【正文】 煤 石油、天然氣 化學(xué)工藝學(xué) ? 關(guān)鍵問題 ，降低成本，解決污染問題 、含氧化合物技術(shù)中 高壓、高溫、貴金屬催化劑 的替代 。 故高溫下 H2和 CO含量高。 空氣吹凈： 此部分吹風(fēng)氣可以回收。 化學(xué)工藝學(xué) 以天然氣為原料制合成氣 ? 蒸汽轉(zhuǎn)化法 Steam reforming ? 部分氧化法 Partial oxidation 天然氣制合成氣的方法 化學(xué)工藝學(xué) Ceramic Membrane Technology 化學(xué)工藝學(xué) 烷烴 烯烴 化學(xué)工藝學(xué) 甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氣 ? – 反應(yīng)熱力學(xué) – 反應(yīng)動(dòng)力學(xué) ? 化學(xué)工藝學(xué) 主反應(yīng) 副反應(yīng) (1).主副反應(yīng) 化學(xué)工藝學(xué) (2).獨(dú)立反應(yīng)數(shù)的確定 ? 一般說來，獨(dú)立反應(yīng)數(shù)等于反應(yīng)系統(tǒng)中所有的物質(zhì)數(shù)減去形成這些物質(zhì)的元素?cái)?shù)。 P CO2 y y/(1+m+2x) ? 使催化劑破碎而增大床層阻力 ，影響生產(chǎn)能力 。 高活性： Ni晶粒小（穩(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 化學(xué)工藝學(xué) 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)。 ②二段轉(zhuǎn)化爐出口溫度 平均溫距增大 △ T＝ TTP， T—實(shí)際出口溫度 TP－與出口氣體組成相應(yīng)的平衡溫度 一段 10～ 15 ℃ ，二段 15～ 30 ℃ 化學(xué)工藝學(xué) ? ③水碳比 ～ 提高水碳比可控制析碳與甲烷質(zhì)量，但太大經(jīng)濟(jì)上不合理，還增加熱負(fù)荷。 化學(xué)工藝學(xué) （ 1）天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程 美國 Kellege法，美國 ICI法，丹麥 TapsΦ e法 （ 2）各種方法的流程的主要不同點(diǎn) 化學(xué)工藝學(xué) 美國 Kellege法 化學(xué)工藝學(xué) 天然氣 配入中壓蒸汽 對(duì)流段 一段轉(zhuǎn)化爐 變換工序 離開二段轉(zhuǎn)化爐 1200℃ 燃燒 二段轉(zhuǎn)化爐 對(duì)流段 少量水蒸汽 空氣 （ ～ ） 380 ℃ 500～ 550 ℃ 800－ 820 ℃ 850～ 860 ℃ 1000℃ CH4% CH4≈ % 回收 熱量 450 ℃ 370 ℃ 化學(xué)工藝學(xué) 化學(xué)工藝學(xué) (1)一段轉(zhuǎn)化爐 輻射段 ＋ 對(duì)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 化學(xué)工藝學(xué) a 頂部燒嘴爐 化學(xué)工藝學(xué) b 側(cè)臂燒嘴爐 化學(xué)工藝學(xué) ② 轉(zhuǎn)化爐管 Φ： 70 ～ 120 mm 臂厚： 11 ～ 18 mm 長度： 10 ～ 12 m 爐管結(jié)構(gòu)：冷底式 熱底式 豬尾管 化學(xué)工藝學(xué) (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。 ②由于酸性載體析碳，酸性愈大，析碳愈易。 當(dāng) P 5MPa， 應(yīng)以逸度 f的平衡常數(shù) Kf代替分壓表示的平衡常數(shù) Kp。 化學(xué)工藝學(xué) （ Nm3O2/Kg重油） 理論氧油比 O/C＝ 1， 相應(yīng)的氧耗量為， 理論反應(yīng)溫度 1700 ℃ 水蒸汽作為緩沖劑（同時(shí)提供氧），以調(diào)節(jié)溫度和重油霧化條件。 Te:對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化率 x的平衡溫度 化學(xué)工藝學(xué) 化學(xué)工藝學(xué) TOP與氣體原始組成、轉(zhuǎn)化率及催化劑有關(guān) . 氣體原始組成、催化劑一定： 反應(yīng)初期轉(zhuǎn)化率低，最適宜溫度較高；反應(yīng)后期，轉(zhuǎn)化率高，最適宜溫度較低。 CO含量最低為 3％－ 4％ 化學(xué)工藝學(xué) 180～ 260℃ 有活性 CuOZnOCr2O3， CuOZnOAl2O3 活性組分 ： Cu微晶 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 化學(xué)工藝學(xué) 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(shí)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(diǎn) ：與高變催化劑相比，對(duì)毒物敏感。 （ 3）物理吸收法（低溫甲醇、聚乙二醇二甲醚） （ 4）物理化學(xué)吸收法 化學(xué)工藝學(xué) 脫 S方法的選擇 ： （ 1） 有機(jī) S的脫除以干法為主 ， 為使總 S精脫到 1ppm以下 ，只能用干法 （ ZnO)。 化學(xué)工藝學(xué) 化學(xué)吸收法： CO2具有弱酸性，可與堿性溶液進(jìn)行反應(yīng)，將其吸收。 ② 有機(jī)胺的總濃度和 PH值 ↑，可以增加它們解離后的陰離子濃度因而加強(qiáng)了它們的催化作用，加速吸收反應(yīng)。 00:14:5200:14:5200:14Wednesday, March 15, 2023 ? 1乍見翻疑夢，相悲各問年。 00:14:5200:14:5200:143/15/2023 12:14:52 AM ? 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 上午 12時(shí) 14分 52秒 上午 12時(shí) 14分 00:14: ? 楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。 2023年 3月 上午 12時(shí) 14分 :14March 15, 2023 ? 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 00:14:5200:14:5200:14Wednesday, March 15, 2023 ? 1知人者智，自知者明。 2023年 3月 15日星期三 上午 12時(shí) 14分 52秒 00:14: ? 1楚塞三湘接，荊門九派通。 2023年 3月 上午 12時(shí) 14分 :14March 15, 2023 ? 1行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。 ④ 消泡劑： 聚醚 幾十個(gè) ppm↓ 化學(xué)工藝學(xué) ? 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 ④ 不起泡，不腐蝕設(shè)備。 化學(xué)工藝學(xué) CO2的脫除 CO變換反應(yīng)后， CO2含量約 28－ 30％，必須脫除。 缺點(diǎn)：設(shè)備體積龐大， S回收困難。 3. 壓力 P↑ ， r↑ ， 因設(shè)備和能耗要求，常壓或高壓（ 30atm)。