Химические элементы
<<  Аргон в медицине Водород  >>
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Природный газ Обычно содержит 75- 95% метана (СН4) + этан (С2Н6),
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Спирты: метанол и этанол – кандидаты в носители энергии для
Топливный процессор (fuel processing) – устройство для превращения
Топливный процессор (fuel processing) – устройство для превращения
Топливный процессор (fuel processing) – устройство для превращения
Топливный процессор (fuel processing) – устройство для превращения
a CO реагирует H2O образуя H2 and CO2 в реакции сдвига и CH4 реагирует
a CO реагирует H2O образуя H2 and CO2 в реакции сдвига и CH4 реагирует
Гидродесульфурация (ГДС)
Гидродесульфурация (ГДС)
Гидродесульфурация (ГДС)
Гидродесульфурация (ГДС)
Удаление серы адсорбционными методами
Удаление серы адсорбционными методами
Методы конверсии УВ
Методы конверсии УВ
Константы равновесия реакций (1) и (2)
Константы равновесия реакций (1) и (2)
Константы равновесия реакций (1) и (2)
Константы равновесия реакций (1) и (2)
Катализатор: Ni/Al2O3 На входе в реактор при 700 К конверсия еще не
Катализатор: Ni/Al2O3 На входе в реактор при 700 К конверсия еще не
Катализатор: Ni/Al2O3 На входе в реактор при 700 К конверсия еще не
Катализатор: Ni/Al2O3 На входе в реактор при 700 К конверсия еще не
Изменение концентрации реагентов и продуктов входе реакции
Изменение концентрации реагентов и продуктов входе реакции
Паровая конверсия с непрерывными выводом Н2 через палладиевую мембрану
Паровая конверсия с непрерывными выводом Н2 через палладиевую мембрану
Паровая конверсия высших УВ (С2+)
Паровая конверсия высших УВ (С2+)
Паровая конверсия высших УВ (С2+)
Паровая конверсия высших УВ (С2+)
Паровая конверсия спиртов
Паровая конверсия спиртов
Паровая конверсия спиртов
Паровая конверсия спиртов
Парциальное окисление (метана)
Парциальное окисление (метана)
Парциальное окисление (метана)
Парциальное окисление (метана)
Автотермический риформинг (парокислородная конверсия)
Автотермический риформинг (парокислородная конверсия)
Автотермический риформинг (парокислородная конверсия)
Автотермический риформинг (парокислородная конверсия)
Автотермический риформинг (парокислородная конверсия)
Автотермический риформинг (парокислородная конверсия)
Методы удаления СО
Методы удаления СО
Методы удаления СО
Методы удаления СО
Метанизация: реакция обратная паровой конверсии
Метанизация: реакция обратная паровой конверсии
Метанизация: реакция обратная паровой конверсии
Метанизация: реакция обратная паровой конверсии
28
28
Картинки из презентации «Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов» к уроку химии на тему «Химические элементы»

Автор: Nikolay Sochugov. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока химии, скачайте бесплатно презентацию «Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 625 КБ.

Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов

содержание презентации «Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Лекция 3 Производство водорода из 16реактор при 700 К конверсия еще не идет,
жидких и газообразных углеводородов. поэтому на участке протяженностью от 1 до
Основные технологические стадии Возможные 3 м процессы окисления преобладают, и этот
источники Н2 Методы удаления серы УВ сырье участок реактора работает практически
для получения водорода Паровая конверсия только как подогреватель углеводородов и
метана Парциальное окисление пара. ПКК позволяет получить Н2 с чистотой
Парокислородная конверсия УВ. 1. 95—98 %. Стехиометрический расход пара
2Основные технологические стадии 2:1, однако, при таком соотношении реакция
подготовки топлива для ТЭ. УВ сырье. имеет малый выход. Поэтому обычно на 1 м3
Гидродесульфация. Адсорбция. Десульфурация метана при низком давлении (около I МПа)
(удаление серы). Кат. Парц. окисление. подводят не менее 3 м3 пара, а при
Реформинг. Парциальное окисление. Реактор давлении около 2 МПа необходимый расход
сдвига. Окисление. Удаление СО. пара возрастает до 4—5 м3. Схема паровой
Стравливание. Н2 топливо для ТЭ. конверсии метана. Возможные реакции. 16.
Каталитическая паровая конверсия. 17Изменение концентрации реагентов и
Автотермический риформинг. продуктов входе реакции. 17.
Высокотемпературный сдвиг. 18Паровая конверсия с непрерывными
Низкотемпературный сдвиг. Мембранная выводом Н2 через палладиевую мембрану
сепарация. Метанизация. 2. сдвигает равновесие реакции (1) в сторону
3Состояние дел с производством продуктов реакции. при давлении 2 МПа,
водорода: из природного газа 48% $5,6 за отношении компонентов пар — метан, равном
ГДж Из нефти 30% Из угля 18% $10,3 за ГДж 3:1, и парциальном давлении водорода в
Электролиз 4% $ 20 за ГДж Применение Н2 в остаточном газе 0,16 МПа степень конверсии
ТЭ требует увеличения производства и метана достигает 1 при выводе водорода уже
создания удобных портативных генераторов при 823 К, а без вывода водорода степень
Н2, в т.ч. для получения Н2 конверсии 0,9 может быть достигнута только
непосредственно в месте использования. при 1153 К. Количество чистого водорода,
Потенциальное сырье Возобновляемые получаемого за мембраной, определяется
источники (биомасса, этанол и т.д.) Не также парциальным давлением водорода в
возобновляемые (УВ, уголь и т.д.). 3. газе на выходе из реактора. С повышением
4Природный газ Обычно содержит 75- 95% температуры растет парциальное давление
метана (СН4) + этан (С2Н6), пропан (С3Н8), водорода в газе, что интенсифицирует
бутан (С4Н10), азот, сероводород H2S, диффузию водорода через мембрану. 18.
воду, СО2. По причинам безопасности 19Паровая конверсия высших УВ (С2+).
одорируется сильно пахнущими Представляет интерес для портативных ТЭ
сероорганическими соединениями 2. Равновесный состав продуктов паровой
Сжиженный (бытовой газ) В основном конверсии гексадекана (С16, синтетическое
–(90-95%) пропан (С3Н8), бутан (С4Н10), ДТ) при соотношении пар/углерод 2:1. 19.
Легко сжижается (5 – 10 Атм.), высокая 20Паровая конверсия спиртов. Достоинства
плотность энергии (46,5 МДж/кг), менее КПП спиртов: Меньше затраты энергии.
токсичный чем бензин. 4. Реакция идет при температурах (200–300oC)
5Жидкие УВ: бензин и дизельное топливо При этом уменьшается концентрация СО.
Преимущества: существует развитая Можно использовать дешевые медные
инфраструктура распределения Если сделать катализаторы Cu/ZnO или Cu/ZnO/Al2O3.
автомобиль с ТЭ, работающим на бензине, Трудности: избежать формирования СО в
или ДТ, то их легче использовать Высокая обратной реакции сдвига. Возможные
плотность энергии: ~40 МДж/кг (у метанола реакции: 20.
19 МДж/кг) Недостатки: Высокая температура 21Парциальное окисление (метана). ПО:
конверсии Состав бензина С4 – С10 Состав окисление топлива при содержании кислорода
ДТ – С10-С22 Много примесей сложных УВ, меньше стехиометрического. Достоинства:
серы, азота и т.д. 5. возможность конверсии тяжелых УВ без
66. катализатора Высокие температуры в
7Спирты: метанол и этанол – кандидаты в реакторе позволяют обойтись без стадии
носители энергии для портативных ТЭ гидродесульфуризации (но Н2S удалять все
Метанол СН3-ОН Этанол С2Н5-ОН. Достоинства равно нужно) Скорости реакции выше, чем в
метанола: Есть технологии производства из паровой конверсии, что важно для быстрого
синтез – газа (СО+Н2) Реформинг идет при старта Нет воды – не нужно парогенератора.
низких температурах (250 С) Высокое Недостатки: Нет воды – меньше водорода на
отношение Н/С, Нет С-С связей (снижение моль УВ – меньше парциальное давление Н2
риска сажеобразования) Нет серы Можно Если использовать воздух – парциальное
напрямую использовать в метанольных ТЭ. давление Н2 еще ниже – снижается
Этанол: Можно производить ферментацией эффективность ТЭ (по уравнению Нернста)
крахмала, сахара или отходов зерна Сейчас трудно управлять Нельзя использовать для
активно используется как добавка к обычным портативных применений. 21.
топливам (производство в США ~ 10 млн. л. 22Автотермический риформинг
в год. Цена при производстве ферментацией (парокислородная конверсия). АТР –
биомассы ~ $0.25 за литр. Н2 можно комбинация ПКК и ПО. УВ смешивается с
получить из этанола на катализаторах, но паром и субстехиометрическим количеством
не решены проблемы образования сажи, кислорода. Причем соотношение пар/кислород
ацетальдегида, этанола и других УВ, подбирается так, чтобы суммарный тепловой
являющихся ядами для ТЭ. 7. эффект обеих реакций был нулевым. Т.е.
8Топливный процессор (fuel processing) энергия, выделяющаяся в экзотермической
– устройство для превращения исходного реакции была равна энергии, поглощаемой в
носителя энергии в топливо, необходимое в эндотермической реакции. 22.
стеке ТЭ. Самый экономичный метод 23Задачи, требующие решения в
получения Н2 для стационарных ТЭ (>200 технологиях риформинга. Выделение углерода
кВт) - реформинг ПГ Для мобильных в побочных реакциях – коксование
применений (сотовый -100 мВт, ноутбук – 30 катализатора – блокирование пор
Вт) – метанол, т.к. легко дозаправить. катализатора – снижение площади
Энергоемкость картриджа с метанолом втрое поверхности – снижение скорости реакции.
выше, чем энергоемкость стандартного Для предотвращения коксования можно
аккумулятора. 8. увеличить поток пара существенно выше
9a CO реагирует H2O образуя H2 and CO2 стехиометрического – но это потребует
в реакции сдвига и CH4 реагирует с H2O нагрева дополнительного количества пара –
образуя H2 и CO быстрее, чем реагирует на снижение экономических показателей
электроде как топливо. b как топливо при Проблема коксования при риформинге жидких
внутреннем реформинге в РКТЭ и ТОТЭ. c CO2 УВ выше, т.к. в сырье уже имеются С-С
это яд для ЩТЭ, что делает невозможным связи и есть примеси ароматических
использование в них таких топлив. 9. соединений. Проблема спекания
10Десульфурация- очистка от примесей металлических частиц катализатора –
серосодержащих газов. В природном газе: уменьшение активной поверхности. 23.
одоронты для придания запаха: тиофены, 24Реакция сдвига. Обратимая,
меркаптаны Тиолы или меркаптаны — экзотермическая. В результате конверсии
органические вещества, сернистые аналоги окиси углерода водяным паром по реакции
спиртов, имеющие общую формулу RSH, где R сдвига получается дополнительное
— углеводородный радикал, например, количество водорода, эквивалентное
метантиол (метилмеркаптан) (CH3SH), содержанию в газе СО. Реакция протекает
этантиол (этилмеркаптан) (C2H5SH) и т. д. без изменения общего объема реагентов,
Меркаптаны получили своё название за сопровождается выделением теплоты. С
способность связывать ионы ртути (по англ. понижением температуры равновесие
mercury capture). Содержание в жидких УВ смещается в сторону образования водорода и
топливах 300 – 500 ppm (изначально в двуокиси углерода. С целью повышения
нефти). Тиол. Температура кипения R-SH, производительности процесса конверсию
oC. Спирт. Температура кипения R-OH, oC. окиси углерода проводят в две стадии: на
H2S. - 61. H2O. 100. CH3SH. 6. CH3OH. 65. первой при температурах 623—673 К
C2H5SH. 37. C2H5OH. 78. C6H5SH. 168. применяют высокотемпературный
C6H5OH. 181. 10. железохромовый катализатор, на второй при
11Проблема: отравление катализаторов в 493—523 К — низкотемпературный медный.
ТП и ТЭ 100ppm тиофена в бензине снижает После двух стадий конверсии можно получить
выход Н2 в реакции реформинга с 60 до 40 % концентрацию СО 0,5% . Но это все равно в
за 25 часов Конверсия С13-С15 УВ снижается 100 – 500 раз выше, чем можно подать в
с 93 до 77% при добавке 11 ppm ТПТЭ. 24.
бензотиофена и до 73% при 30 ppm и уже не 25Методы удаления СО. Мембранная
восстанавливается даже при удалении серы сепарация. Селективное окисление.
ТПТЭ в чистом Н2 – I=12 А, добавка 50 ppm Метанизация. Анодный катализатор
Н2S снижает ток до 1.3 А в течение 1 часа дезактивируется из-за адсорбции СО к Pt
Топливо для ТПТЭ должно содержать менее при низких и средних температурах. Но СО
0.1 ppm серы. Методы очистки от будет селективно окисляться до СО2 при
серосодержащих УВ. Гидродесульфурация. добавку небольшого количества воздуха в
Адсорбция. 11. топливо на входе в ТЭ. Воздух нужно
12Гидродесульфурация (ГДС). Используется добавлять аккуратно, чтобы не допустить
для очистки ископаемых топлив окисления Н2 и не доводить до
сераорганические соединения конвертируются взрывоопасной смеси. The air has to be
в Н2S в реакции с Н2 на катализаторе. added in careful measures to avoid
Параметры реакции:(300–360oC) давление H2 oxidizing the H2 and/or producing an
3.0–5.0 MPa, катализаторы: CoMo/Al2O3 или explosive mixture. Применяются добавки
NiMo/Al2O3. Разработана для ФКТЭ с ПГ. H2S [O2]/[CO] = 1,5 - 2. При больших
конвертируется в элементарную серу или концентрациях СО нужно использовать
адсорбцией на оксиде цинка с образованием несколько стадий, что усложняет систему.
сульфида цинка: 12. ~100 ppm это максимальный уровень CO,
13Удаление серы адсорбционными методами. который можно удалить таким методом при
Насыщение сорбента при пропускании ССУВ. 80oC. 25.
Принцип – селективная адсорбция при 26Метанизация: реакция обратная паровой
пропускании топлива через твердый сорбент, конверсии. Удобно, т.к. не нужно добавлять
селективно поглощающий серосодержащие реагенты. Недостаток – потребляется
в-ва. Показана возможность очистки от 2 – водород, но если конц. СО невысока, то
12 ppmv S, до уровня менее 0.1 ppmv S. можно на это пойти. Метан – не яд, а
Достоинства: низкие температуры, в отличие разбавитель. При повышенных концентрациях
от ГДС не используется водород, легче СО2 начинает работать реакция: Например,
достичь глубокой очистки. Проблемы: нужно на катализаторе Ni и Ni/Al2O3 скорость
разработать легко регенерируемые метанизации выше для CO2 чем для CO, даже
адсорбенты, найти высокоселективные если они присутствуют в одинаковых
сорбенты (особенно для ароматических концентрациях. 26.
S-содержащих УВ). 13. 27Мембранная сепарация водорода.
14Методы конверсии УВ. Парциальное Существует развитая технология очистки Н2,
окисление (кислородная конверсия. Паровая основанная на его способности проникать
каталитическая конверсия. Автотермический через тонкие мембраны Pd и Pt. Мембрана
реформинг. Итоговая реакция: проницаема только для Н2, удаляется не
СН4+2Н20?С02+4Н2. Принцип Ле Шателье — только CO а также CO2, N2, и т.д., что
если на систему, находящуюся в равновесии, позволяет увеличить парциальное давление
воздействовать извне, изменяя какое-нибудь Н2 на аноде. Для снижения цены, мембраны
из условий (температура, давление, делают на пористой несущей основе
концентрация), то равновесие смещается различными методами. Можно использовать
таким образом, чтобы уменьшить изменение. Pt, Pd/Ag CO препятствует проникновению Н2
При повышении температуры химическое из-за адсорбции на поверхность мембраны
равновесие смещается в направлении при температурах ниже 300 С. Недостатки:
эндотермической реакции, при понижении высокая цена мембран, необходимость
температуры — в направлении создания перепада давлений. Основное
экзотермической реакции. 14. применение найдет в компактных риформерах.
15Константы равновесия реакций (1) и 27.
(2). 15. 2828.
16Катализатор: Ni/Al2O3 На входе в
Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов.ppt
http://900igr.net/kartinka/khimija/proizvodstvo-vodoroda-iz-zhidkikh-i-gazoobraznykh-uglevodorodov-158063.html
cсылка на страницу

Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов

другие презентации на тему «Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов»

«Свойства ароматических углеводородов» - Винилбензол (стирол) применяется для получения полимерного материала – полистирола. Основным источником получения ароматических углеводородов служат каменноугольная смола, нефть и нефтепродукты. Химические свойства. Физические свойства. Получение. Большое значение имеют синтетические методы получения.

«Диеновые углеводороды» - Состав и строение натурального каучука. Содержат цепочку сопряжённых двойных связей апельсин, базилик. При нагревании превращается в упругую массу – каучук. Транс -. Первые синтетические каучуки. Резина. Транс- изомер изопрена. История открытия каучука. В день – 10-15г. Паренхимные - гваюла. Х.Колумб Южная Америка Сок дерева гевея – латекс.

«Водород в периодической системе» - Атом водорода. Гремучий газ. 2) Восстановление: 1)Окисление: Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором. Положение водорода в периодической системе.

«Применение углеводородов» - Проверь себя!!! Соединения алканов применяются в качестве хладагентов в домашних холодильниках. Высшие алканы входят в состав смазочных масел. Применение алканов. Циклопропан используется для наркоза. Производство пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств и многих других веществ. Цели:

«Химия Углеводороды» - Определить формулу. Обобщение темы «Углеводороды». План. Задача. Указать условия реакций. 4.Составление таблицы: «Классы углеводородов». При сгорании 8,6г предельного углеводорода получилось 26,4г углекислого газа и 12,6г воды. Ресурсы. Составить изомеры. Плотность паров вещества по воздуху равна 2,966.

«Непредельные углеводороды» - «Непредельные углеводороды: материалы будущего». Проект. Получение этилена из полиэтилена Доказательство непредельного характера этилена. Наши результаты. От гипотезы к исследованию. Наши исследования. Непредельные углеводороды: материалы будущего. Начало. Окончание. Почему этилен – газ, а полиэтилен – твёрдое вещество?

Химические элементы

46 презентаций о химические элементах
Урок

Химия

65 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по химии > Химические элементы > Производство водорода из жидких и газообразных углеводородов