一千克水转化为蒸汽需要多少能量？
这个问题的条件不是很充足，因为要看是温度多高压力多高的水，加热为温度多高压力多高的水蒸汽。
简单回答一下，假设是温度为1个大气压100摄氏度的水加热为1个大气压100摄氏度的水蒸气。那么一千克水转化为蒸汽需要2256千焦的能量。
如果水本身不是100摄氏度而是t摄氏度，则需要能量最少为4200（100-t）+2256000焦耳。
当然可以看出来，需要是主要能量是水的汽化潜热。
附：在一个大气压下:水的比热约4200焦耳/（千克*摄氏度) (近似值,随温度不同,比热有小的变化,比如60摄氏度4185焦耳/（千克*摄氏度)，98摄氏度4213.4焦耳/（千克*摄氏度)，但可以当作定值处理,误差不大),即1千克水温度升高1摄氏度需要吸收热量4200焦耳。
将1公斤饱和水加热，全部变为干饱和水蒸气所吸收的热量，叫汽化潜热。汽化潜热随压力升高而减少。汽化潜热的单位为"千焦/千克（kJ/kg）"。
1个大气压100摄氏度水的蒸发潜热约为2256千焦/千克
将1千克干饱的水蒸气加热成过热水蒸气所吸收的热量称为过热热。在相同压力下，过热热的大小，与过热水蒸气的过热度有关。过热度大，过热热也大。过热度小，过热热也小。在这个问题中为简单起见就不考虑过热的水蒸气了。
蒸汽水热量换算方法 换热热量计算方法卡、千卡（千卡）、焦耳之间的换算关系卡、（千卡）、焦耳之间的换算关系和各自代表的物理意义在初中物理课本中已经讲的明明白白，“热功当量”这个名词难道大家没有印象卡(cal)：把1g水的温度升高或降低1℃
所吸收或放出的热量规定为1卡（cal），这是计算热量的单千卡(kcal)：千卡又叫大卡，大卡（kcal）=1000卡（cal），显然，这也是计算热量的单位。焦耳(J)：功和能的计量单位。热量作为能量的一种表现形式，必然也可以用焦耳来计量，所以就有
了热功当量，即：1卡(cal)=焦耳(J)，1大卡(kcal)=焦耳(J)同理，千卡/小时(kcal/h)可以视为功率的单位，才能与瓦特(w，1瓦特=1焦/秒)进行互相换算。[/quote]8楼的说得对，我在这里作个总结吧：
卡(calorie小写c)、千卡(Calorie大写C，或写作kcal，前一种写法在食品包装上经常出)、焦(J)和千焦(KJ)是能量单位， 单位换算公式为：1KJ=1000*1J 1kcal=1000*1cal 1cal=J 1kcal=J(一)....
大卡时(kcal/h)和瓦特(J/s也写作w)是功率单位,单位换算方式为： 1Kcal/h=w=J/s 可以发现，上式左右乘以3600s就可以得到能量单位换算公式 1kcal/h*3600s=1kcal s*3600s=J 即上面式(一)
计算举例 反应釜夹套使用循环冷冻盐水降温，已知冷冻盐水进水温度-15℃， 回水温度-12℃，管道内盐水流速选择为1米/秒，管道直径DN50，则流量为：Q=3600×V×管道的截面积 Q---单位为立方米/小时 V---单位为米/秒 管道的截面积---单位为平方米=×D2
M p a℃蒸汽放热后变为 M p a℃水的放热量计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
0.1M p a,180℃蒸汽放热后变为0.1M p a,40℃水的放热量计算 0.1Mpa,180℃蒸汽焓值：2835.7kJ/kg。 0.1Mpa,100℃蒸汽焓值：2676.3kJ/kg。 0.1Mpa,100℃水焓值：419.54kJ/kg。 0.1Mpa,40℃水焓值：168.06kJ/kg。 100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4kJ/kg。 水的近似比热容4.2kJ/kg℃ 水蒸气的近似比热容1.85kJ/kg℃ 一、焓值算法 180℃蒸汽变成40℃水，放热量为焓值差：2835.7-168.06=2667.64kJ/kg 二、热容算法 180℃蒸汽变成100℃蒸汽，放热为：1.85*1*(180-100)=148kJ/kg 100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4kJ/kg（100℃蒸汽变为100℃水焓变为：2676.3- 419.54=2256.76kJ/kg比汽化潜热值少1.64kJ/kg） 100℃水变成40℃水，放热为：4.2*1*(100-40)=252kJ/kg 一共放热量为：148+2258.4+252=2658.4kJ/kg 三、分步组合算法 180℃蒸汽变成100℃蒸汽，放热量焓值差：2835.7-2676.3=159.4kJ/kg（对比热容算法多 1.4kJ/kg） 100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4kJ/kg 100℃水变成40℃水，放热量焓值差：419.54-168.06=251.48kJ/kg（对比热容算法少 0.52kJ/kg） 一共放热量为：159.4+2258.4+251.48=2669.28kJ/kg
转化催化剂升温还原技术要求 西南化工研究设计院 四川天一科技股份有限公司 2007.10
转化催化剂升温还原技术要求 “技术要求” 是转化催化剂在投入工业运转过程中的技术要点，用以协助操作人员使催化剂达到理想的效果，不涉及工厂具体的操作步骤及操作细节如阀门等。操作应以工程设计文件规范为准。 “技术要求”所叙述的是工厂在一、二段转化设备进行催化剂装填、烘炉，用惰性气体置换系统后所进行的转化催化剂的升温、还原、放硫、投运等化工单元操作。 “技术要求”中所列的升温速度是根据装置在进行原始开车时耐火材料及设备的要求而制定的。转化催化剂本身的升温速度无特殊要求。重复开车时，可以采用快速升温还原方案。
一、转化催化剂的氮气升温 1. 氮气升温的目的 以氮气为介质将催化剂床层温度加热到当时压力下水蒸汽露点以上。 2. 氮气升温的条件与控制 （1）升温条件 氮气循环量：工厂初始给定的氮气量比较小，在循环阶段应逐渐加大氮气流量； 氮气压力：0.5?0.8MPa； 终点温度：?300C（或高于露点温度50C上）; （2）氮气升温控制要点 ①在建立氮气循环前系统需充压。当系统与原料气压缩机出口均压后，再 打开系统出口阀，启动原料气压缩机，进行氮气循环。 ②当热氮气升温速度减慢时，根据升温情况均匀增点转化炉顶部烧咀（或 侧壁烧咀）。 ③氮气升温阶段催化剂床层压差不允许超过设计值。 ④氮气循环运行时，除保证本系统用氮外，应保证其余的氮气支路不要受 到损害。 ⑤氮气升温曲线 二、催化剂蒸汽升温 1. 蒸汽升温的目的 用0.8?1.0MPa的蒸汽为介质，在外加热条件下，将转化炉催化剂床层温度提高到650?760Eo 2. 蒸汽升温的条件与控制 （1）升温条件 蒸汽流量：设计蒸汽流量的30%?50%
转化催化剂使用技术 讲座 西南化工研究设计院四川天一科技股份有限公司
目录前言 Ⅰ转化催化剂的装填及蒸汽钝化 Ⅱ转化催化剂还原技术要求 Ⅲ转化催化剂运转中活性与强度损伤原因分析
前言 自七十年代后我国相继引进和建设了一大批大、中型合成氨装置，这批装置与国内其它中、小型厂相比，具有技术先进、能耗低、经济效益高的特点，如80年代初引进的以AMV工艺为主体的河南中原化肥厂总能耗可减少到29.7GJ/T氨，采用美国S·F布朗公司的深冷净化法的涪陵816厂、锦西化肥厂、合江化肥厂、新疆乌石化厂等总能耗为29.9 GJ/T氨。但与先进国家相比差距仍比较大。占我国合成氨总产量的60%的中、小型厂基本上仍使用60年代的技术。七十年代初引进的十二套大型合成氨厂能耗仍徘徊在40 GJ/T 氨，这些厂设备需要更新，还需要及正在引进部分先进技术进行节能改造。 转化炉是合成氨厂、制氢厂的关键设备，其投资高，能量损失大，转化工段能量损失占总能耗的50%以上，因而节能措施很大部分集中在一段转化炉，如降低一段炉H2O/C，回收烟气余热，将一段炉由外供热式改造为换热式，与节能工艺想适应的新型节能转化催化剂的研制等。 采用先进节能工艺对企业进行改造的同时，应充分发挥现有企业的生产能力，挖潜革新，使装置作到稳定、长周期运行，实现降低能耗及生产成本，提高氨生产能力的目标。 转化催化剂的使用性能直接影响氨厂的运转率，而且会影响转化炉管及设备的寿命，使催化剂处于最佳性能状态，是保证氨厂、制氢厂长周期稳定运转，提高经济效益的重要手段。 本讲义拟从催化剂的装填及催化剂的氧化还原等两个关键操作步骤探讨如何使催化剂处于最佳性能状态。 本讲义的各章节是独立的，并无相互关连，敬请参考阅读。
一立方水要烧多少天然气 一立方天然气的发热量大约是8600大卡，一般来说，一升水每升高一摄氏度需要的热量是1000卡，即一大卡，若按20摄氏度冷水加热至100摄氏度计算，一升水烧开需要的发热量是80大卡。 一立方水就是1000升，需要80000大卡的发热量，所以若按20摄氏度冷水加热至100摄氏度计算，一立方水要烧约等于9.3立方的天然气。 请问有谁知道天然气的热值是多少?一立方米的天然气能产生多少大卡的热量? 天然气是指从气田开采得到的含甲烷等烷烃的气体，根据天然气中甲烷和其它烷烃的含量不同，将天然气分为两种：一种是含甲烷多的称为干天然气(干气)，通常含甲烷80～99%(体积)，个别气田的甲烷含量可高达99.8%。另一种是除含甲烷以外，还含有较多的乙烷、丙烷、丁烷的气体，称为湿天然气(湿气)，或称多油天然气。天然气热值9227大卡/立方米左右。 水温每升高一度需要的热量计算 数据：在一个大气压下，一克水升高一摄氏度所吸收的热量为一热力学卡；你的水是一吨，就是一千千克；天然气发热量为35000KJ/m3，1千卡等于4.82千焦尔；标煤煤发热量7000千卡/千克；柴油发热量为44000KJ/Kg。这是你所需要的所有数据… 1吨水从20℃升到60℃时，每升高1℃的温度需要多少热量，合计多少天然气？我用来算节能的!谢谢各位大侠！ 用热量计算公式：Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×1000kg×(60-20)℃= J 。 1升=1立方分米，这些水的质量m是1Kg 代入上式得4200J 请问1吨水烧至120度温度压力为1MPA，能产生多少立方蒸汽谢谢 如果压力在1MPA的话，沸腾温度约为185度，因此加热至120度时，水还不会沸腾，因此谈不上生成蒸汽。 立方的天然气和柴油的热量分别是多少 天然气的热值一般是8000——8500千卡/立方米*x4.1868千焦 =33494.4——35587.8千焦/立方米 柴油的纯度不同热值不同 0号柴油的热值是9600千卡/千克x4.1868千焦=40193.28千焦/千克 一立方天然气产生的热量等于多少度电？天然气是 3.83元/立方米, 电是1.07/度. 用哪个烧水合算?
蒸汽水热量换算方法蒸汽水热量换算方法 2010-09-1511:07:13|分类：|标签：|举报|字号大中小订阅 换热热量计算方法 卡、千卡（千卡）、焦耳之间的换算关系 卡、千卡（千卡）、焦耳之间的换算关系和各自代表的物理意义在初中物理课本中已经讲的明明白白，“热功当量”这个名词难道大家没有印象 卡(cal)：把1g水的温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量规定为1卡（cal），这是计算热量的单位。 千卡(kcal)：千卡又叫大卡，1大卡（kcal）=1000卡（cal），显然，这也是计算热量的单位。 焦耳(J)：功和能的计量单位。 热量作为能量的一种表现形式，必然也可以用焦耳来计量，所以就有了热功当量，即： 1卡(cal)=焦耳(J)，1大卡(kcal)=焦耳(J) 同理，千卡/小时(kcal/h)可以视为功率的单位，才能与瓦特(w，1瓦特=1焦耳/秒)进行互相换算。 [/quote] 8楼的说得对，我在这里作个总结吧： 卡(calorie小写c)、千卡(Calorie大写C，或写作kcal，前一种写法在食品包装上经常出现)、焦(J)和千焦(KJ)是能量单位，单位换算公式为： 1KJ=1000*1J 1kcal=1000*1cal 1cal= 1kcal=(一) .... Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
大卡时(kcal/h)和瓦特(J/s也写作w)是功率单位,单位换算方式为： 1Kcal/h==s 可以发现，上式左右乘以3600s就可以得到能量单位换算公式 1kcal/h*3600s=1kcal s*3600s= 即上面式(一) 计算举例 反应釜夹套使用循环冷冻盐水降温，已知冷冻盐水进水温度-15℃，回水温度-12℃，管道内盐水流速选择为1米/秒，管道直径DN50，则流量为： Q=3600×V×管道的截面积 Q---单位为立方米/小时 V---单位为米/秒 管道的截面积---单位为平方米=×D2 D=管道的直径---单位为米 Q=3600×V×管道的截面积=3600×1××=立方米/小时 二、立方米/小时冷冻盐水提供的能量 Q=cm(T1-T2)=Kg.℃×7065×Kg×3℃=88595KJ=88595KJ÷=21195Kcal=2万大卡 已知： 1Kcal=1大卡 1卡(cal)=焦耳(J)，1大卡(kcal)=焦耳(J) C=比容单位为---KJ/Kg.℃ m=质量单位为---Kg (T1-T2)=温度差单位为---℃ 1KJ=1000*1J 1kcal=1000*1cal 1cal= 1kcal= 1kcal/h*3600s=1kcal s*3600s= 热水锅炉的出力有三种表达方式，即大卡/小时（Kcal/h）、吨/小时(t/h)、兆瓦（MW）。 （1）大卡/小时是公制单位中的表达方式，它表示热水锅炉每小时供出的热量。 （2）"吨"或"蒸吨"是借用蒸汽锅炉的通俗说法，它表示热水锅炉每小时供出的热量相当于把一定质量（通常以吨表示）的水从20℃加热并全部汽化成蒸汽所吸收的热量。 （3）兆瓦(MW)是国际单位制中功率的单位，基本单位为W（1MW=106W）。正式文件中应采用这种表达方式。
精脱硫转化系统开车方案及操作规程 第一节精脱硫转化系统生产原理及流程 一、原理 1、精脱硫原理 通过铁钼触媒及镍钼触媒将焦炉气中的硫醇（RSR），噻吩（C4H4S）、二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）等有机硫加氢转化成无机硫H2S、不饱和烃加氢转化为饱和烃；再利用铁锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂，除去H2S，使焦炉气硫含量≤0.1ppm。 (1)加氢反应 RSH+H2=RH+H2S+Q; RSR′+H2=RH+R′H+H2S+Q C4H4S+4H2=C4H10+H2S+Q; CS2+4H2=CH4+2H2S+Q COS+H2=CO+H2S+Q; C2H4+H2=C2H6+Q 生产中铁钼触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应： CO+3H2=CH4+H2O+Q (甲烷化反应) ２H2+O2=2H2O+Q (燃烧反应) C2H4=C+CH4 +Q(析碳反应) 2CO=C+CO2+Q(析碳反应) 生产中加氢反应及副反应均为放热反应，在操作中应控制好触媒层温度。铁钼触媒主要的副反应是甲烷化反应，因此操作中要注意原料气中CO含量的变化。 (2)脱硫反应
○1铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应： FeS+H2S=FeS2+H2 MnO+H2S=MnS+H2O MnS+H2S＝MnS2+H2 ○2氧化锌脱硫剂对硫的吸收反应： ZnO+H2S=ZnS+H2O 2、转化原理 在焦炉气中加入水蒸汽，在一定压力及温度下，通过催化剂作用，生成合成甲醇有用的H2、CO及CO2。 转化反应：CH4+H2O＝CO+3H2－Q CO+ H2O＝CO2+H2+Q CH4＝C+2H2－Q 二、流程 1、精脱硫转化系统流程叙述 来自焦炉气压缩机（C201）的焦炉气含H2S≤20mg/Nm3，有机硫250mg/Nm3，其压力为2.5MPa，温度100～110℃。焦炉气通过两台并联的脱油剂槽(D106a、b)脱除掉焦炉气中的油水之后进入冷热交换器（E104），被来自铁锰脱硫槽D103a、D103b的一级脱硫气第一次加热；然后进入原料气第一预热器（E101）被来自转化气废热锅炉（E105）的转化气第二次加热；再经原料气第二预热器（E102）被来自气气换热器（E103）的转化气第三次加热；最后进入加热炉B101被第四次加热。四次加热后焦炉气温度升至320℃，进入两台并联的
蒸汽热量衡算 日产3tMnSO4.H2O 蒸发水所需的热量 Q C m t =?g g 水的比热容：34.210/=4.2/J kg kJ kg ?g g ℃℃ ① 从40℃升至100℃所需的热量： =4.2/k /Q C m t kJ kg g kJ =??????g g g 3336℃(110m 7m )(100-40)℃=1.76410 ② 100℃水汽化所需的热量 2260/k /Q kJ kg g kJ =????3337(110m 7m )=1.58210 ③ 出来时为水： 0.50MPa 时，饱和蒸汽温度：151.86KJ/kg 180℃时，过热水蒸汽焓值：2812.5KJ/kg 进入的蒸汽变水的热量：(1kg) 0.5MPa 开始：180℃时，Q=2812.5KJ 151.86℃时，Q=2748.1KJ(汽态) 640.09(液态) 0.5MPa ，151.86℃的水汽化热： 2748.1-640.09=2108.01KJ 则进入反应斧的每kg 蒸汽放热为：2812.5-640.09=2171.6KJ 生产日需蒸汽量为：71.5810/2171.6/7.26kJ kJ kg t ?= ④ 出来时为蒸汽 蒸汽温度为：151.86℃ 0.5MPa ，151.86℃饱和蒸汽的焓值：2748.1KJ/kg 那么，蒸汽从180℃降至151.86℃时的焓值变化为： 2812.5KJ/kg -2748.1KJ/kg=64.4KJ/kg 此即为进入斧的每kg 蒸汽放热：64.4KJ 则生产日需蒸汽量为：71.5810/64.4/245.34kJ kJ kg t ?= ⑤ 蒸汽降温所需水量：
烃类蒸汽转化催化剂讲义 冯孝庭 西南化工研究设计院 四川天一科技股份有限公司
前言 烃类转化催化剂是用于所有催化反应中反应温度最高的反应体系中，由此，对转化催化剂的活性要求、使用技术等都提出了很高的要求，也给研制和生产提出了一系列难点和要求。 西南化工研究院从1959年至今一直坚持对这一领域的技术（工艺技术、催化剂、装备及使用技术）进行攻关。在天然气部分氧化、蒸汽转化、间歇转化、预转化、换热转化等节能流程及相应转化催化剂的工艺及工业化中取得了一系列成果并工业化，达到当今世界水平。已可以按照市场所需提供技术、催化剂及相应技术支撑。至今仍在不断作新的努力。 本讲义简要介绍转化催化剂及与应用有关的技术，希望能对工厂和科技人员有所帮助。
烃类蒸汽转化催化剂 一转化催化剂的组成、结构和特性 烃类与空气、氧气或水蒸汽进行生成含氢气体的反应须采用适当的催化剂在500～1000℃才能够获得满意的反应速度。早在1913年BASF公司就提出了第一个关于转化催化剂的专利。后来，ICI、Standard Oil of New Jersey和I.G.Farben公司进行了大量研究工作。 烃类转化制合成气是制氨的重要步骤之一，转化催化剂则是其中的关键。随着转化工艺过程的进展（例如转化压力不断提高和转化炉生产强度增加），转化催化剂从五十年代的硅酸钙载体催化剂发展成铝酸钙载体催化剂。六十年代末以来，各国的许多公司均开始研制并生产低表面耐火材料为载体的催化剂来满足转化工艺发展后对转化催化剂的活性、强度、杂质及抗结碳等性能提出的新要求。 为了使转化过程所用原料扩大至液态烃，并防止运转中催化剂上析碳，ICI公司从1954年以后先后开发成功ICI46系列轻油蒸汽转化催化剂，已经得到广泛采用；Topsφe公司也研制成RKNR型不加钾的轻油转化催化剂，于1968年开始用于工业。 1977年以来，日本TEC公司进一步致力开发重油、原油或渣油蒸汽转化过程（THR过程），其中采用铝酸钙为载体的T-12和T-18催化剂，已经进行中试规模考察。 我国从1956年开始研究焦炉气部分氧化催化剂，至今已经研制成功用天然气、炼厂气直到轻油为原料转化制取氢气、合成气、城市煤气和还原气的各种类型的转化催化剂，可以满足各种转化方法及各种规模的氨厂对催化剂的需要。这批催化剂已在合成氨及石油化工、电子、冶金、机械制造工业中得到应用。 国内各氨厂广泛使用的转化催化剂典型组成列于表5-1。 1.1 主要化学组成及各组份的作用 1.1.1 转化催化剂的活性组份 元素周期表中第Ⅷ族元素对烃类转化反应均有催化活性。对于甲烷和
甲烷转化催化剂使用技术资料
转化催化剂使用技术 讲座 西南化工研究设计院四川天一科技股份有限公司
目录前言 Ⅰ转化催化剂的装填及蒸汽钝化 Ⅱ转化催化剂还原技术要求 Ⅲ转化催化剂运转中活性与强度损伤原因分析
前言 自七十年代后我国相继引进和建设了一大批大、中型合成氨装置，这批装置与国内其它中、小型厂相比，具有技术先进、能耗低、经济效益高的特点，如80年代初引进的以AMV工艺为主体的河南中原化肥厂总能耗可减少到29.7GJ/T氨，采用美国S·F布朗公司的深冷净化法的涪陵816厂、锦西化肥厂、合江化肥厂、新疆乌石化厂等总能耗为29.9 GJ/T氨。但与先进国家相比差距仍比较大。占我国合成氨总产量的60%的中、小型厂基本上仍使用60年代的技术。七十年代初引进的十二套大型合成氨厂能耗仍徘徊在40 GJ/T 氨，这些厂设备需要更新，还需要及正在引进部分先进技术进行节能改造。 转化炉是合成氨厂、制氢厂的关键设备，其投资高，能量损失大，转化工段能量损失占总能耗的50%以上，因而节能措施很大部分集中在一段转化炉，如降低一段炉H2O/C，回收烟气余热，将一段炉由外供热式改造为换热式，与节能工艺想适应的新型节能转化催化剂的研制等。 采用先进节能工艺对企业进行改造的同时，应充分发挥现有企业的生产能力，挖潜革新，使装置作到稳定、长周期运行，实现降低能耗及生产成本，提高氨生产能力的目标。 转化催化剂的使用性能直接影响氨厂的运转率，而且会影响转化炉管及设备的寿命，使催化剂处于最佳性能状态，是保证氨厂、制氢厂长周期稳定运转，提高经济效益的重要手段。 本讲义拟从催化剂的装填及催化剂的氧化还原等两个关键操作步骤探讨如何使催化剂处于最佳性能状态。 本讲义的各章节是独立的，并无相互关连，敬请参考阅读。
0.1Mpa,180℃蒸汽放热后变为0.1Mpa,40℃水的放热量计算 0.1Mpa,180℃蒸汽焓值：2835.7kJ/kg。 0.1Mpa,100℃蒸汽焓值：2676.3kJ/kg。 0.1Mpa,100℃水焓值：419.54 kJ/kg。 0.1Mpa,40℃水焓值：168.06 kJ/kg。 100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4 kJ/kg。 水的近似比热容 4.2 kJ/kg℃ 水蒸气的近似比热容 1.85 kJ/kg℃ 一、焓值算法 180℃蒸汽变成40℃水，放热量为焓值差：2835.7-168.06=2667.64 kJ/kg 二、热容算法 180℃蒸汽变成100℃蒸汽，放热为： 1.85*1*(180-100)=148 kJ/kg 100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4 kJ/kg（100℃蒸汽变为100℃水焓变为：2676.3-419.54=2256.76 kJ/kg比汽化潜热值少 1.64 kJ/kg） 100℃水变成40℃水，放热为： 4.2*1*(100-40)=252 kJ/kg 一共放热量为：148+2258.4+252=2658.4 kJ/kg 三、分步组合算法 180℃蒸汽变成100℃蒸汽，放热量焓值差：2835.7-2676.3=159.4 kJ/kg（对比热容算法多 1.4 kJ/kg） 100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4 kJ/kg 100℃水变成40℃水，放热量焓值差：419.54-168.06=251.48 kJ/kg（对比热容算法少0.52 kJ/kg） 一共放热量为：159.4+2258.4+251.48=2669.28 kJ/kg
浅析烃类蒸汽转化催化剂失活的原因及对策 发表时间：2018-09-18T10:12:12.317Z 来源：《知识-力量》4中作者：王文平 [导读] 在以饱和炼厂气或石脑油为原料的制氢装置中，蒸汽转化炉是整个制氢过程的核心。高温和高压条件下，烃类与蒸汽在转化炉中反应生成CO、CO2和H2。转化反应过程的关键因素是转化催化剂。转化催化剂 （山东中海化工集团有限公司，山东东营 257000） 摘要：在以饱和炼厂气或石脑油为原料的制氢装置中，蒸汽转化炉是整个制氢过程的核心。高温和高压条件下，烃类与蒸汽在转化炉中反应生成CO、CO2和H2。转化反应过程的关键因素是转化催化剂。转化催化剂粉碎、积碳、中毒等事故是导致转化催化剂失活的主要原因，本文通过对以上原因的分析，阐述了转化催化剂积碳后的烧炭、硫中毒后的蒸汽再生措施以及制氢原料的选择原则和转化催化剂的填装技术等。 关键词：硫中毒；积碳；蒸汽再生；催化剂填装 1烃类蒸汽转化反应的机理 经净化后的原料气进入转化炉前，按水碳比3.2~4.0与蒸汽混合后，经过转化炉尾气的余热达到500±20℃进入转化炉管，发生复杂的水蒸气转化反应。反应通式如下： CnHm+nH2O=nCO+(n+m)/2H2-Q 转化炉内进行的烃类蒸汽转化反应包括高级烃类的热裂解、催化裂解、脱氢、加氢、结炭、消碳、甲烷化等反应，这些反应构成了一个极复杂的平行、顺序反应体系。 2导致催化剂失活的原因。 烃类蒸汽转化催化剂是以镍为活性组分的催化剂，在操作中催化剂的装填质量、原料的选择、工艺操作等都会影响催化剂的性能，甚至导致失活，以下是导致转化催化剂失活的通常原因。 2.1催化剂装填操作不当，导致装填不均致使催化剂床层中有空隙，空隙的存在外部供热将不能被吸热的蒸汽转化反应所吸收，由此会导致转化炉管因局部过热，引起架桥，架桥现象在催化剂使用后期会表现为清晰的、界线分明的热带或者“虎尾”。 2.2催化剂粉碎 2.2.1转化催化剂在使用之前没有充分脱水。转化催化剂的有效成分Ni是以氧化铝或含硅氧化铝为载体的，而载体的吸水性能较强可达35％；在开工进料时，热的介质一旦与没进行脱水的催化剂接触，催化剂中的水分会迅速汽化，这时未与介质接触的后部催化剂仍是冷的，下行的水蒸汽被催化剂冷凝吸附时要放出大量的热，由于热应力作用会导致催化剂“热崩”。 2.2.2在后续的生产中，由于操作不当也会引起转化催化剂粉碎，首先是蒸汽带水。如果配入蒸汽前没有经过充分暖管与排凝就会引起带入水分，这时，蒸汽中的水分与高温的催化剂接触，就会引起催化剂的粉碎。其次，操作中进料大幅波动或者升压降压速度过快也会不同程度的损坏催化剂。再次，升温、降温速度过快。 2.2.3频繁的开停工导致催化剂破碎。在转化炉的开工升温过程中，转化炉管受热膨，催化剂的膨胀率小于转化炉管，导致催化剂在炉管中下沉，当转化炉局部降温或完全降温时，炉管收缩导致催化剂受压破碎。 2.3催化剂积碳。 转化催化剂表面出现轻微结炭时，因积碳掩盖活性中心，活性下降吸热减少而出现花斑、热带、出口尾气中芳烃增加，催化剂积碳严重时，表现为床层阻力迅速增加，转化炉管表面温度很快升高，直至出现红管。 2.4催化剂中毒。 滞留在催化剂上的任何物质都可能以固体的形式沉积在催化剂上，从而使蒸汽转化催化剂的效能下降，一般来说，硫、氯、砷是比较严重的毒物。但最常见的还是硫中毒，硫中毒是可逆的。一般情况下，硫主要引起转化炉上部催化剂中毒，而不引起整个床层中毒，硫严重超标时也会导致整个系统污染。 3防止转化催化剂失活的对策和活性下降后采取的措施。 3.1催化剂填装的技术要求及质量判断。 3.1.1技术要求： 装填催化剂要在晴天进行，催化剂填装前要先筛除粉末；炉管内要用棉纱或棉布擦拭干净，以保证无油污和杂物；检查确认炉管与分集合联管接处孔板无堵塞，并测空管压力降合格。如果催化剂在填装过程中有个别炉管的装填不符合阻力降偏差小于5%的要求，应将催化剂卸出重装。 3.1.2转化催化剂的装填质量评价：装剂过程中进行顺利，没有出现催化剂从半空落下的现象；在装剂过程中测量的各袋催化剂的高度偏差在20mm以内；下段催化剂装完后所测的各炉管压力降与平均压力降之差小于5%，最好小于3%；在装剂过程中，防护得当，没有杂物掉进转化炉管中。 3.2防止转化催化剂粉碎的措施。 3.2.1催化剂在使用之前要充分干燥。 3.2.2在正常生产中要严格控制温度、压力、水碳比，遵循微调细调的原则，防止野蛮操作。无论是开工、停工还是正常生产时升压、降压速度要严格要求≤0.5MPa/h。再次，升温、降温速度过快，无论是降温还是升温速度要严格要求≤30℃/h，其中120℃恒温为转化催化剂脱水时间，210℃恒温为转化催化剂进一步脱水时间。 3.2.3减少开停工次数，延长运转周期。 3.3防止转化催化剂积碳的对策以及积碳以后采取的措施。 3.3.1积碳现象的判断。 转化催化剂床层一旦发生积碳，所表现的现象是花斑、热带、红管和床层阻力升高，转化出口残余甲烷含量升高。积碳严重时会导致
供热简单知识 1.供热系统：供热系统分一次和二次供热系统，一次由热源单位来提供热源，二次是经过换热站对用户采暖供热（蒸汽系统除外）,我公司分东西部供热系统。 2.热量计算公式：Q=C*G(T2-T1)÷1000 二次网流量选择原则：G=KW*0.86*1.1/（T2-T1） (地热温差取10℃；分户改造取15℃；二次网直连取25℃)。 采暖期用热：Q*24*167*0.64 分户估算水量：一般情况下为3-3.5KG/㎡ 老式供暖水量：一般情况下为2-2.5KG/㎡ 地热供暖水量：一般情况下为3.5-5KG/㎡，根据外网负荷确定。 根据45W,50W,55W计算流量情况能得出调整水平关系。可以实际计算。 3.一、二次网的热量相等： Q1=Q2，C1*G1*(T22-T21)=C2*G2*(T22'-T21'),水C1=C2， 一次网温差一般取45℃，直连系统一般选用25℃。但要和设计联系在一起，高值也可取65℃。从公式看出温差和流量决定一、二次网热量计算。 4.板式换热器系统阻力正常范围应在5-7ｍH2O
5.民用建筑室内管道流速不大于1.2m/s。 6.压力与饱和水温度关系： 7.单位换算：W=1J/S 例子：45W/㎡的采暖期的耗热量 45*3600*24*167*0.64=425549440J 变成GJ: 425549440÷1000000000=0.41555GJ/㎡ 8.比摩阻：供热管路单位长度沿程阻力损失。若将大管径改为小一号管径，比摩阻增加1-2倍。 9.集中供热管网布置与敷设：管网主干线尽可能通过热负荷中心；管网力求线路短直；管网敷设应力求施工方便，工程量少；在满足安全运行、维修简便前提下，应节约用地；在管网改建、扩建过程中，应尽可能做到新设计的管线不影响原有管线正常运行；管线一般应沿路敷设，不应穿过仓库、堆场以及发展的预留地段；尽可能不通过铁路、公路及其他管线、管沟等，并适当注意整齐美观等，还有许多这里不做介绍。 管网布置有四种形式： A：枝装布置，B：环装布置，C：放射布置，D:网络布置。
转化催化剂升温还原技术要求
转化催化剂升温还原技术要求 西南化工研究设计院 四川天一科技股份有限公司 2007.10
转化催化剂升温还原技术要求 “技术要求”是转化催化剂在投入工业运转过程中的技术要点，用以协助操作人员使催化剂达到理想的效果，不涉及工厂具体的操作步骤及操作细节如阀门等。操作应以工程设计文件规范为准。 “技术要求”所叙述的是工厂在一、二段转化设备进行催化剂装填、烘炉，用惰性气体置换系统后所进行的转化催化剂的升温、还原、放硫、投运等化工单元操作。 “技术要求”中所列的升温速度是根据装置在进行原始开车时耐火材料及设备的要求而制定的。转化催化剂本身的升温速度无特殊要求。重复开车时，可以采用快速升温还原方案。
一、转化催化剂的氮气升温 1.氮气升温的目的 以氮气为介质将催化剂床层温度加热到当时压力下水蒸汽露点以上。2.氮气升温的条件与控制 （1）升温条件 氮气循环量：工厂初始给定的氮气量比较小，在循环阶段应逐渐加大氮气流量； 氮气压力：0.5 ～0.8MPa； 终点温度：～300℃（或高于露点温度50℃上）； （2）氮气升温控制要点 ①在建立氮气循环前系统需充压。当系统与原料气压缩机出口均压后，再打开系统出口阀，启动原料气压缩机，进行氮气循环。 ②当热氮气升温速度减慢时，根据升温情况均匀增点转化炉顶部烧咀（或侧壁烧咀）。 ③氮气升温阶段催化剂床层压差不允许超过设计值。 ④氮气循环运行时，除保证本系统用氮外，应保证其余的氮气支路不要受到损害。 ⑤氮气升温曲线 范围升温速度 ℃/时 时间 （时） 累计 时间 测量点 升温→120℃20～25 5 5 转化炉出口120℃恒温0 4 9 转化炉出口120→300℃15～20 12 21 转化炉出口 二、催化剂蒸汽升温 1.蒸汽升温的目的 用0.8～1.0MPa的蒸汽为介质，在外加热条件下，将转化炉催化剂床层温度提高到650～760℃。 2.蒸汽升温的条件与控制 （1）升温条件 蒸汽流量：设计蒸汽流量的30%～50%； 系统压力：1.0MPa；
供热简单知识 1. 供热系统：供热系统分一次和二次供热系统，一次由热源单位来提供热源，二次是经过换热站对用户采暖供热 (蒸汽系统除外) ,我公司分东西部供热系统。 2. 热量计算公式：Q=C*G(T2-T1) "000 二次网流量选择原则： G=KW*0.86*1.1/ (T2-T1 ) (地热温差取10 C；分户改造取15 C；二次网直连取 25 C )。 采暖期用热：Q*24*167*0.64 分户估算水量：一般情况下为3-3.5KG/ m2 老式供暖水量：一般情况下为2-2.5KG/ m 地热供暖水量：一般情况下为 3.5-5KG/ m,根据外网负 荷确定。 根据45W,50W,55W 计算流量情况能得出调整水平关系。可以实际计算。 3. 一、二次网的热量相等： Q1=Q2 ，C1*G1*(T22-T21)=C2*G2*(T22 '-T21'), 水 C1=C2 ， 一次网温差一般取45 C,直连系统一般选用25 C。但要和设计联系在一起，高值也可取65 C。从公式看出温差和流量决定一、二次网热量计算。 4?板式换热器系统阻力正常范围应在5-7 m H2O 5. 民用建筑室内管道流速不大于 1.2m/s 6. 压力与饱和水温度关系：
单位换算： 例子：45W/川的采暖期的耗热量 45*3600*24*167*0.64=0J 变成GJ: 0 P0=0.41555GJ/ m2 8?比摩阻：供热管路单位长度沿程阻力损失。若将大管径改为小一号管径，比摩阻增加1-2倍。 9?集中供热管网布置与敷设：管网主干线尽可能通过热负荷中心；管网力求线路短直；管网敷设应力求施工方便，工程量少；在满足安全运行、维修简便前提下，应节约用地; 在管网改建、扩建过程中，应尽可能做到新设计的管线不影响原有管线正常运行；管线一般应沿路敷设，不应穿过仓库、堆场以及发展的预留地段；尽可能不通过铁路、公路及其他管线、管沟等，并适当注意整齐美观等，还有许多这里不做介绍。 管网布置有四种形式： A:枝装布置，B :环装布置，C :放射布置，D:网络布置。 10.采暖热指标推荐值(W/ m2)
?烃类蒸汽转化制氢催化剂 ?*特性 ? Z412W催化剂是以镍为活性组份，高温预烧氧化铝为载体的烃类蒸汽转化催化剂。 适用于以天然气、油田伴生气等烃类为原料制取工业氢气、氨合成气、甲醇合成气、羰 基合成气等过程。装于转化炉管的上半床层，与Z413W催化剂组合使用。该催化剂各项 性能指标达到了国际先进水平，在国内处于技术领先地位。 ?■具有优良活性和活性稳定性； ?■具有很高的机械强度和结构稳定性； ?■采用异型化结构设计，提高催化剂几何表面及表观活性，降低床层阻力； ?■具有优良的还原性能，可用原料气直接在转化炉内进行还原； ?■采用稀土为改性助剂，具有良好的抗积炭性能。 ?*用途及使用条件 ?Z412W催化剂适用于以天然气或油田伴生气等烃类为原料，采用蒸汽转化工艺的工业制氢及制合成气装置。应用于转化炉上半床层。 ?■温度：450～900℃ ?■压力：常压～6.0MPa ?■水碳比：2.5～4.0 ?■碳空速：600～1800h ? ?*包装及储运 ?■用硬质纸板桶内衬塑料袋包装，每桶净重30kg（或根据用户要求包装）。 ?■在运输过程中应注意防潮，避免滚动、摔碰等激烈震荡，应有防雨设施。 ?■应储存在干燥通风的仓库内，严防污染或受潮。 ?*特性 ? Z413W催化剂是以镍为活性组份，高温预烧氧化铝为载体的烃类蒸汽转化催化剂。 适用于以天然气、油田伴生气等烃类为原料制取工业氢气、氨合成气、甲醇合成气、羰 基合成气等过程。装于转化炉管的下半床层，与配套上段催化剂组合使用。该催化剂性 能指标达到了国际先进水平，在国内处于技术领先地位。 ?■具有优良活性和活性稳定性； ?■具有很高的机械强度和结构稳定性； ?■采用异型化结构设计，提高催化剂几何表面及表观活性，降低床层阻力； ?*用途及使用条件
制氢装置转化中变催化剂还原方案 注： 此过程还需催化剂厂家确认。 转化催化剂还原的步骤 6.2.1(M)-确认转化催化剂达到还 原条件： 转化入口温度480-520℃，出口温度为820±10℃ 水蒸汽量为正常负荷的50%，约控制在8t/h左右 氢气纯度>90% 中变床层温度稳定在250℃ [P]-由管GH-2101引外来开工用氢入原料气压缩机3然后根据情，开始配氢量100-200Nm/h入口分液罐D-2101，况慢 慢增加。若由于配氢量增加配氢后要密切注意系统压力，[I]- 造成系统压力升高时，要及时放空到火炬线。％开始，每 次分析转化入口气中氢气浓度，由2[I]- ％，若转化和中变温升都不明显则将氢气浓度继依次增加2％后，每次增20续提高2％，直到循环气中的氢气含量达到％
以％，继续配氢，直到循环气中的氢气含量达到6010加以后，每次提高氢气浓度20%上。注意循环气中氢浓度达到之间。O/HH时都相应要把配蒸汽量提高，维持5-7比值在 22． 相应浓度下的配入蒸汽量可参考如下计算： 3比按O/H/h计，H氮氢气循环量按5000Nm22计算5-718/22.4 ××5%最小配汽量kg/h=5000×H218/22.4 ××7最大配汽量kg/h=5000×H%2转化催化剂还原升温控制表：[I]-
转化催化剂还原升温曲线：[I]- 当转化进口、出口的氢含量不变时，可认为还原合格(约12小时) 中变催化剂还原的步骤 6.2.2[I]-中变反应器配氢后，在还原初期保持催化剂床层入口温度250℃恒温2小时后以10℃
/h的速度逐步升高入口温度，但入口温度不能超过320℃。[P]-发现床层温度上升过快时，立即改脱硫后放空，并停止配氢，等原因清楚，问题得到解决后再进行还原操作。(M)-中变床层看到明显的温波通过后，床层温度达到330～400℃，进出口氢浓度在60％以上维持10小时，如出口氢浓度无明显变化且床层无明显温升时，可认为中变催化． 剂还原结束。 [I]-中变催化剂升温控制表：
换热量计算公式 ?摘要:焦化工序计算公式（一）冶金焦抗碎强度（M40转鼓指数）冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标，以百分比表示。其计算公式为：逐日（月）（试验后块度大于 40毫米所占的冶金焦抗碎强度（M40）（%）=百分比（ ... 焦化工序计算公式 （一）冶金焦抗碎强度（M40转鼓指数） 冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标，以百分比表示。其计算公式为： 逐日（月）（试验后块度大于 40毫米所占的 冶金焦抗碎强度（M40）（%）=百分比（%）×冶金焦产量（吨））之和 ×100% 冶金焦总产量（吨） 计算说明：按规定水分（水量）计算。采用国外转鼓试验的，按实际情况计算，并加以说明。 （二）冶金焦抗碎强度（M25转鼓指数） 冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标，以百分比表示。其计算公式为： 冶逐日（月）（试验后块度大(ye3 zhu2 ri4 _yue4 __shi4 yan4 hou4 kuai4 du4 da4)于25毫米所占 金焦抗碎强度（M25）（%）=的百分比（％(de bai fen bi __)）×冶金焦产量（吨）之和 ×100% 冶金焦总产量（吨） （三）冶金焦耐磨强度（M10转鼓指数） 冶金焦耐磨强度是反映焦炭的耐磨性能的指标，以百分比表示，其计算公式为： 逐日（月）（试验后块度小于10毫米所占的 冶金焦耐磨强度（M10）（%） = 百分比（%）×冶金焦产量（吨））之和 ×100%
冶金焦总产量（吨） 计算说明：按规定水分（水量）计算，采用国外转鼓试验的，按实际情况计算，并加以说明，该指标实质上是磨损率，指标值越小越好。 聚氨酯信息网 （四）冶金焦灰分 冶金焦灰分是指冶金焦炭中含灰量所占的百分比。其计算公式为： 冶金焦灰分（％）=冶金焦中所含灰分总量（吨） ×100% 冶金焦总产量（干基）（吨） （五）冶金焦硫分 冶金焦硫分是指冶金焦中含硫量所占的百分比。其计算公式为： 冶金焦硫分（％）=冶金焦中所含硫分总量（吨） ×100% 冶金焦总产量（干基）（吨） （六）冶金焦合格率 冶金焦合格率是指检验合格的冶(ye3 jin1 jiao1 he2 ge2 lv4 shi4 zhi3 jian3 yan4 he2 ge2 de0 ye3)金焦占冶金焦检验总量的百分比。冶金焦各种质量指标中，只要有一项不符合国家规定标准的，即视为不合格品。冶金焦合格率的计算公式为： 冶金焦合格率（％） = 冶金焦检验合格量（吨） ×100% 冶金焦检验总量（吨） （七）全焦率 全焦率（成焦率）是指入炉煤干馏后所获得的焦炭数量占入炉煤量的百分比。其计算公式为： 全焦率（％）= 全部焦炭产量（干基）（吨） ×100%
转化中变催化剂还原方案编写： 审核： 审批： 山东京博石油化工有限公司石化四车间
转化、中变催化剂还原方案 一﹑还原目的 ①转化催化剂Z-417W、Z418W出厂时呈氧化态，在使用前需要将其中的NiO 还原为具有活性的金属镍。还原反应如下： NiO+H2==Ni+H2O 此反应的热效应很小，工业装置上可以不考虑。由于该反应的平衡常数很大，反应比较容易进行。 ②中变催化剂FB-123在出厂时，其活性成分铁氧化物主要以Fe2O3形态存在。在使用前需要用H2或CO还原为Fe4O3才具有较高活性，还原反应如下： 3Fe2O3+H2==2Fe3O4+H2O 3Fe2O3+CO==2Fe3O4+CO2 在达到还原温前，一定要先配入足够的蒸汽量，才允许配入还原气进行还原，否则会发生深度还原，生成金属铁： FE3O4+H2O == FE+H2O FE2O4+CO == FE+CO2 二﹑转化、中变催化剂还原条件选择 1．还原介质 还原介质一般用氢气。转化催化剂还原时，工业上一般都采用湿氢还原方法。用纯氢还原的催化剂活性高于湿氢还原的活性。但用湿氢还原有许多好处，有利于提高催化剂床层入口温度，增大气体流量，保证了还原介质在每根转化炉管内分配均匀，防止还原介质中少量烃类裂解积炭，防止中变催化剂的过度还原。实际上催化剂在使用中就是处于种高水蒸汽分压的还原气氛条件下，采用湿氢还原后催化剂的活性更能代表催化剂在使用状态下的活性。转化催化剂所需蒸汽对氢的比值随着温度而改变。 2．还原温度 提高温度有利于转化催化剂的还原。在整个还原期间催化剂床层入口温度应尽可能高。应维持在入口温度470~500℃，出口温度800℃，中变催化剂通常在200~250℃就能与CO和H2发生还原反应。 3．还原压力