2.Оттегімен конверсиялау. Метанды оттегімен толық емес тотықтыру процесі метанның бір бөлігінің көміртегі оксидіне дейін тотығуы мына реакциямен жазылады:
CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O –∆Н ∆H = 891 кДж,
және ары қарай метанның тотығу өнімдерімен әрекеттесуі:
CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 +∆H ∆H = 248 кДж
CH4 + H2O → CO + 3H2 +∆H ∆H = 206 кДж
Өйткені бұл реакциялардың бәрі қайтымды және көлемнің ұлғаюымен жүреді; жиынтық реакция теңдеуімен жазылады:
CH4 + 0.502→СО + 2H2 -∆H ∆H = 35кДж
Процесс жылу бөле журеді, оттегі конверсиясы бу конверсиясы заңдылығына бағынады. Оны шамамен 900 градус температурада, тотықтырғыш артық болғанда, қысыммен және никель катализаторының құрамы бойынша жүргізіледі.
3. Көміртегі (II) оксидін конверсиялау
Көміртегі оксидін конверсиялау тек су буымен жүргізіледі және қайтымды экзотермиялық реакция болып табылады.
CO + H2O→CO2 -∆H ∆H = 41 кДж
Метанның конверсиялық реакциясынан айырмашылығы бұл реакция көлемнің өзгеруінсіз жүреді, сондықтан қысымның жоғарылауы жүйенің күйіне әсер етпейді, бірақ реакцияны жеделдетеді. Көміртегі оксидінің H2O:CO қатынасы ұлғаюы төмендейді 10.15 сурет) Практикада H2O:CO қатынасы шамамен 4:1 ұсталынады.
10.15-сурет. Тепе-теңдіктегі CO түрлену дәрежесінің температура және бу газ құрамына тәуелділігі. Т1<Т2<Т3
Жоғары қысымда жүргізілген конверсия жылдамдығы мына теңдеумен бейнеленеді.
мұндағы: K - реакция жылдамдыгының константасы;
Рсо*-көміртегі оксидінің тепе-теңдік парциалдық қысымы;
Pco, - көміртегі оксидінің, сутегінің және су буының парциациалдық қысымы.
Көміртегі оксидін конверсиялау процесі катализатор енгізілумен жылдамдайды. Қазіргі заманғы конверсиялық қондырғыларда темір-хром және мырыш хром мыс катализаторы қолданылады.
Калий және кальций оксидтерімен промотирленген құрамы (Ғе203+Сг203 +К20+СаО) темір - хром катализаторы жоғары температуралы католизатор болып табылады және тек 450-5000С температурада қажетті конверсия жылдамдығын қамтамасыз етеді, бн камтамасыз етеді,$я жылдамдыгұл кезде конвертирленген газда 4 пайызга дейін көміртегі оксиді(П) қалады. Бұл катализатор конверсияның бірінші сатысында пайдаланылады. Құрамы (ZnO+Cr2О3+СиО} мырыш – хром - мыс катализаторы 200-3000С температурада жұмыс істейді және газдагы көміртегі оксидінің құрамын 0,2 пайызга дейін жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл катализатор конверсияның екінші сатысында пайдаланылады.
Көміртегі оксидінің конверсиясы жеке өз бетінше емес процесс ретінде жүргізіледі, ал оны конвертирленген газдан алу кезінде жүргізіледі. Бұл кезде бір мезгілде конвертирленген газда сутектің құрамы жоғарылайды.
Достарыңызбен бөлісу: |