精甲醇酸度的控制

第41卷第4期宁化工Vo1.41,No.42012年4月Liaoning Chemical IndustryApril, 2012装精甲醇酸度的控制杨雪1,周胜鲁2(1.新能风凰(膝州)能源有限公司,山东滕州277527:2.兖矿国泰化工有限公司,山东滕州277527)摘要:论述了水煤浆气化生产的原料气在铜基催化剂作用下,经过三塔精馏生产精甲醇,从源头工艺开始针对生产中易出现酸度值偏高的现象探讨分析,从自身工艺出发,总结了精甲醇酸度高的原因及控制方法。关键词:精甲醇;酸度;控制中图分类号:TQ214文献标识码:A文章编号:1004-0935(2012)04-039303新能风凰(滕州)能源有限公司(简称新能风凰)甲醇生产采用低温低压气固相催化技术,利用CHa0.03先进的对置式四喷嘴气化炉将煤气化加压,通过变0.61换、脱硫、脱碳,生产合格的合成气,在C307铜基催化剂作用下生成粗甲醇,经过三塔精馏生产高入塔合成气(摩尔分数组成:纯度的精甲醇。人塔气成分含量mol%1原料气合成粗甲醇中酸度值的控制CO2.521.1催化剂的选择新能凤凰选用的是C307铜基催化剂,此种催CE化剂具有很好的低温活性,催化剂床层温度控制简单方便,易于操作,在操作温度210~265℃左右CH,OH0.47可有效减少副反应的发生,控制副产物的生成,对如果甲醇合成反应控制不当,例如水分含量过后续精馏工段杂质的脱除提供了有利条件。大时易生成甲酸、乙酸等。1.2合成塔热点温度的确定主反应方程式为:甲醇合成反应过程,温度对反应混合物的平衡CO+2H2 CH3OH +Q和速率都有很大的影响。因此,选用合适的操作温CO2+3H2台CHOH+H2O+Q度对甲醇合成反应起着至关重要的作用。我厂根据副反应方程式为:催化剂活性初、中期不同,分别将反应温度控制在CO+H2台 HCOOH(220±5)℃、(230±5)℃,有效减少了副反应的2C0+2H2 + CH3COOH发生,降低了副产物发生的概率。CO+CHOH←CH3COOH13气体成分的控制而甲酸、乙酸都有很强的酸性,其溶于水后对在甲醇合成反应过程中,新能凤凰加压气化生甲醇的酸度影响很大。因此,合理的气体成分可有产的精致气制甲醇工艺,主要有效气体成分设计值效控制甲酸、乙酸等酸性物的生成。但是工艺生产如下:中由于受各种因素的制约,有效气体成分无法满足新鲜合成气(摩尔分数)组成:设计值,根据实际情况我厂经过多次试验和总结新鲜气成分含量mol%现已确定新鲜气成分、入塔气成分如下:CO新鲜合(麈尔分数)组成C2.66人塔中国煤化工CNMHG收稿日期:2012-01-25作者简介:杨雪(1981-),女,助理工程师,辽宁辽阳人,2006年毕业于沈阳化工学院化学工程与工艺专业,研究方向:从事甲醇合成生产技术工作。E-mail:wwvi75203@163com3942012年4月30.14为调节酸度的主要手段之CO2.992.1.2预精馏塔不凝气温度的控制H266.2三塔精馏流程中,预精馏塔的主要作用是脱除CHa0.21沸点低的轻组分(如二甲醚、甲醛、酮类、甲酸甲0.46酯以及溶解在粗甲醇中的合成气等),预精馏塔不凝0气温度的高低直接决定着轻组分的脱除效果,原始入塔合成气(摩尔分数组成入塔气成分含量mol,%设计不凝气温度不高于38℃,但实际在此温度下,共沸物很难脱除。我厂通过工艺优化和操作摸索,CO1405CO791在催化剂使用初期将不凝气温度控制在不高于40℃;在催化剂使用后期,不凝气温度控制在42-~45CHa14.36℃之间,既保证了轻组分和共沸物的脱除干净,又N2+Ar0.76能减少甲醇的损失,降低能耗,增加效益。CH3OH0.22.1.3预精馏塔加入萃取水量的控制真正实现高氢操作,降低CO2的配比,减少水预精馏塔加入萃取水可有效脱除与甲醇沸点的生成,将氢碳比维持在205~215之间,得到了相近的轻组分,分离与甲醇沸点相近的甲醇烷烃较好的效果。等共沸物。14空间速度的控制加水位置的选择新能风凰采用增设一台解析在温度、压力、气体成分相对稳定情况下,较器的方法,脱除烷烃油等轻组分。作用原理是收集高的空速可以提高产品的质量。因为较高的空速可预精馏塔顶冷凝液使其与萃取水(通常加脱盐水)以限制反应速度,减少水的生成,防止各类副反应结合,利用视镜观察油层厚度,控制室调节解析器的发生和甲醇合成反应的深度进行,使合成后的反的液位,现场操作人员开启采出阀及时排出油层,应物尽快带出塔外,提高中间产品冷却分离的速度。实现甲醇与烷烃油等轻组分的分离。但要注意增加空速的同时也会增加蒸汽、动力等消加水量的确定萃取水量要适度,多了浪费耗,所以确定空速的同时要兼顾自身成本的预算。少了脱除效果差,我厂根据工况将萃取水量控制在我厂将合成新鲜气补入量控制在117500m/h;循环5~7mh之间,达到了很好的效果。气流量控制在528593m/h,消耗情况如表12.2加压精馏塔和常压精馏塔的控制表1公用工程消耗总结按2年计)2.2.1塔温度的控制物料名称压力MPa温度/℃消耗量/(t·h)加压精馏塔温度主要由1.3MPa蒸汽调节,常循环水2500压精馏塔的温度主要由加压精馏塔顶出的甲醇气来锅炉给水52160调节,塔内温度上升,蒸汽上升,引起塔压上升,C307铜基催化剂000913易引起塔底重组分上移,使精甲醇中含水量增大,精馏工段酸度值的控制重组分含量升高,塔压上升,温度上升,重组分上2.1预精馏塔的控制移,回流槽液位升高,致使精甲醇产品质量不合格。21.!预精馏塔pH值的控制因此,加压精馏塔塔顶温度严格控制在110~115粗甲醇中酸性物质易造成塔内件的腐蚀,降低℃常压精馏塔灵敏板温度控制在70-85℃,这样塔的使用寿命。如果脱除不净,直接造成精馏酸度既保证了产品质量又降低了能耗。超标,产品质量不合格。通过调节塔后pH值成为2.22加压、常压精馏塔回流比的控制多家甲醇生产厂家的直接手段,针对pH值过高会在精馏操作中,回流比对精馏塔的操作影响很导致精馏后的产品碱度超标;过低会导致产品的酸大。回流比精馏塔沮度降佴重组分下移,度超标问题,新能凤凰将浓度为1%~5%的稀碱溶热能消耗大中国煤化工,塔温上升液直接从塔板加入预精馏塔中,将预塔底pH值控重组分上移,CNMHG质量不合格制在7~10之间使预精馏塔后甲醇呈现弱碱性,成(下转第402页2012年4月352纳氏泵理工艺流程和设备是前提。如果氯气处理运行不好,纳氏泵具有造价低,运行平稳等优点,但是运将对系统安全和稳定生产产生重大影响,并且造成行过程中是氯气和硫酸一起压缩,在吸入与压出硫经济损失。因此在氯气处理新建或者技改项目中必酸过程中消耗机械能。并且运行效率低,能耗大,须尽量选择干燥效率高、运行成本低、传质效率高需要定期更换浓硫酸确保硫酸质量分数超过95%,的工艺流程和设备。输送压力也较低。参考文献4结论[1]李风格.氯气干燥工艺流程选择小氯碱工业,2008(12:17-19[2]周贤国,刘红民.氯气处理工艺研究氯碱工业,2007(10):17-19.氯气处理工序是氯碱生产的重要一环,必须有3]李永辉,孙勤优化的氯气处理工艺及主要设备的选用氯碱工效控制氯中含水率、含酸量以及硫酸消耗。选择合业,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页)出温度过高,采出量较小,会使重组分上移,影响在实际操作中,适当加大回流比可取得较好质量产品质量,通过查询资料、反复操作调节,摸索出的产品。我厂将加压塔回流比控制在25~35常压塔出温度一般控制在70~85℃,杂醇油采出量控控制在1.~25(根据精馏的负荷情况而定),这样制在05-15mh可保证加压塔采出甲醇酸度值保持在000025-3结论00013;常压塔酸度值保持在000035~00015。22.3常压塔侧线采出杂醇油的控制通过甲醇合成和精馏的工艺优化和操作总结新能风風在常压塔第12、14块塔板处设置了杂采取以上措施对其进行控制,可使甲醇产品酸度值醇油采出管线,及时排放聚集在塔中部的高沸点物小于0015,精甲醇优等品率达到93%以上,符合质及乙醇等杂质。采出温度的控制很关键,采出温国家标准CB382004和美国AA级标准,为新能度过低,采出量过大,将造成不必要的浪费,若采风凰公司创造了良好的经济收益。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中国煤化工Key words: Fine methanol; Acidity; ControlCNMHG