合成操作规程.docVIP

甲 醇 厂 合成工序操作规程 编写： 审核： 复审： 审定： 批准： 2010年7月20日 目录 第一部分 生产工艺介绍 生产工艺原理 生产工艺流程叙述 第二部分 技术操作规程 岗位任务 岗位管辖范围设备、阀门主要参数 工艺指标一览表 检测项目表 分析项目表 物料平衡数据 饱和水蒸汽温度与压力平衡表 操作规程 1.开车 原始开车 短停后的开车 长期停车（或检修）后的开车 2.正常生产操作 3.停车 计划长期停车 计划短期停车 紧急停车 4）事故处理 5）异常现象及事故处理 五 安全防护 六 三废及处理 第三部分 氢回收操作规程 一、装置说明 二、工艺要求和公用工程消耗 规模 操作时间 原料气规格 富氢产品气和非渗透气体要求 公用工程规格（ 甲醇厂界区） 三、工艺说明 流程简述 工艺流程图（见附图） 物料平衡表（PFD） 主要设备 控制系统 4、操作说明 原料气的加热及预放空 膜分离系统 5、开停车操作 开车前的准备工作 氮气置换操作步骤 开车操作步骤开车操作步骤 停车步骤 5. 操作中注意事项 附录1 催化剂装填、钝化与卸出方案 附录2 全收率甲醇分离器在低压甲醇生产中的应用 第一部分 生产工艺介绍 一、生产工艺原理 将来自低温甲醇洗新鲜原料气中的一氧化碳、氢气，经过甲醇合成离心机压缩增压后，进入甲醇合成塔内进行催化反应，部分合成气态甲醇，再经冷却、冷凝、分离出粗甲醇产品，送往甲醇精馏工段，未反应的气体再经甲醇合成离心机循环气压缩机升压后大部分进入合成回路循环利用，少部分驰放气进入氢回收装置,回收有效气体与新鲜气汇合返回循环机进口。 其甲醇合成的反应原理如下： 甲醇合成反应是在催化剂上进行的复杂的、可逆的化学反应。主反应有： CO＋2H2→CH3OH＋102.5kJ/mol CO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol 副反应 2CO+4H2→CH3OCH3+H2O+200.2kJ/mol CO+3H2→CH4+H2O+115.6kJ/mol 4CO+8H2→C4H9OH+3H2O+49.62kJ/mol CO2+H2→CO+H2O-42.9kJ/mol nCO+2nH2→(CH2)n+nH2O+Q 甲醇合成反应是一个非均相的催化反应，其机理相当复杂，一般认为，其复杂的过程可分为以下五个步骤： （1）扩散——气体自气相扩散到气体—催化剂的界面； （2）吸附——各种气体组分在催化剂的活性表面上进行化学吸附； （3）表面反应——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应，生成产物； （4）解吸——反应产物的脱附； （5）扩散——反应产物气体自气体—催化剂界面扩散到气相中去。 以上五个过程，（1）、（5）进行得最快；（2）、（4）进行的速度比（3）快得多，因此整个反应过程取决于第三个过程，即反应物分子在催化剂的活性表面的反应速度。 由前述的甲醇合成反应方程式可以看出，甲醇合成反应是可逆的放热缩体反应，温度、压力、空速、反应物的组成浓度和催化剂的性能对反应都有影响。在反应压力、空速、反应物组成和催化剂一定的情况下，温度对CO、CO2与H2反应生成甲醇的速度和程度有着相互矛盾的影响；反应温度升高，反应的速度将加快，但CO和CO2能生成甲醇的程度将随温度的升高而下降；降低反应温度，有利于提高反应物生成甲醇的转化率，但反应速度将下降。故采用合适的反应温度，有利于提高产量和降低生产成本：把反应温度和平衡浓度绘成一组曲线，再把反应温度与反应速度绘成曲线，则这两条曲线的交点所对应的温度应该是最适宜的反应温度。 反应温度也是全塔热平衡的主要标志，合成塔内温度稳定时，就是在此温度下合成甲醇的反应热与气体流动带走的热量达到平衡。要维持这一平衡，反应温度又必须要和压力、空速、原料气的组分等因素联系起来考虑。另外，催化剂随时间的使用，转化率逐渐下降，反应放出的热量逐渐减少，实际生产中，为了维持热量的平衡，一般是提高反应温度或改变空速，减少热量的带走，以提高转化率。另外还要注意最高温度不能超过催化剂的耐热温度，催化剂的前期使用温度要低一些，以防催化剂过早老化，所以工艺操作温度一般选在230～250℃左右。甲醇合成反应是体积减小的反应。从化学平衡角度考虑，提高压力有利于提高平衡甲醇含量，并能加快反应速度，增加装置生产能力。但是压力的提高对设备的材质、加工制作的要求也会提高，原料气压缩功耗也要增加，以及由于副产物的增加还会引起产品质量变差。所以工厂对压力的选择要综合考虑技术经济效果。空速是指单位时间内通过单位体积的催化剂的流体体积量。一般来说，催化剂活性越高，对同样的生产负荷所需的接触时间就越短，空速越