变换、、低温甲醇洗培训资料文稿教材[新能].doc

范文范例参考 PAGE 完美Word格式整理版 范文范例参考 完美Word格式整理版 新能凤凰（滕州）能源有限公司 新能风凰（滕州）能源有限公司技术工人培训教材 变换、低温甲醇洗培训教材 编写： 王 磊 李国方 审核： 吴 萍 批准： 庄乾海 新能风凰（滕州）能源有限公司 合成车间 第一章 变换部分 第一节 变换工段的任务及意义 本工段主要是将水煤浆气化来的煤气在变换工段把一氧化碳转化为用于生产甲醇的合成气，煤气中的一氧化碳与水蒸气在变换催化剂的作用下发生变换反应转化氢和二氧化碳，采用配气路线使出变换工段的合成气中CO含量约为20%（V干基），且H2/CO≈2.15（ V/V），同时将部分有机硫转化成无机硫送至低温甲醇洗工段。 第二节 变换工段的生产原理 原理： 一氧化碳的变换反应是一个放热反应，其反应方程式为： CO+H2O==CO2+H2+Q COS+H2O==H2S+CO2+Q 一氧化碳变换是一个放热、摩尔数不变的可逆反应。从化学平衡来看，降低温度、增加蒸汽量和除去二氧化碳，可使平衡向右移动，从而提高一氧化碳变换率；从反应速度看，提高温度有利于反应速度的增加。 CO在某种条件下，能发生下列副反应： CO+H2=C+H2O CO+3H2=CH4+ H2O CO+4H2= CH4+2H2O 这几个副反应都是放热反应，副反应的发生对变换操作的正常进行是不利的。由于这些副反应都是放热反应和体积减小的反应，所以低温高压有利于副反应的进行。在变换的正常操作中，提高反应温度或是选用对变换反应具有良好选择性的催化剂就可以防止或减少副反应的发生。下面就温度、压力、汽气比等对变换反应的影响作进一步说明。 1、温度 温度对变换反应的速度影响较大，而且对正逆反应速度的影响不一样。温度升高，放热反应即变换反应速度增加得慢，逆反应（吸热反应）速度增加得快。同时，CO变换率随温度的升高而降低。因此当变换反应开始时，反应物浓度大，提高温度可加快变换速度。反应末期，须降低反应温度，使逆反应速度减慢，这样可得到较高的变换率。 同时，反应温度的确定还和汽气比、气体成份、触媒的活性温度范围等因素有关。 2、压力 变换反应前后气体体积不变，所以提高压力不能改变反应过程的平衡状态，但提高压力后，反应物浓度增加，促进了分子间的接触，并且还能增加催化剂内表面的利用率及气体与催化剂的接触时间，故其空速随压力提高而加大，从而提高了催化剂的生产强度。 加压后，CO能发生一些副反应，同时受设备材质、触媒强度的限制，压力不宜控制太高。 3、汽气比 汽气比是指入变换炉水蒸汽与煤气中CO的体积之比，但生产中常用水蒸汽与干半水煤气的体积之比作为汽气比。 汽气比对CO变换率有很大的影响，平衡变换率随汽气比提高而增加，但其趋势是先快后慢，当汽气比提高到某一值时，平衡变换率曲线逐渐趋于平坦。 汽气比对于反应速度的影响，一般在汽气比较低时反应速度随汽气比增加而上升较快，而后随汽气比的不断上升逐渐缓慢下来，适当提高汽气比对提高CO变换率及反应速度均有利，但过高汽气比则在经济上是不合理的，且会造成低变触媒的反硫化反应。 第三节变换触媒 一、触媒特性 我公司变换炉原始装填变换触媒型号是QCS-01。 QCS-01催化剂物化性能 序号 名称 主要技术规格 项目 质量指标 1 QCS-01耐硫变换催化 颜色及形状 绿色条型 外形尺寸，mm ∮3.5～4.0 氧化钴（CoO），%（m/m）（干基） 3.5±0.5 三氧化钼（MoO3），%（m/m）（干基） 8.0±1.0 抗压碎力，N/cm ≥ 120 比表面，m2/g≥ 80(硫化前) 堆密度，kg/l 0.70～0.80 二、触媒的硫化 变换触媒主要活性组分是氧化钴、三氧化钼，在使用前需将其转化为硫化物才具有活性，这一过程称为硫化。 催化剂的硫化是在一定温度下，利用煤气中的氢气和向煤气中补充的硫化氢与催化剂作用生成硫化物。 其主要反应式为： MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O+Q（48.11Kj/mol） CoO+H2S=CoS+H2O+Q（13.4Kj/mol） 硫化过程中为使半水煤气中有足够的硫化氢含量,通常采用连续向系统内添加二硫化碳的方法,同时还可以获取大量的反应热,这一过程称为二硫化碳的氢解: CS2+