水碳比对化学回热循环回热效率影响分析

内燃机内甲烷水蒸气重整特性分析高华光;龚希武【摘要】为了较为系统地认识甲烷水蒸气重整反应对内燃机性能的影响。

应用HSC 5．1软件对甲烷水蒸气重整反应在不同反应温度和水碳比的工况下进行分析，然后应用Chemkin‐pro程序，计算了在相同供热量下甲烷水蒸气重整气在不同物质的量比下比C H4的燃C H4消耗降低率。

结果表明，提高反应温度和水碳比可提高C H4的转化率；当温度为700℃、水碳比为3时，发热量提高了13．58％，在供热相同情况下，燃C H4消耗量可减少11．96％，C H4的转化率越高，循环效率越高；重整气效率比纯天然气高，随着物质的量比降低，重整气优势降低。

%To obtain a better view on the effect of steam reforming of methane (SRM ) reaction on performance of internal combustion (IC) engine ,by using HSC 5 .1 software ,SRM was analyzed at different temperature and steam/methane molar ratios .Then ,by using Chemkin‐pro software ,fuel consumption reduced rate of methane was calculated in synthesis gas of SRM and methane at different equivalence ratios .The results show that the increase of temperature and steam/methane molar ratios will increase conversion rate of methane .When the temperature is 700 ℃ andsteam/methane molar ratio is 3 under the same heating conditions ,heat value will increase 13 .58% ,fuel consumption will decrease 11 .96% ,and cycle efficiency of IC engine will increase with the increase of conversion rate of methane .Efficiency of synthesis gas of SRM is higher than pure methane ,unfortunately ,decreases with the decrease of the equivalentratio .【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】6页(P46-51)【关键词】化学回热循环;甲烷水蒸气重整;内燃机;HSC5.1;Chemkin【作者】高华光;龚希武【作者单位】浙江海洋学院船舶与海洋工程学院;浙江海洋学院船舶与海洋工程学院【正文语种】中文【中图分类】TE624化学回热循环燃气轮机(Chemically Recuperated Gas Turbine，CRGT)和液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)是船舶主动力装置应对能源危机和环境污染的有效手段和替代燃料[1-3]。

水碳比对尿素合成系统的影响莫彩利 刘 亮 中原大化集团公司 濮阳 457004摘要 分析水碳比对尿素合成系统转化率的影响以及改进的方法。

关键词 水碳比 尿素合成 转化率中原大化集团公司520kt/a 尿素装置合成塔设计转化率65%,但实际转化率只有55%左右。

影响转化率的原因很多,其中水碳比是一个十分重要的因素。

本文着重介绍了如何减少系统水量以控制合成系统水碳比,从而提高转化率,增加产量。

1 基本原理及影响氨和二氧化碳在合成塔反应生成尿素,反应式:2NH 3+CO 2=CO (NH)2+H 2O从化学反应式可知,水的存在是不可避免的,有尿素生成就有水的生成,并且水的含量直接影响尿素的转化率。

根据斯纳姆公司提供的数据,在合成塔100%的负荷下,有约22t/h 水生成。

这些水一部分经中、低压系统加热分离后排出系统,一部分与氨、二氧化碳一起以碳铵液的形式存在,并在高压泵的作用下返回高压合成系统再次反应生成尿素。

水碳比对合成反应的影响见图1。

图1 水碳比对合成反应转化率的影响由图1可知,转化率随水碳比的增加而下降。

在工业生产条件下,一些实验表明,在其他影响条件不变情况下,水碳比每增加0 1,转化率将下降1 0%~1 05%。

在188 、氨碳比为3 5(摩尔比)时不同的水碳比对转化率的影响见表1。

表1 水碳比对转化率的影响水碳比(摩尔)0 30 50 70 91 1转化率,%73 2769 7566 2362 5959 19装置原设计合成塔出料水碳比为0 65,但在实际生产运行中,水碳比远远大于设计值,一般在0 9左右,有时高达1 4,使得合成转化率与设计转化率相差较大,降低了装置的生产能力。

2 原因及改进措施2 1 合成塔2 1 1 原因合成塔筒体高40m ,内径2 2m,每层塔板间距2 5m,共10层。

合成塔上部为塔板,物料在这一部分反应好,返混小,转化率高。

合成塔下部有15m 空间,占全部容积的3/8,反应推动力小,物料易返混,反应不好,转化率低,使反应后有更多的水生成,后系统不能完全消化这部分水,从而使过多的水又回到了合成塔,导致系统水碳比高。

面向对象的先进循环燃气轮机工质热物性计算方法刘国库;潘福敏;郑洪涛【摘要】先进循环是燃气轮机发展的重要方向,1套通用先进循环工质热物性计算方法对先进循环研究具有重要意义.以工质最为复杂的化学回热循环为例,建立了1套通用的工质热物性计算方法,并论证了该方法也适用于其他先进循环.基于面向对象方法建立了1套计算系统并采用C++语言编制其计算程序,验证了空气和水蒸气的热物性计算精度,最大误差为0.00852％.采用该热物性计算方法计算了1个化学回热循环的热力过程;在给定的条件下其效率比简单循环效率提升32％,达到47.32％.结果表明:所提出的热物性计算方法计算准确,通用性强,为先进循环研究提供了基础.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2013(039)006【总页数】7页(P36-42)【关键词】工质热物性;燃气轮机;先进循环;面向对象;化学回热循环【作者】刘国库;潘福敏;郑洪涛【作者单位】海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室,沈阳110015;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,哈尔滨150001【正文语种】中文现代社会的高速发展导致能源需求量高速增长，环境污染问题也愈加严重。

先进循环燃气轮机是应对现阶段能源危机和解决环境污染问题的1个重要方式[1-2]。

先进循环主要是回收燃气轮机高温余热来提高能源利用率，并改善燃烧状况以减少污染物排放。

先进循环的研发较为复杂，采用计算机仿真是1种简便的预研方法。

计算机仿真需要准确的计算模型，特别是先进循环的复杂工质需要精确的热物性计算模型。

目前涉及复杂工质物性的先进循环主要有化学回热循环（CRGT,Chemically Recuperated Gas Turbine Cycle）、联合循环（CC,Combined Cycle）、注蒸汽循环（STIG,STeam Injected Gas Turbine Cycle）、湿空气循环（HAT,Humid Air Turbine Cycle）、湿压缩循环（WCC,Wet Compression Cycle）等。

基于光热快速升温的CO2-H2O对准东煤热解燃烧影响机理研究摘要：随着能源需求的不断增长和环境问题的不断加剧，煤炭作为主要的能源来源之一，所面临的环境和经济问题变得日益严峻。

因此，开发和利用高效、清洁的煤炭转化技术已成为当前的研究热点。

本文基于光热快速升温技术，考察了CO2/H2O 对准东煤在热解燃烧过程中的影响机理。

首先，对准东煤进行了基本性质测试，包括热值、元素成分和采变特性等，从而确定了试验条件。

然后，使用TG-DSC技术，考察了CO2/H2O对准东煤的热解过程和燃烧过程中的产物及其形成机理。

结果表明，CO2和H2O可以明显提高准东煤的反应速率和转化率，并显著影响其产物分布及热量释放。

最后，通过理论分析和实验研究，对CO2/H2O对准东煤的影响机理进行了深入探讨。

关键词：光热快速升温；CO2/H2O；准东煤；热解燃烧；影响机理Abstract: With the continuous growth of energy demand and the increasing environmental problems, coal, as one of the main sources of energy, is facing increasingly severe environmental and economic problems. Therefore, the development and utilization of efficient and clean coal conversion technologies have become the current research hotspot. Based on the optical-thermal rapid heating technology, this paperinvestigates the influence of CO2/H2O on the thermal decomposition and combustion of Zhundong coal. Firstly, the basic properties of Zhundong coal, including calorific value, elemental composition and coking properties, were tested to determine the experimental conditions. Then, the TG-DSC technology was used to investigate the products and formation mechanism ofthe thermal decomposition and combustion of Zhundong coal in the presence of CO2/H2O. The results showedthat CO2 and H2O can significantly increase the reaction rate and conversion rate of Zhundong coal,and significantly affect its product distribution and heat release. Finally, the influence mechanism ofCO2/H2O on Zhundong coal was deeply discussed through theoretical analysis and experimental research.Keywords: optical-thermal rapid heating; CO2/H2O; Zhundong coal; thermal de-composition and combustion; influence mechanism。

22制氢装置水碳比对设备安全性的影响及上限值的确定刘欣娜1 宣辰光21.中国石油安全环保技术研究院大连分院2.中国石油大连石化公司【摘 要】 本文介绍了两起制氢装置因水碳比控制过高而引起设备腐蚀泄漏的典型案例，分析了气态蒸汽冷凝为液态水的原因，通过理论计算和使用Unisim 软件模拟，从而确定制氢装置水碳比的上限值，对保证设备安全性及装置安全平稳运行起到了至关重要的作用。

【关键词】 水碳比；水蒸汽；露点；腐蚀；安全生产氢气是许多石油化工产品的重要原料，随着全球对清洁燃料需求的不断增长和石油炼制技术的不断进步，炼厂内以加氢工艺为主的油品加工工艺不断扩张，带动了氢气需求量的大幅度增长。

工业制氢的方式有很多种，而石化炼油厂根据其自身的特点，一般采用轻烃水蒸汽转化法制氢和重油部分氧化法制氢。

轻烃水蒸汽转化制氢因其工艺流程简单，不需要纯氧，主要设备较少，投资省，被公认为是炼油厂制氢最佳方案。

1 水碳比对设备安全性的影响所谓轻烃水蒸汽转化，就是利用轻烃和水蒸汽在高温和催化剂条件下发生一系列复杂的转化反应，最终产生氢气的工艺过程。

为便于直观理解，转化反应可用下面的方程式表示：C n H 2n+2 + H 2O → CO + CO 2 + H 2水碳比（water to carbon ratio ）是制氢装置的一个术语，它是指转化进料中水蒸汽的摩尔数和碳的摩尔数的比值，即水碳比=n （H 2O ）/∑n （Ci ）。

它是制氢装置中最为关键的一个操作参数。

水碳比过高时，浪费了水蒸气，减少了水蒸气的外送量，增加了装置的能耗，有可能造成催化剂的纯化。

水碳比低时，会造成反应不完全，炉出口甲烷含量高，轻烃转化率下降会影响氢气的产率；如果水碳比过低，将会造成转化炉炉管压力降增加，转化炉炉管出现花斑、红管的现象，缩短炉管的使用寿命[1]。

所以，每个制氢装置都设有水碳比低低联锁停车，以实现水碳比的平稳控制，确保制氢的正常生产[2-3]。

试述温度对变换反应的影响变换反应为CO+H2O=CO2+H2+Q是一个放热反应，温度高不利于反应的进行，但也不能低于蒸汽的露点温度，以防造成蒸汽的冷凝，而损伤触媒，为综合改善触媒活性及变换率，所以新触媒在原始开车时时入口温度要高于露点温度25-30℃.在触媒使用后期由于变换率的下降，可适当提高入口温度以提高变换率。

触媒升温是为什么要控制升温速度正常触媒床的升温速度为50℃/h，这是为了使触媒床均匀受热，防止局部受热过多，另一部分受热少，造成温度分布不均。

另外液起到了保护触媒，避免触媒由于受热应力的影响而粉化。

催化剂失活原因（1）由于长期在高温汽气比的条件下运行，引起活性组分的晶粒增大活性表面下降而引起失活（2）由于气体中带入的灰尘、焦油等物质吸附沉淀，在催化剂表面形成壳程堵塞催化剂孔而失活（3）当原料气中硫含量较低时，可能出现反硫化而暂时失活影响变换反应的因素（1）水碳比从化学平衡和化学反应速度的角度讲，增加水碳比将有利变化反应向生成物的方向进行，并可以加快反应进行的速度，但增加的趋势是先快后慢，并由此也带来了一些负面影响，即提高水碳比将增加蒸汽的消耗和床层阻力，同时也增加了后面冷却系统的冷却负荷（2）床层温度提高温度可加快反应进行的速度，但变换反应为放热反应，因此从化学反应平衡角度讲，将不利于平衡向生成物方向进行（3）压力在4.0MPa压力下，对平衡没有显著影响，但加压下，可提高变换反应速度（4）催化剂性能如果没有催化剂的存在，变换反应会进行的非常缓慢，因此催化剂的性能就显的尤为重要，其中任何一个方面的因素都会对变换反应的进行构成严重影响，简单的说，催化剂的机械强度，热稳定性及活性等性能越高越好，但鉴于其制造成本，不可能达到理想化要求，此外催化剂本质性能再好，如果使用和操作不当，同样不能达到良好的使用效果，甚至反来损害催化剂的过程中，一定要按照催化剂的使用说明和操作规程的要求严格执行。

为什么在三个冷却器中喷淋煤气水，喷射水量的大小取决于什么因素（1）防止界面腐蚀，并使煤气饱和（2）防止碳酸氢铵结晶喷射水量的大小取决于粗煤气量即负荷的大小空气中CO、H2S、CS2控制的指标CO 30mg/m3H2S 10 mg/m3 CS2 10 mg/m3超级克劳斯入口H2S控制高低限各是多少，若低于指标下限时，怎样控制0.94-1.7％vol高了走旁路。

甲烷重整后氢碳比【原创版】目录1.甲烷重整的概念2.氢碳比的定义和重要性3.甲烷重整对氢碳比的影响4.氢碳比对环境和能源利用的影响正文1.甲烷重整的概念甲烷重整是指在特定的催化剂作用下，将甲烷（CH4）转化为氢气（H2）和一氧化碳（CO）的化学反应过程。

这个过程通常发生在高温（约 750-950 摄氏度）和高压（约 30-35 个大气压）的条件下，是化学工业中重要的一环，尤其在生产氢气和合成氨等方面具有重要意义。

2.氢碳比的定义和重要性氢碳比（H/C）是指氢元素与碳元素的质量比，是衡量燃料燃烧效率和环境友好性的重要参数。

在甲烷重整过程中，氢碳比的变化直接影响到氢气和一氧化碳的产率，进而影响到整个反应的效率和经济效益。

此外，氢碳比还与温室气体排放和环境污染密切相关。

3.甲烷重整对氢碳比的影响甲烷重整过程中，氢碳比的变化主要取决于催化剂的种类和反应条件。

不同的催化剂和反应条件会导致不同的氢碳比，从而影响到氢气和一氧化碳的产率。

通常情况下，氢碳比越低，氢气的产率越高，一氧化碳的产率越低，这有利于提高燃料的燃烧效率和减少温室气体排放。

4.氢碳比对环境和能源利用的影响氢碳比对环境和能源利用的影响主要表现在以下几个方面：（1）氢碳比影响燃料的燃烧效率。

氢碳比越高，燃料的燃烧效率越低，能量损失越大，反之亦然。

（2）氢碳比影响温室气体排放。

氢碳比越低，一氧化碳的产率越低，从而减少温室气体排放，有利于环境保护。

（3）氢碳比影响能源的清洁利用。

氢碳比越低，氢气的产率越高，有利于提高能源的清洁利用水平，减少环境污染。

综上所述，甲烷重整过程中的氢碳比对环境和能源利用具有重要影响。

单宁水热碳吸附-回复单宁水热碳吸附是一种重要的吸附过程，被广泛应用于环境污染治理和资源回收等领域。

本文将逐步介绍单宁水热碳吸附的原理、影响因素、应用以及未来发展方向。

一、单宁水热碳吸附的原理单宁是一类具有官能团的有机化合物，它们在水中存在的形式是溶解和悬浮，而水热碳吸附则是指将这些官能团与碳材料接触，通过物理吸附或化学吸附的方式将其吸附到碳材料表面上。

水热碳吸附主要基于以下两种作用机制：物理吸附和化学吸附。

物理吸附是指单宁分子与碳材料之间的范德华力互作用，主要取决于单宁的极性及溶液中的温度、浓度和pH值等因素。

物理吸附通常是可逆的过程，在适当的环境条件下，可以通过改变温度或溶液性质来实现单宁的解吸。

而化学吸附则是指单宁分子与碳材料之间发生化学反应，形成共价键或离子键等强化学键，这种吸附是不可逆的，一般需要通过一定的方法进行再生。

二、影响单宁水热碳吸附的因素影响单宁水热碳吸附效果的因素较多，包括碳材料的表面性质、单宁的属性、溶液条件等。

首先，碳材料的表面性质是影响吸附效果的重要因素。

碳材料的孔径结构、比表面积和表面官能团含量都会影响单宁的吸附能力。

其次，单宁的属性也会对吸附效果产生显著影响。

例如，单宁的极性和溶液中的浓度会改变吸附反应的平衡态和速率。

此外，溶液的pH值、温度和离子强度等条件也会对单宁的吸附有一定的影响。

三、单宁水热碳吸附的应用单宁水热碳吸附在环境污染治理和资源回收等领域有着广泛的应用。

一方面，它可以用于降低水体中单宁的含量，净化水质。

单宁是一类有毒有害物质，在水体中存在的过高浓度会给生态环境带来威胁，因此，通过单宁水热碳吸附可以有效去除水体中的单宁，减少水体污染。

另一方面，单宁水热碳吸附还可以用于提取和回收单宁。

单宁在食品加工、药物制备和化妆品生产等行业中具有广泛的用途，通过单宁水热碳吸附可以实现单宁的回收利用，实现资源的高效利用。

四、单宁水热碳吸附的未来发展方向随着环境污染和资源短缺问题的日益突出，单宁水热碳吸附技术也在不断发展。

水碳比在生产中的应用杨珊珊【摘要】以大庆油田甲醇分公司1套甲醇装置为例,阐述了一段转化炉、二段转化炉的反应原理,对水碳比调整依据、影响因素两方面内容进行了分析,提出了优化操作、异常处理的方法,确保整套装置的安全、平稳运行.【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2018(000)024【总页数】2页(P192-193)【关键词】水碳比;一段转化炉;二段转化炉;装置;甲醇【作者】杨珊珊【作者单位】大庆油田化工有限公司甲醇分公司,黑龙江大庆 163411【正文语种】中文【中图分类】TQ031装置是以天然气为主要生产原料制取甲醇，于2001 年6～10 月在原装置基础上进行节能扩产改造，生产能力达到年产10 万t 甲醇。

该装置主要采用一段蒸汽转化、低压合成、三塔精馏的甲醇生产工艺。

简要流程是从配气站来的天然气经分离、脱除无机硫后压缩至2.5MPa，再经钴钼加氢后，进入氧化锌反应器进行精脱硫，总硫含量小于0.3mg/m3。

精脱硫后的天然气分为60%和40%的原料天然气，其中60%的原料天然气和水蒸汽混合经过混合，加热器E2 后进入一段炉，在镍触媒的作用下，生成CO、CO2、H2，一段炉出口的气体和40%原料天然气混合后进入二段炉进行反应。

反应后的转化气再经压缩进入甲醇合成塔进行合成甲醇反应，生产出的粗甲醇送入三塔精馏得到最终的产品精甲醇。

在制取甲醇的过程中，水碳比是一个重要的控制参数。

水碳化是指送入转化炉的水蒸汽流量和碳流量的比值，记为H2O/C。

在实际生产中，水碳比过高的影响：（1）转化气中CO 含量低、CO2 含量高，影响粗甲醇的产量。

（2）粗甲醇的水分含量高，影响粗甲醇中的醇含量。

（3）能源浪费（水蒸汽、燃料天然气）。

水碳比过低的影响：（1）对一段炉、二段炉转化反应不利,会降低甲烷的利用率，减少甲醇产量（转化气气体组分不好、转化气甲烷含量高）。

（2）转化一段炉催化剂析碳（转化炉炉管过热）。

（3）合成气中作为惰性气的甲烷含量增加，不利于合成反应，粗甲醇产量降低，能耗增加。

工艺简单，后续加工简单，成品为均匀的珠状颗粒，理想的珠状树脂可直接用于加工。

在工业中广泛使用，通过悬浮法制备80％聚氯乙烯，所有苯乙烯离子交换树脂，可发性聚苯乙烯，部分聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。

实质上，悬浮聚合通过机械搅拌和悬浮剂实现。

通常水不溶性单体苯乙烯分散在中等水中，并通过机械搅拌将单体分散至0.01～5mm的直径。

本体聚合采用液滴形式。

在苯乙烯的悬浮聚合中，引发剂和分散剂的量，温度和搅拌速度以及单体与水的比例对粒度分布具有显着影响。

如果控制不当，很容易使球粘在一起甚至变厚。

嵌段的形成影响单体的聚合。

随着分散剂的量增加，分散剂在聚合物微球颗粒周围的浓度增加，从而阻碍颗粒的聚集。

在分散聚合过程中，如果分散剂的含量太低，分散体系将不稳定并且聚合物微球将容易粘合。

如果分散剂的量太大，则体系的粘度太大，并且成核时间增加，并且阻碍了成核聚合。

聚合物微球的生长。

因此，分散剂的选择应该是合适的。

在正常条件下，大多数烯烃不会自动开启键合聚合，而是依赖于引发剂或应用能量。

引发剂通常是弱键，易于分解，并且可以形成中性自由基均化和异型裂化以及自由基烯烃聚合，其可以充当活性材料以打开键。

但是，如果浓度太高，则聚合反应太快，系统不会放热。

引发剂的分解可能是爆炸性的和不安全的。

当引发剂太小时，聚合速率慢并且反应时间长。

而如果引发剂的含量不断增加的话，相应的反应会大幅度的增加，但是生成物可以依附的内核是有限的，所以聚合物的颗粒会出现增大的情况，与此同时反应所需要的时间也会不停的缩短，出现这一情况的原因是随着引发剂的量增加，自由基的浓度随着反应的增加而增加，并且反应速率也增加。

因此，单体的聚合中心生长得更快，从而促进了粒径的增加和引导。

增加聚合物浓度。

此外，稳定剂的相对低的吸附速率加速了附聚过程并且倾向于产生更大的颗粒。

4结语汽油热解苯乙烯过程中苯乙烯聚合的引发机理是自由基引发和热引发。

在链的初始阶段，1,3,5-三苯基环己烷参与反应形成乙基苯基。

水热法制硅碳负极及储能应用研究的创新点随着全球对清洁能源的需求不断增加，以及储能技术的不断深入，针对新型高性能储能电池负极的研究和发展也日益受到关注。

近年来，水热法制硅碳负极成为了研究热点之一，其不仅具有优异的电化学性能，而且能够有效地解决传统硅负极存在的体积膨胀与容量衰减等问题。

下面将对水热法制硅碳负极及储能应用研究的创新点进行详细介绍。

1、水热合成方法传统的硅碳负极制备方法，如化学还原法、高温炭化法等，存在着制备条件苛刻、成本高昂等问题。

水热法作为一种绿色、简便且可控性强的制备方法，逐渐成为了人们的研究热点。

水热法制备硅碳负极的原理是在高温高压的水环境下，硅源和碳源在水中反应形成硅碳复合材料。

该方法可以制备各种形态的硅碳复合材料，如球形、纳米棒状、多孔等，在性能上具有相当的优势。

2、硅碳负极循环性能硅碳复合材料作为新型负极材料，其稳定性与高效性能是需要保证的。

研究表明，在循环测试中，水热制备的硅碳复合材料在500个电化学循环周期后，其容量保持率高达95.8%。

同时，继续进行1000圈循环测试后，其容量保持率依旧在92.6%左右。

这一结果表明水热法制备的硅碳负极具有极高的循环稳定性，其优异的性能为其在储能领域的应用提供了坚实的基础。

3、提高负极比容量硅碳负极为高性能储能电池中的重要组成部分之一。

研究表明，在水热法制备的硅碳负极中，较小尺寸的硅纳米颗粒更容易扩散与合成，并且将硅纳米颗粒限制在纳米尺度范围内有助于改善硅自身的电化学性能。

因此，通过调节水热反应体系的条件，研究人员成功地制备出了一种尺寸均一、多孔硅碳纳米结构的负极材料，使得其比容量超过了传统硅碳负极。

这一成果在解决硅负极容量衰减问题方面具有十分重要的作用。

4、提高硅碳复合材料的电导率硅碳复合材料的电导率是影响其电化学性能的重要因素。

在水热法制备的硅碳负极中，硅和碳的界面容易产生电化学阻抗，从而影响材料的电导率。

因此，研究人员采取了一系列方法来提高硅碳材料的电导率。

煤的水分、灰分、挥发分和发热量对燃烧性能的影响人们通常把开发煤炭资源的企业称作煤矿，把开采出来的煤矿产品称为煤炭。

我国古代曾称煤炭为石涅，或称石炭。

它是植物遗体埋藏在地下经过漫长复杂的生物化学、地球化学和物理化学作用转化而成的一种固体可燃矿产。

它不仅是工农业和人民生活不可缺少的主要燃料，而且还是冶金、化工、医药等部门的重要原料。

据统计，在我国能源生产和消费构成中，煤炭一直居于主导地位，1995年，生产占75.5%，消费占75.0%。

在国民经济中，工业、农业、交通运输的发展都离不开煤炭。

随着近代科学技术的发展和新工艺、新方法的应用，煤炭的用途和综合利用价值将会越来越大。

可以预计，在未来相当长的时期内，煤炭在我国国民经济中都将占有相当重要的地位。

一、矿物原料特点(一)煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。

它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。

包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。

其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观察就可以确定。

煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据，并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。

1.颜色是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。

呈褐色—黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。

2.光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。

一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。

煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。

3.粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。

呈浅棕色—黑色。

一般是煤化程度越高，粉色越深。

4.比重和容重煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。

煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。

1.单项选择题（每小题1分。

共10分）16.低负荷时高加疏水由逐级自流入除氧器切换成逐级自流入低压加热器, 其原因是（）①防止除氧器自生沸腾②不能自流入除氧器③防止除氧水箱水位过高④防止给水泵汽蚀17.疏水逐级自流加装疏水冷却器后, 可提高机组的热经济性, 其原因是（）①减少了对低压抽汽的排挤②增加了对低压抽汽的排挤③减少了对高压抽汽的排挤④充分利用了疏水的热量18.现低大型凝汽式电厂的化学补充水普遍引入（）①除氧器②疏水扩容器③凝汽器④疏水箱19.发电厂中下列设备效率最高的是（）①锅炉效率②汽轮机效率③凝汽器效率④发电机效率20.下列阀门属于保护类的阀门是（）①闸阀②节流阀③逆止阀④调节阀21.一般中小机组的运行给水泵是（）①汽动给水泵②电动给水泵③燃汽轮机带动的给水泵④汽轮发电机主轴带动的给水泵22.我国采用的各种建筑物开始和停止供暖的日期, 通常确定的标准为室外平均气温是（）① ② ③X>[X] ④23.我国采用的各种建筑物开始和停止供暖日期, 通常确定的标准为室外平均气温是（）①-5℃ ②0℃ ③+5℃ ④+10℃24.热化系数是一个表明以热电联产为基础, 把热电联产与热电分产按一定比例组成的热电联产能量供应系统综合经济性的（）①总的热经济指标②分项热经济指标③宏观控制指标④综合控制指标25.当蒸汽初压和排汽压力不变时, 提高蒸汽初温, 循环吸热的平均温度（）①升高②降低③不变④无法确定三、多项选择题（每小题2分, 共10分。

在每小题的五个备选答案中, 至少有两个正确答案, 请把全部正确答案选出来, 并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。

正确答案没有选全、多选或选错的, 该小题无分。

）26.热除氧是火电厂中普遍采用的一种除氧方法其特点是（）（）（）（）①能彻底除氧②除氧效果良好③没有残留物④能除去其它气体⑤运行费用低27.减少表面式加热器上端差的主要方法是（）（）（）（）（）①增加受热面②采用疏水冷却器③采用过热蒸汽冷却器④提高蒸汽过热度⑤提高蒸汽压力28.按作用和编制方法不同, 发电厂的热力系统可分为（）（）（）（）（）①原则性热力系统②非原则性热力系统③全面性热力系统④非全面性热力系统⑤汽水系统29.热电厂的燃料利用系数可以用来（）（）（）（）（）①比较两个热电厂的热经济性②比较热电厂与凝汽式电厂燃料有效利用程度③估计热电厂的燃料消耗量④比较不同抽汽参数的供热机组的热经济性⑤比较相同初参数和抽汽参数的供热机组的热经济性30.改变下列参数, 使汽轮机相对内效率降低的有（）（）（）（）（）①提高蒸汽初压②提高蒸汽初温③提高再热汽温④增加回热级数⑤降低排汽压力四、名词解释题（每小题2分, 共8分）31.发电煤耗率32.自由疏水33.除氧器的自生沸腾34.热电联合生产四、填空题（每小题1分, 共15分）1.在回热循环基础上再采用蒸汽过程所形成的循环, 为回热再热循环。

合理调节水碳比提高甲醇生产效益摘要：为响应国家号召，走绿色环保低碳路线，对焦炉煤气进行废气回收利用。

我厂通过对焦炉煤气各种用途，例如：做城市燃料气、制造甲醇、制造合成氨、提取氢气和发电等，进行综合性比较，发现制造甲醇的附加值最高，经济效益最好。

我公司于2007年引进焦炉煤气制甲醇工艺。

与此同时，如何用同样量的焦炉气生产出更多的甲醇，为公司创造更多的利润，成为我们共同的主题。

关键词：水碳比氢碳比生产效益首先，来分析原料焦炉煤气的主要成分及其配比。

焦炉煤气的主要组分为H2、CO、CH4、CO2等，随着炼焦配比和操作工艺参数的不同，焦炉煤气的组成略有变化。

一般焦炉煤气的组成见表1。

表1焦炉煤气的组成焦炉煤气组成中含有的烷烃（CH4、C m H n）都不参与甲醇的合成反应，作为惰性气体存在于合成气中并往复循环，而其体积分数在焦炉气中所占比重比较大（大约30%），因此，如何将焦炉煤气中的烷烃（CH4、C m H n）全部转化成合成气的有效成分（CO、CO2、H2），即原料气的转化是焦炉煤气制甲醇的关键技术。

作为转化中控的我们更是深刻的知道我们的操作对甲醇的生产起着至关重要的作用。

我公司甲醇生产项目转化工艺采用的是转化炉结构较简单、造价相对较低，燃料气和氧气消耗也较低的纯氧催化部分氧化转化工艺。

即将来自精脱硫的原料气与部分蒸汽混合后进入催化部分氧化转化炉烧嘴，氧气与经过预热炉后的部分蒸汽混合进入转化炉烧嘴，焦炉煤气和氧气在烧嘴中混合并喷出，在转化炉上部进行部分燃烧反应，然后进人转化炉下部的镍催化剂床层进行转化反应，反应后的转化气经热量回收后经压缩加压后去合成工段。

其主要化学反应式如下： 转化炉上部：22222H O H O Q+−−→+（1）422222CH O H O CO Q +−−→++ （2）转化炉下部催化剂层： 4223CH H O CO H Q+−−→+-（3）42222CH C O CO H Q+−−→+-（4）22222(2)m n C H nH O mCO m n H Q +−−→++-（5）上述反应中，反应式（1）、（2）主要是为了催化剂层的反应提供足够的热量，反应式（3)是主控制步骤，本公司其控制指标是转化后合成气中甲烷体积分数≤1.2％。

第二章制氢装置第三节制氢岗位100.填空题101.提高转化催化剂抗析炭的两条途径是:改善催化剂低温活性、加入碱金属和碱土金属氧化物的载体.102.目前本岗位使用的转化剂型号Z402R,Z402,Z405,中变剂B-107,低变剂B-203,B-205.103.我车间二台转化炉共有162个火嘴,其中辅助火嘴６个.每台炉子的火嘴分为７层.104.我车间每台炉子有转化管60根,材质为Cr25Ni20(HK-40).规格为∮127×12×12840,有效长度为10749mm.105.选择转化剂最重要的性能是活性、抗析炭性、机械强度与热稳定性、低温还原性. 106.转化猪尾管主要作用是消除热胀冷缩的集中应力.107.以氮气为工艺载气还原低变剂时,床层最高温度不能高于210℃,低变入口温控量程为0～300℃.108.转化积炭现象有转化管红斑,压差上升,残余CH4上升等.109.转化剂还原不充分的原因有温度低,H2O/H2大,时间短等.110.转化剂氯中毒是可逆的,表现与硫中毒相似.111.转化剂还原时,控制H2O/H2小于7.5,H2O/H2越小,温度越高,越有利于还原. 112.我装置转化剂含K2O的是Z402,基本不含K2O的是Z405.113.Z402中K2O是助催化剂,降低催化剂中的酸性中心,起抗析炭、消碳的作用. 114.转化、中变、低变主要活性组分的氧化态分别是NiO、Fe2O3、CuO,还原态是Ni、Fe3O4、Cu.115.低变还原超温的原因有温升过快、配氢量过大、提温与配氢同时进行,催化剂中CrO3含量高等.116.引起转化炉炉膛正压的原因有瓦斯带油、负荷过大、烟道挡板开度小等.117.转化提高处理原则是:应先提温度再提蒸汽,后提原料.118.中、低变反应器最高温渡分别是≯435℃,≯240℃.119.转化出口干气甲烷含量≯５%(V),中变出口CO含量≯３%(V).低变出口CO≯0.3%(V).第 1 页共37页120.开工时转化炉不首先配汽升温的原因是防止有水析出水泡催化剂.121.转化炉开工时用氮气做载体循环升温,待温度升至转化炉床层在露点以上30℃～50℃就可以配汽升温.122.转化停工时必须先停原料后停蒸汽.123.正常生产中,转化炉火嘴瓦斯压力范围1～3kgt/cm2.124.变换反应的化学方程式为CO+H2O(g)===H2+CO2.125.转化剂中毒的现象有残余CH4上升,转化炉温度上升,转化剂结碳等.126.转化风机油箱内装冷却水管的目的是降低油温,所用润滑油为30#机械油.127.影响转化反应的主要因素有温度、压力、水碳比、空速、催化剂活性.128.影响变换反应的主要因素有温度、催化剂活性、压力、空速、水蒸汽添加量. 129.低变切入系统的条件是低变剂还原结束,床层温度在180℃以上;中变剂还原结束,出口气体中含H2S＜１ppm,CO＜３%,氯＜0.1ppm.130.转化催化剂的毒物主要有硫、氯、砷等非金属以及铅、铜、钒、铁锈等.131.停工时低变剂采用惰性气体保护的目的是防止催化剂氧化.132.转化炉膛负压(上部)一般控制在3～5mm水柱(约30～50Pa).133.能使低变剂中毒的物质是硫化物和氯化物等.134.当水汽冷凝时,凝结水和工艺气中的CO2共存在低变催化剂表面上形成一层绿色的物质,这种物质是碱式碳酸铜,分子式Cu2(OH)2CO3.135.低变气充氮气至1.0MPa时,需氮气300Nm3,低变器容积约为30m3.136.制造转化催化剂的方法有:共沉淀法、混合法、浸渍法.137.催化剂载体从制造方法上分为烧结型、粘结型等.138.变换反应中,压力对平衡无影响,对速度有影响.139.转化剂还原的目的是将NiO还原成Ni,脱除催化剂中微量毒物.140.工业制氢的主要原料有:气态烃、液态烃、煤等.141.工业上制氢的方法主要有:烃类水蒸汽转化法,重油部分氧化法,固体燃料气化法. 142.从产品气用途来分:F302/1为甲醇造气炉,F-302/2制氢炉.143.转化剂中要求原料气中含氯＜0.5PPm.144.导致催化剂结炭的主要反应有:烃类热裂解与催化裂解,转化中间产物的聚合和脱氢反应.第 2 页共37页145.用水蒸汽烧炭时,其控制温度应低于运行温度.146.转化催化剂硫中毒是一个简单的放热吸附过程,温度低时有利于吸附过程.147.中变剂其本体含硫以S计＜0.6%.148.中变剂加快工业放硫的方法有:提高温度＞330℃、加大空速、加大汽/干气比,控制入口硫化氢含量.149.低变催化剂的还原主要温升来源是CuO的还原,引起低变还原超温的另一个原因是:CrO3还原.150.锅炉水采用除盐水的目的是防止出现水垢.151.除氧槽的作用是除去溶解于水中的游离氧,用蒸汽加热到100～104℃,其压力为0.01～0.02MPa,使炉水中的氧含量降至0.3mg/L以下.152.锅炉水循环的形式有自然循环和强制循环.153.换-307汽包蒸汽可排往:1.0MPa蒸汽管网、塔-306、大气.154.锅炉的八大附件是安全阀、压力表、液面计、放空阀、温度计、单向阀、液面报警器、流量控制阀.155.金属表面和外部介质(如水、氧气等)发生化学变化和电化学变化,而遭到损坏的过程,称为腐蚀.锅炉腐蚀的主要形式有局部腐蚀和均匀腐蚀.156.防止锅炉腐蚀方法有控制适当的炉水碱度,煮炉时NaOH浓度不许超标,停炉时选用N2或其它惰性介质充压保护.157.引起锅炉爆炸的原因有:锅炉严重干锅进水、锅炉超压、锅炉腐蚀严重.158.正常生产时V-306的产汽流量与排污、给水量、烟气温度等有关.159.锅炉的液位一般控制在50%,液位太高或太低造成的影响是满水、缺水.160.锅炉表面排污是为了排掉炉水中的悬浮物,底部排污是为了排除水渣或其它沉淀物.161.容-306产汽为饱和蒸汽,要提高产汽量可打开转化炉辅助火嘴.162.2.5MPa蒸汽压力控制是通过分程控制来实现的.163.影响炉水质量的主要原因有:排污不及时;注药过多;给水质量差.164.锅炉合适的碱度和PH值有助于形成氧化膜,炉水的碱度一般控制在8～13mg-N/L. 165.锅炉水对水质的要求有:水中溶解氧≤0.03mg-N/L,总硬度0.035mg-N/L.166.转化炉水在和E305换热时能自动循环的原因是水温差.换热后水温越高则循环速第 3 页共37页度越快.167.锅炉开工进水前应打开放空阀.168.煮炉过程中分析项目有:PH值、总碱度、铁含量、除氧水含氧量、蒸汽含盐量. 169.V-306/1汽包顶部装有2个安全阀.170.容-306的液位指示有:两组现场石英液位计、两组差压指示表.171.我车间锅炉加药剂是磷酸三钠,其分子式是Na3PO4.172.汽包共有4个,分别是V-306/1、V-306/2、F-104、E-307汽包.173.除氧槽水封的作用是:当除氧槽超压时,及时的起到卸压的作用.174.清除锅炉内水垢的方法有机械清洗、水力清洗、化学清洗.175.影响除氧效果的因素有温度、压力、水中氧含量、负荷的大小、排汽量的大小. 176.蒸汽分配罐容-309的作用是调配作用、缓冲作用、稳压作用、排凝作用.177.正常生产中,影响锅炉操作的主要原因是给水质量是否合格,给水是否稳定,热源温度是否稳定,系统蒸汽压力是否稳定等.178.为了防止容-310超压,安装的设备有:安全阀、水封器.179.除盐水进入容-310前经过的换热设备有:换-311、换-312.180.泵-306的调节方法是:调节旁路阀.181.当汽包压力达到0.1～0.2MPa时,应冲洗汽包液面计.182.停工时,当转化锅炉产汽量很小时,应适当开大低点排污阀,以保证省煤段有除盐水流动.183.锅炉停工,应全开各低点放空与各相关低点的放空,放尽锅炉存水,使其干燥. 184.停工后,应接氮气吹掉各汽包存水,如长期停工,应采取防腐措施.185.容-306压力控制指标≯2.4MPa.186.容-306炉水PH值控制指标为9.5～11.0,磷酸根离子5～15PPm,总固体≯200mg/L.总碱度0.5～3mg/L,蒸汽含盐＜0.1mg/L.187.锅炉煮炉的目的是:去除传热面粘有的油污和铁锈.188.转化锅炉系统水容积为40M3,换-307系统水容积5M3.189.煮炉配药容器为容-325,注药泵为泵-314.200.选择题201.换-307的安全阀定压值为③MPa.(①0.9②1.0③1.2④1.3)第 4 页共37页202.汽包底部排污共装有③排污阀.(①0②1③2④3)203.换-309的管程数为②.(①1②2③3④4)204.除氧槽的正常操作压力为①MPa.(①0.02②0.2③0.1④1.0)205.加药泵泵-306的出口流量在正常运行时是①的.(①可调节②不可调节③无正确答案)206.转化废热锅炉汽包容-306的安全阀定压值为②MPa.(①2.0②2.5③2.9)207.废热锅炉F-104共有安全阀④个.(①1②2③3④4)208.F-104的安全阀定压值为②MPa.(①1.0②1.18③1.3)209.转化废热锅炉汽包给水调节阀是①.(①风关②风开③没有调节)210.1atm下,水蒸汽露点温度为③℃.(①90②98③100④110)211.正常生产中,容-306/2压力是由③个控制阀调节.(①0②1③2④3)212.汽包一般装有②个液面计.(①1②2③3④4)213.冬季锅炉停工以后,锅炉应该③.①用水充满,适当用热源加热保温;②存水放净,与大气串通,防冻防凝;③充氮气保压;④保持锅炉液面在50%,上面用N2保护.214.转化岗位提量后,转化废热锅炉汽包给水量②.(①不变②增加③减少)215.汽包在正常工作时产生的蒸汽是①.(①饱和蒸汽②过热蒸汽③都不是)216.若提高汽包产汽压力,则产汽量③.(①不变②增加③减少)217.3.5MPa蒸汽串入2.5MPa蒸汽中,蒸汽会变为②蒸汽.(①饱和②过热③都不是) 218.转化锅炉汽包强制循环泵-305停运后,则产汽量③.(①不变②增加③减少)219.泵-305与泵-304跨线阀在②.①两泵入口管线;②两泵的出口与容-306液控之间;③容-306液控与汽包之间;④无正确答案.220.容309的安全阀定压值是②MPa.(①0.5②0.77③1.0④1.12)221.低变催化剂还原用氢要求硫含量不大于②PPm.(①0.3,②1,③10,④100)第 5 页共37页222.转化炉的辅助火嘴安装在②.(①幅射室,②对流室,③无正确答案,④没有辅助火嘴)223.转化原料要求琉含量小于①.(①0.2ppm,②1ppm,③10ppm,④100ppm) 224.转化原料要求烯烃含量小于③.(①0.1%,②0.5%,③1%,④2%)225.转化剂还原介质可以是①②③④.(①H2+水蒸汽②甲烷+水蒸汽,③NH3+水蒸汽④CH3OH+水蒸汽)226.我车间转化炉的类型是②.(①顶烧炉,②侧烧炉,③梯台炉,④园筒炉) 227.转化反应是①.(①强吸热反应,②强放热反应,③微吸热反应,④无正确答案)228.我车间转化催化剂停工采用烧炭方法是③.①纯空气烧焦法;②以蒸汽做稀释剂配入空气烧焦法;③蒸汽烧焦法;④纯氮气烧焦法.229.从提高转化剂的活性上来说,转化催化剂的还原最好用①.(①干氢,②水蒸汽+氢气,③水蒸汽,④氮气)230.实际生产中,转化剂的还原采用的是②.(①干氢,②水蒸汽+氢气,③水蒸汽,④氮气)231.为了降低转化出口残余CH4含量可采用的方法有①②.(①提高水碳比,②提高床层温度,③提高反应压力,④提高碳空速)232.变换反应是②反应.(①吸热,②放热,③既不吸热也不放热反应,④无正确答案)233.提高压力,则对变换反应的影响是②④.①有利于达到化学平衡;②加快反应速度;③不利于反应平衡;④对化学平衡无影响.234.中变反应器入口温度降低,则中变气分析可能超标的是②.(①CO2,②CO,③CH4,④H2)第 6 页共37页235.低变超温的原因可能是①②.①中变气CO含量超标;②低变入口温控失灵;③中变气CH4含量超标;④中变气CO2含量超标.236.低变床层无温升的原因可能是①②①温控失灵,低变入口温度低,导致催化剂水泡失活;②催化剂中毒;③中变气CO2含量超标;④中变气CH4含量超标.237.转化管出入口压差增大的原因可能是①②③④.(①催化剂结炭,②催化剂中毒,③催化剂粉碎,④催化剂筛板出口堵塞) 238.提高水气比,对变换反应的影响有①②.①有利于平衡向降低CO浓度方向移动;②提高变换率;③有利于降低CH4的含量;④不利于平衡向生成CO2的方向进行.239.正常生产中,蒸汽压力比原料气压力①.①高0.3～0.5Mpa为宜;②低0.3～0.5MPa为宜,以防蒸汽顶原料;③高0.5～1.0MPa为宜,以防原料气串入蒸汽中.240.转化炉膛温度与燃料气的调节方式是①.(①串级调节,②均匀调节,③前馈调节,④串级均匀调节)241.转化炉出口温度不稳的原因可能是①②③④.①瓦斯压力不稳;②仪表参数不合适;③瓦斯组分变化大;④入炉的原料气或配汽量波动大.242.炉-302/2床层温度测点的转化管有①②③④.第7 页共37页(①11#,②50#,③30#,④31#)243.中变剂还原时可用的介质为:③.(①纯氢②H2+N2③水蒸汽+H2④CO+N2)300.判断题301.控制最小水碳比的主要目的是防止转化剂结炭.(√)302.转化开工配汽升温就是为了除去转化剂中结的碳.(×)303.转化炉点火前,转化炉中的循环气烃含量＜1%即可.(×)304.降温使低变反应的化学平衡向正方向进行,但降温受变换催化剂低温活性的制约.(√)305.转化炉单管温差是基于炉膛内温度均匀分布而提出来的.(√)306.炉管出口筛板堵塞,也可造成转化管压差增大.(√)307.低变出口喷急冷水,也有利于降低CO含量.(×)308.提高转化上部温度,加快了裂解反应速度,从而减少了结炭.(×)309.转化空速的大小不仅与原料油干点有关,还与床层出口温度等因素有关.(√) 310.转化剂中的MgO及K2O在露点温度以下,易发生水合反应,使转化剂粉碎,只不过MgO比K2O更易水合.(×)311.转化剂装完后,测转化床层阻力的前后两个压力表指示值的差越大,床层阻力降越小.(×)312.转化入口配氢可减少结碳,所以配氢量越小越好.(×)313.干氢还原转化剂比湿氢还原率高,但干氢还原易超温,故干氢还原用得较少.(×)314.转化管下段转化剂活性衰退可形成“热带”,而“热带”内积炭经烧炭再还原处理,可恢复使用.(×)315.低变剂还原态遇空气会自燃.(√)316.转化风机停转时,首先应全开烟道挡板,从而维持了炉膛正压.(×)317.转化剂结炭后,应在略高于操作温度条件下烧炭.(×)318.原料油干点高,用降低温度来避免析碳.(×)319.上部转化剂必须具有良好的低温还原性能.(√)320.转化炉管压降偏差要求不大于±5%.(√)321.转化炉膛负压一般控制30～50KPa,即约3～5mm水柱.(×)第8 页共37页322.在中低变中,设置中变的目的是有利于化学平衡.(×)323.水气比增大,可提高变换率.(√)324.低变剂还原不彻底时,联入系统时,床层温度略有下降.(×)325.转化开工升温时,床层压降增大,必是漏入烃类所致.(×)326.开工时,转化、中变、低变联合升温还原是可行的,这不仅简化了开工流程,而且缩短了开工时间.(×)327.转化剂装填时,旧催化剂装填在新催化剂上面,这主要是为了更好地发挥新催化剂的活性.(×)328.蒸汽的露点温度是它在一定压力下,因温度降低而达到饱和的温度,即其开始凝结成水滴的温度.(√)329.低变温度超高,可适当打开低变跨线,防止床层超温.(×)330.催化剂经多次氧化还原以后,其活性越稳定.(×)331.炉膛负压越大,则燃料燃烧完全,炉子的热效率越高.(×)332.提高压力,有利于变换反应达到化学平衡.(×)333.中变剂还原时采用干氢,还原越彻底,催化剂的活性越好.(×)334.瓦斯加热器的温度越高越好.(×)335.两台转化炉共用一台风机.(×)336.转化炉炉管各向受热均匀,所以转化率高.(×)337.采用低压与高温对蒸汽转化反应有利,故工业常采用常压高温法.(×)338.转化剂装填合格的标准是只需各炉管压降偏差＜±5%.(×)339.转化剂只能在高温状态下,才能被还原.(×)340.平衡温距应用于轻油转化时几乎无误差.(×)341.当转化负荷降低时,应适当降低床层三米点温度.(√)342.F-302/1进料前加入CO2是为了调节转化气中的H2-CO2/CO+CO2比.(√) 343.除氧槽压力越低越有利于除氧.(√)344.V-306干锅,经“叫水”不出水,则给水泵不能往汽包注水.(√)345.汽包开工时,注水前应先将顶部放空打开.(√)346.容-310除盐水中断时可暂时紧急补入新鲜水.(√)347.汽包液面波动大可能是汽水共沸.(√)第9 页共37页348.锅炉液位看不清,一定是干锅.(×)349.容-306强制循环中水循环量一般不加限制.(×)350.正常生产中,容-306产汽温度总是随转化炉操作温度变化而变化.(×)351.汽水共沸就是汽包中水位无法控制,汽水混合在一起,但产汽正常,蒸汽中并不带水.(×)352.液面计是用来及时显示汽、液界面变化的真实情况.(√)353.锅炉是生产具有一定温度和压力的蒸汽和水的设备.(×)354.废热锅炉具有废热回收作用,它是利用某些生产过程中的剩余热量,加热新鲜水产生蒸汽供装置利用.(×)355.炉水的总碱度是水中的OH-、(CO3)2-、HCO3-共同存在时的总含量.(×) 356.二次水垢是经加药脱除下来的水渣,没及时排走而再次结垢的过程.(√) 357.水的热力除氧的工作原理是基于道而顿----亨利定律进行的.(√)358.连续排污也叫表面排污,间断排污也叫底部排污.(√)359.软化水与无盐水没有任何区别.(×)360.分析容-306蒸汽含盐量只是为了提高传热效率.(×)361.轻微满水,就是液面计上液面超出50%±500mm这个范围.(×)362.轻微缺水,就是液面下降已超过允许波动范围,但在液面计上还可见水.(√) 363.严重缺水,就是液面已下降到液面计上看不到液面时的情况.(√)364.间断排污一般只有一道阀门.(×)365.在煮炉期间,出现干锅以后不允许将药液加入锅内.(√)366.NaOH煮炉的作用是利用它能与铁反应的性质,达到除去锅内铁锈的目的.(√) 367.强制循环泵停后,对容-306的正常运行影响并不大.(×)368.泵-304所打的介质是软化水.(×)369.容-310液控是风关阀.(√)370.中变气温度一定,组分变化,对换-307汽包无影响.(×)371.除氧槽顶部安全阀定压值为0.1MPa.(√)372.汽包安全阀起跳后蒸汽全排往大气.(√)373.转化汽包容-306没有管线放空到塔-306.(×)400.问答题第10 页共37页401.转化炉主要由哪些部分组成?答:转化炉由辐射室和对流室两大部分组成.辐射室主要由炉膛、炉管、炉墙和燃烧火嘴组成.对流室由省煤段、蒸发段、原料予热段和水保护段等四组加热器并排在烟道里. 402.为什么转化剂选用在高温下开始还原?答:①因为在低温时还原生成的活性镍对毒物更敏感,而且中毒后不能完全恢复活性;②在较高温度开始还原,可使管进口温度相应提高,对保证转化管进口段的催化剂彻底还原有利.403.转化炉上下尾管为什么要煨成几个弯?用直管行不行?答:上下尾管煨成几个弯,主要目的是补偿炉管与集合管受热的热膨胀.用直管当然不行,管线受热后,由于膨胀无补偿,往往造成应力集中,使管子的焊口及管线破裂. 404.烟道风机的开车步骤?答:①关闭风机出口挡板至死点,②检查风机的润滑、冷却系统,③检查各部螺丝是否紧固,④按旋转方向盘车3～5圈,⑤按启动电钮启动风机,⑥电流稳定后,慢慢打开出口挡板进行风量调节.405.烟道风机停车步骤?答:①加热炉熄灭30分钟后方可停风机,②按停车按钮,停风机,③关闭出口挡板,④关闭冷却水.406.温度对转化反应有何影响?答:烃类蒸汽转化反应是强吸热反应,提高温度有利于转化反应.随着反应温度的升高甲烷的平衡含量下降,一般反应温度每降低10℃达平衡时的甲烷含量约增加1.0～1.3%.提高反应温度,也可加快反应速度,但提温受到材质、转化剂强度、经济效益的制约. 407.压力对转化反应有何影响?答:烃类转化反应是体积增加的反应,从反应平衡观点出发,提高压力会促使反应向左进行,达到平衡时的甲烷含量随之增加.因此,提高压力对转化反应平衡是不利的. 408.水碳比对转化反应有何影响?答:增加水碳比对转化反应是有利的.水碳比越大,则平衡时甲烷含量越低,不过水碳比太大不仅降低了设备的处理能力,而且会增加能量消耗,而水碳比过低时,将会导致催化剂结炭,也会破坏转化过程的正确进行.这就需要根据催化剂的性能选择合适的水碳比.第11 页共37页409.空速对转化反应有何影响?答:烃类转化率随空速增大而减小,这是由于空间速度越大,原料气在催化剂上停留时间越短,转化反应越不完全.应由转化过程的温度.CH4转化率,原料气组成和催化剂活性等来选择合理的空速.410.为什么转化炉管入口温度要控制?答:只有保证适宜的转化炉管入口温度,才能保证原料气进入催化剂床层时达到其活性温度.温度过高时,在没有催化剂存在的情况下,可能裂解结炭,过低会降低转化管应起的作用.411.转化炉出口残余CH4偏高的原因及处理方法?答:原因:①炉温低,②空速突然增大,③转化剂中毒后活性下降,④原料变化,即含高碳烷烃增多,⑤控制表突然失调,造成H2O/C过小等.处理:①调整炉温,稳定处理量,②检查原料脱硫部分,保证脱硫效果,③降低或切除进料,蒸汽消炭除硫,④提高水碳比,严格控制H2O/C的比例.412.转化剂还原为什么要选用H2+水蒸汽?答:加入水蒸汽的目的是为了提高还原气流的流速,促进气体分布均匀,同时也能抑制催化剂中渗进的烃类的裂解反应,H2是其还原气.413.开工时转化炉加入蒸汽为什么要控制一定温度?答:因制氢催化剂中转化催化剂一般都含有MgO,如RKNR催化剂的MgO含量高达64%,它在一定的条件下与水反应可生成松疏的Mg(OH)2.其反应式为:MgO+H2O====Mg(OH)2由于水合反应的生成Mg(OH)2使催化剂的强度下降,甚至破碎,影响催化剂活性,增大床层压降,造成很严重的后果,因此,在开工时,一般控制在露点以上才能配蒸汽,停车时,一般在露点以上前须把蒸汽切除,防止冷凝水产生,水泡催化剂.414.转化配汽注意什么?答:转化炉开工时用氮气做载体循环升温,待温度升至转化炉床层在露点以上20℃～30℃时就可以配蒸汽,配蒸汽时转化炉出口(反-304)温度的选择主要是以高于中变反应器入口压力下的蒸汽露点温度为准.配蒸汽时要放净冷凝水,蒸汽含盐要合格.415.转化进原料的条件是什么?答:①中变还原结束,原料脱硫合格,②转化入口温度480～500℃,③出口集合管温度750℃,④3米点温度635℃,⑤自产蒸汽切入系统.第12 页共37页416.转化炉点火的准备工作有哪些?答:①准备好点火棒,②所有火嘴阀门关闭,③接胶皮带至装置边界,将瓦斯系统置换合格,含O2＜0.5%,④启动瓦斯加热器换-308,并将瓦斯引至控制阀前,⑤开引风机抽20分钟. 417.转化炉点火的步骤和原则是什么?答:①从控制阀付线引瓦斯至火嘴阀前,②从下到上,从两头到中间点火,③先伸点火棒,后开瓦斯,再调整火嘴.原则:对称点火,多火嘴,短火焰.418.转化炉用哪几种燃料?答:炼厂干气(高压瓦斯)≯0.7MPa,液态烃(备用)≯1.2MPa.419.用液态烃作燃料时要注意什么?答:切换液态烃作燃料,或补充部分液态烃作燃料时,换-308必须先进蒸汽,后进液态烃,燃料加热器的蒸汽不能停,确保液态烃全部汽化,加强瓦斯分离器容-326的排凝,防止带液出现二次燃烧.420.引瓦斯前为什么要进行置换?置换合格标准是什么?答:管道内有空气,如果不进行置换,瓦斯与管道内的空气混合,形成爆炸性气体会发生安全事故,应该置换到瓦斯系统O2含量小于0.5%为合格.421.转化炉烘炉的目的是什么?答:炉-302的炉墙和换-305/1.2出口管箱衬里是用耐火混凝土砌成的,这些结构里含有大量的吸附水和结晶水,通过烘炉让这些水份慢慢脱除干净,避免在升温过程中水份急剧蒸发而使其结构破坏,同时掌握炉子的热膨胀情况和规律.422.烃类在转化反应中析碳的原因?答:①活性态的镍金属在表面形成NiC,使其粉化失活;②在催化剂床层空隙中发生烃类热裂解析碳;③酸性氧化物载体易使烃类析碳.423.为什么要注意控制炉管单管温差?答:在生产中,单管温差指标是基于炉子内炉管温度均匀分布而提出的,控制单管温差就是更好地控制炉温,使炉温加热面分布均匀,避免局部过热,而使气体质量合格和炉管烧坏.424.为什么开停工过程中要控制升温降温速度?一般控制多少?答:开停工过程中,升降温太快,对设备及催化剂都有很大的坏处,炉管受热、受冷,伸缩过快,热应力变化,极易产生热疲劳裂纹,损坏炉管或降低炉管的使用寿命,炉墙也会造第13 页共37页成龟裂,甚至倒墙,催化剂也由于激烈的膨胀和收缩,造成磨损或粉碎.所以,开停工过程中要控制一定的升降温速度,一般控制在25～30℃/h.425.转化炉投产前要具备的条件是什么?答:①转化炉检修完毕处于完好状态.②烘炉完毕,转化炉置换合格.③炉膛清扫、检查完毕,人孔门、防爆门封闭.④催化剂装填完毕.⑤引风机试车完毕.⑥仪表校验达到投运条件,⑦废热锅炉完好合格,⑧瓦斯系统吹扫置换合格.426.炉管壁温为什么要控制不高于900℃?答:转化炉管的最高使用温度是900～1000℃,但我们的操作温度如果选择在最高温度的话,会大大降低炉管的使用寿命,因为在高温下,炉管的持久强度会下降,发生显著的蠕变,出现0相、渗碳,造成炉管蜕化,长时间的高温,会使炉管断裂,所以炉管的壁温要尽量控制在900℃以下.427.防止转化剂析碳的途径?答:①始终保持足够的水碳比;②选用活性(特别是低温活性)好且稳定的催化剂;③选用抗析碳性能好的催化剂;④原料气严格净化脱除毒物;⑤从催化剂性能和工艺操作上,保持转化催化剂在进口段处于满意的还原态.428.转化炉管在运行中要进行蒸汽烧碳,应注意什么?答:①蒸汽要排净冷凝水,②蒸汽阀要慢开,切不可开得太大,③注意维持炉膛温度,④注意炉管颜色和尾管颜色的变化,⑤注意蒸汽质量,⑥系统压力不可波动.429.转化反应为什么在压力较高情况下进行?答:从平衡转移的角度来讲,低压有利于转化反应的进行,但现代化的大生产转化反应都是在较高的压力下进行.这是因为,第一,加压可以节省总压缩功率的消耗,第二,在一定的程度内加压可以减少设备投资,第三,加压有利于生产余热的利用,至于加压引起的不利因素,可以用增大水碳比,提高反应温度来弥补.430.转化炉炉管为什么会局部发红?原因何在?答:炉管热强度不均匀,产生局部过热现象,会出现局部“发红”现象.主要原因是:①从供热方面看,火嘴烧得集中,或火苗过长,直扑炉管,②催化剂局部结碳,粉碎、中毒,造成催化剂上不能进行转化反应,气体不能将这部分受热面所得热量及时带走.③催化剂在装填时,床层有架桥现象,使床层造成空穴,导致操作时局部过热.431.影响转化管寿命的原因有哪些?第14 页共37页。

氨汽提法尿素生产知识问答四川培训队2009.11目录高压系统 (10)1. 原料中NH3及CO2的纯度要求。

(10)2. 写出氨、二氧化碳的临界温度、临界压力，掌握该临界温度、临界压力的意义何在？103. 写出尿素合成塔R101内的反应方程式，说明尿素生产为什么在高温高压下进行。

104. 写出R101的工艺指标，什么叫氨碳比、水碳比？氨碳比、水碳比对生成尿素的反应有何影响？为什么说氨碳比过高可防腐？ (11)5. 怎样表示尿素反应进行程度？ (11)6.影响CO2转化率的因素有哪些？ (11)7. 合成塔温度的调节？ (12)8. NH3/CO2过高引起高压系统超压，从温度上如何判断？ (12)9. 从R101温度上如何判断合成塔内H2O/CO2过高或过低？ (12)10. PZ09206的作用？ (12)11. HV09203的作用？ (12)12. E101壳侧放空管的作用？ (12)13. PV09201A的气相到L102的作用？ (12)14. 为什么尿液出E101后经LV09202和HV09205两个调节阀？ (12)15. 氨开车管线上设安全阀PSV09204的作用？ (12)16. 氨开车管线的引氨过程？氨开车管线的作用？ (12)17. E101壳侧为什么充N2？ (13)18. L101突然关闭的现象？ (13)19. V101液位的控制方法，液位控制的重要性？ (13)20. 高压系统哪些是电动阀，哪些是电磁阀？其目的是什么？ (13)21. 尿素合成塔有多少块塔板？设置塔板的作用？ (13)22. 高压系统为什么升温至160℃？ (13)23. 高压系统为什么升压？为什么升压至9.0~10.0MPa（绝）？ (13)24. 影响汽提效率的因素？ (14)25. 汽提塔负荷过低有什么害处？ (14)26. E101液位过低有什么不好？ (14)27. 系统负荷变化对E104产汽量及蒸汽压力有何影响？ (14)28. PIC09210与系统负荷对应的调节关系？ (14)29. E104、V109的液位高低对系统生产有什么影响？ (14)30. PV09207A/B分程调节的作用？ (14)31. 开车前为什么向R101和E104充液？ (15)32. R101投料顺序？ (15)33. 投料后高压系统压力升高应通知哪些岗位？ (15)34. E101采用什么材质？有何优缺点？ (15)35. 高压系统封塔时间大致是多少？ (15)36. 高压系统封塔后的冲洗有什么要求？ (15)37. 在生产中应从哪些方面防止设备腐蚀？ (15)38. 在什么情况下合成塔衬里易变形？如何防止？ (16)39. γ射线液位计的测量原理？用在哪些设备上？ (16)40. 为什么加氧能防止不锈钢被腐蚀？不锈钢表面形成钝化膜的基本条件是什么？1641. 关于CO2中加氧量问题的解释。