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合成气制甲烷的温度控制在多少度

发布时间: 2022-05-07 10:12:16

㈠ 冶金中将甲烷、乙炔和氧气混合气体充分燃烧的温度能达到多少度

碳含量约高,燃烧的温度就越高。
乙炔在O2里燃烧时,产生的氧炔焰的温度很高(3
000
℃以上),可用来切割和焊接金属。
甲烷的要低,大概在1500左右,但是由于燃烧情况不同,温度也不尽相同。工业上主要用乙炔焰。

㈡ 甲烷的热量、着火温度是多少

1米3甲烷在标准大气压下(1个标准大气压约为100千帕,温度为0℃时)可放出35822.6千焦耳的热量。着火温度为680~750℃最高达1400℃,1米3沼气的燃烧值相当于3.3千克原煤。

甲烷可以形成笼状的水合物,甲烷被包裹在“笼”里。也就是我们常说的可燃冰。它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物。

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甲烷的化学性质与反应:

通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应。

甲烷的卤化中,主要有氯化、溴化。甲烷与氟反应是大量放热的,一旦发生反应,大量的热难以移走,破坏生成的氟甲烷,只得到碳和氟化氢。

因此直接的氟化反应难以实现,需用稀有气体稀释。碘与甲烷反应需要较高的活化能,反应难以进行。因此,碘不能直接与甲烷发生取代反应生成碘甲烷。但它的逆反应却很容易进行。

㈢ 甲烷发生裂解的温度

甲烷如果裂解为炭黑的最低温度为927.8k,在工业上一般控制在1000摄氏度以上
如果裂解为乙炔为最低1709.4k
裂解为乙烯的最低温度1866.0k

㈣ 甲烷燃烧的温度是多少

甲烷喷灯焰蓝色火苗,温度可达2800度以上。
一般天然气灶火可达1000度以上。

㈤ 甲烷,丙烷,丁烷,燃烧时温度能达到多少度

高热值甲烷 9510Kcal/Nm3 乙烷 16792Kcal/Nm3 丙烷 24172Kcal/Nm3 正丁烷 31957Kcal/Nm3 异丁烷 31757Kcal/Nm3 戊烷 40428Kcal/Nm3 低热值甲烷 8578 Kcal/Nm3 乙烷 15371Kcal/Nm3 丙烷 22256Kcal/Nm3 正丁烷 29513Kcal/Nm3 异丁烷 29324Kcal/Nm3 戊烷 37418Kcal/Nm3 760mmHg,0℃,干基为标准

㈥ ch4如何制备

1、细菌分解法

将有机质放入沼气池中,控制好温度和湿度,甲烷菌迅速繁殖,将有机质分解成甲烷、二氧化碳、氢、硫化氢、一氧化碳等,其中甲烷占60%-70%。经过低温液化,将甲烷提出,可制得廉价的甲烷。

2、合成法

将二氧化碳与氢在催化剂作用下,生成甲烷和氧,再提纯。CO₂+2H₂=CH₄+O₂;将碳蒸汽直接与氢反应,同样可制得高纯的甲烷。

3、实验室制法

无水醋酸钠(CH₃COONa)和碱石灰(NaOH和CaO做干燥剂);必须用无水醋酸钠跟干燥的碱石灰反应来制取甲烷,若用醋酸钠晶体或石灰不干燥则均几乎不能产生甲烷气体。

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CH₄的应用:

甲烷是一种很重要的燃料,是天然气的主要成分,约占87%。在标准压力的室温环境中,甲烷无色、无味;家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是−161 °C。

空气中的瓦斯含量只要超过5%~15%就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4~5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白字。

参考资料来源:网络—CH4

㈦ 甲烷在什么温度什么压力下成固体

就是甲烷的饱和蒸汽压吧,它是温度的函数,随温度的升高而增大.例如:
-200度时 饱和压力0.6KPa;
-180度时 饱和压力15KPa;
-150度时 饱和压力260KPa;
-125度时 饱和压力950KPa;
呈快速增加趋势,详细、准确数据可以通过相关化工软件模拟获得.

㈧ 甲醇 是否可制出甲烷

甲醇在催化剂(如CF_104型甲醇分解催化剂)作用下,可以分解甲醇用于仪表用制氢。
不过甲烷可以在350度以上,铜系列的催化剂接近400度,合成气存在下会生成大约5%~10%的甲烷 。

㈨ 合成气的生产方法

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部分氧化两种。 主要反应为:
主要工艺参数是温度、压力和水蒸气配比。由于此反应是较强的吸热反应,故提高温度可使平衡常数增大,反应趋于完全。压力升高会降低平衡转化率。但由于天然气本身带压,合成气在后处理及合成反应中也需要一定压力,在转化以前将天然气加压又比转化后加压经济上有利,因此普遍采用加压操作,同时增加水蒸气用量以提高甲烷转化率。高水蒸气用量也可防止催化剂上积炭。除上述主要反应外,还有下列反应发生:
此两反应均为放热反应。
在温度 800~820℃、压力2.5~3.5MPa、H2O/C摩尔比3.5时,转化气组成(体积%)为:CH410、CO10、CO210、H269、N21。
为在工业上实现天然气蒸汽转化反应,可采用连续转化和间歇转化两种方法。
①连续蒸汽转化流程这是现有合成气的主要生产方法(图1)。在天然气中配以0.25%~0.5%的氢气,加热到380~400℃时,进入装填有钴钼加氢催化剂和氧化锌脱硫剂的脱硫罐,脱去硫化氢及有机硫,使总硫含量降至0.5ppm以下。原料气配入水蒸气后于 400℃下进入转化炉对流段,进一步预热到 500~520℃,然后自上而下进入各支装有镍催化剂的转化管,在管内继续被加热,进行转化反应,生成合成气。转化管置于转化炉中,由炉顶或侧壁所装的烧嘴燃烧天然气供热(见天然气蒸汽转化炉)。转化管要承受高温和高压,因此需采用离心浇铸的含25%铬和20%镍的高合金不锈钢管。连续转化法虽需采用这种昂贵的转化管,但总能耗较低,是技术经济上较优越的生产合成气的方法。
合成气
②间歇蒸汽转化流程亦称蓄热式蒸汽转化法。采用周期性间断加热来补充天然气转化过程所需的反应热(图2)。过程可分为两个阶段:首先是吹风(升温、蓄热)阶段:一部分天然气首先作为燃料与过量空气在燃烧炉内进行完全氧化反应,产生1300℃左右的高温烟气,经第一、二蓄热炉进入转化炉,从上而下穿过催化剂层,使催化剂吸收一部分热量。同时,烟气中的残余氧与催化剂中的金属镍发生氧化反应放出大量的热,进一步提高床层温度。烟气从转化炉底部出来时约850℃左右,经回收热量后放空。然后是制气阶段:作为原料的天然气与水蒸气(如生产合成氨则另加空气)经蓄热炉预热到950℃左右,进入催化剂床层进行蒸汽转化反应。从催化剂床层出来的气体,温度约 850℃左右,同样经回收热量后,存入合成气气柜。中国曾采用间歇蒸汽转化炉,建设了一批小型合成氨厂,这些厂不用昂贵的合金钢转化管,其主要设备为耐火材料衬里的圆筒型转化炉,结构简单,建设费用低廉。缺点是常压操作,设备庞大,占地多,操作费用较高。国际上还有用此法生产城市煤气的。 是50年代英国卜内门化学工业公司开发的,1959年建成第一座工厂。此法主要反应为:
在许多方面与天然气蒸汽转化相似。C/H比较高,更因其中除烷烃外,还有芳烃甚至少量烯烃,易生成炭而析出,因此必须采用抗析炭的催化剂。一般仍采用镍催化剂,而以氧化钾为助催化剂,氧化镁为载体。轻质油中含硫一般较天然气为高,而此催化剂对硫又很敏感,因此在蒸汽转化前,需先严格脱硫,并同时加氢。裂化轻油脱硫十分困难,极少用来制取合成气。用来制合成气的是直馏轻质油。由于轻质油价格较高,又有上述不利之处,因此只有在缺少天然气供应的地区,才发展以轻油原料的合成气生产。
部分氧化 天然气或轻质油蒸汽转化的主要反应为强吸热反应,反应所需热量由反应管外燃烧天然气或其他燃料供给,而部分氧化法则是把管内外反应合为一体。本法可不预脱硫,反应器结构材料比蒸汽转化法便宜。此外,更主要的优点是不择原料,几乎从天然气到渣油的任何液态或气态烃都能适用。 加入不足量的氧气,使部分甲烷燃烧为二氧化碳和水:
此反应为强放热反应。在高温及水蒸气存在下,二氧化碳及水蒸气可与其他未燃烧甲烷发生吸热反应:
所以主要产物为一氧化碳和氢气,而燃烧最终产物二氧化碳不多。反应过程中为防止炭析出,需补加一定量的水蒸气。这样做同时也加强了水蒸气与甲烷的反应。
天然气部分氧化可以在催化剂的存在下进行,也可以不用催化剂。
①非催化部分氧化天然气、氧、水蒸气在3.0MPa或更高的压力下,进入衬有耐火材料的转化炉内进行部分燃烧,温度高达1300~1400℃,出炉气体组成(体积%)约为:CO25、CO42、H252、CH40.5。反应器用自热绝热式。
②催化部分氧化使用脱硫后的天然气与一定量的氧或富氧空气以及水蒸气在镍催化剂下进行反应。当催化床层温度约900~1000℃、操作压力3.0MPa时,出转化炉气体组成(体积%)约为: CO27.5、CO25.5 、H267、CH4<0.5。反应器也采用自热绝热式,热效率较高。反应温度较非催化部分氧化法低。 各种重油,包括常压渣油、减压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,其代表性反应为:
反应产物主要也是一氧化碳和氢气。反应条件为:1200~1370℃,3.2~8.37MPa,不用催化剂,每吨原料加入水蒸气量约为400~500kg。水蒸气起气化剂作用,同时可以缓冲炉温及抑制炭的生成。这种反应器(气化炉,图3)的出口气体用水直接急冷。该法的缺点是:①需要氧气或富氧空气,即需另设空气分离装置;②生成的气体比蒸汽转化法有更高的一氧化碳对氢气的比例;③使用重油部分氧化时有炭黑生成,这不但增加了消耗,还将影响合成气下一步处理和使用。使用油吸收除炭,炭与吸收油再循环返回气化炉的方法(图4)。 新型煤化工主要应用先进、高效的煤气化技术生产合成气,相比传统的煤化工,合成气具有压力高、惰性气含量低、杂质易脱除等,用途更为广泛。
煤气化工艺技术分为固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类,各种气化技术均有其各自的优缺点,对原料煤的品质均有一定的要求,其工艺的先进性、技术成熟程度也有差异。 气流床加压气化技术大都以纯氧作为气化剂,在高温高压下完成气化过程,粗煤气中有效气(CO+H2)含量高,碳转化率高,不产生焦油、萘和酚水等,是一种环境友好型的气化技术。气流床气化技术主要分为水煤浆气化技术和粉煤气化技术。

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