天然气制甲醇合成工艺优化
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当二 者都 存在 时 , 原 料 气 对 氢 碳 摩 尔 比要 求 有 以下
2种 表 达方式 : 凡 ( H2 一 C O) / n ( C O+C O 2 )= 2 . 1 _2 . 1 5 n ( H2 ) / 2 / ( C O+1 . 5 C 0 2 )= 2 . O 一2 . 0 5
在 实 际生 产 中 , 控 制 的氢碳 摩 尔 比应该 比化 学 计量 略高 。如果 人 塔 气 氢碳 摩 尔 比控 制 过低 , 容 易
为了保护催化剂的正常使用寿命 , 在催化剂的 早、 中期应 该维 持较 低 的合成塔 出 口温 度 , 随着使 用
时 间 的增 加 , 根据 各 工 艺参 数 、 产量 、 吨耗 的变 化 要 逐 步提高催 化 剂 的床层 反应 温度 … 。 合成 塔 的 出 口温度 可 以通过 合成 汽包 的压力 来 控制 , 而 进 口温度却 几乎 没有 调节 和控 制手段 , 提 高 出 口温 度对 提 高 产 量 、 降低 吨 耗 有 着 积 极 的作 用 。 在 负荷 为 1 0 0 %情 况下 , 通 过 调整 合 成 塔 出 口温 度 , 其 他参 数保 持不 变记 录数据 如表 1 。
中海石 油建 滔化 工有 限公 司 日产 2 0 0 0 t 甲醇装
对 比获取 对装 置 实 际生 产 有 指 导性 质 的参 数 , 从 而 达 到优化 参数 指 标 、 提 高 产量 、 降低 能耗 , 提 高 本 身
竞 争力 , 保证 经济 效益 的 目的 。
1 工艺 操作 优化
置 采用 德 国 L U R G I 公 司 甲醇 工 艺 技 术 , 以高 C O 、
高N 含 量 的天然 气 为原 料 , 经过蒸 汽 一段 转化 为适
合制 甲醇 的合成 气 , 再经压缩 、 采用 L u r g i甲醇水 冷 式合 成 塔 、 精 馏 等工 序 产 出优 等 品标 准 的精 甲醇 , 其
t e mp e r a t ur e,a nd mo l e f r a c t i o n o f me t ha no l i n r e c y c l e g a s, a s we l l a s whe n t o i mpr o v e s y n t he t i c t o we r o u t l e t
第4 2卷 第 5期 2 0 1 4年 5月
化 学 工 程 C H E MI C A L E N G I N E E R I N G( C HI N A)
Vo 1 . 42 No. 5 M. d v 2 01 4
天 然气 制 甲醇 合 成 工 艺 优 化
毛 司理 ,冯 建 ,胡 明 ,陈 勇 ,钟 国强
( C h i n a B l u e C h e mi c a l L t d . , D o n g f a n g 5 7 2 6 0 0 ,H a i n a n P r o v i n c e ,C h i n a )
Ab s t r a c t : Th e n a t u r a l g a s t o me t ha no l pl a n t o f CNOOC— KB Co r p o r a t i o n wa s s t a r t e d u p i n S e pt e mbe r ,2 0 0 6,wh i c h
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7 6・
化学工程
2 0 1 4年第 4 2卷第 5期
包 压力 , 准确 、 灵 敏 控 制合 成 塔 反 应 温度 , 有效 地控 制 了副反应 , 避 免石 蜡 、 羰 基 化 合 物 的形 成 , 并 且容 易 操 作 控 制 。 回收 高 位 能 热 , 每生产 1 t甲醇 能够 产生 4 . 0 MP a的 中压 蒸 汽 1 . 0 —1 . 4 t 。其 结 构 紧 凑, 开工方 便 , 压 降小 。
表 1 合成塔 出口温度与产 量、 吨耗记录数据
T a b l e 1 D a t a s h e e t o f me n t h a n o l p r o d u c t i o n, c o n s u mp t i o n
a nd o ut l e t t e mpe r a t u r e
是 一个 强烈 的放 热 反应 , 操 作 温 度 是 合 成 甲醇 反 应 中最灵 敏 的影 响因 素 , 合 理选 择 操 作 温 度对 合 成 反 应 提高产 量 至关重 要 。该装 置合 成塔 为鲁 奇专有 的 最 具代 表性 的水 冷 列 管式 合 成 塔 , 通 过 控制 合 成 汽
( 中海 石油化学股份有 限公 司 ,海南 东方 5 7 2 6 0 0 )
摘要 : 中海石油建滔化工有 限公 司天然气制 甲醇装 置于 2 0 0 6年 9月投 产 。装置投 产 以来 对工艺 操作指 标进行 了
一
系列调整 , 从核 心合 成重要工 序人手 , 主要调整 和优化合成塔入 口 H / C摩尔 比 、 合成塔进 出 口温度 、 循环气 中甲
氧化 碳 、 二氧化 碳 、 与氢气 反应 生成 甲醇 。该 反应
据对 理 论参 数进 行 对 比 , 同 时通 过 数 据 对 比和计 算 主要影 响操 作参 数 如 合 成 塔 入 口 H / C、 合 成 塔 进 出 口温度 、 循 环气 中 甲 醇浓 度 以及 何 时 提 高合 成 塔 的 出 口温 度 以保证 催 化 剂 的活 性 等 , 通 过 实 际 的 数 据
收稿 E t 期: 2 0 1 3 - 1 1 - 0 7 作者简介 : 毛 司理 ( 1 9 8 2 一) , 男, 助理工程 师, 研究方 向是 甲醇工艺优化 , 电话 : 1 3 5 1 8 0 6 9 8 5 6 , E — ma i l : m a o s i l i 0 0 0 0 @1 6 3 . c o n。
t e mp e r a t u r e t o e ns ur e t he a c t i v i t y o f c a t a l y s t ,e t c ., e mp h a s i z i n g o n t h e o pt i mi z a t i o n o f o p e r a t i o n t e c h n o l o g y
造成合成副反应的增加 , 加速催化剂活性的衰退 , 引 起 积碳反 应 的发生 ;如果 人塔 气氢 碳 摩尔 比控制 过 高, 则容 易造 成氢 气 的 积 累 , 惰性 气 体 含 量 增 加 , 驰
放 气量 也会 相应增 加 , 最终 导致 消耗加 大 。 但 随着 催 化 剂 活性 的不 断下 降 , 组 分 也会 随之
醇摩尔分数 以及何 时提高合成塔 的出 口温度 以保 证催化剂的活性等 , 重点阐述该操作 工艺指标 的优 化。经过调整 后可 以得 出 : 提高合成塔 出 1 1 温度 , 将合成塔 入 口 H / C摩 尔 比控 制在 3 . 8 . 4 , 循 环气 中惰性气 体摩尔 分数应控
制在 2 9 %一3 2 %, 循环气温度稳定在 3 8℃以下 , 可 以提高 甲醇产量 , 降低能耗 , 进而取得更大的经济效益 。 关键词 : 甲醇 ; 生产; 工艺优化 ; 天然气
w a s t h e n f o l l o w e d b y a s e i r e s o f a d j u s t m e n t t o t h e p r o c e s s o p e r a t i o n i n d e x e s .F o c u s i n g m a i n l y o n t h e c o r e s y n t h e s i s , t h e ma i n a d j u s t m e n t a n d o p t i mi z a t i o n i n c l u d e :H / C m o l e r a t i o a t s y n t h e t i c t o w e r e n t r a n c e ,i n l e t a n d o u t l e t
合成 工 艺是 整个 装 置技 术 的关键 。本 课题 将根 据 中
1 . 1 合 成塔 出 口温度对 合 成反应 的影 响 甲醇 合成 反 应 是 在催 化 剂 的作 用 下 , 气 体 中 的
一
海 石油 建 滔化 工 有 限公 司年 产 6 0万 t甲醇 装 置 的
实 际设 计 和生 产情 况 , 应 用 实 际生 产 装 置 的现 场 数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Op t i mi z a t i o n o f n a t u r a l g a s t o me t h a n o l p r o c e s s
M AO S i - l i ,F ENG J i a n,HU Mi n g,CHEN Yo n g,ZHONG Gu o - q i a n g
i n d i c a t o r s .I t c o nc l u de s t h a t i t c a n i mpr o v e t h e me t h a n o l o u t p ut ,r e d u c e t he e n e r g y c o n s u mp t i o n,t h u s a c h i e v i ng
s y n t h e t i c t o we r e n t r a n c e i n t h e r a ng e o f 3. 8 —4. 4.a nd t h e i n e r t g a s mo l e f r a c t i o n i n t h e r e c y c l e g a s i n t h e r a n g e o f
中 图分 类 号 : T Q 2 1 文献标识 码 : B 文章编号 : 1 0 0 5 — 9 9 5 4 ( 2 0 1 4 ) 0 5 - 0 0 7 5 0 - 4
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5 - 9 9 5 4 . 2 0 1 4 . 0 5 . 0 1 8
mo r e e c o n o mi c b e n e i f t s b y r i s i n g t h e o u t l e t t e mp e r a t u r e o f s y n t h e t i c t o w e r ,c o n t r o l l i n g t h e H/ C mo l e r a t i o a t
2 9 % —弓2 % .k e e p i n g t h e c y c l e g a s t e mp e r a t u r e b e l o w 3 8℃ .
Ke y wo r d s: me t h a n o l ;p r o d u c t i o n;p r o c e s s o pt i mi z a t i o n; n a t ur a l g a s