Метанның газ құрамындағы мөлшерінің қысым мен температураға байланысы.
Суретте H2O:СН4 қатынасы 2:1 болғанда конверсияланған газ құрамында қалған СН4 мөлшерінің әртүрлі температурада қысымға байланыстылығы көрсетілген. Суретте мынаны көреміз: егер метанның толық конверсиясы атмосфералық қысымда 700-7500С температурада іске асса, 3МПа қысымда ол үшін 10000С керек. Дегенімен реакцияның жылдамдығын көбейту үшін аппарат пен газопроводтардың көлемін кішірейту үшін су буымен конверсияны жоғары қысымда жүргізеді. Бұл үшін конверсия қондырғысына келетін табиғи газдың 1-4МПа қысымын қолданады.
Жоғары қысымда су бу конверсиясының жылдамдығы мына формуламен есептеледі.
dPCH4 КР cн4
U = ----- = ------
dτ Рн2
мұндағы, K-конверсия жылдамдығының тұрақтысы, с-1,
τ -конверсия тұрақысы,с,
P CH4 және PH2 метан мен сутегінің парциал қысымы
Жоғарыда көрсетілген температурада системаның тепе-теңдік орнау жылдамдығы аз болғандықтан, ал температураны 13000С дейін көтеру метанды крекингтеуге әкеліп соғатындықтан конверсияны Al2O3 отырғызылған никель катализаторында жүргізеді. Катализатордың қатысуы 7000С температурада реакторға берілетін бу-газ қоспасының жоғары көлемдік жылдамдығымен өте тез метанның жоғары тепе-теңдік дәрежемен айналуын қамтамасыз етеді
2.Оттегімен конверсиясы.Метанның оттегімен (ауамен) жартылай тотығуы метанның бір бөлігінің көміртек оксидіне (ІV) дейін тотығуымен сипатталады.
СН4+2О2 «СО2 + Н2О- DН DН =891кДж (а)
әрі қарай метанның тотығу өнімімен әрекеттесу жүреді.
СН4+ СО2 «2СО+2Н2+DН DН =248кДж (б)
СН4+Н2О « СО+3Н2+DН DН =206кДж (в)
Бұл реакциялар қайтымды болғандықтан және көлемнің ұлғаюымен жүретіндіктен оттегімен конверсия процесінің қосынды реакциясы жылу бөлумен жүреді.
СН4+1/2О2 «СО+2Н2 - DН DН =35кДж
Оттегімен конверсия бу конверсия заңдылықтарына бағынады. Бұл процесті 9000С-та көтеріңкі қысымда, оттегінің артық мөлшерімен Nі/AІ2O3катализаторында жүргізеді.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 2162;