变换及甲烷化

3．4变换及甲烷化

1.CO变换：CO+H2O→CO2+H2

CO+H2→C+H2O

+H2O

甲烷化：CO+3H2→CH

4

CO2+4H2→CH4+2H2O

副反应：2CO→C+CO2

N2+4CO→N2(CO)4

2.高变催化剂。

以氧化铁为主体的高变催化剂，加入铬、钾、铜、锌、镍其氧化物后可以提高催化剂的活性，添加铝、镁等的氧化物，可以改善催化剂的耐热及耐毒性能。

铁的氧化物是高变和中变催化剂中的主要成分。

三氧化二铬作为高变催化剂的稳定剂。

氧化钾中的钾是有效的助催化剂。

3.低变催化剂。

低变催化剂有铜锌铝系和铜锌铬系两种，均以氧化铜为主体。

铜是催化剂的活性组分，通常供应的是氧化态产品，铜对一氧化碳具有化学吸附作用，故能在较低温度下催化一氧化碳变换反应。

低变催化剂装填后，必须进行还原，如氢气或一氧化碳。

低变催化剂的中毒物由冷凝水，硫化物，氯化物导致。

4. 压力的影响。

压力对变换反应的平衡几乎是没有影响，但提高压力将导致析碳和甲烷生成等副反应易于进行。

5. 温度的影响。

（1）应在催化剂活性温度范围内操作，反应开始温度应高于催化剂起始活性温度20摄氏度左右。应防止超温造成催化剂活性组分烧结而降低活性。

（2）为了尽可能接近最佳温度线进行反应

（3）在相同操作压力下，随着气体中水蒸气含量的增加，露点温度升高，故操作温度的下限相应提高

6．甲烷化催化剂中的镍都以氧化镍的形式存在。除羰基镍为甲烷化催化剂的毒物以外，硫砷和卤素也能使它中毒。

7．工艺指标。

一、压力。

（1）压缩工段来伴水煤气压力≤0.79mpa

（2）蒸汽压力 1.1mpa

（3）去脱碳变换气压力 0.71mpa

（4）高压软水压力 1.2mpa

(5)冷却上水压力 0.4mpa

（6）冷凝水泵出口压力 1.2mpa

（7）热水泵出口压力 1.2mpa

二、温度。

(1)饱和塔出口半水煤气 129℃

（2）中变炉入口半水煤气 300℃

（3）中变炉二段触媒入口气体 350℃

（4）热交出口中变气 237℃

（5）低变炉入口气体 190℃

（6）低变炉二段触媒入口气体 190℃(

（7）低变炉二段触媒出口气体 202℃

（8）低变炉三段触媒入口气体 190℃

（9）低变炉三段触媒出口气体 107℃

（10）热交换器上段出口蒸汽 380℃

(11)饱和塔出口液体 102℃

（12）调温水加热器出口液体 136℃

（13）热水塔出口变换气 107℃

（14）中变炉触媒层一段热点 450—480℃

（15）中变炉触媒层二段热点 400—450℃

（16）低变炉触媒层热点≤250℃

三、成分。

（1）半水煤气中氧气含量小于等于0.5﹪合格，大于0.8﹪减量，大于1﹪减气

（2）中变炉出口变换气一氧化碳含量6﹪—8﹪

（3）低变炉出口变换气一氧化碳含量小于0.2﹪

（4）循环热水总固体含量小于500mg/L

四、液位。

（1）饱和塔液位 1/2-2/3

（2）热水塔液位 1/2-2/3

（3）变换气脱硫塔液位 1/2-2/3