甲醇廠合成工藝流程培訓(xùn)課件.ppt
20萬(wàn)噸/年甲醇裝置合成工藝簡(jiǎn)介,三、甲醇的合成,甲醇合成基本原理主要的化學(xué)反應(yīng):(1)CO+2H2=CH3OH+Q(2)CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q由以上兩個(gè)主反應(yīng)方程式可知:反應(yīng)為放熱,體積縮小的可逆反應(yīng),且必須在催化劑的條件下進(jìn)行。因此溫度、壓力、氣體組成及催化劑的活性對(duì)反應(yīng)進(jìn)行的程度及速度有一定的影響。,甲醇合成反應(yīng)的工藝條件選擇1、溫度:合成甲醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng),同時(shí)又是使用活性催化劑的反應(yīng),降低反應(yīng)溫度有利于平衡向生成甲醇的方向移動(dòng),但反應(yīng)速度則隨溫度降低而減慢。因此,甲醇合成反應(yīng)溫度一般控制在在245255左右。,甲醇合成反應(yīng)的工藝條件選擇2、壓力:甲醇合成的反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)。從化學(xué)平衡角度考慮,提高壓力有利于提高甲醇產(chǎn)量,并能加快反應(yīng)速度,增加裝置生產(chǎn)能力。但是,壓力的提高對(duì)設(shè)備的材質(zhì)、加工制造的要求也會(huì)提高,原料氣壓縮功耗也要增加。本裝置壓力選擇在5.8Mpa下操作。,3、CO和H2比例的影響從化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)看,氫與一氧化碳的分子比為2:1,這時(shí)可以得到甲醇最大的平衡濃度。而且在其它條件一定的情況下,可使甲醇合成的瞬間速度最大。由于合成氣中還有小部分的CO2,CO2和H2合成甲醇的比例是1:3,而且反應(yīng)氣體中CO、CO2受催化劑表面吸附及其它因素影響的程度不同,所以要求反應(yīng)氣體中的氫含量要大于理論量,但通常CO濃度增加同時(shí)伴有H2濃度的下降。所以組分之間的影響有交互作用。實(shí)際生產(chǎn)中氫碳比按照以下關(guān)系確定。(H2CO2)/(COCO2)2.052.15,甲醇合成催化劑本裝置采用的催化劑是銅基催化劑。型號(hào)為RK-5,銅基催化劑是一種低壓催化劑,主要組分為CuO/ZnO/Al2O3。其中CuO是主催化劑,ZnO/Al2O3是助催化劑。催化劑還原后才具有活性,因此使用前必須先進(jìn)行還原。催化劑還原中主要是氧化銅被還原。CuO+H2=Cu+H2O+Q催化劑主要是用氫氣還原,還原分為升溫階段、還原初期、還原主期、還原后期、還原末期、輕負(fù)荷生產(chǎn)六個(gè)階段,主要是控制好入塔氣的氫氣濃度和各階段的溫度,原則是“提溫不加氫、加氫不提溫”。催化劑在卸出之前要進(jìn)行鈍化,以防止催化劑在卸出時(shí)自燃。,甲醇合成主要設(shè)備甲醇合成塔,本裝置甲醇合成塔采用的是絕熱管殼式等溫合成塔,同時(shí)利用反應(yīng)熱副產(chǎn)中壓蒸汽,設(shè)計(jì)裝填37.5方催化劑,年設(shè)計(jì)產(chǎn)品甲醇生產(chǎn)能力為20萬(wàn)噸。甲醇合成塔為本工號(hào)的主要設(shè)備,其設(shè)備簡(jiǎn)圖如下:,