《。5.12 一氧】化碳的变换
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5.12》。.1 一氧—化碳与水蒸气在催】化剂的?作用下发生变换【反应生成氢和二氧化!碳,的过程很《早就用于合成氨工业!以后并用于》制氢在合成甲—醇等生产中》用来调整水煤气中】一氧化碳和氢的比】例以满足工》艺上的?要求多年来各国为】了降低城市煤气【。中的一氧化》碳的含?量也采?用了一氧化碳变【换装置在降低—城市:煤气的?毒性方面得到了【广泛的?应用并取得了良好的!效果煤气中一—氧,化碳与水蒸气的【。变换反应可用下【式表示?
CO】。+H2O=CO2】+,H2+热《量
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5.12.2【 全部变》换工艺是《指将全部煤气引【。入一氧化《。碳,变,。换工段进行处理【而部分变换工艺是指!将一:部分煤气引入—一氧化碳变换工段进!行,。一氧化?碳变:换处理选择全部变】换或部分《变换:工艺主?要根据煤气中一氧化!碳的含量《。确定无论《采用哪种工艺—其目的?。都是为降低》煤气中一氧》化,碳的含量使其达到规!范规定的浓度—标准:根,据不同的《催化剂?的工:艺条件?煤气中的一氧化碳】含量可以降》低,至2%~4%或0.!。2%~0.》4%由于一氧—化碳变换工艺是一个!耗能降热值的工艺】过程因此可以选【择将一部分煤气进】行一:氧化碳变换》后与未进行一氧化碳!变换的人《工,煤气进行掺》混使煤?气中一氧化碳含量达!到标准要求采取部分!变换工?艺的主要目的是【为,了减少能《耗降:低成本减少煤气【热值的?。降低
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5.12.3 ! 一氧化碳变—。换工艺有常压和加压!两种工艺流》程选择何种》工艺流程主要是【根据:。煤气生?产工艺来《确定当制气工艺【为常压生产工—艺时一氧《化碳:变换工艺宜采用【常压:变换流程当制—气工艺为加压气化工!艺时:。宜考虑采用加—压,变换流?程
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5.12.!。4 ?人工煤气中各种【杂质较多如不—进行:脱,除硫化氢焦油—等净化?处理将会造成变换】炉,中的触媒污染和【中毒影?响变换效果触媒是一!氧化碳变《换反应的催化—剂它对硫化氢较为敏!感如果煤气》中硫化氢含量过高将!造成触媒《中毒:;如果煤气中—焦油含?量高将会污染触媒的!表面从而降低—。反,应效率?
5【.12.5》 由?于一氧化《碳变换的反应—温度较高最高—可达520》℃以上接《近或高于《煤气的理《论着火?。温度:(,例如氢?的着火温度》。。为400℃一氧化】碳的着火温度—为605℃》甲烷的着火》温,度,为5:40℃)因此在有】氧,气的:情况下就会首先【引起煤气《中,的氢气发生燃—烧,进而引燃煤气如果】局部达到爆炸极限】还会引起爆炸严【格控制氧含》量的目的主要—。是为安全生产考【虑
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5.12.9! , 一氧化《碳,常压变换工艺流程】中热:。水塔通?常都被叠装在饱【和塔之上热水靠自】身位差经水》加,热器进入《饱和塔饱和塔的【出水:由水泵压《回热:水塔:
】 而在一》氧化:碳加压变换的工【。艺流程?中饱和塔叠装—于热水塔之上饱和塔!出水自流《入热:水塔加热后的—。热水用泵《压入水加热器后再进!入,饱和:塔
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5.1《2.10 —一氧化碳变换工段热!水用量?较大设计时应—。充分考虑节水、节能!及环境保护的需要采!用封闭循环》系统减少用》水量节省动》力消耗减少污水【。排放
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:5.1?2.12《 :变换:系,统中:设,。置了饱和《热水塔利用水为媒介!将变换气的余热【传递给煤气因此在】饱和塔与热水—塔之间循环使用【的水量必《须保证能最大—限度地传递热量若水!量,太,小则不能保证将【变换气的热量最【大限度?地吸收下来或最大限!度,地把热量《传给煤?气在满足喷淋密【度的情况《下还要控制循环水】量,不,能过大?水量偏大时饱—和塔推?动力大对饱和塔【有利而热水塔推动力!小对热水塔不利【同样水量偏小时饱和!塔,推动力小《对饱和?塔不利热水塔—推动力大《对热水?塔有利但两种情况】都,不利:于生:产,因此必须选择一合】适水量使饱和—塔和热水塔》都在合理范围之内
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】 对于填料》。塔每100》。0m3煤气约需【循环水量15m【3对于穿《流式波纹塔常—压变:换操作?下循环热水流量【是气体重《量,的13?~15倍在加压变换!操作下每《1000m3煤气需!。。循环水量10m【3
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5.12.1】4 一氧》化碳变?换反:。应是放热反》应随着?反应的进行变换气的!温度不断升》高它将使反》应温度偏《离最适宜的反应【温度甚至损坏催化】剂因此在设计中【应采用分《段变换的方法—在,反应中?间移走部分热量使反!应尽可能在接—近最适宜《。的温度下进行—变换炉中《。的催化剂一般可设置!2~:3层故通常称—之为两段变换或三段!变换在变换》炉上部的第》一段:一般是?在较高?的,温度下进行近乎绝热!的变换反应然后【对一段变《换气进行中间冷【却再进入第二、三段!在较:低温:度下进行变换反应】这,。样既提高《了反应速度》也提:高了催化剂的利用率!
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