10万吨甲醇操作法全套.doc

10 万吨甲醇操作法全套第一篇合成岗位操作规程第一章工艺原理一、合成工艺原理甲醇合成是在 压力下, 在催化剂的作用下, 气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇,基本反应式为: CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 在甲醇合成过程中,尚有如下副反应: 2CO+4H2= ( CH3 ) 2O+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H2O 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O 此外,还有甲酸甲酯,乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。以铜为主体的铜基催化剂,对于甲醇合成具有极高的选择性,而且在不太高的压力及温度下,要求合成气的净化要彻底, 否则其活性将很快丧失, 它的耐热性也较差, 要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。铜基催化剂一般可在 210-280 ℃下操作, 视催化剂的型号及反应器型式不同, 其最佳操作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在 230-260 ℃之间。在铜基催化剂上合成甲醇,合适的操作压力是 ~ ,对于合成气中二氧化碳较高的情况,压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大, 由前述反应式可见, 要降低能耗, 应采用适量的二氧化碳浓度的合成气, 若合成气中二氧化碳含量过高, 会加重精馏工序的负担并增加了能耗, 但二氧化碳含量太低,会导致催化剂活性和转化率过低。理论的合成新鲜气成份,应满足以下比值: 氢碳比 f=( H2-CO2 )/( CO+CO2 ) = 实际操作中氢碳比应适当增大, 大约在 ~ 之间。空速一般控制在 8000 ~ 10000h-1 左右。甲醇合成是强烈的放热反应, 必须在反应过程中不断的将热量移走, 反应才能正常进行, 管壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量, 这样, 合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。第二章工艺流程简述由压缩工序来的循环气经入塔气预热器( C0401 ) 预热至 225 ℃, 由顶部进入管壳式等温甲醇合成塔( D0401 ), 在铜基触媒的作用下, CO 、 CO2 与 H2 反应生成甲醇和水, 同时还有少量的其它有机杂质生成。合成塔出塔气经出塔气预热器( C0401 )、出塔气冷却器( C0402 ) 和甲醇水冷器( C0403 )冷却至 40 ℃,此时气体中的甲醇绝大部分被冷凝下来,然后进入甲醇分离器( F0401 ) 将粗甲醇分离下来。出 F0401 的气体一部分作为弛放气排放, 以维持合成回路中惰性气体的含量;另一部分气体作为循环气送至压缩工序。排出的弛放气经压力调压阀 PICA-140 6 减压后送往转化工序作为蒸汽转化炉的燃料。甲醇分离器底部出来的粗甲醇经液位调节阀 LICA-1403 控制液位并减压进入闪蒸槽( F0402 ), 大部分溶解气体被闪蒸出来, 闪蒸后的粗甲醇送至精馏工序。闪蒸气送往转化工序作为转化炉低压烧嘴的燃料。甲醇合成塔的反应温度是通过壳侧副产蒸汽的压力来控制的,根据合成触媒使用时间的不同,其活性温度在 230 ~ 260 ℃范围内, 副产蒸汽的压力在 ~ 之间波动。甲醇合成塔所产的蒸汽经压力调节阀 PRCA-1402 减压至 后送至转化工序蒸汽转化炉的对流段过热, 用于驱动锅炉给水泵的蒸汽透平。合成汽包( F0403 ) 的锅炉给水由转化工序送来, 防止锅炉水结垢的磷酸盐溶液亦由转化工序送来。为保证炉水质量, 从汽包连续排放部分液面水并定期从汽包底部和合成侧壳侧底部排污,排污水送往转化工序的连续排污扩容器。合成汽包与甲醇合成塔之间的炉水通过自然循环的方式来产生蒸汽。为了满足开车期间合成塔的升温要求,另设有开工喷射器( L0401 )。开车时中压蒸汽经喷射器( L0401 )带动合成塔管外空间的炉水循环并使合成塔升温。: TR-1402 入塔气温度 225 ℃ TRA-1407 出塔气温度根据触媒使用情况确定 TI-1410 甲醇分离器出口气温度 40 ℃压力: PI-1403 合成汽包压力 ~ MPa PR-1404 入塔气压力 MPa PDI-1405 合成塔压差 MPa PICA-1406 循环气压力 MPa PICA-1407 闪蒸槽出口闪蒸汽压力 MPa 流量: FI-1401 合成汽包产蒸汽流量 FR-1402 循环气流量 289766Nm3/hr 液位: LICA-1401 合成汽包液位 50% LICA-1403 甲醇分离器液位 50% LICA-1405 闪蒸槽液位 50% 二、主要分析项