年产15万吨合成氨CO变换工段工艺初步设计+CAD图纸(4)
一氧化碳变换工段
在原料气净化这一工序中，一氧化碳的变换十分重要。因为在制取的合成氨原料气中，不论其原料是固体还是液体，或者是气体，其中均含有12%~40%左右的一氧化碳（体积分数）。这些一氧化碳会使得催化剂中毒影响反应的进行，因此必须进行净化处理。要脱去原料气中大量的一氧化碳气体是比较困难的，通常工业上会分成两步进行。首先在变换工段中使CO与水蒸气的反应，使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的H2。此过程称为一氧化碳变换。接下来在精制工序中，再使用铜氨液洗涤法、甲烷化法或液氮洗涤法等方法将变换气中余下的一氧化碳气体加以脱除。因此，一氧化碳变换反应既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。
一氧化碳变换基本原理
CO+H_2 O⇌〖CO〗_2+H_2+42.1KJ (2.1)
CO+H_2 O⇌C+H_2 O (2.2)
其反应特点是可逆的，放热的，气体体积不变的反应，且反应速度很慢，只有在催化剂的作用下才能较快的进行。因此根据所用催化剂的温度的不同可以将一氧化碳变换分为中温变换和低温变换。中温变换使用的铁铬系催化剂活性温度是350~550℃，能够使一氧化碳的含量降至3%左右；低温变换使用的铜锌系催化剂活性温度是180~260℃，能够使一氧化碳的含量降至0.3%左右。
近年来，随着催化剂技术的提升，使得原来简单的中温、低温变换发展到现在的中变串低变、全低变、中低低变等各种新型工艺。一氧化碳等温变换技术也是近年新研发的高效节能技术，。能耗低、 流程短、 变换率高， 能够为合成氨企业实现资源综合利用、 节能降耗、低碳环保提供了新途径。在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。