Конверсія газів, переробка газів з метою зміни складу вихідній газовій суміші. Конвертують зазвичай газоподібні вуглеводні (метан і його гомологи) і окисел вуглецю з метою здобуття водню або його сумішей з окислом вуглецю. Такі суміші використовуються для синтезу органічних продуктів і як гази-відновники в металургії або піддають подальшій переробці для здобуття водню. Конверсію проводять з вживанням в якості окислювачів різних реагентів (кисню, водяної пари, двоокису вуглецю і їх сумішей). Можливо також використання для цієї мети оксидів металів. Найбільш економічною сировиною для конверсії є метан (природний газ). Конверсія метану різними окислювачами може бути описана рівняннями:
Ch 4 + H 2 O Û CO + 3h 2 — 2066Ч10 2 дж (49,3 ккал ) ,
Ch 4 + Co 2 Û 2co + 2h 2 — 2476Ч10 2 дж (59,1 ккал ) ,
Ch 4 + 0,5 O 2 Û 2h 2 + 356·10 2 дж (8,5 ккал ),
CO + H 2 O Û Co 2 + H 2 + 411·10 2 дж (9,8 ккал ) .
Реакції окислення гомологів метану йдуть аналогічним чином.
Розрізняють До. р. каталітичну і високотемпературну. Каталітичну конверсію метану проводять з водяною парою в трубчастих печах із зовнішнім обігрівом (парова конверсія), а також з парокислородной сумішшю в апаратах шахтного типа при невеликому (1,5—2 кгс/см 2 , або 0,15—0,2 Мн/м 2 див.(дивися) автотермічну конверсію в таблиці) і підвищеному (20—30 кгс/см 2 або 2—3 Мн/м 2 ) тиску. Найкращий каталізатор — нікелевий з різними добавками.
Високотемпературну конверсію здійснюють у відсутність каталізаторів при температурах 1350—1450 °С і тиску до 30—35 кгс/см 2 , або 3—3,5 Мн/м 2 ; при цьому відбувається майже повне окислення метану і ін. вуглеводнів киснем до CO і H 2 . Зразковий склад газу, що отримується при високотемпературній кисневій некаталітичній конверсії метану: 3-4% Co 2 , 36—38% CO, 57-59% H 2 , 0,2—0,4% Ch 4 , 2% N 2 .
Перевага цього методу — відсутність каталізатора і нескладне апаратурне оформлення, недолік — підвищена витрата кисню.
Склад газу, що отримується при каталітичній конверсії метану під тиском до 200 кн/м 2 (2 кгс /см 2 )
Максимальна температура
Склад вихідної суміші
Кінцевий склад газу %
Конверсія
шару каталізатора
Н 2 0 ( кг )
0 2 ( нм 3 )
°C
Ch 4 ( нм 3 )
СН 4 ( нм 3 )
СО 2
З
Н 2
СН 4
N 2
Парова
800
2
—
8
15
75
1,5
0,5
Автотермічна
1000
0,7
0,5
9
22
67
1,0
1,0
Конверсію окислу вуглецю застосовують переважно для виробництва водню. Використання каталізаторів забезпечує необхідну швидкість реакції. Найбільш ефективні окисні для заліза каталізатори з різними добавками. Конверсію окислу вуглецю зазвичай ведуть при 400—450 °С, невисокому або підвищеному тиску з подачею трикратного (проти стехіометричного) і більшого надлишку водяної пари.
Літ.: Довідник азотчика, т. 1, М., 1967, разд.(розділ) 2; Термодинаміка процесів здобуття газів заданого складу з пальних копалин, М., 1969.
