5.12】 一氧化碳—的变换
【
?
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,式
?
:
CO+H2【O=CO2+—H2+热量
】
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
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
《。
5.1】2.4 》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】540℃)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
!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
】
5.12.1!0 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!
5.】12.12》。 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
》
《
对于填料!。塔每1000m3】煤气约需循环水量】15m3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100—0m3煤气需循环水!量10m3
【
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
【
5.》12.14 —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
!