合成气的生产工艺与设备

第五章合成气的生产工艺与设备

5.1合成气的应用及发展前景5.1.1应用

合成气（synthesisgasorsyngas)CO和H2的混合物原料：煤油天然气油页岩、石油砂农林废料、城市垃圾氢能利用背景化石类能源使用过渡开采化石类能源的逐渐枯竭石油价格不断攀升各国替代能源发展政策美国加拿大欧洲中国我国GDP下降0.7~0.8%!Hydrogeninenergysystems,1850-2150氢气的利用是最佳的选择稳定的能源可再生性来源稳定，不受地缘界定影响价格稳定绿色能源温室气体空气质量可持续性更多….H2氢获取途径应用

合成气NH3

合成气乙烯、丙烯合成气甲醇醋酸汽油、烯烃、芳烃乙二醇甲醇乙醇乙烯合成气＋丙烯醇1,4－丁二醇改进的费托合成催化剂锌、铬系催化剂高压、380℃

3MPa，175℃

铜、锌系催化剂中低压、230－270℃

同系化铑络合物－HI催化剂5.1.2发展背景

煤

石油、天然气5.1.3关键问题1.实现新工艺，降低成本，解决污染问题2.合成气生产烯烃、含氧化合物技术中高压、高温、贵金属催化剂的替代。

5.2由煤制合成气煤气化的基本原理1.化学平衡（1）以空气为气化剂时

独立反应数的确定一般说来，独立反应数等于反应系统中所有的物质数减去形成这些物质的元素数。复杂系统达到平衡时，应根据独立反应的概念来决定平衡组成。

系统含有C，O2，CO，CO24种物质，由C,O2个元素构成，故系统独立反应式为两个。一般选式（5－1）、（5－3）计算平衡组成。温度℃

CO2CON2α=CO/(CO+CO2)65010.816.972.361.08001.631.966.595.29000.434.165.598.810000.234.465.499.4表5－1总压0.1MPa时空气煤气的平衡组成结论：T，CO,CO2T>900℃，CO2含量很少，主要是CO(2）以水蒸气作气化剂时计算平衡组成（5个参数）

①3个平衡常数表达式②分压与总压的关系

③根据水中氢与氧的物料平衡

图5－10.1MPa下碳－蒸汽反应的平衡组成T>900℃，含有等量的H2和CO，其它组分含量接近于零。T↓，H2O、CO2、CH4含量逐渐增加。故高温下H2和CO含量高。图5－22MPa下碳-蒸汽反应的平衡组成相同T，P↑，H2O、CO2、CH4含量增加，H2和CO含量减小。故制得H2和CO含量高的水煤气，在低压、高温下进行。2.反应速率

气固反应

不仅与化学反应速率，还与气化剂向碳表面的扩散速率有关

与煤的种类有关

反应活性：无烟煤<焦炭<褐煤(1)对于碳与氧气的反应，一般认为先生成CO2，然后CO2再与碳反应生成CO.O2的一级反应T<775℃，动力学控制

T>900℃，扩散控制

增加扩散反应速率措施：

a气速↑

b颗粒直径↓

775℃<T<900℃，过渡区

（2）C与CO2的还原反应在2000℃以下，属于动力学控制，反应速率大致为CO2的一级反应。（3）C与H2O反应生成CO和H2

400℃<T<1100℃，动力学控制

T>1100℃，扩散控制

5.2.2水煤气的生产方法

分析：1100～1200℃高温反应大量吸热

要求：大量供热

采取措施:通过燃烧一部分C的反应热维持整个系统的热平衡1.固定站床间歇法善（蓄热法灰）操作方牙式：间暗歇法和浓连续法实际生肢产时按穿以下6妈个步骤事的顺序肌完成工竖作循环勤：吹风阶听段：吹入空酿气，提居高燃料泳层温度务，吹风气藏放空，120严0℃结束。蒸汽吹净经：置换炉内雀和出口管型中的吹风气，以保贿证水煤气够质量。一次上吹梨制气：燃料层峡下部温唉度下降斜，上部升高胖。下吹制气快：使燃料层颈温度均衡二次上吹研制气：将炉底部靠下吹煤气删排净，为扇吸入空准气做准但备。空气吹净娇：此部分纱吹风气页可以回劣收。工艺生植产条件抬：温度吹风速度蒸汽用束量燃料层高尤度循环时旦间间歇气化警法优缺点坏：制气时不惧用氧气，敌不需空分躺装置生产过淋程间歇舟，发生恶炉的生狐产强度熟低，对登煤的质珠量要求头高。2.固帮定床连腐续气化庸法气化剂：水蒸汽和氧气的混合怪物燃料层分负层：与间歇法纵大致相同碳与氧的算燃烧放热列反应与碳权与水蒸汽嫁的吸热反烛应同时进葱行气化反应练至少在6惊00～臂800℃去进行：调节水蒸样汽与氧的灯比例，可瓦控制炉中属各层温度制，并使温缺度稳定。固定床贼连续气浇化法常压法加压法－拌鲁奇法(Lurg德i)使反应速京度加快，渣生产能力朱大，压力牲一般为2真－3MPa牲，从热力学魔角度，压宾力高有利霸于甲烷和CO2的生成羽。Mar耀k狐V型，直径挖5m，每台产撞气量可衡达106m3/h特点图5－3疑鲁奇炉买结构示意蜡图1.煤箱千2.分哲布器3纠.水夹套疾4.灰韵箱5.射洗涤器3.流苍化床气否化法：煤：粒艺度<1魄0mm流化状背态气体组成洋和温度均分匀温克勒炉仅(Win粘kle截r)煤气组成敬(体积％卸）H2:35梦～46CO:疫30灶～4格0CO2:13架～25CH4:1～补2特点4.气鸣流床气赢化法：特点：粉慕煤为原料反应温迁度很高灰分呈熔榴融状态对煤种的芬通用性强科柏斯济－托切爸克煤气鞠化炉（K-T炉）德士古水明煤浆气化绩炉（Texc倘o炉)煤气组成父(体积％规）Texc界o炉K-T炉H2:角35～太36壳31CO:也44早～5啄1增58CO2:捆1非3～1冈8主10CH4:跳0.1姥0.1图5－械4科附柏斯－悔托切克礼煤气化居炉示意宿图5.三类气返化炉的炉内温脏度分布比粱较天然气优质、相奴对稳定、剑价廉、清够洁、环境般友好的能雅源。CH4含量>90%雄.21世纪中期盛将是以天撤然气为主狠要能源的乎时代。目前，世愤界上约有80％的合成巴氨及尿素借、80％的甲醇利及甲醇化醉学品、40％的乙居烯（丙贴烯）及剖衍生品范、60%的乙炔及鼓炔属化学府品等都是担以天然气软为原料生喜产的。我国天然居气资源量木为38万亿m3,可开采帽资源量扣为10.5万亿m3。5.3以天然绵气为原拥料制合磨成气蒸汽转化坑法Stea歌mre浅form述ing部分氧滔化法Part盛ial爬oxid性atio秋n天然气制剩合成气的夹方法Cera楼mic属Memb喉rane血Tec罩hnol角ogy5.3扰.1天延然气蒸努汽转化冤反应烷烃烯烃5.3瞎.2佳甲烷蒸锤汽转化翻制合成支气1.甲拼烷蒸汽坝转化基东本原理反应热岂力学反应动力舟学2.甲烷刃蒸汽转化矛过程中的筝析炭1.甲烷蒸汽坑转化反应出理论基础主反应副反应(1).主副反应(2).独立反应忌数的确定一般说责来，独规立反应鸡数等于优反应系渔统中所踏有的物站质数减漂去形成催这些物鲜质的元滚素数。有炭黑额时，独饿立反应补数为3计。没有炭黑嫌时，只选歉用两个独枪立反应数留。(3)扯.甲烷蒸汽滔转化反应彼热力学a.化学平衡点常数陈五平无机化工欠工艺学b.平衡组量成的计锅算计算基蚁准：1mol滋CH4在甲烷转戚化反应达布到平衡时滨，设x为按式(溪1-1)涨转化了的很甲烷摩尔这数，y为按式(板1-2)饥变换了的黑一氧化碳退摩尔数。组分气体组成平衡分压，MPa反应前平衡时CH411-x(1-x)/(1+m+2x)·PH2Omm-x-y(m-x-y)/(1+m+2x)·PCOx-y(x-y)/(1+m+2x)·PH23x+y(3x+y)/(1+m+2x)·PCO2yy/(1+m+2x)·P合计1+m1+m+2xP气体在反步应后各组毯分的平衡际分压图解法或销迭代法求授解x,yc.影响甲务烷蒸汽编转化反铃应

平末衡组成卖的因素水碳比反应温奔度反应压炭力水

碳冶比

的酱影

响水碳比甲烷平衡含量(%)218.047.961.0P=3丢.5M掀Pa、如T=8底00℃水碳比涝越高，母甲烷平疗衡含量罢越低。反应压力摘影响压力增加造，甲烷平市衡含量也不随之增大彩。在烃类还蒸汽转最化方法棒的发展间过程中，压力都希在逐步犯提高，婚主要原疾因是加脂压比常币压转化菠经济效捞果好。反应压力MPa水碳比＝钥2、T＝80划0℃甲烷平衡衰含量％反应温盲度的影慈响甲烷平衡含量％5.02.01.00.50.2压力(MPa)温度℃18008709109501000287095010001030110049401020108011301200水碳比为巡寿2温度增加劲，甲烷平恰衡含量下蒜降（4）甲测烷

蒸议汽

转况化

动异力

学a.反应机理赵：在镍催化检剂表面甲扣烷和水蒸贯汽解离成蚊次甲基和建原子态氧栗，并在催愈化剂表面碎吸附与互劈燕相作用，迅最后生成CO、C股O2和H2。b.滚动

力艺学质方

程甲烷蒸资汽转化跑反应速数度可近弓似认为探与甲烷属浓度成码正比，拜即属于初一级反期应。c.扩散作锤用对甲竞烷蒸汽束转化反业应的影喇响外扩散对甲烷转熄化影响很冻小内扩散内扩散磨控制工业上售采取减户小催化务剂的粒时径和增它加有效厚扩散系标数促进偷转化反贯应速度2.甲

烷能蒸

汽困转

化道过

程等的

析身炭炭黑覆盖榜在催化剂遇表面，堵压塞微孔，检降低催化末剂活性，敏使甲烷转寨化率下降俯而使出口谱气中残余乒甲烷增多服。影响传枝热，使米局部反裁应区产跟生过热努而缩短持反应管电使用寿滑命。使催化剂控破碎而增珠大床层阻穿力，影响碎生产能力蹦。析炭危害（1）析炭柔热力学控制水碳扔比、适宜济的温度和资压力来解振决析碳。理

论捷最枯小

水存碳济比

的豪确说定析炭条件搜的判别式不析炭(2)析

炭翅动

力位学由CO歧化反肚应生成们碳的速葱度比同仪一条件下CH4裂解反吵应生成火碳的速易度要快3~柄10倍易。碳与水蒸邪汽的反应抛比碳与CO2的反应的脱炭速粉度快2~幅3倍，而夕碳与氢的双反应速度驱则较慢。碳与CO2的脱炭速觉度比由一假氧化碳歧毁化反应生扭成炭的速勺度快10栗倍左右。对于CO的歧化反伴应与还原知反应，不择同活性的永催化剂在穿转化管的头任何部位辆均不会析狭炭。在转化管粒内进口一档段的气体曲组成由于扩甲烷裂解覆而析炭，视对高活性寒催化剂的算析炭范围樱比低活性徒催化剂要摇狭窄一些掩。析碳可能陆性热力学平谦衡曲线动力学按平衡线高活性忠催化剂低活性催替化剂01析碳的动庭力学区域5.3.恶2烃类纹蒸汽转化售催化剂基本要求衰：高强度陡、高活性纷、抗析碳1.活性组柴分Ni是工业化少催化剂唯缠一活性组箱分，以NiO存在。高活性师：Ni晶粒小果（稳定辣）较大比表箩面（Ni/检Al2O3)2.助催化犬剂：Al2O3、MgO丸、CaO赠、TiO2、MoO3、稀土氧舍化物助剂用量仓一般为Ni含量的10％以下2.载气体载体作闭用：使镍的需晶体尽框量分散微，达到童较大的比表面增以及阻止贞镍晶体熔芹结。镍熔点颗：Tm=铲145神4℃载体类卷型：(熔点大瞎于200吩0℃金属氧化议物）(1)耐火材料奖烧结型：α-A烟l2O3,M志gO-嫌Al2O3浸渍法10－15％（以NiO计）(2)硅铝酸钙鲜粘结型：默以硅铝酸西钙水泥为业粘结剂混合法20－30％（以NiO计）3.催化剂的混制备和还凯原（1）制备漏方法a.共沉淀宴法镍晶粒落小，分岗散度高镍含量高掀，活性较劣高NiO与载体化码合成固溶宪体或尖晶疾石，不易岗还原成金邀属镍b.浸渍法镍晶粒互小，分扔散度高镍含量低坊，活性较脖低NiO与载体不岭易生成新遇化合物，抢易还原成倘金属镍3.催化剂值的制备质和还原（1）制备燃方法c.混合法镍晶粒惭大，分皇散度差镍含量高脏，活性较狠差NiO与载体不肌易生成新及化合物，家易还原成材金属镍催化剂锄成型：块状、圆堤柱状撇环状、异酱型（车轮磨型、多孔延型）改型可减直小颗粒壁刚厚，缩短来毛细管长挑度，增加逮外表面积筐。提高表观津活性，减闲小床层阻析力，机械两强度高。(2)还原：H2、天然气串、H2O的混合撇物PH2O/PH2<KP，镍催歼化剂被旋还原PH2O/PH2>KP，镍催化锯剂被氧化H2>0.筛4％，NiO就能还志原为NiH2O/CH4=4-愈8，温度8弹00℃，压力0挣.5-答0.8MPa严格控予制O2浓度，防鞋止生成NiA抖l2O4(T>4锹00℃谈),因为在900－100勤0℃间才能还晓原。4.催化缓剂中毒（1）SS≤0.抹5ppm关,可逆性中挂毒催化剂活谊性越高，昆允许S含量越吸低。温度越低妇，S对镍催兼化剂毒乔害越大枪。（2）As永久性中否毒As来源:含As碱液脱碳（3）卤素卤素统≤0昏.5ppm,永久性咏中毒催化剂扒活性下毕降判断山方法：a甲烷含量乌升高b平均温容距增大C“红管”现俱象5.3疤.3眯工业生呜产方法1.转化眉过程分段（1）转化深何度转化气中CH4≤0.辅5%，要求T>1煤000鹊℃目前耐今热合金良钢工作肝温度协80潜0～900℃HK-筋40怎960齿℃林6版000躬0h950胸℃落8400摊0h解决方伤式（1）陈在较低怎温度下笛，外热肢式转化耕管中进范行蒸汽迹转化（2）邮在较高黑温度下帮，耐火相砖衬里负的二段石转化炉箱加入空视气（氧劣气），宫利用反锻应热继馋续甲烷立转化反码应。（2）二段转都化炉内裙的化学脊反应燃烧反应毕（H2）甲烷转化题反应CO变换反豆应2.工艺底条件（1）压力杯3.连5～4.0MPa采取加惠压原因①节污省动力嫂消耗②提高肿传热效率③提高爷过热蒸汽款的余热利诊用价值（2）斯反应温锁度①一段转化呢炉出口温傅度中型合成无氨1友.8MPa，凤760℃大型摔3.2MPa，仗800℃出口温辨度尽可蒜能不要岸高。②二段备转化炉蛾出口温萝度平均温距盼增大△T＝T絮-TP，T—实际出口肠温度TP－与出熟口气体普组成相复应的平睬衡温度一段10尸～15哀℃，二诉段15～加30杯℃③水碳比返3.沃5飞2.7件5～2卫.5提高水吐碳比可叠控制析圣碳与甲数烷质量烘，但太叙大经济均上不合爸理，还竖增加热收负荷。④气流愁速度鼓碳空欺速公100誉0～垦200箱0h－1气体流万速高，桥有利于卖传热，弟延长炉柜管寿命顺；提高生董产能力未。不宜过吵高，床瞧层阻力荡增大，阵能耗增煌加。压力越高善，可适当机采取较高弓空速。空速表示松方法：原料气空绿速：每立适方米催化移剂每小时映通过的含职烃原料的标准立头方米数。碳空速青：每立槐方米催利化剂每宽小时通活过甲烷浮的标准日立方米数。理论氢空骗速：每立眼方米催化骡剂每小时潮通过的理张论氢的标准殃立方米素数。液空速讽：每升匆催化剂昌每小时永通过的义石脑油亡的升数霞。3.工艺流程（1）天驻然气蒸汽队转化的工谋艺流程美国Kel牲leg侍e法，美羊国ICI法，丹滑麦Tap搂sΦ斯e法（2）各种方牢法的流程悦的主要不谱同点a.原料的预弄热温度b.对流段内掉各加热盘净管的布置c.转化系做统的余磨热回收美国Kel璃leg冒e法天然气削配沫入中压秧蒸汽踏对沾流段鸟一胆段转化慕炉变换工丽序奔离开翠二段转中化炉揪12剥00℃燃烧啦二段牵转化炉对流段少量水蒸妻汽空气（3.业3～3.5MPa）3.6MPa380℃500～550℃3.1MPa800－件820℃850～860℃1000℃CH4<0.3榜%CH4≈9伪.5%回收热量450℃370℃4.主要设菜备(1)一段转影化炉辐射段歪＋姨对风流段（反应去管与加幸热室）陆(回范收热量对）炉管：驴耐热合宽金钢管窜（成本处1/6巾）①炉型a顶部烧酱嘴炉b侧臂烧嘴圈炉a顶部烧嘴行炉b侧臂烧羡嘴炉②转单化炉管Φ：7拴0～12映0m货m臂厚：1遮1～18mm长度：1副0～12喘m炉管结静构：冷储底式热底式猪尾管(2)二段转化告炉①二段转化剖炉的作用a甲烷进一吧步转化b调节H/C比②二段转滥化炉的结龄构立式圆筒版，内径约3米，高界约13米，壳体材质个为碳钢，内衬不随含硅的挺耐火材透料，炉绪壳外保绍温。上部有熄燃烧空阀间的固水定床绝洞热式催填化反应编器5.4嘴石脑爸油蒸汽屯转化石脑油：罪高分子的像液态烃，C/H比>4，士含有烷烃桨、环烷烃弄、芳烃和垦少量烯烃貌。关键问题邀：析碳1.反应顷原理（1）T>650℃发生热喘裂解，售生成丢低级饱障和烃和停不饱和轿烃。T<650℃发生催友化裂解好，生成趋甲烷和阴不饱和氧烃。甲回烷、低桑碳烃和孟水蒸汽灶反应，编生成H2、CO和H2O。（2）芳功香烃直接则催化裂解霉生成H2、CO捐、CO2，然后CO和H2生成甲雁烷。最终产风物的平刃衡组成村由CO变换决定旺。石脑油蒸拖汽转化的滴总结果：副反应：2.析竟碳原因趣和消碳勺方法（1）远析碳原晒因①由于活性科组分Ni的存在马，Ni表面有NiC生成。②由于精酸性载亡体析碳慈，酸性莲愈大，碗析碳愈禽易。纯α-Al2O3不析碳，耳含少量SiO2析碳。③由于努催化剂床欣层空隙，扇烃类在空精隙内直接丙热裂解。（2）防富止析碳方优法①提高水碳么比②改进渗催化剂a.用K2O作助催持化剂ⅰ可与善酸性载体脏中和，防啦止石脑油裕裂解为烯蚕烃，以及督防止烯烃累脱氢成为就碳黑。ⅱ有除邻碳的作用以KAlS送iO4（钾霞石晶）储存钱钾。转化炉腿管上部绕装含钾糟的，下全部装不辈含钾的盖催化剂检。b.用MgO作载体为避免MgO与水蒸孝汽产生通水合作筋用，加沟入Al2O3，高温下帆烧结成辨镁铝尖摧晶石。5.5仿重油部趣分氧化5.5浆.1重油气派化的基烫本原理1.气痰化反应重油雾饼滴气化闯：气态烃的摩氧化燃烧犯：CmHn预+(妥m+枯n/4)份O2mCO2+n复/2H2O气态烃高舌温热裂解倡：气态烃袍与蒸汽薯反应：其它反应典：2.重痛油气化拒的化学培平衡出口气体影：CH4、CO痛、H2、CO2、H2O、C键（不考虑盗其它杂需质）3种元素苍：C、H、巩O独立反应躁：3个①甲烷转帅化反应②CO变换反应③碳黑朋生成反泊应当P<5诞MPa，可以忽略转压力的影渠响。当P>5倒MPa，应以逸水度f的平衡常却数Kf代替分造压表示敢的平衡蹲常数Kp。3.碳验黑生成轰问题的泳热力学疗讨论方法同甲航烷蒸汽转邀化过程的炸析碳。析碳危害思：降低C的利用率引起后续责工艺的影探响（变换道反应中影响催化吃剂活性，筝污染脱碳侄溶液，使之发泡书泛塔）4.重油寨气化反应胸速率火焰形反钟应（1）高创温下CO变换反垦应是快轰速的，歇在气化添炉中出伞口13艺00－鹊135滋0℃直易于达鼻到平衡并。（2）CH4的蒸汽转芹化反应较锁慢，为速霞率控制步批骤，停留缺时间>2.5S劲，随压力提语高，停留脸时间要增源长。3.5.虎2重油部们分氧化的注工艺条件1.反点应温度重油气化鞭的控制步寒骤:热力学分堆析：均为可即逆吸热反阳应，提高御温度可提掩高甲烷与邀碳黑的平怕衡转化率则。动力学翅分析：提高抚温度有老利于提派高甲烷饥和碳黑谨的转化润反应速纳率。国内T<13敢00℃，①保护炉衬脊和喷嘴②O2消耗指标劫（T提高，喂氧耗增胡加）2.反应棒压力热力学不长利－－体积尊增大反应动力学念有利－－加寸速反应加压法优族点：（1）吴随压力热提高，笛气化炉骂的生产绳强度成驶比例增忍加，从眼而缩小肺了设备删容积。（2）节养省动力食(节省3索/4)（3）有助于消求除碳黑激冷流只程中：处常压：镜40mg/葡Nm31MP押a:孙2mg吼/Nm35MPa捉:0.呢25mg抛/Nm3（4）加压气多化对下灶游工序丘的脱S和脱C也是有利弓的。3.氧狱油比（Nm3O2/Kg重油）理论氧像油比O/C＝哑1，相应的接氧耗量烦为0.蔑8Nm3O2/Kg重油，理论反应逆温度17跑00℃水蒸汽作液为缓冲剂斩（同时提详供氧），司以调节温聪度和重油铃雾化条件割。温度随氧遵油比的提芦高而急剧取上升。耗氧随黄氧油比宪的增加鸦而增加初，氧油垮比过高吊，工业认上发生捕熔化炉蛮衬的事狱故。4.蒸辱汽油比蒸汽作析用（1）作跪为气化剂草与各类烃膏发生反应破。（2）缓胞冲炉温，家抑制碳黑威的生成。400浇－50盈0Kg蒸汽/t汽油5.5.里3工艺流百程1.原明料油和斥气化剂（O2+H2O)的预热2.高温裹下部分氧悉化3.出赤口高温填合成气的热能抱回收4.碳浸黑的消愉除与回收根据热能萌回收方式催不同德士古辉（Texa介co)公司开发础的激冷流案程（S≤1宁％））谢尔(Shel惠l)公司开发跑的废热锅脆炉流程（汁含S高）5.5.4主要设备1.喷嘴（1）重油榜气化对脏喷嘴要诸求：雾化好气化反应岭好寿命长动力省（2）喷嘴宪的结构毅及型式籍：a.结构原料重尚油和气响化剂通柏道内外喷头掌及调节机心构冷却水套b.型式三管喷社嘴（适于抛低压）带文氏管戏的二次气手流雾化双岩套管喷嘴（适于沙较高压我力）一次机刮械雾化轧和二次裁气流雾庭化的双懂水冷、边外混式巷双套管不喷嘴（适于高个、低压）5.5.4主要设备2.旦气化炉受限射推流反应麦器直立式卧式内壁衬窗有保温腹材料5.6CO的变换对合成棍气中CO/定H2比值要求抹不同。-41肃.19溪KJ/稻mol5.6.丙1变换反系应动力学r=筐f(偶T,C轨)r=德r1-r2=f1(T,燃C)衔–f2(T,C芦)=k1f1(C)凭–k2f2(C)k1=k01exp(滴-E1/RT笨)k2=k02exp(愧-E2/RT)r=收k1f1(x)灭–云k2f2(x)涛K轰=k1/k2r=然k1(f1(x)肃–f2(x)/掩K)反应条件凉对变换反摆应速率的陶影响1.反应温鸭度T↑，开始k1占主导清地位（k1↑），请r↑；然后K占主导时地位(k2↑,K动↓)框，r↓徐。在Top温度下握，r达到最大顿值。Te:对应转谢化率x的平衡温鸭度TOP与气体妇原始组展成、转唉化率及存催化剂昏有关.气体原疼始组成洽、催化庆剂一定吉：反应初期芒转化率低禁，最适宜煮温度较高嚷；反应后王期，转化呜率高，最开适宜温度维较低。随反应进膝行，转化曾率增加，散为使反应团速度快，膏需降低反暮应温度。反应放员热，分晋段冷却太降温。2.沟水匀碳比高水碳狂比对反殿应平衡稳和速率号均有利水碳比老不宜太颗高，以淡3～智4为宜着。3.留压眯力P↑，潜r↑，因设备说和能耗杯要求，虹常压或纸高压（贷30atm拼)。5.6腔.2僚催化剂1.中高变妙催化剂－－铁铬往系300～禁530浅℃有活斑性Fe2O3-Cr2O3-K2O，能耐少量H2S。（0.方5%适宜）催化剂形呜状：Φ：鸡5～9mm疑,原h:偿5～10m店m棕色小圆幼柱Cr2O3作用：（1)使具有更蛾细的微孔合结构及较陈大比表面（2）提高创耐热性宵，延长涛使用寿炭命（3)提高机械爸强度，抑小制析炭问题：静毒性较让大，污叮染环境骂。Fe2O3Fe3O4有活性（CO+H2+H2O进行还原慎），严掏格控制CO、H2含量。CO含量最低扣为3％－搂4％2.低变催化陶剂180酬～2竭60℃额有活抽性CuO壁-Zn躬O-C者r2O3，CuO-丹ZnO-英Al2O3活性组宜分：Cu微晶ZnO、Cr2O3、Al2O3：使Cu微晶高怀度分散丸，防止备烧结，傅使细小旬，具有薪较大比丸表面引起催化豆剂活性降趋低或失活路原因：冷凝水：氨水－山铜氨络合名物暂时中柄毒硫化物：硫化孔亚铜身(<1ppm泰)永久性中奖毒氯化物：氯化铜阵，晶粒增记长，比表扎面锐减涂(<0记.03ppm)永久性党中毒特点：与高暖变催化盏剂相比熔，对毒洲物敏感坛。多用于向甲烷蒸犯汽转化宵。3.耐硫变纳换催化副剂特点：偏不需脱S，多用于重异油、煤气筛化Co-M盐o-Al2O3使用前鼓预硫化描（H2S)索M员oS2（1）有较好板的低温劲活性和民宽的活随性温度翅（160～5术00℃诱）（2）有颈突出的耐S和抗毒性（3）站强度高5.6拴.3忽工业童变换反易应器的湾设计原则（1）首基先保证操别作温度应认控制在催当化剂的活谁性温度范派围内（2）引除反应汪初期外仪，反应稿过程尽池可能接灵近最适漏宜温度饲曲线可采用辜多段冷额却①中间间煎接冷却式们多段绝热挑反应器（粮换热式）②原料气姐冷激式多箩段绝热反脸应器③水蒸喂汽或冷但凝水冷浓激式多阵段绝热名反应器①中间间忘接冷却式足多段绝热搜反应器（套换热式）②原料气璃冷激式多给段绝热反面应器③水蒸愧汽或冷激凝水冷狸激式多奸段绝热抛反应器5.6血.4工艺流程流程：中（高社）变—低语变串连流检程多段变换盘流程中（高）善变—低变使串连流程多段变换缺流程5.7纤原料差气脱SH2S有机硫渗：CS2、COS盖、硫醇、但硫醚、斯噻吩脱S方法：干重法和湿法干法：碱性固体港或特殊吸茄附性能的复吸附剂脱魔除硫化法甜。如氧化照铁、氧化中锌、氧化芦锰、分子呀筛、活性犬炭优点：设务备简单，仗操作维修珠方便。缺点：设故备体积庞对大，S回收困铸难。应用：钱微量S的脱除先。湿法：（1）湿奏式氧化法拣（ADA法：蒽醌滔二磺酸钠代法、NH3催化脱S法）（2）执化学吸敢收法（眉乙醇胺彼脱S），催化法（寨有机S含量高时研，先氢解尾生成H2S，再用干法廉除去。即枣钴钼加氢考法串连氧窃化锌法。（3）吵物理吸竹收法（茎低温甲涛醇、聚省乙二醇雕二甲醚血）（4）次物理化矿学吸收齐法脱S方法的选庙择：（1）拖有机S的脱除绪以干法腔为主，疤为使总S精脱到1ppm以下，只粱能用干法无（ZnO喇)。（2）原料气离中H2S含量低图而含CO2较高，叫可选用ADA湿法氧阴化法。（3）H2S、C灰O2含量高，顾选用物理绩吸收法（束低温甲醇乘洗涤法）径。（4）广原料气料中H2S高达30锦－45g/Nm3，选用乙秀醇胺脱S法。5.8CO2的脱除CO变换反状应后，CO2含量约2森8－30堂％，必须岸脱除。因为：（1）CO2是合成氨芳催化剂毒宇物（2）递太高CO2影响甲醇连收率（3）CO2可以再么利用合嘱成尿素程、纯碱研、NH4HCO3等采用溶苗液吸收坑法根据吸附煤剂性能不滚同，分为孕物理吸收梁法和化学午吸收法物理吸收护法：利用CO2溶解于幅水或有驻机溶剂本的性质广完成。联如加压凝水洗法州、低温最甲醇洗盘涤法、延碳酸丙未烯酯（Flou唇r法），聚享乙醇二甲庄醚（Sele索xd法）、N－甲基吡闸啶烷酮遣（Puri边sol法)。吸收CO2后的溶液查可用减压役解析法再穗生。化学吸收尼法：CO2具有弱嚷酸性，和可与碱续性溶液鲁进行反常应，将睛其吸收跑。吸收剂画：热碳酸然钾、有险机胺和滔浓氨水概。（1）加艰压水洗法压力：1预－2MPa（2）低温甲醇睁洗涤法①能适末应各种气效体负荷和鞠不同原料笑气，特别悔适合脱除立大量杂质别。②低温盛高压，循装环能力大③一次田洗涤可同纹时脱除CO2、H2S、HC勾N及有机鹿硫杂质艰，还可枕回收CO2、H2S。④不起裂泡，不腐膊蚀设备。（3）有疲机胺催化紧热碳酸钾常法碱性的碳奇酸钾化学猪吸收酸性乏的CO2。a.二乙醇策胺（DEA)裹----鞭Berf卡ield法b.氨基乙举酸－甘泽酸法：衰腐蚀性更低，但省催化活抽性也低杜。c.空间位阻龄胺促进法①K2CO3浓度↑障，吸收马能力絮↑，砖腐蚀性挣↑，愿一般选絮25－敲30％K2CO3。②有机胺灾的总浓惹度和PH值↑，屿可以增乐加它们分解离后项的阴离隔子浓度明因而加撕强了它港们的催帅化作用录，加速阻吸收反喂应。同开时有利竭于溶液肌的再生寨和降低渠浓度后夸的CO2。二乙醇胺疯浓度：2趋.5-3违.0%，假氨基乙酸返浓度：3疗0－50g/l。③缓释剂：偏钒酸葛钾壁2.5gV2O5/l溶液。④消泡剂：聚醚慨几十已个ppm殊↓9、静夜抽四无邻莲，荒居北旧业贫蛋。。4月-2风34月-2会3Frid椅ay,飞Apri品l28亲,20玻2310、雨中耗黄叶树椒，灯下戚白头人踏。。05:致47:萌2505:价47:慰2505:霸474/2终8/2混023住5:艰47:败25摄AM11、以我着独沈久序，愧君镜相见频雾。。4月-2露305:4物7:2505:傍47Apr职-2328-朵Apr托-2312、故人拌江海别滴，几度遣隔山川胶。。05:4纳7:2505:4猪7:2505:4脏7Frid捐ay,蒜Apri传l28巡寿,20塌2313、乍见杯翻疑梦豪，相悲古各问年押。。4月-2消34月-2放305:毅47:亭2505:后47:瓣25Apri唇l28予,20字2314、他乡饼生白发膝，旧国迅见青山糠。。28四歇月20爸235:4慕7:2可5上抹午05:宁47:指254月-2挺315、比不了希得就不比符，得不到易的就不要司。。。四月狠235:47货上午4月-弃2305:揉47Apri惠l28么,20需2316、行动出犯成果，工呢作出财富园。。2023颜/4/2倦85:找47:2珠505:言47:蜘2528锋Apr箭il顿202柱317、做前，蓬能够环视组四周；做恐时，你只共能或者最途好沿着以狂脚为起点剂的射线向笛前。。5:4泉7:2延5上罪午5:4尺7上旦午05:4绩7: