甲醇生产技术第四章变换.ppt

三、全低变工艺操作条件 3、禁止对工况不正常情况采用增大蒸汽的办法进行处理,如氧含量跑高用蒸汽压温,都会造成反硫化,应正确判断,果断采取相应措施。 4、加减量应缓慢,幅度不易太大,每次加减量应以3000m3/h为宜,因幅度太大,炉温波动大,难以控制,容易超温、反硫化。 三、全低变工艺操作条件 5、当水煤气中O2含量突然增高，使炉温也突然猛涨时,应根据炉温大幅度减量,并立即减小蒸汽加入量,可用冷煤气付线调整变换炉煤气入口温度。 6、加强对水煤气、蒸汽的净化,防止水、油类进入变换炉内,油水分离器和焦炭过滤器要每小时排放一次，并将水排净。 三、全低变工艺操作条件 （五）停车 1、短期停车 2、长期停车 3、紧急停车 三、全低变工艺操作条件 （六）故障判断和处理 1、变换炉系统着火 2、催化剂失活 3、变换系统压差大 4、炉内温度剧烈变化 5、出口一氧化碳超标 四、水煤气全低变工艺流程 1、正常生产流程 从压缩来的水煤气，温度40℃左右，总硫80mg/Nm3左右，CO≈36%，经焦炭过滤器除去油污杂质，进入水煤气换热器Ⅰ管内与管间的变换气换热至180℃左右后，进入蒸汽水煤气混合器与220℃水蒸气混合增湿提温。 四、水煤气全低变工艺流程 2、升温硫化流程 钴、钼催化剂的硫化是在一定温度下（200℃左右），利用煤气中的氢气和补入的硫化氢与催化剂作用生成具有高活性的硫化物，其主要反应式为： 四、水煤气全低变工艺流程 3、流程图 图（4—3） 水煤气全低变工艺流程图 Thank you * * * * * 一、变换反应的物理化学基础 表4—2 一氧化碳变换反应的平衡常数 温度/℃ 25 200 250 300 350 400 Kp 1.03×103 227.9 96.5 39.2 24.5 11.7 一、变换反应的物理化学基础 3.变换率与平衡变换率 一氧化碳的变换程度可用变换率表示，它定义为反应中变换了的一氧化碳量与反应前气体中一氧化碳量之比。取1摩尔干原料气为基准，加入nmol水蒸气进行变换反应（n称为汽气比或水气比），当一氧化碳变换率为a时，可得 反应达到平衡时的变换率为平衡变换率，用a′表示： 二、影响变换反应平衡的因素 1．温度的影响 图 4-1 温度与平衡变换率的关系 二、影响变换反应平衡的因素 2．蒸汽添加量的影响 图4-2 不同温度下蒸汽加入量与CO平衡变换率的关系 二、影响变换反应平衡的因素 3．压力的影响 由于变换反应是等分子反应，反应前后气体的总体积不变，生产中压力对变换反应的化学平衡并无明显的影响。 4．CO2的影响 在变换反应过程中，如能把生成的CO2及时除去，就可以使变换反应向右进行，提高CO变换率。 二、影响变换反应平衡的因素 5．副反应的影响 CO变换过程中，可能发生CO分解析出碳和生成甲烷等副反应，其反应式如下： 三、变换反应动力学 各组分浓度对正反应速率的影响情况大致如下： （1）正反应速率与CO浓度近乎成正比，即r ∝ pco。 （2）正反应速率与H2O浓度的关系为r ∝ pmH2O，m=0~0.5。 （3）除少数学者认为H2抑制正反应速率外，大多数研究证实H2浓度不影响正反应速率。 三、变换反应动力学 （4）大部分研究者证实CO2抑制正反应速率。 （5）正反应速率的表观级数在大部分动力学方程中为0.5~1.0。国内学者得出国产中变催化剂上一氧化碳变换反应的动力学方程为 四、变换反应机理 CO与水蒸气的反应如在气相中进行，即使温度提到1000℃，水蒸气用量很大，反应速率很慢，必须有相当大的能量，因而变换反应的进程是比较困难的。在催化剂存在时，反应则按下述两步进行： 第二节 一氧化碳变换催化剂 1 2 中温变换催化剂 低温变换催化剂 3 宽温耐硫变换催化剂 一、中温变换催化剂 （一）铁铬系催化剂 1．组成与性能 （1）颗粒外形与尺寸。 （2）堆密度 （3）颗粒密度 （4）真密度 （5）比表面积 （6）孔隙率 （7）比孔体积:＝催化剂的微孔体积／催化剂质量 一、中温变换催化剂 2．催化剂的还原与氧化 一般利用煤气中的氢和一氧化碳进行还原，其反应式如下: 氧能使还原后的催化剂氧化生成三氧化二铁，反应式如下: 一、中温变换催化剂 3．催化剂的中毒和衰老 硫化氢与催化剂的反应如下 4．催化剂的维护与保养 （1）在装填前，要进行过筛除去粉尘和碎粒。 （2）在开、停车时，要按规定的升、降温速度进行操作，严防超温。 （3）正常生产中，原料气必须经过除尘和脱硫(氧化型的催化剂)，并保持原料气成分稳定。 一、中温变换催化剂 （二）钴钼系催化剂 （见第三节） 二、低温变换催化剂 1．组成和性能 目前工业上采用的低温变换催化剂均以氧化铜为主体，经还原后具有活性组分的是细小的铜结晶。 2．催