Uglerodlarni katalitik konversiyasi

Uglerodlarni katalitik konversiyasi

• 
  Ushbu usul asosini tashkil etuvchi asosiy reaksiya uglevodo- rodlarni suv bug'i yordamida A120 3 ga shimdirilgan Ni katalizatori ishtirokida konversiyalashdan iborat:
  
• 
  СН4+Н20 <н>СО+ЗН2; -ДН°298=-206kDj/mol
  
• 
  Reaksiya kuchli ekzotermik tarzda sodir bo'ladi va muvozanatni
  
• 
  o‘ng tomonga siljishi faqat temperaturani ko‘tarilishi hisobiga boradi. Metanning konversiya darajasini ko‘paytirish uchun jarayonni 800-900°C ortiqcha olingan suv bug'i ishtirokida olib boriladi. Atmosfera bosimida ortiqcha olingan suv bug‘i miqdori uncha ko‘p emas (2:1), lekin bosimning ortishi muvozanat holatiga ijobiy ta’sir ko‘rsatmaydi, shu sababli, bunday hollarda bug‘ni metanga hajmiy
  
• 
  nisbatini taxminan 4:1 bo'lishi lozim.
  
• 
  Metan konversiyasidan tashqari uglerod oksidi konversiyasi ham
  
• 
  sodir bo'ladi:
  
• 
  CO+H20 <->C02+H2; -AH°298=-41,0kDj/mol
  
• 
  Ushbu reaksiya ekzotermik bo'lib, uning muvozanati temperatura ko‘tarilishi bilan o‘ng tomonga siljiydi (15-rasm, 3 egri chiziq), bunda ortiqcha olingan suv bug'i hisobiga uglerod oksidining hosil bo'lishi ko‘payadi. Uglerod oksidi konversiyasi tez sodir bo'ladi va konversiyalangan gaz tarkibi uning muvozanati orqali aniqlanadi.
  

• 
  I-CH4+H20 <-»CO+3H2;2-CH4+C02<-»2CO+2H2; 3-CO+H20 <->C02+H2
  
• 
  Suv bug'ibilan metan konversiyalashda hosil bo‘lgan gaz H2: CO katta nisbatda (kamida 3:1) bo'ladi, lekin organik sintez uchun sintez- gaz H2:CO nisbati 1:1 dan to (2,0-^2,3):l talab etadi. Bunday nisbatda sintez-gaz olish uchun, birinchidan suyuq uglevodorodlarni konversiyalash lozim, ikkinchidan konversiyalashda suv bug'iga uglerod to‘rt oksidi qo‘shish kerak, u uglevodorodlarni konversiyalaydi:
  
• 
  -СН2- + H20<-»C0 + 2Н2
  
• 
  СН4 + С 0 2 <-> 2СО + 2Н2; -ДН°298= - 247 kDj/mol
  
• 
  Oxirgi reaksiya ekzotermik bo‘lib, uning muvozanati ancha yuqori
  
• 
  temperaturada o‘ng tomonga siljiydi. (15-rasm, 2-egri chiziq). Suv bug‘i bilan konversiyalashga nisbatan u sekinroq ketadi.
  
• 
  Yuqori endotermikligi sababli uglevodorodlar konversiyasi trubkasimon pechlarda (15a-rasm) olib boriladi. Geterogen katalizatorlar bilan to‘ldirilgan yonishdan hosl bo‘ladigan gazlar bilan isitilgan trubalarga xomashyo yuboriladi. Ushbu tarmoqning kamchiliklari- olovbardosh trubalar va pechning foydali qo'llanish hajmining kichikligi, bunda katalizator uncha katta bo‘lmagan qismini egallaydi.
  
• 
  Ushbu sabablarga ko‘ra boshqa tarmoqlar yaratilgan bo‘lib, ularda konversiyalash endotermik reaksiyalari ekzotermik jarayonlar bilan birga olib boriladi, shu sababli, umumiy jarayon ozgina ekzotermik tarzda sodir bo‘ladi. Hisoblashlar natijasida ma’lum bo‘ldiki, ushbu maqsadni amalga oshirish uchun konversiyaga beriladigan aralashma CH4 va 0 2 1,0:0,55 nisbatda olish kerak.