净化黄磷尾气变换制甲醇合成气设计与验证

为实现净化黄磷尾气变换制甲醇合成气,对变换反应热力学、静力学及动力学进行了计算。通过计算,在汽气摩尔比为1.4时,反应放出热量33167.14kJ/kmol,将黄磷尾气变换反应设计为部分变换,变换采用循环进气的方式,可移走大量反应热,并可以使反应维持在催化剂活性温度范围内,此时平衡变换率为0.5294,可以满足制甲醇合成气的需要。实验表明,出口气体H2和CO摩尔比可以稳定在2∶1左右达到150h,催化剂床层温度稳定在催化剂活性温度范围内。     

净化黄磷尾气部分变换制甲醇合成气中试研究

在40 m3/h部分变换中试装置上,采用铁铬系中温变换催化剂,以净化黄磷尾气为原料,经部分变换工艺直接制取甲醇合成气。研究结果表明:以净化黄磷尾气燃烧气为升温介质,负压和循环升温相结合是可行的升温与还原方法;催化剂宜采用二段填装;在汽/气体积流量比1.35—1.40、催化剂床层入口温度310—320℃、原料气流量30—32 m3/h的条件下可获得H2/CO体积流量比合格的甲醇合成气;催化剂床层平均温度随入口温度、蒸汽量和原料气量的增加而升高;中试装置连续运行130 h,合成气中H2/CO摩尔比1.87—3.40。     

KC-103S型预硫化耐硫变换催化剂在甲醇合成装置的应用

针对榆林甲醇厂60万t/a甲醇装置合成气变换炉原催化剂活性严重衰退导致床层压降过大,进行了催化剂更换。介绍了KC-103S型预硫化耐硫变换催化剂的装填情况及开工导气的过程和应急措施,分析了更换该催化剂后的经济效益。运行结果表明,采用KC-103S型催化剂后,开车过程催化剂无粉碎现象、强度稳定性好,变换炉入口、出口、床层温度未发生明显变化,可缩短开工时间约40 h,经济性良好。     

铁柱撑膨润土的一氧化碳水气变换性能

研究了铁柱撑膨润土(Fe-PILC)作为CO部分变换制甲醇合成气催化剂的变换性能.钙基膨润土经羟基铁柱撑改性后比表面积由56.8m~2/g上升到134.0m~2/g,d001值由1.228nm上升至1.556nm;X射线衍射仪(CRD)表征结果表明Fe-PILC的变换活性来源于还原后在层间形成的Fe_3O_4;变换活性实验结果表明,随着还原温度、变换反应温度的升高,变换率增大,空速2 500 h~(-1)以内变换率保持稳定;在最高还原温度400℃、反应温度390℃、空速在2500 h~(-1)以内、汽气体积比1.4条件下,平均变换率为62.5%,H2/CO体积比为2∶1,符合CO部分变化制甲醇合成气的要求.     

黄磷尾气变换段间换热方式的比较与选择

CO变换反应催化剂床层排热多采用变换炉段问换热方式.介绍了生产中常用的2种换热方式,通过热力学计算,设计了直接换热与间接换热相结合的黄磷尾气部分变换系统换热方式,并通过中试对该换热方式进行验证,中试结果表明选择间接换热与直接换热相结合的换热方式是可行的,变换系统的温度可保持在250～500℃,持续30天以上.     

低水气比耐硫变换装置运行总结

我公司第二合成氨厂采用壳牌粉煤气化制气生产合成氨。壳牌炉制取的粗煤气中CO体积分数高达60％以上。CO变换反应是放热反应,为避免反应放出的大量热量使催化剂超温,通常采用以下2种变换工艺：工艺一是通过控制高水气比,将变换反应产生的热量移走来控制催化剂床层温度;工艺二是通过控制催化剂的装填量和低水气比来控制CO的变换量,再通过换热或喷水来控制催化剂床层温度。     

净化黄磷尾气CO变换制氢最佳工艺条件选择

为选择含高体积分数CO净化黄磷尾气变换制氢最佳工艺条件,对影响其变换率的反应温度、空速、汽气体积分数比、CO2体积分数几个主要因素进行了综合研究。采用均匀设计方法,以B112型高温变换催化剂为例,对含高体积分数CO净化黄磷尾气变换工艺条件进行了系统研究。研究结果表明:影响其变换效率的因素由大到小依次为反应温度、空速、汽气体积分数比、CO2体积分数;通过模型优化及实验验证,结合工业实际,得到优化的工艺条件为反应温度490℃,空速为1 000 h-1,汽气体积分数比为2.5,CO2体积分数为1%,可得CO变换率为88.9%;回归方程模型高度显著可信。     

一氧化碳变换系统阻力升高原因及处理方法

我公司一氧化碳变换系统采用加压中温变换流程,操作压力为1.5～2.2 MPa.催化剂采用B112、B113两种型号的铁铬系中温变换催化剂,中变炉催化剂分上、中、下三段装填.Ⅰ号加变系统中变炉装有B112、B113型催化剂共86 t,Ⅱ号加变系统中变炉共装有B112型催化剂113 t.由于中变炉内催化剂装填量较多,催化剂的破裂、粉化和结块以及杂质的沉积都会引起床层阻力升高,使生产能力降低,并危及生产安全,严重影响生产.     

低水气比耐硫变换新工艺在Shell粉煤气化装置上的工业应用

介绍了低水气比耐硫变换新工艺,并简单总结了该工艺在Shell粉煤气化制氨和制甲醇装置上的应用情况。选用QDB-04型催化剂,通过控制反应的水气比和床层入口温度等手段来控制反应深度和床层热点温度的办法是可行的。第1段反应的水气比最高值不超过0．30,床层的最高温度不超过400℃。各段出口CO指标分配合理,无甲烷化副反应发生。     

CO变换温度的控制与对策

针对CO变换系统在操作中出现的超温现象,进行系统分析,查找原因.通过减少第1变换炉催化剂的装填量并更换催化剂型号,使各变换炉的床层温度得到较好控制,基本不再有超温现象发生.     

中低低和全低变变换工艺的设计与选择

介绍了中低低工艺及其流程和全低变工艺及其流程的特点和适用范围,从设计方面对工艺中出现的问题进行了分析和探讨,并提出了解决途径.     

联醇变换工艺的选择

在联醇生产中的变换工段,根据CO的反应原理及Fe-Cr、Co-Mo系催化剂的特点,其变换工艺可以有几种选择,即全中变工艺、中串低工艺和全低变工艺,由于前二者全部或部分使用了中变Fe-Cr系催化剂,均存在过度还原等副反应的可能性,而后者仅使用Co-Mo系的低变催化剂,不仅避免了此类问题的出现,而且还具有反应温度低、能耗低等一系列优点,确定了全低变工艺在实施过程中的可行性。     

加压中-低-低变换工艺的应用

介绍了上海吴泾化工有限公司合成氨装置中加压中-低-低变换工艺，分析了变换工艺改造前常压三段中变和改造后加压中-低-低变换工艺生产情况，压中-低-低变换工艺运行后，变换出口CO含量降到1%以下，吨氨蒸汽消耗只有0.124t，经济效益显著。     

Screening of bifunctional water-gas shift catalysts

A large number of different formulations have been recently proposed in the literature as new catalysts for the water-gas shift (WGS) reaction. These formulations typically consist of a metal deposited on a reducible support. As these catalysts have been synthesized and tested by different groups in different operating conditions, a true comparison of their activities is not really possible. The aim of this study is to screen these samples under identical conditions using a model reformate as reaction mixture. A commercial parallel reactor has been used for this task. Comparison of the data obtained for the Pt catalysts from the parallel reactor with those obtained from a single fixed bed reactor showed deviations of 20–30% in the kinetic parameters. Rh and Ru based catalysts produced significant amounts of methane. Pt/CeO₂/Al₂O₃ and Pt/TiO₂ were found to be the most active catalysts for the high temperature water-gas shift while gold and copper catalysts showed promising results for low temperature applications, but they require testing at lower CO partial pressures.     

变换系统改造小结

1　概　述我厂于 1 993年 5月新上了一套年产 8万 t合成氨装置。其变换系统为带饱和热水塔的干法脱硫流程 (见图 1 )。从压缩机来的半水煤气依次经过焦炭过滤器、饱和热水塔、中变换热器、中间换热器 ,再经过增湿和加热后与锅炉房来的中压蒸汽 ( 370～ 380℃、 2 1 .57× 1 0 5Pa)按比例混合后进入中变炉。在中变炉内 ,气体中的 CO含量从 30 %降至 3%以下 ,然后进入氧化锰槽和氧化锌槽进行脱硫。图 1　变换工段技改前流程图1-氧化锌槽 ;2 -分离器 ;3 -饱和热水塔 ;4-水加热器 ;5 -中变换热器 ;6-中间换热器 ;7-中变炉 ;8-氧化锰槽 ;9-热水…     

变换系统改造小结

我公司“18·30”工程新装置于2000年9月正式投料生产,并很快达到设计能力。此装置CO变换工序选用的是钴钼耐硫中低低变换工艺,其流程为:由德士古水煤浆气化工序送来的3·7 MPa、217±1℃、水气比1·46的粗原料气,经煤气分离器除去所夹带的水滴、雾珠后进入一变炉换热器,升温至250±5℃再进入一变炉进行CO变换反应,出口气CO含量<6%。通过几年对钴钼耐硫中低低变换工艺的实践和对高水汽条件下钴钼耐硫变换工艺认识的深入,陆续对变换系统进行了一些改造,工艺操作上也做了改进,取得了良好的效果。在此,将我公司变换系统改造情况做一小结。1…     

中变系统的改造

兖矿鲁南化肥厂第一氮肥厂一套年产6万t合成氨、11万t尿素装置是我国自行设计,1972年建成投产的,经过多年的挖潜改造,目前已达到年产9万t合成氨的生产能力。     

变换气脱硫装置的设计与运行

介绍寿光化肥厂变换气脱硫中脱硫塔直径、脱硫液循环量及工艺流程的设计．对三个月的运行情况进行了总结，和经济效益分析，指出了装置在运行中存在的问题及改进意见．