煤制SNG中CO变换过程的研究进展.pdf

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1、第43卷第3期当代化工Vo1．43，No．32014年3月ContemporaryChemicalIndustryMarch．2014煤制SNG中CO变换过程的研究进展徐静(西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048)摘要：CO变换过程是煤制SNG工艺流程中不可或缺的一个重要环节。变换催化剂可以降低变换反应的温度，提高变换反应的速率，是近年来CO变换反应研究的热点。对变换炉提出一个合理的数学模型和建立变换工段精确的流程模拟模型，可以优化操作条件，降低能耗，找出并解决流程中的瓶颈，便于指导实际生产。关键词：cO变换；变换催化剂；数学模型；Asp

2、enPlus流程模拟中图分类号：TQ54文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)03—0373—03ResearchProgressinCOShiftProcessinProducingSNGFromCoalXVJing(CollegeofElectronics&Information．Xi’anPolytechnicUniveBity,ShaanxiXi’an710048，China)Abstract：COshiftprocessisanimportantpartintheproductionprocessofSNGfromcoa

3、1．ShiftCatalystcannotonlyreducethetransformationreactiontemperature．butalSOincreasetherateofshiftreaction，whichiStheresearchhotpointonC0shiftreactioninrecentyears．InthisPapereasonablemathematicalmodelandsimulationmodelofshiftprocesswereestablishedinordertooptimizeoperatingcon

4、ditionsoftheshiftfurnace，reduceenergyconsumption，andsolvethebottleneckoftheshiftprocess．Keywords：COshift；Shiftcatalyst；Mathematicalmodel；Aspenplussimulation在煤制SNG工艺流程中CO变换过程(即水煤温度越低，越有利于反应向生成H：的方向移动，提气变换过程)指的是以煤或焦炭等固体原料气化制高CO的转化率，但是温度很低就会造成反应速率取的原料气中含有大量的CO，在一定温度和催化减慢，不利于生产效率

5、的提高，不利于大规模工业剂作用下，利用水蒸气将CO转换成H：和CO，这化投产。因此，目前在工业上CO变换过程施行先样既可以有效地降低CO的浓度，同时也可提高H高温变换再低温变换，从而保证了很高的转化率和的含量，调节合成气制造加工过程中的CO与H比，较快的反应速率，所以就必须考虑高温和低温两种使CO变换成更易于除去的COz，既是后续合成天情况下的催化剂。然气原料气的净化过程，又是原料制氢过程的继续，CO进行高温变换所采用的催化剂主要是铁铬所以CO变换过程是合成天然气等生产过程中不可系催化剂，以Fez0、Cr20为主要组分，其中Cr20，或缺的一个重

6、要环节⋯。的含量不能超过14％，它的适用温度范围为350～近年来，变换过程主要向着节能和高效的方向500℃。由于这种催化剂适用温度广、热稳定性好、发展。低投资、低能耗、节省动力、降低蒸汽消耗、寿命比较长、抗毒能力好、价格低廉容易得到等好“余热”能合理利用等，这些都是需要努力的目标，处，目前在国内外被广泛使用。国内外常用的几种并且还要求在蒸汽消耗不增大时，能够提高变换率，高温变换催化剂及其性能如表1和表2所示。降低运行费用皿。采用高效的催化剂、对CO变换炉表1国外常用高温变换催化剂性能州建立合理的数学模型、通过AspenPlus流程模拟软Table

7、1Theperformanceofhightemperatureshiftcatalystsatabroad件对CO变换流程建立合理的变换工段流程等，这些都可以优化操作条件，使反应中的CO转化率尽可能的达到最大，产量达到最优，节能降耗，对实际生产起到指导参考作用。1CO变换反应催化剂的研究进展CO变换反应是放热反应，根据平衡移动原理，收稿日期：2013-08-22作者简介：徐静(1986一)，女，山东烟台人，助教，硕士研究生，研究方向：从事煤化工仿真模拟技术工作。E-mail：j1ng11ngqnqbe1@163．com。374当代化工2014年

8、3月表2国内常用高温变换催化剂性能剂的发展目标。如齐鲁院研制的QCS一01催化剂，Table2Theperformanceofhight