以天然气为原料生产合成气过程有哪些步骤?从热力学的角度考虑,对反应条件有哪

作者&投稿:和斧 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 天然气生产合成气的过程主要包括以下几个步骤:
1. 蒸汽热解反应:在这一步骤中,天然气与蒸汽一同进入反应器,在高温高压的条件下进行热解,产生一氧化碳(CO)和氢气(H2)。
2. 部分氧化反应:热解产物与一定比例的氧气再次进入反应器,进行部分氧化反应,进一步生成CO和H2。
3. 高温变换反应:反应器中的CO和H2在高温条件下进行变换反应,产生更多的H2和CO,这一步骤有助于提高合成气的纯度。
4. 气体净化与压缩:经过变换反应的气体需要通过多级净化过程,去除杂质和有害物质。净化后的气体被压缩,以满足后续工艺流程的要求。
从热力学的角度来看,上述反应条件的选择至关重要。由于合成气反应是一个热力学上不利于进行的反应,因此需要满足以下条件:
1. 反应温度:高温是必须的,以实现充分的热解和部分氧化反应,通常温度需在1000°C以上。
2. 反应压力:高压有助于维持反应物的气态和增加反应速率,一般在20~50MPa范围内。
3. 反应物料比例:合适的物料比例有助于维持反应的热力学平衡,提高热效率。
4. 催化剂选择:合适的催化剂可以有效促进反应,提高反应的稳定性和效率。
综上所述,反应条件的优化对提高合成气生产过程的效率和降低能耗具有重要意义。

以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未...
答:(2)在合成氨的实际生产过程中,采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气,增大氢气和氮气的浓度有利于增大反应速率;增大氢气和氮气浓度,减少氨气浓度有利于平衡正向进行,故答案为:增大氢气和氮气的浓度有利于增大反应速率,增大...

目前天然气转化利用的主导技术路线是什么?以甲烷的部分氧化为基础制备...
答:以天然气为原料经合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线,以甲烷的部分氧化为基础制备甲醚(CH3OCH3)和甲醇的工业流程如下:(1)甲烷的部分氧化反应如下:2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=-71.2 kJ·mol-1 有研究认为甲烷部分氧化的机理为:CH4(g)+2O2(g)...

合成气的生产方法
答:第二次世界大战前,合成气主要是以煤为原料生产的;战后,主要采用含氢更高的液态烃(石油加工馏分)或气态烃(天然气)作原料。1970年代以来,煤气化法又受到重视,新技术及各种新的大型装置相继出现,显示出煤在合成气原料中的比重今后将有可能增长,但主要从烃类生产合成气,所用方法主要有蒸汽转化和...

利用天然气可制得以H2、CO等为主要组成的工业原料合成气,反应为:CH4...
答:(1)该反应中C元素化合价由-4价变为+2价、H元素化合价由+1价变为0价,失电子化合价升高的元素被氧化,所以C元素被氧化;当生成标准状况下35.84L合成气时,生成n(CO)=35.84L22.4L/mol×14=0.4mol,则转移电子的物质的量=0.4mol×[2-(-4)]=2.4mol,故答案为:C(碳);2.4mol...

(2010?江苏二模)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气...
答:可以大规模地减少CO2的排放量,故A正确;B.发电尾气的出口温度较高,可以利用此温度以节约能量,故B正确;C.使用催化剂只可以改变化学反应速率,不可以改变甲烷的转化率,故C错误;D.发电尾气反应中包含甲烷燃烧,该燃烧过程会放出大量的热,利用这些能量这样可实现部分热量自供,可降低成本,...

以天然气为原料经由合成气(C0、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主...
答:g);△H3=+250.3kJ?mol-1根据盖斯定律12×(①+②+③×2)得2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g),故12×(△H1+△H2+△H3)=-71.2kJ?mol-1,所以12×(-890.3kJ?mol-1+△H2+2×250.3kJ?mol-1)=-71.2kJ?mol-1,解得△H2=+247.3kJ?mol-1,故答案为:...

甲醇生产工艺的生产方法
答:转化用的蒸汽直接在装置上靠烟道气和转化气的热量制取.由于天然气蒸汽转化法制的合成气中,氢过量而一氧化碳与二氧化碳量不足,工业上解决这个问题的方法一是采用添加二氧化碳的蒸汽转化法,以达到合适的配比,二氧化碳可以外部供应,也可以由转化炉烟道气中回收.另一种方法是以天然气为原料的二段转化法,...

水煤气的造气工艺是什么?
答:替代传统天然气蒸气转化工艺中占天然气总耗量1/3且价格较高的燃料天然气,降低合成气的生产成本,可根据下游产品对合成气的要求,灵活调整合成气H2/CO比值;CO2排放量少,合成气中不含焦油等杂质,制备炉结构简单,可利用廉价的煤作为主要原料生产价低质优的合成气,并且无污染适于工业化生产 ...

...越来越多的关注.以天然气(主要成分是CH4)为原料经
答:(1)Fe的原子序数为26,则基态电子排布式为[Ar]3d64s2,故答案为:[Ar]3d64s2;(2)CO分子中C原子上有一对孤对电子,C、O原子都符合8电子稳定结构,则CO的结构式为C≡O,孤对电子数为1,σ键数为1,则碳原子采取sp杂化,又等电子体中原子数和价电子数都相同,则 N2、CN-、CO的原子数...

天然气合成氨的工艺是什么
答:由于碳一化学以化工原料多样化和能源“非石油化”为战略目标,所以受到世界各国的关注和重视,投入大量的人力物力,从事研究和开发,取得很大的进展。以煤或天然气制合成化学品的原料气,全世界每年消费合成气3000亿Nm3,其中55%用于制造合成氨,25%用于制造甲醇。而且,30种重要的有机化工产品中有24种可由合成气制得,这...