Главная -> Словарь

Процессах гидрирования

Сочетание всех этих реакций и определяет состав образующегося генераторного гана. Газифицирующий агент — кислород — подается в процессе в количестве, до паточном для поддержания требуемой температуры газификации золоудалении). Высокий выход це vesbix компонентов генераторного газа обеспечивается главным образом за сч ?г реакций с участием преимущественно водяного пара. Термодинамический ан 1лиз показывает, что равновесие всех реакций, протекающих с участием кислорода, практически полностью смещено вправо. Следовательно, в равновесной газовой смеси не может быть свободного кислорода. Поскольку для равновесия эндотермических реакций благоприятна высокая температура, то с повышением температуры возрастает выход целевых компонентов в генераторном газе, по реакциям . Роль реакций метанообразования в некаталитических процессах газификации очень мала. Что касается остальных реакций, то нетрудно убедиться, что они являются линейными комбинациями остальных. Так,реакция является комбинацией и , а реакция представляет собой сумму реакций и . Для расчета равновесного состава генераторного газа при заданном расходе кислорода достаточно составить и решить 2 уравнения равновесия реакций и и два уравнения материального баланса по водороду и кислороду. Расход кислорода на процесс рассчитывается из теплового башнса газогенератора.

Газогенераторы системы Тексако приняты в качестве основного реакционного аппарата в широко распространенных в последние годы в процессах газификации твердых нефтяных остатков "Покс" с получением водорода для гидрогенизационных процессов глубокой переработки нефти.

На основании спектроскопических данных рассчитаны также lg Kp и Кр для ряда реакций, протекающих при процессах газификации угля, конверсии метана и др.:

применение угля в различных процессах газификации для, получения водорода в целях обеспечения все возрастающих потребностей НПЗ в- водороде, а также для производства метанола ;

Процесс газообразования осуществляется при недостатке кислорода с образованием горючего газа. В качестве окислителя служит кислород. Участие другого окислителя — водяного пара — в процессах газификации углеводородов невелико. Сера более чем на 90% превращается в сероводород. Около 0,5—3% углерода топлива превращается в сажу; зола топлива концентрируется в саже.

При сжигании угля весь азот выделяется в свободном состоянии и отчасти в виде окислов. Поэтому азот рассматривают как инертную составную часть, когда уголь используется для горения. В процессах газификации и коксования твердого топлива азот выделяется в виде летучих соединений , которые находят широкое применение.

В отличие от гидрогенизации требования к сырью для процессов газификации не имеют существенных ограничений по стадии метаморфизма и петрографическому составу, но весьма значительна роль механической и термической прочности, спекаемости, содержания влаги, золы и серы. Ряд ограничений по этим параметрам снижается после предварительной обработки углей — сушки, окисления и т. п. Наиболее значимым показателем использования углей в тех или иных процессах газификации является температура плавления зольных остатков. Она определяет температурную область основного процесса и выбор системы шлакоудаления .

Обычно газифицирующими агентами в процессах газификации служат воздух, кислород и водяной пар. При паровоздушном дутье отпадает необходимость в установке воздухоразделе-ния, что удешевляет процесс, но получающийся газ низкокалорийный, поскольку сильно разбавлен азотом воздуха. Поэтому

В различных процессах газификации давление может меняться от атмосферного до 10 МПа. Увеличение давления создает благоприятные условия для повышения температуры и энергетического к. п. д. процесса, способствует повышению концентрации метана в продуктовом газе. Газификация под давлением предпочтительна в случаях получения газа, используемого затем в синтезах, которые проводятся при высоких давлениях . С увеличением давления можно повысить скорость газификации и единичную мощность газогенераторов. При газификации кускового и крупнозернистого топлива скорость газификации пропорциональна квадратному корню величины давления, а при газификации мелкозернистого и пылевидного топлива — величине давления .

В составе газа газификации помимо оксида углерода и водорода присутствуют соединения, содержащие серу и аммиак, которые являются ядами для катализаторов последующих синтезов, а также фенолы, смолы и жидкие углеводороды. Эти соединения удаляют на следующей за газогенератором ступени очистки. В промышленных процессах газификации для очистки синтез-газа от сернистых соединений и диоксида углерода применяют методы физического и химического поглощения этих компонентов. В качестве поглотителей используют метанол, пропиленкарбонат, N-метилпирролидон, сульфолан и дии-зопропаноламин, диметил- и полиэтиленгликоли, этаноламины и др. .

Проводимые в настоящее время работы по совершенствованию автотермических процессов направлены в основном на повышение давления газификации, увеличение единичной мощности и термического к. п. д. реакторов, максимальное сокращение образования побочных продуктов. В автотермических процессах газификации до 30% угля расходуется не на образование газа, а на получение необходимого тепла. Это отрицательно сказывается на экономике процессов, особенно при высокой стоимости добычи угля. Поэтому значительное внимание уделяется в последнее время разработке схем аллотер-мической газификации твердого топлива с использованием тепла, получаемого от расплавов металлов или от высокотемпературных ядерных реакторов.

Переходные металлы являются активными катализаторами в подавляющем большинстве окислительно — восстановительных реакций. Железо, например, является классическим катализатором синтеза аммиака. Кобальт, никель, медь и металлы платиновой группы проявляют высокую активность в процессах гидрирования и дегидрирования, а также окисления. Серебро является практически единственным катализатором парциального окисления .

Существенным недостатком аппаратов указанных типов является их высокая стоимость. Основное"применение эти аппараты находят в производстве аммиака, метанола, в процессах гидрирования угля, масел и т. д. Эти процессы неизменно связаны с факторами, которые влияют на механические и физические свойства сталей и поэтому должны быть учтены при выборе материалов. Сюда можно отнести такие явления, как: 1) физическая и хими-

Данные по варианту совместного получения жирных кислот и натрийалкилсульфатов не приводятся, так как по этой схеме выделение спиртов в чистом виде не предусматривается. Поскольку в процессах гидрирования синтетических жирных кислот в спирты в качестве сырья могут быть использованы и жидкие, и твердые парафины, то показатели себестоимости и удельных капиталовложений приводятся в двух вариантах: для случая получения кислот из твердых парафинов и для случая получения кислот из жидких парафинов.

зуют для получения метансодержащего топливного газа. Для этого процесса вполне пригодны промышленные никелевые катализаторы, широко применяемые в различных процессах гидрирования углеводородов. Таким катализатором, в частности, является отечественный никель-хромовый катализатор.

насыщения водородом ароматического углеводорода. Этими соотношениями объясняется обычно наблюдаемая в процессах гидрирования последовательность превращений полициклических ароматических углеводородов 31 :

После очистки от С02 в газе остается 2 — 4% СО, являющегося катализаторным ядом в процессах гидрирования. Газ очищают от СО абсорбцией водными растворами аммиачных комплексов ;олей одновалентной меди:

В процессах гидрирования, сопровождающихся выделением воды, равновесие обычно смещено вправо в большей мере, чем в только что рассмотренных случаях. Так, гидрирование спиртов в углеводороды и нитросоединений в амины практически необратимо при всех допустимых температурах. Исключением является превращение карбоновых кислот в спирты

Влияние термодинамических факторов на выбор условий процесса. Для получения достаточно высокой фактической степени конвеэсии реагентов при обратимых процессах гидрирования-дегидрирования необходимо выбрать условия, при которых достигается возможно более выгодное положение равновесия, зависящее от термодинамических факторов.

лой. При этом в равновесных процессах гидрирования-дегидрирования сбратима каждая элементарная стадия:

В процессах гидрирования используются катализаторы на основе железа, кобальта, никеля, молибдена, меди, цинка . В промышленности наибольшее распространение для гид-рогенизационных способов очистки газов получили алюмоко-бальтмолибденовые и алюмоникельмолибденовые катализаторы, представляющие собой оксиды СоО и МоО3 или №О и МоО3 , нанесенные на активный А12О3.

Катализаторы селективного гидрирования различных видов нефтяною сырья. Ниже приведены данные для алюмо-платинового катализатора АП-15 , который применяется для гидрирования непредельных соединений в продуктах каталитического риформинга, а также в других процессах гидрирования.