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文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2023-04-06 17:14:00【 】
氢气的主要用途 1.炼油厂 氢气用于炼油厂的各种加氢脱硫(hds)和加氢裂化操作。加氢脱硫是一种催化化学工艺,广泛用于从天然气和精炼石油产品(如汽油、喷气燃料、煤油、柴油和取暖油)中脱硫。加氢裂化是指在氢气和催化剂的作用下,将重油精炼产物分解成较小分子(柴油或汽油等馏分)的过程。 2.合成氨 哈勃-博世工艺是当今生产氨最重要的工业工艺,在金属催化剂和一定的温度和压力条件下,氢气和氮气直接结合成氨。氨(nh3)用于生产硝酸铵,硝酸铵是一种肥料,也是许多家庭清洁产品的一部分。这个过程需要将氮气和氢气以1:3的比例混合,并将其放置在装有催化剂的容器中,在一定的压力和温度下。最常见的是使用铁基催化剂,其通过诸如k2o、cao、sio2和al2o3的催化剂来改进。反应通常发生在15-25mpa(150-250bar)和400-500℃之间。混合气体通常通过四个催化剂床,并在每个冷却床之间冷却,以保持反应的适当平衡稠度。每次催化剂床通过时,只有约15%的气体转化为氨:液氨被去除,未经调节的气体通过压缩机再循环。在现代工厂中,总转化率可以超过97%。 3.还原金属矿 氢气也在商业上用于从矿石(钨、白钨矿和钨)中提取钨。同样的概念也可以用于从黄铜矿和黄铜矿(氧化铜,cuo)中生产铜。氢直接还原铁(dri)是一种迄今尚未广泛使用的方法。其优点是高炉煤气主要由水蒸气和氮气组成,只有少量二氧化碳。从理论上讲,氢气也可以用作生产银、金和铂等金属的还原剂,但还不适合商业使用。 4.盐酸生产 盐酸(hcl)的大规模生产几乎总是与其他化学品的工业生产相结合,并且可以被视为隐蔽形式的副产品。然而,纯氯气可以直接与氢气结合,在紫外光下产生氯化氢。这是一种高度放热的反应,很少用于氯化氢的商业生产。 5.加氢剂 氢气用于将不饱和脂肪转化为饱和油和脂肪。例如,食品工业使用氢气生产氢化植物油,如人造黄油和黄油。饱和油和脂肪的加氢是一个在加热罐中进行的间歇性过程。食用油(如葵花籽或橄榄油)被泵入加热的压力容器中,并在加热过程中保持在真空下以抑制氧化。将温度提高到140-250℃,搅拌混合物以确保温度均匀。将混合有少量油的镍催化剂泵入反应容器,然后输送氢气,使压力达到2.7-4 barg。加氢反应是放热反应,因此去掉外部加热和冷却,剧烈搅拌,以确保温度保持在70-80℃的范围内。40-60分钟后,将加氢油混合物泵入浆液中,并在过滤器中除去催化剂固体。冷却到室温可以使氢化油固化。
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