甲醇生產(chǎn)工藝降低鮮氣消耗措施

時(shí)間:2022-05-27 02:58:23

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甲醇生產(chǎn)工藝降低鮮氣消耗措施

摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,環(huán)保節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)下社會發(fā)展的趨勢。而甲醇生產(chǎn)工藝作為一種新型的環(huán)保節(jié)能工藝,已經(jīng)成為當(dāng)下應(yīng)用的趨勢。但是,通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),目前甲醇生產(chǎn)工藝中尚存在一些問題急需我們?nèi)ソ鉀Q。文章通過相關(guān)文獻(xiàn)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)對甲醇生產(chǎn)工藝中降低新鮮氣消耗進(jìn)行了研究和分析,以供參考。

關(guān)鍵詞:甲醇生產(chǎn)工藝;新鮮氣消耗;問題及措施

1甲醇生產(chǎn)工藝甲醇

作為重要的有機(jī)化工產(chǎn)品,是一種有毒、易燃、易爆、無色透明的略帶酒精味道的液體。作為有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料,主要用于制造甲醛,醋酸,氯甲烷等多種有機(jī)產(chǎn)品,同時(shí)也是農(nóng)藥和醫(yī)藥的重要原料[1]。甲醇的生產(chǎn)工藝是在一定條件下,將凈化過的氫氣、一氧化碳、二氧化碳等一系列原料氣壓縮到規(guī)定范圍內(nèi)的壓力值,在溫度、觸媒等條件下,合成粗甲醇。甲醇在進(jìn)行一系列合成反應(yīng)的時(shí)候會產(chǎn)生可逆的放熱反應(yīng),而在這些反應(yīng)中,甲醇合成公式中的碳?xì)浔壤⒁谎趸肌⒍趸嫉暮慷嗷蛏俣加锌赡苓M(jìn)一步影響整體甲醇的產(chǎn)量,進(jìn)而就會導(dǎo)致新鮮氣的過多消耗。

2甲醇合成公式中的氣體成分影響

甲醇的合成公式為2H2O+CO→CH3OH,對甲醇產(chǎn)量造成影響的無非是氫,碳等元素。而在無數(shù)的實(shí)踐操作下,能夠看得出來,化學(xué)計(jì)量的組成并非是最大反應(yīng)速率時(shí)的組成因素,最根本原因是最合適的碳?xì)浔壤R氡WC化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)需求,減少新鮮氣的消耗,保證穩(wěn)定的生產(chǎn),需要不斷地平衡系統(tǒng)的物料含量,而實(shí)驗(yàn)得知,碳?xì)涞谋壤罴褳?.05~2.15[2].2.1碳?xì)浜繉状籍a(chǎn)量的影響。在甲醇合成的過程中,需要一定的原料氣。實(shí)驗(yàn)證明,如果氫占碳的含量稍高,就可以有效地避免雜質(zhì)組分的形成,但是,如果原料氣中的碳含量少,氫含量過多,就會造成甲醇的產(chǎn)量減小,與此同時(shí),新鮮氣的消耗也會增大。相反,如果氫含量占碳含量比例較小,那么就會造成很多的雜質(zhì)組分,導(dǎo)致精餾產(chǎn)生很大的壓力負(fù)擔(dān),造成甲醇產(chǎn)量的不穩(wěn)定,新鮮氣的消耗也會因此提升,造成整體的生產(chǎn)不穩(wěn)定[3]。2.2一氧化碳和二氧化碳對甲醇產(chǎn)量的影響。一氧化碳在已定的原料氣含量中,如果一氧化碳的含量隨之增加,那么相應(yīng)的甲醇產(chǎn)量也會隨之提高。但是,如果含量超過既定的限度,那么甲醇就會在合成的過程中產(chǎn)生巨大的反應(yīng),出現(xiàn)溫度過高的情況,而溫度過高就會導(dǎo)致合成塔出現(xiàn)溫度不受控的情況,最終導(dǎo)致催化劑效果降低,新鮮氣消耗過大,甲醇質(zhì)量降低。如果二氧化碳的含量不多,反而對溫度的調(diào)節(jié)有力,能夠激活催化劑的活性,避免催化劑出現(xiàn)結(jié)碳現(xiàn)象,如此就可以增加使用的年限。逐漸提升二氧化碳的含量,就會導(dǎo)致氫的消耗提升,而使得甲醇的產(chǎn)量減少,而且,會提高甲醇的含水量,使得甲醇整體質(zhì)量和濃度出現(xiàn)下滑的現(xiàn)象,最終導(dǎo)致蒸汽的消耗變大,新鮮氣的消耗也會提升。

3甲醇生產(chǎn)工藝降低新鮮氣消耗的措施

3.1調(diào)整一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浔壤臄?shù)值。甲醇的合成公式眾所周知,根據(jù)上述的分析也不難得出,甲醇的產(chǎn)量和新鮮氣的消耗都與公式中的幾種成分密不可分,所以,只有將這幾種成分的數(shù)值、比例調(diào)整到合適的科學(xué)的范圍之內(nèi),才能有效地保證甲醇的質(zhì)量和濃度,減少新鮮氣的消耗。根據(jù)一系列實(shí)踐操作可知,當(dāng)我們對新鮮氣的成分進(jìn)行更換,更改之后,入塔氣也會發(fā)生明顯的變化,以2h為變化周期,一個(gè)調(diào)節(jié)周期為4h,而在碳?xì)浔壤闹螅瑥淖兓鸬饺胨獾某煞职l(fā)生變化需要0.5h左右。有大量的數(shù)據(jù)可知,當(dāng)原料氣中的二氧化碳含量控制在5%以下,碳?xì)浔壤?~2.05之間,數(shù)值在這范圍之內(nèi)有助于提升甲醇的質(zhì)量,同時(shí)可以幫助新鮮氣減少損耗[4]。3.2采用膜分離法。對于甲醇的合成來說,需要進(jìn)行一定的壓縮,而氫氣作為合成過程中極為重要的一部分起著非常重要的作用。合成過程中如果能夠回收大量的氫氣,那么就會提高碳元素的轉(zhuǎn)化率,同時(shí),也能夠提升甲醇的產(chǎn)量。不僅如此,甲醇的產(chǎn)量提升也會減少對新鮮氣的消耗。而使用膜分離法,就能夠有效的對甲醇合成過程中泄露出的氫氣進(jìn)行再次回收,同時(shí)通過壓縮機(jī)再次進(jìn)行合成塔反應(yīng),就能夠起到提升氫氣回收率的效果。要想從根本上解決甲醇合成過程中泄露出的氫氣,減少新鮮氣的損耗,提升氫的回收率,可以進(jìn)行系統(tǒng)的改造和升級。科學(xué)技術(shù)的不斷提高和進(jìn)步,使得一系列的凈化設(shè)備出現(xiàn),我們可以將原本的合成壓縮機(jī)進(jìn)行升級改造,變換成能夠凈化循環(huán)的壓縮機(jī),通過升壓來達(dá)到提升回收率的效果。3.3適宜的惰性氣體含量。在甲醇合成反應(yīng)過程中,不僅含有一氧化碳、二氧化碳、氫碳等成分,還有很多的惰性氣體,它們雖然不參與合成反應(yīng),但是,卻在一定程度上影響著催化劑的效果,影響著整體的反應(yīng)速度和效率。根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論:如果合成反應(yīng)中出現(xiàn)過多的惰性氣體,會導(dǎo)致整體的合成效率變低,消耗的新鮮氣也會增加。如果惰性氣體減少,也會造成一定的弊端和問題,比如,在合成過程中會導(dǎo)致放空量提升,有效氣體會因?yàn)槎栊詺怏w的減少而消耗過大,產(chǎn)生巨大的損失。所以,一定要找到合適的惰性氣體含量數(shù)值,才能保證甲醇的生產(chǎn)量,減少新鮮氣的消耗。根據(jù)一系列實(shí)踐操作可知,惰性氣體需要根據(jù)操作的實(shí)際情況來判定它的含量,在合成開始反應(yīng)中使用催化劑的時(shí)候,因?yàn)榇呋瘎┑幕钚员容^高,所以,能夠保證惰性氣體的含量值較高,但是,隨著時(shí)間的推移,催化劑的活性也會變?nèi)酰栊詺怏w的含量得不到維持,就會變少,進(jìn)而就會增加新鮮氣的消耗。所以,一定要找到適宜的惰性氣體含量,如此才能提升甲醇產(chǎn)量,減少新鮮氣的消耗[5]。3.4與時(shí)俱進(jìn),使用現(xiàn)代化高科技的催化劑。時(shí)代在進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展,甲醇生產(chǎn)要想提升產(chǎn)量,減少新鮮氣的消耗,那么就必須引進(jìn)新型科技,將國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)為我所用。例如,在催化劑的選擇上要選擇性價(jià)比高的。對比國內(nèi)外催化劑質(zhì)量,進(jìn)口催化劑相對來說活性較高,而且使用時(shí)間長,產(chǎn)生的副產(chǎn)物也相對較少,能夠帶來長效的經(jīng)濟(jì)效益。近幾年我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提升,新型催化劑和相應(yīng)的工藝技術(shù)也隨之提高,而我們要想不斷地減少新鮮氣的消耗,提升甲醇的產(chǎn)量,需要與時(shí)俱進(jìn)不斷引進(jìn)新工藝、新技術(shù),以此推動甲醇生產(chǎn)工藝的提升。

4結(jié)語

綜上所述,為減少新鮮氣的消耗,必須提高氫回收率,找到合適的惰性氣體含量值,與時(shí)俱進(jìn)采用新型科學(xué)技術(shù),才能推動我國甲醇生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步,推動我國甲醇制造業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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[3]張銳.降低甲醇生產(chǎn)的合成氣消耗[J].化工管理,2016,(14):237-238.

[4]梁思遠(yuǎn).甲醇的生產(chǎn)工藝及其發(fā)展現(xiàn)狀[J].能源技術(shù)與管理,2017,42(04):156-157.

[5]顏廷昭,白云平.甲醇生產(chǎn)工藝進(jìn)展[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2000,(02):108-111.

作者:閔祥坤 趙丹 單位:兗礦國宏化工有限責(zé)任公司