1.1.2温度:
变化反应是可逆放热反应。从反应动力学的角度来看,温度升高,反应速率常。数增大对反应速率有利,但平衡常数随温度的升高而变小,即 CO平衡含量增大,反应推动力变小,对反应速率不利,可见温度对两者的影响是相反的。因而存在着最佳反应温对一定催化剂及气相组成,从动力学角度推导的计算式为
Tm=
式中Tm、Te—分别为最佳反应温度及平衡温度,最佳反应温度随系统组成和催化剂的不同而变化[2,3]。
1.1.3水汽比:
水蒸汽比例一般指H2O/CO比值或水蒸汽/干原料气.改变水蒸汽比例是工业变换反应中最主要的调节手段。增加水蒸汽用量,提高了CO的平衡变换率,从而有利于降低CO残余含量,加速变换反应的进行。由于过量水蒸汽的存在,保证催化剂中活性组分Fe3O4的稳定而不被还原,并使析炭及生成甲烷等副反应不易发生。但是,水蒸气用量是变换过程中最主要消耗指标,尽量减少其用量对过程的经济性具有重要的意义,蒸汽比例如果过高,将造成催化剂床层阻力增加;CO停留时间缩短,余热回收设备附和加重等,所以,中(高)变换时适宜的水蒸气比例一般为:H2O/CO=3~5,经反应后,中变气中H2O/CO可达15以上,不必再添加蒸汽即可满足低温变换的要求[7]。
1.2工艺条件
工艺流程确定
目前的变化工艺有:中温变换,中串低,全低及中低低4种工艺。本设计参考四川省自贡市鸿鹤化工厂的生产工艺,选用中串低工艺。转化气从转化炉进入废热锅炉,在废热锅炉中变换气从920℃降到330℃,在废热锅炉出口加入水蒸汽使汽气比达到3到5之间,以后再进入中变炉将转换气中一氧化碳含量降到3%以下。再通过换热器将转换气的温度降到180℃左右,进入低变炉将转换气中一氧化碳含量降到0.3%以下,再进入甲烷化工段[8]。 年产6.5吨合成氨CO变换工段工艺初步设计(3):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_39768.html