【甲醇变换的基本原理探析综述1900字（论文）】

[15]：Klog1.4平衡变换的影响因素温度一氧化碳变换反应是等体积的可逆放热反应，当原料气组成一定时，温度越低，平衡转换率越高。降低温度，平衡向正方向移动，Kp值增大。因此，变换反应尽量在低温下进行。压力一氧化碳变换反应为恒容反应，反应前后分子数不变，所以压力的变化对反应没有显著影响。H2O/CO（汽气比）H2O/CO指变换炉内水蒸气与原料气CO的体积比，代表了水蒸气用量。不论是哪种变换流程，随着汽气比的增加，CO平衡变换率增高，其趋势是先快后慢。即当H2O/CO较低时，汽气比的增大可显著提高一氧化碳转化率，当H2O/CO提高到某一值后，平衡转化率趋于稳定。因此，在实际生产中适当的提高H2O/CO有助于变换反应的进行，提高反应转化率，减少系统出口CO残余量，但过高的H2O/CO使得蒸汽消耗明显增加，转化率增加并不明显，还会使催化剂床层温度难以维持，增加了余热回收装置的设备负荷，造成汽气比偏高，从经济角度看也是不合理的。另外，对于同样的一氧化碳平衡变换率，变换温度不同，汽气比也有所区别。变换温度越高，所需蒸汽量越大。因此，低温变换可以有效地减少蒸汽用量，达到节能降耗的目的。二氧化碳的影响在一氧化碳变换反应中，组分中二氧化碳的浓度也影响化学平衡的进行。如果在反应过程中能及时除去二氧化碳，促使化学平衡向着正反应方向移动，进而提高转化率。脱除二氧化碳的方法是将变换尾气送脱碳工序脱除二氧化碳，可在两次变换反应之间除去二氧化碳以提高反应转化率。副反应的影响在一氧化碳变换反应过程中，可能发生析炭和甲烷化等副反应。其反应方程式如下：2CO=C+CO+32CO+2C析炭和甲烷化不仅会消耗原料气中的氢气和一氧化碳，而且产生大量杂质气体，减少了反应物与催化剂的接触表面，降低催化剂的活性，增加床层压降阻力，对后续反应造成很大影响。在实际生产中，可以通过调整某些工艺参数来减少上述副作用。一氧化碳变换反应属于气固相催化反应。反应机理为：水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附，并分解为氢及吸附态氧原子，氢进入气相，吸附态氧原子在催化剂表面形成氧原子吸附层，一氧化碳分子撞击到氧原子吸附层表面形成二氧化碳，并离开催化剂表面。1.5反应速率一氧化碳变换反应属于气固相催化反应。反应机理为：水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附，并分解为氢及吸附态氧原子，氢进入气相，吸附态氧原子在催化剂表面形成氧原子吸附层，一氧化碳分子撞击到氧原子吸附层表面形成二氧化碳，并离开催化剂表面。变换反应速率不仅与系统内压力有关、温度、组分浓度等因素有关，还与催化剂种类性质有关。通式可表示为：r式中：k——速率常数，kmol/(kg/h)p——总压，MPal、s、n、p——幂指数，且δ=l+m+n+qβ——催化剂性能参数y——各组分浓度，kmol/m31.6影响反应速率的因素温度变换反应是可逆放热反应，当气体组成一定时，反应速率随温度升高先增大，达到最高值后，逐渐减小。在相同的气体组成和汽气比下，变换反应存在一个最适宜反应温度（TmTm式中：Tm、Te——最佳反应温度、平衡温度，KR——气体常数，8.314kJ/(kmol/K)E1、E2——正逆反应活化能，kJ/kmol压力当气体组成和温度恒定时，反应速率随压力的增加而增大。当压力增加时，反应体积缩小，分子碰撞几率增多，从而提高化学反应速率。H2O/CO这与H2O/CO平衡转化率的影响相似。提高H2O/CO，反应速率增加，但趋