Получение водорода методом конверсии окиси углерода.

Синтез-газ для получения метанола.
Исходный газ для синтеза метанола можно получить почти из всех видов сырья, которые используют при получении водорода, например в процессах синтеза аммиака и гидрирования жиров [1]. Поэтому производство метанола базируется на тех же сырьевых ресурсах, что и производство аммиака. Исходя из реакции образования метанола
СО + 2Н2→CH3OH
соотношение водорода к окиси углерода в исходном газе должно составлять 2:1, то есть теоретически газ должен содержать 66.66 объемн.% H2 и 33.34 объемн.% СО. Однако, в производственной схеме получения метанола соотношении H2 к СО в синтетическом цикле выше стехиометрического. Поэтому в исходном газе содержится избыток водорода, т.е. отношение H2 к CO как правило находится в пределах от 1.5 до 2.25. Исходный газ может содержать двуокись углерода, поэтому соотношение реагентов варажается формулой (H2-CO2):(CO+CO2), что позволяет учесть то количество водорода, которое расходуется на реакции восстановления окиси и двуокиси углерода. Содержание СО2 в исходном газе зависит от метода получения последнего, а также условий синтеза (давление, температура, состав катализатора синтеза метанола) и изменяется от 1.0 до 15.0 объемн.%. Наибольший интерес с технологической точки зрения представляют природный и попутный газы, содержащие меньше примесей, чем газы, полученные в результате газификаци твердого топлива.

Содержание.

1. Глава 1. Теоретическая часть. 3
1.1. Свойства и требования, предъявляемые
к синтез-газу для получения аммиака и метанола. 3
1.2. Источники сырья для синтез-газа 6
1.3. Современные промышленные способы получения водорода. 7
1.4. Свойства системы, положенной в основу получения
водорода конверсией СО водяным паром. 14
1.5. Аппаратурно-технологическая схема получения водорода 17
2. Глава 2. Практическая часть.
Расчет и составление материального баланса
установки двухступенчатой конверсии СО. 18
2.1. Определение массы каждого компонента газа. 18
2.2. Расчет количества СО, которое вступает в реакцию на
1-ой ступени. 19
2.3. Определение массы СО, которое вступает в реакцию
на 2-ой ступени. 19
2.4. Расчет по уравнению химической реакции. 19
2.5. Составление таблицы сводного материального баланса
на 2 ступени конверсии. 20
3. Список литературы 22

3. Список литературы.

1. Р. А. Шелдон, Химические продукты на основе синтез-газа, пер. с англ., М.: Химия, 1987.
2. Ф. А. Андреев, С. И. Карган, Л. И. Козлов, В. Ф. Приставко, Технология связанного азота, М., Химия, 1966.
3. А.М. Кутепов, Т. И - Бондарева, М.Г. Беренгартен, Общая химическая технология, М., Высшая школа, 1990
4. Справочник. “Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение”. Москва “Химия” - 1989 г.
5. Н. Н. Пономарев-Степной, А. Я. Столяревский, Атомно-водородная энергетика – пути развития //Энергия. № 1., 2004., стр. 3 - 9.
6. Н. Н. Пономарев-Степной, В. П. Пахомов, Водородная экономика и будущее человечества //В мире науки. № 7, 2006.
7. С. И. Розанов, Общая экология: Учебник для технических направлений и специальностей, СПб., 2001, стр. 99 - 100.
8. Химия окружающей среды. под ред. Дж. О. М. Бокриса. М., Химия. 1982, стр. 472.
9. Н. Н. Бобров, И. И. Боброва, В.А. Собянин, Кинетика и катализ, 1993, т. 34, № 4, стр. 257-258.
10. Н. И. Курбатов, А. К. Зайце, Конверсия природного газа в жидкое топливо // журнал «Потенциал», № 11, 1996, стр. 44-52.
11. Катализ в С1 – химии. Под ред. Л. Кайма, Л.: Химия, 1987.
12. К. Томишиге, И. Химено, О. Ямазаки и др., Кинетика и катализ, 1999, т. 40, № 3, стр. 432-439.