甲醇裝置工藝技術(shù)規(guī)程

1、第一部分甲醇裝置工藝技術(shù)規(guī)程一、裝置概況 本裝置生產(chǎn)規(guī)模是3萬噸/年，采用天然氣低壓合成甲醇工藝,主要產(chǎn)品為精甲醇。產(chǎn)品主要供給乙烯廠mtbe裝置和甲乙酮廠,一小部分部分供給周邊地區(qū)，并附產(chǎn)1.1mpa(g)低壓蒸汽和少量雜醇油。二、甲醇崗位操作及工藝流程說明1. 崗位的任務(wù)1. 1壓縮崗位的任務(wù)壓縮崗位是由天然氣壓縮機，新鮮氣壓縮機以及循環(huán)氣壓縮機組成，為甲醇工藝生產(chǎn)提供動能，其作用分別如下：天然氣壓縮機的作用是將外界來的天然氣經(jīng)過壓縮 機升壓后送至轉(zhuǎn)化工序。新鮮氣壓縮機的作用是將轉(zhuǎn)化工序來的新鮮氣經(jīng)過壓縮升壓后送至合成工序。循環(huán)氣壓縮機的作用是將甲醇分離器氣相出口來的合成氣升壓 后與新鮮氣

2、混合送入合成工序打循環(huán)。1. 2 轉(zhuǎn)化崗位的任務(wù) 轉(zhuǎn)化崗位的任務(wù)就是天然氣壓縮機出口來的天然氣與乙二醇來的c02混合、脫硫后配入一定的蒸汽進入轉(zhuǎn)化爐生產(chǎn)出合格的轉(zhuǎn)化氣，經(jīng)過冷凝分離后轉(zhuǎn)化氣送入新鮮氣壓縮機。 1. 3 合成崗位的任務(wù)合成崗位的任務(wù)就是將壓縮工序送來的合成原料氣在合成塔內(nèi)發(fā)生合成甲醇反應(yīng)，冷卻降溫后分離出粗甲醇，粗甲醇送至精餾工序。1. 4 精餾崗位的任務(wù)精餾崗位是采用三塔精餾工藝，在預(yù)塔脫除粗甲醇中的甲醛、二甲醚等輕組份，在加壓塔和常壓塔脫除水分、乙醇等重組份并生產(chǎn)出合格的精甲醇。2. 工藝流程說明2. 1流程敘述2. 1. 1 工藝流程敘述 由外界來的0.45mpa(g)天然

3、氣首先進入天然氣壓縮機入口緩沖罐 v101,分離掉其中的游離水和機械雜質(zhì)，進入天然氣壓縮機，經(jīng)天然氣壓縮機加壓至1.9mpa(g)，然后經(jīng)天然氣出口緩沖罐 v102送到轉(zhuǎn)化工序，出口溫度約 87，再經(jīng)流量調(diào)節(jié)器fic201控制流量后，與乙二醇裝置來的經(jīng)過 frc213調(diào)節(jié)流量后的二氧化碳氣體混合，經(jīng)天然氣 (ch4+c02)預(yù)熱器加熱至約380左右依次進入脫硫槽 r201a/b和r202，使原料氣凈化并達到硫含量小于 0.210-6，凈化后的原料氣與蒸汽過熱器來的過熱中壓蒸汽(2.5mpa(g) 、370)混合（按水碳比h2oc3.3），原料氣混合氣進入混合氣預(yù)熱器，加熱到530左右，經(jīng)上集氣

4、總管及上豬尾管，均勻地進入48根 12412的轉(zhuǎn)化管中，轉(zhuǎn)化管內(nèi)裝有cn-16yq催化劑，氣體從上到下經(jīng)催化劑床層進行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體經(jīng)轉(zhuǎn)化管的下豬尾管進人下集氣管出蒸 汽轉(zhuǎn)化爐。轉(zhuǎn)化氣出轉(zhuǎn)化爐的溫度約 830，壓力約為 1.4mpa(g)，其中殘余甲烷含量約為 3.78(干基)，轉(zhuǎn)化氣進入轉(zhuǎn)化氣1#廢鍋和轉(zhuǎn)化氣2#廢鍋的管程，殼程分別產(chǎn)生2.5mpa(g)和1.1mpa(g)的飽和蒸汽，出廢熱鍋爐的轉(zhuǎn) 化氣溫度降至270，再依次進人中壓鍋爐給水預(yù)熱器，低壓鍋爐給水預(yù)熱器，脫鹽水預(yù)熱器，轉(zhuǎn)化氣溫度降至130回收余熱；再經(jīng)轉(zhuǎn)化氣水冷器e206、 e207轉(zhuǎn)化氣溫度降至低于40，進入分離器

5、v210，分離出其余的工藝冷凝液，各換熱器和分離器分離出的凝液通過液位調(diào)節(jié)閥控制進入凝液總管，經(jīng)冷凝液水冷器冷卻后排地溝。分離器頂部出來的轉(zhuǎn)化氣 壓力約為 1.15mpa(g)，進入壓縮工序新鮮氣入口緩沖罐 v103，經(jīng)新鮮氣壓縮機 c102a/b壓縮至 5.3mpa(g)，壓縮后的新鮮氣溫度約為 109，進入合成氣混合罐v105，與循環(huán)機出口來的循環(huán)氣充分混合后送入合成工序?；旌虾蟮暮铣蓺猓ㄈ胨猓┫仍谌胨忸A(yù)熱器 e301殼程中預(yù)熱升溫至200后進入甲醇合成塔r301管程進行反應(yīng)，反應(yīng)后氣體（出塔氣）溫度約為230260，然后進入入塔氣預(yù)熱器 e301管程與入塔氣進行換熱，溫度降至90左右

6、，再經(jīng)甲醇水冷器e302進一步冷卻，溫度降至40以下，反應(yīng)生成的甲醇等產(chǎn)物在此溫度下幾乎全部冷 凝下來，氣液混合物送入甲醇分離器v301進行分離，氣體從分離器上部排出，根據(jù)系統(tǒng)壓力情況以及惰性氣體含量情況一小部分氣體由prca302調(diào)節(jié)后去 轉(zhuǎn)化工序作燃料，一部分去轉(zhuǎn)化工序作返氫原料，另一大部分氣體作為循環(huán)氣送到循環(huán)機入口緩沖罐v104，經(jīng)循環(huán)氣壓縮機 c103a/b壓縮升壓后進入合成氣混合罐 v105，與新鮮氣混合后送往合成塔打循環(huán)。甲醇分離器中分離下來的粗甲醇，經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥 lica301控制減壓后進入閃蒸槽v302，粗甲醇在閃蒸槽中壓力降至 0.4mpa(g)，閃蒸出大部分溶解氣體，閃蒸

7、槽中的粗甲醇經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥 lica302控制去精餾工序粗甲醇貯槽v401，由閃蒸槽壓力調(diào)節(jié)閥 pica303控制閃蒸槽壓力，閃蒸氣去燃料氣管網(wǎng)。 由合成工序閃蒸槽來的粗甲醇，先進入粗甲醇槽 v401，再經(jīng)粗甲醇泵 p401送出，經(jīng) fic-402調(diào)節(jié)流量后進入粗甲醇預(yù)熱器 e401，粗甲醇在預(yù)熱器中與預(yù)精餾塔 t401及精甲醇加壓塔t402的再沸器e404及e405所排放的蒸汽冷凝液換熱，預(yù)熱至65左右，進入預(yù)精餾塔 t401的上半部，此塔為浮閥塔，內(nèi)設(shè)48塊浮閥塔板，在第30、34、38塊板上設(shè)有三根進料管線，正常生產(chǎn)時，粗甲醇由第34塊板入塔，但最適宜的進 料板位置，必須根據(jù)生產(chǎn)實踐來確定

8、，其總的要求是：在進料板上輕餾分的濃度與進料粗甲醇中輕餾分的濃度基本相等。 在預(yù)精餾塔第14塊塔板上，設(shè)有na0h溶液的進料管線，用堿液泵 p409a/b，連續(xù)向塔內(nèi)注入少量的naoh的稀溶液，中和粗甲醇中的少量有機酸如甲酸，乙酸等，以防止粗甲醇中的有機酸被濃縮后對本系統(tǒng)的碳鋼設(shè)備和 管道產(chǎn)生腐蝕，尤其是防止對經(jīng)常處于高溫操作條件下的精甲醇加壓塔t402、精甲醇常壓塔t403底部及其再沸器列管的腐蝕。加堿量的多少，取決于粗甲醇 中酸性雜質(zhì)的含量，本裝置預(yù)期加堿量為濃度 0.15的naoh溶液 50 l/h左右，使預(yù)后甲醇溶液中的ph值在78之間。 預(yù)精餾塔塔頂氣相的溫度約為 74，其相應(yīng)的塔頂

9、壓力約為 0.053mpa(g)，塔頂氣相的冷凝系統(tǒng)是由預(yù)塔冷凝器 e402和膨脹氣冷卻器 e403組成。在預(yù)塔冷凝器中，只冷凝塔頂蒸汽的大部分，最好不過冷或極少過冷蒸汽冷凝液，在膨脹氣冷卻器中，則冷凝其余的塔頂蒸汽，使冷凝液降至 3040，這樣既可以減少甲醇的損失，又可使粗甲醇中輕餾分的脫除接近最佳值。剩下的不凝氣體和大部分二甲醚等低沸點雜質(zhì)以及少量的甲醇蒸汽，從膨脹 氣冷卻器排出，經(jīng)調(diào)節(jié)閥 pic401控制壓力后排至高點放空。 由預(yù)塔冷凝器和膨脹氣冷卻器排出的冷凝液進入預(yù)塔回流槽v402，經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥 lica407控制液位后再經(jīng)預(yù)塔回流泵 p402a/b升壓，送回預(yù)精餾塔頂部作為回流。

10、如果預(yù)塔冷凝器冷凝太多，即冷凝液過冷較多，則須減少冷卻水量，如果回流液中的輕餾分濃度較高，則通過 tic40l減少入膨脹氣冷卻器的冷卻水量，增加不凝氣的排出量。 預(yù)精餾塔所需的熱量，由0.35mpa(g)低壓蒸汽在立式熱虹吸再沸器e404殼程中冷凝而提供，加熱蒸汽的量由流量調(diào)節(jié)閥 fic-401控制再沸器排出的冷凝液量而控制。 預(yù)精餾塔底部的甲醇水溶液，叫預(yù)后甲醇，其溫度約為85，經(jīng)液位控制閥lica401控制液位后，再經(jīng)加壓塔進料泵p403升壓，進入精甲醇加壓塔 t402，由第6塊塔板入塔，精甲醇加壓塔為一浮閥塔，內(nèi)有85塊浮閥塔板。 從精甲醇加壓塔塔頂排出的甲醇蒸汽溫度約120入冷凝器再沸

11、器e406向精甲醇常壓塔 t403提供熱量，加壓塔頂?shù)膲毫τ蓧毫φ{(diào)節(jié)閥 pic402控制，塔頂甲醇蒸汽冷凝后進入加壓塔回流槽v403，由回流槽抽出部分甲醇經(jīng)回流液冷卻器e414，冷至約117經(jīng)加壓塔回流泵 p404a/b升壓，再經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥frc403調(diào)節(jié)流量后入加壓塔進行回流，其余的精甲醇經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥 lica403，調(diào)節(jié)液位后入加壓塔精甲醇冷卻器 e407，冷卻到40，產(chǎn)品經(jīng)fr410送至精甲醇計量槽 v406a/b。 精甲醇加壓塔所需的熱量，由0.35mpa(g)低壓蒸汽在立式熱虹吸再沸器e405殼程中冷凝來提供，加熱蒸汽的量由流量調(diào)節(jié)閥 fic405控制再沸器排出的冷凝液量來控制。 由

12、精甲醇加壓塔底出來的甲醇溶液，經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥 lica402調(diào)節(jié)液位后送至精甲醇常壓塔t403的下半部，此塔為一浮閥塔，內(nèi)有85塊浮閥塔扳，在第16、18、20塊板上有三根進料管線，正常生產(chǎn) 時，甲醇溶液由第18塊板入塔。其要求是：在進料板上物料的組分與進料的組分基本上差不多。 精甲醇常壓塔頂蒸汽的溫度約為65，其相應(yīng)的塔頂壓力約00063mpa(g)，塔頂蒸汽的冷凝系統(tǒng)是由常壓塔冷凝器 e408和常壓塔精甲醇冷卻器e409組成。塔頂蒸汽經(jīng)冷凝器冷卻降至40進入常壓塔回流槽v404，經(jīng)液位控制閥lica406控制液位后，再經(jīng)常壓 塔回流泵p405a/b升壓，部分甲醇經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥 fic406調(diào)節(jié)

13、流量后入常壓塔進行回流，其余部分作為產(chǎn)品經(jīng) fr-411和加壓塔精甲醇e407冷卻器出來的精甲醇一起送至精甲醇計量槽v406a/b，再經(jīng)精甲醇外送泵p408a/b升壓，frq412計量(計 量數(shù)據(jù)不做為最終產(chǎn)量數(shù)據(jù)，只起參考作用，準確數(shù)據(jù)要讀罐液位來計算)后去銷售車間。 以乙醇為主的重餾分，在精甲醇常壓塔底部積聚，其富集區(qū)大約在610塊塔板之間，故在第6、8、10塊塔板上各設(shè)有一條側(cè)線抽出管線,正常生產(chǎn)時,側(cè)線 抽出管線設(shè)在第8塊塔板，抽出的液體叫側(cè)線抽出物，用遙控閥hic402控制入雜醇油冷卻器e413冷卻到40，進入雜醇油貯槽v407，再經(jīng)雜醇油泵 p410升壓，送出本工序。 精甲醇常壓塔

14、塔底水中含甲醇約0.46(wt)，溫度約111，經(jīng)液位控制閥lica405控制液位后，經(jīng)廢水泵 p406a/b升壓，送至廢水汽提塔 t404處理。 廢水汽提塔為填料塔，內(nèi)有三段環(huán)矩鞍填料，進料有兩股物料，即精甲醇常壓塔塔底水，精甲醇常壓塔側(cè)線抽出物（一般去雜醇油貯槽）。這兩股物料進入廢水汽提 塔的第一、二段填料之間。由轉(zhuǎn)化工序來的壓力為 1.1mpa(g)的飽和蒸汽經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 pic404將壓力調(diào)節(jié)至0.35mpa(g)，再經(jīng) fic404調(diào)節(jié)流量后直接從塔底進入。塔頂排出的蒸汽主要為甲醇，其溫度約為 73，壓力約為 0.03mpa(g)，塔頂蒸汽進人塔頂冷凝器 e410中，其中大部分蒸汽被

15、冷凝。冷凝液借助位差流至塔頂作回流液，剩下未冷凝的蒸汽經(jīng)遙控閥 hic401控制壓力后排放，排至高點放空。 塔底水溫度約為 110，壓力約為0.048mpa(g)，含有少量的甲醇和微量的乙醇，經(jīng)液位控制閥 lica404控制液位后，排至廢水冷卻器 e411，冷卻至40，經(jīng)廢水泵 p407a/b升壓后去工業(yè)水處理裝置。2. 1. 2燃料氣流程敘述來自裝置天然氣總管的燃料氣（天然氣）經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 pic206調(diào)節(jié)壓力后（壓力控制在0.4mpa）進入燃料氣混合罐v201，與合成工序來的弛放氣充分混合后進入燃料氣預(yù)熱器 f201-1進行預(yù)熱，出口溫度約為100，預(yù)熱后的燃料氣經(jīng)燃料氣壓力調(diào)節(jié)閥 prc

16、208調(diào)節(jié)，均勻進入36個轉(zhuǎn)化爐爐頂燒嘴，由 prc-208根據(jù)爐子溫度需要調(diào)節(jié)燃料氣加入量，由hic201、hic202、hic203控制各排燒嘴背壓一致。2. 1. 3 爐水和蒸汽系統(tǒng)流程敘述(1) 脫鹽水、鍋爐給水流程來自界外的脫鹽水進入裝置后一部分進入第一給水預(yù)熱器 f201-7中預(yù)熱，出口溫度約100，另一部分進入脫鹽水預(yù)熱器 e205換熱，出口溫度約 100，兩部分脫鹽水混合后經(jīng)過脫氧槽液位調(diào)節(jié)閥 lica204由脫氧槽頂部進入脫氧槽v207，由 lica204控制上水量。脫鹽水進入脫氧槽后被由下向上的蒸汽充分加熱，解析出水中的大部分物理氧，在脫氧槽下部與加入的聯(lián)胺n2h4反應(yīng),將

17、氧含量降 至控制指標，給各汽包供水?；瘜W(xué)除氧方程： n2h4 + o2=2h2o + n2由脫氧槽底部來的爐水（除氧后的脫鹽水）加入氨水溶液后分別進入中壓汽包給水泵 p202a/b、低壓汽包給水泵 p203a/b以及合成汽包給水泵 p206a/b。中壓汽包給水泵 p202a/b出口爐水經(jīng)過pv217調(diào)整壓力后，經(jīng)fi209流量計首先進入中壓給水預(yù)熱器 e203，與管程中的高溫轉(zhuǎn)化氣進行換熱，出口溫度約 170，換熱后的爐水進入鍋爐給水第二預(yù)熱器 f201-2進行換熱，出口溫度約220，出口爐水一部分進入 1中壓汽包v203，一部分進入 2中壓汽包 v205,供汽包上水，由各汽包的液位控制閥控制

18、上水量。低壓汽包給水泵 p203a/b出口爐水經(jīng)過fi210流量計進入低壓鍋爐給水預(yù)熱器 e204，與管程中的轉(zhuǎn)化氣進行換熱，出口爐水溫度150，換熱后的爐水經(jīng)調(diào)節(jié)閥 lica203控制進入低壓汽包 v206,由 lica203控制上水量。合成汽包給水泵 p206a/b出口爐水經(jīng)過 lica303進入合成汽包v303，由 lica303控制合成汽包上水量。(2) 蒸汽系統(tǒng)流程敘述爐水進入1#中壓汽包 v203后，沿下降管進入煙氣廢鍋 f201-3與管外的對流段高溫煙氣充分換熱，在管內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液兩相在汽包中充分分離，蒸汽由汽包頂部經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 prc-209調(diào)壓后進入中

19、壓蒸汽管網(wǎng)。爐水進入 2中壓汽包后，沿下降管進入轉(zhuǎn)化氣1廢鍋 e201殼程，與管程中的高溫轉(zhuǎn)化氣充分換熱，在殼程產(chǎn)生飽和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液兩相在汽包中充分分離，蒸汽由汽包頂部經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 prc212調(diào)壓后進入2.5mpa（g）中壓蒸汽管網(wǎng)。爐水進入合成汽包 v303后，沿下降管進入合成塔 r301殼程,與管程中的合成反應(yīng)氣充分換熱，在殼程內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液兩相在汽包中充分分離，蒸汽由汽包頂部壓力調(diào)節(jié)閥 prca301調(diào)壓后并入 2.5mpa（g）中壓蒸汽管網(wǎng)。2.5mpa（g）中壓蒸汽一部分進入汽水分離器 v202分離掉蒸汽中所帶的水，蒸汽從v202頂部出來經(jīng)

20、frc202調(diào)節(jié)流量后進入蒸汽過熱器 f201-4，被管外對流段的高溫煙氣加熱，出口蒸汽溫度約 370，出口過熱蒸汽與工藝原料氣（天然氣和二氧化碳的混合氣）混合，作為原料氣進轉(zhuǎn)化管參加轉(zhuǎn)化反應(yīng)。另一部分經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 prc210調(diào)節(jié)壓力后并入 1.1mpa（g）低壓蒸汽管網(wǎng)。爐水進入低壓汽包 v206后，沿下降管進入轉(zhuǎn)化氣 2廢鍋 e202殼程與管程中的轉(zhuǎn)化氣充分換熱，在殼程內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液兩相在汽包中充分分離，蒸汽由汽包頂部經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 prc213調(diào)壓后進入 1.1mpa（g）低壓蒸汽管網(wǎng)。1.1mpa（g）的低壓蒸汽大部分減壓后去精餾工序，作為預(yù)塔和加壓塔再沸器蒸汽

21、，一部分直接作為精餾汽提塔蒸汽；一 部分經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 pic215調(diào)節(jié)后進入脫氧槽，為脫氧槽提供蒸汽；還有一部分作為聯(lián)胺槽、氨水槽和磷酸鹽槽的攪拌蒸汽使用（間斷使用）；剩下的過剩蒸汽經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥 pic214a調(diào)壓后送入外界低壓蒸汽管網(wǎng)。在各汽包（除v206）中，分別加入了磷酸鹽溶液，目的是為了防止爐水結(jié)垢，在各汽包中部位置設(shè)置有連續(xù)排污點，在各汽包底部、各廢鍋和合成塔殼程底部都設(shè)有間斷排污點，要按時按要求進行排污操作，確保爐水質(zhì)量。2. 2工藝原理及工藝參數(shù)2. 2. 1 壓縮工藝原理本工序共有三組壓縮機，均為一開一備，共六臺。為使天然氣達到轉(zhuǎn)化壓力，天然氣壓縮機將來自界外的天然氣從0.45

22、mpa（g）加壓到 1.9mpa（g），送到200轉(zhuǎn)化工序。新鮮氣壓縮機將來自轉(zhuǎn)化工序的新鮮氣從1.15mpa（g）加壓至5.3mpa（g）送到合成氣混合罐 v105。循環(huán)氣壓縮機將來自300合成工序的循環(huán)氣從4.9mpa（g）加壓至5.3mpa（g），送到合成氣混合罐v105，與加壓后的新鮮氣混合 后送到300合成工序。2. 2. 3 轉(zhuǎn)化工藝原理本工序是將天然氣、二氧化碳組成的混合氣和蒸汽發(fā)生蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，從而制得含co、co2和h2的新鮮氣。(1) 因少量硫會使轉(zhuǎn)化催化劑中毒并失去活性，為了滿足蒸汽轉(zhuǎn)化時轉(zhuǎn)化催化劑的要求，制氣前需將硫化物脫除凈，此外，甲醇合成銅基催化劑對硫的作用也十分敏

23、感， 催化劑對硫化物、氮化物、重金屬等的中毒，都會影響其活性和使用壽命，因此，制氣前須除去原料氣中的硫化物。我工序脫硫由mf-2脫硫和氧化鋅脫硫兩部分 組成，其脫硫原理分別如下：a. mf-2脫硫:mf-2型脫硫劑中的氧化錳、氧化鐵等可熱解或氫解有機硫，同時將硫化氫吸收掉，反應(yīng)如下：熱解：2ch3sh = 2h2s c2h4ch3sch3= h2s c2h4氫解：cos h2= h2s cocs2 4h2= 2h2s ch4ch3sh h2= h2s ch4ch3sch3 h2= h2s c2h6吸收硫化氫：h2s mno= mns h2oh2s zno= zns h2o3h2s fe3o4

24、h2= 3fes 4h2ob. 氧化鋅脫硫劑:不僅能脫除硫化氫之類的無機硫，而且可以脫除硫醇、硫氧化碳等有機硫，脫硫的主要化學(xué)反應(yīng)有：脫除h2s： zno + h2s =zns + h2 (1) 脫除rsh：zno + c2h5sh=zns + c2h50h (2) zno + c2h5sh=zns + c2h4+h2 (3) 當氣體中有氫存在時，硫氧化碳、二硫化碳轉(zhuǎn)化成硫化氫，然后被氧化鋅吸收。 cos + h2 = h2s + c0 (4) cs2 + 4h2 = 2h2s + ch4 (5) 本裝置中，氧化鋅脫硫是按反應(yīng)(1)來完成，這是一個放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)隨溫度升高而減小。 氧化鋅脫

25、硫劑的活性溫度范圍為270400，隨著溫度的升高，反應(yīng)速度顯著增大。mf2脫硫劑還原見后附資料。mf-2脫硫劑還原使用說明：mf-2脫硫劑中的mno2和fe2o3等使用前需用h2或co還原，還原反應(yīng)如下：mno2 h2= mno h2omno2 co= mno co23fe2o3 h2= 2fe3o4 h2o3fe2o3 co= 2fe3o4 co2由于還原反應(yīng)放出大量熱，如果控制不當，則可能發(fā)生脫硫劑床層溫度“飛升”現(xiàn)象，損壞脫硫劑和設(shè)備，所以脫硫劑的升溫還原應(yīng)嚴格按規(guī)定程序進行。升溫還原介質(zhì)最好用氮氣或凈化后的原料氣（在升溫過程中可加入15氫），也可直接使用原料氣；升溫還原壓力控制在0.1

26、1.0mpa（g），空速保持在300時1以上（氣體流速應(yīng)大于0.25米/秒）；進入脫硫槽的溫度盡快將床層溫度升至150，恒溫24小時后，再將床層溫度升至180（還原從低于180開始），再恒溫12小時，觀察脫硫劑上層溫度有沒有“飛升”現(xiàn)象；床層溫度在180恒溫期間如按、條件進行操作，在整個升溫還原過程中一般不會發(fā)生超溫現(xiàn)象。果真如此，可按3050/小時的升溫速度將床層升溫至250，恒溫24小時后，再繼續(xù)將床層升溫至400，再恒溫1416小時，升溫還原結(jié)束；如床層出現(xiàn)溫度“飛升”現(xiàn)象（30秒內(nèi)床層溫度飛漲50左右），應(yīng)采取停止預(yù)熱，加大氣量（即增大空速）帶走床層反應(yīng)熱以迅速控制床層溫度不超過 50

27、0。迫不得已，也可采用切斷升溫還原氣，加入蒸汽帶走反應(yīng)熱。整個床層的溫度“飛升”消除后，方可逐漸將脫硫劑床層的溫度升至400，再恒溫 1416小時，升溫還原結(jié)束。升溫還原結(jié)束過程中出口氣co2、o2和硫含量合格后，即可將原料氣通入下一工序。 (2)天然氣的蒸汽轉(zhuǎn)化天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化，是以水蒸汽為氧化劑，在ni催化劑的作用下，將天然氣中的烴類物質(zhì)轉(zhuǎn)化，得到合成甲醇的原料氣，這一過程為強吸熱過程。生產(chǎn)是在天然氣(本裝置中尚配入適量的co2氣)中配入水蒸汽，使h2oc3.3（vol），由轉(zhuǎn)化爐輻射段燃燒燃料氣提供反應(yīng)所得的熱量，在ni催化劑層發(fā)生如下反應(yīng)： ch4+ h2o(g) = c0 + 3h2

28、-206.29 kjmol cnh2n+2 + nh2o(g) = nco + (2n+1)h2-q c0 + h2o (g) = c02+ h2 +41.19 kjmol ch4 + 2h2o = co2+ 4h2 -165.1kjmol c2h6 + 2h2o =c0 + 5h2-q 副反應(yīng)主要有： 2co =c + c02+172.50 kjmol co + h2 = c + h2o131.47 kjmol ch4 = c + 2h2 74.30 kjmol由于烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是一個吸熱、體積增大的可逆過程，故提高轉(zhuǎn)化溫度對反應(yīng)有利，從熱力學(xué)觀點看，提高壓力對反應(yīng)進行不利，但適當合理的提

29、高轉(zhuǎn)化壓力， 可加快反應(yīng)速度，減少催化劑用量和設(shè)備投資，綜合經(jīng)濟指標較好；此外，在一定的溫度和壓力下，增大水碳比，不僅可以提高烴類的轉(zhuǎn)化率，還可防止催化劑析 碳；空速對轉(zhuǎn)化反應(yīng)也有影響，增大空速雖然可以提高設(shè)備的生產(chǎn)能力，但若超過允許范圍就會使系統(tǒng)阻力增大，轉(zhuǎn)化率降低，殘余甲烷含量將上升。后三個反應(yīng)是造成轉(zhuǎn)化爐結(jié)碳的原因，應(yīng)該盡力避免。2. 2. 5 合成工藝原理 以co、co2和h2為原料，在銅基甲醇催化劑的作用下反應(yīng)生成甲醇，基本反應(yīng)式： c0 + 2h2 = ch 30h+90.64 kj/mol c02 + 3h2= ch30h + h2o +48.02 kj/mol 實際上，這二種反

30、應(yīng)組份之間以及其與生成物之間，還會發(fā)生許多其它反應(yīng)，例如： c02 + h2 = c0 + h2o co + h2 = hch0（甲醛） 2co + 4h2=(ch3)2o+ h2o（二甲醚） 2co + 4h2= c2h50h + h2o（乙醇） 4co + 8h2 = c4h90h + 3h2o（丁醇） 此外，尚有甲酸甲酯、乙酸甲酯及其它高級醇、高級烷烴類生成。 選用適當?shù)拇呋瘎┖筒僮鳁l件，使反應(yīng)基本上只向生成產(chǎn)品甲醇的方向進行，而使雜質(zhì)的生成量減至最小，以銅為主體的銅基催化劑對于甲醇合成具有極高的選擇 性，而且在不太高的壓力及溫度下就具有很高的活性，但這種催化劑對硫、氯這樣的毒物非常敏感，要求合成氣的凈化極徹底，否則其活性將很快喪失，再就是它的 耐熱性較差，要求維持催化劑在最佳的溫度下操作。 銅催化劑一般可以在270290下操作，視催化劑的型號及反應(yīng)器型式不同，其最佳操作溫度范圍也略有不同，管殼式反應(yīng)器的最佳操作溫度在230260。 在銅催化劑上合成甲醇，合適的壓力是4.010.0 mpa(g)，對于合成氣中c02含量較高的情況，壓力的提高對提高反應(yīng)速度有比較明顯的效果，由于本裝置規(guī)模較小，選