2、镍催化剂的制备和还原 ①共沉淀法 (1)制备:②混合法 ③浸渍法 为使cat有足够的强度,需高温培烧,为提高活性,常 将催化剂制成环状。 (2)还原:①工业上常用H2和水蒸汽来还原,T 高于转化温度即可。 Nio+H2-Ni+H2O(g AH0298=-1026k/mol ②经过还原后的镍催化剂,在开停车以及发生操作事 故时都有可能被氧化剂氧化 合成氨工业
合成氨工业 26 2、镍催化剂的制备和还原 n ①共沉淀法 n （1）制备： ②混合法 n ③浸渍法 n 为使Cat有足够的强度，需高温培烧，为提高活性，常 将催化剂制成环状。 n （2）还原： ①工业上常用H2和水蒸汽来还原，T 高于转化温度即可。 n NiO+H2 Ni+H2O(g) △H0 298=-1026kJ/mol n ②经过还原 后的镍催化剂，在开停车以及发生操作事 故时都有可能被氧化剂氧化
烃类蒸气转化的工业方法 )、转化的分段 1、转化深度: 工业上采用了分段转化的流程:首先,在较低温度下 在外热式一段转化炉风进行烃类蒸气转化反应,而后 在较高温度下,在二段转化炉中加入空气,利用反应 热将甲烷转化反应进行到底。 2、二段转化的化学反应 2H2+O2=2H2O(g),△Hp298=-482.99kmol 2CO+O2=CO2,△H0298=-56595k/mo CH4+O2=C0+3H 27 合成氨工业
合成氨工业 27 三、烃类蒸气转化的工业方法 （一）、转化的分段 n 1、转化深度： n 工业上采用了分段转化 的流程 ：首先，在较低温度下， 在外热式一段转化炉风进行烃类蒸气转化反应，而后 在较高温度下，在二段转化炉中加入 空气，利用反应 热将甲烷转化反应进行到底。 n 2、二段转化的化学反应： n 2H2+O2=2H2O(g), △H0 298=-482.99kJ/mol n 2CO+O2=CO2 , △H0 298=-565.95kJ/mol n CH4+O2=CO+3H2
(二)、工艺条件选择 1、压力:实际生产的操作压力为35~50Mpar 原因动耗热回收价值↑;设备容积;投资费用↓。 ◆2、温度:理论上,温度个反应越有利。但一段转化炉的 受热程度受到管材耐温性肥的限制,其是决定转化出口 气组成的主要因素。二段转化炉的出口温度,按要求以 15~30陀的平衡温距来选定。 ◆3、水碳比:水碳比增大,对转化有利,但又受经济的 限制,工业上一般为35~4。 ◆4、空间速度:常用下面几种方法表示 (1)原料气空速;(2)碳空速;(3)理论氢空速; 4)液空速; 合成氨工业
合成氨工业 28 （二）、工艺条件选择 1、压力：实际生产的操作压力为3.5~5.0 Mpa, 原因动耗↓热回收价值↑ ；设备容积↓；投资费用↓ 。 2、温度：理论上，温度↑反应越有利。但一段转化炉的 受热程度受到管材耐温性肥的限制，其是决定转化出口 气组成的主要因素。二段转化炉的出口温度，按要求以 15～30℃的平衡温距来选定。 3、水碳比：水碳比增大，对转化有利，但又受经济的 限制，工业上一般为3.5～4。 4、空间速度：常用下面几种方法表示： n （1）原料气空速；（2）碳空速；（3）理论氢空速； （4）液空速；
(三)、烃类蒸气转化工艺流程 口1、天然气蒸汽转化的 Kellogg工艺流程(图) 口2、各种工艺流程的不同点: ◎(1)原料的预热温度:其高低应根据原料烃的 组成及催化剂的性能而定 °(2)对流段内各加热盘管的布置 (3)转化系统的余热回收 n现代大型氨最重要的特点是充分回收生产过程的余热, 产生高压蒸气作为动力 合成氨工业
合成氨工业 29 （三）、烃类蒸气转化工艺流程 q1、天然气蒸汽转化的Kellogg工艺流程（图） q2、各种工艺流程的不同点： （1）原料的预热温度：其高低应根据原料烃的 组成及催化剂的性能而定。 （2）对流段内各加热盘管的布置 (3) 转化系统的余热回收 n 现代大型氨最重要的特点是充分回收生产过程的余热， 产生高压蒸气作为动力
(四)、烃类蒸气转化主要设备 疒顶部烧嘴炉(图) 炉型侧壁烧嘴炉 梯台炉 1、一段转化炉 冷底式(图) 按结构套管式 炉管 热底式 排管式「单管式(图) 排管式(图) 2、二段转化炉:为一立式圆筒,壳体材质 是碳钢,内衬耐火材料, 炉外有水夹套,凯洛格型 (图)和ICI(图)分别见图。 合成氨工业
合成氨工业 30 （四）、烃类蒸气转化主要设备 n 顶部烧嘴炉（图） n 炉型 侧壁烧嘴炉 n 梯台炉 n 冷底式（图） 按结构 套管式 n 炉管 热底式 n 单管式（图） n 排管式（图） n 2、二段转化炉: 为一立式圆筒，壳体材质 n 是碳钢，内衬耐火材料， n 炉外有水夹套，凯洛格型 n （图）和ICI(图）分别见图。 1、一段转化炉 排管式