Синтез-газ

Синтез-газ (водяной газ, генераторный газ) — преимущественно смесь монооксида углерода и водорода. В промышленности получают паровой конверсией метана, парциальным окислением метана, плазменной газификацией отходов и сырья, газификацией угля. В зависимости от способа получения соотношение CO:Н2 варьируется от 1:1 до 1:3.

Соотношение компонентов в синтез-газе колеблется в широком диапазоне, поскольку зависит как от применяемого сырья, так и от вида конверсии — водяным паром или кислородом:

C H 4 + H 2 O → C O + 3 H 2 {displaystyle {mathsf {CH_{4}+H_{2}O ightarrow CO+3H_{2}}}} 2 C H 4 + O 2 → 2 C O + 4 H 2 {displaystyle {mathsf {2CH_{4}+O_{2} ightarrow 2CO+4H_{2}}}} - C H 2 - + H 2 O → C O + 2 H 2 {displaystyle {mathsf {{ ext{-}}CH_{2}{ ext{-}}+H_{2}O ightarrow CO+2H_{2}}}} 2 - C H 2 - + O 2 → 2 C O + 2 H 2 {displaystyle {mathsf {2{ ext{-}}CH_{2}{ ext{-}}+O_{2} ightarrow 2CO+2H_{2}}}}

Соотношение компонентов зависит также от метода и условий газификации углей. Наибольшее распространение имеет метод Лурги, по которому получается сырой газ состав: 15-18 % СО, 38-40 % Н2, 9-11 % СН4, 30-32 % СО2. При повышении температуры возрастает содержание оксида углерода, при повышении давления — водорода и метана. При этом наличествуют примеси инертных газов (N2 и др.) и сероводорода, если в сырье были серосодержащие продукты. Синтез-газ проходит очистку сероводорода и диоксида углерода при помощи селективных растворителей. Соотношение между СО и Н2 при необходимости меняют конверсией оксида углерода водяным паром.

Синтез-газ получают попутно с ацетиленом в процессах окислительного пиролиза природного газа.

В азотной промышленности под синтез-газом понимается смесь азота и водорода, которая используется в процессе получения аммиака.

Применение

Основными сферами применения синтез-газа является производство электрической и тепловой энергии, получение оксида углерода и водорода, синтез метанола, оксосинтез, синтез Фишера—Тропша.