变换工艺的重点
变换单元工艺知识培训
二、变换反应工艺原理
POX装置变换反应器为4台，分别为保护 床反应器（721-R-104）、第一变换反应器 （ 721-R-101 ）、第二变换反应器（ 721R-102）及第三变换反应器（ 721-R-103）。
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二、变换反应工艺原理
保护床反应器：
阻挡煤粉尘、炭黑等固体杂质，吸附As、Cl等对催化剂有毒害作 用的组分，以保护后续耐硫变换催化剂 。
第一变换反应器：
亦称高变反应器、中温变换反应器，变换反应的主反应器，将气 化来的合成气和水蒸气在催化剂的作用下以较高的速度快速进行变换 反应，生成氢气，同时有机硫和氢气反应生成容易脱除的硫化氢。
第二、三变换反应器：
亦称低温变换反应器，将中变过来变换气在较低的温度下进行变 换，生成氢气，尽可能将一氧化碳的浓度降低，增产氢气。
此时，对应的水汽比为：3.344/(5.8-3.344)=1.3
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二、变换反应工艺原理
影响水气比的因素： （1）压力：在温度不变情况下，压力升高，
饱和蒸汽的分压不变，气体的分压增大，水汽 比减小，反之亦然。
（2）温度：在压力不变的情况下，合成气 温度升高，气体温度不变，水的饱和蒸气压增 大，水汽比增大，反之亦然。
变换反应为放热的可逆反应，符合反应 平衡机理。
化学平衡的定义:是指在宏观条件一定的可逆 反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和 生成物各组分浓度不再改变的状态。
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二、变换反应工艺原理
勒夏特列原理
勒夏特列原理又名“平衡移动原理” 。 如果改变影响平 衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这 种改变的方向移动。 勒夏特列原理是指在一个平衡体系中，若 改变影响平衡的一个条件，平衡总是要向能够减弱这种改变的方 向移动。比如一个可逆反应中，当增加反应物的浓度时，平衡要 向正反应方向移动，平衡的移动使得增加的反应物浓度又会逐步 减少；但这种减弱不可能消除增加反应物浓度对这种反应物本身 的影响，与旧的平衡体系中这种反应物的浓度相比而言，还是增 加了。
变换工艺总结
变换工艺总结一、变换工艺生产原理(一)一氧化碳变换反应得特点1.一氧化碳变换反应得化学方程式为CO+H 2O(g) C Ｏ2+Ｈ2 (１—1)可能发生得副反应:CO ＋Ｈ２ C+ Ｈ２O (1—2)CO+3H 2 CH 4+ H 2Ｏ (1-3)2。
一氧化碳变换反应具有如下特点1)就是可逆反应,即在一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳与氢气得同时,二氧化碳与氢气也会生成一氧化碳与水。
2)就是放热反应,在生成二氧化碳与氢气得同时放出热量,反应热得大小与反应温度有关。
kJ/km ol T 104.0625-101.19111.2184T --418682-6-3R ⨯⨯+=H ∆T —温度,K３)该反应就是湿基气体体积不变、干基气体体积增加得反应、 ４)反应需要在有催化剂存在得条件下进行,对反应1-1要有良好得选择性。
同时,在催化剂得作用下,一氧化碳变换反应进行所需要得能量大大降低,反应速度因此而加快。
(二)一氧化碳变换反应得化学平衡1.平衡常数:平衡常数用以衡量一定条件下可逆反应进行得限度、一氧化碳变换反应得平衡常数与反应体系中各组分得分压有关,具体计算方法如下:(1-4)由于一氧化碳变换反应就是放热,故平衡常数随温度得降低而增大。
因而降低温度有利于变换反应得进行,变换气中残余得一氧化碳含量降低。
一氧化碳变换反应就是等体积得反应,故压力低于5MPa 时,可不考虑压力对平衡常数得影响。
在变换温度范围内,平衡常数用下面简化式计算:(1-5)2.变换率与平衡变换率:变换率定义为已变换得一氧化碳得量与变换前一氧化碳得量之百分比、而反应达平衡时得变换率为平衡变换率,其值为一定操作条件下一氧化碳变换反应可能达到得最大得极限。
在工业生产中由于受到各种条件得制约,反应不可能达到平衡,故实际变换率不等于平衡变换率,通过测量反应前后气体中一氧化碳得体积百分数(干基)来计算变换率,具体表达式如下:(１－6)a—变换前气体中一氧化碳体积百分数(干基);a’—变换后气体中一氧化碳体积百分数(干基)。
变换工艺技术方案
变换工艺技术方案一、流程二、催化剂三、主要设备四、公用工程五、投资一、工艺流程简介1、宽温耐硫变换该工艺采用CO-Mo系催化剂，抗硫能力极强，对总硫没有上限要求 ,同时对水汽比也无要求，操作温度240-480°C,耐硫低温变换催化剂操作温度一般在180-240°C。
粗煤气经洗涤后直接进入变换炉进行变换反应，不需预先脱硫，根据变换出口组分含量要求，调整粗煤气中的水汽比。
如粗煤气中CO含量较高，而要求变换出口CO较低时，可分两段至三段进行变换，段间换热，便于温度控制，提高变换深度。
产生的余热用于生产中压蒸汽和预热锅炉给水。
小结：中温变换是最早的流程。
由于当时没有低变触媒，因此全用中变触媒。
此时的进口半水煤气温度约在300度左右，而热点温度在480〜500度。
这个流程几个流程中最耗能的。
该流程出口的CO大约在3%左右。
当低变触媒研发成功后，首次出现的是中串低工艺，该工艺前面是很大的中变炉，当作主要的变换场所，而后面连接的低变炉的最主要的作用就是将中变炉岀口CO由3〜5%降到1%左右。
中低低流程中变炉减小 ,而增大了低变炉的容积，因此就会更节能。
全低变就是全部采用低变触媒，因此进口温度就可降到180〜210度，而热点将达到240-280 度。
耐硫变采用耐硫触媒，使催化剂有较强的抗硫性能，变换出口CO <0.60%,满足后工序的生产要求。
目前，对于水煤浆气化工艺，一般配套使用宽温耐硫变换工艺，粗煤气经洗涤后直接进入变换炉进行变换反应，粗煤气被蒸汽饱和，变换系统生产氨合成所需的原料气，流程简图如下：280~310C 煤气过滤器280~310°C换热降温，去冷凝液分离器"但因反应都在高温、高压下进行，变换反应在催化剂表面也适于合成氨反应的进行，只是生成的NH3浓度较小，随着装置运行时间的增长,NH3在冷凝液中产生积累，使水显弱碱性，二氧化碳的溶解度增大,并产生钱盐，造成设备、阀门堵塞，影响装置的正常运行。
工艺流程中变换工段的原理
工艺流程中变换工段的原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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变换工艺技术
变换工艺技术变换工艺技术是指通过一系列工艺方法和设备，将原始材料转化为更高附加值的成品的过程。
它在现代工业生产中起着重要的作用，可以提高生产效率、降低成本、改善产品品质等。
变换工艺技术主要包括物理变换、化学变换和结构变换三种类型。
物理变换是指通过改变原材料的形态、大小、密度等物理特性来实现转化的过程。
比如，将原材料加热至一定温度，使其改变形态，从而转化为其他物质。
化学变换是指通过化学反应将原材料转化为其他物质的过程。
比如，将原材料与其他物质反应生成化合物。
结构变换是指通过改变原材料的分子结构，使其性质发生变化的过程。
比如，通过加工原材料，使其分子结构发生断裂和重组。
变换工艺技术的应用范围非常广泛。
在冶金工业中，变换工艺技术可以将原矿石转化为金属，如将铁矿石经过冶炼熔炼得到铁。
在化工工业中，变换工艺技术可以将原材料转化为化学产品，如将石油通过精炼过程转化为汽油、柴油等。
在食品加工工业中，变换工艺技术可以将农产品转化为食品，如将小麦经过加工转化为面粉、面条等。
在纺织工业中，变换工艺技术可以将纤维转化为纺织品，如将棉花经过纺纱、织造过程转化为棉织物等。
变换工艺技术的实现需要依靠各种工艺流程和设备。
比如，物理变换工艺通常包括物理处理、物理分离等过程，需要使用研磨机、过滤机、离心机等设备。
化学变换工艺通常包括化学反应、溶剂提取等过程，需要使用反应釜、提取器等设备。
结构变换工艺通常包括加工、改变分子结构等过程，需要使用破碎机、扩散炉等设备。
变换工艺技术的发展可以提高生产效率和产品质量，并且可以降低生产成本。
通过将原材料转化为高附加值的成品，可以获得更多的经济效益。
同时，变换工艺技术还可以实现资源的有效利用和环境的保护。
通过合理设计工艺流程和设备，可以减少原材料和能源的消耗，并且减少废弃物和污染物的产生，达到可持续发展的目标。
总之，变换工艺技术是现代工业生产中不可或缺的技术之一。
它通过一系列工艺方法和设备，将原材料变换为更高附加值的成品，提高生产效率、降低成本、改善产品品质，实现资源的有效利用和环境的保护。
变换工序工艺介绍PPT(共62页)
• 1.6变换的生产原理 • 一氧化碳的变换反应是一个放热反应，其反应方
程式为： • CO+H2O==CO2+H2+Q • 一氧化碳变换是一个放热、等体积的可逆反应。
从化学平衡来看，降低反应温度、增加蒸汽量和 除去二氧化碳，可使化学平衡向右移动，从而提 高一氧化碳变换率；从反应速度看，提高反应温 度有利于化学反应速度的增加。 •
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1.2装置能力 本装置年操作时间为连续操作330天，装置的设计能 力为：一期处理能力为： 117988Nm3/h（水煤气， 干基）。二期处理能力为：117988Nm3/h（水煤气， 干基）。
1.3工艺来源 装置采用了目前国内较为先进而又成熟的部分变 换加配气路线，变换炉操作温度约为260～465℃左 右，因水煤气中硫含量较高，所以变换催化剂采用 耐硫变换催化剂。
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• 进入第一低压废热锅炉（E2004）与锅炉给水 进一步换热，变换气温度降至201℃，出第一低 压废热锅炉的变换气分别进入E2005A及 E2005B中与锅炉给水换热后，变换气温度又进 一步降低至190℃后进入第二低压废热锅炉（ E2006）与锅炉给水换热后，温度降低至150℃ 左右 ，在第二水分离器（V2002）分离出冷凝 液后的变化气气体成分如下：
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1.7变换工艺气流程简述
• 由气化来的水煤气，100%负荷时，压力约为6.46MPa 左右，温度为239℃左右，汽气（干）比约为1.40，煤 气总量约：281806Nm3/h、其中，水/冷凝液： 160629Nm3/h,干气：121176Nm3/h。干气成分如下：
成分 H2 CO CO2 CH4 N2 Ar H2S COS
变换工艺的用热力学技术分析
变换工艺的用热力学技术分析摘要：煤制氢被广泛应用于煤基化学品及石油炼制加氢等领域，在我国氢气生产中占据主导地位。
变换技术是煤制氢的关键技术，其能耗的经济性对整个项目的节能降耗具有较大影响。
传统的绝热变换和新型等温变换在煤制氢项目中均有广泛应用，目前关于二者的能耗分析大多采用综合能耗分析方法，以用分析方法进行深入研究鲜有报道。
关键词用；绝热变换；等温变换；煤制氢；反应温度；副产蒸汽温度本文以粉煤气化激冷工艺产生的粗合成气经过变换、酸性气体脱除、氢提纯等工艺路线，制取15万m3/h氢气的煤制氢路线为例。
1 等温变换工艺方案来自气化装置的粗合成气经1#气液分离器分离出冷凝液后，进入粗煤气预热器与变换气换热，使粗合成气温度高于露点温度30℃以上，进入脱毒槽。
粗合成气脱除有害物质后进入1#等温变换炉，进行变换反应，并副产4.2MPa（G）高压蒸汽。
一级变换气经粗煤气预热器降温后补入自产的高压蒸汽和锅炉水，调节水气比后进入2#等温变换炉，进行深度变换反应，并副产1.2MPa（G）中压蒸汽，变换气CO体积分数降至0.40%（干基）以下。
变换气分为两股，分别进锅炉水加热器和变换凝液加热器回收余热，之后汇合，经脱盐水加热器冷却后，进入2#气液分离器分离出冷凝液，随后进入变换气空冷器冷却至60℃，再进入3#气液分离器分离出冷凝液，最后经变换气冷却器冷却后，进入洗氨塔脱除氨，塔顶变换气送下游酸性气脱除单元。
为统一分析基准，两种工艺的原料粗合成气设计参数一致，均为来自粉煤气化激冷工艺的粗合成气，出口变换气设计参数也一致。
2 绝热变换工艺方案来自气化装置的粗合成气经1#气液分离器分离冷凝液后，进入粗煤气预热器与变换气换热，使粗合成气温度升至露点温度30℃以上，进入脱毒槽。
粗合成气脱除有害物质后进入1#绝热变换炉，进行变换反应，一级变换气经粗煤气预热器降温后补入锅炉水调节水气比，之后进入2#绝热变换炉反应。
二级变换气补入锅炉水降温调节水气比后，进入3#绝热变换炉反应，三级变换气进入中压废锅副产1.2MPa（G）中压蒸汽，之后进入4#绝热变换炉反应，变换气CO体积分数降至0.40%（干基）以下。
煤化工变换气工艺操作规程
煤化工变换气工艺操作规程煤化工变换气工艺操作规程一、安全操作规范：1. 操作人员必须经过专业培训，具有相关工艺操作经验和相关证书。
2. 严格遵守装置的操作规程和操作手册，不得擅自进行操作或更改操作参数。
3. 操作过程中，必须穿戴好个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、耳塞、防护服等。
4. 注意操作环境的通风情况，避免因煤气泄漏引起的爆炸和中毒。
5. 操作前必须对设备进行检查，确保设备无故障和泄漏。
6. 遇到事故或异常情况时，必须保持冷静，立即停止操作，并及时向上级报告。
二、工艺操作规范：1. 操作前应了解工艺流程，并按照操作手册中规定的工艺参数进行操作。
2. 煤气炉燃烧时，应根据炉温、炉压和炉烟气成分进行调节，确保燃烧稳定。
3. 严格控制煤气炉的进料量和进料温度，防止过高或过低的温度对设备产生影响。
4. 在变换气生成过程中，应及时处理产生的废水和废气，防止对环境造成污染。
5. 变换气出口温度过高时，应检查换热设备，及时清理积灰，以保证设备正常运行。
6. 对设备的润滑、冷却、清洁等进行定期检查和维护，确保设备的正常使用寿命。
7. 在变换气操作过程中，严禁吸烟、使用明火和进行其他危险操作。
8. 操作结束后，必须及时清理设备、工作场所和周围环境，保持整洁。
三、紧急处理规范：1. 发生设备泄漏或事故时，应立即向上级报告，并采取紧急措施，防止事态扩大。
2. 在火灾发生时，应立即切断燃气、电源和冷却水，并使用适当的灭火器进行灭火。
3. 发生人身伤害时，应及时进行急救和送医治疗，确保人员的生命安全。
4. 事故处理结束后，应进行事故原因的归因和分析，并采取相应的预防措施。
四、设备维护规范：1. 定期对设备进行检修和维护，检查设备是否存在损坏、磨损和老化等情况。
2. 在设备维护过程中，应严格按照操作手册和维护手册的指导进行操作。
3. 需要更换设备零部件时，应使用符合规定的原厂配件，并按照规程进行更换。
4. 对设备的润滑系统进行定期检查和加油加脂，确保设备的正常运行。
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1、变换反应：CO＋H2O≒CO2＋H2＋Q △H=41.19KJ／mol
变换反应的特点：CO变换反应是一种可逆、放热、等体积反应，所用的催化剂是宽温耐硫Co-Mo系催化剂。
2、影响变换反应的主要因素有：温度、压力、水汽比。
3、水汽比的定义：水汽比也就是汽/气比，是指原料气中的水蒸汽组分与原料气中的干气组分的摩尔比或标准状况下的体积比。
4、中压蒸汽（MS）的参数：4.2MP，400℃。
5、宽温耐硫Co-Mo 系催化剂的组成：Co-Mo 系耐硫变换催化剂以Al2O3为载体，主要成分由CoO、MoO3和K2CO3、TiO2、MgO 等助剂组成。
6、Co-Mo 系催化剂中各组分的作用？
7、变换催化剂的硫化原理？以及硫化过程中主要影响因素有哪些？
8、变换工艺的主要作用：a、调节氢碳比，b、余热回收，副产蒸汽，
c、回收冷凝液。
9、变换工段分为三大系统分别是：主变换系统、汽提系统、升温还原系统。
10、变换工艺的特点：
a、采用三段耐硫变换，合理分配变换反应负荷，控制热点温度；
b、煤气中的有机硫及氰化物得以充分分解，降低低温甲醇洗的处
理难度；
c、分等级回收反应热量，优化各等级蒸汽产量，高温余热用于副
产中压蒸汽和低压蒸汽、低温余热用于预热进除氧器的除盐水；
d、低温冷凝液通过汽提净化并回收，无工艺冷凝液废液的排放。
11、变换工艺流程中有哪些主要的设备，以及工艺参数，进一步熟悉工艺流程。
（考试重点）。