Синтез-газ как топливо и как основа для синтеза углеводородов.

  Синтез-газ.

  Основой процесса получения  синтетического топлива, и других высокомолекулярных углеводородов, является синтез-газ. В идеальном случае, он представляющий собой смесь  монооксида углерода и водорода. Самое время посмотреть, как они получаются.

  В промышленности синтез-газ получают:

 

 паровой конверсией метана  (СН4 + Н2О = СО + 3Н2),

 парциальным окислением метана  (СН4 + ½O2 = СО + 2Н2),

 газификацией угля водяным паром  (—СН2—+ Н2О = СО + 2Н2),

 окислением угля, при недостатке кислорода  (—СН2—+ ½O2 = СО + Н2). 

 

  В зависимости от способа получения соотношение СО : Н2  варьируется от 1 : 1 до 1 : 3.

  Водяной газ является разновидностью синтез-газа. Его получают продуванием водяного пара через слой раскаленного угля или кокса (С + Н2О = СО + Н2  - Q (132 кДж)). Для поддержания температуры, в реактор, время от времени запускают воздух. В результате газовая смесь имеет следующий состав: 

СО - 44%, N2 - 6%, СO2 - 5%, Н2 - 45%.

Теплота сгорания - 2800 ккал/м³.

  Смешанный газ по составу промежуточный между водяным и генераторным газами. Его получают одновременным продуванием воздуха и паров воды сквозь слой раскаленного угля. Его состав:

СО - 30%, N2 - 50%, СO2 - 5%, Н2 - 15%.

Теплота сгорания - 1300 ккал/м³.

  Генераторный газ получают путем пропускания воздуха над раскаленным каменным углем или коксом (1000 – 1100 град. Цельсия). Состав генераторного газа, в идеальном случае:

СО - 35%, N2 - 65%.

  Далее, газ смешивается с водяным паром и получается водородная составляющая. Усреднённый состав генераторного газа следующий:

СО - 26%, N2 - 51%, СO2 - 8%, Н2 - 15%.

Теплота сгорания – 800 - 1000 (1100)  ккал/м³.

  Коксовый газ получают нагревом кокса до 900 – 1100 град. Цельсия, без доступа воздуха. Газовая смесь имеет следующий состав:

СО - 10%, метан - 35%, этилен - 5%, Н2 - 50%.

Теплота сгорания, не меньше – 4000 - 4500 ккал/м³.


  Магнегаз получают действием электрической  дуги между угольными электродами, погруженными в перерабатываемое жидкое сырье (обычно, отходы органики, в смеси с водой), без доступа воздуха. Магнегаз имеет следующий состав:

СО - 55-60%, СO2 - 1-2%, Н2 - 40-45%.

Теплота сгорания  – 7700 - 8900 ккал/м³ (требует перепроверки).

  О получении Магнегаза, коротко, Вы можете прочитать здесь.

  Не смотря на разнообразие способов и результата, существует только три способа термического разложения углеводородов. В зависимости от способа температурного воздействия они могут окисляться (сжигание), распадаться (пиролиз) и газифицироваться (газификация). Все они происходят при высокой температуре (около 1000 град. Цельсия).

  Интересно, что органические вещества, при нагревании без доступа воздуха (кислорода), начинают распадаться уже при температуре 200 – 250 град. Цельсия, а заканчивают, к 450 – 500 град. При этом сложные молекулы дробятся на более простые, термодинамически более устойчивые при данной температуре. Увеличение температуры до 1000 град. приводит к распаду простых углеводородов на отдельные элементы. Промышленный диапазон температур для разложения углеводородов - от 600 до 1000 град. Цельсия.

 

Make a free website with Yola