【正文】 空氣 （ ～ ） 380 ℃ 500～ 550 ℃ 800－ 820 ℃ 850～ 860 ℃ 1000℃ CH4% CH4≈ % 回收 熱量 450 ℃ 370 ℃ (1)一段轉(zhuǎn)化爐 輻射段 ＋ 對流段 （反應(yīng)管與加熱室） (回收熱量） 爐管：耐熱合金鋼管（成本 1/6） ① 爐型 a 頂部燒嘴爐 b 側(cè)臂燒嘴爐 (2)二段轉(zhuǎn)化爐 ①二段轉(zhuǎn)化爐的作用 a 甲烷進(jìn)一步轉(zhuǎn)化 b 調(diào)節(jié) H/C比 ②二段轉(zhuǎn)化爐的結(jié)構(gòu) 立式圓筒，內(nèi)徑約 3米，高約 13米， 殼體材質(zhì)為碳鋼， 內(nèi)襯不含硅的耐火材料，爐殼外保溫。 ? 內(nèi)擴(kuò)散阻力 與固體毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，短或粗的孔，擴(kuò)散阻力小。 一次上吹制氣： 燃料層下部溫度下降，上部升高。 科柏斯－托切克煤氣化爐（ KT爐）、德士古水煤漿氣化爐（ Texco爐 ) 煤氣組成 (體積％） Texco爐 KT爐 H2: 35～ 36 31 CO: 44～ 51 58 CO2: 13～ 18 10 CH4: CO的變換過程 (水煤氣變換 ) 一氧化碳變換過程工藝原理 對合成氣中 CO/H2比值要求不同。 3） 壓力 P↑ ， r↑ ，反應(yīng)速率與壓力的平方成正比。 引起催化劑活性降低或失活原因： 冷凝水 ：氨水－銅氨絡(luò)合物 暫時中毒 硫化物 ：硫化亞銅 (1ppm) 永久性中毒 氯化物 ：氯化銅，晶粒增長，比表面銳減 () 永久性中毒 特點 ：與高變催化劑相比，對毒物敏感。 石腦油蒸汽轉(zhuǎn)化的總結(jié)果： C n H m + n H 2 O n C O + ( n + m / 2 ) H 2C O + H 2 O C O 2 + H 2 （ 1）析碳原因 ①由于活性組分 Ni的存在， Ni表面有 NiC生成。 重油霧滴氣化： 氣態(tài)烴的氧化燃燒： CmHn + (m + n/4)O2 mCO2 + n/2H2O C m H n ( 液 ) C m H n ( 氣 ) C m H n + ( m / 2 + n / 4 ) O 2 m C O + ( n / 2 ) H 2 OC m H n + ( m / 2 ) O 2 m C O + ( n / 2 ) H 2 出口氣體： CH CO、 H CO H2O、 C （不考慮其它雜質(zhì)） 3種元素： C、 H、 O 獨立反應(yīng)： 3 個 ①甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng) ② CO變換反應(yīng) C O + H 2 O C O 2 + H 2 C H 4 + H 2 O C O + 3 H 2 ③碳黑生成反應(yīng) 當(dāng) P5MPa，可以忽略壓力的影響。 （ 2）節(jié)省動力 (節(jié)省 3/4) （ 3）有助于消除碳黑 （ 4）加壓氣化對下游工序的脫 S和脫 C也是有利的。 04:50:4604:50:4604:50Wednesday, March 29, 2023 1乍見翻疑夢，相悲各問年。 04:50:4604:50:4604:503/29/2023 4:50:46 AM 1成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。 上午 4時 50分 46秒 上午 4時 50分 04:50: 楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。 2023年 3月 上午 4時 50分 :50March 29, 2023 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 :50:4604:50:46March 29, 2023 1意志堅強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 3月 上午 4時 50分 :50March 29, 2023 1少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。 上午 4時 50分 46秒 上午 4時 50分 04:50: 沒有失敗，只有暫時停止成功！。 04:50:4604:50:4604:503/29/2023 4:50:46 AM 1以我獨沈久，愧君相見頻。 動力學(xué)分析 ：提高溫度有利于提高甲烷和碳黑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率。 轉(zhuǎn)化爐管上部裝含鉀的，下部裝不含鉀的催化劑。 （ 2）芳香烴直接催化裂解生成 H CO、 CO2，然后 CO和 H2生成甲烷。 2) 低變催化劑 180～ 260℃ 有活性，反應(yīng)后殘余氣體中 CO含量為 ％ ~％ CuOZnOCr2O3， CuOZnOAl2O3 活性組分 ： Cu微晶，方應(yīng)前先還原 ZnO、 Cr2O Al2O3： 使 Cu微晶高度分散，防止燒結(jié)，使細(xì)小，具有較大比表面。 ? 反應(yīng)放熱，分段冷卻降溫。 ? 固定床連續(xù)氣化法 常壓法 加壓法－魯奇法 (Lurgi) 沒有氮氣存在，無需放空，使反應(yīng)速度加快，生產(chǎn)能力大，煤氣質(zhì)量穩(wěn)定，壓力一般為 2－ 3MPa，從熱力學(xué)角度，壓力高有利于甲烷和 CO2的生成。 大量吸熱 要求： 大量供熱 采取措施 : 通過燃燒一部分 C的反應(yīng)熱 維持整個系統(tǒng)的熱平衡 ? 實際生產(chǎn)時按以下 6個步驟的順序完成工作循環(huán)： 吹風(fēng)階段： 吹入空氣，提高燃料層溫度，吹風(fēng)氣放空， 1200 ℃結(jié)束。 ? 因此，反應(yīng)速率不僅與化學(xué)反應(yīng)速率，還與氣化劑向碳表面的擴(kuò)散速率有關(guān)。 變壓吸附法（ PSA） ? 利用固體吸附劑在變壓下吸附二氧化碳，減壓進(jìn)行脫附再生。 ? 加壓和較低的溫度下吸收 CO減壓解吸，進(jìn)行溶液的再生，而不是加熱分解，能耗較低。 ? 吸收劑：環(huán)丁砜 烷基醇胺（甲基二乙醇胺） 濕式氧化法 ? 利用含催化劑的堿性溶液吸收 H2S，以催化劑作為載氧劑，使 H2S氧化成硫。 1）化學(xué)吸收法 2）物理吸收法 3）化學(xué) 物理吸收法 4）濕式氧化法 化學(xué)吸收法 ? 吸收劑：一乙醇胺法、二乙醇胺法、二甘醇胺法、二乙丙醇胺法、改良甲基二乙醇胺法。 氧化鋅脫硫劑 ? ZnO+H2S=ZnS+H2O ? ZnO+RSH=ZnS+ROH ? COS+H2=CO +H2S ? RSH+H2=RH+H2S ? R1SR2+2H2=R1H+R2H+H2S ? C4H4S+4H2=C4H10+H2S ZnS難離解，凈化后硫含量可降至 *106以下，但不能再生，適用于低含硫氣體的精脫硫。 ? 天然氣或輕油制合成氣，現(xiàn)將原料脫硫。 不宜過高，床層阻力增大，能耗增加。 ? 組成： 水碳比高，甲烷的分壓過低，反應(yīng)速率不一定高。 N i O + H 2 N i + H 2 O 1 . 2 6 K J / m o l 蒸氣的作用 ? 將硫化物轉(zhuǎn)化為硫化氫氣體，進(jìn)一步脫除。 ? 以硅鋁酸鈣水泥為粘結(jié)劑。 高活性： Ni晶粒?。ǚ€(wěn)定） 較大比表面（ Ni/Al2O3) ： Al2O MgO、 CaO、 TiO MoO稀土氧化物 助劑用量一般為 Ni含量的 10％以下 載體作用： 使鎳的晶體盡量分散，達(dá)到較大的比表面以及阻止鎳晶體熔結(jié)。氫氧化鎳是棕黑色的，氧化鎳則是灰黑色的。 ? 在轉(zhuǎn)化管內(nèi)進(jìn)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。 4CHkpr ?控制水碳比、適宜的溫度和壓力來解決析碳。 222224 3HCOOHCOHCOOHCH??????(3).甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)熱