优化转化操作提高甲醇产量

第10期魏聚广等:忧化转化操作提高甲醇产优化转化操作提高甲醇产量魏聚广,魏学新,肖桂红,闫爱玲(濮阳龙宇化工有限责任公司,河南濮阳45700摘要:介绍了天然气制甲醇的基本原理和特点,熏点介绍了水碳比对天然气转化的影响,以及调整水碳比、优化操作对转化气质量和甲醇产量的影响程度关键词:转化;水碳比;甲坑;精甲醇中图分类号;TQ223.121文献标识码:B文章编号:1003-3467(2007)10-0043-011前言此在满足工艺要求的前提下(不能因过低而析碳)要尽可能减小水碳比。在尺然气组分不变的条件濮阳龙宇化工有限责任公司前身为濮阳市甲醇下,减小水碳比会使转化反应(2)向逆反应方向进单套天然气生产装置为国内第四套,设计能力为行,从而造成CO浓度增加,CO2浓度降低,新鲜气3万va,1998年新增原料气生产单元,天然气与水中CO2浓度过高会使甲醉合成反应气中因CO2的煤气混合生产甲醇是国内第套。大然气生产甲醇强吸附性能阻碍合成反应的进行,导致合成反应率是由人然气与蒸汽转化生成H2、CO、CO2,经升压下降,同时生成的粗甲醇中含水量增加,从而增加精在催化剂上反应生成粗甲醇,经过精馏装置得到橢馏负担能耗也相应增加。但CO2含量过低,会导甲醇的过程。甲烷的蒸汽转化反应是然气生产致合成催化剂活性和转化率过低,所以控制水碳比醇的第一道工序,采用一段转化法。天然气(主要的高低是关键性因素,一般情况下,CO2的浓度维持成分为CH)转化反应为甲醇的合成反应提供必要在3%-6%即可。反应式如下:的原料,转化反应的效果直接影响合成反应的效果,CH4+H20=CO+3H2-Q(1)从而影响甲醇的收率。影响天然气转化反应的主要CO+H20=CO2+H2+46.29k/mol(2)因素有压力、温度、水碳比、空速、催化剂的活性等。在一定压力和催化剂作用下,气体中的CO、在甲醇生产过程中,每生产单位质量的精甲醇所耗CO2和H2反应生成CH2OH,其反应式如下天然气比较高,远超出设计值,但转化炉温度及其他CO+3H,CH, OH +Q(3)艺条件比较均衡稳定,我们决定从调整水碳比入CO2+3H2=, OH +H,0+Q(4)手保证在低能耗下得到合理的合成新鲜气组分,提随着水碳比的降低,转化新鲜气中CO2浓度降高甲醇产量及保证装置安全平稳长周期运行。低,有利于合成反应(3),使合成的粗甲醇量增加,同时粗甲醇含水量降低,有利于粗甲醇精馏。2水碳比对甲醇合成的影响22调整水碳比的效益2.1天然气制甲醇的特点生产中根据甲醇产量及转化新鲜气的组分分水碳比是指进凵气体中水蒸气数与烃类原料气析,先后多次调整炉温和水碳比,调整前后及精甲醇中碳原子总数之比,表示转化操作中新加入的工艺产量见下页表1。蒸汽的量,提高水碳比从化学平衡角度有利于甲烷从表1可看出,水碳比由4.0调至3.8,炉出冂转化前且对抑制析碳有利;但水碳比提高,意味着温度提高6℃后,新鲜气组分发生了变化残余甲烷水蒸气消耗量增加,多余水蒸气同样也在炉管中升含量由4.52%降至407%,CO2含量由10.65%降温,导致能耗增加,炉管热负荷提髙,床层阻力增加至9中国煤化正高至1.5%,精同时高水碳比对转化催化剂的活性有抑制作用甲醇CNMHG05.203m/d,天然收稿日期:2007-06-15作者简介:魏聚广(1972-),男,从事化工项目开发工作,电话:(0393)4615775转2148。河南化工44HENAN CHEMICAL INDUSTRY07年第24卷制氨装置转化反应部分的管道设计计邱瑞霞(中国石化集团洛附右油化工⊥程公司,河南洛阳471003摘要:介绍了石油化工管道设计的一般设计流程,同时针对制氢装置转化反应区的典型布置进行了详细说明.尤其对这一菽置材料选用的特殊性——一氬蚀做了特殊说明。关键词:制筑装置;转化反应区;管遒;设计中图分类号:TE624文献标识码:B文章编号:003-3467(2007)10-0044-03在炼油厂中,制氢装置主要为加氢裂化加氢精牛器,在催化剂的作用下进一步使一氧化碳、水蒸制等装置提供氢源。日前所用的主要方法为烃类转气等发生反应,然后根据不同的净化方法采用不同化法。在烃类转化法制氢中,转化反应区为其核心流程,常用的两种方法为常规净化法和FA净化部分,其操作条件也比较苛刻:高温、中压、临氢,因法,此处不再详述。从转化炉出米的转化气的热量此,做好这部分的管道设计|分重要。主要用来产生蒸汽,从中压气包来的汽包水经转化气蒸汽发生器后产生3.5MPa蒸汽,一部分装置自1流程简介用,一部分送出装置。转化反应区的典型流程见下烃类转化法制氢流程为:从压缩机来的原料气页图1(加氢丁气、焦化干等)或原料油泵来的原料油经2设备平面布置原料预热炉升温至380℃,进入加氢反应器发生反应,使大部分有机硫转化为无机硫后进入氧化锌脱设备平而布置时,首先应满足有关的防火、防硫反应器,在此氧化锌和硫化氢发生反应,脱去大部爆、建筑设计规范,如GB50160-92《石油化工企业分硫然后在进入转化炉前,按一定的水碳比与3.5设计防火规范》等,设备布置按SHJ1-89《石油化MPa蒸汽混合,经转化炉对流段加热至500℃进入工企业工艺装置设备布置设计通则》的要求具体炉辐射段,在催化剂的作用下发生反应,大部分烃类到转化反应区,多采用同类设备相对集中的流程式与水蒸气反应生成氢气、一氧化碳、二氧化碳等,出布置方式转化炉温度为850℃的高温转化气经转化气蒸汽反2.1反应器集中布置生器换热后,温度降至360~380℃后进入中温变换考虑到反应器检修、吊装、装卸催化剂的方便,表1水碳比及精甲醇产量调整后残氽甲烷含量降至3.71%,CO2含量由负荷(标准状态)/m3h5000500052009.86%降至9.15%,C0含量由12.32%提高至12.85%,精甲醇产量由105.536m/d增至115.556HO/C3.8炉出口温度℃70776781m3/d,能耗降低5.26%,按-年有效生产天数300个生产H计算,每年增加精甲醇产量1388.89t,1t10.65精屮醇按市场价2200元计算,每年增加产值305万元,效益相当可观3天然气单耗量/m3·t120011401080中国煤化工精甲醇量/m·d10526315556CNMHG气单耗由1200m3/t降至1140m3/,精甲醇日产量过洞疋控制转化炉出口温度,达增加5.263m3/d,天然气能耗降低5%。后来通过到稳产高产甲醇的目的,而且使能耗降低取得了很计算分析,将水碳比降至3.5(已低至设计值下限),好的效果。