合成氣制甲烷的溫度控制在多少度
㈠ 冶金中將甲烷、乙炔和氧氣混合氣體充分燃燒的溫度能達到多少度
碳含量約高,燃燒的溫度就越高。
乙炔在O2里燃燒時,產生的氧炔焰的溫度很高(3
000
℃以上),可用來切割和焊接金屬。
甲烷的要低,大概在1500左右,但是由於燃燒情況不同,溫度也不盡相同。工業上主要用乙炔焰。
㈡ 甲烷的熱量、著火溫度是多少
1米3甲烷在標准大氣壓下(1個標准大氣壓約為100千帕,溫度為0℃時)可放出35822.6千焦耳的熱量。著火溫度為680~750℃最高達1400℃,1米3沼氣的燃燒值相當於3.3千克原煤。
甲烷可以形成籠狀的水合物,甲烷被包裹在「籠」里。也就是我們常說的可燃冰。它是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等)下由水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時組成的類冰的、非化學計量的、籠形結晶化合物。
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甲烷的化學性質與反應:
通常情況下,甲烷比較穩定,與高錳酸鉀等強氧化劑不反應,與強酸、強鹼也不反應。但是在特定條件下,甲烷也會發生某些反應。
甲烷的鹵化中,主要有氯化、溴化。甲烷與氟反應是大量放熱的,一旦發生反應,大量的熱難以移走,破壞生成的氟甲烷,只得到碳和氟化氫。
因此直接的氟化反應難以實現,需用稀有氣體稀釋。碘與甲烷反應需要較高的活化能,反應難以進行。因此,碘不能直接與甲烷發生取代反應生成碘甲烷。但它的逆反應卻很容易進行。
㈢ 甲烷發生裂解的溫度
甲烷如果裂解為炭黑的最低溫度為927.8k,在工業上一般控制在1000攝氏度以上
如果裂解為乙炔為最低1709.4k
裂解為乙烯的最低溫度1866.0k
㈣ 甲烷燃燒的溫度是多少
甲烷噴燈焰藍色火苗,溫度可達2800度以上。
一般天然氣灶火可達1000度以上。
㈤ 甲烷,丙烷,丁烷,燃燒時溫度能達到多少度
高熱值甲烷 9510Kcal/Nm3 乙烷 16792Kcal/Nm3 丙烷 24172Kcal/Nm3 正丁烷 31957Kcal/Nm3 異丁烷 31757Kcal/Nm3 戊烷 40428Kcal/Nm3 低熱值甲烷 8578 Kcal/Nm3 乙烷 15371Kcal/Nm3 丙烷 22256Kcal/Nm3 正丁烷 29513Kcal/Nm3 異丁烷 29324Kcal/Nm3 戊烷 37418Kcal/Nm3 760mmHg,0℃,干基為標准
㈥ ch4如何制備
1、細菌分解法
將有機質放入沼氣池中,控制好溫度和濕度,甲烷菌迅速繁殖,將有機質分解成甲烷、二氧化碳、氫、硫化氫、一氧化碳等,其中甲烷佔60%-70%。經過低溫液化,將甲烷提出,可製得廉價的甲烷。
2、合成法
將二氧化碳與氫在催化劑作用下,生成甲烷和氧,再提純。CO₂+2H₂=CH₄+O₂;將碳蒸汽直接與氫反應,同樣可製得高純的甲烷。
3、實驗室製法
無水醋酸鈉(CH₃COONa)和鹼石灰(NaOH和CaO做乾燥劑);必須用無水醋酸鈉跟乾燥的鹼石灰反應來製取甲烷,若用醋酸鈉晶體或石灰不幹燥則均幾乎不能產生甲烷氣體。
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CH₄的應用:
甲烷是一種很重要的燃料,是天然氣的主要成分,約佔87%。在標准壓力的室溫環境中,甲烷無色、無味;家用天然氣的特殊味道,是為了安全而添加的人工氣味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大氣壓力的環境中,甲烷的沸點是−161 °C。
空氣中的瓦斯含量只要超過5%~15%就十分易燃。液化的甲烷不會燃燒,除非在高壓的環境中(通常是4~5大氣壓力)。中國國家標准規定,甲烷氣瓶為棕色,白字。
參考資料來源:網路—CH4
㈦ 甲烷在什麼溫度什麼壓力下成固體
就是甲烷的飽和蒸汽壓吧,它是溫度的函數,隨溫度的升高而增大.例如:
-200度時 飽和壓力0.6KPa;
-180度時 飽和壓力15KPa;
-150度時 飽和壓力260KPa;
-125度時 飽和壓力950KPa;
呈快速增加趨勢,詳細、准確數據可以通過相關化工軟體模擬獲得.
㈧ 甲醇 是否可制出甲烷
甲醇在催化劑(如CF_104型甲醇分解催化劑)作用下,可以分解甲醇用於儀表用制氫。
不過甲烷可以在350度以上,銅系列的催化劑接近400度,合成氣存在下會生成大約5%~10%的甲烷 。
㈨ 合成氣的生產方法
第二次世界大戰前,合成氣主要是以煤為原料生產的;戰後,主要採用含氫更高的液態烴(石油加工餾分)或氣態烴(天然氣)作原料。1970年代以來,煤氣化法又受到重視,新技術及各種新的大型裝置相繼出現,顯示出煤在合成氣原料中的比重今後將有可能增長,但主要從烴類生產合成氣,所用方法主要有蒸汽轉化和部分氧化兩種。 主要反應為:
主要工藝參數是溫度、壓力和水蒸氣配比。由於此反應是較強的吸熱反應,故提高溫度可使平衡常數增大,反應趨於完全。壓力升高會降低平衡轉化率。但由於天然氣本身帶壓,合成氣在後處理及合成反應中也需要一定壓力,在轉化以前將天然氣加壓又比轉化後加壓經濟上有利,因此普遍採用加壓操作,同時增加水蒸氣用量以提高甲烷轉化率。高水蒸氣用量也可防止催化劑上積炭。除上述主要反應外,還有下列反應發生:
此兩反應均為放熱反應。
在溫度 800~820℃、壓力2.5~3.5MPa、H2O/C摩爾比3.5時,轉化氣組成(體積%)為:CH410、CO10、CO210、H269、N21。
為在工業上實現天然氣蒸汽轉化反應,可採用連續轉化和間歇轉化兩種方法。
①連續蒸汽轉化流程這是現有合成氣的主要生產方法(圖1)。在天然氣中配以0.25%~0.5%的氫氣,加熱到380~400℃時,進入裝填有鈷鉬加氫催化劑和氧化鋅脫硫劑的脫硫罐,脫去硫化氫及有機硫,使總硫含量降至0.5ppm以下。原料氣配入水蒸氣後於 400℃下進入轉化爐對流段,進一步預熱到 500~520℃,然後自上而下進入各支裝有鎳催化劑的轉化管,在管內繼續被加熱,進行轉化反應,生成合成氣。轉化管置於轉化爐中,由爐頂或側壁所裝的燒嘴燃燒天然氣供熱(見天然氣蒸汽轉化爐)。轉化管要承受高溫和高壓,因此需採用離心澆鑄的含25%鉻和20%鎳的高合金不銹鋼管。連續轉化法雖需採用這種昂貴的轉化管,但總能耗較低,是技術經濟上較優越的生產合成氣的方法。
合成氣
②間歇蒸汽轉化流程亦稱蓄熱式蒸汽轉化法。採用周期性間斷加熱來補充天然氣轉化過程所需的反應熱(圖2)。過程可分為兩個階段:首先是吹風(升溫、蓄熱)階段:一部分天然氣首先作為燃料與過量空氣在燃燒爐內進行完全氧化反應,產生1300℃左右的高溫煙氣,經第一、二蓄熱爐進入轉化爐,從上而下穿過催化劑層,使催化劑吸收一部分熱量。同時,煙氣中的殘余氧與催化劑中的金屬鎳發生氧化反應放出大量的熱,進一步提高床層溫度。煙氣從轉化爐底部出來時約850℃左右,經回收熱量後放空。然後是制氣階段:作為原料的天然氣與水蒸氣(如生產合成氨則另加空氣)經蓄熱爐預熱到950℃左右,進入催化劑床層進行蒸汽轉化反應。從催化劑床層出來的氣體,溫度約 850℃左右,同樣經回收熱量後,存入合成氣氣櫃。中國曾採用間歇蒸汽轉化爐,建設了一批小型合成氨廠,這些廠不用昂貴的合金鋼轉化管,其主要設備為耐火材料襯里的圓筒型轉化爐,結構簡單,建設費用低廉。缺點是常壓操作,設備龐大,佔地多,操作費用較高。國際上還有用此法生產城市煤氣的。 是50年代英國卜內門化學工業公司開發的,1959年建成第一座工廠。此法主要反應為:
在許多方面與天然氣蒸汽轉化相似。C/H比較高,更因其中除烷烴外,還有芳烴甚至少量烯烴,易生成炭而析出,因此必須採用抗析炭的催化劑。一般仍採用鎳催化劑,而以氧化鉀為助催化劑,氧化鎂為載體。輕質油中含硫一般較天然氣為高,而此催化劑對硫又很敏感,因此在蒸汽轉化前,需先嚴格脫硫,並同時加氫。裂化輕油脫硫十分困難,極少用來製取合成氣。用來制合成氣的是直餾輕質油。由於輕質油價格較高,又有上述不利之處,因此只有在缺少天然氣供應的地區,才發展以輕油原料的合成氣生產。
部分氧化 天然氣或輕質油蒸汽轉化的主要反應為強吸熱反應,反應所需熱量由反應管外燃燒天然氣或其他燃料供給,而部分氧化法則是把管內外反應合為一體。本法可不預脫硫,反應器結構材料比蒸汽轉化法便宜。此外,更主要的優點是不擇原料,幾乎從天然氣到渣油的任何液態或氣態烴都能適用。 加入不足量的氧氣,使部分甲烷燃燒為二氧化碳和水:
此反應為強放熱反應。在高溫及水蒸氣存在下,二氧化碳及水蒸氣可與其他未燃燒甲烷發生吸熱反應:
所以主要產物為一氧化碳和氫氣,而燃燒最終產物二氧化碳不多。反應過程中為防止炭析出,需補加一定量的水蒸氣。這樣做同時也加強了水蒸氣與甲烷的反應。
天然氣部分氧化可以在催化劑的存在下進行,也可以不用催化劑。
①非催化部分氧化天然氣、氧、水蒸氣在3.0MPa或更高的壓力下,進入襯有耐火材料的轉化爐內進行部分燃燒,溫度高達1300~1400℃,出爐氣體組成(體積%)約為:CO25、CO42、H252、CH40.5。反應器用自熱絕熱式。
②催化部分氧化使用脫硫後的天然氣與一定量的氧或富氧空氣以及水蒸氣在鎳催化劑下進行反應。當催化床層溫度約900~1000℃、操作壓力3.0MPa時,出轉化爐氣體組成(體積%)約為: CO27.5、CO25.5 、H267、CH4<0.5。反應器也採用自熱絕熱式,熱效率較高。反應溫度較非催化部分氧化法低。 各種重油,包括常壓渣油、減壓渣油及石油深度加工所得燃料油,都是部分氧化中常用的原料,其代表性反應為:
反應產物主要也是一氧化碳和氫氣。反應條件為:1200~1370℃,3.2~8.37MPa,不用催化劑,每噸原料加入水蒸氣量約為400~500kg。水蒸氣起氣化劑作用,同時可以緩沖爐溫及抑制炭的生成。這種反應器(氣化爐,圖3)的出口氣體用水直接急冷。該法的缺點是:①需要氧氣或富氧空氣,即需另設空氣分離裝置;②生成的氣體比蒸汽轉化法有更高的一氧化碳對氫氣的比例;③使用重油部分氧化時有炭黑生成,這不但增加了消耗,還將影響合成氣下一步處理和使用。使用油吸收除炭,炭與吸收油再循環返回氣化爐的方法(圖4)。 新型煤化工主要應用先進、高效的煤氣化技術生產合成氣,相比傳統的煤化工,合成氣具有壓力高、惰性氣含量低、雜質易脫除等,用途更為廣泛。
煤氣化工藝技術分為固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術三大類,各種氣化技術均有其各自的優缺點,對原料煤的品質均有一定的要求,其工藝的先進性、技術成熟程度也有差異。 氣流床加壓氣化技術大都以純氧作為氣化劑,在高溫高壓下完成氣化過程,粗煤氣中有效氣(CO+H2)含量高,碳轉化率高,不產生焦油、萘和酚水等,是一種環境友好型的氣化技術。氣流床氣化技術主要分為水煤漿氣化技術和粉煤氣化技術。