基于响应面分析法的CO_2-CH_4催化重整工艺优化

文中开展了对CO_2-CH_4催化重整制备合成气的工艺过程研究,以使用最广泛的负载型Ni/γ-Al_2O_3为催化剂,以CO_2的转化率和H_2/CO比为评价指标,利用单因素实验对CO_2与CH_4的转化率及产物H_2/CO的比例进行分析,得到适合F-T合成的低H_2/CO比的合成气。利用Box-Behnken响应面法对CO_2的转化率及H_2/CO比进行优化,得到双响应值下的最佳工艺条件为:CO_2/CH_4摩尔比为1.70,进料空速为8 227.78 h~(-1),反应温度为728.77℃。在双目标下,CO_2最大转化率与最小H_2/CO比分别为87.83%和0.949。在此条件下进行5次平行实验,得到CO_2转化率与H_2/CO比分别为87.89%和0.949。     

联醇生产醇氨比指标对企业效益的影响分析

正合成氨联产甲醇是利用原料气中的CO,CO_2及H_2在5~25 MPa压力下生产甲醇,分离甲醇后的气体经深度净化,然后进入氨合成工序生产氨。联醇工艺可降低CO变换反应和氨合成工序进口CO和CO_2深度净化装置的负荷,有利于整个系统的长周期稳定运行,同时还具有投资小、能耗低、原料气利用率高及有利于产品结构调整等优     

抗生素菌渣的流化床快速热解特性

选取青霉素菌渣在微型流化床反应分析仪中进行了快速热解实验,研究了热解产物随温度的变化规律,并采用等转化率法和模型配合法对实验数据进行回归拟合,求算反应动力学参数,分析反应机理。结果表明:随热解温度升高,气体产量增加,焦炭产量减少,生物油的产量先增加后减少,在600℃左右时达到最大值,约为33.5%。而且温度的升高加快气体产物的转化速率,其中对CO和CH_4转化速率的影响要比H_2和CO_2明显。利用等温法求算出的气体产物(H_2、CH_4、CO_2和CO)的活化能平均值分别为20.88kJ/mol、39.81 kJ/mol、23.39kJ/mol和10.27kJ/mol,生成CH_4、H_2、CO_2、CO的难度依次下降;同一产物不同转化率下的活化能存在差异,表明不同反应阶段有不同的反应机理。热解过程中生成CH_4的反应符合1.5级化学反应,而H_2、CO和CO_2的生成符合2级化学反应。     

采用选擇性氧化增产合成氨

<正> 以天然气为原料,蒸汽转化法为其生产方法的日产1000吨合成氨厂中,每小时有28～32公斤分子的CO在甲烷化炉中与其三倍数量的H_2反应生成CH_4变成氨合成的惰性气体。这个方法的缺点是既消耗H_2,又增加了惰性气,使合成弛放气增加,相应的H_2、N_2的损失亦增加。改善这种状况的办法之一,即采用所谓选择性氧化,把CO氧化成CO_2,然后     

吹风气中少量H_2与CH_4的测定

以煤(或煤球)为原料,用间歇法制造半水煤气的生产过程中,总有相当数量的吹风气需予排放或回收利用。为了确定吹风气的利用价值,特别是吹风气的燃烧热,往往要求测定吹风气中的可燃组份—CO,CH_4和H_2的含量。鉴于目前生产厂大都用奥氏气体分析仪分析气体成份,当气体中的CH_4和H_2含量较低时,无法使去除CO_2,O_2和CO后的余气与所加的燃烧用空气在爆炸瓶中起爆,因此分析不出气体中的CH_4和H_2的含量。例如,目前已发表的大部分小氮肥厂的生产测定报告中,吹风气的成份只列CO_2,O_2和CO三项,或将剩余的H_2、     

水蒸汽甲烷转化制取合成气的新工艺计算法

一、水蒸汽甲烷转化过程的化学和热力学简述甲烷用水蒸汽转化制取合成气时,利用下面两个基本化学计算关系式: CH_4 H_2O=CO 3H_2 (1) CO H_2O=CO_2 H_2 (2)当用以制取合成甲醇或氧化合成过程原料气时,要补充CO_2,以使第二个反应自右向左转     

褐煤燃烧阶段风量对指标气体的影响

以平庄瑞安褐煤为研究对象,通过热重试验确定褐煤燃烧阶段温度范围,利用管式炉程序升温系统进行煤样氧化自燃试验,得到风量分别为40、80、120、160和200 m L/min条件下的气体;为确定优选指标气体的关联度大小,采用灰色关联法对其进行分析。结果表明:褐煤燃烧阶段温度为247~433℃,408℃左右达到快速燃烧状态。当风量恒定时,CO_2/ΔO_2、CO/ΔO_2、C_2H-4与温度的关联度比CO、C_2H_6、C_2H_4/C_2H_6高。随风量不断增加,指标气体与温度的关联度:CO_2/ΔO_2最大,其次是CO/ΔO_2、C_2H_4和CO,C_2H_6和C_2H_4/C_2H_6最小。故可将CO_2/ΔO_2、CO/ΔO_2和C_2H_4作为主要指标,CO作为辅助指标用于预测煤矿井下封闭火区燃烧状态。     

用煤制取氨合成气

最初,以煤为基础制氨法使用的原料为焦炭,焦炭通过常规的方法由煤制得。但是这是相当浪费的一种方法。这时,提出了直接气化煤的方法。气化法的化学原理,实际上是部分氧化法,一般简化为以下几个反应: (1)和(4)是放热反应,(2)和(3)是吸热反应。 C+O_2 CO_2 (1) C+CO_2 2CO (2) C+H_2O CO+H_2 (3) C+2H_2 CH_4 (4) 和许多化学平衡一样,这些反应的平衡取决于反应时的温度和压力。在已经发展了的所有的气化法里,为满足反应速度的要求,反应是在高温下进行。因为两个是吸热反应,所以     

低温技术在煤气化中的应用

以煤为原料制造气体燃料、液体燃料和化工原料时,常采用煤的气化及加氢液化的方法。所谓煤的气化就是用煤制造含有 H_2、CO、CO_2、CH_4、V 等成份的粗制混合气,然后再根据其用途的不同,采用下面四种处理方法:1、脱硫后作为干净气体的气体燃料;     

煤焦在气化合成气中高温气化反应特性

在固定床管式炉反应器中进行了煤焦在H_2O、CO_2、H_2和CO混合气氛中气化特性的实验研究,考察了反应温度、原料气组成和加煤量对产物气组成以及碳转化率的影响。实验结果表明,在各实验条件下,合成气与煤焦反应后CO流量均增加最多,H_2少量增加。煤焦与CO_2的反应受到明显抑制。混合气体通过与煤焦反应可以提高有效气(CO+H_2)的含量,实验条件下反应出口气体中有效气浓度比反应结束时最多提高3.3个百分点。反应速率受气化剂之间的竞争和气化产物的抑制作用较为明显,在1100℃和1300℃时,煤焦在相同气化剂流量的合成气中的最高反应速率分别只有在纯气化剂(水蒸气或CO_2)中最高反应速率的49%和69%。受到多种气体组分之间的相互影响,气体在孔道里的扩散和吸附对反应影响更加显著,随机孔模型可以较好地拟合此类反应,而不考虑孔结构的均相模型和缩芯模型拟合度较差。     

CO+H_2合成甲醇、二甲醚过程及其动力学研究——(Ⅰ) 实验部分

本文采用固定床等温积分反应器,在Cu-Zn-Al和γ-Al_2O_3构成的复合催化剂上,考察了扩散和反应条件对CO+H_2合成甲醇、二甲醚的影响,获得了一批动力学实验数据。为得到高的CO转化率和CH_3OH+DME总收率,最佳反应条件是:反应温度260℃;压力5.0MPa;空速3000ml/gcat/h;原料气中H_2/CO=2;CO_2=2～4%;催化剂配比α=0.5     

用新型碳分子筛分析永久气体

本文介绍一种新型气相色谱固定相——碳分子筛(KMS),其最大的优点是在常温下,单柱即可同时分离分析H_2、O_2、N_2、CO、CH_4、CO_2六种混合气体,柱子的保留值重现性好,峰形对称,柱效高。本文求得了在H_2和Ar作载气时KMS对上述六种气体的定性定量特性,配气的定量结果总的平均相对误差为3.67％。同时这种碳分子筛原料易得,制作简单,成本便宜。     

变换工段CO成分、蒸汽-煤气比值串级调节系统

一、工艺流程简介变换工段是合成氨厂的一个中间工段。由造气工段生产的半水煤气,其中含有约30％的一氧化碳(CO),它不是制造合成氨所需要的气体,而且对合成触媒有毒害,必须设法把它转化为有用的气体。变换工段的基本任务,是将半水煤气混以水蒸汽,并在一定的温度下,借助变换触媒的催化作用,使一氧化碳转化为二氧化碳(CO_2)和氢气(H_2)。H_2是制NH_3的原料,CO_2是生产碳酸氢铵的原料之一。     

电导式CO、CO_2微量分析仪预处理的改进

<正> 小氮肥生产精炼气中CO、CO_2含量用电导式微量分析仪测量时,气体需用H_2SO_4进行预处理,以除去产生干扰的水、氨和硫化氢。我们在长期使用中感到,用H_2SO_4进行气体预处理极不方便。尤其H_2SO_4在     

聚砜型气体分离膜

<正> 最近,日本东洋纺(株)开发成功了用于C_1化学的聚砜型气体分离膜。这是一种用聚砜酰胺制成的外径350微米的中空膜。这种膜在100℃下的渗透速度比:H_1/CO为80,H_2/CH_4为140;这种膜在130℃下的渗透速度比:H_2/CO为120,H_2/CH_4为220。其耐热性,对NH_4、H_2S和CO_2等不纯气体的耐腐蚀性都很好。在C_1化学工业中有极其广泛     

生产高浓度CO的新方法

<正> 该法以焦炭、CO_2和O_2为原料,分两步处理:第一步用CO_2和O_2的混合物体作气化剂气化焦炭;第二步净化脱除硫化物和残余CO_2。其操作方法:将粒度适中的焦炭和助溶剂石灰石(以降低灰熔点和熔渣粘度)加入气化炉,CO_2和O_2经混合管和风口从气化炉底部喷入,气体通过焦炭床层逆流上升,生成CO粗气由气化炉顶部出来。随粗气带出的焦末经旋风分离再返回气化炉底部,熔     

精炼气微量虚高的形成原因及消除方法

合成氨所用的原料气,经过氨洗后,还含有2~5%的CO,0.2~0.5%的CO_2及少量的O_2和H_2S等有害气体,若不将这些有害气体严格控制在工艺指标(化工部颁指标为≤20PPM)范围内,有害气体过多进入合成塔内,就会造成合成触煤中毒而影响     

利用德士古半水煤气提取高纯度CO

CO是有机化工的重要原料,是碳一化学的基础.通过羰基化合成可制得一系列化工产品,如甲酸、醋酸、草酸、DMF、TDI等.在羰基化反应中,由于对CO原料气纯度要求较高,因此制取高纯度的CO气体,对于发展碳一化学及其下游产品有着重要意义.CO的制取通常有以下途径:一是通过焦炭的部分燃烧或CO2焦炭还原方法制得CO,再通过净化、分离得到成品气;另一种方法是直接从富含CO的气源(如水煤气、半水煤气、铜洗再生气等)中分离提取高纯度的CO.对于有气源的企业,利用提纯技术获得高纯度CO应是经济合理的方法.     

变换炉节能微机控制

变换工序是把来自脱硫或氨洗后的半水煤气,用蒸汽在一定温度、压力和触媒作用下,生成CO_2和H_2,即:它清除了可使合成塔触媒中毒的有害气体,又能得到合成氨用的氢气及生产碳酸氢铵化肥的原料气CO_2。虽然变换工序操作总的要求只有两条:一是使CO转化率最高,保证变换后的气体     

用于生产化肥的氨气的合成

正在氨气(NH_3)合成过程中,一种用于生产农业肥料的氨气的合成方法采用水(H_2O)作为氢气(H_2)来源,在用于生产氢气的水煤气变换(WGS)反应中收集一氧化碳(CO)作为限制反应物。WGS反应消耗来源于其他工业应用中废弃的CO,使用CO与水以生产二氧化碳(CO_2)和H_2。这个过程的副产品包括合成每摩尔氨气产生的1.5摩尔CO_2。中间步