【正文】 。但從動(dòng)力學(xué)角度，加壓可提高反應(yīng)速率。 中（高）變換時(shí)適宜的水蒸汽比例一般為： H2O/CO=3～ 5，經(jīng)反應(yīng)后，中變氣中 H2O/CO可達(dá) 15 以上，因此，不必再添加蒸汽即可滿足低溫變換的要求 壓力的影響 從理論上講 ，壓力對(duì)變換反應(yīng)無(wú)多大影響，因?yàn)樽儞Q反應(yīng)是氣體等分子反應(yīng)。 水蒸汽比例一般指 H2O/CO 比值或水蒸汽 /干原料氣 .改變水蒸汽比例是工業(yè)變換反應(yīng)中最主要的調(diào)節(jié)手段。 由化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)原理可知，反應(yīng)溫度越低，越有利于 CO 的變換，但工業(yè)生產(chǎn)中，降低反應(yīng)溫度和催化劑的性能綜合考慮，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)為提高反應(yīng)速度一般在比較高溫度下進(jìn)行，在反應(yīng)后段，為使反應(yīng)進(jìn)行比較完全，必須降低反應(yīng)溫度。其溫度控制除 了必須在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)操作外，低限溫度必須高于相應(yīng)條件下的水蒸汽露點(diǎn)溫度約 300C。多段換熱式又可分為多段間接換熱與多段直接換熱。為此，必須從催化床中不斷移出熱量，并且對(duì)移出的熱量 加以合理利用。入口溫度高于催化劑的起始活性溫度 200C 左右，熱點(diǎn)溫度低于催化劑的耐熱溫度。其次，隨著反應(yīng)的進(jìn)行， x 不斷升高，反應(yīng)熱不斷放出，床層溫度不斷提高，而依據(jù)最適宜曲線， Tm 卻要求不斷降低。 反應(yīng)溫度的影響 變換反應(yīng)存在最佳溫度，如果整個(gè)反應(yīng)過(guò)程能按最佳溫度曲線進(jìn)行，則反應(yīng)速率最大，即相同的生產(chǎn)能力下所需催化劑用量最少。因此降低反應(yīng)溫度和增加蒸汽用量都可降低變換氣中 CO的平衡濃度，若溫度高，蒸汽量少，將不利于變化反應(yīng)甚至還可能發(fā)生逆變換反應(yīng)過(guò)程。其反應(yīng)式： CO+H2O﹦ CO2+H2+410894kJ/kmol 稱做水煤氣變換反應(yīng)，簡(jiǎn)稱變換反應(yīng)。其年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸合成氨裝置采用 MARKIV 型魯奇加壓氣化爐氣化制成的粗煤氣，在一氧化碳變換工序中經(jīng)過(guò)兩段鈷鉬系耐硫催化劑床層進(jìn)一步提高 H2 含量，冷卻后的變換氣進(jìn)入低溫甲醇洗工序除去變換氣中 CO H2S，除去 CO H2S 的合成氣再進(jìn)入液氮洗工序，脫除 CO 的同時(shí)將N2 和 H2 配比成適當(dāng)?shù)谋壤?jīng)合成氣壓縮機(jī)提壓后送入托普索 100 型合成塔進(jìn)行氨合成。年）和單位種植面積施肥量仍然較低。為了滿足我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)發(fā)展的需要，在發(fā)展煤炭加工業(yè)的同時(shí)，還積極開(kāi)發(fā)石油和天然氣資源，開(kāi)展綜合利用，逐步擴(kuò)大了合成氨工業(yè)的原料來(lái)源。 1912 年在德國(guó)建立了世界上第一個(gè)日產(chǎn) 30 噸的合成氨廠。 19 世紀(jì)，人們?cè)噲D利用高溫、高壓、電弧、催化劑等手段試驗(yàn)直接合成氨，均未成功。不僅如此，合成氨工業(yè)的迅速發(fā)展，又促進(jìn)了一系列科學(xué)技術(shù)和化學(xué)合成工業(yè)的發(fā)展。食品工業(yè)中，氨廣泛用作冷凍劑，冶金工業(yè)、石油加工工業(yè)、機(jī)械工業(yè)亦需使用氨或其加工產(chǎn)品。 氨也是一些工業(yè)部門(mén)的重要原料。氨本身就是一種高效肥料，液氨含氮 %，一些國(guó)家已大規(guī)模直接施用液氨。氨是化學(xué)工業(yè)的重要原料之一，用途十分廣泛。通過(guò)變換反應(yīng)，既能把一氧化碳變?yōu)橐子谇宄亩趸?，同時(shí)，又可制得與反應(yīng)了的一氧化碳相等摩爾的氫，而所消耗的只是廉價(jià)的水蒸氣。不論以固體、液體或氣體為原料，所得到的合成氨原料氣中均含有一氧化碳。氮?dú)鈦?lái)源于空氣，可以在低溫下將空氣液化，分離而得；也可在制氫過(guò)程中加入空氣，直接利用其中的氮。 液氨或干燥的氨氣對(duì)大部分物質(zhì)不腐蝕，在有水存在時(shí)，對(duì)銅、銀、鋅等金屬有腐蝕。世界上的氨除少量從焦?fàn)t氣中回收副產(chǎn)物外，絕大部分是合成的氨。為了與其他制氨方法相區(qū)別，將這種直接合成的產(chǎn)物稱為“合成氨”。 設(shè)計(jì)題 目： 合成氨一氧化碳變換工藝 專題 （ 論 文） 題 目： 合成氨一氧化碳變換工藝 指 導(dǎo) 老 師 ： 陳 宇 答 辯 委 員會(huì) 根據(jù) 學(xué) 生提交的 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文）材料，根據(jù) 學(xué) 生答 辯 情 況 ， 經(jīng) 答辯 委 員會(huì)討論評(píng) 定， 給 予 學(xué) 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文）成 績(jī)?yōu)? 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文） （ 說(shuō) 明 書(shū) ） 題 目： 合成氨一氧化碳變換工藝 姓 名： 劉 冬 冬 編 號(hào) ： 20xx20xx077 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 20xx 年 3 月 18 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文） 任 務(wù) 書(shū) 姓名 劉 冬 冬 專業(yè) 煤炭深加工與利用 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 20xx 年 3 月 5 日 設(shè)計(jì) （ 論 文） 開(kāi) 始日期 20xx 年 3 月 15 日 設(shè)計(jì) （ 論 文）完成日期 20xx 年 4 月 25 日 設(shè)計(jì) （ 論 文） 題 目： 合成氨一氧化碳變換工藝 A 答 辯 委 員會(huì) 人，出席 人 答 辯 委 員會(huì) 主任（ 簽 字）： 答 辯 委 員會(huì) 副主任（ 簽 字）： 答 辯 委 員會(huì) 委 員 ： ， ， ， ， ， ， 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 評(píng)語(yǔ) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 學(xué) 生姓名： 劉冬冬 專業(yè) 煤炭深加工與利用 年 級(jí) 10 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 題 目： 合成氨一氧化碳變換工藝 評(píng) 閱 人： 指 導(dǎo)教師 ： 陳 宇 （ 簽 字） 年 月 日 成 績(jī) ： 系（科）主任： 吳 濟(jì) 民 （ 簽 字） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文）及答 辯評(píng)語(yǔ) ： 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 摘 要 本文介紹了合成氨生產(chǎn)基本情況以及年產(chǎn)五十萬(wàn)噸合成氨系統(tǒng)流程，介紹了一氧化碳變換的基本原理，工藝條件以及工藝參數(shù)和變換催化劑的選擇原則。目前工業(yè)上生產(chǎn)氨的方法幾乎全部都采用氫氮?dú)庵苯雍铣煞?，但合成氨的名稱一直沿用至今。 氨在常溫、常壓下為無(wú)色氣體，比空氣輕，具有特殊的刺激性臭味，較易液化。 氨是一種可燃性氣體，自燃點(diǎn)為 6300C， 故一般較難點(diǎn)燃 。合成氨生產(chǎn)大多采用后一種方式提供氮。固體燃料氣化所得半水煤氣中的一氧化碳含量為 28%~30%，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化為 12%~13%，焦?fàn)t轉(zhuǎn)化氣為 11%~15%，重油部分氧化為 44%~48%。因此，一氧化碳的變換既是原料氣的凈化 過(guò)程，又是原料氣制造的繼續(xù)。以氮和氫為原料合成氨，是目前世界上采用最廣泛，也是最經(jīng)濟(jì)的一種方法?？梢?jiàn)，合成氨工業(yè)是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)起著十分重要的作用。工業(yè)用氨量已占合成氨產(chǎn)量的百分之十以上。 氨還應(yīng)用于國(guó)防和尖端科學(xué)技術(shù)部門(mén)。如高壓低溫技術(shù)、催化和特殊金屬材料的應(yīng)用、固體燃料氣化、液體和氣體燃料的合理使用，以及尿素、甲醇、高級(jí)醇的合成，石油加氫，高壓聚合物（如高壓聚乙烯）的生產(chǎn)等，都是在合成氨工業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)或應(yīng)用其生產(chǎn)技術(shù)成就而獲得成功的。 19 世紀(jì)末，在化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和催化劑等領(lǐng)域取得一定進(jìn)展后，對(duì)合成氨反應(yīng)的研究有了新的進(jìn)展。在以后的生產(chǎn)過(guò)程中，人們對(duì)合成氨的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了不斷改進(jìn)和完善，如變換工藝的改進(jìn)。近年來(lái)，由于透平式離心壓縮機(jī)和電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等新技術(shù)的應(yīng)用，使我國(guó)合成氨工業(yè)朝現(xiàn)代化方向邁進(jìn)了一步。所以高速發(fā)展合成氨工業(yè)仍是一項(xiàng)緊迫的任務(wù) 。在20xx 年我公司將托普索 100 型合成塔技術(shù)改造為卡薩利 300 型軸徑向型合成塔，在 20xx 年公司又進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn)改造，在原基礎(chǔ)上增加部分設(shè)備使裝置生產(chǎn)能力提高到年產(chǎn)合成氨 65 萬(wàn)噸。 通過(guò)上述反應(yīng)， CO 轉(zhuǎn)化為較易被消除的 CO2并獲得寶貴的 H2，因而一氧化碳變換既是氣體的凈化過(guò)程，又是原料氣制取的繼續(xù)。在要求變換氣中 CO 濃度一定的條件下，降低反應(yīng)溫度是降低蒸汽用量的必要手段。但是實(shí)際生產(chǎn)中完全按最佳溫度曲線操作是不現(xiàn)實(shí)的。因此，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，應(yīng)從催化床中不斷移出適當(dāng)?shù)臒崃?，使床層溫度符?Tm 的要求。在滿足工藝條件的前提下，盡量維持低溫操作。 根據(jù)催化床與冷卻介質(zhì)之間的換熱方式的不同，移出方式可分為連續(xù)換熱和多段換熱式兩大類。前者是在間壁式換熱器中進(jìn)行的