5合成氣的生產(chǎn)過(guò)程

1、合成氣的生產(chǎn)過(guò)程李郁錦李郁668950)浙江工業(yè)大學(xué)精細(xì)化工研究所浙江工業(yè)大學(xué)精細(xì)化工研究所化學(xué)工藝學(xué)（化學(xué)工藝學(xué)（Chemical Technology）概述概述由煤制合成氣由煤制合成氣由天然氣制合成氣由天然氣制合成氣由渣油制合成氣由渣油制合成氣一氧化碳的變換過(guò)程一氧化碳的變換過(guò)程脫硫與脫碳脫硫與脫碳目 錄合 成 氣 合成氣（合成氣（syngas）：）：CO與與H2的混合氣的混合氣 H2: CO=1:23:1 合成氣的制造：許多含碳資源如合成氣的制造：許多含碳資源如煤煤、天然氣天然氣、石油餾石油餾分分、農(nóng)林廢料、城市垃圾等均可用來(lái)制造合成氣、農(nóng)林廢料、城市垃圾等均可

2、用來(lái)制造合成氣 利用合成氣可以轉(zhuǎn)化為液體和氣體利用合成氣可以轉(zhuǎn)化為液體和氣體燃料燃料、大宗化學(xué)品、大宗化學(xué)品和高附加值的和高附加值的精細(xì)有機(jī)合成產(chǎn)品精細(xì)有機(jī)合成產(chǎn)品（C1化工）化工）C1化工指以合成氣和甲烷為原料合成碳數(shù)為化工指以合成氣和甲烷為原料合成碳數(shù)為2或或2個(gè)個(gè)以上化合物的化學(xué)工藝。以上化合物的化學(xué)工藝。合成氨合成氨N23 H22 NH3+Fe Cat.400500 C815 MPaCO2 H2+Cu Cat.260270 C510 MPaCH3OHCH3OH +Rh Cat.180C34 MPaCH3COOHCO合成甲醇合成甲醇CH3OCH3 新燃料新燃料合成醋酸合成醋酸合成氣的應(yīng)用

3、合成氣的應(yīng)用CH3CH=CH2+Co or Rh Cat.COH2+CH3CH2CH2CHO(CH3)2CHCHO+n CO2n+1 H2+Fe Cat.200240 C2.5 MPaCnH2n+2n H2O+烯烴的甲酰基化烯烴的甲?；铣商烊粴狻⑵秃筒裼秃铣商烊粴?、汽油和柴油煤變油煤變油直接轉(zhuǎn)化為其他直接轉(zhuǎn)化為其他先轉(zhuǎn)化為先轉(zhuǎn)化為甲醇甲醇，再轉(zhuǎn)化為汽油、乙烯等，再轉(zhuǎn)化為汽油、乙烯等先轉(zhuǎn)化為先轉(zhuǎn)化為乙烯乙烯，再轉(zhuǎn)化為其他，再轉(zhuǎn)化為其他新用途新用途概述概述由煤制合成氣由煤制合成氣由天然氣制合成氣由天然氣制合成氣由渣油制合成氣由渣油制合成氣一氧化碳的變換過(guò)程一氧化碳的變換過(guò)程脫硫與脫碳脫硫與脫

4、碳目 錄由煤制合成氣 煤的氣化：以煤的氣化：以煤或焦炭煤或焦炭為原料，以為原料，以氧氣氧氣（空氣、（空氣、富氧或純氧）、富氧或純氧）、水蒸汽水蒸汽等為氣化劑，在等為氣化劑，在高溫高溫條條件下，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)把煤或焦炭中的可燃部分件下，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)把煤或焦炭中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體的過(guò)程。轉(zhuǎn)化為氣體的過(guò)程。 氣化時(shí)所得的氣體也稱之為氣化時(shí)所得的氣體也稱之為煤氣煤氣，其有效成分，其有效成分包括包括CO、H2和和CH4等等 氣化煤氣可用作城市煤氣、工業(yè)燃?xì)?、合成氣氣化煤氣可用作城市煤氣、工業(yè)燃?xì)狻⒑铣蓺夂凸I(yè)還原氣和工業(yè)還原氣煤氣化過(guò)程工藝原理煤氣化過(guò)程工藝原理C1/2 O2CO+CO2CO2+CH2O

5、CO+ H2C2 H2OCO2+ 2 H2C2 H2CH4+ H298 -123 kj/mol H298 -406 kj/mol H298 131 kj/mol H298 90.3 kj/mol H298 -74.9 kj/molCCO22 CO+ H298 172.6 kj/mol氣化生成的混合氣稱為氣化生成的混合氣稱為水煤氣水煤氣，以上均為，以上均為可逆可逆反應(yīng)，反應(yīng)，總過(guò)程為總過(guò)程為強(qiáng)吸熱強(qiáng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)。溫度溫度：1100壓力：壓力：2.53.2 MPa水蒸汽和氧氣比例水蒸汽和氧氣比例反應(yīng)條件反應(yīng)條件煤氣化生產(chǎn)方法和主要設(shè)備煤氣化生產(chǎn)方法和主要設(shè)備固定床（移動(dòng)床）固定床（移動(dòng)床）流化床流

6、化床氣流床氣流床熔融床熔融床間歇式間歇式連續(xù)式連續(xù)式固定床間歇式氣化固定床間歇式氣化優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：只用空氣而不用純氧，成本和投資費(fèi)用低只用空氣而不用純氧，成本和投資費(fèi)用低缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：非制氣時(shí)間較多、生產(chǎn)強(qiáng)度低，且閥門開(kāi)關(guān)頻繁，非制氣時(shí)間較多、生產(chǎn)強(qiáng)度低，且閥門開(kāi)關(guān)頻繁，閥件易損壞閥件易損壞固定床連續(xù)式氣化固定床連續(xù)式氣化設(shè)備：設(shè)備：魯奇氣化爐魯奇氣化爐溫度：溫度：1200壓力：壓力：3MPa煤的轉(zhuǎn)化率：煤的轉(zhuǎn)化率：8895%特點(diǎn)：特點(diǎn)：制得的水煤氣中制得的水煤氣中CH4和和CO2含量較高，而含量較高，而CO 含量較含量較低，適于制備城市煤氣低，適于制備城市煤氣流化床連續(xù)式氣化流化床連續(xù)式氣化Wi

7、nkler氣化爐氣化爐以以高活性煤高活性煤如褐煤或某些煙煤如褐煤或某些煙煤為原料，生成氣的組成為：為原料，生成氣的組成為：H2 3546%、CO 3040%、CO2 1325%、CH4 12%,目前多用于制氫、氨原料氣和燃料煤氣目前多用于制氫、氨原料氣和燃料煤氣氣流床連續(xù)式氣化氣流床連續(xù)式氣化設(shè)備：設(shè)備：德士古氣化爐德士古氣化爐溫度：溫度：2000壓力：壓力：9.8 MPa煤的轉(zhuǎn)化率：煤的轉(zhuǎn)化率：8895%特點(diǎn)：特點(diǎn)：氣化強(qiáng)度高；氣化強(qiáng)度高； 生成氣壓力較高；生成氣壓力較高； 原料適應(yīng)性廣；原料適應(yīng)性廣； 廢水中不含焦油和酚廢水中不含焦油和酚高溫加壓高溫加壓概述概述由煤制合成氣由煤制合成氣由天

8、然氣制合成氣由天然氣制合成氣由渣油制合成氣由渣油制合成氣一氧化碳的變換過(guò)程一氧化碳的變換過(guò)程脫硫與脫碳脫硫與脫碳目 錄由天然氣制合成氣v 優(yōu)質(zhì)、相對(duì)穩(wěn)定、價(jià)廉、清潔、環(huán)境友好的能源。優(yōu)質(zhì)、相對(duì)穩(wěn)定、價(jià)廉、清潔、環(huán)境友好的能源。CH4含量含量90%。v 21世紀(jì)中期將是以天然氣為世紀(jì)中期將是以天然氣為主要能源主要能源的時(shí)代。的時(shí)代。v 目前，世界上約有目前，世界上約有80的的合成氨及尿素合成氨及尿素、80的的甲醇及甲醇化學(xué)品甲醇及甲醇化學(xué)品、40的的乙烯（丙烯）及衍生乙烯（丙烯）及衍生品品、60%的的乙炔及炔屬化學(xué)品乙炔及炔屬化學(xué)品等都是以天然氣為等都是以天然氣為原料生產(chǎn)的。原料生產(chǎn)的。v 我國(guó)

9、天然氣資源量為我國(guó)天然氣資源量為38萬(wàn)億萬(wàn)億m3,可開(kāi)采資源量為可開(kāi)采資源量為10.5萬(wàn)億萬(wàn)億m3。天然氣天然氣天然氣制合成氣的工藝技術(shù)天然氣制合成氣的工藝技術(shù)蒸汽轉(zhuǎn)化法蒸汽轉(zhuǎn)化法部分氧化法部分氧化法CH4 H2O CO+3 H2 H298 206 kj/molCH41/2 O2 CO+ 2 H2 H298 -35.7 kj/mol技術(shù)成熟，目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)合成氣、純氫氣和合成氨原料氣。技術(shù)成熟，目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)合成氣、純氫氣和合成氨原料氣。需要外界供熱需要外界供熱自熱進(jìn)行自熱進(jìn)行提高提高CO的含量的含量天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程工藝原理天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程工藝原理CH4 CO+ 3 H2 H2O

10、H298 206 kJ/molCH4 CO2+ 4 H2 2 H2O H298 165 kJ/molCO CO2+ H2 H2O H298 -41.2 kJ/molCH4+CH2 H2O2 H2 H298 74.9 kJ/mol2 CO+CCO2 H298 -172.5 kJ/mol CO+C H298 -131.4 kJ/mol+主反應(yīng)主反應(yīng)副反應(yīng)副反應(yīng)析碳反應(yīng)析碳反應(yīng)致使催化劑崩裂或粉化！致使催化劑崩裂或粉化！CH4 CO+ 3 H2 H2O H298 206 kJ/molCO CO2+ H2 H2O H298 -41.2 kJ/mol)()()()(24231OHPCHPHPCOpKp)

11、()()()(2222OHPCOPHPCOpKp在在壓力不太高壓力不太高時(shí)，時(shí)，Kp僅是僅是溫度溫度的函數(shù)。的函數(shù)?；瘜W(xué)平衡式化學(xué)平衡式若反應(yīng)前體系中組分若反應(yīng)前體系中組分CH4、CO、CO2、H2O、H2、N2的物的物質(zhì)的量分別為質(zhì)的量分別為n(CH4)、n(CO)、n(CO2)、n(H2O)、 n(H2)、n(N2)，總壓，總壓(絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力)為為p。 iiinnypnnpypiiii)(物料衡算物料衡算CH4 CO+ 3 H2 H2OCO CO2+ H2 H2O組分組分i的摩爾分?jǐn)?shù)的摩爾分?jǐn)?shù)yi和分壓和分壓pi分別為分別為CH4轉(zhuǎn)化量轉(zhuǎn)化量nxCO轉(zhuǎn)化量轉(zhuǎn)化量ny組分組分反應(yīng)前反應(yīng)前

12、 物質(zhì)的量物質(zhì)的量/mol反應(yīng)后反應(yīng)后物質(zhì)的量物質(zhì)的量/mol摩爾分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)分壓分壓CH4n(CH4)n(CH4)-nxCOn(CO)n(CO)+nx-nyCO2n(CO2)n(CO2) +nyH2On(H2O)n(H2O)-nx-nyH2n(H2)n(H2) +3nx+nyN2n(N2)n(N2)總計(jì)總計(jì)ni(ni)+2nx1p氣體在反應(yīng)后各組分的組成和分壓氣體在反應(yīng)后各組分的組成和分壓xixnnnCHn2)()(4pnnnCHnxix2)()(4xiyxnnnnCOn2)()(pnnnnCOnxiyx2)()(xiynnnCOn2)()(2pnnnCOnxiy2)()(2xiyxnnnn

13、OHn2)()(2pnnnnOHnxiyx2)()(2xiyxnnnnHn2)(3)(2pnnnnHnxiyx2)(3)(2xinnNn2)()(2pnnNnxi2)()(2CH4 CO+ 3 H2 H2OCO CO2+ H2 H2O通過(guò)對(duì)一定條件下實(shí)際組成與平衡組成的比較，可以判斷通過(guò)對(duì)一定條件下實(shí)際組成與平衡組成的比較，可以判斷反應(yīng)速率快慢反應(yīng)速率快慢或或催化劑活性高低催化劑活性高低。2224321)2()()(3)()(xiyxxyxyxnnpnnOHnnCHnnnHnnnCOnKp)()(3)()(2222yxyxyxynnOHnnnCOnnnHnnCOnKp化學(xué)平衡式物料衡算化學(xué)平衡

14、式物料衡算Kp1和和Kp2總壓和氣體的初始組成總壓和氣體的初始組成nxny平衡組成平衡組成平衡分壓平衡分壓)()()()(24231OHPCHPHPCOpKp)()()()(2222OHPCOPHPCOpKpCH4+CH2 H2O2 H2 H298 74.9 kJ/mol2 CO+CCO2 H298 -172.5 kJ/mol CO+C H298 -131.4 kJ/mol+)()(4223CHPHpKp)()(224COPCOpKp)()()(225COPHPOHpKp高溫不利于高溫不利于CO歧化析碳歧化析碳高溫有利于高溫有利于CH4裂解析碳裂解析碳高溫高溫P164 表5-6判斷是否有析碳發(fā)

15、生判斷是否有析碳發(fā)生G = -RTlnKp + RTlnJp = RTln(Jp/Kp)Jp為反應(yīng)體系中各組分的為反應(yīng)體系中各組分的壓力熵壓力熵（產(chǎn)物與反應(yīng)物實(shí)際分壓的關(guān)系）（產(chǎn)物與反應(yīng)物實(shí)際分壓的關(guān)系）Jp/Kp 1, G 1, G 0, 不析碳不析碳析碳時(shí)析碳時(shí)H2O/CH4 熱力學(xué)最小水碳比熱力學(xué)最小水碳比 與溫度和壓力有關(guān)與溫度和壓力有關(guān)溫度溫度甲烷平衡含量甲烷平衡含量5.02.01.00.50.2壓力壓力 (MPa)溫度溫度 18008709109501000287095010001030110049401020108011301200吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)，高溫高溫有利！有利！高溫高溫

16、還可還可抑制抑制CO歧化和還原析碳的歧化和還原析碳的副反應(yīng)副反應(yīng)影響甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡的主要因素影響甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡的主要因素CH4 H2O CO+3 H2 H298 206 kj/mol水碳比水碳比H2O/CH4摩爾比摩爾比水碳比水碳比甲烷平衡含量（甲烷平衡含量（%）218.047.961.0P=3.5MPa、T=800水碳比水碳比越高越高，甲烷甲烷平衡含量平衡含量越低越低高高水碳比有利于水碳比有利于抑制抑制析碳析碳副反應(yīng)副反應(yīng)壓力壓力反應(yīng)體積增大，反應(yīng)體積增大，低壓有利低壓有利平衡平衡CH4 H2O CO+ 3 H2催化劑催化劑鎳活性成分鎳活性成分助催化劑助催化劑載體載體堿性物質(zhì)

17、堿性物質(zhì)助催化劑助催化劑：提高活性、改善性能：提高活性、改善性能：金屬氧化物金屬氧化物載體載體：提高表面積，防止燒結(jié)：提高表面積，防止燒結(jié)：Al2O3 或或MgAl2O4尖晶石尖晶石堿性物質(zhì)堿性物質(zhì)：中和酸性：中和酸性負(fù)載型負(fù)載型催化劑催化劑或或粘結(jié)型粘結(jié)型催化劑催化劑 浸漬法浸漬法u使用前還原：使用前還原：活性成分活性成分Niu使用中活性下降：老化、中毒、積碳使用中活性下降：老化、中毒、積碳u活性下降判斷：活性下降判斷：成分成分制備制備使用使用出口氣中出口氣中甲烷含量甲烷含量升高升高出口出口平衡溫距平衡溫距增大增大 “紅管紅管”現(xiàn)象現(xiàn)象S、As、Cl、Cu、Pb天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程工藝天然氣蒸

18、汽轉(zhuǎn)化過(guò)程工藝條件條件壓力壓力低壓有利轉(zhuǎn)化反應(yīng)低壓有利轉(zhuǎn)化反應(yīng)高壓有利于傳熱高壓有利于傳熱加壓反應(yīng)，加壓反應(yīng)，3 MPa溫度溫度高溫有利反應(yīng)高溫有利反應(yīng)一段轉(zhuǎn)化爐一段轉(zhuǎn)化爐：變溫反應(yīng)器：變溫反應(yīng)器 650800 二段轉(zhuǎn)化爐二段轉(zhuǎn)化爐：1000 補(bǔ)補(bǔ)O2水碳比水碳比高氣流速度有利于傳熱高氣流速度有利于傳熱3.5 左右左右氣流速度氣流速度高水碳比有利于防止積碳高水碳比有利于防止積碳甲烷甲烷10%節(jié)能：降低水碳比節(jié)能：降低水碳比 高活性催化劑高活性催化劑 提高一段爐出口溫度提高一段爐出口溫度 3.0 0.3%天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化流程和主要設(shè)備流程和主要設(shè)備一段轉(zhuǎn)化一段轉(zhuǎn)化頂燒爐頂燒爐側(cè)燒爐側(cè)

19、燒爐二段轉(zhuǎn)化二段轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化爐把把CH4的的部分氧化部分氧化和和蒸汽轉(zhuǎn)化蒸汽轉(zhuǎn)化組合在一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行組合在一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行進(jìn)料為進(jìn)料為天然氣、純氧和水蒸氣天然氣、純氧和水蒸氣反應(yīng)器上部（反應(yīng)器上部（燃燒段燃燒段）：無(wú)需催化劑）：無(wú)需催化劑反應(yīng)器下部（反應(yīng)器下部（蒸汽轉(zhuǎn)化蒸汽轉(zhuǎn)化）: 顆粒狀顆粒狀鎳鎳催化劑，催化劑， 含含氧化鋁氧化鋁的尖晶石為載體的尖晶石為載體CH4 CO+ 2 H2O H298 kJ/mol3/2 O2CH4 H2O CO+ 3 H2 H298 206 kj/mol燃燒段燃燒段蒸汽轉(zhuǎn)化蒸汽轉(zhuǎn)化ART 工藝工藝新工藝：節(jié)能，靈活調(diào)節(jié)新工藝：節(jié)能，靈活調(diào)節(jié)H2/COSpar

20、g 工藝工藝CH42 CO+ 2 H2 H298 247 kj/molCO2利用利用CO2來(lái)轉(zhuǎn)化來(lái)轉(zhuǎn)化CH4反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：1200 K 壓力：壓力：0.7 1.2Mpa V(H2O) / V(CH4) = 2.5 3催化劑催化劑：Ni/Al2O3 H2/CO：1.82.7通常在催化劑中加入一定量的通常在催化劑中加入一定量的鉀鉀或或堿土金屬堿土金屬，加速碳從，加速碳從催化劑表面的脫除。催化劑表面的脫除。缺點(diǎn)缺點(diǎn): 能耗大，設(shè)備投資大，甲烷氣消耗量大。能耗大，設(shè)備投資大，甲烷氣消耗量大。 單位體積制氫能力低。單位體積制氫能力低。強(qiáng)吸熱反應(yīng)，而且強(qiáng)吸熱反應(yīng)，而且CH4與與CO2的反應(yīng)更的反應(yīng)更

21、容易在催化劑上結(jié)炭容易在催化劑上結(jié)炭概述概述由煤制合成氣由煤制合成氣由天然氣制合成氣由天然氣制合成氣由渣油制合成氣由渣油制合成氣一氧化碳的變換過(guò)程一氧化碳的變換過(guò)程脫硫與脫碳脫硫與脫碳目 錄由渣油制合成氣u減壓渣油減壓渣油：石油減壓蒸餾塔底殘余油石油減壓蒸餾塔底殘余油u渣油氣化渣油氣化：由渣油轉(zhuǎn)化為由渣油轉(zhuǎn)化為CO、H2等氣體的過(guò)程等氣體的過(guò)程u氣化技術(shù)氣化技術(shù)：部分氧化法部分氧化法和蓄熱爐和蓄熱爐深度裂解深度裂解法法渣油部分氧化過(guò)程工藝原理渣油部分氧化過(guò)程工藝原理渣油渣油：許多許多大分子烴類大分子烴類的混合物，的混合物，沸點(diǎn)沸點(diǎn)很很高高，所含元素的重量組成為所含元素的重量組成為C 84%-8

22、7%，H 11%-12.5%，其余有，其余有S、N、O，以及微量元素，以及微量元素Ni、V等。渣油的分子式常用等。渣油的分子式常用CmHn表示。表示。CmHnn/2 H2OO2m CO2m+n/4+CmHnn/2 H2OO2m COm/2+n/4+CmHnn/2 H2O2m COm/2+CO H2O CO2+H2渣油部分氧化操作條件渣油部分氧化操作條件在盡可能低的氧消耗量和在盡可能低的氧消耗量和蒸汽消耗量蒸汽消耗量下，碳的轉(zhuǎn)化率下，碳的轉(zhuǎn)化率要高，而且是將渣油轉(zhuǎn)化為更多的有效成分要高，而且是將渣油轉(zhuǎn)化為更多的有效成分CO 和和H2溫度溫度: 一般控制反應(yīng)器出口溫度為一般控制反應(yīng)器出口溫度為13

23、00-1400。在反應(yīng)器內(nèi)溫度最高的燃燒區(qū)估計(jì)達(dá)在反應(yīng)器內(nèi)溫度最高的燃燒區(qū)估計(jì)達(dá)1800-2000壓力：壓力：操作壓力一般為操作壓力一般為2.0-4.0MPa，有的用，有的用8.5MPa氧油比：氧油比：m3(氧氧)/kg(油油) 22.4*0.5*c12高于理論值高于理論值，維持高溫，降低炭黑含量，維持高溫，降低炭黑含量蒸汽油比：蒸汽油比：0.30.6kg(蒸汽蒸汽)/kg(油油)原料的預(yù)熱溫度：原料的預(yù)熱溫度：120150 高溫對(duì)反應(yīng)平衡高溫對(duì)反應(yīng)平衡和和速率均有利速率均有利低壓有利于平衡，但加壓低壓有利于平衡，但加壓可縮小設(shè)備尺寸和節(jié)省后可縮小設(shè)備尺寸和節(jié)省后工序的氣體輸送和壓縮動(dòng)力消耗，

24、有利于消除炭黑、工序的氣體輸送和壓縮動(dòng)力消耗，有利于消除炭黑、脫除硫化物和二氧化碳脫除硫化物和二氧化碳可抑制烴類熱裂解，加快消碳速率，同時(shí)水蒸氣與烴可抑制烴類熱裂解，加快消碳速率，同時(shí)水蒸氣與烴類的轉(zhuǎn)化反應(yīng)可提高類的轉(zhuǎn)化反應(yīng)可提高CO和和H2含量，此外，還能幫助含量，此外，還能幫助渣油的霧化，使油與氧、水蒸氣的接觸面積增大，避渣油的霧化，使油與氧、水蒸氣的接觸面積增大，避免了擴(kuò)散控制免了擴(kuò)散控制渣油部分氧化反應(yīng)器和工藝流程渣油部分氧化反應(yīng)器和工藝流程受限射流反應(yīng)器受限射流反應(yīng)器1)1)能使渣油充分霧化能使渣油充分霧化2)2)使物料在入口端有適度返混使物料在入口端有適度返混3)3)反應(yīng)器中下部既

25、能混合均勻且返混程度小反應(yīng)器中下部既能混合均勻且返混程度小噴嘴是氣化爐的核心它具備兩種功能：噴嘴是氣化爐的核心它具備兩種功能：其一是其一是霧化作用霧化作用，可將渣油分散為大約，可將渣油分散為大約20m的的細(xì)小油滴；其二是細(xì)小油滴；其二是形成合適的流形成合適的流場(chǎng)場(chǎng)，加速熱、質(zhì)傳遞。，加速熱、質(zhì)傳遞。原料油和氣化劑的加壓、預(yù)熱、預(yù)混合原料油和氣化劑的加壓、預(yù)熱、預(yù)混合高溫下部分氧化高溫下部分氧化高溫水煤氣顯熱的回收高溫水煤氣顯熱的回收洗滌和清除炭黑洗滌和清除炭黑炭黑的回收及污水處理炭黑的回收及污水處理渣油氣化渣油氣化工藝流程工藝流程圖圖概述概述由煤制合成氣由煤制合成氣由天然氣制合成氣由天然氣制合

26、成氣由渣油制合成氣由渣油制合成氣一氧化碳的變換過(guò)程一氧化碳的變換過(guò)程脫硫與脫碳脫硫與脫碳目 錄一氧化碳變換過(guò)程uCO變換（水煤氣變換）：變換（水煤氣變換）：CO與水蒸氣反應(yīng)與水蒸氣反應(yīng)生成生成氫氣和二氧化碳?xì)錃夂投趸嫉倪^(guò)程。的過(guò)程。u調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)H2/CO的比例，產(chǎn)生的比例，產(chǎn)生更多更多H2，降低降低CO的含量，的含量，滿足不同生產(chǎn)需要。滿足不同生產(chǎn)需要。3 H2 H2O2 CO+CCO2 CO+CH4+4 H2 2 H2O CO2+CH4+CO CO2+ H2 H2O H298 -41.2 kJ/mol主反應(yīng)主反應(yīng)副反應(yīng)副反應(yīng))()()()(222OHpCOpHpCOpKpCO CO2+ H2 H2O H298 -41.2 kJ/mol360-520范圍內(nèi)可簡(jiǎn)化為范圍內(nèi)可簡(jiǎn)化為782. 11914lgTKpu 溫度溫度降低降低有利于平衡向右進(jìn)行有利于平衡向右進(jìn)行u 高高H2O/CO有利于抑制副反應(yīng)的發(fā)生有利于抑制副反應(yīng)的發(fā)生u 壓力壓力對(duì)主反應(yīng)