المواد الحفازة catalysts
المؤلف:
GEORGE T . AUSTIN
المصدر:
SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES
الجزء والصفحة:
ص 186
6-8-2016
2143
المواد الحفازة catalysts :
المواد الحفازة بمختلف انواعها ضرورية في كثير من التفاعلات المتعلقة بصناعة الهيدروجين ، فالنيكل مثلا ضروري لتحسين الهيدروكربونات بالبخار ، واكسيد الحديد لتحويل CO او لتفاعل غاز الماء ، والنيكل لتكسير الامونيا او تفكيكها .
طرق الاكسدة الجزئية :
تأتي هذه الطرق ، من حيث كمية الهيدروجين المنتجة ، في المرتبة الثانية بعد التحسين للهيدروكربون بالبخار . قد يستخدم فيها الغاز الطبيعي ، او غاز المصافي او مزائج اخرى من غازات هيدروكربونية كخامات التغذية Feedstocks ، لكن فائدتها الرئيسية تكمن في امكانية قبولها لخامات التغذية من الهيدروكربونات السائلة ، كزيت الغاز ، وزيت الديزل ، وحتى زيت الوقود الثقيل . وهناك طرق تجارية ثلاث للمعالجة . قامت شركة تكساكو Texaco اصلا بتطوير هذه المعالجة ، وبعدئذ تعددت اشكالها من قبل شركات اخرى ، وهي تختلف في تصميم موقد الاكسدة الجزئية وطريقة تشغيله . يستخدم الجميع الاحتراق الجزئي اللامحفز في تغذية الهيدروكربونات بالأكسجين بوجود البخار في حجرة الاحتراق عند درجات حرارة للهب تتراوح من 1300-1500 مئوية . وعندما يكون الميتان هو المركب الرئيسي في خامات التغذية ، تكون التفاعلات كما يلي :
التفاعل الأول ناشر قوي للحرارة ، وبالتالي يكون إجمالي المعالجة مولد صاف للحرارة ، واسترجاع الحرارة (باستخدام مراجل الحرارة المهدورة) مهم من أجل تشغيل فعال .
يعتمد تركيب الغاز الناتج على نسبة الكربون الى الهيدروجين في مادة التغذية وكمية البخار المضافة . ليس للضغط تأثير مهم على التركيب , وتدار العملية عند 2-4 MPa ، مما يتيح استخداماً أكثر تراصاً للمعدات وخفض تكاليف الضغط والتركيب التالي نموذجي لخامات التغذية من زيت الوقود :
|
خامات التغذية
|
مول %
|
|
H2
|
48.00
|
|
CO
|
46.1
|
|
CO2
|
4.3
|
|
CH4
|
0.4
|
|
N2, etc.
|
0.3
|
|
H2S
|
0.9
|
|
المجموع
|
100
|
ونسبة أكاسيد الكربون الى الهيدروجين في هذا الغاز أعلى منها بكثير في غاز التحسين بالبخار . في التطبيق التجاري لطريقة تكساكو ، يمزح الزيت المسبق التسخين ، تحت الضغط ، بالأكسجين والبخار المسبق التسخين ويلقم الى موقد الاكسدة الجزئية . يستخدم حوالي 26 م3 من اكسجين 95 - 99 % لكل 100 م3 من H2 + CO المنتج . يبرد الغاز الناتج بالتماس المباشر مع الماء ويلي ذلك جهاز الغسل بالماء والمرشح ، حيث يعمل كلاهما على ازالة الكربون غير المتفاعل من الغاز المذكور. يزال الكربون من ماء السقاية بالترشيح مثلاً ، للطرح او لإعادة الاستعمال ، او قد يطرح كطمي .
اما باقي مرحل المعالجة لتحويل الغاز الناتج من الاكسدة الجزئية الى هيدروجين فهي ذاتها كما في تحسين الهيدروكربونات بالبخار : تحويل الى غاز الماء ، وازالة CO2 بالغسل بأحادي الايثانول امين ، والمعالجة بالميثان .
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
