Kohlendioxid vor der Umwandlung zufügen
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Unsere Firma fügt vor der Umwandlung flüssigen Kohlendioxid hinzu, doch nach der Umwandlung liegt das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff immer noch bei etwa 2,4. Verändert das Hinzufügen von Kohlendioxid den Wert des Verdampfungsverhältnisses, um so den Gehalt an CO, CO2 und H2 im frischen Gas nach der Umwandlung zu regulieren?
Es geht dabei um die Frage der Kohlenstoffzufuhr – durch den Einsatz großer Kompressoren, großer Verdampfer sowie großer Wärmeaustauscher wird sichergestellt, dass die Kohlenstoffzufuhr sowie das Verhältnis zwischen Wasserstoff und Kohlenstoff im Gleichgewicht bleiben. Der Verdampfungsfaktor kann nur das Kohlenstoff-zu-Kohlenstoff-Verhältnis des Synthesegas regulieren; das Verhältnis der Sauerstoffkosten ist hingegen entscheidend für das Zusammensetzung des Frischgases.
Meinen Sie damit die Verbrennungsreaktion im oberen Bereich des Umwandlungsofens, bei der H2 + 0,5O2 = H2O – wobei der Sauerstoffbedarf dazu führt, dass Wasserstoff verbraucht wird, um das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff im Frischgas zu bestimmen? Würde das dann zu einem Verschwendung von H2 führen? Wir haben anschließend noch den Prozess zur Herstellung von flüssigem Ammoniak durch Gasentzug und Wasserstoffgewinnung. Ich möchte fragen, ob nach dem Kohlenstoffauffüllen die verschiedenen Regelwerte für den Methanolherstellungsprozess geändert werden müssen
Um die durch Kohlenstoffausgleich erzielte Steigerung der Methanproduktion zu berechnen, sollte angemessen die Gesamt-Kohlenstoffspeicherrate von CO2 herangezogen werden.
Es ist sehr einfach, Sauerstoff zuzufügen, bis eine wirtschaftliche Umwandlung des Methans erreicht wird; zu diesem Zeitpunkt bestimmt das Sauerstoff-Kohlenstoff-Verhältnis die Hauptbestandteile des Gases. Der zugeführte Dampf kann nur als Reaktions- und Schutzmedium verwendet werden.
CO2 wirkt bei der katalytischen Umwandlung von Methan in Sauerstoff wie ein Inertgas, da die thermodynamische Reaktionstemperatur zwischen CO2 und Methan bei etwa 1200 °C liegt, während die höchste Temperatur im Umwandlungsofen nicht über 1100 °C geht. Daher nimmt nur Wasserdampf am Reifungsprozess des Methans teil. Die Zugabe von CO2 hemmt jedoch weitere Reaktionen zwischen CO und H2O sowie die Dissoziationsreaktionen von CO bei hohen Temperaturen. Dadurch steigt die relative Ausbeute an CO – doch das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff verbessert sich nicht wesentlich