1 内蒙古伊泽矿业投资有限公司培训教材 一氧化碳变换 郭建礼 生产准备组 2 0 0 6 .7 .1 5 2 一氧化碳变换 概述 一氧化碳的变换是指煤气借助于催化剂的作用，在一定温度下，与水蒸气反应，一氧化碳生成二氧化碳和氢气的过程。通过变换反应既除去了煤气中的一氧化碳，又得到了制取甲醇的有效气体氢气。因此，变化工段既是转化工序，又是净化工序。 前工段来的煤气中，一氧化碳含量高，通过变换反应以后，要求达到工艺气体中的CO/H2 约为2.05~ 2.1 的关系，以满足甲醇合成的要求。 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。60 年代以前，变换催化剂普遍采用Fe-Gr 催化剂，使用温度范围为350~ 550℃，60 年代以后，开发了钴钼加氢转化催化剂和氧化锌脱硫剂，这种催化剂的操作温度为200~ 280℃，为了区别这两种操作温度不同的变换过程，习惯上将前者称为“中温变换”，后者称为“低温变换”。 按照回收热量的方法不同，变换又可分为激冷流程和废锅流程，冷激流程中，冷激后的粗原料气已被水蒸气饱和，在未经冷却和脱硫情况下直接进行变换，因此，两种流程按照工艺条件的不同选用不同的催化剂，激冷流程采用Co-Mo 耐硫变换催化剂，废锅流程采用Fe-Cr变换催化剂。 第一节 变换反应原理 变换过程为含有C、H、O 三种元素的CO 和H2O 共存的系统， 3 在CO 变换的催化反应过程中，除了主要反应 CO+H2O＝CO2+H2 以外，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 这些副反应都消耗了原料气中的有效气体，生成有害的游离碳及无用的甲烷，避免副反应的最好方法就是使用选择性好的变换催化剂。 一、 变换反应的热效应 一氧化碳变换反应是一个放热反应， CO+H2O＝CO2+H2+41kJ/gmol 反应的热效应视H2O 的状态而定，若为液态水，则是微吸热反应，若是水蒸气，则为放热反应。 变换反应的反应热随温度的升高而降低，具体反应热列表如下： 表1 CO+H2O＝CO2+H2 的反应热 温度℃ 25 200 250 300 350 400 450 500 550 △HkJ/gmol 41 39.8 39.5 39 38.5 38 37.6 37 36.6 压力对变换反应的反应热影响较小，一般不做考虑。 二、 变换反应的化学平衡 1、 变换反应的平衡常数 4 变换反应的平衡常数随压力的增加而减小，而且与原料气组成有关，CO 变换反应是可逆放热反应，平衡常...
