变换、、低温甲醇洗培训教材(新能)

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1、新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材变换、低温甲醇洗工段新能凤凰（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62新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材变换、低温甲醇洗工段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%

2、（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。62新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材变换、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+QCOS+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

3、=C+H2OCO+3H2=CH4+H2OCO+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

4、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

5、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。62新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材变换、低温甲醇洗工段

6、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1QCS-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/l0.70～0.80二、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

7、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+4H2=2H2S+CH4+Q(240.6Kj/mol）升温硫化一般采用循环硫化法，煤气的升温由氮气加热炉来控制。控制好升温硫化温度,做到既要控制升温速度,又要保证

8、床层能达到硫化最终温度.升温硫化时，当床层上部温度升至200℃时，方可向系统添加二硫化碳，由于二硫化碳在200℃时发生氢解反应生成硫化氢放出大量的反应热，为防止温度爆涨烧毁催化剂，要控制好二硫化碳的加入量，初期加入量要小，以后逐步增加。同时要做到二硫化碳加量时不提温，提温时二