温度因素对甲醇合成的影响

2012-03-04 10:21:05 来源: 编辑:中国煤化工网人评论

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        从甲醇的化学平衡看,温度低对于提高甲醇的产率是有利的,但是从反应速度来看,提高反应温度能提高反应速度,所以必须兼顾这两个条件,选择最适宜的操作温度,这样就决定于选用催化剂的性能,温度过低达不到催化剂的活性温度,则反应不能进行;反应温度太高,不仅增加了副反应,消耗了原料气,而且反应过分剧烈,温度难于控制,容易使催化剂衰老、失活。
        Zn-Cr催化剂的活性温度为350~420℃,Cu基催化剂的活性温度要低些,下面是几种常见低压铜催化剂的操作温度。C302   240℃~270℃ ,MK101   205℃~300℃C79    200℃~280℃,XNC98   210℃~260℃   NC307  210℃~260℃    在生产中为了防止催化剂迅速老化,在催化剂使用初期,反应温度应维持在较低的数值,随着使用时间的延长,逐步提高反应温度。  
         对于铜基催化剂以氢与一氧化碳合成甲醇时,合成塔热点温度尽可能维持的低一点,因为温度高会产生以下后果:
        (1)影响催化剂的使用寿命。在温度较高的情况下,铜基催化剂晶格发生变化,催化剂的活性表面逐渐缩小,如果温度超过300℃,催化剂就会很快失去活性。  
        (2)影响产品质量。反应温度高,在氢和一氧化碳合成甲醇的反应中,副反应生成量增加很快,使粗甲醇中杂质大量增加,而且由于副反应增加了有效氢的消耗。  
        (3)影响设备使用寿命。在高温下,增加甲酸生成量,造成设备的氢腐蚀,降低了设备的机械强度。    所以在生产中虽然在高温下铜基催化剂仍有一定活性,但由于以上原因,仍然应当控制催化剂使用温度不得过高。    但对于催化剂使用后期,考虑到综合经济评价,为提高产品产量,一般采用较高的操作温度。
       总之,反应器的操作温度要兼顾到催化剂使用的初期、中期、末期,组份和压力等参数的变化,制定尽可能沿最佳操作温度分布的操作曲线。最佳操作温度与催化剂的性能、颗粒大小、反应器的结构、空速、反应气体组成等因素有关。

 

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