主要的调节手段。增加水蒸汽用量,提高了CO的平衡变换率,从而有利于降低CO残余含量,加速变换反应的进行。由于过量水蒸汽的存在,保证催化剂中活性组分Fe3O4的稳定而不被还原,并使析炭及生成甲烷等副反应不易发生。但是,水蒸气用量是变换过程中最主要消耗指标,尽量减少其用量对过程的经济性具有重要的意义,水蒸汽比例过高,将造成催化剂床层阻力增加;CO停留时间缩短,余热回收设备附和加重等,所以,中(高)变换时适宜的水蒸气比例一般为:H2O/CO=3~5,经反应后,中变气中H2O/CO可达15以上,不必再添加蒸汽即可满足低温变换的要求[3]。1.5工艺流程确定工艺流程设计的依据,首先是原料气中CO含量。CO含量高则采用中(高)温变换。目前的变化工艺有:中温变换,中串低,全低及中低低4种工艺。本设计是以天然气蒸汽转化法制氨,CO含量是12.6%,由于原料气中CO含量较低,选用中串低工艺,即中变催化剂只需配置一段[3]。而后变化气经主换器冷却后进入低变炉。图1-5-1一氧化碳中低温串联变换流程示意图1-废热锅炉;2-中变炉;3-主换热器;4-调温水加热器;5-低变炉由二段转化炉来的转化气,经转化气废热锅炉换热,在废热锅炉中变换气从910℃降到310℃,在废热锅炉出口加入水蒸汽使汽气比达到3到5之间,并且调温至300—370℃后进入中温变换炉,转化气中的CO和H2O在350—450℃和铁催化剂的作用下,反应生成CO2和H2,使CO≤3%(干基)以下,在降温至200—250℃后,进入低温变换炉,在此温度和铜催化剂的作用下,进一步进行CO的变换反应,是低变出口气体中CO≤0.3%,再进入甲烷化工段。中低变串联流程中,主要设备有中变炉、低变炉、废热锅炉、换热器等。低变炉选用B302Q型催化剂。以上设备的选择主要是依据所给定的合成氨系统的生产能力、原料气中碳氧化物的含量以及变换气中所要求的CO浓度。
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