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其目的是通过转化半水煤气中的CO获得合成氨生产所需要的原料H2和尿素(或纯碱)生产所需的原料CO2 , 并且合理回收系统中的热量 。
变换催化剂简介:中变催化剂:1)催化剂型号:中变催化剂主要型号有B107、B109、B112 。
24、、B113、B116、B117等 。
2)催化剂组成:中变催化剂含Fe2O380-90% , Cr2O37-11% , 并有少量的K2O、MgO和Al2O3等成分 。
Fe2O3被还原形成的具有尖晶石结构的Fe3O4是催化剂的活性组分 。
催化剂还原:3Fe2O3+H2=2Fe3O4 +H2O+9.6kJ 3Fe2O3+CO=2Fe3O4 +CO2+50.8kJ催化剂还原过程为放热反应 , 为避免温度剧升 , 要严格控制还原气体量 , 保护催化剂 。
3)活性温度:在活性温度范围内进行操作 。
不同型号的中变催化剂 , 反应起始温度为320-380 , 热点温度为450-500 4)催化剂中毒与老化:催化剂中毒是指催化剂因与杂质发生作用而导 。
25、致活性下降的现象 。
变换过程中原料气中的硫化物是引起催化剂中毒的主要原因 。
Fe3O4+3H2S+H23FeS+4H2O+Q CO变换将大部分有机硫转化为H2S , 使催化剂受H2S影响 。
该反应可逆 , 降低原料气H2S含量 , 增加水蒸气用量 , 可恢复催化剂活性 。
原料气中灰尘及水蒸气中无机盐等 , 能造成催化剂永久性中毒 。
催化剂衰老是指催化剂长时间使用后活性逐渐下降的现象 。
催化剂氧化:4Fe3O4+O2=6Fe2O3+466kJ 活性组分Fe3O4在50-60以上不稳定 , 易被氧化剧烈放热 , 导致飞温 , 损坏催化剂 。
因此要严格控制原料气O2含量在0.5%以下 。
低变催化剂:低温变换是指操作温度比中温变换低的变换工艺 。
操作 。
26、温度多在180-300左右 。
低温变换催化剂有Cu-Zn系低温变换催化剂和Co-Mo系宽温变换催化剂两种 。
Cu-Zn系低温变换催化剂180即有很高活性 , 但其耐硫差 , 对原料气硫含量要求苛刻 。
Co-Mo系宽温变换催化剂低温活性好 , 抗硫性能好 。
Co-Mo系宽温耐硫低变催化剂1)催化剂种类:常用有B301、B303等2)催化剂组成:CoO、MoO、K2O3、Al2O3是其主要成分 , 催化剂经过硫化活化后形成的CoS、MoS2是催化剂的活性组分 。
3)催化剂硫化:由于未经硫化的催化剂不具备催化活性 , 因此在生产前用加CS2的半水煤气对催化剂进行硫化 , 使其具备催化活性 。
CS2+4H2=2H2S +CH4+240 。
27、.6kJMoO3+2H2S+H2=MoS2 +3H2O+48.1kJ CoO+H2S=CoS +H2O+13.4kJ硫化反应为放热反应 , 为避免超温 , 气体中硫化物浓度不宜过高 。
硫化时CS2用量一般按1m3催化剂150kg准备 。
4)催化剂反硫化: Co-Mo系催化剂反硫化主要是指MoS2的放硫现象 。
MoS2+2H2O=MoO2+2H2S 放硫现象会生成不具备催化活性的MoO2 , 降低催化剂催化活性 。
为防止反硫化 , 进低变的反应气体中H2S不能过低 , H2S含量有一个最低值 。
从化学平衡来看 , 汽气比越低 , 最低H2S含量越低 , 催化剂越不易反硫化 。
5)催化剂中毒:半水煤气中的O2会使Co-Mo系催化剂缓慢发生硫 。
28、酸盐化反应 , 使CoS、MoS2中S2-氧化成SO42-,导致催化剂活性降低 。
因此 , 低变耐硫催化剂前要设置一层保护剂和除氧剂(抗毒剂) , 避免O2等杂质进入低变催化剂使催化剂活性降低 。
半水煤气中油污在高温下碳化 , 沉积在催化剂颗粒中也会降低催化剂活性 。
水会溶解催化剂中活性组分钾盐 , 使催化剂永久失活 。
其他杂质进入低变催化剂也会使催化剂失活 。
中低低主要设备:中温变换炉、低温变换炉、饱和热水塔、煤气换热器、热水加热器、中低变电炉、软水加热器、变换气冷却器、焦炭过滤器等 。
2.3.2.5 脱碳工段煤经气化制得的半水煤气 , 经脱硫、变换后含有一定量(2330)的CO2, 半水煤气在进入合成工序前必须将CO2清除干 。
29、净 , 因为CO2易使合成氨催化剂中毒 。
同时CO2是制造尿素、碳酸氢铵和纯碱的重要原料 。
因此在整个合成氨中必有一个脱碳工序 。
岗位任务:将变换气中的CO2脱除掉 , 制得合格的净化气,并将脱除下来的CO2提纯回收用于后续产品(尿素、碳铵、纯碱等)生产 。
脱碳主要方法:1、化学法: 变换气中CO2直接参与反应并生成其他盐 , 达到除CO2的目的 。
如碳化:CO2+NH3H2O=NH4HCO3 2、物理吸附法:碳酸丙烯酯法、NHD(聚乙二醇二甲醚)法、低温甲醇洗涤法、变压吸附脱碳法、改良热钾碱法等 。
利用溶剂或吸附剂在一定压力下对不同组分的选择性吸收(溶解度的较大差异)来达到脱除CO2的目的 。
稿源:(未知)
【傻大方】网址:/a/2021/0801/0023373913.html
标题:实习|宜化实习报告-caixiang( 五 )