庆华焦炉气制甲醇培训材料

庆华焦炉气制甲醇培训材料

操作技术问答

内蒙古庆华环保化学品有限责任公司

2006.11.8

前言

甲醇是碳一化学的支柱产品，是重要的化工原料。碳一化学工业是指分子中含有一个碳原子的化合物（如

CO、C02、CH4、CH3OH、HCOOH、HCN）及其衍生体系为原料，以有机合成化学与催化化学为手段制造有机

化工产品的化学工业的总称。固体原料煤炭，液体原料石脑油与渣油，气体原料天然气、油田气、焦炉气经部

分氧化法或者蒸汽转化法制得合成气，合成气的要紧成份是CO与H2,CO加氢可制得甲醇，这就构成了碳一

化工的基本原料。

由亍甲醇化学性质活泼，能生产有广泛用途的甲醇系列产品，世界各国都把甲醇作为碳--化学工业的重要

研究领域。甲醇已成为新一代能源与重要的化工原料，生产一系列深加工产品，并成为碳一化工的突破口。今

后，在世界石油资源紧缺的情况下，以煤为原料生产甲醇就有希望成为替代石油的洁净燃料、化工原料与二次

能源。

编写本书要紧有如下特点：

1.针对庆华煤化有限公司焦炉气制甲醇工艺，从甲醇合成、甲烷转化、焦炉气精脱硫、甲醉精储的基本原料入

手，着重介绍焦炉气制甲醇的生产特点。

2.为便于操作工阅读，部分章节以问答形式，阐述甲醇生产的特点、原理及基本操作。

3.从焦炉气制甲醵原料气的精制、转化、合成、精储等工序，分别讲述生产原理、工艺流程、要紧设备选型、

操作方法及安全卫生等。

我们编写本书的出发点在于：给初涉甲醇生产的操作人员及工程技术人员给予一定的启发及引导，并希望从

中得到有益知识，且有助于上述人员技术水平的提高。但由于编者经验及时间有限，毓忽及遗漏之处在所难

免、望读者给予指正，以励共勉。

甲醇项目部

2006-11-11

目录

第1章甲醇、甲醇工艺进展概况.....................................................................8

1.1甲醇.........................................................................................8

1.1.1甲醇的性质...............................................................................9

1.2甲醇的用途与市场需求.......................................................................14

1.2.1用途.....................................................................................14

1.2.2市场需求................................................................................16

1.3国内、外生产现状...........................................................................18

1.3.1国外生产技术概况........................................................................18

1.3.2国内生产技术概况.......................................................................19

1.3.3国内、外甲醇生产技术的进展特点.........................................................21

1.4甲醇合成催化剂.............................................................................23

1.4.1甲醇合成催化剂..........................................................................23

1.4.2反应机理................................................................................24

1.5甲醉合成工艺...............................................................................27

1.5.1操作条件................................................................................27

1.5.2工艺流程................................................................................29

1.6甲醇合成反应器.............................................................................31

1.6.1低压甲醇合成反应器的技术要求...........................................................31

1.6.2Lurgi公司管壳型甲醇合成反应器..........................................................31

1.6.3ICI公司多段冷激型甲醇合成反应器.......................................................32

1.6.4MHI/MGC管壳-冷管复合型甲醇合成反应器................................................32

1.6.5Tops0e径向流淌甲醇合成反应器..........................................................32

1.6.6MRF多段径向流淌甲醇合成反应器........................................................32

1.6.7Linde公司等温型甲醇合成反应器..........................................................33

1.6.8国外低压甲醇合成反应器进展趋势.........................................................33

第2章甲醇生产基础知识........................................................................34

2.1甲醇合成的基础知识..........................................................................34

2.1.1合成甲醇的化学反应.....................................................................34

2.1.2一氧化碳与氢气合成甲醉反应热的计算....................................................34

2.13合成甲醇的平衡常数....................................................................35

2.1.4温度对甲醇合成反应的影响...............................................................35

2.1.5压力对甲醇合成反应的影响...............................................................36

2.1.6空速对甲醇合成反应的影响...............................................................36

2.1.7碳氢比的操纵对甲醉合成反应的影响......................................................36

2.1.8惰性气体含量对甲醇合成反应的影响......................................................37

2.1.9二氧化碳含量对甲醇合成反应的影响......................................................37

2.1.10入塔甲醇含量对甲醇合成反应的影响.....................................................38

2.1.11氨进入甲醇合成系统的危害.............................................................38

2.1.12石蜡类烷烧的生成与危害................................................................38

2.1.13甲醇合成催化剂对原料气净化的要求.....................................................39

2.2甲烷转化基础知识...........................................................................39

2.2.1甲烷部分氧化(POM).......................................................................................................................................39

2.2.2甲烷转化的化学反应......................................................................39

2.23甲烷部分氧化制合成气反应的平衡常数...................................................40

2.2.4甲烷部分氧化制合成气的反应机理.........................................................40

2.2.5催化剂积炭研究.........................................................................42

2.2.6催化剂..................................................................................43

2.3甲醇精储的基础知识.........................................................................43

2.3.1粗甲醇精微的意义.......................................................................43

2.3.2有关基本概念...........................................................................44

2.3.3精储的分类及应用：.....................................................................50

2.34精镭操作的影响因素....................................................................51

2.3.5.开车前的准备工作、开车及停车..........................................................61

2.3.6.产品精甲醇的质量操纵...................................................................70

2.4干法脱硫基础知识...........................................................................73

2.4.1铁钳触媒及银铝触媒对有机硫及烯煌的加氢转化反应........................................73

2.4.2氧化钵对H2s的汲取反应................................................................73

2.43氧化锌对H2S的汲取反应................................................................74

第3章焦炉气合成甲醇..........................................................................75

3.1焦炉气合成甲醇工艺概述.....................................................................75

3.2工艺技术方案的比较与选择..................................................................77

3.2.1焦炉气的压缩............................................................................77

3.2.2加压脱硫................................................................................77

3.2.3甲烷转化................................................................................78

3.2.4合成气压缩.............................................................................79

3.2.5粗甲醇的甲醇合成.......................................................................79

3.2.6甲醇精储................................................................................80

3.2.7空分....................................................................................81

3.3工艺流程与消耗定额.........................................................................81

3.3.1焦炉气压缩..............................................................................81

3.3.2精脱硫..................................................................................82

3.3.3甲烷转化................................................................................84

3.3.4合成气压缩.............................................................................87

3.3.5甲醇合成................................................................................89

3.3.6粗甲爵的精储...........................................................................92

第4章甲醇生产操作............................................................................97

一、粗甲醇的合成...............................................................................97

4.1正常生产操纵.............................................................................97

4.2甲醇合成原始试车.........................................................................98

4.3甲醇系统正常开、停车、特殊情况调节及事故状态处理......................................105

4.4甲醇合成联醇工艺正常开车、停车........................................................112

4.5甲醇合成联醇工艺的紧急停车.............................................................114

4.1精储工序的正常操作.......................................................................116

4.1开车准备..................................................................................125

4.3.1预精储塔的停车.........................................................................128

4.4紧急停车................................................................................130

4.5常见故障处理............................................................................130

4.6泵的开、停车操作........................................................................132

4.7工艺技术指标.............................................................................135

附：甲醉中毒机理及防护......................................................................137

第5章焦炉气制甲醇生产技术问答................................................................138

（一）气体的压缩...............................................................................138

1、活塞式压缩机的工作原理是什么？...........................................................138

2、活塞式往复压缩机的工作过程是如何的？....................................................138

3、活塞式压缩机的作用？.....................................................................138

4、如何表示压缩机的压缩功？.................................................................139

5、压缩机的示功图是什么样式的？.............................................................139

6、气体压缩过程分几类？各类压缩功耗情况如何？..............................................139

7、使用多级压缩的原因是什么？单级压缩有什么缺点？多极压缩有什么缺点？.....................140

8、在实际生产中，影响压缩机能力的因素有什么？..............................................140

9、离心式压缩机的工作原理？.................................................................141

10、焦炉气制甲醇合成气压缩机工艺流程？.....................................................141

（二）原料气的精制............................................................................142

1、脱除原料气中硫化物的方法有什么？..........................................................142

2、干法脱硫与湿法脱硫各有什么特点？..........................................................143

3、精脱硫剂的装填要点是什么？...............................................................143

4、如何处理废精脱硫剂?......................................................................143

5、如何保证精脱硫剂的使用寿命？..............................................................144

6.精脱硫剂有几个品种与型号，性能与机理如何?如何选用?......................................144

7、如何懂得硫容的概念？活性炭（或者氧化铁）精脱硫剂与普通活性炭（或者氧化铁）有什

么区别？.....................................................................................145

8、为什么铜基催化剂特别重视脱除微量氯?......................................................145

9、脱除微量氯的原理。.......................................................................146

10、脱除微量氯的操作要点是什么？.............................................................147

11、制甲醇气脱氯要求的指标。................................................................147

12、脱微量氯的要紧设备与结构如何？...........................................................148

12、脱氯剂的要紧型号与品种。................................................................148

13、脱氯剂的装卸方法与要点是什么？...........................................................149

（三）、粗甲醇的合成...........................................................................149

1、写出甲爵合成反应的反应方程式，并说明其特点。............................................149

2、甲醇合成催化剂成分有什么？各起什么作用?使该种催化剂中毒的物质要紧有什么？................149

3、高氢快速还原法分为哪四个阶段？............................................................149

4、简述联醇工艺的特点。.....................................................................149

5、入甲醇合成塔的原料气成分有什么?指标是多少？..............................................150

6、铜基催化剂的高氢还原方法有何特点？.......................................................150

7、为什么甲醇合成塔热点温度要尽可能维持的低一些?温度高会产生下述后果：....................150

8、催化床同水平径向截面上为什么出现温度差？对生产有何影响?操作中如何防止?如已出现同平面温差，

应采取何措施消除？...........................................................................150

9、什么是空间速度?决定空间速度有什么条件?...................................................151

10、写出粗醇工艺指标（联醇）................................................................151

11、什么叫带液?带液有哪几种情况，有何危害？.................................................151

12、什么叫跨温?跨温有什么原因？..............................................................152

13、水冷器温度高、低对甲醇合成有何影响?.....................................................152

14、合成塔压差过大由何引起？.................................................................152

15、水冷器列管堵塞的原因是什么？.............................................................153

16、合成塔四路进气阀的作用是什么？...........................................................153

17、合成塔正常操作时，应防止与注意些什么？...................................................153

18、合成塔触媒层温度急剧下降的原因有什么?如何处理？.........................................153

19、合成塔出口温度低是什么原因？.............................................................153

20、塔压差与系统压差有何区别？...............................................................154

21、中间贮槽压力猛涨的原因?处理方法?........................................................154

22、合成塔轴向温差大是什么原因造成？.......................................................154

23、何谓热点温度?为什么要操纵热点温度?......................................................154

24、热点温度为什么会下移?...................................................................155

25、电炉炉丝夹板与瓷珠的作用？...............................................................155

26、为什么联醇生产选用铜基触媒？.............................................................155

27、触媒还原反应的特点是什么................................................................155

28、触媒还原为什么要分层？...................................................................155

29、为什么升温还原在110℃前应尽量多出水?...................................................155

30、触媒层中的零米温度是指什么？.............................................................156

31、如何推断还原后催化剂活性的好坏?还原后转化率低，是否一定是活性不好?....................156

32、水冷器后温度高有什么危害?如何处理?......................................................156

33、系统置换，为什么使用间断加压放空?与连续置换有什么区别？................................156

34、升温还原时，放水时呈兰色是什么原?如何操纵？.............................................156

35、在升温还原至220℃后，放出的水为什么有粗醇气味？........................................157

36、如何延长触媒的使用寿命？.................................................................157

37、甲醇合成反应过程的步骤有几步？...........................................................157

38、触媒升温还原时，贯彻“三低”、“三稳”、“三不”的原则是什么？.............................157

39、联醇生产流程的缺点有那些？...............................................................157

40、联醇生产中最突出的问题是什么？...........................................................158

41、影响铜基催化剂寿命的因素要紧有什么?.....................................................158

42、铜基催论剂由哪国研制，启用何年？........................................................158

43、开停塔前后，液位计注意什么事项？........................................................158

44、如何推断水洗塔液位的真假？...............................................................158

45、液位计失灵时，根据那些条件操作？........................................................159

46、去中间贮槽的压力突然上涨，安全伐跳如何处理？............................................159

47、影响分离器的分离因素有什么？.............................................................159

48、如何延长排放阀的使用寿命？...............................................................159

49、合成塔紧急停塔时，如何操作？.............................................................159

50、液位计在大修开车投产前应做什么工作?.....................................................160

51、为什么要操纵甲醇中间贮槽液位？...........................................................160

52、为什要操纵中间贮槽弛放气流量？..........................................................160

53、造成中间贮槽压力突然猛涨是什么原因?.....................................................160

54、分离器有几种型式?........................................................................160

55、系统置换前务必具备的条件是什么？.........................................................160

56、叙述联醇触媒的升温还原过程。............................................................161

57、触媒的升温还原过程需注意什么事项?.......................................................162

58、浮筒液位计如何吹除?.....................................................................162

59、高压水泵如何投用?........................................................................162

（四）、甲醇精醇部分...........................................................................162

1、精僧的目的（为什么要进行精馈）?.............................................................162

2、粗醇中的要紧杂质有什么?在精储过程中如何脱除？............................................163

3、精甲醇的生产原理.........................................................................163

4、为什么予塔的工作效率往往在主塔中反映出来?...............................................163

5、予后醇有什么指标，各是多少，操纵予后比重有何意义。......................................163

6、为什么要操纵予塔冷凝放空温度？............................................................164

7、予塔冷凝放空温度通常操纵在多少?温度过低或者过高有何不利影响？...........................164

8、能否用稀醉水量来调节予塔液位?为什么？.....................................................164

9、什么情况下向予塔加稀醇水，加入量操纵范围如何？...........................................164

10、如何调节予后比重?........................................................................164

11、什么叫回流比?主予塔回流比应操纵在多少为好？..............................................164

12＞予塔与主塔的物料平衡，操作中如何来大致保持？............................................164

13、操作中予塔液位保持较高，主塔液位保持较低，为什么？......................................165

14、予塔进料位置如何确定?主塔呢？............................................................165

15、为什么主塔底温度要操纵在104—115℃之间？...............................................165

16、为什么要采异丁基油，采山过少有何危害?...................................................165

17、如何确定主塔采出板位置？.................................................................165

18、排放残液有何要求?........................................................................165

19、予塔中为什么要加碱?.....................................................................166

20、简述加碱流程............................................................................166

21、为什么予塔从上进料，主塔从下进料?.......................................................166

22、双塔精储中为什么要操纵6板、26板温度?指标为多少?.......................................166

23、双塔精储中主塔顶压力高说明什么？........................................................166

24、雾沫夹带引起原因?如何如理？..............................................................166

25、什么叫淹塔?如何处理？....................................................................167

26、残液中CHaOH过高的原因?处理方法.......................................................167

27、主回流比过大，过小说明什么?如何改变操作？...............................................167

28、什么叫做水溶性，影响因素，如何处理?.....................................................167

29、什么是氧化值，氧化值的高与低说明什么?如何来调节氧化值。................................168

30、主、予塔放空管着火能否采取停车措施来处理?为什么？正确处理方法?........................168

31、正常交接班时，要紧检查项目有什么?.......................................................168

32、双塔精馆中第26、36、54层温度上升，未及时发现，会引起什么结果?应如何处理？.............168

33、影响回流比的因素是什么?如何调节回流比？.................................................169

34、什么叫“采空”？采空以后如何调节?为什么如此调节?........................................169

35、为什么粗醇进料温度由35℃提高到50—60℃后，予塔顶部及各点温度略为下降?...............169

36、精醇工段突然停蒸汽时，应如何处理?.......................................................170

37、突然停仪表空气时如何处理？...............................................................170

38、影响塔底温度的因素有什么？...............................................................170

39、计量槽中甲醇不合格，大量返回粗醇槽会发生什么情况？......................................170

40＞双塔精微中主、予塔进料塔板高度的选择根据是什么？........................................170

41、什么叫跨温?主塔跨温由什么引起，有何危害？...............................................170

42、如予塔顶及各板温度偏高，如何处理?.......................................................171

43、精醇岗位操作应注意些什么？...............................................................171

44、年产2万吨精甲醇装置每小时向造气排放多少吨废水（残液）？................................171

45、精醇系统需要检修如何处理？...............................................................172

46＞突然停水，该如何处理?...................................................................172

47、突然停电，应如何处理?...................................................................172

48、如何保证主塔回流液质量？.................................................................172

49、如何保证预塔回流液质量？.................................................................172

50、碱液加入量多少有何危害？.................................................................173

51、在萃取过程中，如何才能达到良好萃取效果?................................................173

52、用蒸汽加热甲醇时注意什么？...............................................................173

53、蒸汽压力或者高或者低有何影响?如何处理?.................................................173

54、操作中预塔底液位偏低，原因是什么，如何处理？...........................................173

55、水封槽放空量过大喷醇是由于什么?如何处理？...............................................174

56、回流液槽满，冷凝器发生水击可能是由何而引起，如何处理?..................................174

57、回流泵打不起量的原因是什么?如何处理?....................................................174

58、物料贮槽着火该如何处理？.................................................................174

59、予塔入料困难因何引起?如何处理?..........................................................175

60、冬季短期停车应注意些什么？.............................................................175

61、如何推断煮沸器漏及处理方法..............................................................175

62、影响塔底压力变化原因是什么？如何调节？....................................................175

64、影响甲醇成品质量因素是什么？.............................................................176

65、旋涡泵如何起动?..........................................................................176

66、如何停旋涡泵？...........................................................................176

67、什么叫沸程？.............................................................................176

68、说出残液泵作用?..........................................................................176

69、予塔油水分离器的作用是什么？.............................................................177

70、板式换热器在使用中应注意些什么？........................................................177

71、停车时，换热器应如何处理？...............................................................177

72、板式换热器要紧故障有什么?如何检查.......................................................177

73、转子流量计的要紧用途：..................................................................177

74、转子流量计在安装过程中应注意什么?.......................................................177

75、使用转子流量计时应注意什么？.............................................................178

第6章甲醇生产安全及有关知识...................................................................178

1、甲醉生产安全技术有何特殊性？..............................................................178

2、甲醇生产应该有些什么防爆措施？............................................................178

3、简述甲醇生产的防火措施...................................................................179

4、甲醇生产中有什么要紧有毒、有害物质?......................................................180

5、简述甲醇的中毒与急救措施。...............................................................180

6、固定动火区务必具备什么条件？.............................................................181