第五章合成氣的生產(chǎn)工藝與設(shè)備(編輯修改稿)
2025-02-07 16:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表面（ Ni/Al2O3)（ 2） .助催化劑： Al2O MgO、 CaO、 TiO MoO 稀土氧化物 助劑用量一般為 Ni含量的 10％以下（ 3）載體 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)。 鎳熔點(diǎn)： Tm=1454 ℃ 載體類(lèi)型： (熔點(diǎn)大于 2023℃ 金屬氧化物） ① 耐火材料燒結(jié)型： α Al2O3, MgOAl2O3 浸漬法 10－ 15％（以 NiO計(jì)） ② 硅鋁酸鈣粘結(jié)型：以硅鋁酸鈣水泥為粘結(jié)劑 混合法 20－ 30％（以 NiO計(jì)）（ 4）催化劑中毒① S S ≤,可逆性中毒 催化劑活性越高，允許 S含量越低。 溫度越低， S對(duì)鎳催化劑毒害越大。② As 永久性中毒 As來(lái)源 :含 As堿液脫碳③ 鹵素鹵素 ≤,永久性中毒催化劑活性下降判斷方法：a甲烷含量升高b平均溫距增大C“紅管 ”現(xiàn)象 （ 1） 轉(zhuǎn)化深度 轉(zhuǎn)化氣中 CH4≤ %， 要求 T1000 ℃ 目前耐熱合金鋼工作溫度 800～ 900 ℃ HK40 960 ℃ 60000h 950 ℃ 84000h 解決方式（ 1）在較低溫度下，外熱式轉(zhuǎn)化管中進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化（ 2）在較高溫度下，耐火磚襯里的二段轉(zhuǎn)化爐加入空氣（氧氣），利用反應(yīng)熱繼續(xù)甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)。（ 2） 二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng) 燃燒反應(yīng)（ H2） 甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng) CO變換反應(yīng) （ 1） 壓力 ～ 采取加壓原因① 節(jié)省動(dòng)力消耗② 提高傳熱效率③ 提高過(guò)熱蒸汽的余熱利用價(jià)值 （ 2）反應(yīng)溫度① 一段轉(zhuǎn)化爐出口溫度 中型合成氨 ， 760℃ 大型 ， 800℃ 出口溫度盡可能不要高。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 ℃n 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。 ④ 氣流速度 碳空速 1000 ～ 2023h－ 1 氣體流速高，有利于傳熱，延長(zhǎng)爐管壽命； 提高生產(chǎn)能力。 不宜過(guò)高，床層阻力增大，能耗增加。 壓力越高，可適當(dāng)采取較高空速?？账俦硎痉椒ǎ涸蠚饪账伲好苛⒎矫状呋瘎┟啃r(shí)通過(guò)的含烴原料 的標(biāo)準(zhǔn)立方米數(shù)。碳空速：每立方米催化劑每小時(shí)通過(guò)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)立方 米數(shù)。理論氫空速：每立方米催化劑每小時(shí)通過(guò)的理論氫 的標(biāo)準(zhǔn)立方米數(shù)。液空速：每升催化劑每小時(shí)通過(guò)的石腦油的升數(shù)。（ 1）天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程美國(guó) Kellege法，美國(guó) ICI法，丹麥 TapsΦ e法（ 2）各種方法的流程的主要不同點(diǎn) 美國(guó) Kellege法天然氣 配入中壓蒸汽 對(duì)流段 一段轉(zhuǎn)化爐變換工序 離開(kāi)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≈ %回收回收熱量熱量450 ℃370 ℃ (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 a 頂部燒嘴爐b 側(cè)臂燒嘴爐② 轉(zhuǎn)化爐管Φ： 70 ～ 120 mm臂厚： 11 ～ 18 mm長(zhǎng)度： 10 ～ 12 m爐管結(jié)構(gòu)：冷底式 熱底式豬尾管 (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。上部有燃燒空間的固定床絕熱式催化反應(yīng)器 石腦油蒸汽轉(zhuǎn)化石腦油：高分子的液態(tài)烴， C/H比 4，含有烷烴、環(huán)烷烴、芳烴和少量烯烴。關(guān)鍵問(wèn)題：析碳 （ 1） T 650 ℃ 發(fā)生熱裂解， 生成低級(jí)飽和烴
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