CO变换过程

co低温变换催化剂
CO低温变换催化剂是一种用于将一氧化碳（CO）转化为二氧化碳（CO2）的化学催化剂。

这种催化剂通常在低温条件下工作，通常在150-300摄氏度范围内。

CO低温变换催化剂被广泛应用于工业领域，特别是在石油化工、化学制品生产和环境保护等领域。

CO低温变换催化剂通常是由过渡金属氧化物或其复合物组成的。

常见的催化剂材料包括铜、镍、钴等。

这些催化剂材料具有高度的活性和选择性，可以有效地将CO氧化为CO2。

CO低温变换催化剂的工作原理是通过吸附、解离和重新组合分子中的化学键来实现CO到CO2的转化。

首先，CO分子被吸附到催化剂表面上的活性位点上，然后发生解离，生成活性的碳和氧原子。

最后，碳和氧原子重新组合，形成CO2分子。

CO低温变换催化剂的性能受多种因素影响，包括催化剂的组成、结构、表面积和反应条件等。

通过调控这些因素，可以优化催化剂的活性和选择性，提高CO低温变换的效率。

总结起来，CO低温变换催化剂是一种用于将CO转化为CO2的催化剂，常用于工业领域。

它的工作原理是通过吸附、解离和重新组合化
学键来实现CO到CO2的转化。

催化剂的性能受多种因素的影响，可以通过优化催化剂的组成和结构等来提高催化效率。

一氧化碳的低温变换CO变换的工艺流程主要由原料气组成来决定的，同时还与催化剂、变换反应器的结构，以及气体的净化要求有关。

目前低温变换主要是串接在中温变换催化剂后作为一氧化碳深度变换的。

而入口一氧化碳含量5%-8% , 最高使用温度不超过300℃。

中变串低变流程一般采用两种方法，一是中变炉外加低变炉, 另一种为变换炉中一二层用中变触媒, 三层使用低温触媒。

两种方法都使系统出口一氧化碳含量降至1%左右, 起到稳定生产、增产节能之效果。

1.中（高）变-底变串联流程采用此流程一般与甲烷化脱除少量碳氧化物相配合。

这类流程先通过中（高）温变换将大量CO变换达到3%左右后，再用低温变换使一氧化碳含量降低到0.3%-0.5%，。

为了进一步降低出口气中CO含量，也有在低变后面串联一个低变的流程。

当CO含量较高时，变换气一般选择在炉外串低变；而一氧化碳含量较低时，可选择在炉内串低变。

中串低流程中要主要两个问题，一是要提高低变催化剂的抗毒性，防止低变催化剂过早失活；二是要注意中变催化剂的过度还原，因为与单一的中变流程相比，中串低特别是中低低流程的反应汽气比下降，中变催化剂容易过度还原，引起催化剂失活、阻力增大及使用寿命缩短。

2.全低变流程中（高）变-低变串联流程操作繁琐，设备增加，特别是特殊材料阀门的选用给管理带来了许多不便。

使用全低变变换催化剂代替原Fe-Cr系中变催化剂，在低温下完成变换即可克服以上两种工艺的缺点，又能达到理想的目的。

全低变工艺采用宽温区的钴钼系耐硫变换催化剂，主要有下列优点。

（1）催化剂的起始活性温度低，变换炉入口温度及床层热点温度低于中变炉入口及热点温度100-200℃。

这样，就降低了床层阻力，缩小了气体体积约20%，从而提高了变换炉的生产能力。

（2）变换系统处于较低的温度范围内操作，在满足出口变换气中CO含量的前提下，可以降低入炉蒸汽量，使全低变流程的蒸汽消耗降低。

使用全低变变换催化剂代替原。

CO变换工艺发展过程及趋势摘要本文介绍了CO变换工艺的发展过程和趋势,论述了变换催化剂、反应器、节能工艺和数字模型的发展，论述了变换工艺的发展方向，指出了需要研究和解决的问题。

关键词 CO变换；催化剂；合成气；节能前言一氧化碳变换（也称水煤气变换，water gas shift）是指合成气中的一氧化碳借助于催化剂的作用，在一定温度下与水蒸气反应，生成二氧化碳和氢气的过程。

通过变换反应既降低了合成气中的一氧化碳含量，又得到了更多氢气，调节了碳氢比，满足不同的生产需要（例如合成甲醇等）。

其工业应用已有90多年历史。

在合成气制醇、制烃催化过程中，低温水气变换反应通常用于甲醇重整制氢反应中大量CO的去除，同时在环境科学甚至在民用化学方面所起作用也不可忽视，如汽车尾气的处理、家用煤气降低CO的含量等。

本文将从CO变换工艺的几个因素展开论述。

一、CO变换原理[1]一氧化碳变换反应是在催化剂存在的条件下进行的，是一个典型的气固相催化反应。

变换过程为含有C、H、O三种元素的CO和H2O共存的系统，在CO变换的催化反应过程中，主要反应为：CO+H2O＝CO2+H2? ΔH= - mol在某种条件下会发生CO分解等其他副反应，分别如下：?2CO＝C+CO2?2CO+2H2＝CH4+CO2?CO+3H2＝CH4+H2O?CO2+4H2＝CH4+2H2O变换反应平衡受多种反应条件影响：（1）温度影响由于CO变换反应是个放热可逆反应，因此低温有利于平衡向右移。

（2）水碳比影响提高水碳比，可增加一氧化碳的转化率，有利于平衡向右移。

（3）原料气含CO2影响 CO2为反应产物，应尽量降低原料气中CO2的含量，确保平衡不向左移动。

变换反应速率受多种反应条件影响：（1）压力影响加压可提高反应物分压，在3MPa以下，反应速率与压力平方成正比。

（2）水碳比影响在水碳比低于4的情况下，提高水碳比可使变换反应速率加快。

（3）温度影响由于CO变换反应是个放热可逆反应，存在最佳反应温度。

C O变换工艺发展过程及趋势(共9页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-CO变换工艺发展过程及趋势摘要本文介绍了CO变换工艺的发展过程和趋势,论述了变换催化剂、反应器、节能工艺和数字模型的发展，论述了变换工艺的发展方向，指出了需要研究和解决的问题。

关键词 CO变换；催化剂；合成气；节能前言一氧化碳变换（也称水煤气变换，water gas shift）是指合成气中的一氧化碳借助于催化剂的作用，在一定温度下与水蒸气反应，生成二氧化碳和氢气的过程。

通过变换反应既降低了合成气中的一氧化碳含量，又得到了更多氢气，调节了碳氢比，满足不同的生产需要（例如合成甲醇等）。

其工业应用已有90多年历史。

在合成气制醇、制烃催化过程中，低温水气变换反应通常用于甲醇重整制氢反应中大量CO的去除，同时在环境科学甚至在民用化学方面所起作用也不可忽视，如汽车尾气的处理、家用煤气降低CO的含量等。

本文将从CO变换工艺的几个因素展开论述。

一、CO变换原理[1]一氧化碳变换反应是在催化剂存在的条件下进行的，是一个典型的气固相催化反应。

变换过程为含有C、H、O三种元素的CO和H2O共存的系统，在CO变换的催化反应过程中，主要反应为：CO+H2O＝CO2+H2ΔH= - mol在某种条件下会发生CO分解等其他副反应，分别如下：2CO＝C+CO22CO+2H2＝CH4+CO2CO+3H2＝CH4+H2OCO2+4H2＝CH4+2H2O变换反应平衡受多种反应条件影响：（1）温度影响由于CO变换反应是个放热可逆反应，因此低温有利于平衡向右移。

（2）水碳比影响提高水碳比，可增加一氧化碳的转化率，有利于平衡向右移。

（3）原料气含CO2影响 CO2为反应产物，应尽量降低原料气中CO2的含量，确保平衡不向左移动。

变换反应速率受多种反应条件影响：（1）压力影响加压可提高反应物分压，在3MPa以下，反应速率与压力平方成正比。

（2）水碳比影响在水碳比低于4的情况下，提高水碳比可使变换反应速率加快。

CO变换工艺说明1、原料气CO转化单元1.1 概论06单元原料气CO转化的主要目的是通过将一氧化碳转化为氢气的反应，提高煤气化生产原料气中氢气的浓度和降低一氧化碳的浓度，所有描述中提到的工艺数据都是基于设计的煤运行后期的条件。

1.2、工艺说明1.2.1 反应原料气CO转换反应工艺是基于水煤气均相反应，以钴/钼为催化剂，一氧化碳和水蒸汽反应生成二氧化碳和氢气。

CO + H2O ↔ CO2 + H21mol水蒸气分解可以得到1mol的H2，1mol的一氧化碳可以生成1mol的二氧化碳，从而增加了干气的气体体积，该反应是一个放热的平衡反应，其摩尔反应热为41000kJ/mol。

该转换气的热焓可以用来生产高压过热蒸汽和低压蒸汽，进一步的热量用于加热工艺冷凝液、锅炉水和脱盐水，从而将冷变换气中的冷凝液分离。

水煤气反应所需要的大部分工艺蒸汽都来自于原料气，而剩余一部分所需的水蒸气是通过锅炉给水从反应器的上游加入。

为了使CO达到较低的浓度，CO转换反应单元是由4个转换反应器串联而成。

除了水煤气变换反应，还有大部分高不饱和碳氢化合物、酚类化合物、羰基硫(COS)、有机硫化合和氰化氢(HCN)等副反应，这些都包含CO转换反应的在原料气里。

煤气化产生的所有的原料气都会通过反应器，大部分的羰基硫(COS)都会转化为硫化氢，这是一个重要的副反应。

当气体从四级转换反应器出来时，其中CO在干气中的含量仅为0.72mol-%。

COS + H2O ↔ CO2 + H2S1.2.2 原料气催化剂煤气化的原料气中含有H2S和COS。

因此，在含硫化合物的原料气变换过程中需要特殊的催化剂。

传统的CO变换过程的催化剂是基于铁和铬的氧化物，而现在的原料气变换中催化剂包含一个特殊的载体，钴和钼的氧化物。

对于不含硫的气体，基于铁和铬的氧化物的催化剂可以表现它最大的活性，而对于含硫酸性气体转换的催化剂则是基于钴和钼的氧化物，而且只有在硫化物存在的情况下才能表现出最大的活性。