化学工程
从化学角度看，天燃气水蒸汽转化反应压力不宜过高，但为何选择3MPa？
题目
从化学角度看，天燃气水蒸汽转化反应压力不宜过高，但为何选择3MPa？
参考答案和解析
正确答案:从化学角度看，压力不宜过高。但从工程角度考虑，适当提高压力对传热有利，因为甲烷转化过程需要外部供热，大的给热系数是强化传热的前提。提高系统压力可增大床层压降，使气流均布于各反应管。虽然提高压力会增加能耗，但若合成气是作为高压合成过程(例如合成氨、甲醇等)的原料时，在制造合成气时将压力提高到一定水平，就能降低后序工段的气体压缩功，使全厂总能耗降低。加压还可减小设备、管道的体积，提高了设备生产强度，占地面积也小。综上所述，甲烷水蒸气转化过程一般是加压的，大约3MPa左右。
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相似问题和答案
第1题：
转化催化剂发生中度结炭，从化学平衡角度考虑，可以使用（）方法处理。
- A、配氢循环
- B、提高压力
- C、降低转化反应温度
- D、增加水蒸气量
正确答案:A,D
第2题：
从化学平衡角度分析，增加压力对焦炉煤气蒸汽反应转化率（）。
- A、有利
- B、不利
- C、无影响
- D、不能判定
正确答案:B
第3题：
天燃气水蒸汽转化反应的催化剂组成及使用？
正确答案: 工业上一直采用镍转化催化剂，并添加一些助催化剂（也称促进剂）以提高活性或改善诸如机械强度、活性组分分散度、抗碳、抗烧结、抗水合等性能。转化催化剂的促进剂有铝、镁、钾、钙、钛、镧、铈等碱金属氧化物和碱土金属氧化物。
转化催化剂在使用前是氧化态，装入反应器后应先进行严格的还原操作，使氧化镍还原成金属镍才有活性。还原气可以是氢气、甲烷或一氧化碳。
第4题：
影响天燃气水蒸汽转化反应平衡的因素有哪些？有何影响？
正确答案: 影响甲烷水蒸气转化反应平衡的主要因素有温度、水碳比和压力。
（1）温度的影响：
甲烷与水蒸气反应生成CO和H2是吸热的可逆反应，高温对平衡有利，即H2及CO的平衡产率高，CH4平衡含量低。高温对一氧化碳变换反应的平衡不利，可以少生成二氧化碳，而且高温也会抑制一氧化碳歧化和还原析碳的副反应。但是，温度过高，会有利于甲烷裂解，当高于700℃时，甲烷均相裂解速率很快，会大量析出碳，并沉积在催化剂和器壁上。
（2）水碳比的影响：
高的水碳比有利于转化反应。同时，高水碳比也有利于抑制析碳副反应。
（3）压力的影响：
甲烷蒸汽转化反应是体积增大的反应，低压有利平衡。低压也可抑制一氧化碳的两个析碳反应，但是低压对甲烷裂解析碳反应平衡有利，适当加压可抑制甲烷裂解。压力对一氧化碳变换反应平衡无影响，
总之，单从反应平衡考虑，甲烷水蒸气转化过程应该用适当的高温、稍低的压力和高水碳比。
第5题：
从生态效率角度看，素食比肉食能量转化效率更高，因而更环保。
正确答案:正确
第6题：
转化催化剂还原为何推荐水蒸汽加氢气为还原介质？
正确答案: A.水蒸汽是最容易得到载气。
B.大量水蒸汽能提高通过催化剂的还原气流，有利还原气在各炉管内的均匀分布，对转化炉内热量均匀分面和均匀还原有利。
C.水蒸汽、H2共同存在有利脱除催化剂中微量毒物（如硫化物）。
D.水蒸汽是转化过程中主要工艺气之一，采用蒸汽做载气有利于转入正常生产，并防止开停车时原料烃漏人导致严重析碳。
第7题：
转化催化剂的还原为何要加入水蒸汽？
正确答案: （1）能抑制还原时偶然漏入系统的烃类裂解结碳
（2）提高还原气体的流速，使管内的气体分布和温度分布更加均匀
（3）水蒸汽与氢气的同时存在可促进催化剂中硫化物的脱除
第8题：
从焊接的角度看，氩气的惰性是指（）
- A、不与金属有化学反应
- B、不溶于金属
- C、既不反应也不溶解
正确答案:C
第9题：
高压力口径管线必须用（）置换空气。
- A、氢气
- B、天燃气
- C、惰性气体
- D、水蒸汽
正确答案:C
第10题：
转化反应水蒸汽过量的好处是（）。
- A、提高转化率
- B、提高生产能力
- C、抑制副反应
- D、减少系统压力
正确答案:A