甲醇合成工艺条件优化.doc

甲醇合成工艺条件优化 作者/来源：魏 明（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方 572600） 日期： 2012-10-25 点击率：562 摘 要：利用 Davy Process Technology公司设计的日产2500 t甲醇装置合成单元进行实验，研究工艺参数对甲醇合成反应转化率、产率以及甲醇选择性的影响。分析研究结果表明，最佳的工艺条件组合是温度为222 ℃，压力为7.8 MPa，氢碳比为2.5，进合成系统的原料气流量为321850 m3/h 。 关键词：甲醇；合成；催化剂；工艺条件 中图分类号：TQ223.12+1 文献标志码：A 文章编号：1003-6490（2012）01-0072-07 Optimization of Methanol Synthesis Operating Conditions WEI Ming (CNOOC Kingboard Chemical Limited, Dongfang Hainan 572600，China) Abstract: Study the effects of process parameters upon the methanol synthesis conversion rate， yield and selectivity of methanol，based on experiments in 2500 t/d methanol synthesis unit designed by Davy Process Technology Corporation. Analysis results show that the best combination of process conditions are temperature of 222 ℃, pressure of 7.8 MPa，the hydrogen-carbon ratio of 2.5，the raw material gas flow（to synthesis system）of 321850 m3/h. Key words：methanol；synthesis；catalyst；operating conditions 本文介绍利用Davy Process Technology公司设计的中海油建滔化工公司日产2500 t甲醇装置合成系统，进行实验、数据分析以及理论分析，研究工艺参数对甲醇合成反应转化率、产率以及甲醇选择性的影响，为甲醇生产企业提供操作参考，进而实现节能降耗、降低生产成本、提高企业经济效益的目的。 甲醇合成采用的催化剂为KATALCO51-9。目前KATALCO51-9型催化剂在国内甲醇生产中应用较为广泛，市场占有率超过50%。因此，本研究不仅具有一定的理论意义，更具有较好的实际应用价值。 1 系统简介 1.1 合成系统组成 合成系统按功能主要划分为气源、反应装置、冷凝分离、分析检测等4个单元。各单元的组成如下。 （1）气源单元 CO、H2、CO2、N2、CH4等来自于前系统转化单元和变压吸附单元。 （2）反应装置 甲醇合成塔（D121、D122）。 （3）冷凝分离单元 进出口换热器（E121、E123A/B）、冷凝器（E122、E124）、气液分离器（D321、D322）、过滤器（H321A/B、H322A/B）、流量调节阀、压力调节阀、温度控制阀。 （4）分析检测单元 气体组分在线分析仪、在线热电偶、压力表、流量计等。 1.2 总工艺流程 原料气CO、H2、CO2、N2、CH4等以一定的比例并配以不同量的循环弛放气经过不同的进出塔换热器后进入两合成塔，在一定温度、压力和催化剂作用下部分转化为甲醇。反应后的气体经冷凝、分离为气液两相物流。为了排掉合成反应过程中不能反应的惰性组分，合成系统必须放掉一部分弛放气。由流量计、在线分析仪测量元件，得到弛放气排放量、各组分浓度等实验数据，液相产品通过流量计分析检测单元得到所需实验数据。实验流程如图1所示。  图1 甲醇合成实验流程示意图 D121—第一合成塔 D122—第二合成塔 D123—第一合成汽包 D124—第二合成汽包 E121—第一合成塔进出口换热器 E123A/B—第二合成塔进出口换热器 E122—第一合成塔冷凝器 E124—第二合成塔冷凝器 D321—第一合成塔气液分离器 D322—第二合成塔气液分离器 H321A/B—D321出口过滤器 H322A/B—D322出口过