造气工段氧含量高的原因及应对措施

正1半水煤气中氧含量高的危害(1)造成变换系统蒸汽消耗高。在变换催化剂条件下,O_2与H_2和CO发生燃烧反应,其反应方程式如下:2H_2+O_2=2H_2O+485 k J2CO+O_2=2CO_2+567 k J O_2与变换炉中CO反应放出热量,当半水煤气中O_2体积分数每增加0.1%时,催化剂层温度升高6~8℃。若不将此热量移出,会使变换催化剂失活,故吨氨要多消耗约100 kg蒸汽。     

先进的煤合成甲烷法

<正> 煤合成甲烷法,在煤的气化法中热效率最低(60—70％)投资最高,成本也最高。传统方法的反应式如下: 气化反应 C+H_2O→H_2+CO △H=64千卡/摩尔应换反应 CO+H_2O→CO_2+H_2 △H=-8千卡/摩尔甲烷化反应 3H_2+CO→CH_4+H_2O △H=-51千卡/摩尔以生产热值为1000千卡的甲烷为例,传统的示意流程见图1。     

甲醇合成塔的数学模拟设计(上)

<正> 甲醇是用途广泛的基本有机化工原料,近二十年来,国内外的甲醇工业发展迅速。一氧化碳、二氧化碳与氢作用均可生成甲醇CO+2H_2CH_3OH (1)CO_2+3H_2CH_3OH+H_2O (2)CO_2+H_2CO+H_2O (3)反应(1)为一氧化碳合成甲醇的反应,反应(2)为二氧化碳合成甲醇的反应,反应(3)为逆变换反应。甲醇的合成广泛采用锌铬催化剂和铜基催化剂。锌铬催化剂活性温度范围为320～400℃,操作压力为200～320大气压;铜基催化剂使用温度为220～300℃,活性温度较     

C301铜基催化剂甲醇合成反应动力学(Ⅱ)宏观动力学模型

本文以工业应用为目的,采用内循环无梯度反应器,在工业甲醇合成操作条件下研究了工业粒度C301型铜基催化剂上一氧化碳、二氧化碳与氢合成甲醇的宏观动力学.选择以下二个反应:CO+2H_2(?)CH_3OH CO_2+3H_2(?)CH_3OH+H_2O为系统的独立反应,获得了可供实用的宏观动力学方程,并讨论了反应条件对甲醇合成效率因子的影响.     

Pd-Ga/Al_2O_3催化剂上正丁烷脱氢反应的研究

<正> 本文研究了Al_2O_3负载Pd-Ga催化剂上正丁烷脱氢反应的性能研究。采用等体积浸渍的方法合成催化剂,Pd质量分数为0.66%,并通过PdCl_2和Ga(NO_3)_3水溶液调节Ga与Pd的原子比。通过X射线荧光光谱、N_2吸附、程序升温还原、CO、H_2化学吸附和O_2/H_2滴定等测试手段对新鲜(未焙烧)催化剂和焙烧后催化剂进行了表征。正丁烷脱氢反应在500℃、常压和H_2与C_4H_(10)物质的量比为10的条件下进行。 CO化学吸附结果显示,随着Ga含量的增加,Pd在新鲜催化剂表面上的分散度增加。H_2化学吸     

Co改性Na_2WO_4/Mn/SiO_2甲烷催化氧化催化剂结构及性能研究

本文制备了一系列不同Co含量的Na_2WO_4/Co-Mn/SiO_2双功效催化剂,用于甲烷催化转化制备氢甲酰化合成丙醛的原料气。当气体空速GHSV=24 000 h~(-1)、CH_4/O_2=2.5,Co负载量为6%(质量分数)的催化剂上可得到C_2H_4/CO/H_2=1/1/1,且(C_2H_4+CO)总收率达23%。XRD和XPS结果表明,在Na_2WO_4/Co-Mn/SiO_2催化剂上Co只以+2价形式存在,并分散到α-方晶石和/或Na_2WO_4晶相结构中。Mn则以两种化学态共存,即Mn~(3+)和Mn~(4+),且随着Co负载量的增加,更多的Mn~(3+)转化为Mn~(4+)。结果表明,C_2H_4选择性随Co的增加而降低,CO和H_2的选择性及收率则与催化剂表面的Co/W比值近似呈线形关系。     

Fe-M(M=V、Cr、Mn)熔铁催化剂的费-托合成反应性能研究

采用高温熔融法制备了一系列Fe_3O_4-FeO基Fe-M(M=V,Cr,Mn)熔铁催化剂,考察了其在n(H_2)/n(CO)=1.5、反应温度320℃、反应压力2.0 MPa和空速11400 h~(-1)条件下的费托合成反应(FTS)催化性能,研究了V、Cr、Mn助剂对Fe_3O_4-FeO基熔铁催化剂FTS催化性能的影响。并结合X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、H_2/CO/CO_2程序升温脱附(TPD)等手段对反应前后催化剂的物化性能进行表征。结果表明,Mn、V、Cr助剂的添加都增加了催化剂表面的碱性,提高了低碳烯烃选择性(C_2~=～C_4~=)。其中,添加V和Cr助剂后的催化剂,CO的转化率都有所降低,C_(5+)高碳烃选择性也大幅度降低。虽然V助剂的添加其产物中低碳烯烃选择性提高最多,但是其CO转化率大幅度下降。而Mn助剂添加后,其CO转化率最高,副产物CH_4选择性最低,且目标产物低碳烯烃选择性升高。因此,Mn是Fe_3O_4-FeO基熔铁催化剂费-托合成反应有利的助催化剂。     

MnO_x对Pt/CeZrO_2催化剂在水汽和CO_2环境下CO氧化的影响

以CeZrO_2固溶体为载体,发现MnO_x的添加能促进Pt/CeZrO_2催化剂的CO氧化性能,并研究了MnO_x含量对催化剂CO氧化活性及抗H_2O和CO_2性能的影响。结果表明,随着MnO_x含量增加,催化剂活性呈现先升高后降低的趋势,在MnO_x含量为0.5%(质量分数)时活性最佳。MnO_x的添加降低了Pt颗粒尺寸并影响催化剂还原性能从而促进反应活性。水汽和CO_2对Pt/CeZrO_2催化剂的CO氧化活性有抑制作用,而MnO_x的加入能显著提高催化剂的抗水汽和CO_2的能力。反应动力学结果表明,在Pt/CeZrO_2催化剂上,反应气中引入H_2O和CO_2后,CO的反应级数有明显升高,说明H_2O和CO_2在催化剂表面与CO竞争吸附,导致CO反应活性下降;而在Pt/MnO_x/CeZrO_2催化剂上,CO的反应级数略有升高,说明MnO_x的添加能有效抑制H_2O和CO_2与CO的竞争吸附,从而改善了催化剂的抗H_2O和CO_2性能。     

合成气完全甲烷化催化剂技术研究

通过载体的制备、助剂及活性组分的加入,最终得到担载型Ni O·La_2O_3·Mg O/Al_2O_3甲烷化催化剂。在10 m L两段反应装置中进行了甲烷化催化剂1000 h稳定性评价试验,反应条件为:反应温度610℃(一段)和313℃(二段),反应压力3.0 MPa,平均空速6500 h~(-1),原料气H_2/CO=3.03。试验结果表明催化剂活性基本没有下降,CO转化率平均为99.97%,CH_4选择性平均为98.44%。     

甲醇合成催化剂Cu/CeO_2的初活性研究

探索铜基甲醇合成催化剂作为催化剂类型和应用反应条件的根据是一个活跃的工业和学术研究领域。采用实验空间离散化方法,利用固定床微反应器获取离散床层区域催化剂性能数据,以CO/H_2为原料,结合Cu/CeO_2催化剂在反应初期甲醇合成条件下得到的表征信息,对催化剂Cu/CeO_2的初活性进行了研究。结果表明,CO/H_2进入系统的前几个小时:催化剂床层从上到下,不同区域对于甲醇产量贡献不同;在更低的床层区域发生了暂时的甲醇分解,1h后,甲醇分解不再被观察到。     

CS_2毒化Cu/ZnO/Al_2O_3水汽变换催化剂热力学分析

利用HSC 6.0热化学数据库对Cu/ZnO/Al_2O_3水汽变换催化剂CS_2中毒进行了热力学计算。分析了催化剂的活性组分、抗毒成分和载体在变换条件下可能发生的化学反应和产物。结果表明:变换原料气组分(CO、H_2O)能引起催化剂CS_2中毒。其中,CO对催化剂CS_2中毒的影响最大,中毒产物为CuS、SO_3和C。温度高于280℃时,ZnO提高了催化剂的抗毒性。Al_2O_3载体化学性质未受到反应气氛(CS_2、CO、H_2O)的明显影响。     

以煤为原料生产半水煤气的催化气化

一、前言以煤为原料生产半水煤气的主要反应: C+O_2+N_2=CO_2+N_2+96.0 kcal/mol C+H_2O↑=CO+H_2-29.3 kcal/mol C+CO_2=2CO-39.4 kcal/mol 其中后两个反应是生产半水煤气有效成份的气化反应。它只有在高的温度条件下,才能有较高的气化速度和转化率。由于原料煤本身灰熔点的限制,在实际生产中,炭层温度不宜过高,亦即限制了该气化反应速率和转化率。为使在有限的温度条件下提高其反应速度和转化率,以达到增产节能降耗之     

合成氨生产的新动向

在新设计的工厂里,经脱硫的原料气在箱式转化器中进行部分转化(CH_4+H_2O=3H_2+CO),继而在燃烧室中使大部分气体完成转化,再进入第二转化器。在二个转化器间的热损很少。气体经废热锅炉后,进入两段式的一氧化碳变换炉中,进行下列反应:CO+H_2O=CO_2+H_2。经一段变换后的气体由另一废热锅炉进入二段。由于变换速率随温度的升高而加大,但从平衡角度来看温度升高将不利于反应,因而在每段变换室中装有不同的催化剂。在精炼工序上一般采用     

CO2／CH4反应作为一种高效的热传递系统

本文提出了一种高效的热传递系统,即:CO_2+CH_4=2CO+2H_2-250kJmol~(-1)并研究了该反应的催化剂,有一定参考价值,特此发表,以飨读者。     

钴基催化剂的制备及性能评价

以γ-Al_2O_3为载体,采用等体积浸渍法制备F-T合成钴基催化剂,在F-T合成小型固定床反应装置评价催化剂。考察并优化了钴源、焙烧温度、钴负载量、反应温度和原料气空速等工艺条件对催化荆活性和F-T合成产物收率的影响,测试了Co/γ-Al_2O_3催化剂的稳定性。结果表明,最佳制备条件:以硝酸钴为钴源,焙烧温度400℃,钴负载质量分数10%。在温度230℃、压力2 MPa、原料气组成n(H_2)∶n(CO)=2和反应空速1 800 h~(-1)的条件下,进行60 h运转实验,CO转化率可达69.1%,C_5~+烃收率高达89.6%。     

读者信箱

<正> 一、问:合成氨催化剂的还原,从理论上分析,其注意点是什么?在生产过程中如何保证催化剂还原得好?答:合成氨催化剂还原得好与坏对生产影响很大,涉及到动力消耗及设备能力的平衡。从理论上分析,应该保证已还原的金属铁触媒不再受水汽的影响,也要保证理论出水量的95％以上,这就要认真计量实际出水量,催化剂的轴向及径向的温差尽量拉平。关于理论出水量的计算如下:FeO+H_2→Fe+H_2O(H_2O 分子量)/(FeO 分子量)=18/72=1/4Fe_2O_3+3H_2→2Fe+3H_2O(H_2O 分子量)/(Fe_2O_3分子量)=(3×18)/160=27/80     

熔铁触媒催化一氧化碳加氢合成烃

<正> 四、合成反应机理及动力学研究费—托合成反应机理,都着重于催化剂表面的反应。最早,费—托二氏提出金属碳化物的假设,其后 S·R·Craxford 和 E·K·Rideal 作出理论性的发展,认为合成气中 CO 首先被吸附在催化剂金属表面上,然后按以下方式生成金属碳化物 MeC。Me-CO+CO→MeC+CO_2Me-CO+H_2→MeC+H_2OMeC 与 H_2结合,产生吸附在金属表面上的 CH_2基,CH_2基聚合成多基链,多基链随着 H_2     

反应气氛对碳酸钾催化煤加压热解特性的影响

以内蒙古不连沟次烟煤为原料,在加压热解装置中考察了530℃,3.5MPa条件下热解气氛(N_2+H_2,N_2+H_2O和N_2+H_2O+H_2)对碳酸钾催化剂催化煤热解产物产率及性质的影响.结果表明:碳酸钾的分解以及碳酸钾催化剂促进煤中含氧官能团的断裂,导致大量CO_2的产生;与N_2气氛下催化热解相比,N_2+H_2和N_2+H_2O气氛促进了焦油和CH_4的生成;在N_2+H_2O+H_2气氛下热解,焦油产率进一步增至7.62%,CH_4产率增至2.06%;相同气氛下有/无催化剂的热解实验结果表明,H_2对碳酸钾催化剂的催化作用影响较小,H_2O气氛下碳酸钾能促进碳水气化反应的进行;实验考察范围内,气氛的改变对热解半焦的比表面积及其气化反应特性的影响较小.     

双催化剂床层在甲烷催化转化中的应用

采用双催化剂床层进行甲烷催化转化,同时制备乙烯和合成气。所得产物体积比适用于乙烯氢甲酰化制丙醛工艺。为避免氧气在第一个床层的过渡消耗,采用中等活性的Co/γ-Al_2O_3进行第一个床层上的甲烷部分氧化(POM)反应,第二床层则采用Na_2WO_4/Mn/SiO_2催化剂进行氧化偶联(OCM)反应。可以通过控制2种催化剂的用量来改变产品分布。当进料比V(CH_4)∶V(O_2)=3、进料速度为150 cm3/min、催化剂相对用量(Co/γ-Al2O3+Na2WO4/Mn/SiO_2)为(0.01+0.16)g时,可以得到产物设计比例V(CO)∶V(H_2)∶V(C2H4)=1.1∶1∶1.2,且CO和C_2H_4总收率约为18.5%。     

变换系统技术改造小结

一氧化碳变换反应是合成氨生产中的一个重要工序,化学反应方程式为:CO+H_2O(g)=CO_2+H_2ΔH_(298(?)K)~0=-41.12KJ/mol每吨氨变换反应热效应约16.72×10~5KJ/TNH~3,有大量的热量可以利用。变换反应所需要的水蒸汽除补加部分外,其它则由饱和塔中的液态水蒸发而来。从整个系统考虑,假设反应过程的 H_2O 全为液态则有: