从co变换工艺技术的历史演变看等温变换的历史性贡献

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1、化肥工业第40卷第6期从CO变换工艺技术的历史演变看等温变换的历史性贡献王文善(原中国氮肥工业协会北京100120)摘要介绍了CO变换工艺技术和CO变换催化剂的历史演变，并从变换反应的物化基础提出变换工艺的发展和改进方向。介绍了CO变换工艺存在的新问题以及需要研究和解决的问题，阐述了CO等温变换工艺是对变换工艺的历史性贡献。关键词CO变换催化剂历史演变等温变换AnalysisofHistoricContributionofIsothermalShiftTechniquefromViewPointofDevelop

2、mentHistoryofCOShiftProcessWangWenshan(TheFormerChinaNitrogenousFertilizerIndustryAssociationBeijing100120)AbstractThedevelopmenthistoryofCOshiftprocessandCOshiftcatalystisdescribed．Developmentandimprovementtendencyofshiftprocessisbriefedbasedonphysicalchemis

3、tryofshiftreaction．TheproblemsemergedinCOshiftprocessandtheproblemsthatshouldberesearchedandsolvedarepresented．Anaccountofhistoriccontributionofisothermalshifttechniqueisgiven．KeywordsCOshiftcatalystdevelopmenthistoryisothermalshift得的半水煤气中CO含量为25％～28％；以天然1CO变

4、换工艺技术的应用领域及历史气为原料，采用加压蒸汽转化法工艺，制得的半水演变煤气CO含量为13％一18％；以重油或水煤浆为CO与水蒸气在催化剂作用下反应生成H，原料，制得的煤气中CO含量为45％一49％；以干和CO，的过程，即变换过程，此过程在1913年就煤粉气流床气化工艺制的煤气中CO含量在65％用于合成氨工业，然后又用于制氢。在合成甲醇以上。和合成汽油生产中，也用此反应来调节CO与氢视原料和生产方法的不同，CO变换工艺流程的比例，以满足工艺要求。近年来，为了降低城市也不同。20世纪50年代前，在常压下制取合成煤

5、气中CO的含量，也会采用该工艺，CO变换工氨原料气，CO变换在常压下进行；20世纪60年艺是煤制天然气技术中的重要一环。代后，采用天然气为原料，大多采用加压蒸汽转换在合成氨生产中，制取H在生产成本中占法，CO变换在加压下进行，压力一般在4．0MPa有很大比重，因此，应尽一切可能提高CO变换以下；此后，以煤(焦)为原料的常压造气的企业，率。近十几年来，各国学者开展了不少研发工作，很多也改用加压变换，以降低能耗；采用粉煤气流不断改进和提高变换催化剂性能，目前可使变换床加压气化技术制气的装置，其CO变换压力一后气体中C

6、O含量(体积分数，下同)降至0．4％般在5．5MPa以下；以渣油为原料的部分氧化法以下。由于制取合成氨原料气所用原料、工艺过加压气化的压力最高已达到8．5MPa，其变换压程不同，原料气中CO含量也不同。如以块煤或力也随之而变。加压变换是变换工艺问世以后的焦炭为原料，采用常压间歇式固定层造气工艺，制第1个贡献。2013年12月王文善：从CO变换工艺技术的历史演变看等温变换的历史性贡献25为了提高总变换率，1963年，美国Giraler公2从变换反应的物化基础看变换工艺发司将cu-zn系变换催化剂引入合成氨工艺，使C

7、O展和改进方向变换反应温度下降至180—220℃，在高温变换以CO与水蒸气的变换反应是一个等分子、可逆后继续进行低温变换，可以使变换反应出口气中的放热反应，生产中可利用反应放出的热量维持CO含量降至0．5％以下。这是对变换工艺进步生产过程的进行。在某些流程中，还可利用反应的第2个重要贡献。热产生蒸汽，以促进反应的进行。Fe—cr系变换催化剂的活性温度高、抗硫性CO变换的程度通常用变换率表示，当反应达能比较差，且cr对人体有害。Cu·zn系变换催化到平衡时的变换率称为平衡变换率。根据气体组剂虽有良好的低温活性，但对

8、硫、氯等毒物非常敏成和不同温度下的平衡常数，可计算出平衡变换感。因此，近年来采用20世纪6O年代开发的co—率和平衡CO浓度。影响反应平衡的主要因素有Mo系变换催化剂，并将其改进成宽温变换催化温度和汽气比。剂，使其既能耐硫，又有很宽的活性温区(200—(1)温度470℃)，特别是用于含硫高的渣油及煤为原料的CO变换反应的平衡常数随温度的升高而减制气中，可直接进行变换，使流