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文档简介

20万吨 年甲醇装置合成工艺简介 三 甲醇的合成 甲醇合成基本原理主要的化学反应 1 CO 2H2 CH3OH Q 2 CO2 3H2 CH3OH H2O Q由以上两个主反应方程式可知 反应为放热 体积缩小的可逆反应 且必须在催化剂的条件下进行 因此温度 压力 气体组成及催化剂的活性对反应进行的程度及速度有一定的影响 甲醇合成反应的工艺条件选择1 温度 合成甲醇的反应是放热反应 同时又是使用活性催化剂的反应 降低反应温度有利于平衡向生成甲醇的方向移动 但反应速度则随温度降低而减慢 因此 甲醇合成反应温度一般控制在在245 255 左右 甲醇合成反应的工艺条件选择2 压力 甲醇合成的反应是体积减小的反应 从化学平衡角度考虑 提高压力有利于提高甲醇产量 并能加快反应速度 增加装置生产能力 但是 压力的提高对设备的材质 加工制造的要求也会提高 原料气压缩功耗也要增加 本装置压力选择在5 8Mpa下操作 3 CO和H2比例的影响从化学反应方程式来看 氢与一氧化碳的分子比为2 1 这时可以得到甲醇最大的平衡浓度 而且在其它条件一定的情况下 可使甲醇合成的瞬间速度最大 由于合成气中还有小部分的CO2 CO2和H2合成甲醇的比例是1 3 而且反应气体中CO CO2受催化剂表面吸附及其它因素影响的程度不同 所以要求反应气体中的氢含量要大于理论量 但通常CO浓度增加同时伴有H2浓度的下降 所以组分之间的影响有交互作用 实际生产中氢碳比按照以下关系确定 H2 CO2 CO CO2 2 05 2 15 甲醇合成催化剂本装置采用的催化剂是铜基催化剂 型号为RK 5 铜基催化剂是一种低压催化剂 主要组分为CuO ZnO Al2O3 其中CuO是主催化剂 ZnO Al2O3是助催化剂 催化剂还原后才具有活性 因此使用前必须先进行还原 催化剂还原中主要是氧化铜被还原 CuO H2 Cu H2O Q催化剂主要是用氢气还原 还原分为升温阶段 还原初期 还原主期 还原后期 还原末期 轻负荷生产六个阶段 主要是控制好入塔气的氢气浓度和各阶段的温度 原则是 提温不加氢 加氢不提温 催化剂在卸出之前要进行钝化 以防止催化剂在卸出时自燃 甲醇合成主要设备 甲醇合成塔 本装置甲醇合成塔采用的是绝热管壳式等温合成塔 同时利用反应热副产中压蒸汽 设计
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