Конверсия газов

Определение "Конверсия газов" в Большой Советской Энциклопедии


Конверсия газов, переработка газов с целью изменения состава исходной газовой смеси. Конвертируют обычно газообразные углеводороды (метан и его гомологи) и окись углерода с целью получения водорода или его смесей с окисью углерода. Такие смеси используются для синтеза органических продуктов и в качестве газов-восстановителей в металлургии или подвергают дальнейшей переработке для получения водорода. Конверсию проводят с применением в качестве окислителей различных реагентов (кислорода, водяного пара, двуокиси углерода и их смесей). Возможно также использование для этой цели окислов металлов. Наиболее экономичным сырьём для конверсии является метан (природный газ). Конверсия метана различными окислителями может быть описана уравнениями:


CH4 + H2O Û CO + 3H2 - 2066Ч102 дж (49,3 ккал),


  CH4 + CO2 Û 2CO + 2H2 - 2476Ч102 дж (59,1 ккал),


  CH4 + 0,5 O2 Û 2H2 + 356·102 дж (8,5 ккал),


  CO + H2O Û CO2 + H2 + 411·102 дж (9,8 ккал).
  Реакции окисления гомологов метана идут аналогичным образом.


Различают Конверсия газов каталитическую и высокотемпературную. Каталитическую конверсию метана проводят с водяным паром в трубчатых печах с внешним обогревом (паровая конверсия), а также с парокислородной смесью в аппаратах шахтного типа при небольшом (1,5-2 кгс/см2, или 0,15-0,2 Мн/м2, см. автотермическую конверсию в таблице) и повышенном (20-30 кгс/см2 или 2-3 Мн/м2) давлении. Наилучший катализатор - никелевый с различными добавками.


Высокотемпературную конверсию осуществляют в отсутствие катализаторов при температурах 1350-1450 °С и давлениях до 30-35 кгс/см2, или 3-3,5 Мн/м2; при этом происходит почти полное окисление метана и др. углеводородов кислородом до CO и H2. Примерный состав газа, получаемого при высокотемпературной кислородной некаталитической конверсии метана: 3-4% CO2, 36-38% CO, 57-59% H2, 0,2-0,4% CH4, 2% N2.
Преимущество этого метода - отсутствие катализатора и несложное аппаратурное оформление, недостаток - повышенный расход кислорода.


Состав газа, получаемого при каталитической конверсии метана под давлением до 200 кн/м2 (2 кгс /см2)



Максимальная температура

Состав исходной смеси

Конечный состав газа, %

 

Конверсия

слоя катализатора

Н20 (кг)

02 (нм3)







°C

CH4 (нм3)

СН4 (нм3)

СО2

СО

Н2

СН4

N2

Паровая

800

2

-

8

15

75

1,5

0,5

Автотермическая

1000

0,7

0,5

9

22

67

1,0

1,0

  Конверсию окиси углерода применяют преимущественно для производства водорода. Использование катализаторов обеспечивает необходимую скорость реакции. Наиболее эффективны железо-окисные катализаторы с различными добавками. Конверсию окиси углерода обычно ведут при 400-450 °С, невысоком или повышенном давлении с подачей трёхкратного (против стехиометрического) и большего избытка водяного пара.
Лит.: Справочник азотчика, т. 1, М., 1967, разд. 2; Термодинамика процессов получения газов заданного состава из горючих ископаемых, М., 1969.
  В. С. Альтшулер.



"БСЭ" >> "К" >> "КО" >> "КОН" >> "КОНВ"

Статья про "Конверсия газов" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 20 раз
Коптим скумбрию в коробке
Куриный суп

TOP 20