а) Кувурли учокларда (печка) метанни сув буги билан туликсиз конверсия (8%гача метан реакция киришмай колади). Бу эндотермик реакция.
б) Конли (шахтали) конверторда хаво ва кислород иштирокида конверсия ; Бу ерда кислород (а)-боскичдан колган метанни оксидлаш учун кетса, хаводаги азот эса, аммиак олиш учун азот, водород аралашмасини ҳосил килишга кетади.
Амалиетда метанни купрок реакцияга киритиш учун, уни конверсияни стехиометрияга нисбатан купрок микдорда сув буги билан олиб борилади. Лекин хароратни ошириш билан, cув бугини ортикчалигини бироз камайтириш мумкин; сабаби Ле-Шателье принципига мувофик, мувозанат унгга бурилади. (2.3.) - реакция, яъни:
СН4+Н20(буг)= СО+3Н2-Q (2.3.)
ҳажм кенгайиши билан (2 хажмдан 4 хажмгача) боради. Шунинг учун, Ле-Шателье принципига мувофик (2.3.) реакцияда босим кулланилмаслиги керак, акс холда реакция мувозанати чапга, яъни водород чикишини камайтиришга олиб келади. Аммо, иктисод эхтиежларини кузлаб, СН4 конверсияси 1,5-4,0 МПа гача юкори босимда олиб борилади, бунда аппаратларни улчамида бироз кискаради. Лекин юкори босимда мувозанат чапга кетишини камайтириш учун, конверсия жараени бироз юкори (1000оС урнига 1280оС) хароратда олиб борилади. Метан конверсиясида сув бугидан ташкари, кислород хам ишлатилади, чунки:
СН4+0,502=СО+2Н2+Q (2.2.)
реакцияга мувофик кислородли конверсия экзотермик булиб, умумий конверсия жараенини автотермик тарзда, ташкаридан иссиклик сарфламай амалга оширишга олиб келади.
Амалиетда сув бугли, корбанат ангидридли ва буг- хаволи конверсияларни вертикал кувурсимон учокларда табиий газни бир кисмини хаво билан екишдан олинган иссиклик хисобига утказилади, чунки бу жараенилар эндотермикдир. Агарда буг кислород-хаволи конверсим булса конли (шахтали) конверторда бир погонада амалга оширилади.
2.2. МЕТАННИ КОНВЕРСИЯЛАШ КАТАЛИЗАТОРЛАРИ.
Катализаторлар жараённи тезлигини ошириш учун ишлатилади.
Кт=К0е-/RТ; Кт Т; 1/Е: (2.17.)
Бу ерда: Кт - тезлик доимийси.
К0 - катализаторнинг тури ва ўлчамига боғлиқ бўлган доимий сон.
Е - активланиш энергияси.
е - натурал логорифм асоси.
R - универсал газ доимийси.
Т - температура.
(2.17) тенгламадан кўриниб турибдики, тезлик доимийси температурага тўғри, активланиш энергиясига нисбатан эса, тескари пропорцианалдир. Маълумки, активланиш энергиясини пасайтириш учун ижобий катализаторлар қўллаш керак.
Катализаторлар сифатида асосан никел ишлатилади, чунки кобальт, темир, хром, молибден ва волфромлар бу жараен учун катализатор сифатида камрок активликка эгадирлар. Катализаторнинг сифатини оширишда унинг асоси катта ахамиятга эга, чунки у механик мустахкам ва юкори тараккий этган юзага эга булиши шарт. Шундай хусусиятга глинозем, алюминий оксиди, шдмот, переклаз(эритилган МgО), кизергурлар эгадир. Никел катализаторнинг промотор(активатор) лари сифатида АI2О3, Сч2О3, ТiО2, МgО лар ишлатилади.
Ватанимиз заводларида метан конверсияси ГИАП-3 маркали никелли катализатор ишлатилади. Бунда 5% никел (актив компонент) , 94% -АI2О3(асос), 1%-АI2О3(промотор) бордир. Хозирги вактга ГИАП-3-6Н, ГИАП-16 маркали никелли янги катализаторлар ишлатилади. Бу катализаторларда SiО2 О,5% дан ошмаслиги шарт, чунки у пассив никел силикати хосил килиб куйиши мумкин. Бу катализаторлар олтингугурт бирикмаларидан сакланмоги керак, улар NiS каби модда хосил килади. Шунинг учун олтингугурт бирикмалари водород иштирокида Н2S га утказилади, ва у ГИАП-10 маркали катализаторда(актив пОда) ютиб олинади.
|
