甲醇合成试题.doc

1、甲醇合成工段的主要任务是什么？( D# k2 x4 d M, W5 X在高温、高压和有催化剂的条件下，使H2、CO和CO2混合气在合成塔内反应生成甲醇，反应后的气体经冷却、冷凝分离出甲醇,未反应的气体和补充的新鲜气经升压后返回合成塔继续反应，甲醇合成产生的反应热用于副产2.5Mpa的蒸汽。/ b! n: k$ S3 u( b( K, [$ a2、甲醇合成过程中的化学反应有哪些？( c4 e??e$ H- v# d(1)主反应： CO+2H2=CH3OH+Q; [3 |??K5 ]# y3 Q??CCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q$ E7 O% |/ }0 F7 T(2)副反应： 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+Q3 d??y??L d. U5 FCO+3H2=CH4+H2O+Q# U5 d8 ]8 S N+ J \# ?+ f! C4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+Q7 O+ Y5 e??M* k5 \* ^ UCO2+H2=CO+H2O-Q??~5 o2 n) V6 X1 rnCO+2nH2=(CH2)n+nH2O+Q! P) |% [7 Q: M) k6 M由此可见,甲醇反应过程中有一系列副反应,生成了水和几十种微量的有机杂质,这些含有水和有机杂质的甲醇称为粗甲醇。 x??L3 Z. P t7 C/ o5 K3、甲醇合成反应的特点是什么?5 X3 m/ Q4 y2 s/ l4 f(1) 可逆反应4 P% M) z }2 S) S# H0 @* T(2) 放热反应2 C) l4 ^( J* @ F2 [(3) 体积缩小的反应) V. y! P$ m??M. h(4) 需要触媒才能进行的气-固相反应。- X* L; S. G( i [??m??i, W4、影响甲醇反应的因素有哪些?: }* k2 T. D9 v! @7 N o(1)温度? ???(2)压力? ? (3)气体组成? ?(4) 触媒性能! a4 q; E: Z! y8 ^(5)空速? ???(6)惰性气含量+ a: a* Q1 x1 d( e4 w5、温度是如何影响甲醇反应的? t7 H4 F1 z7 b8 z从热力学观点来看，低温有利于甲醇的合成，但从动力学角度来看，提高反应温度能提高反应速度，所以必须兼顾这两个条件，选择最适宜的反应温度。% D9 k! \ J R8 }, o8 c温度过低达不到催化剂的活性温度，反应不能进行；温度太高，反应过快，温度难以控制，易使催化剂衰老失活，而且随着温度逐渐增加，平衡常数逐渐降低，反应速度甚至下降。另外，反应温度越高，副反应增多，所以对于一定的反6、压力对甲醇合成反应的影响如何压力的高低,取决于使用触媒的性质,对铜基触媒而言,压力越高,反应越易向生成甲醇的方向进行,平衡甲醇含量越高,甲醇越易冷凝及分离,生产强度越高。% e8 |7 O; q9 O! B7 }4 L1 l+ P7、如何控制合成塔的温度? _7 D) M1 r) R3 J. z/ s合成塔的温度主要是通过调节汽包蒸汽压力来控制的,在4.0Mpa附近,蒸汽压力变化0.1Mpa,对应温度变化约1.35,利用合成汽包蒸汽压力来控制塔温度,既简单又可靠。合成塔的温度一般随触媒使用时间的不同而做适当的调整。当通过调整温度、压力和空速也不能维持甲醇产量或合成塔压差超过规定值时,则需停车更换触媒。- J; X. t j7 i8、合成塔催化剂层的温度突然下降,可能有哪些因素?如何处理?$ f: `8 `- G, n（1）液体甲醇带入塔内会引起催化剂层的温度迅速下降。9 f/ P0 I, k! G1 j- d# B8 \! x/ ]（2）气体组分的变化使合成塔催化剂层的温度下降。如新鲜气氢碳比不当,甲烷含量增多都会影响甲醇合成反应,减少了反应热量使合成塔催化剂层的温度下降。% Q??U0 [$ ~! \（3）新鲜气量突然减少,也会引起合成塔催化剂层的温度下降。气量减少原因也可能是压缩机跳车或设备、管道的泄露引起的。7 _1 G2 x4 }* S; Y, h0 I（4） 合成塔内件损坏。 a% ^??P0 K7 j/ h: ?) m0 e（5） 仪表失灵而引起的温度下跌假象。% y. U9 c q r9、合成塔催化剂层温度上涨的原因?2 V- a c5 m0 X7 n9 k(1)循环气量减少会使塔温上升。 h# B; [2 H t9 L(2)气体组分变化,如新鲜气中甲烷含量下降也会使塔温上涨。# W F??o4 K/ { R B( C8 U(3)仪表失灵引起的温度上涨假象。8 K2 I+ u3 j3 T??k/ ^6 w10、合成塔进口压力上涨有哪些原因?* t/ ?) f1 K) O