化工企業(yè)變換工段工藝培訓(xùn)講義-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 —— 表示中間化合物，其中 O—— 吸附態(tài)氧 即蒸汽分子先被催化劑的的活性表面所吸附，并分解為 H2及吸附態(tài)的氧原子，氫氣進(jìn)入氣相，吸附態(tài) 氧則在催化劑表面形成吸附層。 Yb(Yc Pcol (1β ) (16) 式中： rco— 反應(yīng)速率 K—— 速率常數(shù) Pco， Ph2o,Pco2， PH2O—— 分別為各組分分壓 ． atm． l． m， n,p—— 冪指數(shù) B—— (Pco2對(duì)不同尺寸的中變催化 劑，根據(jù)操作溫度及操作壓力下的CO 的有效擴(kuò)散系數(shù)和計(jì)算出的反應(yīng)速 率，綜 合計(jì)算出催化劑內(nèi)表面利用率，由圖 3 可知，對(duì)同一尺寸的催化劑，在相同壓力下由于溫度的升高， CO 擴(kuò)散速度增大，但催化劑內(nèi)表面反應(yīng)的速度常數(shù)增加更快，結(jié)果使內(nèi)表面利用率降低。鐵烙系催化劑活性高、機(jī)械強(qiáng)度好，能耐少量硫化物、耐熱性能好，壽命長(zhǎng)，成本較低；鈷鉬催化劑的突出特點(diǎn)是有良好的抗硫性能，適用于含硫化物較高的煤氣，但價(jià)格昂貴。三氧化二鐵還原成四氧化三鐵后，能加速變換反應(yīng)；三氧化二鉻能抑制四氧化三鐵再結(jié)晶，使催化劑 形成的微孔結(jié)構(gòu)，提高催化劑的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度，延長(zhǎng)催化劑的使用壽命；氧化鎂能提高催化劑的耐熱和耐硫性能；氧化鉀和氧化鈣均可提高催化劑的活性。 2. 鈷鉬系催化劑 (1) 耐很高的硫化氫，而且強(qiáng)度好。為獲得相同變換率，所需鉬鈷催化劑的體積只是常用鐵烙系催化劑的一半。我廠選用的中溫變換催化劑是由齊魯院研制的 QCS03 鈷鉬耐硫變換催化劑。硫化的目的還在于防止鈷鉬氧化物被還原成金屬態(tài)，而金屬態(tài)的鈷鉬又可促進(jìn) CO 和 H2發(fā) 生甲烷化反應(yīng)，這一強(qiáng)放熱反應(yīng)有可能造成巨大溫升而將催化劑燒壞。硫化結(jié)束的標(biāo)志是出口體中硫化物濃度升高，一般硫化所需的硫化物總量要超過(guò)按化學(xué)方程式計(jì)量的 50～ 100％。 鈷鉬催化劑在使用一段時(shí)間后，由于重?zé)N聚合而會(huì)產(chǎn)生結(jié)碳。 在燒碳過(guò)程中也會(huì)將催化劑中的硫燒去，而使催化劑變成氧化態(tài)。適當(dāng)提高氧濃度進(jìn)一步燒碳。卸時(shí)準(zhǔn)備水龍頭噴水降溫熄火。 設(shè)備體積小，布置緊湊，投資較少。 反應(yīng)不同瞬間有不同的組成．對(duì)應(yīng)著不同的變換率，把對(duì)應(yīng)于不同變換率時(shí)的最適宜溫度的各點(diǎn)連成的曲線，稱最適宜溫度曲線。反應(yīng)開始溫度應(yīng)高于催化劑活性溫度 20℃左右，且反應(yīng)中嚴(yán)防超溫。 圖 5 為二段床層間冷卻式變換過(guò)程是意圖： EF 線為一段絕熱反應(yīng)線， FG 表示段間換熱， GH 表示二段絕熱反應(yīng)線。因此，要根據(jù)原料氣成分、變換率、反應(yīng)溫度及催化劑活性等合理控制蒸汽比例。 由 管網(wǎng)來(lái)的 140℃的鍋爐給水經(jīng)過(guò)給水加熱器 E2503 加熱至235℃后送界外， 1 號(hào)冷凝液分離器分離的冷凝液進(jìn)入 2 號(hào)冷凝液分離器 V2503 冷凝液， 2 號(hào)冷凝液分離器 V2503 冷凝液經(jīng)高溫冷凝液泵P2501 送氣化工號(hào)洗滌塔（ C1301） ,脫鹽水站來(lái)的脫鹽水經(jīng)脫鹽水加熱器 E2501 加熱至 ℃，送至鍋爐給水系統(tǒng)的除氧器。 水煤氣廢鍋 E2501 液位調(diào)節(jié)： LICA2502 根據(jù)廢鍋進(jìn)水量 FIQ250產(chǎn)生蒸汽量 FIQ2503 及本身液位進(jìn)行調(diào)節(jié)。 二 .裝置特點(diǎn) 與我廠老變換裝置相比較，二期甲醇合成配備的新變換裝置有以下特點(diǎn)： 氨合成需要盡量徹底的將 CO 轉(zhuǎn)換成氫氣，而甲醇合成裝置需要變換裝置提供 19%（ VOL）的 CO，與此相對(duì)應(yīng)，水煤氣中飽和的大量水分在新變換裝置中必須冷凝下來(lái)。 第六節(jié) 主要設(shè)備介紹 一 . R2501變換爐 變換爐屬于變換工段重要設(shè)備。觸媒層的下面緊貼兩層下金屬絲網(wǎng)和氧化鋁耐火球。 水煤氣余熱鍋爐 就是為了回收 變換裝置中高溫工藝氣體的余熱， 生產(chǎn) 。 水煤氣余熱鍋爐主要參數(shù)如下： 容器類別：三類 換熱器程數(shù)：管稱： 2 殼程： 1 物料： 殼程 ：鍋爐給水 /蒸汽 管程：水煤氣 工作壓力： 管程 ： 殼程 ： 設(shè)計(jì)壓力 (MPa)：管程： 殼程： 工作溫度： 管程 ： 240/180℃ 殼程 ： 243C/ 230℃ 設(shè)計(jì)溫度 (℃ )：管程： 250 殼程： 245 換 熱管直徑： φ 25 2 換 熱管根數(shù)： n=730 換 熱面積 (M2)： 411 殼體內(nèi)徑： φ 1400/φ 2020mm 總長(zhǎng)度： 7570mm 殼體材料： 16MnR, 換熱管材料： 00Crl9Ni10 管板 材料： 20MnMoⅢ鍛 +00Crl9Ni10 設(shè)備保溫厚度： 120mm
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