第七章合成氣的生產(chǎn)過(guò)程(文件)
【正文】 為原料日產(chǎn)千噸氨的大型合成氨廠的轉(zhuǎn)化工段流程圖。 （2）氧油比 氧油比是重要的控制指標(biāo)之一，氧油比常用的單位是標(biāo)準(zhǔn)m3（氧）/kg（油）。,?,（4）壓力 渣油氣化過(guò)程總結(jié)果是體積增加的，從平衡角度看，低壓有利。過(guò)熱蒸汽最高能到400℃。,?,7.5.1一氧化碳變換催化劑,無(wú)催化劑存在時(shí)，變換反應(yīng)的速率極慢，即使溫度升至700℃以上反應(yīng)仍不明顯；因此必須采用催化劑。該類催化劑另一弱點(diǎn)是易中毒，所以原料氣中硫化物的體積分?jǐn)?shù)不得超過(guò)0.1106。適用溫度范圍160～500℃，屬寬溫變換催化劑。下面各舉一例。 (2)水碳比 高水碳比對(duì)反應(yīng)平衡和速率均有利，但太高時(shí)效果已不明顯，反而能耗過(guò)高，現(xiàn)常用H2O/CO比為4（水蒸氣/水煤氣為1.11.2）。,?,7.5.4變換反應(yīng)器的類型,?,7.5.5變換過(guò)程的工藝流程,一氧化碳變換流程是許多種，包括常壓、加壓；兩段中溫變換（亦稱高變）、三段中溫變換（高變）、高低變串聯(lián)等等。這些原料制造合成氣時(shí)，其中的硫化物轉(zhuǎn)化成硫化氫和有機(jī)硫氣體，會(huì)使催化劑中毒，腐蝕金屬管道和設(shè)備，危害很大，必須脫除，并回收利用這些硫資源。,?,7.6.1脫硫方法及工藝,脫硫有干法和濕法兩大類。 加氫脫硫催化劑是以Al2O3為載體負(fù)載的CoO和MoO3，亦稱鈷鉬加氫脫硫劑。,?,2 濕法脫硫 濕法脫硫劑為液體，一般用于含硫高、處理量大的氣體的脫硫。物理吸收法是利用有機(jī)溶劑在一定壓力下進(jìn)行物理吸收脫硫，然后減壓而釋放出硫化物氣體，溶劑得以再生。,?,常用的吸收劑為環(huán)丁砜烷基醇胺（例如甲基二乙醇胺）混合液，前者對(duì)硫化物是物理吸收，后者是化學(xué)吸收。最常用的濕式氧化法有蒽醌法（ADA法）。,?,1 化學(xué)吸收法 目前常用的化學(xué)吸收法是改良的熱鉀堿法，即在碳酸鉀溶液中添加少量活化劑，以加快吸收CO2的速率和解吸速率，根據(jù)活化劑種類不同，改良熱鉀堿法又分為以下幾種： (1) 本菲爾（Benfild）法 （2）復(fù)合催化法 （3）空間位阻胺促進(jìn)法 （4）氨基乙酸法,?,2 物理吸收法 目前國(guó)內(nèi)外使用的物理吸收法主要有冷甲醇法、聚乙二醇二甲醚法和碳酸丙烯酯法。,?,。,?,3 物理化學(xué)吸收法 是將物理吸收劑與化學(xué)吸收劑結(jié)合起來(lái)的氣體凈化法，例如MDEA法中用甲基二乙醇胺環(huán)丁砜混合液作吸收劑，能同時(shí)脫硫和脫碳，可與改良熱鉀堿法相競(jìng)爭(zhēng)，但溶劑較貴。,?,7.6.2脫除二氧化碳的方法和工藝,國(guó)內(nèi)外各種脫碳方法多采用溶液吸收劑來(lái)吸收CO2，根據(jù)吸收機(jī)理可分為化學(xué)吸收和物理吸收兩大類。再生時(shí)通入空氣將還原態(tài)的催化劑氧化復(fù)原，如此循環(huán)使用。冷甲醇法可以同時(shí)或分段脫除H2S、CO2和各種有機(jī)硫，還可以脫除HCN、C2HC3及C3以上氣態(tài)烴、水蒸氣等，能達(dá)到很高的凈化度。 化學(xué)吸收法是常用的濕式脫硫工藝。 鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化后用氧化鋅脫除生成的H2S。 吸附法是采用對(duì)硫化物有強(qiáng)吸附能力的固體來(lái)脫硫，吸附劑主要有氧化鋅、活性炭、氧化鐵、分子篩等。因此也需要脫除CO2，回收的CO2可加以利用。圖74是該流程示意圖。在工程實(shí)際中，降溫措施不可能完全符合最佳溫度曲線，變換過(guò)程是采用分段冷卻來(lái)降溫，即反應(yīng)一段時(shí)間后進(jìn)行冷卻，然后再反應(yīng)，如此分段越多，操作溫度越接近最佳溫度曲線。 水蒸氣影響 水蒸氣用量決定了H2O/CO的比值，該比值對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律與其對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響相似，在H2O/CO的比值小于4時(shí)，提高H2O/CO可以使反應(yīng)速度加快，但當(dāng)H2O/CO的比值大于4后，提高H2O/CO對(duì)反應(yīng)速度影響就不明顯了，故一般選H2O/CO比值在4左右。,?,7.5.2一氧化碳變換反應(yīng)動(dòng)力學(xué),（1）反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)方程式 目前提出的CO變換反應(yīng)機(jī)理很多，流行的有兩種，一種觀點(diǎn)認(rèn)為是CO和H2O分子先吸附到催化劑表面上，兩者在表面進(jìn)行反應(yīng)，然后生成物脫附；另一觀點(diǎn)認(rèn)為是被催化劑活性位吸附的CO與晶格氧結(jié)合形成CO2并脫附，被吸附的H2O解離脫附出H2，而氧則補(bǔ)充到晶格中，這就是有晶格氧轉(zhuǎn)移的氧化還原機(jī)理。銅基催化劑活性高，若原料氣中CO含量高時(shí)，應(yīng)先經(jīng)高溫變換，將CO降至3%左右，再接低溫變換，以防劇烈放熱而燒壞低變催化劑。適用溫度范圍300～530℃。,?,7.5 一氧化碳變換過(guò)程,一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成氫和二氧化碳的過(guò)程，稱為CO變換或水煤氣變換（water gas shift）
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1