【正文】 散 內擴散控制 工業(yè)上采取減小催化劑的粒徑和增加有效擴散系數促進轉化反應速度 化學工藝學 2. 甲 烷 蒸 汽 轉 化 過 程 的 析 炭 ? 炭黑覆蓋在催化劑表面 ， 堵塞微孔 ， 降低催化劑活性 ， 使甲烷轉化率下降而使出口氣中殘余甲烷增多 。 化學工藝學 理 論 最 小 水 碳 比 的 確 定 ? 析炭條件的判別式 不析炭 化學工藝學 (2) 析 炭 動 力 學 ? 由 CO歧化反應生成碳的速度比同一 條件下 CH4裂解反應生成碳的速度要 快 3~10倍。 ? 在轉化管內進口一段的氣體組成由于甲烷裂解而析炭，對高活性催化劑的析炭范圍比低活性催化劑要狹窄一些。 提高表觀活性，減小床層阻力，機械強度高。 （ 2） As 永久性中毒 As來源 :含 As堿液脫碳 （ 3） 鹵素 鹵素 ≤,永久性中毒 化學工藝學 催化劑活性下降判斷方法： a甲烷含量升高 b平均溫距增大 C―紅管”現象 化學工藝學 工業(yè)生產方法 （ 1） 轉化深度 轉化氣中 CH4≤ % ， 要求 T1000 ℃ 目前耐熱合金鋼工作溫度 800～ 900 ℃ HK40 960 ℃ 60000h 950 ℃ 84000h 解決方式 （ 1）在較低溫度下，外熱式轉化管中進行蒸汽轉化 （ 2）在較高溫度下，耐火磚襯里的二段轉化爐加入空氣（氧氣），利用反應熱繼續(xù)甲烷轉化反應。 不宜過高，床層阻力增大，能耗增加。 理論氫空速：每立方米催化劑每小時通過的理論氫 的標準立方米數。 關鍵問題：析碳 （ 1） T 650 ℃ 發(fā)生熱裂解 ， 生成低級飽和烴和不飽和烴 。 最終產物的平衡組成由 CO變換決定。 ③ 由于催化劑床層空隙，烴類在空隙內直接熱裂解。 化學工藝學 MgO作載體 為避免 MgO與水蒸汽產生水合作用，加入 Al2O3，高溫下燒結成鎂鋁尖晶石。 析碳危害： 降低 C的利用率 引起后續(xù)工藝的影響（變換反應中 影響催化劑活性，污染脫碳溶液， 使之發(fā)泡泛塔） 化學工藝學 火焰形反應 （ 1）高溫下 CO變換反應是快速的，在氣化爐中出口1300－ 1350 ℃ 易于達到平衡。 國內 T1300 ℃ ， ① 保護爐襯和噴嘴 ② O2消耗指標 （ T提高，氧耗增加） 化學工藝學 熱力學不利 －－體積增大反應 動力學有利 －－加速反應 加壓法優(yōu)點： （ 1）隨壓力提高，氣化爐的生產強度成比例增加，從而縮小了設備容積。 化學工藝學 耗氧隨氧油比的增加而增加，氧油比過高，工業(yè)上發(fā)生熔化爐襯的事故。 r = f(T,C) r = r1r2 = f1(T,C) – f2(T,C) =k1f1(C) – k2f2(C) k1= k01exp(E1/RT) k2= k02exp(E2/RT) r = k1f1(x) – k2f2(x) K = k1/k2 r = k1(f1(x) –f2(x)/K) 化學工藝學 反應條件對變換反應速率的影響 T↑ ， 開始 k1占主導地位（ k1 ↑ ）， r ↑； 然后 K占主導地位 (k2 ↑, K ↓) ， r ↓。 反應放熱，分段冷卻降溫。 （ %適宜） 催化劑形狀： Φ ： 5～ 9 mm, h : 5～ 10 mm 棕色小圓柱 化學工藝學 Cr2O3作用 ： （ 1)使具有更細的微孔結構及較大比表面 （ 2）提高耐熱性，延長使用壽命 （ 3)提高機械強度，抑制析炭 問題：毒性較大，污染環(huán)境。 化學工藝學 特點：不需脫 S， 多用于重油、煤氣化 CoMoAl2O3 使用前預硫化（ H2S) MoS2 （ 1） 有較好的低溫活性和寬的活性溫度（ 160～ 500℃ ） （ 2）有突出的耐 S和抗毒性 （ 3）強度高 化學工藝學 工業(yè)變換反應器的設計 原則 （ 1）首先保證操作溫度應控制在催化劑的活性溫度范圍內 （ 2）除反應初期外，反應過程盡可能接近最適宜溫度曲線 化學工藝學 可采用多段冷卻 ①中間間接冷卻式多段絕熱反應器（換熱式） ②原料氣冷激式多段絕熱反應器 ③水蒸汽或冷凝水冷激式多段絕熱反應器 化學工藝學 ①中間間接冷卻式多段絕熱反應器（換熱式） 化學工藝學 ②原料氣冷激式多段絕熱反應器 化學工藝學 ③水蒸汽或冷凝水冷激式多段絕熱反應器 化學工藝學 工藝流程 流程 ：中（高）變 —低變串連流程 多段變換流程 化學工藝學 中（高）變 — 低變串連流程 化學工藝學 多段變換流程 化學工藝學 原料氣脫 S H2S 有機硫： CS COS、 硫醇、硫醚、噻吩 脫 S方法：干法和濕法 化學工藝學 干法： 堿性固體或特殊吸附性能的吸附劑脫除硫化法。 化學工藝學 濕法： （ 1）濕式氧化法（ ADA法：蒽醌二磺酸鈉法、NH3催化脫 S法） （ 2）化學吸收法（乙醇胺脫 S ） ， 催化法（有機S含量高時，先氫解生成 H2S， 再用干法除去。 （ 3） H2S、 CO2含量高 ， 選用物理吸收法 （ 低溫甲醇洗滌法 ） 。如加壓水洗法、低溫甲醇洗滌法、碳酸丙烯酯（ Flour法），聚乙醇二甲醚（ Selexd法）、 N－ 甲基吡啶烷酮（ Purisol法 )。 （ 1）加壓水洗法 壓力： 1－ 2MPa 化學工藝學 （ 2） 低溫甲醇洗滌法 ① 能適應各種氣體負荷和不同原料氣，特別適合脫除大量雜質。 a. 二乙醇胺（ DEA)Berfield法 b. 氨基乙酸－甘酸法：腐蝕性低，但催化活性也低。 二乙醇胺濃度： %，氨基乙酸濃度： 30－ 50g/l。 00:14:5200:14:5200:143/15/2023 12:14:52 AM ? 1以我獨沈久，愧君相見頻。 2023年 3月 15日星期三 上午 12時 14分 52秒 00:14: ? 1比不了得就不比，得不到的就不要。 上午 12時 14分 52秒 上午 12時 14分 00:14: ? 沒有失敗，只有暫時停止成功！。 00:14:5200:14:5200:14Wednesday, March 15, 2023 ? 1不知香積寺，數里入云峰。 2023年 3月 上午 12時 14分 :14March 15, 2023 ? 1少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。 00:14:5200:14:5200:143/15/2023 12:14:52 AM ? 1越是沒有本領的就越加自命不凡。 :14:5200:14:52March 15, 2023 ? 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 上午 12時 14分 52秒 上午 12時 14分 00:14: MOMODA POWERPOINT Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus. 感 謝 您 的 下 載 觀 看 專家告訴