水碳比的计算

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1、关于制氢水碳比控制高温、低压和高水碳比有利于甲烷蒸汽转化反应的进行。考虑到合成气压缩功和工艺蒸汽消耗的减少，3.546mpa、水碳比3.5~4.0、温度800℃可以满足平衡甲烷含量小于9.5%的工艺要求，如欲降低水碳比至2.5~3.0，则温度需要达到830℃左右才能满足上述工艺要求。不同温度，压力，和水碳比下甲烷蒸汽转化反应干基甲烷平衡含量的图可以从《合成氨》书里找到。由图可论述影响剩余平衡甲烷含量的各因素。水碳比计算公式1.转化炉水/碳比控制进转化炉水蒸汽和脱硫后原料气流量进行水/碳比的比值控制。在正常生产情况下，控制好水蒸汽与原料气的水/碳比是转化操作的关键。正常

2、比值为3.5：1，水/碳比过高，不仅浪费水蒸汽，而且增加转化炉的热负荷；水/碳比过低，会引起催化剂积碳，使催化剂失活，甚至造成生产事故。从安全生产与节能两方面综合考虑，工艺生产过程稳定时，要求水/碳比操作在低限；原料气增量时，先增水蒸汽后增原料气；减量时，先减原料气后减水蒸汽。设计采用的原料气组成如下：序号      组成      焦化干气      含碳数      体积小数代号          mol%          1      H2O      1.11          2      H2      13.59          3      CH4

3、      59.18      1      X14      C2H6      18.23      2      X25      C3H8      2.84      3      X36      C4H10      1.12      4      X47      C5H12      0.17      5      X58      C2H4      2.51      2      X69      C3H6      1.25      3      X7原料气流量（Nm3/h）      Q(PV值)水蒸汽流量（kg/h）      W

4、H2O（PV值）X1――原料气中甲烷的体积含量，为小数；X2――原料气中乙烷的体积含量，为小数；X3――原料气中丙烷的体积含量，为小数；X4――原料气中丁烷的体积含量，为小数；X5――原料气中戊烷的体积含量，为小数；X6――原料气中乙烯的体积含量，为小数；X7――原料气中丙稀的体积含量，为小数；如果含有其他的含碳组份，可以按碳原子数的含量相应增加。注意：X1～X7等的值由原料气的分析化验获得。水碳比R（mol/mol）的计算公式如下：水碳化是指送入转化炉的水蒸汽流量和碳流量的比值，记为H2O/C。水碳比(H2O/C)=水蒸汽流量(Nm3/h)/轻油碳流量(Nm3/h)

5、+炼厂气碳流量(Nm3/h)水碳化是转化操作的一个重要参数，是烃类-水蒸汽转化法制氢的一个重要影响因素。因为水蒸汽是转化反应的反应物之一，增大水碳化，即是增加水蒸汽的流量，亦即增加了一种反应物的浓度，能提高烃类的转化率，使转化汽CH4含量降低，CO和H2的浓度增加，而且，可以避免催化剂结焦。保护好催化剂的性能。水碳比过小则结碳倾向增加，但水碳比太大时也不经济，它会导致更多的燃料消耗，甚至会引起转化催化剂的钝化。原料轻石脑油轻质油油田气天然气炼油厂干气水碳比55.43.73.54现在假设进油为P2(Kg/h)，进气P4(Nm3/h)，现在使用水蒸汽P1(Kg/h)，其中

6、油中C/油=X，气中C/油=Y。水蒸汽流量(Nm3/h)=P1(Kg/h)*22.4(Nm3/mol)/18(Kg/mol)轻油碳流量(Nm3/h)=P2(Kg/h)*22.4(Nm3/mol)*X/12(Kg/mol)炼厂气碳流量(Nm3/h)=P4(Nm3/h)*Y水碳比(H2O/C)=水蒸汽流量(Nm3/h)/轻油碳流量(Nm3/h)+炼厂气碳流量(Nm3/h)=P1(Kg/h)*22.4(Nm3/mol)/18(Kg/mol)/[P2(Kg/h)*22.4(Nm3/mol)*X/12(Kg/mol)+P4(Nm3/h)*Y]=P1/1.5*P2*X+0.803

7、6*P4*Y如果是其他两种原料或第3种原料混用，计算原理同上。H2O/CO和CO变换率的关系一般大型制氢装置为了生产的稳定，保持5.0以上的高水碳比关于干气制氢水碳比的计算知道干气组成，怎们计算水碳比？公式：水/碳＝水蒸气流量（Nm3/h）/碳流量（Nm3/h）水蒸气的流量如以kg/h表示时，则乘以22.4/18转化成Nm3/h，再带入公式；干气中碳流量以干起流量（Nm3/h）乘以干气平均分子式的碳原子个数，结果带入公式；油中碳流量＝进料量kg/h×油平均分子式碳原子个数×22.4/油的平均相对分子质量，结果带入公式。我举例说明干气H2O/C计算方式