6万吨每年变换工艺计算.docVIP

6万吨/年变换工艺计算 一、中串底深度变换工艺计算 （1）干变换气量及交换率 O2与H2在变换一段，完全燃烧成水。即O2＋2H2=2H2O 实际参加变换反应半水煤气量： ↓ （1个O2，2个H2） 干变换气量： ↓ ↓ 半水煤气体积Nm3 沉冷气中CO含量、体积% ↓ ↓ 变换气中CO含量0.2-0.3 沉冷气中CO含量28.85 则 吨NH3变换气量： CO变换总量： 低变二段出口CO量： （2）总蒸汽比计算： 设低变二段出口变换气温度为192℃，平衡温距23℃。 ℃ a b c d a= b= c= d= 8.00 40.5 CO反应量：干半水煤气 由表4-2-6得215℃ 即： 即 （1596～） 则需总蒸汽量： 蒸汽 （3）中交一段进出口物料、热量计算 中交一段入口 CO：28.5% → 310℃ 出口 CO：13-15%取13% → 437℃ 则一段转化率 且O2在一段与H2完全燃烧生成水 CO反应量：干半气 CO在一段反应量为： 设一段气体出口温度为437℃，平衡温距取18℃，出口平衡温度为 437+18=455℃ 查4-2-6表得455℃的 （5.46） 即： （5.46） （27.2） 取27.2%气汽比 入炉蒸汽量：合 喷射器补蒸汽量 入炉湿气组成 单位 CO2 CO H2 N2 CH4 Ar O2 H2O 合计 % 6.29 22.40 31.44 17.14 0.71 0.31 0.31 21.39 100 Nm3 264.80 943.35 1324.00 721.58 29.79 13.22 13.24 900.3 4210 Kmol 11.821 42.114 59.107 32.213 1.33 0.59 0.591 40.2 187.97 原有干气147.77Kmol 出一段催化剂干气气量： 出一段催化剂层干气组成： 单位 CO2 CO H2 N2 CH4 Ar 合计 % 19.15 13.06 47.40 19.24 0.79 0.35 100 Nm3 718.14 489.89 1777.44 721.57 29.79 13.22 3750 Kmol 11.821 +20.24=32.06 42.114-20.24= 21.874 59.107+20.24= 79.35 32.213 1.33 0.590 167.41 出一段催化剂剩余蒸汽量： 单位 CO2 CO H2 N2 CH4 Ar H2O 合计 % 17.0 11.60 42.08 17.08 0.705 0.312 11.21 100 Nm3 718.14 489.89 1777.44 721.57 29.79 13.22 473.5 4223.5 Kmol 32.06 21.87 79.35 32.213 1.33 0.59 21.14 188.55 以上为一段出口湿气组成 （4）中变一段热量衡算。 计算中变一段CO变换反应气体温升。 入热：① CO反应放热Q1 设气体由310℃升至437℃，反应取平衡温度374℃时热效应。 由图4-2-1查得合 ② O2燃烧放热： 出热：气体温升吸热Q3 设气体温升为△t，气体在平均温度374℃下查得4-6-（1～8）算平均比热容为℃ 热损Q4设 则