合成氣的生產(chǎn)過程講義-文庫吧在線文庫
【正文】 成越接近平衡組成。 ? (1) 溫度的影響 甲烷與水蒸氣反應(yīng)生成 CO和 H2是吸熱的可逆反應(yīng)，高溫對平衡有利，即 H2及 CO的平衡產(chǎn)率高，CH4平衡含量低。催化劑應(yīng)該具有較大的鎳表面。最重要、最常見的毒物是硫化物，上述反應(yīng)是可逆的，稱為暫時性中毒，可以再生。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。在反應(yīng)初期，反應(yīng)物 CH4和 H2O的濃度高，反應(yīng)速率高。因加壓對平衡的不利影響，更要提高溫度來彌補(bǔ)。當(dāng)催化劑活性足夠時，高流速也能強(qiáng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)能力。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?jǐn)?shù)。 ? 該工藝由以下五部分組成： ①原料油和氣化劑的加壓、預(yù)熱、預(yù)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。銅基催化劑適用溫度范圍 180～ 260℃ ，稱為低溫變換催化劑，反應(yīng)后殘余 CO可降至 %～ %。 ? （ 2）反應(yīng)條件對變換反應(yīng)速率的影響 ? 壓力影響 加壓可以提高反應(yīng)物分壓，在 ，反應(yīng)速率與壓力的平方根成正比，壓力再高，影響就不大了。當(dāng)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?jǐn)?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 %。 ? 1 干法脫硫 此類脫硫方法又分為吸附法和催化轉(zhuǎn)化法。按其脫硫機(jī)理的不同又分為化學(xué)吸收法、物理吸收法、物理 化學(xué)吸收法和濕式氧化法。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。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。 :52:0404:52:04March 29, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :52:0404:52Mar2329Mar23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , March 29, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 3月 29日星期三 4時 52分 4秒 04:52:0429 March 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 。 2023年 3月 29日星期三 4時 52分 4秒 04:52:0429 March 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 , March 29, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 ? 3 硫化氫的回收 ? 工業(yè)上成熟的技術(shù)是克勞斯工藝，克勞斯法的基本原理是首先在燃燒爐內(nèi)使三分之一的 H2S和 O2反應(yīng)，生成 SO2，剩余三分之二的 H2S與此 SO2在催化劑作用下發(fā)生克勞斯反應(yīng)，生成單質(zhì)硫。主要有冷甲醇法（ Rectisol），此外還有碳酸丙烯酯法（ Fluar）和 N甲基吡啶烷酮法（ Purisol）等等。 使用時需預(yù)先用 H2S或 CS2硫化變成 Co9S8和 MoS2才有活性。 在將氣、液、固原料經(jīng)轉(zhuǎn)化或氣化制造合成氣過程中會生成一定量的 CO2，尤其當(dāng)有一氧化碳變換過程時，生成更多的 CO2，其含量可高達(dá) 28%～ 30%。 ? (3)溫度 變換反應(yīng)的溫度最好沿最佳反應(yīng)溫度曲線變化，反應(yīng)初期，轉(zhuǎn)化率低，最佳溫度高；反應(yīng)后期，轉(zhuǎn)化率高，最佳溫度低，但是 CO變換反應(yīng)是放熱的，需要不斷地將此熱量排出體系才可能使溫度下降。其特點是耐硫抗毒，使用壽命長。 ? （ 1）鐵鉻系變換催化劑 其化學(xué)組成以 Fe2O3為主，促進(jìn)劑有 Cr2O3和 K2CO3，反應(yīng)前還原成 Fe3O4才有活性。但加壓可縮小設(shè)備尺寸和節(jié)省后工序的氣體輸送和壓縮動力消耗，有利于消除炭黑、脫除硫化物和二氧化碳。 ? （ 1）溫度 溫度越高，反應(yīng)速率越快。 ? （ 3）水碳比 水碳比高，有利于防止積碳，殘余甲烷含量也低。但到反應(yīng)后期，反應(yīng)接近平衡，反應(yīng)物濃度高，加壓反而會降低反應(yīng)速率，所以從化學(xué)角度看，壓力不宜過高。 ? (2) 壓力的影響 總壓增高，會使各組分的分壓也增高，對反應(yīng)初期的速率提高很有利。 （ 3）使催化劑破碎而增大床層阻力，影響生產(chǎn)能力。還原氣可以是氫氣、甲烷或一氧化碳。 (3) 壓力的影響 甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，低壓有利平衡，低壓也可抑制一氧化碳的兩個析碳反應(yīng)，但是低壓對甲烷裂解析碳反應(yīng)平衡有利，適當(dāng)加壓可抑制甲烷裂解。 當(dāng) Jp/ Kp1時， ⊿ G0，反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行，會析碳； 當(dāng) Jp/ Kp=1時， ⊿ G=0，反應(yīng)達(dá)平衡，是熱力學(xué)析碳的邊界； 當(dāng) Jp/ Kp1時， ⊿ G0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，體系不析碳。表 71列出了不同溫度時上述兩個反應(yīng)的平衡常數(shù)。溫克勒（ Winkler）煤氣化方法采用流化床技術(shù)。 ? 氣化過程按操作方式來分，有間歇式和連續(xù)式。氣化生成的混合氣稱為水煤氣。 合成氣的生產(chǎn)方法 ? (1) 以煤為原料的生產(chǎn)方法：有間歇和連續(xù)兩種操作方式。煤制合成氣中 H2/ CO比值較低，適于合成有機(jī)化合物。
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