第七章合成氣的生產(chǎn)過程-免費閱讀
【正文】 物理吸收法在加壓（2～5MPa）和較低溫度條件下吸收CO2，溶液的再生靠減壓解吸，而不是加熱分解，屬于冷法，能耗較低。濕式氧化法脫硫的基本原理是利用含催化劑的堿性溶液吸收H2S，以催化劑作為載氧體，使H2S氧化成單質(zhì)硫，催化劑本身被還原。按其脫硫機理的不同又分為化學吸收法、物理吸收法、物理化學吸收法和濕式氧化法。,?,1 干法脫硫 此類脫硫方法又分為吸附法和催化轉(zhuǎn)化法。當以天然氣或石腦油為原料制造合成氣時，水煤氣中CO含量僅為10%～13%（體積分數(shù)），只需采用一段高變和一段低變的串聯(lián)流程，就能將CO含量降低至0.3%。,?,?,?,（2）反應條件對變換反應速率的影響 壓力影響 加壓可以提高反應物分壓，在3.0Mpa以下，反應速率與壓力的平方根成正比，壓力再高，影響就不大了。銅基催化劑適用溫度范圍180～260℃，稱為低溫變換催化劑，反應后殘余CO可降至0.2%～0.3%。,?,7.4.3渣油部分氧化工藝流程,該工藝由以下五部分組成： ①原料油和氣化劑的加壓、預熱、預混和； ②高溫下部分氧化； ③高溫水煤氣顯熱的回收； ④洗滌和清除炭黑； ⑤炭黑的回收及污水處理。理論氧油比的計算式為 ，式中Wc為渣油中碳元素的質(zhì)量分數(shù)。當催化劑活性足夠時，高流速也能強化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)能力。因加壓對平衡的不利影響，更要提高溫度來彌補。在反應初期，反應物CH4和H2O的濃度高，反應速率高。催化劑活性越低，平衡溫距則越大；其三是出現(xiàn)“紅管”現(xiàn)象。最重要、最常見的毒物是硫化物，上述反應是可逆的，稱為暫時性中毒，可以再生。催化劑應該具有較大的鎳表面。,?,(1) 溫度的影響 甲烷與水蒸氣反應生成CO和H2是吸熱的可逆反應，高溫對平衡有利，即H2及CO的平衡產(chǎn)率高，CH4平衡含量低。在相同反應時間內(nèi)，催化劑活性越高，實際組成越接近平衡組成。,?,7.3由天然氣制造合成氣,7.3.1天然氣制合成氣的工藝技術(shù)及其進展,?,?,現(xiàn)在暫且不考慮副反應來討論主反應的化學平衡。目前魯奇爐已發(fā)展到MarkV型，爐徑5m，每臺爐煤氣（標準狀態(tài)）的生產(chǎn)能力達100000m3/h。低壓有利于CO和H2生成，反之，增大壓力有利于CH4生成。 (3) 以重油或渣油為原料的生產(chǎn)方法：主要采用部分氧化法（partial oxidation）。合成氣的生產(chǎn)過程,化學工藝學電子教案——第七章,?,7 合成氣的生產(chǎn)過程,7.1 概述 7.2 由煤制合成氣 7.3 由天然氣制造合成氣 7.4 由渣油制合成氣 7.5 一氧化碳變換過程 7.6 氣體中硫化物和二氧化碳的脫除,?,7.1 概述 合成氣是指一氧化碳和氫氣的混和氣，英文縮寫是Syngas。,?,7.1.2工業(yè)化的主要產(chǎn)品,1 已工業(yè)化的產(chǎn)品 （1） 合成氨 （2） 合成甲醇 （3） 合成醋酸 （4） 烯烴的氫甲?；a(chǎn)品 （5） 合成天然氣、汽油和柴油 2 合成氣應用新途徑 （1） 直接合成乙烯等低碳烯烴 （2） 合成氣經(jīng)甲醇再轉(zhuǎn)化為烴類 （3） 甲醇同系化制乙烯 （4） 合成低碳醇 （5）合成乙二醇 （6）合成氣與烯烴衍生物羰基化產(chǎn)物,?,7.2由煤制合成氣,以煤或焦炭為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣等為氣化劑，在高溫條件下通過化學反應把煤或焦炭中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體的過程，其有效成分包括一氧化碳、氫氣和甲烷等。,?,2 煤氣化的反應條件,(1) 溫度 一般操作溫度在1100℃以上。魯奇法制的水煤氣中甲烷和二氧化碳含量較高，而一氧化碳含量較低，在C1化工中的應用受到一定限制，適合于做城市煤氣 。三個主反應中只有其中兩個是獨立的，通常認為第一個和第三個是獨立反應。 下面分析在什么情況下會有碳析出，如何避免或盡量減少析碳的可能性。高溫對一氧化碳變換反應的平衡不利，可以少生成二氧化碳，而且高溫也會抑制一氧化碳岐化和還原析碳的副反應。提高鎳表面的最有效的方法是采用大比表面的載體，為了抑制烴類在催化劑表面酸性中心上裂解析碳，往往在載體中添加堿性物質(zhì)中和表面酸性。砷中毒和鹵素中毒是不可逆的，會使鎳催化劑燒結(jié)而造成永久性失活。因為反應是吸熱的，活性降低則吸熱減少，而管外供熱未變，多余熱量將管壁燒得通紅。到反應后期，反應物濃度下降，產(chǎn)物濃
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