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甲醇合成思考题


1、 合成工段的主要任务是什么? 合成工段是将转化来的含 H2,CO,CO2 的原料气 (40 度) ,在一定压力(5.2 兆帕) 、温度 (220-260 度) 、触媒(NC360)作用下,合成粗甲醇,并利用其反应热副产 2.1-4.9 兆帕的 中压蒸汽,减压至 0.7 兆帕。 、并入蒸汽管网。 2、合成甲醇的主要反应及影响因素? 合成甲醇的主要反应式 CO+2H2=CH3OH

+Q,CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q;影响因素:操作温度,操作 压力催化剂性能,空速,原料气的氢碳比。 3、压缩机循环段的作用是什么? 合成塔内是个体积缩小的反应,加上甲醇的冷凝分离和系统的阻力,反应后的压力要下降, 为了保证系统压力保持不变, 除了补充新鲜气外, 还要利用循环段将反应后的剩余气体加压, 然后送往合成塔循环利用,以提高总转化率。 4、气体为什么要循环利用? 由于平衡和速率的限制,合成塔的单程转化率不高,特别是低压下操作的情况,因此有效气 体需在分离出产物后在循环利用,以提高气体转化率。 5、汽包排污有几种形式,其作用是什么? 连续排污,间歇排污;作用是调节水质提高传热效率,微调汽包温度。 6、合成塔是怎样生温的? 1)向汽包加锅炉水维持汽包液位在 30%以上, 2)启动循环压缩机建立氮气循环 3)打开蒸汽喷嘴注入蒸汽,升温速率 25 度/小时 7、汽包液位是如何控制的? 为了保证合成反应热能能及时顺利的移出,汽包必须保证有一定的液位,同时为了保证汽包 蒸汽的及时排放,防止蒸汽出口管中带水,汽包液位又不能超过一定的高限,在正常生产中 汽包液位一般控制在汽包容积的 1/3--1/2 之间, 脱氧软水上水压力和上水阀门的开度都能影 响到汽包的液位,其排污量的大小也同样可以对汽包的压力和液位进行微调,必要时可以加 大排污量来迅速降低汽包液位和压力。 8、系统压力是如何控制的? 系统压力的高低, 一方面反应气量的大小, 另一方面反应了触媒活性的好坏, 触媒使用初期, 活性较好,气量适宜时,系统压力较低,当气量突然增大或触媒活性受到较大损害时,系统 压力就会升高,甚至超压,还有遇到其它不正常操作时都能造成超压,系统压力可通过压缩 机加减及塔吹除量的大小进行调整。 空速的定义是: 10、压力对甲醇的生产有何影响?压力的选择原则是什么? 压力对甲醇的影响是: 甲醇反应是分子数减少的反应,增加压力对正反应有利。如果压力升高,组分的分压提高, 因此触媒的生产强度也随之提高。 压力选择原则是: 对于合成塔操作,压力的操作是根据触媒的不同时期,不同的催化活性,做不同的调整,当 催化剂使用初期,活性好,操作压力可

较低,催化剂使用后期,活性降低,往往采用较高的操作压力,以保 持一定的生产强度。总之,操作压力的选定须随催化剂的活性、气体组成、反应热平衡、系 统能量消耗等方面的具体情况而定。 11、温度对甲醇的生产有何影响?温度的选择原则是什么? 温度对甲醇的生产影响是: 用来调节甲醇合成系统反应过程的工艺参数中,温度对反应混合物的平衡和速率都有很大的 影响,由氢气和二氧化碳反应生成甲醇和氢气和一氧化碳生成甲醇的反应,均为可逆放热反 应。对于可逆放热反应而言,温度升高,虽然可使反应速率常数增大,但平衡常数的数值降 低。当反应混合物一定而改变温度是,反应速率受着这两种相互矛盾的影响因素。 温度的选择是: 最佳温度值与组成有关,在同一初始组成情况下与反应速率有关,当甲醇含量较低时,由于 平衡的影响相对很小,最佳温度就高,随着反应的进行,甲醇含量升高,平衡影响增大,最 佳温度就低。 实现最佳温度, 还要考虑触媒的活性特征以及寿命, 触媒使用初期, 活性较好, 反应温度可低些,触媒使用后期,温度要适当提高,对铜基触媒而言,其初期使用温度在 220--240 度,中期在 250 度左右,后期使用温度可提高到 260--270 度。 15、cat 钝化的目的和方法是什么?系统压力维持多少? cat 钝化的目的是: 防止 cat 卸出后与大气接触发生强氧化反应,引起火灾或损坏设备。 cat 钝化的方法是: 将空气定量加入合成系统,N2 正压循环逐步通过 CAT,使 cat 氧化为氧化态(cuo) cat 钝化是压力维持在:0.5 兆帕


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