影响甲醇合成的因素甲醇生产技术周少丽学校名称陕西能源92课.pptx

影响甲醇合成的因素主讲老师：周少丽《甲醇生产技术》学校名称：陕西能源职业技术学院

教学教学目的教学重点与难点通过分析温度、压力、组成等对甲醇合成过程的影响，使学生掌握控制合成生产的条件和方法。重点：温度、压力、组成等对甲醇合成过程的影响难点：各因素优缺点分析及综合判断甲醇合成反应平衡-反应热力学

影响甲醇合成的因素1温度2压力3碳氢比4惰性气体5二氧化碳含量6入塔甲醇含量7空速8石蜡类烷烃的影响

影响甲醇合成的因素-温度010203低温有利于甲醇合成反应平衡温度对反应平衡的影响随着温度的升高，反应速率呈现一个先增大后减小的趋势，因此在反应过程中存在一个最适宜温度，即在一定转化率的情况下，最大反应速率对应的温度。反应最好沿最适宜温度曲线进行。温度对反应速率的影响催化剂使用必须在活性温度范围内，且生产初期催化剂活性高，可在低温下反应，随着反应的进行，催化剂活下降，反应温度应逐渐上升催化剂对温度的要求甲醇合成存在一个最适宜温度。催化剂床层的温度分布要尽可能接近最适宜温度曲线。严格控制反应温度并及时有效地移走反应热是甲醇合成反应器设计和操作的关键问题。

AB高压法（30MPa）中压法（15MPa）低压法（8MPa）三大工艺从热力学分析，甲醇合成是体积缩小的反应，因此增加压力对平衡有利，可提高甲醇平衡产率；在高压下，甲醇合成反应速率也就会因此加快高压优点A过高的反应压力对设备制造、工艺管理及操作都带来困难，不仅增加了建设投资，而且增加了生产中的能耗。高压缺点B影响甲醇合成的因素-压力

21434.氢含量高防止或减少副反应的发生3.氢气的导热率大，有利于反应热的导出，易于反应温度的控制，防止催化剂局部过热，从而延长催化剂寿命1.氢含量高可提高反应速率2.氢含量高可降低副产物高级醇与羰基铁的生成结论生产过程中常用f=2.1～2.2作为合成甲醇新鲜原料气组成。而实际进入合成塔的混合气中n(H2)/n(CO)2。影响甲醇合成的因素-碳氢比

控制原则在催化剂使用初期活性较好，或者是合成塔的负荷较轻、操作压力较低时，可将循环气中的惰性气体含量控制在20%～25%；反之，则控制在15%～20%。排放方法粗甲醇分离器后循环压缩机前进行排放。惰性气体的危害循环气中惰性气体增多会降低CO、CO2、H2的有效分压，对甲醇的合成反应不利，而且增加了压缩机动力消耗排放过多的影响系统中排放过多，因会引起过多的有效气体的损失影响甲醇合成的因素-惰性气体

优点缺点①含有一定量的CO2可促进甲醇产率的提高；②高催化剂的选择性，可降低醚类等副反应的发生；③更有利于调节温度，防止超温，延长催化剂的寿命；④防止催化剂积炭。①与CO合成甲醇相比，每生成1kg甲醇多消耗0.7m3的H2；②使粗醇中水含量增加，甲醇浓度降低。通常，使用初期，催化剂活性较好时，应适当提高原料气中CO2的浓度，使合成甲醇的反应不致过分剧烈，以利于床层温度的控制；使用后期，可应适当降低原料气中CO2的浓度，促进合成甲醇反应的进行，控制与稳定床层温度。影响甲醇合成的因素-二氧化碳含量

影响甲醇合成的因素-入塔甲醇含量降低冷却器冷却温度，提高甲醇分离器分离效率冷却分离后气体中的甲醇含量为0.6%左右含量越低，越有利于甲醇合成反应的进行，也可减少高级醇等副产物的生成含量要求控制方法影响来自于循环气来源

影响甲醇合成的因素-空速较低的空速较高的空速空速：单位时间内，每单位体积催化剂所通过的气体量。可用来表示气体与催化剂接触时间的长短，其单位是m3/（m3催化剂﹒h）时，简写h-1。反应过程中气体与催化剂接触时间较长，一次转化率较高，离开反应器气体的温度较高，其热能利用价值较高，但是反应器生产强度较低。催化剂的生产强度虽可以提高，但增大了预热所需传热面积，出塔气热能利用价值降低，且大了循环气体通过设备的压力降及动力消耗，并且由于气体中反应产物的浓度降低，增加了分离反应产物的费用。实际工业生产的空速取决于反应速率，同时考虑生产强度、能耗、过程费用等因素，在甲醇合成生产中，空速一般控制在10000～30000h-1之间。

影响甲醇合成的因素-石蜡类烷烃将造成甲醇合成系统水冷却器、甲醇分离器等设备及管线堵塞，系统压差变大，严重时将被迫停产清蜡。另外，C16以上烷烃在常温下不溶于甲醇和水，会在液体中析出结晶或使溶液变浑浊，使甲醇质量下降，造成精甲醇消耗增大、收率下降应尽量避免石蜡类烷烃的生成自于循环气，是由于操作不当或CO过高而生成的副产物来源危害控制要求

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