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时间:2017-12-23
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1、20万t/a甲醇生产工艺组织和实施总结报告1.甲醇工艺路线的选择因为联醇生产具有以上特点,尽管与低压法相比设备和能耗比较大,但是这个反应不仅仅有甲醇的产出,而且还会生成氨,因此我们可以用较大的能耗和设备产出两种产物,在一定程度上是可以相互调节,相比较低压法还是有一定的优势的。因此我们组选用联醇法制甲醇。2.生产工艺条件影响因素分析1、温度由合成气合成甲醇的反应为可逆放热反应,其总速度是正、逆反应速度之差。随着反应温度的增加,正、逆反应的速度都要增加,但是吸热方向(逆反应)反应速度增加的更多。因此,可逆放热反应的总速度的变化有一个最大值,此
2、最大值对应的温度即为“最适宜温度”,它可以从反应速度方程式计算出来。实际生产中的操作温度取决于一系列因素,如催化剂、压力、原料气组成、空间速度和设备使用情况等,尤其取决于催化剂。高压法锌铬催化剂上合成甲醇的操作温度是低于最适宜温度的。在催化剂使用初期为380~390℃,后期提高到390~420℃。温度太高,催化剂活性和机械强度很快下降,而且副反应严重。低、中压合成时,铜催化剂特别不耐热,温度不能超过300℃,而200℃以下反应速度又很低,所以最适宜温度确定为240~270℃。反应初期,催化剂活性高,控制在240℃,后期逐渐升温到270℃。
3、2、压力甲醇合成反应,是一个体积缩小的反应,增加压力,反应向生成甲醇方向移动;从动力学考虑,增加压力,提高了反应物分压,加快了反应的进行;另外,提高压力也对抑制副反应,提高甲醇质量有利。所以,提高压力对反应是有利的。但是,压力也不宜过高,否则,不仅增加了动力的消耗,而且对设备和材料的要求也相应提高。联醇生产的合成压力还受到催化剂特性和合成氨工艺的制约。目前,中小型氮肥厂联产装置多设置在脱碳后、精炼前,采用10~13MPa压力,在双甲工艺中,也采用5.0~8.0MPa和15~31.4MPa3、空速空速是调节甲醇合成塔炉温及产醇量的重要手段。
4、在一定条件下,空速增加,气体与催化剂接触时间减少,出塔气体中甲醇含量降低。但由于空速的增加,单位时间内通过催化剂的气体量增加,所以甲醇实际产量是增加的。当空速增大到一定的范围时,甲醇产量的增加就不明显了。同时由于空速的增加,消耗的能量也随之增大,气体带走的热量也增加。当气体带走的热量大于反应热时,床层温度会难于维持。甲醇合成的空速受系统压力、气量、气体组成和催化剂性能等诸多因素影响。联醇生产中,除催化剂使用初期,较短时间内能维持较高空速外,一般维持在12000h-1左右。4、原料气纯度生产一般采用氢过量。氢过量可以抑制高级醇、高级烃和还原
5、性物质的生成,提高粗甲醇的浓度和纯度。同时,过量的氢可以起到稀释作用,且因氢的导热性能好,有利于防止局部过热和控制整个催化剂床层的温度。但是,氢过量太多会降低反应设备的生产能力。工业生产上采用铜基催化剂的低压法甲醇合成,一般控制氢气与一氧化碳的摩尔比为(2.2~3.0)︰1。原料气中有一定含量的二氧化碳时,可以降低反应峰值温度。对于低压法合成甲醇,二氧化碳含量体积分数为5%时甲醇收率最好。此外,二氧化碳的存在也可抑制二甲醚的生成。原料气中有氮及甲烷等惰性物存在时,使氢气及一氧化碳的分压降低,导致反应转化率下降。反应系统中的惰性气体含量保持
6、在一定浓度范围。工业生产上一般控制循环气量为新鲜原料气量的3.5~6倍。5、催化剂CuO和ZnO两种组分有相互促进的作用。 实验证明,CuO-ZnO催化剂的活性比任何单独一种氧化物都高。但该二元催化剂对老化的抵抗力差,并对毒物十分敏感。有实际意义的含铜催化剂都是三组分氧化物催化剂。第三组分是Al2O3或Cr2O3。由于铬对人体有害,因此工业上CuO-ZnO-Al2O3应用更为普遍3.典型设备的选择设备:4.甲醇生产中安全,环保,节能措施(6).综合利用,变废为宝(7).认真处理甲醇废水,消除环境污染5.甲醇生产工艺流程组织06甲醇生产操作
7、要点7.甲醇生产中可能出现的故障分析及应对措施异常情况及处理
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