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1、20萬噸/年甲醇裝置合成工藝簡介,三、甲醇的合成,甲醇合成基本原理 主要的化學(xué)反應(yīng)： (1) CO + 2H2 = CH3OH+ Q (2) CO2 + 3H2 = CH3OH+ H2O+Q 由以上兩個主反應(yīng)方程式可知：反應(yīng)為放熱，體積縮小的可逆反應(yīng)，且必須在催化劑的條件下進行。因此溫度、壓力、氣體組成及催化劑的活性對反應(yīng)進行的程度及速度有一定的影響。,甲醇合成反應(yīng)的工藝條件選擇 1、溫度：合成甲醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，同時又是使用活性催化劑的反應(yīng)，降低反應(yīng)溫度有利于平衡向生成甲醇的方向移動，但反應(yīng)速度則隨溫度降低而減慢。因此，甲醇合成反應(yīng)溫度一般控制在在245255左右。,甲醇合成反應(yīng)的
2、工藝條件選擇 2、壓力：甲醇合成的反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)。從化學(xué)平衡角度考慮，提高壓力有利于提高甲醇產(chǎn)量，并能加快反應(yīng)速度，增加裝置生產(chǎn)能力。但是，壓力的提高對設(shè)備的材質(zhì)、加工制造的要求也會提高，原料氣壓縮功耗也要增加。本裝置壓力選擇在5.8Mpa下操作。,3、CO和H2比例的影響 從化學(xué)反應(yīng)方程式來看，氫與一氧化碳的分子比為2:1，這時可以得到甲醇最大的平衡濃度。而且在其它條件一定的情況下，可使甲醇合成的瞬間速度最大。由于合成氣中還有小部分的CO2，CO2和H2合成甲醇的比例是1:3，而且反應(yīng)氣體中CO、CO2受催化劑表面吸附及其它因素影響的程度不同，所以要求反應(yīng)氣體中的氫含量要大于理論量
3、，但通常CO濃度增加同時伴有H2濃度的下降。所以組分之間的影響有交互作用。實際生產(chǎn)中氫碳比按照以下關(guān)系確定。 （H2CO2）/（COCO2）2.052.15,甲醇合成催化劑 本裝置采用的催化劑是銅基催化劑。型號為RK-5，銅基催化劑是一種低壓催化劑，主要組分為CuO/ZnO/Al2O3 。其中CuO是主催化劑，ZnO/Al2O3 是助催化劑。催化劑還原后才具有活性，因此使用前必須先進行還原。催化劑還原中主要是氧化銅被還原。 CuO + H2 = Cu + H2O +Q 催化劑主要是用氫氣還原，還原分為升溫階段 、還原初期、還原主期、還原后期、還原末期、輕負荷生產(chǎn)六個階段，主要是控制好入塔氣的氫氣濃度和各階段的溫度，原則是“提溫不加氫、加氫不提溫”。催化劑在卸出之前要進行鈍化，以防止催化劑在卸出時自燃。,甲醇合成主要設(shè)備甲醇合成塔,本裝置甲醇合成塔采用的是絕熱管殼式等溫合成塔，同時利用反應(yīng)熱副產(chǎn)中壓蒸汽，設(shè)計裝填37.5方催化劑，年設(shè)計產(chǎn)品甲醇生產(chǎn)能力為20萬噸。甲醇合成塔為本工號的主要設(shè)備，其設(shè)備簡圖如下：,
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