【正文】 （ 2）緩沖爐溫，抑制碳黑的生成。 化學工藝學 重油氣化的控制步驟 : 熱力學分析 ：均為可逆吸熱反應，提高溫度可提高甲烷與碳黑的平衡轉化率。 ⅱ 有除碳的作用 以 KAlSiO4（ 鉀霞石）儲存鉀。 甲烷 、低碳烴和水蒸汽反應 ， 生成 H CO和 H2O。 空速表示方法： 原料氣空速：每立方米催化劑每小時通過的含烴原料 的標準立方米數(shù)。 化學工藝學 （ 1） S S ≤,可逆性中毒 催化劑活性越高，允許 S含量越低。 ? 碳與 CO2的脫炭速度比由一氧化碳歧化反應生成炭的速度快 10倍左右。 反應壓力 MPa 水碳比＝ T＝ 800℃ 甲烷平衡含量％ 化學工藝學 反應溫度的影響 甲烷平衡含量％ 壓力 (MPa) 溫度 ℃ 1 800 870 910 950 1000 2 870 950 1000 1030 1100 4 940 1020 1080 1130 1200 水碳比為 2 溫度增加，甲烷平衡含量下降 化學工藝學 （ 4）甲 烷 蒸 汽 轉 化 動 力 學 ? ：在鎳催化劑表面甲烷和水蒸汽解離成次甲基和原子態(tài)氧 ，并在催化劑表面吸附與互相作用 ， 最后生成 CO、 CO2和H2。 化學工藝學 組分 氣體組成 平衡分壓， MPa 反應前 平衡時 CH4 1 1x (1x)/(1+m+2x) Mark V型，直徑 5m， 每臺產(chǎn)氣量可達 106m3/h 特點 化學工藝學 圖 5－ 3 魯奇爐結構示意圖 化學工藝學 ? ： 煤：粒度 10mm 流化狀態(tài) 氣體組成和溫度均勻 溫克勒爐 (Winkler) 煤氣組成 (體積％） H2: 35～ 46 CO: 30～ 40 CO2: 13～ 25 CH4: 1～ 2 特點 化學工藝學 ? ： 特點：粉煤為原料 反應溫度很高 灰分呈熔融狀態(tài) 對煤種的通用性強 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: 化學工藝學 圖 5－ 4 科柏斯－托切克煤氣化爐示意圖 化學工藝學 的爐內(nèi)溫度分布比較 化學工藝學 天然氣 優(yōu)質(zhì) 、 相對穩(wěn)定 、 價廉 、 清潔 、 環(huán)境友好的能源 。 ? （ 3） C與 H2O反應生成 CO和 H2 400℃ T 1100℃ ， 動力學控制 T 1100℃ ， 擴散控制 化學工藝學 ? 分析 ： 1100～ 1200℃ 高溫反應 大量吸熱 要求 ：大量供熱 采取措施 : 通過燃燒一部分 C的反應熱 維持整個系統(tǒng)的熱平衡 化學工藝學 （蓄熱法） 操作方式：間歇法和連續(xù)法 化學工藝學 ? 實際生產(chǎn)時按以下 6個步驟的順序完成工作循環(huán)： 吹風階段： 吹入空氣，提高燃料層溫度， 吹風氣放空， 1200 ℃ 結束 。 系統(tǒng)含有 C， O2， CO， CO2 4種物質(zhì) ， 由 C,O 2個元素構成 ， 故系統(tǒng)獨立反應式為兩個 。 一般選式 （ 5－ 1） 、 （ 5－ 3） 計算平衡組成 。 蒸汽吹凈： 置換爐內(nèi)和出口管中的吹風 氣，以保證水煤氣質(zhì)量。CH4含量 90%. 21世紀中期將是以天然氣為主要能源的時代 。P H2O m mxy (mxy)/(1+m+2x) 化學工藝學 b. 動 力 學 方 程 ? 甲烷蒸汽轉化反應速度可近似認為與甲烷濃度成正比，即屬于一級反應。 化學工藝學 ? 對于 CO的歧化反應與還原反應，不同活性的催化劑在轉化管的任何部位均不會析炭。 溫度越低， S對鎳催化劑毒害越大。 碳空速：每立方米催化劑每小時通過甲烷的標準立方 米數(shù)。 化學工藝學 （ 2）芳香烴直接催化裂解生成 H CO、 CO2，然后 CO和 H2生成甲烷。 轉化爐管上部裝含鉀的，下部裝不含鉀的催化劑。 動力學分析 ：提高溫度有利于提高甲烷和碳黑的轉化反應速率。 400－ 500Kg蒸汽 /t汽油 化學工藝學 化學工藝學 （ O2+H2O)的預熱 的熱能回收 與回收 化學工藝學 根據(jù)熱能回收方式不同 德士古（ Texaco)公司開發(fā)的激冷流程（ S≤ 1％）） 謝爾 (Shell)公司開發(fā)的廢熱鍋爐流程（ 含 S高） 化學工藝學 化學工藝學 主要設備 （ 1）重油氣化對噴嘴要求： 霧化好 氣化反應好 壽命長 動力省 化學工藝學 （ 2）噴嘴的結構及型式： 原料重油和氣化劑通道 內(nèi)外噴頭及調(diào)節(jié)機構 冷卻水套 三管噴嘴 （適于低壓） 帶文氏管的二次氣流霧化雙套管噴嘴 （適于較高壓力） 一次機械霧化和二次氣流霧化的雙水冷、外混式雙套管噴嘴 （適于高、低壓） 化學工藝學 主要設備 2. 氣化爐 受限射流反應器 直立式 臥式 內(nèi)壁襯有保溫材料 化學工藝學 CO的變換 對合成氣中 CO/H2比值要求不同。 化學工藝學 催化劑 －－鐵鉻系 300～ 530℃ 有活性 Fe2O3Cr2O3K2O， 能耐少量 H2S。 應用：微量 S的脫除。 因為： （ 1） CO2是合成氨催化劑毒物 （ 2）太高 CO2影響甲醇收率 （ 3） CO2可以再利用合成尿素、純堿、 NH4HCO3等 化學工藝學 采用溶液吸收法 根據(jù)吸附劑性能不同，分為物理吸收法和化學吸收法 物理吸收法： 利用 CO2溶解于水或有機溶劑的性質(zhì)完成。 化學工藝學 （ 3）有機胺催化熱碳酸鉀法 堿性的碳酸鉀化學吸收酸性的 CO2。 , March 15, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 2023年 3月 15日星期三 12時 14分 52秒 00:14:5215 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。 。勝人者有力，自勝者強。 2023年 3月 15日星期三 上午 12時 14分 52秒 00:14: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。 2023年 3月 15日星期三 12時 14分 52秒 00:14:5215 March 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來秋。 , March 15, 2023 ? 很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。 :14:5200:14Mar2315Mar23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 化學工藝學 ① K2CO3濃度 ↑，吸收能力 ↑ ，腐蝕性 ↑ ，一般選 25－ 30％ K2CO3。 吸收