氢气
公司地址:山东省济南市天桥区济南新材料交易中心办公楼五层南侧518号
企业信息
注册资本:200--500万
注册时间: 2016-01-26
甲烷是创造适合生命存在的条件中,扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家,利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱,并发现了其中的甲烷痕迹!行星HD189733b位于狐狸座,距地球63光年,是一类叫做“热木星”大行星,其表面灼热,不可能存在液态水!HD189733b围绕其恒星转一圈只需两天!由于距离恒星太近,这颗行星表面温度高达900℃(1650华氏度),足以把银子熔化!
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但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应。取代反应甲烷的卤化中,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!以氯化为例:可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡,有白雾生成,试管内壁上有油状液滴生成,这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿四氯化碳(或四氯甲烷)、少量的乙烷(杂质)的混合物.
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生产可燃气体报警器的标准气,校正气!还可用作太阳能电池,非晶硅膜气相化学沉积的碳源.以及甲烷用作医药化工合成的生产原料!除作燃料外,大量用于合成氨、尿素和炭黑,还可用于生产甲醇、氢气、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、1,4-丁二醇等!甲烷氯化可得一、二、及四氯化碳!甲烷是一种可燃性气体,而且可以人工制造,所以,在石油用完之后,甲烷将会成为重要的能源!它主要的来源有:有机废物的分解!天然源头(如沼泽):23%.
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。甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂!甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气的主要成分之一!它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、甲醛等物质的原料!甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。
这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧,但不助燃.用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气2/3体积,然后再通入1/3体积的甲烷!用橡皮塞塞好,取出水面.将试管颠倒数次,使气体充分混和。用布把试管外面包好,使试管口稍微下倾,拔去塞子,迅速用燃着的小木条在试管口引火,即有尖锐的爆鸣声发生!这个实验虽然简单,但也容易失败.把玻璃导管口放出的甲烷点燃,把它放入贮满氯气的瓶中,甲烷将继续燃烧,发出红黄色的火焰,同时看到有黑烟和白雾.
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氧化反应甲烷基本的氧化反应就是燃烧:CH4+2O2→CO2+2H2O甲烷的含氢量在所有烃中是高的,达到了25%,因此相同质量的气态烃完全燃烧,甲烷的耗氧量高.点燃纯净的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯,很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结!倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊!说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。把甲烷气体收集在高玻璃筒内,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内,烛火立即熄灭,但瓶口有甲烷在燃烧,发出淡蓝色的火焰!
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通过重整反应将甲烷转化为H2和CO,进而可用于生产化工产品。焦炉煤气中甲烷的转化主要有催化转化和非催化部分氧化转化两大类工艺。用外部燃料燃烧提供的热量经过反应器的金属壁传递为反应体系供热,在镍催化剂作用下,可将甲烷转化成CO和H2。以甲烷所转化成的H2和CO合成气为原料可以生产出合成油。
理论上合成油的大产率为208g/m3(CO+H2)。3。焦炉煤气用作还原剂焦炉煤气可用作还原剂来生产海绵铁。在焦炉煤气转化过程中,煤气中甲烷转化成H2和CO,产品气是以H2和CO为主要成分的还原性气体。这种还原性气体可以直接用来还原含杂质较少的高品位铁矿,以生产海绵铁。
4。焦炉煤气用来制氢焦炉煤气含氢55%~60%,是非常好的制氢原料气。焦炉煤气制氢,只需按现有煤气处理工艺,将其中的有害杂质去除,即可提取出纯度达99。99%的高纯度氢气。目前,这种技术已经相当成熟,1m3的焦炉煤气约可制取0。44m3的氢气。
另外,也可将焦炉煤气重整转化为合成气(CO+H2),再通过水煤气变换反应:CO+H20→CO2+H2,将焦炉煤气转化成为H2。与天然气制氢相比,这种方法省去了蒸汽转换或部分氧化等甲烷裂解过程,从而省去了与这一过程相关的能源消耗。中煤焦化控股有限责任公司已运行这种制氢装置,每立方米纯氢的加工费用仅为0。
23元;如果把煤气消耗也计入成本,氢的制造成本仅约0。75元/m3,低于电解水制氢的成本;与烃类水蒸气转化制氢、含氢化合物裂解制氢等方法相比,也具有较强的成本竞争力。目前,利用焦炉煤气制氢的方法主要有深冷法和变压吸附法。深冷法是利用焦炉气中各主要成分冷凝温度的不同,以深度冷冻、部分冷凝的方法使氢与其它气体组分分离,*后用液氮洗以脱除气体中剩余的CO和CH4,*终得到的气体中含有83%~88%的氢,其余为氮。
变压吸附法是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性,通过周期性的压力变换过程来实现气体的分离及提纯。由于我国天然气资源的不足,国家已经明令禁止建设新的用天然气制取甲醇的装置;与此同时,天然气的价格不断上升,给以天然气为原料的甲醇生产企业带来了很大压力。
而我国煤炭资源极为丰富,以煤为原料也可制取甲醇和甲烷。近年来,正在建设年产100万吨级的甲醇装置和40亿m3的甲烷装置。但大型装置存在煤气化技术投资较高、技术难度较大和环境保护要求高等问题,直接影响装置的大型化和生产成本。据统计,2008年我国的焦炭总产量为32359万吨,居世界*。
随着焦化行业的发展,焦炉煤气除部分返回炼焦炉加热外,剩余部分主要用作城市煤气,还有相当数量的焦炉煤气只好通过火炬燃烧放散。据估计每年约有350亿m3以上的焦炉煤气未被有效利用而付之一炬,这不仅造成环境污染,浪费了大量能源,每年的直接经济损失约在40亿元以上。
如果把这些焦炉煤气收集起来加以利用,可以生产约1700万吨甲醇,或者可以生产约175亿m3热值约为33 MJ的以甲烷为主的城市清洁燃气,经济效益极为可观。不难看出,焦炉煤气制取甲醇或天然气的工艺路线前景看好。焦炉煤气制甲醇虽然是一项不错的技术,但是甲醇产能的过剩已经引起了人们的关注。
而焦炉煤气制甲烷则是值得开发的工艺。1 焦炉煤气的组成与净化1。1 焦炉煤气成分复杂焦炉煤气的组成非常复杂,除含有H2、CO、CO2、CH4、N2、O2、CnHm外,还有大量的H2S、COS、CS2、HCN 、NH3 、噻吩、硫醇、硫醚、萘、苯、焦油等,典型的焦炉煤气组成见表1。
表1 焦炉煤气的组成H2 ,%CH4 ,%CnHm ,%CO,%CO2,%58。0026。002。506。002。70N2,%O2,%H2S,mg/m3有机硫,mg/m34。000。76300250天冷了,赠送几个笑话给楼主笑笑1。一男惹女友生气后求其原谅说:“以后再也不惹你生气了。
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