一氧化碳变换催化剂的要求
co低温变换催化剂
co低温变换催化剂
CO低温变换催化剂是一种用于将一氧化碳（CO）转化为二氧化碳（CO2）的化学催化剂。
这种催化剂通常在低温条件下工作，通常在150-300摄氏度范围内。
CO低温变换催化剂被广泛应用于工业领域，特别是在石油化工、化学制品生产和环境保护等领域。
CO低温变换催化剂通常是由过渡金属氧化物或其复合物组成的。
常见的催化剂材料包括铜、镍、钴等。
这些催化剂材料具有高度的活性和选择性，可以有效地将CO氧化为CO2。
CO低温变换催化剂的工作原理是通过吸附、解离和重新组合分子中的化学键来实现CO到CO2的转化。
首先，CO分子被吸附到催化剂表面上的活性位点上，然后发生解离，生成活性的碳和氧原子。
最后，碳和氧原子重新组合，形成CO2分子。
CO低温变换催化剂的性能受多种因素影响，包括催化剂的组成、结构、表面积和反应条件等。
通过调控这些因素，可以优化催化剂的活性和选择性，提高CO低温变换的效率。
总结起来，CO低温变换催化剂是一种用于将CO转化为CO2的催化剂，常用于工业领域。
它的工作原理是通过吸附、解离和重新组合化
学键来实现CO到CO2的转化。
催化剂的性能受多种因素的影响，可以通过优化催化剂的组成和结构等来提高催化效率。
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)。
一氧化碳变换操作规程
一氧化碳变换操作规程第一节工艺原理一氧化碳是在催化剂的作用下，具有一定的温度（高于催化剂的起始活性温度）条件，CO和水蒸汽发生反应，将CO转化为氢气和二氧化碳气。
其化学反应式为：H2O+COCO2+H2+Q这是一个可逆放热反应。
从化学平衡上看降低CO2浓度，降低温度，增加水蒸汽量可以使平衡右移，提高CO转化率。
一氧化碳在某种条件下，能发生下列副反应：CO+H2C+H2O(1)CO+3H2CH4+H2O(2)CO2+4H2OCH4+2H2O(3)这几个副反应都是放热反应，甲烷化反应会使催化剂床层温度飞升，析碳反应造成催化剂失去活性，在正常操作中我们要尽量减少这些副反应的发生。
本工序针对SHELL粉煤气化生成的粗合成气的特性（CO含量高，且含硫量较高），一氧化碳变换采用耐硫宽温变换工艺，采用锅炉给水、脱盐水换热的方式回收反应热。
第二节流程叙述从SHELL来的煤气化装置的粗合成气（温度：168℃，压力：3.8MPa （g），湿基CO：55.6％，干基CO：69.07％）进入煤气原料气分离器04S001，分离出夹带的液相水后进入原料气过滤器04S002，其中装有吸附剂，可以将粗合成气中的粉尘等对催化剂有害的杂质除掉。
然后粗合成气分成三部分。
一部分占总气量28.5％的粗合成气进入煤气预热器04E001，与第三变换炉04R003出口变换气换热至210℃，后进入蒸汽混合器04S003，进入该混合器前,来自蒸汽管网的过热蒸汽（4.4MPa，282℃）与粗合成气混合。
进蒸汽混合器的蒸汽量由调节阀FV-04005调节，该蒸汽量与28.5％的粗合成气量是比例控制，保证进入一变、汽、气比不低于1.09，原料气管线设有TV-04003调节阀旁路（测温点TE-04003在一变的入口。
混合后的粗合成气进入煤气换热器04E002管侧与来自第一变换炉04R001出口的变换气换热。
合成气温度由TV-04003控制在约255℃左右，进入第一变换炉04R001进行变换反应（一变入口湿基CO：33.1％）。
一氧化碳高温变换催化剂使用说明-图片版[1]
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一氧化碳高温变换催化剂使用说明一、变换反应原理一氧化碳变换反应是指一氧化碳与水蒸汽作用生成二氧化碳和氢气的反应，反应如下：C O＋H2O H2＋C O2+41.19k J/m o l上式是一个典型的气固相反应，它在合成氨，合成甲醇，制氢气、羰基合成气、城市煤气工业中得到了广泛的应用。
一氧化碳变换反应是可逆放热反应，该反应在一般条件下进行得非常缓慢，远不能满足工业生产的需要。
在变换催化剂作用下，可显著提高变换反应的速度，并可防止和减少副反应。
根据化学平衡原理，反应温度越高，变换反应的平衡转化率越低。
在绝热的变换反应器中，为了获得较高的CO变换率，就需要尽可降低催化剂床层入口温度，以使床层出口温度尽可能低，这就要求催化剂具有良好的低温活性。
为了保证变换催化剂不被过度还原，必须在超过化学计量的汽气比下操作。
催化剂使用温度越高，必需采用的汽气比也越高。
如果使用低温活性好的催化剂，整个催化剂床层可在较低的温度下操作，则可以降低变换系统的操作汽气比，节省蒸汽消耗。
二、催化剂的装填催化剂的装填非常重要，将直接影响床层的压力降和气流分布，进而影响催化剂效能的正常发挥。
催化剂的装填方案应认真讨论，可装单一型号的催化剂，也可采用混装法。
如果要使用部分筛过的、比较完好的旧催化剂，应该在一段上部装三分之二的低温活性好的新催化剂；第三段应全装新催化剂；而在一段剩下的三分之一和二段温度较高的部位可装填部分旧催化剂。
这样装填既能发挥新催化剂的低温活性又能合理利用旧催化剂的剩余活性。
推荐装填高度比，二段式1:0.8，三段式1:1:1。
如此装填的目的在于保证一段在较高温度下加快变换反应的速度，而在变换炉最末端温度较低的条件下获得较高的变换率，在装填总量相等的情况下，变换率最高，或变换率一定的情况下蒸汽消耗最低。
1.催化剂装填之前要清除变换炉内杂物，并根据各段的催化剂装量，在炉内标出催化剂装填的高度。
2.炉篦上面要铺一层耐火球和金属网。
一氧化碳变换反应温度
一氧化碳变换反应温度一氧化碳（CO）是一种常见的无色、无臭的气体，它由碳和氧元素组成。
它在工业生产和日常生活中广泛存在，但高浓度的一氧化碳对人体和环境都具有一定的危害。
因此，将一氧化碳转化为二氧化碳（CO2）是一种重要的反应，这样可以减少一氧化碳的毒性和对大气的污染。
一氧化碳变换反应是一种催化反应，通常使用贵金属催化剂，如铂（Pt）或钯（Pd），以提高反应的速率和效率。
催化剂的选择对反应的温度有重要影响。
在常温下，一氧化碳的转化反应速率非常缓慢，因此需要提高反应温度以加速反应进行。
然而，过高的反应温度可能导致催化剂失活或产生其他副反应。
因此，找到合适的反应温度是一氧化碳变换反应的关键。
一氧化碳变换反应的温度通常在室温到几百摄氏度之间，具体取决于催化剂的选择和反应条件的优化。
研究表明，钯催化剂在较低的温度下即可有效催化一氧化碳转化反应。
例如，当钯催化剂存在时，一氧化碳的转化率在100摄氏度左右就可以达到90%以上。
这意味着在相对较低的温度下，就能够有效地将一氧化碳转化为二氧化碳，从而减少了能量消耗和催化剂的使用量。
反应温度对一氧化碳变换反应的选择性也有影响。
一氧化碳转化反应通常伴随着一些副反应的产生，例如一氧化氮（NO）的生成。
较高的反应温度可能导致一氧化氮的生成增加，从而降低了一氧化碳的转化率。
因此，在优化反应温度时，不仅需要考虑反应速率，还需要考虑反应的选择性，以实现高效的一氧化碳转化。
反应温度还与反应系统的热力学平衡有关。
一氧化碳转化反应是一个可逆反应，根据Le Chatelier原理，在较高的温度下，反应平衡会偏向生成较少的产物，即一氧化碳。
因此，在选择反应温度时，需要在反应速率和产物选择性之间进行权衡，以获得最佳的反应效果。
一氧化碳变换反应的温度选择是一个复杂而关键的问题。
合适的反应温度能够提高反应速率和选择性，减少能量消耗和催化剂的使用量。
钯催化剂在较低的温度下已经显示出良好的催化性能，为一氧化碳变换反应的实际应用提供了新的可能性。
co变换反应原理与催化剂
co变换反应原理与催化剂
答案：
CO变换反应是一种重要的化学反应，主要涉及一氧化碳（CO）与水蒸气在催化剂的作用下反应生成氢气（H2）和二氧化碳（CO2）。
这一反应在化工生产中具有广泛的应用，特别是在合成氨和尿素的生产过程中。
反应的化学方程式为：
CO+H2O→H2+CO2
这个反应是可逆的，意味着在一定的条件下，二氧化碳和氢气也可以逆向反应生成一氧化碳和水。
同时，这个反应是放热的，即在反应过程中会释放出热量。
由于这个反应在较高温度下进行时速度较慢，因此需要使用催化剂来加快反应速度。
在实际应用中，使用的催化剂包括铁铬系、铜锌系和钴钼系等，这些催化剂能够显著提高反应速率，使得一氧化碳能够更有效地转化为氢气和二氧化碳。
CO变换反应在工业生产中的应用非常广泛，特别是在合成氨的生产过程中。
由于一氧化碳不是合成氨的直接原料，而且能够使氨合成催化剂中毒，因此在送往合成工序之前，必须将一氧化碳脱除。
通过CO变换反应，可以将大部分一氧化碳转化为二氧化碳和氢气，从而满足合成氨等化工过程的需求。
此外，CO变换反应还在冶金工业和化学工业中用于处理含有一氧化碳的废气，通过加水变换的方式，利用催化剂将一氧化碳转化为无害的二氧化碳，从而达到环保和处理污染的目的。
总的来说，CO变换反应原理及其使用的催化剂在化工生产和环境保护中扮演着重要的角色，通过这一反应，可以有效处理含有一氧化碳的废气，同时为化工过程提供必要的原料气体。
一氧化碳的变换.
11
（二）、氧化锌法
❖氧化锌脱硫性能的好坏用硫容 量表示。所谓硫容就是每单位质 量氧化锌能脱除S的量。一些数 据如图所示。一些定性结论如下： 温度上升，硫容增加；空速增加， 硫容降低；汽气比上升，硫容下 降。
2、氧化锌脱硫剂：
100
ya,ya’ —分别为原料及变换气中一氧化碳的摩尔分率（干 基）
2
二、变换催化剂
❖ 1、中（高）变催化剂：
▪
以三氧化二铁为活性中心
▪ 铬、铜、锌、钴、钾等氧化物，可提高催化剂的活性
▪ 镁、铝等氧化物，可提高催化剂的耐热和耐毒性能。
❖ 目前常见的中（高）变换催化剂有：
▪ 铁铬系催化剂：以FeO3加Cr2O3为助催化剂。 ▪ 钴钼系催化剂：针对重油含S量高的耐高S变换催化剂。
K
0 p
pH2O
/
pH2S
10
❖ 一些条件下平衡S含量的计算值如下：
水蒸气含量/%
0.50 10 20
平衡硫含量/10-6 200℃ 0.000025 0.00055 0.005
300℃ 0.0008 0.018 0.16
400℃ 0.009 0.20 1.80
❖ 实际上天然气等原料中水蒸气含量很低，所以即使温度在400℃也可满足S含量 ＜0.1× 10-6的要求。 200℃含水20％时，S＜0.005× 10-6，因此氧化锌也用在变 换工序作变换催化剂的保护剂。
提高其稳定性。 ❖ （2）低变催化剂的还原： ❖ CuO+H2=Cu+H2O △H0298=－86.7kJ/mol ❖ CuO+CO=Cu+CO2 △H0298=－127.7kJ/mol
甲醇原料气中一氧化碳的变换—变换工艺条件的选择
二、压力
压力对变换反应的平衡几乎没有影响，但加压可 提高反应速度和催化剂的生产能力，可采用较大的空 间速度，使设备紧凑，有利于过热蒸汽回收。由于干 原料气的物质的量小于干变换气物质的量，所以，先 压缩原料气进行加压变换的能耗，比常压变换后再压 缩变换气的能耗低15～30％，但加压变换需用压力较 高蒸汽，对设备材质要求高，所以一般小型合成氨厂 操作压力为0.8～1.2 MPa，中型厂为1.2～1.8MPa、 大型厂为3.0～8.0 MPa 。
✓ 如果进入中低变系统原料气中氧含量高，会引起催化剂活性组分与氧反 应，导致催化剂层的剧烈温升。同时，活性组分不同程度硫酸盐化造成 催化剂活性下降，所以各种变换催化剂入口气体中氧含量应小于0.5％。
三、汽气比
增加水蒸汽量，有利于提高CO的平衡变换率，降低CO残余含量， 加快反应速率，为此生产上均采用过量水蒸气。
• 过量水蒸汽的存在，抑制了析碳及甲烷化的副反应发生，保证了催化 剂活性组分Fe3O4的稳定而不被过渡还原，同时还起到载热体的作用， 使催化剂床层温升减小。所以，改变水蒸汽用量是调节床层温度的有 效手段。
五、出口气体中CO含量
✓ 小型氨厂中低变串联工艺指标是中变三段出口6%～8%，低变炉出口约 1.5%，以减轻原料气精制负荷；全低变工艺流程工艺指标是 一变炉出 口4%～7%，二变炉出口0.7%～1.5%，系统温度降低，出口一氧化碳 含量降低。总之，出口气体中一氧化碳含量应与后工序联合考虑。
六、入口气体中氧含量
变换工艺条件的选择
一、温度
变换反应存在最适宜温度
• 如果整个反应过程按最适宜温度曲线进行，则反应速率最大，在相同 的生产能力下所需催化剂用量最小，但实际生产完全按最适宜温度曲 线操作是不现实的。首先，反应开始时，最适宜温度很高，已超过了 中温变换催化剂允许使用的温度范围。其次，随着反应进行，要不断 移出反应热，使最适宜温度逐渐降低是极困难的。因此，变换过程的 操作温度应综合各方面因素来确定。
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非耐硫一氧化碳变换催化剂的要求
一、一氧化碳高温变换催化剂
应该具有高活性、高使用强度、低水汽比条件下能够较高的抑制碳化铁的生成能力、高抗水性能、低堆密度、低硫含量等主要技术特点：。
1、高活性；表现在CO变换率高。
2、高使用强度可确保运行周期长，床层阻力不增高。
3、低水汽比条件下能够较高的抑制碳化铁的生成能力。
4、高抗水性能可为客户节省时间，节省催化剂采购费用。
5、低堆密度。
6、低硫含量。
7、升温还原时间尽量要短。
而目前国内该类催化剂堆密度高，大约在1.6Kg/L左右。
通过改进制造工艺生产堆密度在1.25Kg/L左右的催化剂就能很好的的保证催化剂性能了。
另外，目前该类催化剂很少适合低水汽比。
在低水汽比情况下在大化肥装置中具有使用的业绩的厂家极少。
能保证催化剂可以在最低水汽比为0.35条件下运行就很理想了。
二、一氧化碳低温变换催化剂
应该具有先进的生产工艺、低温高活性、堆密度低、还原后的运行强度高、较高的选择性有效的抑制醇类的生成、最终成品中不含物理水等技术特点。
1、目前该类催化剂是采用世界上最先进的铜氨络合法工艺生产的
铜－锌－铝系产品。
2、目前大多数厂家采用的是湿的物料到烘箱里烘干，之后碾碎，加水和石墨打片。
通过改变制造工艺保证催化剂具有低的堆密度在1.2Kg/L左右。
3、较好的选择性，能够有效抑制醇类生成。
总之，国内大化肥项目的新一轮纷纷上马，为一氧化碳变换催化剂提供了广阔的市场，催化剂厂家应抓住这一有利时机，引用先进工艺，采用先进的制造原料，更好提高催化剂的性能是扩大市场的可行之策。