甲醇装置纯氧二段转化炉在甲醇生产中的作用

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甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用分析

2017年05月甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用分析朱仰明（山东铁雄新沙能源有限公司山东菏泽274900）摘要：随着社会的全面发展，甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用相当广泛，其能够使得甲烷纯氧转化工艺的效率得到显著性的提升。

本文主要针对甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用进行分析，并提出了相应的优化措施。

关键词：甲烷;纯氧转化工艺;焦炉煤气;甲醇装置在进行甲烷纯氧化工艺的整体分析时，其需要采用多种不同的方式使得甲醇装置的体系结构得到优化。

其需要对甲醇装置进行改进，并对焦炉煤气的变化特性进行分析。

从而使得纯氧转化效率得到相应的提高。

1焦炉煤气制甲醇转化工艺简介在进行甲烷纯氧转化工艺制作的过程中，其中的需要经过多种工艺程序，才能够得到纯度更高的燃料。

一般经过湿法脱硫和金脱硫的程序之后，就会进入到转化工段的焦炉煤气中，来进行更进一步地加工。

在进入焦炉煤气制甲醇的装置中时，气体中甲烷的体积分数大约为24%—26%，多碳径体积分数大约为2%—4%，在进行转化的过程中，主要通过将水蒸气作为氧化剂，并在触媒的作用下，将其中的甲烷和多碳径转化为CO 、CO 2以及H 2等与甲烷合成的原料气体。

在进行整体的制作过程中，其需要结合甲烷的工艺特性，对其焦炉煤气装置进行相应的改进。

最终使得其整体的应用效果更加明显。

2工艺特点之前的焦炉煤气制甲醇转化工艺也大概就是通过以上的步骤，来对其中的原料气进行一定的处理。

而随着现在技术的不断发展，其工艺也有了一定的创新。

一般在进行甲醇转化这一阶段主要具备着以下几个方面的特征：（1）转化路氧气导入采用金属中心烧嘴。

烧嘴有独特的工艺、特定的材料来进行制作；而在进行冷却水处理的时候，其中的冷却水必须采用处理阶段所使用到的拖延说水，经过四道保护的程序，才能够入烧嘴中。

【1】这样不仅仅能够使烧嘴的安全性得到有效的保障，而且还可以在很大程度上延长了烧嘴的使用寿命。

甲醇的生产工艺技术

甲醇的生产工艺技术在世界基础有机化工原料中,甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯,是一种很重要的大宗化工产品。

甲醇作为基础有机化工原料,用来生产甲醛、甲胺、醋酸等各种有机化工产品。

根据对汽车代用能源的预测,甲醇是必不可少的替代品之一。

甲醇制烯烃的预期经济效益可以和以石脑油和轻柴油为原料制烯烃大体相近。

甲醇制烯烃的技术开发,将有效改善乙烯、丙烯等产业对石油轻烃原料资源的过度依赖,开辟出一条新的烯烃生产途径。

因此,甲醇工业的发展具有战略意义。

甲醇生产工艺技术的进步对甲醇工业的发展起到很大的促进作用。

本文将对国内外甲醇生产工艺技术进展和特点做一简要介绍。

1、国外甲醇工艺技术目前,国外以天然气为原料生产的甲醇占92%,以煤为原料生产的甲醇2.3%,因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。

国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAVY(原I.C.I)、TOPSOE、Uhde、Lurgi公司甲醇技术等,不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大,其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。

1.1DAVY甲醇技术特点DAVY低压甲醇合成技术的优势在于其性能优良的低压甲醇合成催化剂,合成压力:5.0～10MPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8～10MPa。

合成塔型式有:第一种,激冷式合成塔,单塔生产能力大,出口甲醇浓度约为4～6%vol。

第二种,内换热冷管式甲醇合成塔。

最近又开发了水管式合成塔。

精馏多数采用二塔,有时也用三塔精馏,与蒸汽系统设置统一考虑。

蒸汽系统:分为高压10.5MPa、中压2.8MPa、低压0.45MPa三级。

转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10.5MPa、510℃高压过热蒸汽。

高压过热蒸汽用于驱动合成压缩机蒸汽透平,抽出中压蒸汽用作装置内使用。

1.2Lurgi甲醇技术Lurgi公司的合成有自己的特色,即有自己的合成塔专利。

其特点是合成塔为列管式,副产蒸汽,管内是Lurgi合成催化剂,管间是锅炉水,副产3.5～4.0MPa的饱和中压蒸汽。

化工装置生产中的纯氧二段炉使用探讨

化工装置生产中的纯氧二段炉使用探讨作者：王利军王广伟来源：《科学与信息化》2019年第02期摘要大庆油田化工集团甲醇分公司，由中国成达化学工程公司承担工程设计。

工艺采用的是上海国际化建工艺生产技术，即以天然气为原料、一段蒸汽转化、压缩、25MPa高压合成、双塔精馏制甲醇的生产路线。

为提高工艺技术水平、降低能耗，装置经过不断改进完善，现采用纯氧二段炉、蒸汽透平驱动、低压合成、三塔精馏制取甲醇的生产路线。

扩能改造后的装置生产能力可以达到年产10万吨甲醇。

关键词甲醇；工程设计；天然气1 纯氧二段转化炉的工艺原理纯氧二段转化炉在一段转化炉之后新增加的一套设备，利用高压（2.1MPa）、氧气纯度（O2≥99%）与一段转化炉转化气中的过剩氢气完全燃烧产生的热量和水蒸气，在二段转化炉中的催化剂作用下，进一步对一段转化炉出口气体中的残余甲烷及另一股40%原料气天然气进行转化。

二段转化炉注入高纯度氧气的主要作用是：①是消耗掉一段转化气中多余的氢气，减少进入合成系统的惰性气体组分量，有利于甲醇合成的正反应，从而提高合成率；②燃烧放出的热量满足部分新鲜原料气天然气转化所需要的热量，同时产生蒸汽供动力装置使用，降低装置的能耗、物耗；③能减少弛放气的排放量。

纯氧二段转化炉其主要的化学反应如下：2 纯氧二段炉转化炉的应用效果2.1 纯氧二段炉与一段炉的差异一段炉在使用过程中存在以下问题：（1）长期使用炉管易老化蠕变，易损坏炉管；（2）操作上时刻对火嘴燃烧情况进行监控，火嘴燃烧不好，造成炉管局部过热，易损坏炉管。

（3）在开停工过程中或装置负荷发生剧烈变化时，一段炉上、下尾管易发生泄漏；（4）烧嘴长期使用易导致烧嘴积碳，清洗工作非常繁重，烧嘴积碳还会引起燃烧紊流和舔管现象发生，造成管壁局部超温；（5）炉管在更换催化剂时，费时、费力。

一段转化炉炉管多、管径细，在更换催化剂时，需将每根管内催化剂抽出，在经过空管测量压差，检查是否有堵塞现象才能装填新催化剂。

氧气在甲醇车间的用途

氧气在甲醇车间的用途在甲醇车间中，氧气具有广泛的应用。

以下是对氧气在甲醇车间的用途的详细解释：1. 促进甲醇合成反应：甲醇合成反应是甲醇车间的核心工艺。

氧气作为催化剂，参与甲醇合成反应的催化剂再生过程。

在这个过程中，氧气通过与催化剂中的氧化物反应，将其还原为活性金属，使催化剂再次具有催化活性，从而实现更高效的甲醇合成。

2. 提供燃料氧化剂：在甲醇车间中，氧气常用作燃料的氧化剂。

例如，在甲醇汽车的燃烧过程中，氧气与甲醇反应生成二氧化碳和水，释放出大量的热能。

此外，氧气还可作为火焰切割和热处理等工艺中的氧化剂，提供高温燃烧环境，促进材料的加工处理。

3. 氧气替代空气使用：在某些特定的甲醇反应工艺中，将空气中的氮气替换为氧气，可以提高产物的纯度和产率。

例如，将氧气与甲醇反应制备甲醛，使用氧气可以减少氮气的混入，提高甲醛产品的纯度。

4. 改进废水处理：在甲醇车间中，废水处理是一个重要的环保问题。

氧气可用于提供氧气供氧设备，促进废水中有机物的生物降解。

通过增加氧气供应，可促进废水处理生物处理系统中的好氧降解过程，加快有机物的降解速度，提高废水处理效果。

5. 提供氧化还原反应条件：在甲醇车间的一些工艺中，氧气常常用于提供氧化还原反应所需的条件。

例如，在部分氧化反应中，氧气被用作氧化剂，与甲醇等有机物反应生成二氧化碳和水。

此外，氧气还可参与其他从甲醇到其他有机化合物的氧化反应，进一步合成多种有机物。

总之，氧气在甲醇车间具有多重用途。

它既是催化剂的再生剂，也是燃烧过程中的氧化剂，还可以改善废水处理效果，提供有机物的氧化还原反应条件。

通过合理利用氧气，能够提高甲醇车间的生产效率和产品质量，同时也有助于环境保护和资源的有效利用。

浅谈二段转化炉设计

《化工设备与管道》w w w .t c e d .c o m2009全国石油化工设备暨设备网年会会刊・技术交流・浅谈二段转化炉的设计张君, 毛先胜(东华工程科技股份有限公司设备室)二段转化炉是在以天然气、焦炉气或炼厂气等为原料生产甲醇、氢气、合成氨等装置中完成碳氢化合物蒸汽转化反应的核心设备之一,根据转化反应工艺和生产能力及设备制造能力的需要,有的装置采用一段蒸汽转化炉+二段转化炉的转化工艺,有的装置单独采用一段蒸汽转化炉或二段转化炉的转化工艺,具体采用哪种转化工艺由项目根据实际情况确定。

由于二段转化炉的工作环境非常恶劣,无催化剂的部分氧化转化反应的最高温度常常是在1450～1600℃左右。

工作压力较低,一般在0.6～0.8M Pa 左右;有催化剂的部分氧化转化反应的最高温度常常是在1350～1450℃左右,工作压力较高,一般在1.9～3.5MPa 左右。

仅从温度和压力这两个条件就可看出二段转化炉的工作特点,再加上纯氧(或富氧)的进入,使得它的操作工况非常危险,因此二段转化炉的安全运行对整个生产装置来说是至关重要。

为保证安全,二段转化炉设有非常复杂的安全联锁装置。

尽管如此,二段转化炉开车时仍然需要所有人员撤离操作现场,待烧嘴正常点燃、温度正常后才能到现场查看。

因此二段转化炉的设计一直受到大家的高度重视。

二段转化炉分类有以下几种分类方式:从有无催化剂来分,可以将二段转化炉分为非催化二段转化炉和有催化二段转化炉;从助燃剂是否为纯氧,可将二段转化炉分为纯氧转化炉和富氧转化炉;从有无水夹套,可将二段转化炉分为带水夹套二段转化炉和无水夹套二段转化炉。

是否采用纯氧作为助燃剂主要看转化反应所需要的温度、转化烧嘴的自身性能及催化剂特性。

非催化转化的二段转化炉一定要采用纯氧作为助燃剂。

合成氨装置的二段转化炉多为富氧(富氧空气)转化炉,以天然气为原料的甲醇装置的二段转化炉多为纯氧转化炉;以焦炉气为原料的甲醇装置的二段转化炉有采用纯氧作为助燃剂的,也有采用富氧作为助燃剂的,主要看转化烧嘴的自身性能,进口烧嘴一般多用纯氧作为助燃剂,国产烧嘴一般多用富氧(蒸汽+纯氧)作为助燃剂。

甲醇生产工艺中存在的安全隐患

甲醇生产工艺中存在的安全隐患摘要：本文针对甲醇生产过程中存在的各种安全隐患做了深入的分析，以期达到在生产过程中可以防患于未然。

甲醇生产工艺以焦炉气为原料，采用高温转化、部分氧化低压合成法生产甲醇，并拥有相应辅助生产的装置、设施。

生产区域基本为火灾危险甲类区。

空分工序属乙类火灾危险性生产。

甲醇生产工艺中最主要的危险是火灾爆炸危险，还有触电危险、高温热辐射与高温灼伤危害、低温冻伤危害、中毒或窒息危害、化学灼伤、机械伤害、高处坠落、落物打击等危险，下面就各种危险加以详细剖析。

一、火灾爆炸危险1.焦炉煤气柜、焦炉气压缩机、各种脱硫转化器、转化炉、转化气压缩机、甲醇合成反应器、预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔、甲醇产品贮罐、甲醇中间储罐、甲醇装车台、甲醇装车铁路站台、甲醇槽车、甲醇循环泵及其管线若发生煤气、中间转化气或甲醇的泄漏，又再遇到明火、火花或处在高温高热环境下，就极易导致火灾及爆炸危险。

2.液氧或氧气系统发生泄漏，压力下高速泄漏的气流，容易产生静电并放电产生火花；纯氧为强氧化剂，如发生泄漏，则高浓度氧遇到现场存在的易燃物质能剧烈氧化放热，有引发火灾、爆炸的危险。

纯氧具有极强的氧化性能，如果设备、管路内在制作过程中，遗留的焊渣、毛刺等由于气流的作用，金属焊渣、毛刺极易被纯氧所氧化，而引发金属燃烧，甚至有发生爆炸的危险。

氧气在流动过程中，容易产生静电，如果接地不良或接地电阻大，会造成静电集聚并放电，有导致氧气火灾爆炸的危险；管路内若存在油污，会由于强烈的氧化作用而发生自燃，进而引发火灾爆炸的危险。

3.带压设备若由于设计、材质、制造等各环节存在问题，或设备得不到维护而锈蚀、腐蚀、或若由于操作违章、失误致使设备内压超过设备本身所能承受的压力极限，则会发生物理性爆炸，造成损失与伤害；同时会由于设备内的物料泄漏再引发火灾爆炸的危害。

二、中毒或窒息危害甲醇合成装置所使用的焦炉煤气原料、中间转化气和甲醇产品对人体有不同程度的毒性与危害。

20万吨甲醇装置工艺简介

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改进与提高
2011年以来，由于天然气供应不足停车两个月（2010年12月3日-2011
年2月9日），利用此次机会更换了新的进口触媒，不断的对甲醇工艺进行思考探索，装置整体消耗出现了大幅度的降低，尤其是2011年7月消耗
创历史最低：1022NM3/T（车间计量987NM3/T ）。节能减排相当有效每
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工艺流程图——说明
来自西部公司的天然气经过减压后压力1.4MP进入配
气站，流量为19122 Nm3/h的原料天然气进入天然气压缩机K01101进行压缩，压缩后的天然气温度103℃
、压力2.85MPa送往天然气转化工序。
在天然气压缩前分离掉天然气中的轻质油等杂质（基
本没有液体）。
甲醇原料天然气压缩机K01101是由电机驱动的两级
压缩
天然气转化 CO2 烟道气
K 01301
3.9MPa 工艺蒸汽
循环气 CO2 压缩
CO2
回收
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工艺流程图——说明
合成气压缩机K01301的作用有两个，一是将来自转化工序的
转化气和氢回收工序的氢气加压后送到合成工序生产甲醇；二

是为合成塔气体循环提供动力。
经过合成气压缩机前5级压缩后，进入6级循环段压缩的气体
工艺上的转化工序采用一段炉蒸汽转化、压缩工序选用德国阿特拉
斯制造的多轴离心式压缩机、透平是德国西门子公司生产、CO2回收是南化院的MEA溶液回收工艺包、精馏工序选取天津大学的三塔工艺流程、氢回收采用普里森膜渗透技术、甲醇合成反应器选的是具有自主知识产权的杭州林达公司制造的低压均温型合成塔。
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合成反应过程中CO\CO2的单程转化率只有25～40％

纯氧转化炉烧嘴冷却系统改造与优化

纯氧转化炉烧嘴冷却系统改造与优化摘要：纯氧转化炉以其技术先进，结构简单，操作容易，扩容量大，触媒装填方便，被越来越多的化工企业所应用。

纯氧转化炉的烧嘴由于工作环境温度高，对设备的材料，结构要求比较高。

为了保障烧嘴的正常运行，它有一套完整的冷却系统。

这套烧嘴冷却系统运行的是否平稳，直接对甲醇的产量、产品质量、能源消耗、原料消耗等方面都有重要的影响。

综上所述，本文将对纯氧二段炉烧嘴冷却系统改造与优化进行论述与说明，旨在完善纯氧转化炉烧嘴冷却系统，提升纯氧转化炉烧嘴的使用寿命，增强安全性可操作性、降低操作人员工作强度。

从而提升甲醇的产量与质量，降低生产成本，增加企业的经济效益。

关键词：转化炉；纯氧转化炉烧嘴；除盐水；高位水槽；备压；烧嘴冷却系统；优化方案前言本装置始建于1989年3月，当时由上海化工设计院设计生产能力为年产6万吨甲醇，2000年以原装置为基础进行节能扩产改造，生产能力达到年产10万吨甲醇，2001年11月竣工投产该装置工艺上采用纯氧二段炉生产技术，应用国际上比较先进的低温氧化锌脱硫，二段蒸汽转化、低压合成，三塔精馏的工艺路线生产甲醇，同时采用汽提塔蒸汽汽提精馏残液的环保技术。

核心设备合成气压缩机组和纯氧二段炉，引进意大利卡萨利纯氧烧嘴及配套冷却工艺。

1、甲醇纯氧转化炉冷却系统原始流程概述烃类和水蒸汽在镍催化剂的作用下发生反应，生成CO、CO2和H2，为吸热反应。

从转化一段炉出来的760℃转化气通过一、二、三号输气管后与40％原料气混合进入二段炉的上部与空分来的纯氧进行部分燃烧氧化反应，所产生的热量供转化气中的烃类进行深度转化，生成CO、CO2、H2温度985℃的转化气。

从除氧器来的90℃除盐水经中压锅炉给水泵供水，分两条线，一条事故上水线，另一条经循环泵提压至2.3Mpa进入高位水槽，经高位水槽备压氮气加压至2.6Mpa进入纯氧转化炉烧嘴的夹套层对烧嘴进行冷却，出烧嘴的115℃除盐水经循环水换热器冷却至90℃回到循环泵入口进行循环使用。

中海石油天野化工20万吨甲醇装置简介

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四、重要设备～中间罐区
中间罐区属公司一级重大危险源，共有四个贮罐，包括两个精醇罐和两个粗醇缸，单个精醇罐容积为402立方米，单个粗醇罐容积为 866立方米。其作用有两个，一是临时储存甲醇合成生产的粗甲醇；接受、储存、计量甲醇精馏工序生产的精甲醇，经检验合格后用泵送往成品罐区中储存。
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氧化锌脱硫是通过化学吸附来脱硫的，可以脱除无机硫，其化学反应方程如下： H2S+ZnO→ZnS+H2O
氧化锌和硫化氢即使在常温下也可以反应生成性质稳定的硫化锌。
反应生成的硫化锌不能再生，因此氧化锌脱硫剂在使用一段时间后，随
着氧化锌含量的降低，硫化锌含量的升高，脱硫效果下降，氧化锌脱硫
剂需要定期更换
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一、甲醇装置的原料及产品简介
天然气
序号 1 2 3 4 5 6
分析项目 CH4 C2H6 CO2 总硫
低位热能温度
单位
实测值
设计值
mol％ mol％
94-97 0.580-1.100
95.949 0.908
mol％
≤3.0
3.0
mg/Nm3
≤20
20
kJ/NM3 0C
33800-35800 环境温度
35058 25
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一、甲醇装置的原料及产品简介
GB338－1992中华人民共和国国家标准工业甲醇产品质量标准
项目
指标
优等品
一级品
色度（钴－钼）
≤Leabharlann 5密度（200C）
g/cm3 0.791～0.792 0.791～0.793
温度范围（0.1MPa）
≤0C
64.0～65.5

合成气制甲醇的生产工艺及其发展现状

合成气制甲醇的生产工艺及其发展现状摘要：甲醇是当前需求量大增的化工原料，具有广阔的应用前景。

本文分析了合成气制甲醇的生产工艺及其发展。

关键词：合成气；甲醇；生产工艺；发展甲醇是一种重要的基本有机化工产品，广泛应用于化工、医药、轻纺、国防等工业领域。

随着科技的发展，人们一直在探索新的甲醇合成工艺，例如，目前的研究主要集中在二氧化碳加氢制甲醇、甲烷氧化制甲醇等方面，然而，目前这些方法大多处于科研攻关阶段，能投入大规模稳定生产的较少。

当前，最传统、最主要的甲醇生产方法是合成气制甲醇。

一、合成气成分对甲醇合成生产的影响1、氢碳比的影响。

甲醇合成是在5.0 MPa、220～270℃的反应条件下，在铜基催化剂作用下，CO、CO2与H2反应生成粗甲醇，同时也生成烃类、酮类、醚类、醇类等副产物。

原料气的氢碳比代表着CO、CO2、H2等有效成分含量的比值。

(H2～CO2)/(CO+CO2)一般控制在2.05～2.15，氢碳比控制过低，易使副反应增加，加速催化剂活性的衰退，还引起积碳反应的发生；氢碳比控制过高，入塔气的氢碳比偏高，则造成氢气积累，惰性气含量增加，使弛放气量增加，致使消耗增加。

实际生产中，入塔气的氢碳比(H2～CO2)/(CO+CO2)控制在4～9。

因循环气中惰性气会不断累积，需不断排放一定的气体来维持氢碳比。

在催化剂使用初期，入塔气的氢碳比可控制在4～5，在催化剂使用后期，入塔气的氢碳比可控制在7～9。

2、合成气成分的影响。

在合成反应中，由于CO与CO2反应速率不同，前者大于后者，而变换和逆变换反应并不能很快就达到平衡，因此在合成反应中往往会出现CO2积累。

CO/CO2控制得高一些，即在指标范围内，CO含量控制得高一些，对反应有利。

特别是催化剂使用后期，CO含量更低一些，一般控制在3以下。

适当控制合成气中CO2含量有以下好处：(1)有利于提高甲醇产率；(2)减缓CO与H2。

合成甲醇的剧烈反应，有利于稳定床层温度，保护催化剂活性；(3)由于有水生成，可抑制二甲醚的生成；(4)防止结蜡。

基于数据背景下分析甲烷蒸汽转化装置纯氧二段转化炉氧气烧嘴运行中出现的问题

基于数据背景下分析甲烷蒸汽转化装置纯氧二段转化炉氧气烧嘴运行中出现的问题摘要以国电赤峰化工有限公司净化分场甲烷转化装置为例，总结了由于二段转化炉氧气烧嘴在使用过程中出现的损坏而引发的一系列问题，提出了解决办法，针对这些问题优化工艺操作。

关键词氧气烧嘴；二段转化炉；催化剂前言甲烷蒸汽转化主要是将高组分的甲烷馏份通过高温加氢催化转化，来实现制氢的目的。

国电赤峰化工3052项目合成氨装置采用碎煤加压气化粗煤气中甲烷含量15%～16%，从整体工艺角度和节约成本考虑，这部分甲烷占有系统总负荷的30%必须回收利用。

1 甲烷蒸汽转化工艺流程及运行情况简介来自液氮洗装置的富甲烷气提压后，经过预热后，进行加氢处理，然后再经加热炉提温进入一段转化炉、二段转化炉进行甲烷转化反应，出口高温气体回收热量后，进入中变炉进行一氧化碳变换，回收热量、冷却降温之后，送低温甲醇洗装置脱除二氧化碳[1]。

国电赤峰化工有限公司投产甲烷转化装置运行一年的过程中，因氧气烧嘴泄漏引发一系列问题。

为后续系统长周期稳定运行带来的障碍，通过查阅资料和不断摸索，分析出了问题所在，现就期间发生的事故及解决办法总结如下，以供参考。

2 存在问题及处理措施随着系统原料气负荷增加至17000m3/h，二段转化炉压差逐渐上涨0.16～0.18MPa，2013年4月下旬系统二段转化炉压差0.25～0.28MPa。

经查阅资料可知，二段转化炉催化剂下部支撑使用的为球形拱砖堆砌而成，与设计院专业技术人员咨询，系统压力在3.0MPa时球拱可承受最大压差0.25MPa，否则有垮塌的危险，系统被迫停车检修，二段转化炉封头打开后现场检查发现烧嘴下部、焊口开裂，底部有裂纹。

二段转化炉内上部钢玉六角砖向周边散开、疏松、孔眼堵、炉内浇筑料出现龟裂。

上部Φ25钢玉球基本全部破损。

Z205催化剂部分破碎变白、内环堵塞的现象。

上部CN-20催化剂有轻微粘连现象部分破损。

下部CN-20催化剂粘连现象比较严重、破损严重。

甲醇装置中纯氧二段炉的应用

甲醇装置中纯氧二段炉的应用【摘要】根据大庆甲醇装置中纯氧二段炉的设计，对设计过程中的核心问题加以说明论述。

由于该纯氧二段炉投用后取得很大成功，起到了良好示范作用，在后来的其它甲醇装置中也同样采用了纯氧二段炉，并运行良好【关键词】纯氧二段炉；燃烧室；耐火衬里；纯氧烧嘴1 甲醇概述甲醇是最简单的饱和醇，但是却含有羟基OH 和甲基CH3 两种功能基团。

因为它含有羟基，所以具有醇类的典型反应；又因为它含有甲基，所以又能进行甲基化反应。

因此，甲醇在工业上有着十分广泛的应用，是极为重要的有机化工原料，是碳一化工的基础产品。

2 纯氧二段炉二段转化炉由于其特殊性（炉内发生燃烧反应，内置触媒，外置水夹套，内部有耐火衬里），其结构设计比较复杂。

在2000年以前二段转化炉仅在合成氨装置中使用，而在甲醇装置中尚未使用过。

合成氨装置中二段转化炉与一段转化炉共同完成制氢的功能，并且二段转化炉的加入可使一段转化炉的热负荷降低，操作工况更温和些。

合成氨装置中由于二段转化炉内通入空气与转化气燃烧，因此并不被称为纯氧二段炉。

甲醇装置的转化造气工序的主要造气设备通常只需蒸汽转化炉一台反应设备即能满足整个装置的造气功能。

其造气生成的H2、CO、CO2经压缩后直接送往合成工序进行反应，以生成甲醇，其流程相对较短，也节省了投资。

因此在2000年前的甲醇装置中，无论是引进的还是国产的装置，都不设置二段转化炉。

2000年时大庆油田甲醇厂在原有甲醇装置生产能力为6万吨/年的基础上对装置进行增产节能改造，改造后的精甲醇产量达到10万吨/年所谓纯氧转化就是在二段炉中通入纯氧（而非合成氨装置中所加入的空气）。

纯氧与一段炉来的转化气在温度约600℃时自然燃烧，由来自一段炉的H2与O2反应产生大量的热量、H2O及CO，同时与一段炉中未反应完全的CH4一起在催化剂的作用下再生成H2、CO和CO2。

由于反应温度高，H2、CO和CO2 的生成率也很高，出口残余甲烷含量很低，使得装置的总产量提高。

浅谈甲醇装置转化炉前的补碳技术

浅谈甲醇装置转化炉前的补碳技术本文分析了甲醇装置转化炉前补碳技术概述，同时阐述了该技术的生产原理，最后总结了补碳技术的应用。

旨在对甲醇装置转化炉前补碳这一新兴技术进行全面的介绍，帮助更多企业和个人意识到该技术的优越所在，进而能够提高补碳技术的应用范围，全面提升我国相关企业的生产效率。

标签：甲醇装置；转化炉；补碳技术1 甲醇装置转化炉前补碳技术概述1.1 应用条件在探究甲醇装置转化炉前补碳技术的应用条件时，设定大庆油田的实际情况为探究背景。

上海化工设计院在进行大庆油田的甲醇装置设计时，采用的是天然气蒸汽转换法，在转化炉前采用饱和减湿技术，转化炉后采用的是补碳技术。

结合当时的设计背景和时代来看，该设计方案具备生产效率较高，设备损耗较低以及节能环保等优点。

随着生产技术的不断进步，该装置在应对如今的油田生产需求中已经力不从心，应当对其进行优化和改进，进一步的保障油田的生产效率与质量。

在分析上海化工院的设计作品时，发现该设计将甲醇装置细化为甲醇装置和制氢装置两个部分，同时配备了单独的新合成氨装置，意味着能够通过应用炉前补碳技术对整体装置进行优化，换句话说，单独的甲醇装置、制氢装置以及新合成氨装置就是炉前补碳技术的应用条件。

1.2 可行性分析由于石油具有不可再生的属性，为了进一步的减少对不可再生资源的消耗，应当进一步的强调对可再生资源的开发与利用，比如天然气。

目前，我国对于天然气的最大利用内容为生产天然气原料的化工产品，一般通过水蒸气重整工艺进行生产，但往往存在生产能耗过高，资本投入较大等问题，且由于生产产品的适用范围较为狭窄，导致最终回收经济效益不高，整体限制了相关企业的发展。

甲醇装置转化炉前补碳技术能够很好的解决这一问题，大幅度的增强化工产品的市场竞争力。

同时在提高资源利用率的基础上，还能够对转化设备起到一定的保护作用，降低生产设备的损耗，相当于在一定程度上降低了企业的生产成本投入。

2 甲醇装置转化炉前补碳技术原理甲醇装置转化炉前补碳技术的生产原理较为简单，主要通过在天然气中加入二氧化碳气体，进而实现对转化和合成反应过程的影响与改变，该操作实现了对整体气体成分的调整，最终完成了对天然气的化学反应过程的优化。

甲醇合成装置优化运行总结

甲醇合成装置优化运行总结甲醇合成是一种重要的化学反应过程，广泛应用于工业生产中。

甲醇合成装置是甲醇生产过程中的核心设备，其优化运行可有效提高甲醇生产效率和质量，同时降低生产成本。

本文将对甲醇合成装置的优化运行进行总结。

一、甲醇合成装置的优化甲醇合成装置主要由反应釜、冷却器、加热炉、分离器等部件组成。

装置内各个部件的运行状况直接关系到甲醇合成效率和质量。

因此，甲醇合成装置的优化主要包括以下几个方面：1. 反应釜优化反应釜是甲醇合成过程的核心设备之一，其结构和材料对反应过程的影响很大。

优化反应釜结构和改善釜内温度均匀性可有效提高反应效率和甲醇质量。

同时，定期清洗反应釜，排除杂质和积存的垃圾，保持反应釜的清洁度也是优化反应釜的有效方式之一。

2. 冷却器优化冷却器是甲醇合成过程中的主要热交换设备，通过散热将反应釜中的高温气体降温。

优化冷却器的设计和排布可提高散热效率，降低能耗。

3. 加热炉优化加热炉是反应釜内反应热传递的主要手段。

优化加热炉的工作状态和控制方法，提高工作效率和稳定性，减少能耗和生产成本。

4. 分离器优化分离器是将甲醇从反应釜中分离出来的设备，其分离效率和分离速度对甲醇合成效率和质量有很大影响。

优化分离器的结构和控制方法可提高分离效率和分离速度，降低能耗和生产成本。

二、甲醇合成装置优化运行的主要措施在甲醇合成装置的优化运行中，需要采取一些具体措施。

1. 加强设备巡检对甲醇合成装置设备进行定期巡检，发现并及时清理堵塞的管道、修复零部件、更换老化设备，保证设备正常运行，减少停机时间。

2. 协调调配原材料与催化剂比例甲醇合成所需原料如氢气、碳氢化合物等比例的调配和醇/醚的组合比例也应予以调整，以提高反应的产率和避免甲醇质量下降。

3. 控制总合成压力与温度甲醇合成装置的压力和温度对反应效率和产率有直接影响。

在优化运行中，应控制总合成压力和温度，减少浮动范围，尽可能保持稳定。

4. 合理选用催化剂催化剂的选择对甲醇合成反应的效率和质量有很大影响。

天然气制甲醇合成气工艺及进展

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甲醇作为Ｃｌ化学的核心产品，是一种用途广泛的有机化学原料。随着甲醇工业的发展和对甲醇需求的迅速增加，特别是甲醇作为燃料用作交通能源要
气，达到节约能源，增加效益的目的，人们不断地致力于各种制合成气工艺的研究，如甲烷催化部分氧化，甲烷自然转化工艺等，探索将各种工艺的相互结合。本文综合介绍了以天然气为原料制甲醇合成气的各工艺的基本原理、流程、优缺点以及国内外发展现状，并对近年来的新工艺进行了介绍，由此分析了今后的
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也开发了类似的工艺，且都实现了工业应用。应该指出，此类工艺由于取消了转化炉的火房，故高压蒸气
供应量将不足，需向甲醇装置供入电能或另行设置燃气透平以补充合成气压缩机所需要的能量。
甲烷部分氧化制合成气是一个温和的放热反应，

焦炉气甲醇装置补碳技术应用总结

焦炉气甲醇装置补碳技术应用总结焦炉气甲醇装置补碳技术应用总结焦炉气甲醇装置补碳技术是一种将焦炉气中的二氧化碳转化为甲醇的技术。

它可以降低温室气体排放，同时为能源利用提供更多的选择。

下面我将逐步介绍焦炉气甲醇装置补碳技术的应用。

第一步，焦炉气的收集与净化。

焦炉气是在冶炼焦炭过程中产生的一种含有二氧化碳、一氧化碳和氢气等成分的废气。

为了进行后续的甲醇转化，首先需要对焦炉气进行收集和净化。

收集可以通过管道系统将焦炉气集中起来，净化则是利用吸收、吸附等技术将气体中的杂质去除。

第二步，甲醇合成。

净化后的焦炉气中主要含有二氧化碳和一氧化碳，这两种气体是甲醇合成的重要原料。

甲醇合成是利用催化剂将二氧化碳和一氧化碳转化为甲醇的过程。

这个步骤需要将焦炉气通过一系列的反应器，控制温度、压力和催化剂的选择，最终得到甲醇产物。

第三步，甲醇的提纯。

合成得到的甲醇还需要进行提纯，以去除其中的杂质。

甲醇的提纯可以通过蒸馏、吸附等方法进行。

提纯后的甲醇可以用于工业用途，如作为溶剂或合成其他化学品；也可以用作燃料，如甲醇汽车燃料。

第四步，二氧化碳的回收利用。

焦炉气甲醇装置补碳技术的核心在于将焦炉气中的二氧化碳转化为甲醇。

但是，甲醇合成过程中产生的二氧化碳并非全部被转化为甲醇，还有一部分二氧化碳未被利用，这时需要进行回收。

未被利用的二氧化碳可以被压缩储存或者用于其他工业过程，如油田注入增产和碳酸化水泥生产等。

综上所述，焦炉气甲醇装置补碳技术的应用可以通过焦炉气的收集与净化、甲醇合成、甲醇的提纯和二氧化碳的回收利用等步骤实现。

这项技术可以有效减少温室气体排放，为能源转化提供了一种可持续发展的选择。

二段转化炉氧气分布器使用小结

二段转化炉氧气分布器使用小结刘保林【摘要】介绍刚玉分布器自开车以来的使用,更换情况,分析刚玉分布器使用过程中损坏的原因,以及转化炉内出现异常响声的原因.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2011(037)002【总页数】4页(P78-81)【关键词】刚玉型氧气分布器;损坏;异常响声;原因【作者】刘保林【作者单位】建滔河北化工有限公司,河北,邢台,054000【正文语种】中文【中图分类】TQ546.4河北建滔一期焦炉煤气制甲醇生产装置中纯氧二段转化炉所使用的氧气分布器为刚玉分布器。

自投产以来已更换多次,且常有因分布器损坏影响转化炉安全运行而被迫检修、更换的情况发生。

尤其自2010年以来,转化炉炉膛内异常声响较之前明显加剧,检修发现构成分布器的中下层刚玉砖有断裂的现象,严重影响转化炉的安全、稳定运行。

现将自开车以来刚玉分布器的使用状况总结如下。

1 刚玉分布器的构造本刚玉分布器的结构为由刚玉砖构成的环形圆筒,整个分布器砌在转化炉衬里浇注成形的环形平台上。

分布器有上、中、下3层刚玉砖,每层16块,共计48块。

上层、下层刚玉砖上开有喷射孔,每块砖4个,喷射孔的数量总计128个。

分布器的外表面与转化炉本体的隔热衬里共同形成分布室,刚玉砖的内表面与转化炉炉膛的混合区相通。

分布室和混合区由喷射孔连接,氧气的喷射方向为由四周喷至混合区中心,然后和从上而下流动的焦炉气混合一块进入燃烧室。

氧气分两股以切线方向进入分布室,后迅速形成旋流并充满整个分布室空间,后经喷射孔喷射进入转化炉上部的混合区。

刚玉分布器结构示意如图1所示。

图1 刚玉分布器示意图2 刚玉分布器的使用情况自2005年9月焦炉煤气制甲醇生产装置开车以来,转化炉的氧气分布器更换过多次,具体如下。

2006年3月2日,因转化炉筒体爆破,检修过程中于3月20日首次更换氧气分布器。

生产期间因多次长时间停车检修,本次实际使用时间约4个月。

2006年7月中旬,计划检修,更换氧气分布器,使用时间约4个月。

甲醇装置简介和重点部位及设备

甲醇装置简介和重点部位及设备一、装置简介(一)装置发展及类型以一氧化碳和氢为原料合成甲醇的生产技术始于20世纪20年代。

到50年代末，我国已掌握了甲醇和合成甲醇催化剂的制备技术。

60年代未，我国又实现了合成氨和合成甲醇的联合生产(简称联醇)，联醇技术降低了合成氨和甲醇的生产成本。

20世纪60年代，世界上，低压法合成甲醇新工艺技术实现了工业化。

低压法由于其能耗低，逐步取代了原来的高压法合成甲醇工艺，并得到了快速发展。

80年代初，我国研制的低压合成甲醇催化剂已达到国际水平。

联醇工艺技术是合成氨生产过程中，利用合成氨原料气中一氧化碳、二氧化碳与氢气同时生产甲醇。

联醇工艺技术由于生产方式灵活、工艺简单、原料利用率高、成本低、效益好，在我国中型合成氨装置得到普遍的推广。

甲醇生产一般以天然气、轻油、重油、煤及某些加工过程中产生的尾气为原料。

制得的原料气通过净化，得到一氧化碳、二氧化碳与氢气，经合成生成甲醇。

典型的流程包括原料气制备、原料气净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。

甲醇装置生产工艺所采用的原料气制备与净化工艺，与合成氨装置相同或相类似。

原料气制备工艺类型一般有：煤(焦)固定床气化工艺；煤(焦)气流床气化工艺；渣油、水煤浆部分氧化制气工艺；烃类(轻油、天然气)蒸汽转化制气工艺。

气体净化工艺类型也与合成氨原料气净化工艺类型相同，一般根据原料气的组成不同而采用不同的脱硫、变换、脱碳工艺技术。

甲醇的合成工艺类型主要有高压法和低压两种：前者操作温度300-400℃，操作压力30-50MPa(表)；后者操作温度220-250℃，操作压力5．0—8．0MPa(表)。

甲醇合成塔类型：按气体流向分有轴向塔和径向塔；按床层换热方式分有内部换热式、中间换热式和中间冷凝式。

甲醇精馏有常压法和加压法，以及双塔精馏和三塔精馏两种流程。

低压法合成甲醇工艺技术目前发展的方向是：采用活性高、转化率高、选择性好的甲醇合成催化剂；采用温差小、阻力小、反应温度易控制、热能回收率高的均温型合成塔；并不断提高热量利用率和合成气利用率，向低能耗方向发展。