優(yōu)化轉化操作提高甲醇產(chǎn)量

第10期魏聚廣等:憂(yōu)化轉化操作提高甲醇產(chǎn)優(yōu)化轉化操作提高甲醇產(chǎn)量魏聚廣,魏學(xué)新,肖桂紅,閆愛(ài)玲(濮陽(yáng)龍宇化工有限責任公司,河南濮陽(yáng)45700摘要:介紹了天然氣制甲醇的基本原理和特點(diǎn),熏點(diǎn)介紹了水碳比對天然氣轉化的影響,以及調整水碳比、優(yōu)化操作對轉化氣質(zhì)量和甲醇產(chǎn)量的影響程度關(guān)鍵詞:轉化;水碳比;甲坑;精甲醇中圖分類(lèi)號;TQ223.121文獻標識碼:B文章編號:1003-3467(2007)10-0043-011前言此在滿(mǎn)足工藝要求的前提下(不能因過(guò)低而析碳)要盡可能減小水碳比。在尺然氣組分不變的條件濮陽(yáng)龍宇化工有限責任公司前身為濮陽(yáng)市甲醇下,減小水碳比會(huì )使轉化反應(2)向逆反應方向進(jìn)單套天然氣生產(chǎn)裝置為國內第四套,設計能力為行,從而造成CO濃度增加,CO2濃度降低,新鮮氣3萬(wàn)va,1998年新增原料氣生產(chǎn)單元,天然氣與水中CO2濃度過(guò)高會(huì )使甲醉合成反應氣中因CO2的煤氣混合生產(chǎn)甲醇是國內第套。大然氣生產(chǎn)甲醇強吸附性能阻礙合成反應的進(jìn)行,導致合成反應率是由人然氣與蒸汽轉化生成H2、CO、CO2,經(jīng)升壓下降,同時(shí)生成的粗甲醇中含水量增加,從而增加精在催化劑上反應生成粗甲醇,經(jīng)過(guò)精餾裝置得到橢餾負擔能耗也相應增加。但CO2含量過(guò)低,會(huì )導甲醇的過(guò)程。甲烷的蒸汽轉化反應是然氣生產(chǎn)致合成催化劑活性和轉化率過(guò)低,所以控制水碳比醇的第一道工序,采用一段轉化法。天然氣(主要的高低是關(guān)鍵性因素,一般情況下,CO2的濃度維持成分為CH)轉化反應為甲醇的合成反應提供必要在3%-6%即可。反應式如下:的原料,轉化反應的效果直接影響合成反應的效果,CH4+H20=CO+3H2-Q(1)從而影響甲醇的收率。影響天然氣轉化反應的主要CO+H20=CO2+H2+46.29k/mol(2)因素有壓力、溫度、水碳比、空速、催化劑的活性等。在一定壓力和催化劑作用下,氣體中的CO、在甲醇生產(chǎn)過(guò)程中,每生產(chǎn)單位質(zhì)量的精甲醇所耗CO2和H2反應生成CH2OH,其反應式如下天然氣比較高,遠超出設計值,但轉化爐溫度及其他CO+3H,CH, OH +Q(3)藝條件比較均衡穩定,我們決定從調整水碳比入CO2+3H2=, OH +H,0+Q(4)手保證在低能耗下得到合理的合成新鮮氣組分,提隨著(zhù)水碳比的降低,轉化新鮮氣中CO2濃度降高甲醇產(chǎn)量及保證裝置安全平穩長(cháng)周期運行。低,有利于合成反應(3),使合成的粗甲醇量增加,同時(shí)粗甲醇含水量降低,有利于粗甲醇精餾。2水碳比對甲醇合成的影響22調整水碳比的效益2.1天然氣制甲醇的特點(diǎn)生產(chǎn)中根據甲醇產(chǎn)量及轉化新鮮氣的組分分水碳比是指進(jìn)凵氣體中水蒸氣數與烴類(lèi)原料氣析,先后多次調整爐溫和水碳比,調整前后及精甲醇中碳原子總數之比,表示轉化操作中新加入的工藝產(chǎn)量見(jiàn)下頁(yè)表1。蒸汽的量,提高水碳比從化學(xué)平衡角度有利于甲烷從表1可看出,水碳比由4.0調至3.8,爐出冂轉化前且對抑制析碳有利;但水碳比提高,意味著(zhù)溫度提高6℃后,新鮮氣組分發(fā)生了變化殘余甲烷水蒸氣消耗量增加,多余水蒸氣同樣也在爐管中升含量由4.52%降至407%,CO2含量由10.65%降溫,導致能耗增加,爐管熱負荷提髙,床層阻力增加至9中國煤化正高至1.5%,精同時(shí)高水碳比對轉化催化劑的活性有抑制作用甲醇CNMHG05.203m/d,天然收稿日期:2007-06-15作者簡(jiǎn)介:魏聚廣(1972-),男,從事化工項目開(kāi)發(fā)工作,電話(huà):(0393)4615775轉2148。河南化工44HENAN CHEMICAL INDUSTRY07年第24卷制氨裝置轉化反應部分的管道設計計邱瑞霞(中國石化集團洛附右油化工⊥程公司,河南洛陽(yáng)471003摘要:介紹了石油化工管道設計的一般設計流程,同時(shí)針對制氫裝置轉化反應區的典型布置進(jìn)行了詳細說(shuō)明.尤其對這一菽置材料選用的特殊性——一氬蝕做了特殊說(shuō)明。關(guān)鍵詞:制筑裝置;轉化反應區;管遒;設計中圖分類(lèi)號:TE624文獻標識碼:B文章編號:003-3467(2007)10-0044-03在煉油廠(chǎng)中,制氫裝置主要為加氫裂化加氫精牛器,在催化劑的作用下進(jìn)一步使一氧化碳、水蒸制等裝置提供氫源。日前所用的主要方法為烴類(lèi)轉氣等發(fā)生反應,然后根據不同的凈化方法采用不同化法。在烴類(lèi)轉化法制氫中,轉化反應區為其核心流程,常用的兩種方法為常規凈化法和FA凈化部分,其操作條件也比較苛刻:高溫、中壓、臨氫,因法,此處不再詳述。從轉化爐出米的轉化氣的熱量此,做好這部分的管道設計|分重要。主要用來(lái)產(chǎn)生蒸汽,從中壓氣包來(lái)的汽包水經(jīng)轉化氣蒸汽發(fā)生器后產(chǎn)生3.5MPa蒸汽,一部分裝置自1流程簡(jiǎn)介用,一部分送出裝置。轉化反應區的典型流程見(jiàn)下烴類(lèi)轉化法制氫流程為:從壓縮機來(lái)的原料氣頁(yè)圖1(加氫丁氣、焦化干等)或原料油泵來(lái)的原料油經(jīng)2設備平面布置原料預熱爐升溫至380℃,進(jìn)入加氫反應器發(fā)生反應,使大部分有機硫轉化為無(wú)機硫后進(jìn)入氧化鋅脫設備平而布置時(shí),首先應滿(mǎn)足有關(guān)的防火、防硫反應器,在此氧化鋅和硫化氫發(fā)生反應,脫去大部爆、建筑設計規范,如GB50160-92《石油化工企業(yè)分硫然后在進(jìn)入轉化爐前,按一定的水碳比與3.5設計防火規范》等,設備布置按SHJ1-89《石油化MPa蒸汽混合,經(jīng)轉化爐對流段加熱至500℃進(jìn)入工企業(yè)工藝裝置設備布置設計通則》的要求具體爐輻射段,在催化劑的作用下發(fā)生反應,大部分烴類(lèi)到轉化反應區,多采用同類(lèi)設備相對集中的流程式與水蒸氣反應生成氫氣、一氧化碳、二氧化碳等,出布置方式轉化爐溫度為850℃的高溫轉化氣經(jīng)轉化氣蒸汽反2.1反應器集中布置生器換熱后,溫度降至360~380℃后進(jìn)入中溫變換考慮到反應器檢修、吊裝、裝卸催化劑的方便,表1水碳比及精甲醇產(chǎn)量調整后殘氽甲烷含量降至3.71%,CO2含量由負荷(標準狀態(tài))/m3h5000500052009.86%降至9.15%,C0含量由12.32%提高至12.85%,精甲醇產(chǎn)量由105.536m/d增至115.556HO/C3.8爐出口溫度℃70776781m3/d,能耗降低5.26%,按-年有效生產(chǎn)天數300個(gè)生產(chǎn)H計算,每年增加精甲醇產(chǎn)量1388.89t,1t10.65精屮醇按市場(chǎng)價(jià)2200元計算,每年增加產(chǎn)值305萬(wàn)元,效益相當可觀(guān)3天然氣單耗量/m3·t120011401080中國煤化工精甲醇量/m·d10526315556CNMHG氣單耗由1200m3/t降至1140m3/,精甲醇日產(chǎn)量過(guò)洞疋控制轉化爐出口溫度,達增加5.263m3/d,天然氣能耗降低5%。后來(lái)通過(guò)到穩產(chǎn)高產(chǎn)甲醇的目的,而且使能耗降低取得了很計算分析,將水碳比降至3.5(已低至設計值下限),好的效果。