Конверсия газов

Конверсия газов, переработка газов с целью изменения состава исходной газовой смеси. Конвертируют обычно газообразные углеводороды (метан и его гомологи) и окись углерода с целью получения водорода или его смесей с окисью углерода. Такие смеси используются для синтеза органических продуктов и в качестве газов-восстановителей в металлургии или подвергают дальнейшей переработке для получения водорода. Конверсию проводят с применением в качестве окислителей различных реагентов (кислорода, водяного пара, двуокиси углерода и их смесей). Возможно также использование для этой цели окислов металлов. Наиболее экономичным сырьём для конверсии является метан (природный газ). Конверсия метана различными окислителями может быть описана уравнениями:

  CH4 + H2O Û CO + 3H2 — 2066Ч102 дж (49,3 ккал),

  CH4 + CO2 Û 2CO + 2H2 — 2476Ч102 дж (59,1 ккал),

  CH4 + 0,5 O2 Û 2H2 + 356·102 дж (8,5 ккал),

  CO + H2O Û CO2 + H2 + 411·102 дж (9,8 ккал).

  Реакции окисления гомологов метана идут аналогичным образом.

  Различают конверсию газов каталитическую и высокотемпературную. Каталитическую конверсию метана проводят с водяным паром в трубчатых печах с внешним обогревом (паровая конверсия), а также с парокислородной смесью в аппаратах шахтного типа при небольшом (1,5—2 кгс/см2, или 0,15—0,2 Мн/м2, см. автотермическую конверсию в таблице) и повышенном (20—30 кгс/см2 или 2—3 Мн/м2) давлении. Наилучший катализатор — никелевый с различными добавками.