С. Ж. Пралиев, Ш. Молдабеков Екі томдық оқу құралы I i том Түркістан 2008 ббк 35я7
Көмірсутек газдарының конверсиясы
жүктеу/скачать 6,16 Mb.
|
Химтехнология 2 том
- Бұл бет үшін навигация:
- 10.7.2 Конверсиялық процестердің физика-химиялық негіздері
- 1. Су буымен конверсиялау
10.7 Көмірсутек газдарының конверсиясы 10.7.1. Өндірістегі конверсия процестері Конверсия деп - оның құрамын өзгерту мақсатында газ отынды өңдеу технологиялық процесі аталады. Бүл процестің ең көп тараған түрі көміртегі шикізаты конверсиясының өнімдерінен оны тазалау үшін жүргізілетін көміртегі оксидінің (ІІ) конверсиясы және көмірсутек газдарының конверсиясы болып табылады. Конверсия үшін шикізат табиғи газ, мұнайға серік газдар, мұнай өңдеу газдары болып табылады. Өзінің құрамы бойынша конверсия процесі-бұл өнімдерінің бірі сутегі болып табылатын көмірсутектердің толық емес тотығуы: CnH2n+2 + mА → (n + 1)H2 + CnAm мұндағы: A тотықтырғыш, CnAm тотығу өнімдері. Конверсиялық процестерде тотықтырғыш ретінде: оттегі, су буы, көміртегі оксиді, металдардың оксидтері пайдаланылады. Тотықтырғыштың табиғатымен сәйкес конверсияның үш негізгі түрі болады: - толық емес тотығу; - тотығу гидролизі. Белгілі бір құрамдағы конвертирленген газ алу үшін және автотермиялылықты қамтамасыз ету үшін бір процесте түрлі тотықтырғыштарды пайдаланады. Көмірсутегі газдары конверсиясын метанол, аммиак, жоғары спирттер, синтетикалық бензин, сутегі және органикалық және бейорганикалық синтездің бас өнімдері өндірісінде пайдаланылатын технологиялық газдарды, темір, ацетиленді тікелей алу үшін тотықтырғыш газдармен тотықтырып үшін жүргізеді. Газ отынын конверсиялау процесі түрлі типтегі реакторларда конвертерлерде жүзеге асырылады, ал конверсия әдісімен алынған газ конвертирленген газ деп аталады.
Көмірсутек газдарын газ түріндегі тотықтырғыштармен конверсиялау атмосфералық немесе жоғары қысымда, катализатордың қатысуымен немесе қатысуынсыз жоғары температурада конверсия жүргізуге болады. Гетерогенді катализаторлардың қатысуымен каталиттік конверсиялау процесі кең таралған. 1. Су буымен конверсиялау. Метанды және оның гомологтарын су буымен тотықтыру реакциясы мына теңдеулермен көрсетіледі: CH4 + H2O→CO + 3H2 +∆H ∆Н = 206 кДж CnH2n+2 + nH2О→nCO + (2n +1) Н2 Бұл жүйенің тепе-теңдік күйі температураға, қысымға және бу-газ қоспасының құрамына байланысты. Конверсияның тепе-теңдік дәрежесі температураның өсуімен және H2O:CH4 қатынасының ұлғаюымен жоғарылайды. Өйткені реакция көлемнің ұлғаюымен жүреді, ендеше қысымның жоғарылауы тек конверсия реақциясының жылдамдығына оң әсер етеді. Конвертирленген газда бастапқы қоспадағы H2O:CН4=2:1 қатынасында түрлі температура үшін қалдық CH4 құрамының қысымға тәуелділігі 10.14-суретте көрсетілген. 
10.14 - сурет. Газдағы CH4 құрамының қысым мен температураға тәуелділігі. Егер атмосфералық қысымда 10.14. суреттен метанды толық конверсиялау 700-7500С градуста жүзеге асырылса, 3 МПа қысымда тек 10000С аса температурада жүзеге асырылады. Реакция жылдамдығын арттыру мақсатында және аппараттар мен газ құбырларыньың көлемін кішірейту үшін конверсия қондырғысына түсетін табиғи газдың қысымын 1 - 4 МПа қолдана отырып, метанмен бу конверсиясын қысыммен жүргізеді. Жоғары қысымда бу конверсиясының жылдамдығы мына формула бойынша есептеледі.  10.2
мұндағы: К- конверсия жылдамдығының константасы, с-1  -конверсия уақыты, с
 - метан мен сутектің парциалды қысымдары.
Өйткені жүйедегі тепе-теңдік орнату жылдамдығы жоғарыда көрсетілген температурадан аз, ал температураны 1000 градустан жоғары көтеру метан крекингіне алып келеді, конверсияны Аl2О3 тасымалдағышында никель катализаторының қатысуымен жүргізіледі. Бұл реакторға берілетін бу-газ қоспасының жоғары көлемдік жылдамдығына және шамамен 7000С температурада метан түрленуінің жоғары тепе-теңдік дәрежеге жылдам жетуін қамтамасыз етеді. жүктеу/скачать 6,16 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|