低压甲醇工作原理与工艺流程
低温甲醇洗操作规程
低温甲醇洗操作规程第一章工艺原理及流程简述第一节工艺和操作原理1、基本原理其原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础,依据低温状态下的甲醇具有对H2S和CO2等酸性气体的溶解吸收性大、而对H2和CO溶解吸收性小的这种选择性,来脱除粗变换气中的H2S和CO2等酸性气体,从而达到净化粗变换气的目的。
上述过程是物理吸收过程,吸收后的甲醇经过减压加热再生,分别释放CO2、H2S气体。
2、低温甲醇洗工艺的特点(1)工艺成熟,有多套大型装置长期稳定运行的经验;(2)对原料气的净化程度较高;(3)运行费用较低;(4)洗涤用的甲醇溶剂容易获取。
3、操作条件(1)温度本装置洗涤塔采用五段吸收,各段吸收剂-甲醇的温度较低,温度一般在-40~-60℃左右;在较低温度条件下,可以大大提高甲醇的吸收效果;粗煤气的进入C5201的温度愈低,则冷量损失愈少,就可以大大降低冰机的负荷。
(2)压力吸收压力高,吸收的推动力增大,既可以提高气体的净化度,又可以增加甲醇的吸收能力,减少甲醇的循环量。
低温甲醇洗工序的压力由前后工序的压力确定。
对于甲醇再生而言,压力愈低愈有利,但是为了把再生过程中释放的CO2和H2S气体分别送往CO2压缩机和硫回收装置,一般情况下再吸收塔、热再生塔的塔顶压力略高于大气压。
(3)溶液循环量溶液循环量取决于生产负荷和溶液的吸收能力,在保证气体净化度的前提条件下,增加主洗流量,减少精洗流量,可减少再生热负荷,达到节能目的。
第二节工艺流程叙述1、原料气冷却从变换装置来的原料气(40℃,3.45MPaA)进入到低温甲醇洗的原料气/合成气换热器E-5201的管程,与壳程的净化气换热回收其冷量后,再进入到原料气深冷器E-15202的管程,被壳程的4℃级氨冷却到10℃左右,再进入到氨洗涤器C-5207的下部。
来自界区的锅炉给水(158℃,6.0MPag)进入到锅炉给水冷却器E-5224的管程,被壳程的循环水冷却降温后,进入氨洗涤器C-5207的上部,对来自下部的原料气进行洗涤,以减少氨和氢氰酸含量,洗涤水出界区;向从氨洗涤器C-5207顶部出来的原料气中喷入一定量的低温甲醇,以防气相中的水分在下一步的冷却过程中冷凝结霜,然后原料气再进入原料气最终冷却器E-5203壳程,被管程的低温净化气、CO2产品气和循环气冷却到-17.1℃左右。
低压法甲醇合成工艺流程
低压法甲醇合成工艺流程低压法甲醇合成工艺流程低压法甲醇合成工艺是一种以天然气或煤为原料,经过一系列化学反应制备甲醇的方法。
该工艺具有能源消耗低、生产成本低、产品质量高等优点,被广泛应用于化工行业。
1. 脱硫和脱水处理首先,原料天然气或煤经过脱硫和脱水处理,以去除其中的硫化物和水分。
这是为了保护催化剂和提高甲醇产品的纯度。
2. 催化转化接下来,经过处理的原料气体进入低压法甲醇合成反应器。
在反应器中,通过添加催化剂,将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
其中,一氧化碳来自原料气体中的二氧化碳、一氧化碳和甲烷,而氢气来自原料气体中的氢气和水分。
3. 粘接和分离经过催化转化后,反应器中生成的甲醇与未反应的原料气体和催化剂一起进入粘接器。
在粘接器中,甲醇与未反应的气体分离,催化剂通过重力下沉方式回收。
甲醇产品经过后续处理后,成为高纯度的甲醇产品。
4. 热能回收在低压法甲醇合成工艺过程中,产生大量的废热。
为了降低能源消耗,常常利用尾气余热进行热能回收。
通过热交换器,将废热用于提供热能需求,减少外部能源的需求。
5. 尾气处理尾气中含有一些未反应的气体和废气。
为了减少对环境的污染,尾气通常经过处理,如脱硝、吸附和脱臭等,减少尾气中有害物质的排放。
6. 甲醇产品处理最后,经过粘接和分离后得到的甲醇产品需要进行进一步的处理。
通常包括脱水处理、脱硫处理和脱碳处理等,以提高产品的纯度和质量。
同时,对于一些特殊用途的甲醇产品,还需要进行进一步的加工,如加氢、加氧等反应。
综上所述,低压法甲醇合成工艺流程是一个复杂的过程,包括原料处理、催化转化、粘接与分离、热能回收、尾气处理和产品处理等环节。
这种工艺具有能源消耗低、生产成本低、产品质量高等优点,在化工行业中有着广泛的应用前景。
甲醇生产—甲醇生产工艺流程
再见 反应器,冷激气在段间经喷嘴喷入,喷嘴分布于反应器的整
个截面上,以便冷激气与反应气混合均匀。混合的温度正好 是反应温度低限,混合气进入下一段床层进行反应。段中进 行的反应为绝热反应,释放的反应热使反应气体温度升高, 但未超过反应温度高限,于下一段间再与冷激气混合降温后 进入下段床层进行反应。冷激式绝热反应器在反应过程中流 量不断增大,各段反应条件略有差异,气体的组成和空速都 不同。
水
3
乙炔尾气
99..99%甲 醇
杂醇油
➢低压法合成甲醇工艺流程图
2023/11/2
甲醇生产
4
2 三相流化床合成甲醇工艺流程
工艺流程(图) 优点:单程转化率高,出口甲醇1520%(V);循环气量少;动力消耗低;反 应器结构简单;温度均匀易于控制。 缺点:三相互相夹带不易分离。
2023/11/2
甲醇生产
2023/11/2
甲醇生产
2
1.低压法合成甲醇流程示意图
O2 水汽
乙炔尾气
400
加热炉
2023/11/2
220000
KK2C2COO3 3
转转 化化 器器
脱脱硫硫塔塔 CCOO2空空 放空
99.85%
分分
脱脱
精甲醇
离离
烃烃 精
器器
塔塔
馏 塔 杂醇油
粗粗甲甲醇醇槽槽
(2) 列管式等温反应器 该类反应器类似于列管式换热器, 其结构示意如图5-10所示。 催化剂装填于列管中,壳程走冷却水(锅炉给水)。反应热 由管外锅炉给水带走,同时产生高压蒸汽。通过对蒸汽压力
低压合成甲醇工艺流程方案
目录摘要1关键词1前言11.制备原料气11.1连续制气的二段转化法21.2 部分氧化法32.净化工序32.1静电除尘42.2干法脱硫42.3湿法脱硫63 ICI低压法工艺流程74.粗甲醇精馏的工艺流程8小结10参考文献12致谢13低压合成甲醇的工艺流程设计摘要:目前,虽然低压合成甲醇的工艺流程有所不同,但基本都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇,都是在铜系催化剂和锌铬催化剂存在下,在4~5MPa左右,温度360~400摄氏度下进行的。
大致可以分为以下几个工序:制备原料气、净化原料气、压缩、合成甲醇、粗甲醇精馏。
关键词:低压原料气净化合成甲醇精馏脱硫前言甲醇,分子式CH3OH,是饱和醇中最简单的一元醇,它是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
甲醇在有机合成工业中,是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。
甲醇是较好的人工合成蛋白的原料,是容易运输的清洁燃料,可直接用于还原铁矿得到高质量的海绵铁。
随着近些年来碳一化学的工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙烯、甲酸甲酯和氧分解性好的甲醇树脂等产品,正在研究开发和工业化中。
目前,甲醇的消费已超过其传统用途,潜在的耗用量远远超过其化工用途,渗透到国民经济的各个部门。
1966年英国帝国化学工业公司研制成功铜基催化剂,并开发了低压合成甲醇工艺,即ICI工艺。
1971年,德国鲁奇公司开发了另一种低压合成甲醇的工艺,简称Lurgi工艺。
此外美国i电动研究所还研制了三相甲醇合成技术,三相甲醇合成技术虽已研制成功但未建立大规模的生产厂。
20世纪70年代中期以后,世界上新建和扩建的甲醇装置几乎都采用低压法。
目前,虽然低压合成甲醇的工艺流程有所不同,但基本都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇,即:CO+2H2=CH3OHCO2+3H2=CH3OH+H2O以上反应都是在铜系催化剂和锌铬催化剂存在下,在4~5MPa左右,温度360~400摄氏度下进行的。
甲醇合成原理方法与工艺
甲醇合成原理方法与工艺图1 煤制甲醇流程示意图煤气经过脱硫、变换,酸性气体脱除等工序后,原料气中的硫化物含量小于0.1mg/m3。
进入合成气压缩机,经压缩后的工艺气体进入合成塔,在催化剂作用下合成粗甲醇,并利用其反应热副产3.9MPa 中压蒸汽,降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网,同时将粗甲醇送至精馏系统。
一、甲醇合成反应机理自CO加氢合成甲醇工业化以来,有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。
早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的,即CO是合成甲醇的原料。
但20世纪70年代以后,通过同位素示踪研究,证实合成甲醇中的原子来源于CO2,所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。
为此,分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。
但时至今日,有关合成机理尚无定论,有待进一步研究。
为了阐明甲醇合成反应的模式,1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂,分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定,三种情况下均可生成甲醇,试验说明:在一定条件下,CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。
因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。
对甲醇合成而言,无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂,其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行:①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面;②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附;③表面吸附——化学吸附的气体,按照不同的动力学假说进行反应形成产物;④解析——反应产物的脱附;⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。
甲醇合成反应的速率,是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和,但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。
研究证实,过程①与⑤进行得非常迅速,过程②与④的进行速率较快,而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢,因此,整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。
提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快,但从热力学角度分析,由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应,提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动,同时也有利于抑制副反应的进行。
低压合成甲醇工艺流程
低压合成甲醇工艺流程低压合成甲醇是一种常见的甲醇生产工艺流程,该工艺流程采用低压条件下进行反应,能够有效降低生产成本和能源消耗。
以下是一种典型的低压合成甲醇工艺流程。
首先,原料准备。
该工艺的主要原料是天然气,该原料含有丰富的甲烷(CH4)。
天然气首先被送入脱气单元,通过去除其中的杂质和水分来提高甲醇的纯度。
其次,脱硫和脱氮。
天然气中的硫和氮含量较高,需要在脱硫和脱氮装置中进行处理。
通过催化剂的作用,硫化氢(H2S)和氨气(NH3)会被转化为硫和氮。
然后,蒸汽重整。
蒸汽重整是将甲烷转化为一氧化碳(CO)和氢气(H2)的反应。
甲烷在高温和催化剂的作用下发生部分氧化反应,产生反应物煤气。
接着,甲醇合成。
反应物煤气经过净化和调节处理后,进入甲醇合成器。
在甲醇合成反应器中,反应物煤气进一步发生催化反应,生成甲醇。
最后,产品分离和精制。
甲醇合成反应产生的混合物中除了甲醇外还含有其他杂质气体和液体。
这些杂质需要通过蒸馏和吸附等方法进行分离和精制。
最终得到高纯度的甲醇产品。
在低压合成甲醇工艺流程中,关键的部分是甲醇合成反应器。
该反应器通常使用催化剂来促进反应。
常见的催化剂有铜和锌等金属催化剂。
催化剂的选择和配置将直接影响甲醇的产率和纯度。
此外,该工艺流程还需要设备如反应器、分离塔、冷凝器等设备来实现反应物的转化和产品的精制。
低压合成甲醇工艺流程具有成本低、能源消耗低的优势,因此在甲醇生产中得到广泛应用。
随着科技的进步,工艺流程的改进和优化也在不断进行,目的是进一步提高产率和纯度,降低能耗和环境影响。
低压法甲醇合成的工艺流程
低压法甲醇合成的工艺流程
《低压法甲醇合成的工艺流程》
低压法甲醇合成是一种常见的工业生产方法,该方法利用一系列化学反应来将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
下面将介绍低压法甲醇合成的工艺流程。
首先,原料准备阶段。
在低压法甲醇合成中,主要原料包括一氧化碳和氢气。
这两种气体需要进行净化处理,去除其中的杂质。
此外,还需要添加一定的催化剂,通常是金属氧化物,如氧化铜、氧化锌等。
这些催化剂对反应的进程有着重要的影响。
接下来是反应阶段。
在低压条件下,一氧化碳和氢气经过一系列催化反应,在催化剂的作用下,生成甲醇。
这一过程通常在高温高压下进行,反应温度约在200-300摄氏度之间。
同时,
还需要控制反应的压力,一般在5-10兆帕之间。
反应中产生
的甲醇与剩余的气体混合物需要进行杂质分离和纯化。
最后是产品收集和处理阶段。
产生的甲醇需要经过冷凝和分离过程,得到纯度较高的液态甲醇。
在此过程中,还需要对残余的气体混合物进行处理,以便回收和再利用。
总的来说,低压法甲醇合成的工艺流程相对简单,但其中涉及到许多细节和反应条件的控制。
只有严格按照标准操作,才能够得到高质量的甲醇产品。
通过不断地工艺改进和优化,低压法甲醇合成工艺不断得到提升,成为了一种有效的工业生产方法。
低压法甲醇合成的工艺流程
低压法甲醇合成的工艺流程
低压法甲醇合成是一种常用的甲醇生产方法,其工艺流程主要包括气化、制气、甲醇合成、分离和净化等环节。
首先,原料气化。
在高温条件下,将煤、天然气或原油等碳氢化合物与空气或氧气进行反应,生成合成气(主要成分为氢气和一氧化碳)。
其次,制气环节。
将合成气经过一系列的净化处理,如除尘、脱硫、除氯等,以确保气体的纯净度。
然后通过合成气的分离装置,将氢气和一氧化碳分别分离出来,获得纯净的氢气和一氧化碳。
接下来,甲醇合成。
将分离得到的氢气和一氧化碳以适宜的比例混合,并通过催化剂的作用,在合成器中进行加热反应。
这一反应过程主要是通过催化剂将氢气和一氧化碳转化为甲醇。
同时,为了提高反应效率和产量,可以通过加压和控制适宜的反应温度来优化甲醇的合成。
然后,分离环节。
合成反应结束后,将反应产生的气体进行冷却,使其中的甲醇部分液化。
然后通过分离装置,将液态甲醇与剩余的气体(主要为非反应性物质)进行分离。
分离过程主要采用一系列的蒸馏和吸附分离技术,以提高甲醇的纯度和分离效率。
最后,净化环节。
将分离得到的甲醇进行进一步的净化处理,以去除其中残留的杂质。
常用的净化方法包括吸附剂的选择性
吸附和加热再沸腾等。
这些净化工艺可以将甲醇纯度提高到合格的工业标准。
综上所述,低压法甲醇合成的工艺流程主要包括气化、制气、甲醇合成、分离和净化等环节。
通过优化这些环节的操作条件和工艺参数,可以提高甲醇的产量和纯度,满足不同领域的需求。
同时,减少排放和提高能源利用效率也是低压法甲醇合成工艺流程的重要目标。
低温甲醇洗工艺简介
低温甲醇洗工艺简介1. 1工艺原理简介净化装置的目的是去除变换气中的酸性气体成分。
该过程是一种物理过程,用低温甲醇作为洗液(吸收剂)。
在设计温度( - 50℃)时,甲醇对于CO2 ,H2 S 和COS具有较高的可溶性。
在物理吸收过程中,含有任何成分的液体负载均与成分的分压成比例。
吸收中的控制因素是温度、压力和浓度。
富甲醇通过用再沸器中产生的蒸气进行闪蒸和汽提再生。
富甲醇的闪蒸为该过程提供额外的冷却。
闪蒸气通过循环压缩,然后再循环到吸收塔,其损耗量最低。
甲醇水分离塔保持甲醇循环中的水平衡。
尾气洗涤塔使随尾气的甲醇损耗降低到最大限度。
变换气冷却段的氨洗涤塔使变换气中的氨液位保持在甲醇放气量最小的液位。
酸性气体通到克劳斯气体装置进行进一步净化。
1. 2工艺流程简介装置中低温甲醇在主洗塔中(5. 4MPa)脱硫脱碳,之后富液进入中压闪蒸塔(1. 6MPa)闪蒸,闪蒸气通过压缩,然后再循环到主洗塔。
闪蒸后的富液进入再吸收塔,在常压下闪蒸、气提,实现部分再生。
然后甲醇富液进入热再生塔利用再沸器中产生的蒸汽进行热再生,完全再生后的贫甲醇经主循环流量泵加压后进入主洗塔。
2操作要点2. 1循环甲醇温度温度越低,溶解度越大,所以较低的贫甲醇温度是操作的目标(贫甲醇温度为- 50℃)。
系统配有一套丙烯制冷系统提供冷量补充,用尾气的闪蒸(气提)带来的冷量达到所需要的操作温度。
影响循环甲醇温度的主要因素有:a丙烯冷冻系统冷量补充b气提氮气流量c循环甲醇的流量与变换气流量比例2. 2甲醇循环量控制出工段的气体成分指标(ΣS≤0. 1ppm) ,甲醇循环量是最主要的调节手段。
系统配有比例调节系统,使循环量与气量成比例,得到合格的精制气。
2. 3压力(主洗塔的操作压力)由亨利定律知压力越高,吸收效果愈好。
净化主洗塔的压力取决于气化来的变换气压力,系统气化采用德士古气化炉造气,进系统的变换气压力为 5. 4MPa ,由于压力较高,吸收效果有很大提高。
低温甲醇洗工艺技术的基本原理
低温甲醇洗工艺技术的基本原理低温甲醇洗是一种典型的物理吸收过程。
物理吸收和化学吸收的根本不同点在于吸收剂与气体溶质分子间的作用力不同。
在物理吸收过程中,各分子间的作用力为范德华力;而化学吸收中为化学键力。
这二者的区别构成它们在吸收平衡曲线、吸收热效应、温度对吸收的影响、吸收选择性以及溶液再生等方面的不同。
物理吸收中,气液平衡关系开始时符合亨利定律,溶液中被吸收组分的含量基本上与其在气相中的平衡分压成正比;在化学吸收中,当溶液的活性组分与被吸收组分间的反应达到平衡以后,被吸收组分在溶液中的进一步溶解只能靠物理吸收。
物理吸收中,吸收剂的吸收容量随酸性组分分压的提高而增加;溶液循环量与原料气量及操作条件有关,操作压力提高,温度降低,溶液循环量减少。
在化学吸收中,吸收剂的吸收容量与吸收剂中活性组分的含量有关。
因此,在化学吸收中,溶液循环量与待脱除的酸性组分的量成正比,即与气体中酸性组分的含量关系很大,但与压力基本无关。
低温下,甲醇对酸性气体的吸收是很有利的。
当温度从20℃降到-40℃时,CO2的溶解度约增加6倍,吸收剂的用量也大约可减少6倍。
低温下,例如-40~-50℃时,H2S的溶解度又差不多比CO2大6倍,这样就有可能选择性地从原料气中脱除H2S,而在溶液再生时先解吸回收CO2。
低温下,H2S、COS和CO2在甲醇中的溶解度与H2、CO相比,至少要大100倍,与CH4相比,约大50倍。
因此,如果低温甲醇洗装置是按脱除CO2的要求设计的,则所有溶解度与CO2相当或溶解度比CO2大的气体,例如COS、H2S、NH3等以及其他硫化物都能一起脱除,而H2、CO、CH4等有用气体则损失较少。
通常,低温甲醇洗的操作温度为-30℃~-70℃,各种气体在-40℃时的相对溶解度,如下表所示:表1 -40℃时各种气体在甲醇中的相对溶解度当气体中有CO2时,H2S在甲醇中的溶解度约比没有CO2时降低10%~15%。
溶液中CO2含量越高,H2S在甲醇中溶解度的减少也越显著。
生产甲醇的几种流程图
生产甲醇的几种流程图(一)甲醇的生产流程图(二)高压法合成甲醇工艺流程1-合成塔;2-水冷凝器;3-甲醇分离器;4-循环压缩机;5-铁油分离器;6-粗甲醇中间槽(三)低压法生产甲醇的原理流程图1加热炉2转化炉 3废热锅炉 4加热器 5脱硫器 6 、24、21、17、12为水冷器7气液分离器 8合成气三段离心式压缩机 9循环气压缩机10甲醇合成塔 11、15 热交换器 13甲醇分离器 14 粗甲醇中间槽16脱轻组分塔 18分离塔 19、22 再沸器20甲醇精馏塔 23 CO2吸收塔(四)甲醇生产高压法、中压法、低压法三种方法及区别高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程。
自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类;反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式;有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等。
近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4%左右,反应温度230-290℃。
ICl低压甲醇法为英国ICl公司在1966年研究成功的甲醇生产方法。
从而打破了甲醇合成的高压法的垄断,这是甲醇生产工艺上的一次重大变革,它采用51-1型铜基催化剂,合成压力5MPa。
ICl法所用的合成塔为热壁多段冷激式,结构简单,每段催化剂层上部装有菱形冷激气分配器,使冷激气均匀地进入催化剂层,用以调节塔内温度。
低压法合成塔的型式还有联邦德国Lurgi公司的管束型副产蒸汽合成塔及美国电动研究所的三相甲醇合成系统。
70年代,我国轻工部四川维尼纶厂从法国Speichim公司引进了一套以乙炔尾气为原料日产300吨低压甲醇装置(英国ICI专利技术)。
80年代,齐鲁石化公司第二化肥厂引进了联邦德国Lurge公司的低压甲醇合成装置。
低压甲醇工作原理与工艺流程
低压甲醇工作原理与工艺流程一、工作原理低压甲醇技术是一种利用天然气或煤炭等碳源经过一系列化学反应得到甲醇的工艺。
其工作原理如下:1.脱气:将天然气或煤炭等碳源通过脱氧装置,去除其中的氧分子,得到纯净的氢气和一氧化碳混合气体。
2.催化转化:将脱气得到的混合气体经过催化剂床层,在适当的温度和压力下将一氧化碳和氢气进行催化反应,生成一定比例的甲醇。
3.分离和纯化:通过冷凝和蒸馏等分离工艺,将反应产生的甲醇与未反应的气体和其他杂质分离,得到高纯度的甲醇产品。
二、工艺流程低压甲醇工艺通常包括以下几个主要步骤:1. 脱气在脱气步骤中,天然气或煤炭等碳源首先被送入脱氧装置。
脱氧装置通过高温条件下将气体与氧分子接触,将氧分子从气体中剔除。
这一步骤的主要目的是去除氧分子,以防止在催化转化过程中产生不必要的化学反应。
2. 催化转化脱氧后的气体进入催化剂床层,经过催化剂的作用,在适当的温度和压力下进行化学反应。
催化剂通常使用金属氧化物,如氧化铜、氧化锌等,以提高反应效率和甲醇产率。
在反应过程中,一氧化碳和氢气会发生催化反应,产生甲醇。
该反应通常是放热反应,因此需要控制反应温度,以避免过高的温度对催化剂造成破坏。
3. 分离和纯化催化转化反应产生的气体和甲醇混合物需要经过分离和纯化处理,以得到高纯度的甲醇产品。
首先,通过冷凝装置将气体和甲醇混合物冷却,使其变为液体。
然后,通过蒸馏或其他方法将甲醇与气体和其他杂质分离。
最后,通过进一步的纯化步骤,如吸附和过滤,去除残留的杂质,得到甲醇的终产物。
三、优势和应用低压甲醇技术具有以下优势:1.实现碳资源的高效利用:低压甲醇工艺可以利用天然气、煤炭等碳源生产甲醇,实现碳资源的高效利用,可以有效降低碳排放量和对有限化石能源的依赖。
2.适应性广泛:低压甲醇工艺适用于多种碳源,包括天然气、煤炭等。
这使得低压甲醇技术在各个地区都具有广泛的应用前景。
3.高纯度甲醇产品:低压甲醇工艺通过分离和纯化步骤,可以获得高纯度的甲醇产品,用于工业和化学领域的各种应用。
低温甲醇洗工艺原理
低温甲醇洗工艺原理一、岗位生产任务从煤气化来的粗煤气经过变换后送低温甲醇洗装置净化,由于变换气中含有大量的CO2、H2S和有机硫、HCN、石脑油以及其它杂质,其中H2S和有机硫、HCN、石脑油等杂质带入合成系统会导致合成催化剂活性降低或永久失活,因此必须清除变换气中的这些有害气体杂质。
低温甲醇洗装置就是通过甲醇洗涤脱1.CH3-OH是由甲基CH3+和羟基-OH-两个官能团组成的分子,而甲基CH3+是一软酸官能团,羟基-OH-是一硬碱官能团。
H2S属于硬酸软碱类,即H+为硬酸,HS -为软碱,CO2属于硬酸类,所以甲醇吸收H2S、CO2这也反应了甲醇既可吸收CO2又可吸收H2S之特性。
甲醇对CO2、H2S、COS有高的溶解度,而对H2、CH4、CO等溶解度小,说明甲醇有高的选择性,另一方面表现在甲醇对H2S的吸收要比CO2的吸收快好几倍,甲醇对H2S溶解度比CO2大,所以可以先吸收CO2再吸收H2S。
2.甲醇在吸收了变换气中的石脑油、H2S、COS、CO2后,为使甲醇能够循环利用,必须对富甲醇进行再生恢复吸收能力,再生采用了三种方法(12的甲CH4、CO2、(2)4、CO2(3溶液按1:1比例加入化学软水,形成石脑油-水-甲醇的三元混合溶液,由于甲醇和水能够以任意比例完全互溶,而石脑油和水不互溶,从而将石脑油从甲醇中萃取出来,经过静置分离,形成石脑油在上层,甲醇-水混合物在下层,有明显边界的分层。
分离后就可单独得到石脑油和甲醇-水混合物,从而达到从甲醇中脱除石脑油的目的。
分离了石脑油的甲醇-水两元混合液送入甲醇水精馏塔中进行加热精馏提纯,在塔顶得到纯净的甲醇,返回到吸收系统中循环利用,塔底含微量甲醇的废水送生化处理后排放。
3.低温甲醇洗脱硫、脱碳技术特点(1)甲醇溶剂在低温下对CO2、H2S、COS等酸性气体吸收能力极强,溶液循环量小,功耗少。
(2(3(4(5(64.5.基本概念(1)吸收:使混合气体与适当液体接触,气体中一个或几个组分便溶解于该液体内而形成溶液,不能溶解的组分则保留在气相中,于是将混合气体的组分得以分离,这种利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。
低压甲醇工艺流程
低压甲醇工艺流程低压甲醇工艺流程是通过在相对低压条件下将天然气或煤炭转化为甲醇的一种化学工艺。
下面是一种典型的低压甲醇工艺流程:1. 原料准备:天然气或煤炭是低压甲醇的主要原料。
天然气通过一系列的处理步骤,如脱硫、脱水等,以去除其中的杂质,得到纯净的甲烷气体。
煤炭则经过煤气化反应,将其转化为合成气体,其中包括一氧化碳和氢气。
2. 合成气的制备:将纯净的甲烷气体或合成气体送入一反应器中,在催化剂的作用下,发生部分氧化反应,生成合成气。
合成气的组成通常为一氧化碳和氢气,比例大致为2:1。
3. 甲醇合成:将合成气与一定量的过量氢气和甲醇合成催化剂送入甲醇合成反应器中。
在适宜的温度和压力下,合成气与氢气发生反应,逐渐转化为甲醇。
甲醇合成的催化剂常常是一种复杂的金属催化剂。
4. 分离和纯化:经过甲醇合成反应后,得到的反应产物中包含甲醇、水、甲烷、二氧化碳等组分。
通过分离和纯化的过程,将甲醇从其他组分中提取出来。
常用的分离技术包括蒸馏、吸附和膜分离等。
5. 再循环和再生:在分离和纯化过程中,产生了一些副产物,如乙烷、乙烯和丙烷等,这些副产物通常通过再循环和再生的方式,回收利用。
再循环可以提高原料的利用率,减少废物的排放。
6. 产品储存和装运:经过分离和纯化后,得到的甲醇可以经过进一步的净化和浓缩,然后储存在合适的容器中。
甲醇产品可以以液体的形式储存和装运,常常被用作溶剂、燃料和化学原料。
低压甲醇工艺流程是一种成熟、稳定且经济的方法,可以在大规模进行甲醇的生产。
它具有较低的工艺压力和温度,对设备和催化剂的要求相对较低,操作和维护相对较简单,适用于不同规模的工业生产。
低压甲醇工艺还可以通过调整反应条件和改变催化剂的组成,优化甲醇的产率和选择性,提高生产效率和经济效益。
总之,低压甲醇工艺是一种重要的化学工艺,通过将天然气和煤炭转化为甲醇,为工业和能源领域提供了重要的化学品和燃料。
随着技术的不断进步和催化剂的不断改进,低压甲醇工艺将在未来的发展中发挥更加重要的作用。
低压甲醇工艺流程
低压甲醇工艺流程
《低压甲醇工艺流程》
低压甲醇工艺流程是一种将天然气、煤、生物质等碳氢化合物转化为甲醇的成熟技术。
在这种工艺中,通过催化剂的作用,碳氢化合物首先进行部分氧化或者重整反应,产生一氧化碳和氢气,然后再将一氧化碳和氢气进行合成反应,生成甲醇。
首先需要将原料气体进行预处理,去除其中的杂质和硫化物,以免影响催化剂的活性。
接下来,原料气体进入重整反应器,在高温高压下进行反应,生成一氧化碳和氢气。
然后,一氧化碳和氢气进入合成反应器,在催化剂的作用下进行反应,生成甲醇。
其中,催化剂通常是由铜、锌、铝等金属组成的复合物,具有很高的催化活性和选择性。
在整个工艺流程中,需要严格控制反应温度、压力和催化剂的活性,以保证反应的效率和产物的纯度。
此外,对于反应废气的处理也是至关重要的,需要将废气中的含硫化物和二氧化碳等有害物质进行除去,以保护环境和催化剂的稳定性。
近年来,随着环保意识的提高和能源结构的转型,低压甲醇工艺流程在工业领域的应用越来越广泛。
它不仅可以将碳氢化合物转化为清洁的甲醇燃料,还可以作为化工原料用于合成其他有机化合物。
因此,低压甲醇工艺流程具有很大的发展前景,将在未来的能源和化工领域发挥重要作用。
低压法制甲醇的工艺条件
低压法制甲醇的工艺条件甲醇是一种重要的化工原料和能源,广泛应用于化工、医药、农药、塑料、涂料、染料、燃料等领域。
目前,工业上主要采用高压法和低压法两种方法生产甲醇。
其中,低压法制甲醇具有生产成本低、能耗小、环保等优点,逐渐成为甲醇生产的主流方法。
本文将就低压法制甲醇的工艺条件进行详细介绍。
一、低压法制甲醇的原理低压法制甲醇是指在较低的压力下(通常为0.1-1.0MPa)进行甲醇合成的方法。
该方法主要采用甲烷和水蒸气作为原料,经过催化剂的作用,进行气相反应得到甲醇。
具体反应方程式如下:CH4 + H2O → CO + 3H2CO + 2H2 → CH3OH二、低压法制甲醇的工艺流程低压法制甲醇的工艺流程主要包括制氢、加氢、甲醇合成、分离及精制等环节。
其中,制氢和加氢是关键环节,直接影响到甲醇的产率和质量。
1. 制氢制氢是低压法制甲醇的第一步,通常采用蒸汽重整法或煤气化法制备氢气。
其中,蒸汽重整法是指将天然气、液化气或石油蒸馏气和水混合后,在高温下进行催化反应,生成氢气和一氧化碳。
而煤气化法则是指将煤或煤焦油在高温下与氧气或蒸汽反应,生成氢气、一氧化碳和二氧化碳。
2. 加氢加氢是将制备好的氢气与CO、CO2等原料气体反应,生成甲醇的过程。
该步骤中,需要添加适量的催化剂,常用的催化剂包括氧化铜、锌、铬等金属氧化物,还可以加入锰、铜、锆等金属作为助催化剂。
3. 甲醇合成甲醇合成是低压法制甲醇的核心环节,是将加氢后的气体在催化剂的作用下进行气相反应得到甲醇的过程。
该环节中,需要控制反应温度、压力、原料气体的进出口量等参数,以保证反应的稳定性和产率。
4. 分离及精制分离及精制是将合成气中的甲醇分离出来,并通过蒸馏、吸附、结晶等工艺进行精制,以达到甲醇的纯度要求。
此外,在分离及精制环节中,还需要对甲醇进行脱水、脱色等处理,以提高甲醇的质量。
三、低压法制甲醇的工艺条件低压法制甲醇的工艺条件主要包括反应温度、压力、催化剂种类和添加量等因素。
鲁奇低压法合成甲醇
课程设计任务书设计(论文)题目:鲁奇低压法合成甲醇1.课程设计的主要内容及基本要求设计说明书根据设计题目,进行生产实际调研或查阅有关技术资料,在此基础上,通过分析研究,选定适宜的流程方案和设备类型,确定原则的工艺流程。
同时,对选定的流程方案和设备类型进行简要论述。
说明书内容:封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。
字数不小于8000字。
工艺流程图将设计的工艺流程方案用带有控制点的工艺流程图表示出来,给出流程所需全部设备、标出物流方向及主要控制点。
图幅2号。
设备平面或立面布置图根据工艺流程图,选择部分设备(至少一个工段,且设备台数不少于10台),按《过程装备成套技术设计指南》的要求进行设备布置。
图幅3号2.指定查阅的主要参考文献及说明过程装备成套技术设计指南》(兼用本课程设计指导书)、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》3.进度安排中文摘要主要介绍了甲醇生产的基本原理、工艺条件、工艺过程、主要设备和操作注意事项。
内容包括:甲醇及其水溶液的性质;合成甲醇的工业发展概况;以天然气为原料制甲醇原料气;以固体燃料为原料制甲醇原料气;空气的液化分离;甲醇合成反应;粗甲醇的精馏。
关键词:甲醇合成;发展概况;流程目录中文摘要 (2)前言 (4)第一章工艺流程论证 (5)1.1甲醇的相关知识 (5)1.2 原料选择 (5)1.2.1原料为天然气 (5)1.2.2原料为石脑油 (5)1.2.3原料为重渣油 (6)1.3 工艺流程及说明 (7)1.3.1 消耗定额(按生产每吨甲醇计) (7)1.3.2 制法 (8)1.3.3 鲁奇低压法制甲醇的主要优点 (8)第二章典型机器设备选型与论证 (10)2.1 循环压缩机 (10)2.2 水冷凝器 (10)2.3 泵的选型 (11)第三章总结 (15)参考文献 (16)前言在这里采用的是以天然气为原料的鲁奇低压法合成甲醇。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
低压甲醇工序操作规程
第一节主要任务
低压甲醇工序的主要任务是:将压缩送来的原料气中CO、CO2,在合适的温度和压力下,在触媒的催化作用下,与H2反应生成甲醇,并将粗甲醇经中间槽送往甲醇精馏工段;同时为低压醇烃化系统输送含CO+CO2合格的原料气。
工段管辖范围:低压甲醇塔、塔前预热器、循环机、水冷器、醇分离器、油分离器,中间槽,汽包、热水泵等界区所属设备、管道、阀门、仪表等。
第二节工作原理与工艺流程
1、甲醇生成的基本原理:
主反应:CO+2H2→CH3OH+Q
CO2+3H2→CH3OH+H2O+Q
副反应:2CO+4H2→(CH3)2O+H2O+Q
CO+3H2→CH4+H2O+Q
4CO+8H2→C4H9OH+3H2O+Q
CO2+H2→CO+H2O-Q
nCO+2nH2→(CH2)n+nH2O+Q
2、低压甲醇工序的工艺流程
系统流程:自压缩来的5.0MPa原料气经过油分后,与出循环气油分的气体汇合,经过热交,被反应气加热至190~200℃,进低压甲醇塔,反应后的热气经热交冷却到60~70℃进水冷,经分离器分离醇后,一部分气体经循环机加压与原料气混合,循环反应。
另一部分醇后气送
往低压醇烃化工序。
JJD水管式甲醇塔流程:
未反应气体自甲醇塔下部三通旁侧进入内外筒环隙,充满环隙的气体径向通过垂直沸腾水管,流过触媒床。
反应后的气体进入触媒床层中心的集气管,在集气管自上而下,由塔下部出塔。
塔内换热器与汽包构成一个饱和水、蒸汽的闭路循环。
从汽包下来的水进入水室,均匀进入各内管,由上而下在管的底端折转到外管,吸收管外反应热,部分水被汽化,比重较小的汽、水混合物上升到汽室再由连接管上升至汽包。
蒸汽送往外网,给水补充到汽包,如此构成一个无动力水循环。
第三节主要设备
低压甲醇工段主要设备一览表:
第四节主要工艺指标
低压甲醇工序主要工艺指标:
第五节开、停车程序
一、开车
1、原始开车
A.系统设备、管道安装、触媒装填结束。
所有电器、仪表完好;
B.管道应另行制定分段吹除方案进行管道吹除;
C.系统置换和气密性实验另行制定方案进行;
D.系统置换、气密性实验合格后,按《原始开车操作手册》开车。
2、系统长期停车后的开车
A.系统检修完毕、置换和气密性实验合格后,系统补入合格的原料气(CO+CO2≤
2.0%),充压至~2.0MPa;
B.阀门调整:关补入阀,关系统出口阀,关醇分放醇阀。
开该系统至循环机系统的进出口阀;
C.按循环机开车程序开启循环机;
D.同时汽包加水至正常液位;
E.开循环热水泵,开升温蒸汽,使升温速率为20~30℃/h(注意控制气汽压差);
F.当水冷气体出口温度达30~40℃时,开冷却水降温;
G.当触媒床层温度热点达200℃时,缓慢补气升压,并逐步关小、关闭升温蒸汽,调节气体循环量,将床层温度控制在指标内,提压速率为0.1~0.3 MPa/min为宜,
适时进行放醇操作;
H.当系统正常,醇后气CO+CO2<1.0%,可将系统并入低压醇烃化系统,开始低压醇烃化系统的升温。
3.短期停车后的开车
3.1停车时间很短,系统压力和触媒床层温度均在正常范围内,只需启动循环机,开系统进口阀门,待气体成分负荷要求,便可向后工序送气。
3.2停车后系统压力低于2.0 MPa,触媒床层温度低于200℃的情况下开车
A.开补气阀,将新鲜气慢慢导入系统,控制CO+CO2≤2.0%;升压速率0.1 MPa/min,先补至压力2.0~3.0 MPa升温;待温度达到200℃时,再将压力补至系统正常压力。
B.启动热水泵进行水循环,使用升温蒸汽,调节汽包压力、液位及循环量,使合成塔出口温度恢复到停车前的状况,注意及时给汽包补水,使汽包液位到50%后,将汽包上
水投为自动上水。
C.随新鲜气量的加大,合成反应速度的加快,反应热增多,可逐渐减少、关闭升温蒸汽,停止热水循环,控制触媒层温度在指标内。
D.系统恢复正常后,根据汽包压力情况,慢慢将汽包蒸汽并入蒸汽网。
E.当系统压力与补气压力相平时,开系统出口阀。
F.分析汽包水质情况,按工艺指标要求调整好水质。
二、停车
1、短期停车
A.接到调度通知,压缩逐渐减机减量,调整好循环量及汽包压力,接到停车信号后,关系统进出口阀。
B.系统内CO循环到0.5%以下后停循环机,关闭放醇阀,关汽包给水阀。
关闭水冷上水阀。
C.启动循环热水泵,使用升温蒸汽,维持触媒层温度在指标内。
并通过汽包排污维持汽包
液位。
2、长期停车
A.接到调度通知,压缩逐渐减机减量,调整好循环量及汽包压力,接到停车信号后,关系统进出口阀。
B.系统内CO循环到0.2%以下,关闭放醇阀,关汽包给水阀。
C.缓慢降低汽包压力,按20℃~25℃/h的速率将触媒温度降至<60℃;然后将汽包压力全部卸去。
D.关闭水冷上水阀;系统开始缓慢卸压,用氮气置换系统,塔内用氮气保正压。
3、紧急停车
生产中突然停电、断水,应立即关闭系统进出口阀;关放醇阀;关汽包给水阀。
C.循环机开、停车
1、开机
1.1开车前准备工作
A.检查各油位、油质负荷要求;
B.开冷却水阀,并调节好冷却水用量;
C.联系电工检查电气设备,确认其是否正常可用;
D.启动注油器,检查各注油点下油情况,启动油泵,检查其运转是否正常。
E.盘车检查电机、主机有无障碍,确认其是否正常可用。
F.检查各处阀门的开关情况是否正常,进出口阀门处于关闭状态,近路阀、放空阀处于开启状态。
G.联系电工送电
1.2开机
A.启动循环机。
B.微开循环机进口阀,充压1.0 MPa然后关闭进口阀,开放空阀对循环机进行置换(三次)。
C.置换合格后,关闭进口阀,调节好油压,待运转正常后,逐渐开启进口阀充压,待压力与系统压力平衡后开出口阀,并根据生产负荷调节近路阀。
D.对循环机各部位进行全面检查,并维持其正常运行。
2、停机
2.1正常停机
A.联系好相关岗位做好停车的准备;
B.打开近路阀,关闭循环机进口、出口阀;
C.开放空阀卸压;
D.停主机,待主机停止运转后停注油泵、油泵、风机;
E.停冷却水(为防止冻裂设备管道,冬季应保持水路循环);
2.2紧急停机
A.如果遇到停电、断水,或严重设备故障时,立即按停车按钮。
B.迅速关闭进出口阀,开启近路阀
C.开启放空阀卸压
3.倒机
A.联系有关岗位做好准备;
B.按正常开车步骤启动备用机,等待运转正常后开进口阀待压力与系统压力相等时开出口阀
C.同时开待停机的近路阀,关小备用机的近路阀,在此过程中必须保证循环量不发生大的波动,直到完全关闭待停机的进出口阀并将其卸压停机。
第六节正常生产中的操作要点
低压甲醇系统正常生产中的操作内容,主要是提过调节进口CO指标,来增加或减少甲醇产量;通过控制蒸汽压力和调节循环量来稳定好催化剂床层温度与调控出口气体指标。
1.无论何时,在任何生产状况下,应保持工艺气体压力不小于余热回收的水汽系统压力,以利于触媒的保护与系统安全。
2.系统通过控制输出蒸汽压力调节触媒床层温度;通过调节系统循环气量控制出塔气体指标。
3.触媒床层温度分布:
甲醇塔内件结构为JJD低压悬挂水管式,全径向。
反应温度在最适宜温度范围内恒温反应。
催化剂床层进口:190-210℃,催化剂床层出口:220-230℃。
4.催化剂床层温度控制:
JJD低压悬挂水管式甲醇合成塔,它既是反应器又是废热回收器,可允许较高CO的气体,采用循环气流量和汽包压力限制最高反应温度,使反应等温进行,副反应少,通过控制沸腾水上面的汽包蒸汽压力和调节循环量,便可十分方便地控制床层反应温度;催化剂床层热点前期:220℃;中期:240℃;后期:260℃。
5.放醇操作:
控制好各塔、槽液位、压力,按时排放;
放醇时应严防高压冲入低压部分而损坏放醇压力表、液位计或引起连通管爆炸;严禁高压气窜入贮槽。
第七节不正常现象判断及处理
第八节巡回检查程序
1、巡回检查主要项目、频率
2、巡回检查路线
操作室→室外设备布置区地面→各层平台→室外地面→操作室
第九节交接班事项
1.触媒床层温度
2.醇前、醇后气体中CO+CO2含量。
3.进、出系统压力。
4.粗醇中间槽液位及产量。
第十节安全操作注意事项
1.操作人员要严格执行工艺技术操作规程。
2.进入岗位要按规定穿戴好个人防护用品。
3.设备、管道阀门使用前,必须与有关单位、岗位联系,仔细检查在检修时所加的盲板是否拆除,检修的紧固件是否紧固可靠,确认无误后再开车。
4.各种安全防护装置、仪表及指标器,消防及防护器材等不准任意挪动或拆除。
5.操作人员必须掌握气防、消防知识,并学会使用气防、消防器材。
6.机器设备、容器及管道的法兰、阀门、安全阀等漏气时,不可在有压力的情况下扭紧螺栓。
如必须堵漏应报告车间,首先将压力降低至规定范围,才可去紧螺栓。
在未处理前应设立明显标志。
7.如遇有爆炸、着火事故发生,必须先切断有关气源、电源后进行抢救。
8.设备交出检修时,必须按车间签发的检修票上有关工艺处理。