4 一氧化碳变换工艺所用热水应采用封闭循环系统 5.12.7 一氧化碳变换工艺过程中所产生的热量应进行回收 0.8～1.1(体积分数) 结构简单 甚至损坏催化剂 变换系统中设置了饱和热水塔 5.12.5 5.12.2 2 一氧化碳变换反应是放热反应 在较低温度下进行变换反应 3 由于一氧化碳变换的反应温度较高 采取部分变换工艺的主要目的是为了减少能耗 蒸汽耗量低 并取得了良好的效果 影响变换效果 5.12.9 一氧化碳变换率宜为 选择何种工艺流程主要是根据煤气生产工艺来确定 如不进行脱除硫化氢 如果局部达到爆炸极限还会引起爆炸 出水温度宜为 5.12.4 在合成甲醇等生产中用来调整水煤气中一氧化碳和氢的比例 使反应尽可能在接近最适宜的温度下进行 1 设计时应充分考虑节水 5.12.15 在变换炉上部的第一段一般是在较高的温度下进行近乎绝热的变换反应 5.12.17 一氧化碳变换工段热水用量较大 因此在设计中应采用分段变换的方法 而热水塔推动力小 根据煤气工艺生产情况也可采用加压变换工艺流程 320～400℃ 5.12.14 饱和塔叠装于热水塔之上 一氧化碳的着火温度为605℃ 因此在有氧气的情况下就会首先引起煤气中的氢气发生燃烧 当制气工艺为加压气化工艺时宜考虑采用加压变换流程 在降低城市煤气的毒性方面得到了广泛的应用 减少污水排放 5.12.2 3 阻力小 常压变换系统中热水塔应叠放在饱和塔之上 一氧化碳的变换 焦油等净化处理 最高可达520℃以上 5.12.12 一氧化碳工艺生产过程应设置必要的自动监控系统 人工煤气中各种杂质较多 5.12.3 350～500℃ 其目的都是为降低煤气中一氧化碳的含量 因此必须选择一合适水量 2 三段 在满足喷淋密度的情况下还要控制循环水量不能过大 用于进行一氧化碳变换的煤气 以满足工艺上的要求 节省动力消耗 因此在饱和塔与热水塔之间循环使用的水量必须保证能最大限度地传递热量 将会污染触媒的表面 热水塔循环水杂质含量应≤5×10 应进行煤气含氧量监测 水量偏大时 降低成本 5.12.10 若水量太小则不能保证将变换气的热量最大限度地吸收下来 5.12.9 3 煤气约需循环水量15m 热水靠自身位差经水加热器进入饱和塔 本节适用于城镇煤气制气厂中对两段炉煤气 每1000m 饱和塔出水自流入热水塔 采用封闭循环系统减少用水量 它将使反应温度偏离最适宜的反应温度 在反应中间移走部分热量 一氧化碳的变换 当制气工艺为常压生产工艺时 半水煤气 同样水量偏小时 变换气的温度不断升高 5.12.1 节能及环境保护的需要 -4 对饱和塔有利 一氧化碳变换炉 5.12.8 在加压变换操作下每1000m 根据不同的催化剂的工艺条件 85～65℃ 选择全部变换或部分变换工艺主要根据煤气中一氧化碳的含量确定 用于进行一氧化碳变换的煤气应为经过净化处理后的煤气 这样既提高了反应速度也提高了催化剂的利用率 2 使其达到规范规定的浓度标准 多年来各国为了降低城市煤气中的一氧化碳的含量 出水温度宜为 它对硫化氢较为敏感 将会造成变换炉中的触媒污染和中毒 一氧化碳常压变换工艺流程中 当含氧量大于1％时应停车置换 故通常称之为两段变换或三段变换 70％～90％ 一氧化碳变换工艺宜采用常压变换流程 5.12.3 5.12.13 煤气一氧化碳变换可根据气质情况选择全部变换或部分变换工艺 一氧化碳变换工艺的主要设计参数宜符合下列要求 5.12.12 8 3 5.12.1 变换炉进口煤气温度宜为 利用水为媒介将变换气的余热传递给煤气 2 3 而在一氧化碳加压变换的工艺流程中 5.12 一氧化碳变换工艺有常压和加压两种工艺流程 对于穿流式波纹塔 使煤气中一氧化碳含量达到标准要求 然后对一段变换气进行中间冷却 煤气需循环水量10m 5.12.6 变换炉中的催化剂一般可设置2～3层 一氧化碳变换反应宜采用中温变换 热水塔推动力大对热水塔有利 应满足喷淋密度的要求 当煤气中含氧量达0.5％～1.0％时应减量生产 变换炉的设计应力求做到触媒能得到最有效的利用 再进入第二 5 进变换炉煤气中氧气含量应≤0.5％ 5.12.5 一氧化碳变换炉应设置超温报警及连锁控制 +H 进变换炉蒸汽与煤气比宜为 进而引燃煤气 饱和塔推动力大 饱和塔 热水塔进 由于一氧化碳变换工艺是一个耗能降热值的工艺过程 变换炉内触媒宜分为三段装填 如果煤气中焦油含量高 而部分变换工艺是指将一部分煤气引入一氧化碳变换工段进行一氧化碳变换处理 随着反应的进行 饱和塔入塔热水与出塔煤气的温度差宜为 严格控制氧含量的目的主要是为安全生产考虑 一氧化碳与水蒸气在催化剂的作用下发生变换反应生成氢和二氧化碳的过程很早就用于合成氨工业 接近或高于煤气的理论着火温度(例如氢的着火温度为400℃ 并应使设备结构和运行费用经济合理 65～80℃ 9 5.12.10 O＝CO 因此可以选择将一部分煤气进行一氧化碳变换后与未进行一氧化碳变换的人工煤气进行掺混 煤气的一氧化碳变换工艺宜采用常压变换工艺流程 +热量 5.12.4 减少煤气热值的降低 热水循环泵及冷却水泵宜设置为一开一备 一氧化碳变换系统总阻力宜≤0.02MPa 出饱和塔煤气的饱和度宜为 6 如果煤气中硫化氢含量过高将造成触媒中毒 饱和塔进 发生炉煤气及其混合气体等人工煤气降低煤气中一氧化碳含量的工艺设计 CO+H 对热水塔不利 常压变换操作下循环热水流量是气体重量的13～15倍 煤气中的一氧化碳含量可以降低至2％～4％或0.2％～0.4％ 从而降低反应效率 但两种情况都不利于生产 无论采用哪种工艺 3～5℃ 也采用了一氧化碳变换装置 甲烷的着火温度为540℃) 煤气中一氧化碳与水蒸气的变换反应可用下式表示 使饱和塔和热水塔都在合理范围之内 10 5.12.11 饱和塔的出水由水泵压回热水塔 煤气中含氧量(体积分数)不应大于0.5％ 饱和塔推动力小对饱和塔不利 11 触媒层温度宜为 一氧化碳变换系统宜设预腐蚀器除酸 85％～95％ 中温变换反应温度宜为380～520℃ 加热后的热水用泵压入水加热器后再进入饱和塔 触媒是一氧化碳变换反应的催化剂 热损失小 以后并用于制氢 5.12.16 循环水量应保证完成最大限度地传递热量 7 对于填料塔 或最大限度地把热量传给煤气 全部变换工艺是指将全部煤气引入一氧化碳变换工段进行处理 热水塔通常都被叠装在饱和塔之上 水煤气 5.12 5.12.14