低压阀甲醇工艺技术.doc

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1、摘要:低压法甲醇合成塔的主要特点是采用管束式合成塔这种合成塔温度几乎是恒定的，温度恒定的好处一是有效地抑制了副反应;二是催化剂寿命长，由于温度比较恒定，因此当操作条件发生变化时，催化剂也没有超温危险，仍可安全运转。关键词：影响因素、环保、发展甲醇是一种十分重要的基本有机化工原料，用途十分广泛。在发达国家中，甲醇产量仅次于乙烯、丙烯和苯，占第四位。1993年世界甲醇产量为2060万t，1996年预计可达到2560万t。我国1995年甲醇产量为95万t，预计1996年可达120万他。甲醇是生产三大合成材料、农药、染料和药品的原料。甲醇大量用于生产甲醛。对苯二甲酸二甲酯和醋酸等有机化工产品。近年来世

2、界各国正在大力研究和开发利用煤及天然气资源，发展合成甲醇工业，以甲醇作代用燃料或进一步合成汽油，也可以从甲醇出发生产乙烯，以代替石油生产乙烯的原料路线。生产甲醇的方法有许多种，工业上主要采用一氧化碳加氢合成甲醇的方法。一.生产原理主反应:CO(气)+2H2(气)=CH3OH(气)+QCO2(气)+3H2(气)=CH3OH(气)+H2O+Q副反应:2CO+4H2－－CH3OCH3+H2O+QCO+3H2－－CH4+H2O+Q4CO+8H2－－C4H9OH+3H2O+QCO2+H2－－CO+H2O－Q甲醇主反应是可逆放热反应，反应时体积缩小，并且只能在催化剂作用下，才能较快反应，所以反应在较高压力

3、和适当的反应温度下，CO，CO2才能获得较高转化率。二.甲醇合成的影响因素甲醇合成的单程转化反应了甲醇催化剂活性的好处。转化率高，催化剂活性较好，甲醇合成反应较好，粗甲醇产量较高。但合成转化率受诸多因素影响，过多提高合成转化率会影响到合成触媒的使用寿命，因此，适当提高合成转化率有利于合成粗甲醇产量的提高。1.温度由于合成气合成甲醇的反应为可逆放热反应，其总速度是正、逆反应速度只差。随着反应速度的增加，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

4、操作温度取决于一系列因素，如催化剂、压力、原料组成、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℃.2.压力甲醇合成反应，是一个体积缩小的反应，增加压力，反应向生成甲醇的方向移动；从动力学考虑，增加压力，提高了反应物压力，加快了反应的进行

5、；另外，提高压力也对抑制副反应，提高甲醇质量有利。所以，提高压力对反应时有利的。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备在脱碳后、精炼前，采用10~13MPa压力，在双甲工艺中，也采用5.0~8.0MPa和15~31.4MPa.3.空速空速是调节甲醇合成塔炉温及产醇量的重要手段。在一定条件下，空速增加，气体和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，所以甲醇实际厂量也增加。当空速增加到一定范围时，甲醇产量的增加就

6、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，床层温度就无法维持。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，出催化剂使用初期，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、高级烃和还原性物质生成，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

7、（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。此为，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