Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС






Введение

В начале ХХ века было установлено, что при взаимодействии СО и Н2 в присутствии соответствующих катализаторов можно получить углеводороды. Так, в 1902 г. Сабатье осуществил синтез метана в присутствии металлического никеля.

а в 1908 г. Орлов доказал, что из СО и Н2 над никель-палладиевым катализатором можно получить углеводороды с большей молекулярной массой. Например

Каталитические синтезы на основе оксида углерода и водорода развиваются уже около 60 лет (т.е. в пятидесятых годах прошлого века). В 1924 Фишер и Тропш разработали метод получения смеси углеводородов и кисневовмисних (кислородсодержащих) соединений при давлении 10-15 МПа и температуре 360-420 ° С получали преимущественно углеводороды. Метод Фишера-Тропша получил распространение в довоенной Германии для производства синтетического топлива из-за (в связи с) отсутствия нефти.

Наряду с этим было доказано (доказано), что на цинк-хромовом катализаторе из СО и Н2 можно получить метанол.

сейчас синтез метанола из окиси углерода и водорода - основной промышленный метод его производства. При замене катализатора и изменении условий процесса получают смесь более высокомолекулярных спиртов и других кисневовмисних (кислородсодержащих) продуктов. И, наконец (наконец), использование кобальт-ториевого или железных катализаторов приводит (приводит) к образованию в сравнительно мягких (мягких) условиях смесь углеводородов. В продуктах синтеза на железных катализаторах содержится более олефинов, соединений изобудовы и кисневовмисних (кислородсодержащих) продуктов (до 20-30%).

Одним из основных синтезов на основе СО и Н2 являются оксосинтез - производство альдегидов (а последующим их восстановлением - высших спиртов) с ненасыщенных углеводородов. На основе СО и Н2 можно получать также карбоновые кислоты и их ероиды. [1, с. 326]

За последние (прошлые) 10 лет интерес (интерес синтезом ...) к синтезов на основе оксида углерода и водорода вырос в связи с энергетическим кризисом, а также из-за (в связи с) общего ограничения ресурсов нефти и газа.

Выяснилось (выяснилось), что из СО и Н2 выгодно получать не только метанол, альдегиды и спирты, но и другие кислородсодержащие (кислородом) продукты и углеводороды. Синтез-газ является также одним из основных источников водорода. Эти продукты могут быть синтезированы непосредственно из синтез-газа или с метанола. Ниже (ниже) приведена схема и условия синтезов на основе СО и Н2. [1, с.327]

1.1 Методы производства готовой продукции.

Химическая технология обладает рядом методов получения Синтез-газа из твердого (каменноугольный кокс, бурый уголь, торф и др.), жидкого (легкие бензины, мазут, гудрон и другие) и газообразного (природный, коксовый газ, газы нефтепереработки и другие) топлива. [2, с.6]

Независимо от метода получения исходного газа в нем всегда присутствуют оксид и диоксид углерода. Основной разницей является содержание диоксида углерода СО2, который может изменяться в широких пределах.

Основной метод производства синтез-газа - каталитическая конверсия углеводородного сырья водяным паром при высоких температурах.

При каталитической конверсии метана могут проходить такие реакции

Реакция (4) имеет место в случае подачи в систему кислорода.

Реакции (1) и (3) является сильно эндотермическими, а (2) и (4) экзотермическими. Все они обратные и идут с увеличением объема. Соответственно, равновесие реакций (1) - (4) сдвигается вправо при понижении давления, а реакций (1) и (3) при увеличении температуры. Практически в процессе конверсии метана удается (удается) достичь выходов близких к равновесным.

Различают три вида (разновидности) каталитической конверсии углеводородов: конверсия водяным паром, смесью водяного пара с диоксидом углерода и смесью водяного пара с кислородом (паро-кислородная конверсия).

В последнем случае необходимо тепло реакции подводится за счет частичного окисления метана и реакция становится автотермический, что позволяет снизить энергозатраты. Однако чаще всего паро-кислородную конверсию применяют при использовании тяжелых видов сырья, в частности мазута. [1, с.328]

Конверсию смесью водяного пара с диоксидом углерода в основном выбирают с целью получения синтез-газа, предназначенного для производства метанола. В этом случае получают газ с соотношением Н2: СО от 2 до 3, между тем при конверсии одной водяным паром это отношение значительно больше. Добавка к исходной смеси сырья диоксида углерода позволяет увеличить количество СО и уменьшить количество водорода, то есть изменять Н2: СО в широких границах. Соотношение диоксида углерода до метана может достигать 0,3:1 и более. Содержание СО и Н2 в газе можно регулировать соотношением Н2О: СН4. [1, с.329]

Процесс выгодно использовать в тех случаях, когда СО2 используют других производств (в случае наличия отходящего диоксида углерода), в противном случае капитальные затраты значительно выше, чем при высокотемпературной паровой метана. [5, с.42]

На основе вышесказанного для разработки в курсовом проекте выбираю конверсию водяным паром, используя характерные тенденции для современных установок.

Комбинирование установки конверсии метана с установкой синтеза метанола

Высокую степень регенерации тепла, особенно удобны на установках, работающих под высоким давлением

Возможность работы установки в различных видах сырья. [1, с.330]

1.2 Физико-химические свойства сырья, готовой продукции, полуфабрикатов.

Основной углеводородным сырьем для производства технологических газов является природный газ.

трубопроводы природного газа поставляются, как правило, с нескольких месторождений, с различным содержанием серы. Нормальная работа трубчатых печей конверсии метана под давлением 2-3 МПа может быть обеспечена при содержании соединений серы в природном газе около 0,5 мг/м3. томе первой технологической стадией является тонкая очистка от серы. [2, с.9]

Состав природного газа в объемных долях:

СН4 - 97,9; С2Н6 - 0,6; С3Н8 - 0,2; С4Н10 - 0,1; N2 - 0,8; СО2 - 0,4.

В таблице 2 приведены некоторые физико-химические свойства основных компонентов углеводородных газов.

Таблица 1. - Физико-химические свойства основных компонентов углеводородных газов [2, с.11]

Компонент | Молекулярная масса | Плотность кг/м3 | Минимальная температура самовозгорания в смеси с воздухом | Теплоемкость кДж /(кг • К) | Теплотворная способность кДж/м3

Высшая | низкая

Метан | 16,043 | 0,717 | 540 | 2,166 | 39889 | 35825

Этан | 30,070 | 1,356 | 515 | 1,647 | 70476 | 64400

Пропан | 44,097 | 2,010 | 460 | 1,550 | 101901 | 93647

Бутан | 58,12 | 2,578 | 405 | 1,675 | 12720 | 11542

Водород | 2,016 | 0,090 | 400 | 1,638 | 12780 | 10768

Диоксид углерода | 44,011 | 1,971 - | 0,817 -

Оксид углерода | 28,011 | 1,250 | 610 | 1,039 | 12653 | 12653

Азот | 28,013 | 1,251 - | 1,031 -


Страницы: 1 2 3 4 5 6 7