一氧化碳变化反应催化剂VIP免费

一氧化碳变化反应催化剂一氧化碳变换反应无催化剂存在时，反应速率极慢，即使温度升至700°C以上反应仍不明显，因此必须采用催化剂。一氧化碳变换催化剂视活性温度和抗硫性能的不同分为铁铬系、铜锌系和钴钼系三种。一、铁系催化剂1.催化剂的组成和性能以Fe3O4为主相的铁系催化剂因为单纯的Fe3O4在操作温度（温度区间在300〜470C,常称为中温或高温）下，由于结晶颗粒的长大而很快失活，因此在催化主相中加入一定量的结构性助催化剂。工业上较为成功的助催化剂主要有Cr2O3,因此铁系催化剂也称为铁铬中（高）变催化剂。铁铬系催化剂其化学组成以Fe2O3为主，促进剂有Cr2O3和K2CO3，活性组分为Fe3O4,开工时需用H2或CO将Fe2O3还原成Fe3O4才有催化活性，适用温度范围300〜550C。传统的铁铬中变催化剂的结构性助催化剂Cr2O3的含量一般为7%〜12%,此外为了改善催化剂的催化活性还添加助催化剂如K+等。该类催化剂称为中温或高温变换催化剂，因为温度较高，反应后气体中残余CO含量最低为3%〜4%。如要进一步降低CO残余含量，需在更低温度下完成。国产中温变换催化剂的性能参数见表1。为了改善催化剂的使用性能，国内外开发了一系列铁系催化剂。①低铬型铁铬中变催化剂。由于Cr2O3对于人体和环境具有毒害作用，为了减少Cr2O3对人体和环境的影响而开发的低铬型铁铬中变催化剂，主要型号有：B112、B116、B117等，其铬含量一般在3%〜7%范围内。②耐硫型铁铬中变催化剂。为了适应中国中小化肥企业的国情，改善铁铬中变催化剂的耐硫性能，通过添加铝等金属化合物来提高催化剂的耐硫性能，主要型号有：B112、B115、B117等。③低水汽比铁铬中变催化剂。为了改善铁铬中变催化剂对水汽比的适应性，特别是节能型烃类蒸汽转化流程（水碳比小于2.75）通过添加铜促进剂，改善了铁铬中变催化剂对低水汽比条件的适应性，主要型号有：B113-2等。表1国产中温变换催化剂性能参数型号0104R10«mo?B11CWB-2BMCK^OSOS<0,7fti•电CJ^C^soT比o.i占畅F血gfrlfiO、C內OjS<0.06%FqQnMgQ、FgMdQ,圓柱悴忙（g⑸^MX(7-9)Iffl柱体tarn体f9X[S~7)ia柱幡#9X(7~S?J堆积強慣川应几｝1,01.4-1.5L.51.61*37"1.5-L6400乜还廉厲的出寒面400DIE原后的孔脯30-4040〜43>70558ft-1D040-30~5045*5020使用揖度活性桓度）380-520(4JO-3OO)350-500(37S-4S0>320-500(350-450)慟B1C9320-460W50~#lH310-430(35&--43O)进口％休湿度比>380>360330-350350-SfiO3,10-350310-3403-53-42.5-3.5MJW*t^coi3%ar3.5-72.5-3.52.2-3,0骨压下干fiM/h'1300-W卿一5帕500^1300(1.0MTB珮料％書COU%Bt2000-300(3.0-4.0Mh)fiC0-15M(1.0MTilU±)3W)~^OU800-1300(1.0MTfilil±)<0.3<0.1<0.05<<0.5<1-1.5尽管各种铁铬中变催化剂具有不同的特点，但却具有共同的特性：①具有较高的催化活性。在活性温度范围内，反应速度较快，可以满足一般工艺的要求②具有较好的机械强度和较长的使用寿命；③活性温度较高，不利于变换反应的化学平衡，蒸汽消耗较高；④具有一定的抗毒性能，对硫的耐受限度为200mg/m3（视不同催化剂而不同），但磷砷、氟、氯、硼等化合物是催化剂的毒物；⑤对水汽浓度有一定的要求，当水汽浓度过低时会导致催化剂过度还原。2.催化剂的还原与氧化中温变换催化剂中的Fe2O3，需经还原成Fe3O4才具有活性，通常是用H2或CO在一定温度下进行还原。其主要反应式为：3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O+9.6kJ3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2+50.8kJ由于还原反应为放热反应，还原时要严格控制H2和CO的加入量，以避免反应剧烈引起温度急剧升高，而影响催化剂的活性。同时要加入适量水蒸气，以防Fe3O4被一步还原成Fe,发生过度还原现象。活性组分Fe3O4在50〜60°C以上十分不稳定，遇氧即被氧化，且是剧烈的放热反应。反应式如下：4Fe3O4+O2=6Fe2O3+466kJ因此，在生产中要严格控制原料气中的氧气含量。在系统停车检修时，先用水蒸气或氮气降低催化剂温度，同时，通入少量空气使催化剂缓慢氧化，在表面形成一层Fe2O3保护膜后，才能与空气接触，这一过程称为催化剂的钝化。3.催化剂的中毒与衰老在变换生产中，原料气中的硫化物会引起催化剂的中毒，使其活性下降，其反应如下：Fe3°4+3H2S+H1-3FeS+4...