磁翻板液位計在水煤氣變換反應和催化劑還原過程中發揮的關鍵作用
返回列表發布日期：2019-02-20 10:41:18 |
合成氣工廠需要精確，可靠的磁翻板液位計來正確監控許多過程。這些包括水煤氣變換反應和還原銅催化劑的方法。如果溫度超出推薦范圍，則結果是反應速率不理想，催化劑壽命縮短，并且在極端情況下，反應器失效。
合成氣（合成氣）是30-60％一氧化碳（CO），25-30％氫氣（H2）和5-15％二氧化碳（CO2）的混合物，殘留水和甲烷（CH4）。生產和凈化合成氣涉及一系列熱化學過程，這些過程高度依賴于適當的溫度測量和監測，這需要精確可靠的磁翻板液位計。
氫是這種更高價值的中間產品的理想產品。因此，一氧化碳的百分比越高，合成氣的價值就越低。此外，CO對許多催化劑是有毒的并且難以除去。（CO2也毒害催化劑，但是更容易去除。）
水煤氣變換反應
“水煤氣”和“合成氣”基本上是相同的產物：通過向熱的碳基原料中添加蒸汽而產生的CO和H2的混合物。最初創建于1828年的水煤氣是較舊的術語。由此我們得到術語水煤氣變換（WGS）反應，這是一種在水，催化劑和大約400°F至900°F（204°C至200°C）溫度下將一氧化碳轉化為二氧化碳和氫氣的過程。482℃）。WSG過程是放熱的，并且受到較低溫度的青睞。
CO+H2ö↔CO2+H2ΔH=-41.1KJ摩爾-1
為了減少CO量并產生額外的H2，合成氣通過一系列WGS反應器移動。然后，現在富含氫氣但也富含二氧化碳的物流可以通過液態CO2去除系統和甲烷轉化器或變壓吸收器以進一步凈化它。
高溫變換反應器
第一個轉變通常是高溫反應器，其使用鐵基催化劑將CO大量轉化為CO2。在此階段，準確的磁翻板液位計是必不可少的，以確保放熱過程產生的熱量不會對反應速率產生不利影響。過高的溫度也會損壞設備。
低溫變換反應器
低溫反應器通常在高溫反應器之后。低溫變換（LTS）反應器使用銅基催化劑。銅是比鐵更活躍的催化劑，它在更低的溫度下使CO轉化率最大化。常規的銅催化劑對高溫敏感。為防止銅燒結和催化劑老化，反應器溫度不應超過500°F（260°C）。
催化劑減少
用于LTS反應的銅催化劑通常以氧化物形式運輸并且在使用前需要降低。為了還原和活化該催化劑，將氫氣滴入反應器中并與氧化銅（CuO）混合以產生銅和水。
的CuO+H2->的Cu+H2öΔH=-80.8千焦摩爾-1
同時，操作人員必須監測溫度降低波和流出物的組成。該過程通常用氫氣浸泡完成還原。
還原反應是放熱的。進入反應器的氫越多意味著銅的還原越快，但產生的熱量也越多。太快的氫氣太快會使催化劑過熱，使催化劑更快地失活。太多的熱量也會損壞反應器。在極端情況下，如果溫度超過容器的冶金極限，則可能發生災難性故障。
如何確定需要哪種磁翻板液位計
在處理水煤氣變換和催化劑還原過程時，了解使用溫度測量系統的局限性至關重要。
不同類型的測量系統的響應時間是變化的，并且在調節原料流速時必須考慮因素，因為磁翻板液位計不會立即傳遞催化劑床中的溫度變化。Pipewells和熱電偶套管需要更長的時間對溫度變化（≥60秒）比柔性的，獨立的熱電偶像響應的Flex-R®（4-8秒）。
還需要考慮準確度和校準。反應器內的多個測量點給出了更好的反應波形。但是，即使實際溫度相同，兩個不同點的測量值也可能不同，因為它們是由兩個不同的熱電偶記錄的。這些偏差可能落在磁翻板液位計的校準極限和精度規格范圍內，不應視為過程溫度的實際差異。
氫是這種更高價值的中間產品的理想產品。因此，一氧化碳的百分比越高，合成氣的價值就越低。此外，CO對許多催化劑是有毒的并且難以除去。（CO2也毒害催化劑，但是更容易去除。）
水煤氣變換反應
“水煤氣”和“合成氣”基本上是相同的產物：通過向熱的碳基原料中添加蒸汽而產生的CO和H2的混合物。最初創建于1828年的水煤氣是較舊的術語。由此我們得到術語水煤氣變換（WGS）反應，這是一種在水，催化劑和大約400°F至900°F（204°C至200°C）溫度下將一氧化碳轉化為二氧化碳和氫氣的過程。482℃）。WSG過程是放熱的，并且受到較低溫度的青睞。
CO+H2ö↔CO2+H2ΔH=-41.1KJ摩爾-1
為了減少CO量并產生額外的H2，合成氣通過一系列WGS反應器移動。然后，現在富含氫氣但也富含二氧化碳的物流可以通過液態CO2去除系統和甲烷轉化器或變壓吸收器以進一步凈化它。
高溫變換反應器
第一個轉變通常是高溫反應器，其使用鐵基催化劑將CO大量轉化為CO2。在此階段，準確的磁翻板液位計是必不可少的，以確保放熱過程產生的熱量不會對反應速率產生不利影響。過高的溫度也會損壞設備。
低溫變換反應器
低溫反應器通常在高溫反應器之后。低溫變換（LTS）反應器使用銅基催化劑。銅是比鐵更活躍的催化劑，它在更低的溫度下使CO轉化率最大化。常規的銅催化劑對高溫敏感。為防止銅燒結和催化劑老化，反應器溫度不應超過500°F（260°C）。
催化劑減少
用于LTS反應的銅催化劑通常以氧化物形式運輸并且在使用前需要降低。為了還原和活化該催化劑，將氫氣滴入反應器中并與氧化銅（CuO）混合以產生銅和水。
的CuO+H2->的Cu+H2öΔH=-80.8千焦摩爾-1
同時，操作人員必須監測溫度降低波和流出物的組成。該過程通常用氫氣浸泡完成還原。
還原反應是放熱的。進入反應器的氫越多意味著銅的還原越快，但產生的熱量也越多。太快的氫氣太快會使催化劑過熱，使催化劑更快地失活。太多的熱量也會損壞反應器。在極端情況下，如果溫度超過容器的冶金極限，則可能發生災難性故障。
在處理水煤氣變換和催化劑還原過程時，了解使用溫度測量系統的局限性至關重要。
不同類型的測量系統的響應時間是變化的，并且在調節原料流速時必須考慮因素，因為磁翻板液位計不會立即傳遞催化劑床中的溫度變化。Pipewells和熱電偶套管需要更長的時間對溫度變化（≥60秒）比柔性的，獨立的熱電偶像響應的Flex-R®（4-8秒）。
還需要考慮準確度和校準。反應器內的多個測量點給出了更好的反應波形。但是，即使實際溫度相同，兩個不同點的測量值也可能不同，因為它們是由兩個不同的熱電偶記錄的。這些偏差可能落在磁翻板液位計的校準極限和精度規格范圍內，不應視為過程溫度的實際差異。