)= 1000*22,4/16= 1400м?

V(С2Н6)= 102,95*22,4/30= 76,87 м?

V(СО2)= 6,028*11,4/44= 3,07 м?

V(N2)=73,05*22,4/28= 58,44 м?

Общий объем газа: 1400+76,87+3,07+58,44=1538,38 м?

Пар:газ- 1:1, тогда пересчитаем количество пара(Н2О) в массу,

m/M=V/22,4; m=M*V/22,4

m(Н2О)= 18*1538,38/22,4= 1236,2 кг.

5. Расчет конвертированного количества.

Степень конверсии= 90% (0,9) от равновесной степени превращения.

Равновесная степени превращения=0,15, тогда рассчитаем:

m(CH4)=1000*0,15=150 кг, тогда по конверсии:

m(CH4)=150*0,9= 135 кг.

С2Н6 реагирует полностью, СО2 и N2 не участвуют в реакции.

6. Рассчитаем количество веществ по реакциям

135 кг

СН4 + Н2О = СО + 3Н2 основная реакция

16 кг/кмоль 18 кг/кмоль 28 кг/кмоль 6кг/кмоль

m(Н2О)= 135*18/16= 151,87 кг

m(СО)= 135*28/16= 236,25 кг

m(Н2)= 135*6/16= 50,62 кг

102,95

С2Н6 + 2Н2О = 2СО + 5Н2 побочная реакция

30 кг/кмоль 36кг/кмоль 56кг/кмоль 10кг/кмоль

m(Н2О)= 102,95*36/30= 123,54 кг

m(СО)= 102,95*56/30= 192,17 кг

m(Н2)= 102,95*10/30= 34,32 кг.

Общий объем:

m(Н2О)общ = 151,87 +123,54= 275,41 кг

m(СО) общ = 236,25 + 192,17= 428,42 кг

m(Н2) общ = 50,62 + 34,32= 84,94 кг.

7. Непрореагировавшее количество.

m(СН4)= 1000-135= 865 кг

m(Н2О)= 1236,2- 275,41= 960,79 кг

8. Составим материальный баланс для 1 ступени.

Переведем в проценты.

Приход: 1000+102,03+6,03+73,05+1236,2=2418,23кг

2418,23- 100%, тогда

1000- 41,36%, 102.03- 4,22%, 6,03- 0,26%, 73,05- 3,03%, 1236,2- 51,13%

Расход:865+6,03+73.05+960,79+428,42+84,94=2418,23кг

2418,23- 100%, тогда

865-35,76%, 6,03-0,26%, 73,05-3,03%, 960,79-39,72%, 428,42-17,72%, 84,94-3,51%.

Материальный баланс 1 ступени конверсии.

Приход

Масса, кг.

%

Расход

Масса, кг.

%

СН4

1000 кг

41,36

СН4

865

35,76

С2Н6

102,95

4,22

СО2

6,03

0,26

СО2

6,03

0,26

N2

73,05

3,03

N2

73,05

3,03

Н2О

960,79

39,72

Н2О

1236,2

51,13

СО

428,42

17,72

Н2

84,94

3.51

Итого:

2418,23

100%

Итого:

2418,23

100%

1.Рассчитаем равновесную степень превращения для второй ступени.

Температура 980 ?С

Т= 980+273?К= 1253?К,

Для 1173 равновесная степень превращения= 0,99, т.к. степень равновесия не может быть больше 1, то тогда возьмем 0,99 для 1253 ?К

Тогда:

m(CН4)=865*0,99=856,35 кг

2. Рассчитаем массы веществ по реакции.

856,35 кг

СН4 + Н2О = СО + 3Н2

16 кг/кмоль 18 кг/кмоль 28 кг/кмоль 6кг/кмоль

m(CO)=856,35*28/16=1498,61 кг

m(H2)=856,35*6/16= 321,1 кг

m(H2О)=856,35*18/16= 963,4 кг.

m(CO) общ=1498,61+428,42=1927,03 кг

m(H2) общ =321,1+84,94=406,04 кг

3. Рассчитаем количество воды.

На 2 ступени конверсии соотношение объема Н2О к объему СН4 - 2:1

m/M=V/22,4;

V(CH4)=865*22,4/16= 1211 м?

V(Н2)1211*2= 2422 м?

m(Н2О)=2422*18/22,4= 1946,2 кг

m(Н2О)общ=1946,2+960,79=2906,99 кг.

4. Расчет непрореагировавшего количества.

m(СН4)=865-856,35=8,65 кг

m(Н2О)=2906,99-963,4= 1943,59 кг

5.Составим материальный баланс для 2 ступени.

Переведем в проценты.

Приход:

4365- 100%, тогда

865-19,82 %, 2906,99- 66,6%, 428,42- 9,82%, 73,05- 1,67%, 84,94- 1,95%, 6,03- %,

Расход:865+6,03+73.05+960,79+428,42+84,94=2418,23кг

2418,23- 100%, тогда

865-35,76%, 6,03-0,26%, 73,05-3,03%, 960,79-39,72%, 428,42-17,72%, 84,94-3,51%

Материальный баланс 2 ступени конверсии.

Приход

Масса, кг.

%

Расход

Масса, кг.

%

СН4

865

19.82%

СН4

8,65

0,2

Н2О

2906,99

66,6

Н2О

1943,59

44,53

СО

428,42

9,82

СО

1927,03

44,15

Н2

84,94

1.95

Н2

406,04

9,3

N2

73,05

1,67

N2

73,05

1,68

CО2

6,03

0,14

СО2

6,03

0,14

Итого:

4364,43 кг

100%

Итого:

4364,39 кг

100%

Потерии: 4364, 43- 4364,39= 0,04 кг.

Приход

Масса, кг

%

Расход

Масса, кг.

%

СН4

1000

19.82%

СН4

8,65

0,2

Н2О

3182,4

66,6

Н2О

1943,59

44,53

С2Н6

102,95

9,82

СО

1927,03

44,15

CО2

6,03

0,14

Н2

406,04

9,3

N2

73,05

1,67

N2

73,05

1,68

СО2

6,03

0,14

Итого:

4364,43 кг

100%

Итого:

4364,39 кг

100%

Потерии процесса: 4364, 43- 4364,39= 0,04 кг

Список использованной литературы

1. А.Г. Аншиц, Е.Н. Воскресенская. Окислительная конденсация метана - новый процесс переработки природного газа.

2. Сосна М.Х., Энтин Б.М., Лейтес И.Л. Нонограммы для определения состава газа конверсии метана//Химическая промышленность. - 1989. - №7. - с.59

3. Крейндель Э.М. Конверсия метана природного газа. Л.:-1964.

4. Г.С. Яблонский. Кинетические модели гетерогенно-каталитических реакций. Элементы теории кинетики сложных химических реакций. Глава 1. В сб.: Химическая и биологическая кинетика / Под ред. Н.М. Эмануэля, И.В. Березина, С.Д. Варфоломеева. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983.

5. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение: Справ. изд./Д.Ю. Гамбург, В.П. Семенов, , Л.Н. Смирнова; Под ред. Д.Ю. Гамбурга, Н.Ф. Дубовкина. - М.: Химия, 1989.

6. Катализ в С1 - химии. / Под ред. Л. Кайма. Л.: Химия, 1987. 296 с.

7. Караханов Э.А., Что такое нефтехимия // Соросовский Образовательный журнал. 1996. № 2. С. 65-73.

8. Харитонов Ю.Я. Комплексные соединения // Соросовский Образовательный журнал. 1996. № 1. С. 48-56.

9. Караханов Э.А. Синтез-газ как альтернатива нефти. 1. Процесс Фишера-Тропша и оксо-синтез // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 6. С.69.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Этапы первичной переработки природного газа, его состав и принципиальная схема паровоздушной конверсии метана. Схема химических превращений, физико-химические основы, термодинамика и кинетика процесса, сущность и преимущество каталитической конверсии.

    курсовая работа [1011,5 K], добавлен 11.03.2009

  • Технологическая схема производства аммиака и получения синтез-газа. Эксергетический анализ основных стадий паровоздушной конверсии метана. Термодинамический анализ процесса горения в трубчатой печи. Определение эксергетического КПД шахтного реактора.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 05.11.2012

  • Реакция процесса конверсии оксида углерода водяным паром. Температурный режим на каждой стадии конверсии. Свойства применяемых катализаторов. Схемы установки конверсии. Реакторы идеального вытеснения. Изменение температуры в адиабатическом реакторе.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.10.2012

  • Конверсия метана природного газа с водяным паром — основной промышленный способ производства водорода. Виды каталитических конверсий. Схема устройства трубчатого контактного аппарата. Принципиальная технологическая схема конверсии метана природного газа.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 20.11.2012

  • Влияние температуры и избытка пара в парогазовой смеси на равновесие реакции конверсии оксида углерода водяным паром. Кинетические расчёты и теоретическая оптимизация процесса конверсии. Конструкция и расчет конвертора оксида углерода радиального типа.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 28.10.2014

  • Метан — бесцветный газ без запаха, первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов; получение и химические свойства. Процесс высокотемпературной конверсии метана для производства метанола; определение углеродного эквивалента исходного газа.

    курсовая работа [87,3 K], добавлен 12.12.2012

  • Способы получения синтез-газа, газификация каменного угля. Новые инженерные решения в газификации угля. Конверсия метана в синтез-газ. Синтез Фишера-Тропша. Аппаратурно-техническое оформление процесса. Продукты, получаемые на основе синтез-газа.

    дипломная работа [3,5 M], добавлен 04.01.2009

  • Создание катализаторов для процессов углекислотной и пароуглекислотной конверсии биогаза. Подбор параметров процессов для получения синтез-газа с регулируемым соотношением Н2/СО. Определение условий проведения взаимодействия метана с углекислотным газом.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 01.11.2014

  • Описание синтез-газа – смеси оксида углерода с водородом в различных соотношениях. Капитальные и эксплуатационные затраты на его производство. Парциальное окисление метана и условия синтеза. Автотермический риформинг метана или нефти (АТР, ATR).

    презентация [1,3 M], добавлен 12.08.2015

  • Определение степени конверсии мезитилена. Дегидрирование н-бутана, схема реактора. Графическая зависимость перепада температур на входе и выходе от степени конверсии. Количественный анализ процесса пиролиза изопентана с образованием метана и изобутилена.

    курсовая работа [415,3 K], добавлен 24.01.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.