甲醇合成操作法讲解

第十二部分甲醇合成操作法

第一章概述

第一节岗位任务

1将合成气压缩机送来的合格合成气，经换热器提温后送入甲醇合成塔内，在适宜的压力、温度与催化剂的作用下合成甲醇。

2•利用废热锅炉回收出甲醇合成塔气体热量，副产0.5Mpa蒸汽。

3. 将分离器后的粗甲醇经降压闪蒸后送入粗甲醇中间槽或精馏系统。

第二节工艺原理

甲醇合成是H2与CO CO在一定压力、温度及催化剂的条件下，按下述反应式进行的化学反

应；

一、主反应：

C0+2年CHOH+90.56kj/mol

CO+3H = CH0H+H0+49.43kj/mol

二、主要副反应：

2CO+4涉CHOCH+HO

4CO+8涉GF9OH+3HD

CO+3涉CH+H2O

2CO+2H=2H?O+2CO

三、甲醇合成反应有如下特点：

1放热反应：

甲醇合成是可逆放热反应，反应过程中应采取必要的移热手段，使反应适应最佳温度曲线，

达到较高的甲醇产量。

2、体积缩小反应：

无论是CO与Hz合成甲醇还是CO与Hz合成甲醇，都是体积缩小反应，因此压力高有利于反应向生成甲醇的方向进行。但是，压力提高将增加压缩机动力能耗，增加设备投资，且反应过程中的副产物将增加。

3、可逆反应：

即CO CO与H合成甲醇的同时，甲醇也分解成CO CO与Hz,合成反应的转化率与反应压力、温度

及(Hz- CO) / (C3 CQ)的比值有关，一般合成新鲜气的(Hz-CQ) / (CO^ CO) 控制在2.05〜2.15

之间。

4、催化反应：

甲醇反应在催化剂存在条件下才能较快的进行，没有催化剂存在时，即使在较高的温度和压力条件下，反应仍极慢的进行，低压法甲醇合成催化剂最佳使用温度范围为210〜270°C；

5、循环反应：

反应生成的甲醇与未反应的f、N2 CO CO等气体必须得到及时分离，降低反应生成物的浓度，以利提高合成反应的平衡浓度，甲醇分离后的一部分气体经循环机进行循环，为防止循环气中N2.CH4等惰性气累积和有效气组分降低，分离后的一部分排出甲醇合成装置。

第三节工艺流程叙述

一、由合成压缩机来的压力为7.9MPa,温度约60C的合格合成气，首先经过入塔换热器

E03201壳程下部与管程气体换热，温度升至约120C压力为7.8Mpa ,之后进入甲醇合成塔R03201顶部，经塔内气体分布器、引气管均匀分配至冷管内，经管内先并流后逆流双向流动吸收管外催化剂层的反应热，使气体加热至约250C后出冷管，在管外催化剂层由上至下进行甲醇合成反应，反应后的气体温度约260C压力7.6Mpa从塔底出来，进入废热锅炉

F03201被回收部分热量并副产0.5MPa蒸汽经PV03205送入低压蒸汽管网。出废热锅炉F03201气体温度降至约175C压力7.45MPa,进入入塔器换热器E03201管程顶部，与壳程入塔的合成气换热后从换热器底部出来，气体温度降至约115C压力7.45Mpa，合成气进入

甲醇水冷器E03203管程，被壳程的循环水冷却降温至w 40C、压力约7.3Mpa，然后进入甲醇分离器S03201分离出粗甲醇。分离后的气体w 40C、压力约7.3Mpa大部分作为循环气送回联合压缩机组循环段加压，小部分气体做为驰放气经FIC03208调节阀送至氢回收装置，回收的氢含量约

84.3 %的富氢气与精脱硫气混合后送入联合压缩机组一段入口。

二、粗甲醇在甲醇分离器S03201分离出来后，经自调阀LV03202排入甲醇闪蒸槽T03201

减压闪蒸，闪蒸出的闪蒸汽（溶解气）经转子流量计和PICA03210送至煤干燥系统。粗甲

醇降压闪蒸后经LV03203和旋涡流量计送入粗甲醇中间槽。粗甲醇溶液的组成含水约

4.40 %，粗甲醇约9

5.6 %。

第二章主要工艺指标

第一节温度

1、合成气进塔温度：110〜160C

2、合成塔反应温度：210〜270 C

3、反应气出塔温度：230〜270 C

4、粗甲醇分离温度：w 40 C

5、催化剂还原温度：170〜230 C

6、升、降温速率：30〜40 C /h

第二节压力

1. 进合成装置压力：7.9Mpa

2. 甲醇合成压力：7.8 Mpa

3. 分离后循环气压力：7.3Mpa

4. 富氢气压力：2.1Mpa

5. 闪蒸压力：0.5 Mpa蛙

6. 升、降压速率：0.1〜0.5 Mpa/min

7. 催化剂还原压力：1.1 Mpa

8. 副产蒸汽压力0.5 Mpa

第三节循环比

甲醇合成循环气量/新鲜气量（含富氢气），约4.5〜5.5

第三章生产操作方法

第一节原始开车

一、系统吹扫

1. 系统吹扫的目的：

系统吹除是为了除去设备、管道安装时残留在其内部的铁屑、铁锈、焊渣、沙石等杂质，以及施工中的遗留物以保证设备安全运行。同时对于保证特殊仪表、调节机构的准确性有着重要的作用。

2. 吹扫原则：

a. 根据实践经验，吹扫应遵循的基本原则是：先源头、后尾部；先主管、后旁支；先管道、后容器；

先预吹、后检测；边吹扫、边敲击；容器敞口通大气，仪表保护莫忘记；轻重缓急，交叉进行；

b. 从效果来讲，流速越快，吹扫越彻底，最终吹扫流速要求达到设计流速。回路和敞口越多，则效

果越差。吹扫操作中应采取：先灌后冲；先暖后吹；先小后大；先慢后快；自上而下；平冲低放的操作原则；

c. 对于带自调阀的阀组，先拆下自调阀，关闭前后截止阀，先吹扫付线，然后在吹前截止阀，再吹

后截止阀，当吹扫干净后，装上自调阀；

d. 蒸汽管线，用蒸汽吹扫即可；

e. 进入换热器内气体必须是干净的，具体方法如下：

①拆下入口法兰，用挡板挡住换热器入口，待管线吹扫干净后去掉挡板，

②接好法兰再接着吹扫换热器设备。

f. 对于流量计测点处的孔板，现场压力表、安全阀、止回阀、过滤器、容器液位计等应全