耐硫甲烷化的中间试验

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1、维普资讯http://www.cqvip.com)第14卷第4期煤气与热力·3‘一n●耐硫甲烷化的中间试验张延鲁顾之东鼢n∞7．7f△'J／／提要奉文介绍了耐硫甲烷化中间试验装置，以及采用KD一306催化荆，以水／蝉<气、半水煤气由原料进行甲烷化试验的结果。结果表明，采用循环法I艺，以水蝉气为原料，可使CO含量降至20％以下，煤气低热值可增m4．18MJ／m。。关键词查，，耐硫韭型咋同试验碳现象。耐硫甲烷化工艺，具有耐硫、变换1耳f吉和甲烷化多功能，而且工艺流程短、投资．省、占地少、操作方便、易工业化，因此具城市煤气化是城市现代化的主要标志之有良好的工业化前景。我院与中

2、国科技大一。对于中小城市来讲，采用焦炉、鲁奇炉学、临潼化肥所合作，1978年在昆山化肥厂生产民用煤气，由于规模小、煤质要求高、完成了加压耐硫甲烷化立升级试验，后在淮投资高、效益差等原而受限制。因此，有南、丹东进行了中问试验本文主要介绍中些中、小城市已采用设备简单、投资少、操作问试验的结果，其中包括催化剂的性能、操容易的水煤气炉或水煤气两段炉作为气源。作条件的影响以及循环法工艺的试验数据与但这种煤气热值低(9．4～10．5MJ／m)、特点，还提出了工业化示范装置的设计依一氧化碳含量高(为30％左右)，不符据。解塞决上述问题的有效方法之里一。甲镍系甲'日嚣烷2试验部分化催化

3、剂，活性高，但不耐硫、不耐高温，2．1主要反应：=I且当煤气中CO／H比低于3时，易产生积一氧化碳和氢气的主要反应为：口CO+3H2CH^+It2qAH。=一206．4kJ／tool(1)CO+H2oC0+H2AH。二一41．5kJ／mol(2)2CO5H2C2HB2H2OAH。=一374．4kJ／mol(3)3CO十7H2CH8÷3H2OAll=一497．7kJ／tool(4)2COCI+CO2AH—l73．0kJ／too1(5)从以上反应式中可以看出，甲烷化反应是强放热、体积宿小的可逆反应，提高反应压力，有利于甲烷的生成。2．2甲烷化工艺及主要设备示。耐硫甲烷化循环

4、法工艺流程如图l所原料气经气水分离器、过滤器后进入压维普资讯http://www.cqvip.com煤气与热力图1工艺流程l一压缩机-2一循环机’3，4，lZ-过滤嚣抒离器，5、6一缓冲罐，7，8一电炉-9一反应器，1O-持却器-l1一气液抒离器缩机1，压缩至2．OMPa进入缓冲罐5，然后经过滤器4过滤后经流量计计量后与循环气混合后进入电加热器7、8，加热至反应要求的入口温度后进八反应器9，反应出口气体经冷却器1O、气水分离器11后，一部分气体经流量计计量后作为产品气外供，另一部分气体经循环压缩机2升压后，经稳压罐6及流量计计量后与原料气汇合经过加热器7、8再进反应器9

5、主要设备，(1)甲烷化反应器反应器为固定床绝热反应器，其结构见图2。反应器直径为133ram，总高为1900ram。反应器侧向有三组测量反应器径向温度分布的热电偶，分别可测量反应器中心与器壁温度，反应器的中心有上、下两支可轴向移动的测温热电偶，用以测定反应器内的热点温度及位置。倦化剂的装填量为l1～16立升。(2)压缩机和增压机圈2反应器维普资讯http://www.cqvip.com第14卷第4期煤气与热力功率：5．5kWJ试验中分别测定进口气和产品气的流排气量：18m。／h，量，但在数据处理时，我们以进口气流量为排气压力：3。0MPa。准，出口气流量由碳平衡、氢平衡

6、计算出气(3)煤气缓冲罐：600×1000，2台。体收缩比而计算出。(4)煤气加热器；10kW，2台。催化剂的性能用CO的转化率Xco及2．5中间试验CH选择性SCH来表示。V进·Cc0进一V出·Cc0出甲烷化反应是一个强放热反应，工艺上、。一———的关键问题是如何导出大量的反应热。常用Cc0—n·Cc0m的导热方法有：(1)由导热姆或流体间接Cc0进循环导出(等温床反应器)，此法结构复Sn·CcH^—CCH{杂，导热姆的密封问题较难解决(2)热CH4—=一量分段导出(绝热床反应器)，此法操作较式中：Et=Vm／V$(收缩比)，难，设备较复杂，工业生产中难控制；(3)V

7、进、V出——气体进出口流量J、球层换热器导热(流化床反应器)，反应温c。。进、co。出——cO在进出气中含量；度均匀，但工艺难度较大}(4)气体循环CCH进、CcH出——CH‘在进、出口气导热法，反应气体内部循环，使设备结构大中含量大简化，操作简易可行，控制灵活方便，反应温度稳定可靠，是易工业化的工艺路线。3试验结果与分析本次试验即采用此法。我院开发的水煤气低压耐硫甲烷化中间5．1试验结果试验，在淮南化工总厂用半水煤气试验了3．1．1半水煤气试验结果247小时，在丹东煤气热力公司用水煤t试半水煤气在经过0．6、0．7、1．0、1．5MPa