甲醇岗位学习题库

变换

1、甲醇区任务

从煤气化来的粗煤气富含CO，不能满足合成的H/C比，经过一、二变换炉将其变换成CO2和H2后，送入低温甲醇洗洗涤脱除H2S和多余的CO2，吸收了H2S和CO2的富甲醇减压解吸再生后循环利用，出界区的酸气去硫回收富产硫磺。出低温甲醇洗的净化气进入合成气压缩机和合成未反应完的循环气混合压缩后，进入甲醇合成塔反应生成甲醇，并利用反应热副产中压蒸汽。生成的粗甲醇送入精馏，经过四塔精馏出精甲醇送入罐区销售。

2、甲醇区的有害物质

本装臵有高温、高压、易燃、易爆、易中毒的工号，有多种有毒、有害、易燃、易爆的气体和液体，如CO、H2、CH4、CO2、NH3、H2S、CS2、CH3OH等，逸入大气中就会造成危害。毒物主要为合成气中的CO、H2S及CH3OH；可燃物质有变换的粗煤气、低温甲醇洗的净化气、硫回收的酸气、合成的合成气、驰放气、闪蒸气、甲醇。

3、变换的任务

由于出气化炉粗合成气中CO含量（干基）高达60%以上，而甲醇合成反应中，要求H/C=（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.05~2.15，而气体成份远低于上述比例，需要通过变换工序使过量的一氧化碳变为氢气。

4、一氧化碳变换原理

CO+H2O→CO2+H2+Q

副反应：

CO+H2→C+H2O （1）

CO+3H2→CH4+H2O （2）

反应式（1）我们称为析碳反应，它容易造成床层积碳，引起系统压差增大。反应式（2）我们称为甲烷化反应，它容易引起催化剂床层飞温和系统物料的损失，造成甲醇合成的成本增高。

水/干气、压力一定时，温度越高，越利于甲烷化反应发生。

温度、压力一定时，水/干气越小，越利于甲烷化反应发生。

水/干气、温度一定时，压力越高，越利于甲烷化反应发生。

5、影响床层温度的主要因素：

变换炉入口温度、水气比、气体组份的变化、负荷的大小、催化剂的活性。

6、QXB-01高强度吸附剂（保护剂）

该吸附剂以镁铝尖晶石为载体，并添加特殊的无机造孔剂，在保证高强度和强度稳定性的前提下，提高孔系率，从而提高吸附、脱毒能力。主要作用：可以有效地吸附砷、粉尘等杂质或毒物，保护催化剂免受毒害，延长催化剂的使用寿命。

7、催化剂的选型由工艺流程和气体成份决定；开祥化工有限公司煤制气采用壳牌工艺，用于生产甲醇，气体中CO、H2S含量较高。此工艺决定了选择前变换一次脱硫工艺，催化剂选择Co-Mo系耐硫催化剂，一变炉从上到下分别装填QXB-01（保护剂）3m3、 QDB-04催化剂（4m3）、QDB-03催化剂（5m3）；二变炉从上到下分别装填QDB-04（34m3）、（40m3）。

8、催化剂的特性

QDB-04是一种绿色或粉红色，φ3.5～4.5—8～15mm条形催化剂，它以镁铝尖晶石为载体，含有新型复合助剂的CO耐硫变换催化剂。

a、变换活性高、活性稳定性好。在180℃以上就有活性，且耐温范围比较宽（190~500℃），又称宽温变换催化剂。

b、对有机硫的氢解和水解能力强。含有复合碱性物料，增强了催化剂对有机硫的氢解和水解功能，特别是在反应温度较低的条件下，催化剂对有机硫的氢解和水解能力较强。

c、抗水合性能好。添加抗水合助剂，减弱了Al2O3组份的水合反应能力，提高了QDB-04催化剂的抗水合性能，使催化剂在压力较高、水蒸气分压较大的苛刻条件下使用时，不水合、不相变，具有较高的抗水合性和结构稳定性。

d、烧碳再生性能优异。采用先进的载体制备工艺并添加无机造孔剂，在保证具有较高的抗压碎强度的前提下，调整催化剂孔结构，增大孔分率，有利于在烧碳再生过程中生成的CO2等气体的快速逸出，保护自身不受或少受损害，从而改善了催化剂的烧碳再生性能。

QDB-03是一种绿色或粉红色，φ3.5～4.5—8～15mm条形催化剂，它以镁铝尖晶石为载体，采用特殊方法制备并含有多元复合助剂的新型CO耐硫变换催化剂。它不含碱金属助剂，因此起活温度较高且低温活性较QDB-04差。但QDB-03催化剂由于活性组分含量高、采用了特殊制备方法并含有活性稳定性助剂，因此该催化剂的突出优点是在高压、高空速和高水/气条件下使用时，具有较好的稳定活性和结构稳定性。

设计数据：

9、一变炉装填QDB-03的目的是什么？

答：由于一变炉反应剧烈，操作工况较苛刻，而QDB-03在高温、高压、高水/气、高空速的条件下使用时，具有较高的稳定活性和结构稳定性。

10、一变炉床层温度报警该如何处理？

首先用TV15108副线调节，再用HV15180配同时配合AV15101、FV15101加大入一变气量,若报警还消除不了，采用一变炉出口放空，即紧急停车处理。

11、一变炉出口变换气进E15101时，设臵旁路有何作用？

当一变炉进口温度有波动，用TV15108调节不过来时，可开此旁路调节。

12、二变炉一、二段设臵放空有何作用？

若二变炉入口温度过高或床层温度过高，发生甲烷化反应时，应打开此放空降低负荷，以稳定床层温度，另触媒烧碳时也可用。13、二变炉入口水气比如何调节？

二变炉入口用TV15119调节温度恒定，随着催化剂的活性下降，逐渐提高入口温度，而若这恒定的水气比满足不了生产要求的变换率此时说明水气比偏小，开第二变换炉入开第二变换炉入口蒸汽调节口蒸汽FV15103A，提高水气比。

14、催化剂为什么需要硫化

Co-Mo系变换催化剂时以氧化态存在，经过硫化后才具有活性，一般使用CS2作硫化剂，硫化为放热过程。

主要反应有：

CS2 + 4H2→2H2S+CH4+Q （1）

MoO3+2H2S+ H2→MoS2+3H2O+Q （2）

CoO+H2S→CoS+H2O+Q （3）

15、离心泵的开启

离心泵的开车步骤

a检查确认轴承润滑油位正常。b打开泵进出口压力表根部阀，开冷却水进出口阀。c确认泵进口管导淋、泵体导淋阀关闭。d开泵进口阀门。e开泵出口排气阀，排完后关闭。f泵盘车，检查有无卡涩现象。g启动泵，如无异常现象，出口压力正常开出口阀。

离心泵的停车步骤

a确认最小流量回流阀打开。b关闭出口阀门。c按停车按钮，如需检修要进行排液。d切断电源。e关闭进口阀。使泵与系统隔离。f打开泵体导淋，进口导淋排液，根据检修需要决定是否排液。

16、硫化风机的开启

开车步骤

a检查确认轴承润滑油位正常。B投用风机的机壳冷却水进出口阀。c确认风机导淋阀关闭。d开进口阀门，开旁路阀。E、盘车，检查有无卡涩现象。g启动风机，如无异常现象，出口压力正常慢慢开出口阀，关闭旁路阀。

停车步骤

a确认旁路阀打开。b按停车按钮。c关闭出口阀门。d关闭进口阀。e使风机与系统隔离。f打开风机导淋排气。g关闭风机的机壳冷却水进出口阀，机壳排水。

17、催化剂升温

升温原则：

一变炉、二变炉采用单独升温的方式进行；即一变炉加温氮气经S15104 DN80放空，待一变炉触媒平均温度达到330℃以上时，停一变炉加温氮气，并将其隔离，然后启动硫化风机采用氮气循环的方式对二变炉进行升温。

升温路线：