第五章合成氣的生產工藝和設備ppt課件

1、化學工藝學電子教案第四章農林廢料、城市垃圾農林廢料、城市垃圾氫獲取途徑氫獲取途徑汽油、烯烴、芳烴乙二醇甲醇乙醇乙烯合成氣 丙烯醇 1,4丁二醇改進的費托合成催化劑鋅、鉻系催化劑高壓、380 3MPa，175 銅、鋅系催化劑中低壓、230270 同系化銠絡合物HI催化劑C + O2 =CO2 -393.777KJ/mol (5-1)C +1/2O2 =CO -110.595KJ/mol (5-2)C + CO2 = 2CO +172.284KJ/mol (5-3)CO + 1/2O2 =CO2 -283.183KJ/mol (5-4)C + H2O (g） = CO + H2 +131.390

2、KJ/mol (5-5)CO + H2O (g） = CO2 + H2 -41.194 KJ/mol (5-6) C + 2H2 = CH4 -74.898 KJ/mol (5-7) PH2 + 2 PCH4 = PCO + 2PCO2P = PH2 + PCH4 + PH2O + PCO + PCO2T900 ，含有等量的，含有等量的H2和和CO，其它組分含量接近于零。，其它組分含量接近于零。T ，H2O、CO2、CH4含量逐漸增加。含量逐漸增加。故高溫下故高溫下H2和和CO含量高。含量高。相同相同T ，P， H2O、CO2、CH4含量增加，含量增加，H2和和CO含量減小。含量減小。故制得故

3、制得H2和和CO含量高的水煤氣，在低壓、高溫下進行。含量高的水煤氣，在低壓、高溫下進行。rC = kyO2固定床間歇法蓄熱法）操作方式：間歇法和連續(xù)法對煤的質量要求高。對煤的質量要求高。5.三類氣化爐的爐內溫度分布比較三類氣化爐的爐內溫度分布比較mol/kJ206)K298(HH3COOHCH224 mol/kJ247)K298(HH2CO2COCHmol/kJ7 .35)K298(HH2COO2/1CH224224 222n2n22n2n242n2nnH3nCOOnH2HCnH2nCOOnHHCCO4nCH4n3OH2nHC 2222n2n222n2n2422n2nH)1n3(nCOOnH2

4、HCH)1n2(nCOOnHHCCO41nCH41n3OH21nHC 烷烴烷烴烯烴烯烴22222422242242224224HCOOHCOOH2CO4CO3CHOHHCO3CO2CHH2CO2COCHH4COOH2CHH3COOHCH OHCHCOCOCCO2H2CCH22224 主反應主反應副反應副反應2222243HCOOHCOHCOOHCHkJHHCOOHCOkJHHCOOHCH19.4129.206302982220298224OHCOHCOPOHCHHCOPPPPPKPPPPK222242231假假定定：無無炭炭黑黑析析出出轉轉化化溫溫度度系系統(tǒng)統(tǒng)壓壓力力；原原料料氣氣中中的的水水

5、碳碳比比已已知知條條件件： TP)CHOHm(m42P=3.5MPa、T=800水碳比越高，甲烷平衡含量越低。水碳比越高，甲烷平衡含量越低。反應壓力反應壓力 MPa水碳比水碳比2、T800甲烷平衡含量甲烷平衡含量水碳比為水碳比為2溫度增加，甲烷平衡含量下降溫度增加，甲烷平衡含量下降222224HCOOHCOH3COOHCH 222222224COOCOHO)g(OHCOCOH2CO)g(OHCHHCHCH4CHkpr 析炭危害析炭危害KP1 = PH 22/ PC H4KP2 = PC O2/ PC O2KP3 = PH2O/PC OPH2)3(mol/kJ46.131OHCHCO)2(mol

6、/kJ5 .172COCCO2)1(mol/kJ94.74H2CCH22224 控制水碳比、適宜的溫度和壓力來解決析碳。3PHCOOH2P2COCO1PCH2HKpppKppKpp22242 析碳可能性析碳可能性、稀土氧化物稀土氧化物助劑用量一般為助劑用量一般為Ni含量的含量的10以下以下劑劑混合法混合法 2030（以（以NiO計）計）鹵素鹵素 0.5ppm,永久性中毒永久性中毒xNi + H2S = NixS + H22H2 + O2 = 2H2O(g) - 483.99KJ/mol2CO + O2 = CO2 - 565.95KJ/molCH4 + H2O = CO + 3H2 +206.

7、29KJ/mol一段一段10 15 ，二段，二段1530 n美國美國Kellege法法CH4 9.5%a 頂部燒嘴爐頂部燒嘴爐b 側臂燒嘴爐側臂燒嘴爐CnHm + nH2O nCO + (n + m/2)H2CO + H2O CO2 + H2CH4 2H2 + C CnHm nCHx + (m - nx)/2H2CHx x/2H2 + C 2 CO C + CO2 CO + H2 C + H2O 直接熱裂解。直接熱裂解。C + H2O CO + H2CmHn(液) CmHn(氣) CmHn + (m/2 + n/4)O2 mCO + (n/2)H2OCmHn + (m/2)O2 mCO + (

8、n/2)H2CmHn + mH2O mCO + (n/2+m)H2CmHn + 2mH2O mCO2 + (n/2+2m)H2CmHn (m-n/4)C + (n/4)CH4 CH4 C + 2H2CmHn + mCO2 2mCO + (n/2)H2CH4 + H2O CO + 3H2CH4 + 2 H2O CO2 + 4H2CH4 + CO2 2CO + 2H2C + CO2 2CO C + H2O CO + H2 CO + H2O CO2 + H2 CO + H2O CO2 + H2 CH4 + H2O CO + 3H2 2CO 2C(S) + O22CO CO2 + CCO + H2 H2O+ CCH4 2H2 + C國內國內T1300 ， 保護爐襯和噴嘴保護爐襯和噴嘴O2消耗指標消耗指標 （T提高，氧耗增加）提高，氧耗增加）CH4 + H2O CO + 3H2 +206.29KJ/molC + H2O CO + H2 +131.47KJ/molCmHn + (m/2)O2 mCO + (n/2)H2C O + H2O C O2 + H2 Te:對應轉化率對應轉化率x的平衡溫度的平衡溫