第41卷第4期寧化工Vo1.41,No.42012年4月Liaoning Chemical IndustryApril, 2012裝精甲醇酸度的控制楊雪1,周勝魯2(1.新能風(fēng)凰(膝州)能源有限公司,山東滕州277527:2.兗礦國泰化工有限公司,山東滕州277527)摘要:論述了水煤漿氣化生產(chǎn)的原料氣在銅基催化劑作用下,經(jīng)過三塔精餾生產(chǎn)精甲醇,從源頭工藝開始針對(duì)生產(chǎn)中易出現(xiàn)酸度值偏高的現(xiàn)象探討分析,從自身工藝出發(fā),總結(jié)了精甲醇酸度高的原因及控制方法。關(guān)鍵詞:精甲醇;酸度;控制中圖分類號(hào):TQ214文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-0935(2012)04-039303新能風(fēng)凰(滕州)能源有限公司(簡稱新能風(fēng)凰)甲醇生產(chǎn)采用低溫低壓氣固相催化技術(shù),利用CHa0.03先進(jìn)的對(duì)置式四噴嘴氣化爐將煤氣化加壓,通過變0.61換、脫硫、脫碳,生產(chǎn)合格的合成氣,在C307銅基催化劑作用下生成粗甲醇,經(jīng)過三塔精餾生產(chǎn)高入塔合成氣(摩爾分?jǐn)?shù)組成:純度的精甲醇。人塔氣成分含量mol%1原料氣合成粗甲醇中酸度值的控制CO2.521.1催化劑的選擇新能鳳凰選用的是C307銅基催化劑,此種催CE化劑具有很好的低溫活性,催化劑床層溫度控制簡單方便,易于操作,在操作溫度210~265℃左右CH,OH0.47可有效減少副反應(yīng)的發(fā)生,控制副產(chǎn)物的生成,對(duì)如果甲醇合成反應(yīng)控制不當(dāng),例如水分含量過后續(xù)精餾工段雜質(zhì)的脫除提供了有利條件。大時(shí)易生成甲酸、乙酸等。1.2合成塔熱點(diǎn)溫度的確定主反應(yīng)方程式為:甲醇合成反應(yīng)過程,溫度對(duì)反應(yīng)混合物的平衡CO+2H2 CH3OH +Q和速率都有很大的影響。因此,選用合適的操作溫CO2+3H2臺(tái)CHOH+H2O+Q度對(duì)甲醇合成反應(yīng)起著至關(guān)重要的作用。我廠根據(jù)副反應(yīng)方程式為:催化劑活性初、中期不同,分別將反應(yīng)溫度控制在CO+H2臺(tái) HCOOH(220±5)℃、(230±5)℃,有效減少了副反應(yīng)的2C0+2H2 + CH3COOH發(fā)生,降低了副產(chǎn)物發(fā)生的概率。CO+CHOH←CH3COOH13氣體成分的控制而甲酸、乙酸都有很強(qiáng)的酸性,其溶于水后對(duì)在甲醇合成反應(yīng)過程中,新能鳳凰加壓氣化生甲醇的酸度影響很大。因此,合理的氣體成分可有產(chǎn)的精致氣制甲醇工藝,主要有效氣體成分設(shè)計(jì)值效控制甲酸、乙酸等酸性物的生成。但是工藝生產(chǎn)如下:中由于受各種因素的制約,有效氣體成分無法滿足新鮮合成氣(摩爾分?jǐn)?shù))組成:設(shè)計(jì)值,根據(jù)實(shí)際情況我廠經(jīng)過多次試驗(yàn)和總結(jié)新鮮氣成分含量mol%現(xiàn)已確定新鮮氣成分、入塔氣成分如下:CO新鮮合(麈爾分?jǐn)?shù))組成C2.66人塔中國煤化工CNMHG收稿日期:2012-01-25作者簡介:楊雪(1981-),女,助理工程師,遼寧遼陽人,2006年畢業(yè)于沈陽化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè),研究方向:從事甲醇合成生產(chǎn)技術(shù)工作。E-mail:wwvi75203@163com3942012年4月30.14為調(diào)節(jié)酸度的主要手段之CO2.992.1.2預(yù)精餾塔不凝氣溫度的控制H266.2三塔精餾流程中,預(yù)精餾塔的主要作用是脫除CHa0.21沸點(diǎn)低的輕組分(如二甲醚、甲醛、酮類、甲酸甲0.46酯以及溶解在粗甲醇中的合成氣等),預(yù)精餾塔不凝0氣溫度的高低直接決定著輕組分的脫除效果,原始入塔合成氣(摩爾分?jǐn)?shù)組成入塔氣成分含量mol,%設(shè)計(jì)不凝氣溫度不高于38℃,但實(shí)際在此溫度下,共沸物很難脫除。我廠通過工藝優(yōu)化和操作摸索,CO1405CO791在催化劑使用初期將不凝氣溫度控制在不高于40℃;在催化劑使用后期,不凝氣溫度控制在42-~45CHa14.36℃之間,既保證了輕組分和共沸物的脫除干凈,又N2+Ar0.76能減少甲醇的損失,降低能耗,增加效益。CH3OH0.22.1.3預(yù)精餾塔加入萃取水量的控制真正實(shí)現(xiàn)高氫操作,降低CO2的配比,減少水預(yù)精餾塔加入萃取水可有效脫除與甲醇沸點(diǎn)的生成,將氫碳比維持在205~215之間,得到了相近的輕組分,分離與甲醇沸點(diǎn)相近的甲醇烷烴較好的效果。等共沸物。14空間速度的控制加水位置的選擇新能風(fēng)凰采用增設(shè)一臺(tái)解析在溫度、壓力、氣體成分相對(duì)穩(wěn)定情況下,較器的方法,脫除烷烴油等輕組分。作用原理是收集高的空速可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)檩^高的空速可預(yù)精餾塔頂冷凝液使其與萃取水(通常加脫鹽水)以限制反應(yīng)速度,減少水的生成,防止各類副反應(yīng)結(jié)合,利用視鏡觀察油層厚度,控制室調(diào)節(jié)解析器的發(fā)生和甲醇合成反應(yīng)的深度進(jìn)行,使合成后的反的液位,現(xiàn)場操作人員開啟采出閥及時(shí)排出油層,應(yīng)物盡快帶出塔外,提高中間產(chǎn)品冷卻分離的速度。實(shí)現(xiàn)甲醇與烷烴油等輕組分的分離。但要注意增加空速的同時(shí)也會(huì)增加蒸汽、動(dòng)力等消加水量的確定萃取水量要適度,多了浪費(fèi)耗,所以確定空速的同時(shí)要兼顧自身成本的預(yù)算。少了脫除效果差,我廠根據(jù)工況將萃取水量控制在我廠將合成新鮮氣補(bǔ)入量控制在117500m/h;循環(huán)5~7mh之間,達(dá)到了很好的效果。氣流量控制在528593m/h,消耗情況如表12.2加壓精餾塔和常壓精餾塔的控制表1公用工程消耗總結(jié)按2年計(jì))2.2.1塔溫度的控制物料名稱壓力MPa溫度/℃消耗量/(t·h)加壓精餾塔溫度主要由1.3MPa蒸汽調(diào)節(jié),常循環(huán)水2500壓精餾塔的溫度主要由加壓精餾塔頂出的甲醇?xì)鈦礤仩t給水52160調(diào)節(jié),塔內(nèi)溫度上升,蒸汽上升,引起塔壓上升,C307銅基催化劑000913易引起塔底重組分上移,使精甲醇中含水量增大,精餾工段酸度值的控制重組分含量升高,塔壓上升,溫度上升,重組分上2.1預(yù)精餾塔的控制移,回流槽液位升高,致使精甲醇產(chǎn)品質(zhì)量不合格。21.!預(yù)精餾塔pH值的控制因此,加壓精餾塔塔頂溫度嚴(yán)格控制在110~115粗甲醇中酸性物質(zhì)易造成塔內(nèi)件的腐蝕,降低℃常壓精餾塔靈敏板溫度控制在70-85℃,這樣塔的使用壽命。如果脫除不凈,直接造成精餾酸度既保證了產(chǎn)品質(zhì)量又降低了能耗。超標(biāo),產(chǎn)品質(zhì)量不合格。通過調(diào)節(jié)塔后pH值成為2.22加壓、常壓精餾塔回流比的控制多家甲醇生產(chǎn)廠家的直接手段,針對(duì)pH值過高會(huì)在精餾操作中,回流比對(duì)精餾塔的操作影響很導(dǎo)致精餾后的產(chǎn)品堿度超標(biāo);過低會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的酸大?；亓鞅染s塔沮度降佴重組分下移,度超標(biāo)問題,新能鳳凰將濃度為1%~5%的稀堿溶熱能消耗大中國煤化工,塔溫上升液直接從塔板加入預(yù)精餾塔中,將預(yù)塔底pH值控重組分上移,CNMHG質(zhì)量不合格制在7~10之間使預(yù)精餾塔后甲醇呈現(xiàn)弱堿性,成(下轉(zhuǎn)第402頁2012年4月352納氏泵理工藝流程和設(shè)備是前提。如果氯氣處理運(yùn)行不好,納氏泵具有造價(jià)低,運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),但是運(yùn)將對(duì)系統(tǒng)安全和穩(wěn)定生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響,并且造成行過程中是氯氣和硫酸一起壓縮,在吸入與壓出硫經(jīng)濟(jì)損失。因此在氯氣處理新建或者技改項(xiàng)目中必酸過程中消耗機(jī)械能。并且運(yùn)行效率低,能耗大,須盡量選擇干燥效率高、運(yùn)行成本低、傳質(zhì)效率高需要定期更換濃硫酸確保硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過95%,的工藝流程和設(shè)備。輸送壓力也較低。參考文獻(xiàn)4結(jié)論[1]李風(fēng)格.氯氣干燥工藝流程選擇小氯堿工業(yè),2008(12:17-19[2]周賢國,劉紅民.氯氣處理工藝研究氯堿工業(yè),2007(10):17-19.氯氣處理工序是氯堿生產(chǎn)的重要一環(huán),必須有3]李永輝,孫勤優(yōu)化的氯氣處理工藝及主要設(shè)備的選用氯堿工效控制氯中含水率、含酸量以及硫酸消耗。選擇合業(yè),200(2):25-27Comparison of Chlorine Treatment Processes and Choice of Key equipmentsZhejiang Gala Chemical Company, Zhejiang Ningbo 315801, China)Abstract: Washing, cooling and drying processes of wet chlorine were introduced. Choices of titanium cooler, washing tower, dryingtower, water mist eliminator, acid mist eliminator and chlorine compressors were also discussedKey words: Chlorine; Cooling; Drying; Mist eliminator(上接第394頁)出溫度過高,采出量較小,會(huì)使重組分上移,影響在實(shí)際操作中,適當(dāng)加大回流比可取得較好質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量,通過查詢資料、反復(fù)操作調(diào)節(jié),摸索出的產(chǎn)品。我廠將加壓塔回流比控制在25~35常壓塔出溫度一般控制在70~85℃,雜醇油采出量控控制在1.~25(根據(jù)精餾的負(fù)荷情況而定),這樣制在05-15mh可保證加壓塔采出甲醇酸度值保持在000025-3結(jié)論00013;常壓塔酸度值保持在000035~00015。22.3常壓塔側(cè)線采出雜醇油的控制通過甲醇合成和精餾的工藝優(yōu)化和操作總結(jié)新能風(fēng)風(fēng)在常壓塔第12、14塊塔板處設(shè)置了雜采取以上措施對(duì)其進(jìn)行控制,可使甲醇產(chǎn)品酸度值醇油采出管線,及時(shí)排放聚集在塔中部的高沸點(diǎn)物小于0015,精甲醇優(yōu)等品率達(dá)到93%以上,符合質(zhì)及乙醇等雜質(zhì)。采出溫度的控制很關(guān)鍵,采出溫國家標(biāo)準(zhǔn)CB382004和美國AA級(jí)標(biāo)準(zhǔn),為新能度過低,采出量過大,將造成不必要的浪費(fèi),若采風(fēng)凰公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)收益。Acidity Control of Fine MethanolYANG Xue, ZHOU Sheng-lu(I New Energy Tengzhou Energy Co., Ltd, Shandong Tengzhou 277527, China:2. Yancon Chahay Coal Chemicals Co, Ltd, Shandong Tengzhou, 277527, China)Abstract: Fine methanol production by the three-column rectification process washigh acid value phenomenon inthe production was analyzed from process aspects, reasons to cause fine methylmethods were put forward中國煤化工Key words: Fine methanol; Acidity; ControlCNMHG