变换工艺技术方案
CO绝热变换和等温变换工艺组合方式研究
CO绝热变换和等温变换工艺组合方式研究黄金库;樊义龙;王永锋【摘要】对比绝热变换和等温变换不同的工艺特点,采用PROII进行模拟,通过对比分析\"等温+等温\"和\"绝热+等温+绝热\"两种不同组合方式,在热量回收利用、催化剂耗量及设备造价等方面的差异,通过优劣对比确定最终方案,为工艺技术选择提供参考.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2019(045)008【总页数】3页(P131-133)【关键词】绝热变换;等温变换;操作线分析;综合分析【作者】黄金库;樊义龙;王永锋【作者单位】北京石油化工工程有限公司西安分公司,陕西西安 710075;北京石油化工工程有限公司西安分公司,陕西西安 710075;北京石油化工工程有限公司西安分公司,陕西西安 710075【正文语种】中文【中图分类】TQ23变换装置是煤气化制取合成气工艺中一个重要中间环节，主要任务是利用水汽变换原理来调配合成气中H2和CO的比例，以满足下游合成装置对于不同H2/CO比例的要求。
CO变换是合成气在催化剂作用下，在一定的温度压力下经过反应，将一部分CO变换成CO2的过程。
主要涉及下面两个反应：可以看出，变换反应是一个强放热反应，流程中需配置换热器和余热锅炉回收变换气中的副产蒸汽。
通过变换反应，不但可以提高粗合成气H2/CO比例，同时也可将部分COS水解为H2S，为变换气的进一步净化减轻负担。
变换工艺方案的选择应综合考虑下列因素：上游煤气化技术、下游产品氢碳比要求、副产蒸汽规格与全厂蒸汽动力平衡的匹配性及设备运行及维护等。
结合笔者参与的榆林某项目变换装置设计，对两种不同工艺流程对比分析，为变换方案的选择提供支撑。
1 影响变换反应的因素1.1 温度由热力学可知，反应温度越低，变换反应进行的越彻底，CO转化率越高；但是由动力学可知，温度越低反应速率越小。
因此存在一条随着转化率Xa变化相对应的最佳温度Top曲线，一般反应器的操作温度应接近最佳温度曲线附近，这样才能使反应速率最大，反应器尺寸最优。
粉煤气化制合成氨变换工艺的对比
２０２１，３１（３）杜晓杰等 粉煤气化制合成氨变换工艺的对比 櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷毷毷毷设 计技 术粉煤气化制合成氨变换工艺的对比杜晓杰 于 清 华陆工程科技有限责任公司 西安 ７１００６５摘要 针对粉煤气化制合成氨工厂的ＣＯ变换工艺，分析四段绝热和两段等温工艺在工艺流程、设备投资、系统压降、公用工程消耗、运行和检维修等方面的差异。
关键词 粉煤气化 绝热 等温 ＣＯ变换杜晓杰：工程师。
２０１０年６月毕业于北京化工大学化学工程与技术专业获硕士学位。
一直从事化工工艺设计工作。
联系电话：１３９９１８７３０５７，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｘｊ２３２１＠ｃｈｉｎａｈｕａｌｕｅｎｇ ｃｏｍ。
采用粉煤气化生产合成氨时，出气化界区的粗煤气具有ＣＯ含量高、水气比低的特点。
其变换装置多采用绝热工艺，有两种流程：①三段绝热变换流程，变换出口合成气中ＣＯ干基含量约为１ ２％；②四段绝热变换流程，变换出口合成气中ＣＯ干基含量约为０ ５％。
出口ＣＯ含量越低，意味着粗煤气中更多的ＣＯ转化成了合成氨的有效气，相同煤耗下，合成氨的产量越高。
因此，近年的煤制合成氨项目多要求出口ＣＯ干基含量达到０ ５％。
绝热变换炉的操作温度一般不超过４６０℃。
由于变换反应为放热反应，且第一变换炉的ＣＯ转化率高，反应释放出的大量热量易引起变换炉超温。
通常采用两种方案控制变换炉炉温：（１）第一种方案是加入中压蒸汽，提高入炉粗煤气的水气比，从而提高气体的热容。
图１分析了变换炉出口温度和粗煤气水气比的关系。
图１ 粗煤气水气比和１＃变换炉出口温度的关系从图１可以看出，若要保证变换炉温不超４６０℃，必须将粗煤气的水气比提高至１ ５以上。
（２）第二种方案是减少催化剂装填量，降低变换反应深度和反应热量。
其中，方案二要求对催化剂装填量计算精准，稍微过量就会引起飞温［１］［４］；特别在装置低负荷运行时，此现象尤其明显，对操作的要求相应也较高，因此本文仅探讨方案一，即高水气比工艺。
变压器工艺介绍范文
变压器工艺介绍范文变压器是将电能由一电压等级转变为另一电压等级的电气设备。
它是电力系统中非常重要的设备之一，用于电能的输送与分配。
变压器工艺是指在变压器制造过程中所采用的工艺和技术。
变压器的工艺包括以下几个方面：1.材料选择：变压器的核心由硅钢片组成，因其具有较低的磁滞损耗和涡流损耗而被选择为变压器制作的主要材料。
此外，还需要选择适当的绝缘材料、线圈材料和冷却材料。
2.铁芯的制作：铁芯是变压器的主要核心部分，用于通导磁场。
制作铁芯的过程包括将硅钢片剪切成所需的形状，并通过堆叠或螺旋方式将它们组装在一起。
在组装过程中，需要确保铁芯的良好接触，以减少磁阻损耗。
3.线圈的绕制：变压器中有两个主要的线圈，即一次侧线圈和二次侧线圈。
这些线圈通过绝缘材料分隔，并以特定顺序将导线绕制在铁芯上。
绕制线圈的过程需要精确的绕线技术，以确保线圈的正确匝数和互补。
4.绝缘处理：由于变压器在工作过程中承受高压和高温，因此绝缘处理是至关重要的。
绝缘材料需要经过特殊的涂覆和固化过程，以提高其绝缘性能和耐热性。
5.冷却系统：变压器需要通过冷却系统来保持其运行温度。
常见的冷却系统包括油冷却和风冷却。
油冷却使用绝缘油来吸收和分散变压器产生的热量，而风冷却则采用散热器和风扇来散发热量。
6.测试和质量控制：在变压器制造过程中，需要进行一系列的测试来确保其质量。
这些测试包括电气测试、绝缘测试、温度测试等。
同时，还需要进行质量控制来确保每个制造过程都符合相应的标准和要求。
总的来说，变压器工艺是一个复杂的制造过程，需要严格的工艺和技术。
只有通过合理的工艺设计和严格的质量控制，才能保证变压器的高效运行和长期稳定性。
图像配准中仿射变换参数优化方案
图像配准中仿射变换参数优化方案一、图像配准技术概述图像配准技术是图像处理领域中的一项重要技术，它涉及将两幅或多幅图像按照一定的几何关系对齐，以便于进行后续的分析和处理。
在实际应用中，图像配准技术广泛应用于医学成像、遥感图像分析、计算机视觉等领域。
图像配准的关键在于如何准确地确定图像之间的几何变换关系，其中仿射变换是一种常用的几何变换形式。
1.1 仿射变换的定义仿射变换是一种二维图像变换方法，它能够保持图像中的直线、平行线和点的共线性不变。
仿射变换可以用一个6参数的矩阵来表示，包括平移、旋转、缩放和剪切等变换。
在图像配准中，通过优化这些参数，可以使两幅图像在几何上尽可能地对齐。
1.2 仿射变换的应用场景仿射变换在图像配准中的应用场景非常广泛，例如：- 医学成像：在进行CT、MRI等医学图像分析时，需要将不同时间点或不同角度拍摄的图像进行配准，以便进行病变的跟踪和分析。
- 遥感图像：在遥感图像处理中，需要将不同时间或不同传感器获取的图像进行配准，以便于进行地表变化检测和分析。
- 计算机视觉：在机器视觉和自动驾驶系统中，需要对摄像头捕获的图像进行配准，以实现物体的识别和跟踪。
二、仿射变换参数优化的重要性在图像配准过程中，仿射变换参数的优化是实现高精度配准的关键。
参数优化的目标是最小化两幅图像之间的差异，这通常通过定义一个代价函数来实现，该函数衡量了图像之间的相似度或差异度。
2.1 代价函数的选择代价函数的选择对参数优化的效果有着直接的影响。
常见的代价函数包括：- 均方误差(MSE)：计算两幅图像对应像素点的灰度值差的平方和，常用于灰度图像的配准。
- 互相关(Cross-Correlation)：计算两幅图像的局部区域之间的相似度，常用于特征不明显的图像配准。
- 归一化互相关(Normalized Cross-Correlation, NCC)：在互相关的基础上进行归一化处理，提高了配准的鲁棒性。
2.2 参数优化算法参数优化算法是实现仿射变换参数优化的核心，常用的算法包括：- 梯度下降法：通过计算代价函数的梯度来迭代更新参数，直至找到最小值。
一氧化碳变换
中温变换工艺设计方案目录前言 (2)1、背景 (2)2、分类 (2)3、工艺方法的选择 (2)反应原理 (3)中温变换催化剂 (4)工艺流程 (6)工艺条件 (7)设计体会与收获 (8)参考文献 (9)前言氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。
合成氨生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。
合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。
粗原料气中常含有大量的C，由于CO是合成氨催化剂的毒物，所以必须进行净化处理，通常，先经过CO变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的H2。
因此，CO变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。
最后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。
1、背景变换是合成氨生产中的重要工序，同时也是一个耗能重点工序，而外加蒸汽量的大小，是衡量变换工段能耗的主要标志。
因此，尽量减少其用量对其过程的节能降耗具有重要意义。
从70年代以来，我国在变换工艺的节能降耗方面，进行了大量的科研开发和技改工作，先后开发了中变、中变串低变、全低变等变换工艺，使蒸汽消耗量从传统的中变消耗1 t／tNH 以上，降低到200 kg／tNH，从而形成一种能耗低、稳定可靠、周期长的变换工艺。
2、分类一氧化碳变换的工艺流程包括中变-低变串联流程、多段中变流程、全低变流程、中低低流程等。
3、工艺方法的选择变换工艺流程的设计，首先应依据原料气中的一氧化碳含量高低来加以确定。
以煤为原料气的中小型氨厂制得的半水煤气中含有较高的一氧化碳，所以需采用多段中变流程。
中变催化剂操作温度范围较宽，而且价廉易得，使用寿命长。
因此，在一氧化碳转换工艺设计中，我组选用中温变换工艺。
反应原理变换反应可用下式表示：此外，一氧化碳与氢之间还可发生下列反应（1-2） O H C H CO 22+⇔+（1-3）但是，由于变换所用催化剂对反应式（1-1）具有良好的选择性，从而抑制了其他副反应的发生。
反支撑(吊顶转换层)技术方案
目录一、编制说明：1二、编制依据：2三、施工准备2（一）技术准备2（二）材料准备2（三）机具准备2四、主要施工方法及措施3（一）施工工序3（二）施工方法及措施3五、质量标准51.保证工程52.基本工程5六、安全措施6七、文明施工8一、编制说明：资中县城新区综合体工程是一个大型公共建筑，且空间多维变换，吊顶内设备繁多，吊顶的空间跨度大，高度高，是典型的大跨度大空间的室内吊顶工程，吊顶施工的技术要求高，根据国家现行规范GB50210-2001建筑装饰装修工程质量验收规范第六章吊顶工程，6.1一般规定的6.1.11中规定“当吊杆长度大于1.5m时，应设置反支撑”中要求，工程部编制此专项方案。
二、编制依据：1. 深圳市中建大康建筑有限公司资中县城新区综合体装饰合同文件2. 中国建筑西南设计研究院资中县城新区综合体装饰工程施工图3. 深圳市中建大康建筑有限公司资中县城新区综合体装饰工程施工方案4. 相关的规范、规程和标准4.1《建筑工程质量管理条例》4.2《建筑装饰装修工程质量验收标准》(GB50210-2001)4.3《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）4.4《建筑施工手册》5. 本公司质量、安全、现场文明施工管理和各种工序工法的标准程序文件三、施工准备（一）技术准备：1.施工现场轴线、标高控制线已交接并完成校核复测。
2.吊顶排版、深化、节点图纸齐全，具备指导施工条件。
3.将吊顶图纸与机电专业图纸核对，及时发现相互影响的部位并协商解决。
4.分析前后工序对转换层施工的影响，如出现问题则对工序进行适当调整。
（二）材料准备：1.L50×50×5角钢、200×200×10钢板2.膨胀螺栓3.防锈漆4.φ10吊杆（三）机具准备1.电焊机2.切割机3.电缆四、主要施工方法及措施（一）施工工序测量放线→打孔埋胀栓→安装角钢吊杆→焊接转换层钢架→涂刷防锈漆→验收（二）施工方法及措施1.测量放线：清理现场，复测轴线、标高线控制线，根据吊顶转换层深化图纸，在顶板上弹线定位，吊点间距为3000mm×1200mm。
小半径曲线大坡度窄幅匝道架桥机改造及工艺技术
0 引言在设计互通立交匝道桥上部结构时，一般优先考虑采用预制梁安装施工的工法，而非现浇施工，以便能够充分发挥该工法的施工快速、占地面积少的优点。
由于很多匝道桥存在平面曲线半径小、纵横坡大以及桥面宽度窄等特点，且受国内公路架桥机技术性能现状所限，通常架设难度极大，安全风险极高，甚至无法实现架设，故小半径曲线匝道桥预制梁以大型起重设备安装居多。
然而，有些小半径曲线匝道桥受跨越江河湖海等地形地貌条件的制约，预制梁安装无法采用起重设备而只能考虑采用架桥机进行安装施工。
因此，从技术先进性、安全可靠性、通用性等方面大幅改良提升架桥机技术性能，改进提升架梁施工工艺技术成为解决该难题的唯一办法。
1 工程概况广州至连州高速公路南延线TJ01标线路全长6.47 km，此路段包含4座主线桥梁，8座山前互通匝道桥梁，3座花都互通匝道桥梁，共需1 085片预制梁，其中曲线半径小于250 m的匝道桥预制梁共有100片。
匝道桥中的H匝道最小转弯半径为150 m，最大横坡为6%，最大纵坡为3.7%，每跨有4片25 m的箱梁，桥面总宽度为10.5 m。
由于匝道桥所处位置地形落差较大，场地平整回填费用较高且耗时较长，而多条匝道桥上穿既有高速公路，不具备修筑运梁通道的条件。
因此，匝道桥预制梁安装无法采用起重设备，只能考虑使用架桥机，项目山前互通立交桥平面图如图1所示。
小半径曲线大坡度窄幅匝道架桥机改造及工艺技术罗创民 刘达常中交四航局第一工程有限公司 广州 510310摘 要：文中基于提升架桥机架设小半径曲线桥梁的能力、安全可靠性和自动化程度为目的，通过采取在架桥机支腿内加设回转支承装置等的系列技术创新与改进措施，实现了小半径曲线匝道桥架桥机的自动化转弯过孔，解决了架桥机在大纵坡、大横坡、小半径曲线、窄幅桥面等不利施工条件并存的情况下安装预制梁的难题，突破了公路架桥机架设小半径曲线桥梁的技术瓶颈，为以后同类型工程提供了一定借鉴参考。
CO变换工艺发展过程及趋势
CO变换工艺发展过程及趋势摘要本文介绍了CO变换工艺的发展过程和趋势,论述了变换催化剂、反应器、节能工艺和数字模型的发展，论述了变换工艺的发展方向，指出了需要研究和解决的问题。
关键词 CO变换；催化剂；合成气；节能前言一氧化碳变换（也称水煤气变换，water gas shift）是指合成气中的一氧化碳借助于催化剂的作用，在一定温度下与水蒸气反应，生成二氧化碳和氢气的过程。
通过变换反应既降低了合成气中的一氧化碳含量，又得到了更多氢气，调节了碳氢比，满足不同的生产需要（例如合成甲醇等）。
其工业应用已有90多年历史。
在合成气制醇、制烃催化过程中，低温水气变换反应通常用于甲醇重整制氢反应中大量CO的去除，同时在环境科学甚至在民用化学方面所起作用也不可忽视，如汽车尾气的处理、家用煤气降低CO的含量等。
本文将从CO 变换工艺的几个因素展开论述。
一、CO变换原理[1]一氧化碳变换反应是在催化剂存在的条件下进行的，是一个典型的气固相催化反应。
变换过程为含有C、H、O三种元素的CO和H2O共存的系统，在CO变换的催化反应过程中，主要反应为：CO+H2O＝CO2+H2ΔH= - 41.2kJ/mol在某种条件下会发生CO分解等其他副反应，分别如下：2CO＝C+CO22CO+2H2＝CH4+CO2CO+3H2＝CH4+H2OCO2+4H2＝CH4+2H2O1.CO变换反应平衡受多种反应条件影响：（1）温度影响由于CO变换反应是个放热可逆反应，因此低温有利于平衡向右移。
（2）水碳比影响提高水碳比，可增加一氧化碳的转化率，有利于平衡向右移。
（3）原料气含CO2影响 CO2为反应产物，应尽量降低原料气中CO2的含量，确保平衡不向左移动。
2.CO变换反应速率受多种反应条件影响：（1）压力影响加压可提高反应物分压，在3MPa以下，反应速率与压力平方成正比。
（2）水碳比影响在水碳比低于4的情况下，提高水碳比可使变换反应速率加快。
变换气提含氨污水处置方案(上报)
长青能化变换汽提含氨工艺水技改初步提案1、运行现状和问题变换工序工艺冷凝液返回气化装置，作为气化炉工艺气激冷水和磨机制浆用水，可有效地保护环境，提高水资源的利用率。
但这同时也导致工艺煤气中氨积累，使设备管道堵塞严重、腐蚀加剧。
为此，现代煤化工中，变换工序大多设置了汽提单元，部分汽提工艺冷凝液，以降低工艺煤气中氨含量。
我公司汽提单元汽提塔顶产生的含氨水设计流量为11.293M3/h，正常情况下送热电装置作为脱硫补充液，也可作为磨煤制浆水补充到气化装置滤液槽中，通过滤液泵送入棒磨机中。
2013年6月中旬系统开车正常后，此部分含氨水送热电装置脱硫事故池及循环槽中。
因硫化氢易氧化成单质硫磺，产生硫泡沫，运行一段时间后出现脱硫塔阻力增大，硫铵结晶困难，甚至堵塞内件喷头和管道。
9月27日脱硫工艺商S≤8mg/L。
江南环保就此给我方正式函件，要求如使用含氨废水，应控制H2经过两次脱硫堵塞、停车清理之后，这股含氨水就只好送到气化装置滤液槽中，10月下旬，出现滤液槽及滤液泵进口管道碳铵结晶、堵塞严重的现象。
最后只好将此股含氨水直接排入地沟中，通过15单元磨煤水池后进入14单元，最后再作为磨煤制浆水回到系统中。
含氨水送气化装置而不作为热电脱硫补充液，造成氨损失达60Kg/h以上，同时造成气化系统内氨积累，加剧了设备管道的堵塞和腐蚀，其次由于含氨工艺水的温度高达70℃以上，造成气化地沟进液处氨味、硫化氢味很大，严重影响场地操作环境。
2、变换汽提流程调查现酸性水汽提所采用的工艺流程分为单塔加压侧线抽出汽提、双塔加压汽提和单塔低压全吹出汽提三类工艺，其特点如下：2.1 单塔低压全吹出汽提工艺待处理的酸性水经换热后进入汽提塔，塔顶含氨酸性气送至硫回收装置；塔底得到净化水回用于上游装置或排入污水处理。
此工艺中塔顶气冷凝分离后，含氨冷凝液分为全回流、部分回流和无回流三种形式，很明显，我厂工艺属于这种塔顶无回流的单塔低压全吹出汽提工艺。
合成氨变换工段 (2)
合成氨变换工段简介合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
合成氨变换工段是合成氨生产过程中的一个关键环节。
本文将介绍合成氨变换工段的工艺流程、设备及操作要点。
工艺流程合成氨变换工段是将合成气体中的氮气（N2）和氢气（H2）转化为氨气（NH3）的过程。
其工艺流程一般包括以下几个步骤：压缩经过合成气压缩工段后的合成气体进入合成氨变换工段前，需要进行进一步的压缩处理，以适应变换反应的要求。
压缩一般采用多级压缩方式，以提高压缩效率和能量利用率。
变换反应压缩后的合成气体进入变换反应器，其中装填有合适的催化剂。
变换反应是一个放热的反应，因此需要进行冷却，以控制反应温度在合适范围内。
反应器一般采用多床反应器并联运行，以确保反应的高转化率和低副反应产物含量。
分离变换反应生成的气体中含有未反应的氮气、氢气和产生的氨气，并伴有少量惰性气体。
为了获得纯度高的氨气，需要对气体进行分离。
常用的分离方法有吸收、膜分离和压力摩擦等。
吸收法是最常用的方法，一般采用水溶液吸收来分离氨气。
设备合成氨变换工段所需设备主要包括压缩机、反应器和分离塔等。
压缩机压缩机是将合成气体压缩到变换反应的所需压力的主要设备。
常用的压缩机有离心式压缩机和轴流式压缩机。
压缩机的选型应根据合成气体流量、压力和压缩比等参数来确定。
反应器反应器是合成氨变换工段的核心设备，其设计应考虑反应热平衡、传热效果和催化剂的使用寿命等因素。
常见的反应器类型有管状反应器、固定床反应器和流化床反应器等。
分离塔分离塔用于对变换反应生成的气体进行分离，以获取高纯度的氨气。
常见的分离塔类型有吸收塔和膜分离塔。
分离塔的选型应考虑气体流量、分离效率和运行成本等因素。
操作要点合成氨变换工段的操作要点包括以下几个方面：温度控制变换反应是一个高温反应，需要保持适宜的反应温度。
过高的温度会导致催化剂失活，过低的温度会降低反应速率。
因此，在操作过程中需要严格控制反应器的温度，并根据催化剂的性质和寿命进行调整。
粉煤气化工艺一氧化碳工艺技术路线选择
粉煤气化工艺一氧化碳变换技术路线选择在以粉煤气化技术生产合成氨的工艺中，变换工艺方案的选择，既要根据粉煤气化的工艺特点，也要考虑到后续工序所采用的工艺技术路线，同时兼顾工艺流程的合理匹配和能量利用的合理性，结合上述工艺设置特性，变换工序采用预变换加耐硫中变串低变工艺。
其工艺技术方案的选择主要有如下几点：1、变换催化剂的选用由于本设计原料气中CO含量非常高，进入变换系统的粗合成气中CO含量高达62％(干基)左右，加之H2S含量也很高，选择催化剂时要考虑催化剂是否具有足够的宽温活性及宽硫性能；粗煤气总压为3.7 MPa（G），压力较高，因此变换催化剂必须有足够的机械强度。
2、水蒸汽比例改变水蒸汽比例是工业变换反应中调节一氧化碳变换率的主要手段之一，增加水蒸汽用量可以提高CO的平衡变换率，提高反应的推动力，从而有利于降低变换炉出口CO残余量，但水蒸汽比例过高会造成露点升高、床层阻力增加，能耗增大，余热回收设备负荷加重。
因此，需要选择一个合适的水蒸汽比例。
根据催化剂的特性和各段反应出口CO浓度安排及最终CO浓度的要求，变换原料气的汽/气比选为1.4。
3、CO变换前增设预变换，设备内装填废催化剂触媒。
由于气化来的粗合成气含有少量的粉尘及对变换催化剂有毒害作用的氯化物、砷化物等，而且后续的一段变换炉拟采用轴径向结构，如催化剂床层造成污染或中毒，必须更换一段炉全炉催化剂。
因此考虑在三段变换入口前设置预变换炉用以除去粗合成气中液体、粉尘；同时在其中装填一定数量的废触媒，脱除合成气中氯化物、砷化物，改善粗合成气的质量，减少其可能夹带的液体、固体、毒物等对后续工序影响。
4、CO变换分三段，第1#、2#变换炉为中温变换，第3#变换炉为低温变换。
CO变换反应是剧烈的放热反应，为了使反应热和余热得到合理的利用，结合设备的设计、制造，采用三段变换，根据反应余热位能的高低，在不同位置分别设置了中压蒸汽废锅、粗煤气预热器、锅炉水预热器、低压蒸汽废锅及脱盐水预热器。
煤改气工程方案
煤改气工程方案一、项目背景和意义煤是一种化石燃料，使用煤来发电和供暖是一种传统的能源利用方式。
然而，煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，对环境造成严重污染。
而且，煤炭资源的开采和利用也带来了许多安全隐患和环境问题。
因此，煤改气工程成为一种重要的替代能源方案，通过将煤转化为天然气，既能有效减少对煤炭资源的依赖，又能减少环境污染，实现清洁、高效能源利用。
二、项目概况本项目计划建设一个煤改气生产基地，利用现代化的煤气化和合成气技术，将煤炭转化为天然气。
项目总投资估计为50亿元人民币，包括气化厂建设、合成气生产设备、管线输送系统等。
项目建设地点选在煤炭资源富集的区域，以确保原料供应的充足。
该生产基地将主要面向城市居民和工业企业供应清洁、高质量的天然气。
三、技术方案1. 煤气化技术煤气化是将煤转化为合成气的关键步骤。
本项目将采用现代化的煤气化技术，包括固定床气化、流化床气化或喷锚气化等技术，以实现高效的煤气化反应。
同时，项目将引入先进的废热利用技术，最大限度地回收煤气化过程中产生的余热，提高能源利用效率。
2. 合成气生产技术本项目将采用煤气变换工艺（Methane Reforming）和合成气制备工艺，将煤气中的一氧化碳和氢转化为高质量的合成气。
合成气中的一氧化碳和氢气可按一定比例混合制备成天然气，其热值和成分与地下天然气相近，可以直接应用于城市天然气管网。
3. 产品升级技术本项目计划引入化学循环吸收（ACCS）和膜分离等新型的气体精制技术，以提高合成气的纯度和成分均匀度。
此外，项目还将投资于LNG（液化天然气）制备设施的建设，以满足高端用户对清洁、高标准天然气的需求。
四、环保措施1. 煤炭资源开采环保项目将严格遵守煤炭资源开采的环保法规和标准，采用无爆破的矿热方法进行煤炭的开采，减少对地下水和地表环境的影响。
2. 煤气化废气处理项目将建设完善的废气处理系统，对煤气化过程中产生的废气进行高效净化，减少二氧化碳和其他有害气体的排放。
年产20万吨合成氨变换工段工艺设计
年产20万吨合成氨变换⼯段⼯艺设计第1页化⼯设计说明书设计题⽬: 年产20万吨合成氨变换⼯段⼯艺设计系别：化学化⼯学院专业：班级：学⽣：指导⽼师：20年X⽉X⽇本章符号对照表M ——相对分⼦质量，g/mol t/T ——温度，℃ /K Vm ——摩尔体积（0℃,0.1Mpa ）22.4/(L/mol) V ——半⽔煤⽓体积，m 3 p co 、p H2O 、p co2 、p H2 ——分别为CO 、H 2 O 、CO 2和H 2各组分的分压H ——标准摩尔焓（kJ /mol ）ρ/r ——密度/(kg/ m 3) S ——标准摩尔熵/(J/mol ·k) K p ——平衡常数Kt ——反应速率常数，mol/（MPa0.5·g ·h ） m ——质量，kgy co 、y H2O 、y co2 、y H2 ——分别为CO 、H 2 O 、CO 2和H 2 摩尔分数X ——实际变换率，％y a 、y a ′——分别为原料⽓及变换⽓中⼀氧化碳的摩尔分数Cp ——⽓体的平均⽐热容，kJ/(kmol ·℃)或kJ （kg ·℃）R ——⽓体常数，8.314J/(mol ·K)E ——化学反应活化能，J/molg ——重⼒加速度，m/s2G ——⽓体质量流速，kg/(m2·h) Tm ——最适宜温度，Ki ——⽔蒸⽓在t ℃时的焓，kj/kgΦ——饱和度，％ Q ——热量，kJw ——⼲⽓空间速度 m/s u ——催化剂⾃由容积分数 R ——汽/⽓⽐ Di ——塔体内直径，mm d e ——当量直径，m H 塔⾼，mmη——管板填充系数 n ——列管根数 t ——管⼦中⼼距µm ——混合⽓体在温度t 时的黏度，MPa·sµi ——混合⽓体中i 组分在温度t 时的黏度，MPa·sy i ——混合⽓体中i 组分摩尔分数 M i ——混合⽓体中i 组分的分⼦量S a ——⼸形截⾯积，m 2 hˊ——⼸形⾼度，m H ——档板间距，mF ——传热⾯积，m 2 L ——列管长度，m K ——总传热系数，kJ/(m 2 ·h·℃) φ——塔体焊缝隙数 [σ]300 ——筒体材料在设计温度300℃下的许⽤应⼒ C 1 ——钢板厚度负偏差,mm C 2——腐蚀裕量，mm⽬录前⾔ (7)1 绪论 (7)1.1 氨的性质和⽤途 (7)1.2 ⼩型氨⼚的发展 (8)1.3 合成氨⽣产⽅法简介 (8)1.4 ⼀氧化碳变换在合成氨中的意义 (8)2 ⼀氧化碳脱除⽅发和选择 (11)2.1⼀氧化碳的脱除⽅法 (11)2.2⼀氧化碳脱除的⽅案选择 (11)3 ⼀氧化碳变换⽅案 (12)3.1变换原理 (12)3.2变换⽅案的选择 (13)3.3 中变炉的选择 (13)4 变换⼯艺的计算 (15)4.1 中变炉的计算 (15)4.2 饱和热⽔塔出⼝热⽔温度估算 (24) 4.3 饱和热⽔塔物料和热量计算 (24)4.4 换热⽓物料和热量的计算 (28)5 设备的计算 (35)5.1 变换炉的计算 (35)5.2 饱和热⽔塔的计算 (38)5.3主热交换器的计算 (44)5.4 中间换热器的计算 (48)5.5 ⽔加热器的计算 (50)5.6 热⽔循环塔的计算 (53)5.7 变换冷却器的计算 (56)6 变换炉的结构的计算 (60)6.1 变换炉设计条件 (60)6.2变换炉结构计算 (60)7 设备的选型 (66)8 变换反应的⼯艺参数和⼯艺条件 (67) 8.1变换反应的⼯艺参数 (67)8.2 变换过程的⼯艺条件 (67)9 设计结果⼀览表 (70)参考⽂献 (71)致谢 (72)年产20万吨合成氨变换⼯段⼯艺设计指导⽼师：摘要:⽤中温中压三段变换的⽅法，半⽔煤⽓⾸先经过饱和热⽔塔，在饱和热⽔塔内⽓体与塔顶流下的热⽔逆流接触进⾏热量与质量传递，使半⽔煤⽓体温增湿，出塔⽓体进⼊⽓⽔分离器分离夹带的液滴，再进⼊主热换热器、中间换热器和电炉升温，使温度达到320℃左右进⼊变换炉⼀段。
三相／一相矩阵式电力变换技术的研究
究， 因此 十 分 有 必 要 改 分 散 性 设 计 为 模 块 化设 计 。 从 功能 与控 制角 度讲 ， 作 三相 ／ 相矩 阵式 电力变 制 一 换模 块是 合 理 的， 为 由一个 或 两 个该 模 块 配 上 控 因 制 电路就 可 以 构 成 一 个 三 相／ 一相 矩 阵 式 电 力变 换 器 ， 三个该 模块 配 上 控制 电 路便 可 以 构 成 一个 三 而 相／ 三相 矩 阵式 电力 变 换 器 。 目前 已经 出 现 了几 种 不 同 的 三 相／ 相 矩 阵 式 电 力 变 换 模 块 设 计 方 一 案［ ２， １ ］并取 得 了一 定 的研 究成 果 ， 模 块 化 设计 中 ， 但 仍 然存 在许 多 问题 ， 总 体 配 置 、 动保 护 、 如 驱 控制 策
第３ ６卷 第 ５期
２０ ０ ２年 １ 月 ０
电 力 电 子技 术
Ｐｏ ｅ ｅ ｔｏ ｃ ｗ ｒ Ｅｌｃ ｒ ｎｉｓ
Ｖｏ１３ Ｎｏ． ． ６． ５
维普资讯
Ｏｃ ｏ ｅ ， ０ ２ ｔｂ ｒ ２ ０
三 相／ 相 矩 阵 式 电 力变 换 技术 的 研 究 一
关 键 词 ： 换 器 ； 块 化 ； 关 函 数 ／ 阵 式 电力 变 换 ； 自然 两 步 换 流 变 模 开 矩 半 中图 分 类 号 ： Ｍ４ Ｔ ６ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０ ０ Ｘ｛０ ２ ０ —０ ２ —０ １０ —１０ ２ ０ ｝５ ０ ８ ４
Ｉ ｖ ｓｉａ ｉｎ ｎ Ｍ ｏ ｕ ａ ｎ ｅ ｔｇ ｔｏ ｓ ｏ ｄ ｌ ｒ Ｔｈｒ ｅ Ｐｈ ｓ －ｏ Ｓｉ ｇ ｅ Ｐｈａ ｅＭ ａ ｒｘ Ｃｏ ｖ ｒ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｑｕ ｅ ａ ｅ ｔ － ｎ ｌ ｓ ｔ ｉ ｎ ｅ ｓｏ ｃ ｎｉ ｅ
电能变换技术
实验六电能变换技术电能变换技术是现代电力电子技术的核心。
它是利用现代电力电子技术和手段把某种电能（如电力网的交流电、蓄电池可输出的直流电等）变换成另外一种用途和特性的电能。
例如，开关电源可把电力网的交流电变换成供电子电路使用的低压直流电、逆变器可把蓄电池的直流电变换成普通交流电器使用的交流电、变频器可把50Hz的交流电变换成供三相异步电机调速使用的电压和频率可调的交流电、DC-DC变换器可以把低压直流电变换成高压直流电，也可以把高压直流电变换成低压直流电等等。
一、实验目的1.了解电能变换技术的基本原理。
2.理解、熟悉一种直流电能变换的指导思想、技术核心和过程的相关特性。
3.掌握一种现代实用技术。
4.拓宽实验者的思维模式与空间。
二、仪器及用具专用直流电能变换实验台1个，数字示波器1台，低压直流稳压电源1台，直流电压表1块，直流电流表1块，滑线电阻器1只。
三色导线若干根。
三、原理现代电力电子的核心技术之一是采用高频开关方法。
它通过高频开关可把低频交流电或直流电变换成高频交流电，通过变压器得到所希望的电压，然后再通过电感、电容、二极管等器件获得具有一定特性的电能。
如光伏电力系统中的正弦波逆变器。
这种逆变器可有两种变换方案。
一种方案是先利用高频开关、采用正弦脉宽调制逆变技术得到正弦脉宽调制的脉动工频交流电，再经电感、电容滤波得到纯正的工频交流电，最后通过工频变压器调整电压得到最终需要的符合供电要求的工频交流电，其原理如图6.1所示。
图6.1 电能变换方案之一第二种方案是先采用高频开关逆变产生高频交流电，下一步由变压器达到希望的电压值，再使用高频变压器获得所需电压的高频交流电，然后经高频整流、滤波得到高压直流电。
最后，高压直流再经正弦脉宽调制、逆变、滤波得到纯正弦波工频交流电。
其工作过程示意由图6.2所示。
直高高高高流频频频压电开变整直能关压流流正弦逆滤交调变波电制图6.2电能变换方案之二本实验主要实践与光伏电力装置相关的DC／DC变换技术。
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二、催化剂
目前使用比较多的耐硫催化剂有科力公司生产的 QCS-1，青岛联信生产的QDB-04，和青岛庄信生 产的K8-11G，由于上述三公司主要技术来源于齐鲁 研究院，根据天脊使用情况，催化剂性能和价格相 差不大。对于水煤浆制气工艺，科力公司业绩最多， 其次是庄信，联信在壳牌和航天炉制气工艺上业绩 比较多，但主要是煤制甲醇项目，尿素装置业绩很 少。根据三家公司所做方案对比如下：
变换工艺技术方案
主要内容
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℃，耐硫低温变换催化剂操 作温度一般在180-240℃ 。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。
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：
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， 并产生铵盐，造成设备、阀门堵塞，影响装置的正常运行。所以增设 气体塔分离工艺冷凝液中的NH3。
预变换
进口温度
出口温度
一 床层阻力 段 催化剂型号
催化剂量
出口CO含量
进口温度
出口温度
二 床层阻力 段 催化剂型号
催化剂量
出口CO含量
联信
无 240℃ 411℃
QDB-03 60m3 4.5% 200℃ 220℃
QDB-03 75m3 0.5%
科力
32m3 QBS-04 280℃ 427℃
≤0.06MPa QCS-01 72m3 6.5% 255℃ 281℃
≤0.06MPa QCS-01 49m3 1.49%
庄信
无 285℃ 425℃ 0.08 MPa K8-11G 65m3
6% 265℃ 287℃ 0.07MPa K8-11G 48m3 1.5%
1、科力催化剂
QCS―01 是齐鲁石化分公司研究院开发的钴钼系耐硫变换催化剂，适用
于以重油、渣油部分氧化法或煤气化法造气的变换工艺，促进含硫气体
催化剂的使用寿命与使用条件有关，一变正常情况下2年，期望值为 3-4年，二变为5年，期望值为6-8年。
QCS-01主要化学组成
组份 CoO MoO3 助剂 载体
含量%(m/m) 3.5±0.5 8.0±1.0 0.45±0.15
TiO2-MgO-Al2O3
使用压力及空速：
使用压力一般在2.0～9.0MPa之间使用，最高使用压力可达10.0MPa。使用空 速视工艺流程不同而不同，一般为1000～3500h-1（干气），最高可达4000h-1 （干气）。
干气空速， h-1 水/气， mol/mol 最佳装填高度（高/径）
QDB-04
1.8±0.2 8.0±1.0
余量 φ3.5-4.5条形ห้องสมุดไป่ตู้绿色或粉红色
0.8-0.98 ≥130 ≥100 ≥0.25 ≤2.0 ≤1.0
6.0 190-500 220-450
180 高于露点20C
550 2-4 10006000 1.4 0.81.5
2、联信催化剂
QDB-04联信公司生产的一种以镁铝尖晶石为载体，含有多元复合助剂的 新型CO耐硫变换催化剂，适宜于在压力较高、水蒸汽分压较大而运行温 度又较低，即在距离露点温度较近或是在“高温—低硫”的苛刻条件下 使用时。 QDB-04催化剂的使用温度范围为180℃～500℃，最佳活性温 区为220-450℃。催化剂在距离露点温度较近的条件下容易发生水合反应 而失活。 因此床层入口温度的控制的原则是：高于露点温度25℃。该催 化剂添加特殊的复合碱性助剂，增强了催化剂的表面碱性，提高了催化 剂对有机硫的水解功能和HCN转化能力，特别是在温度较低的条件下， 催化剂对有机硫氢解率和水解率。在通常的工艺条件下，保证有机硫 （如COS）的转化率大于95%，HCN转化率大于95%。
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 中变炉出口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。
中的CO的变换反应，是一种适应宽温（200℃～500℃）、宽硫（工艺 气硫含量≥0.1% (v/v)）和高水气比（0.3~1.6）的耐硫催化剂。该催化剂
的使用寿命预计为3～8年。可以用含硫工艺气体硫化，也可用硫化剂单
独硫化。物性参数如下： 外 观 ：氧化态为浅绿色，条形 外形尺寸（mm）： 直径3.5～4.0 堆密度（kg/l）： 0.75～0.82 抗压碎力（N/cm）： ≥100（平均值） 比表面积（m2/g）： ≥45（硫化前） 孔 容（ml/g）： ≥0.25(硫化前)
项
目
CoO(%) MoO（%）： 载体+助剂（%） 外型尺寸 mm 颜色 堆密度, Kg/L 破碎强度, N/cm 比表面, m2/g 孔容, cm3/g 磨耗率，% 钾流失率，%（正常条件下1年内）
压力，MPa 主 温度，C 要 最佳使用温度，C 使 起活温度，C 用 初期最佳入口温度，C 条 耐热温度C 件 耐热时间，h