甲醇生产工艺课件.ppt

项目3 甲醇生产Project 3 Methanol production;总教学目标;;能力目标;;;;应用知识 1．甲醇的理化性质、用途； 2．甲醇工业的基本情况； 3．甲醇工业的发展趋势。 技能目标 1．能够熟练运用资源进行检索； 2．能够对检索得到的信息和知识进行筛选。;主要内容;一、甲醇的基本性质 Methanol basic properties;1;2、甲醇的化学性质;④与芳胺反应生成甲基芳胺——在硫酸存在下加压加热反应;⑧与乙炔生成甲基乙烯基醚——碱金属醇化物为催化剂;3、甲醇的用途;二、世界甲醇工业现状及发展趋势 The present situation and development trend of methanol industry ;③发展下游产品;任务二、甲醇生产工艺路线分析与选择 Methanol production process route analysis and choice;2．能对甲醇生产过程进行动力性和热力学分析;CH3Cl+H2O +NaOH CH3OH+NaCl+H2O;二、甲醇生产原理;碳的氧化物与氢合成甲醇工艺过程;高、中、低压法甲醇生产主要操作条件 ;热力学分析;T300℃ ，T↓ ， ↑，反应易失控 P低，T高时，△H变化小，故选择20MPa，300～400℃,反应易控;a. 温度对平衡常数的影响;;③ 副反应 ;副反应;任务三 甲醇生产工艺参数确定 Methanol production process parameters determined;任务三 甲醇生产工艺参数确定; 温度对不同单一反应速率的影响; 低温时KP大，动力学占主导， T↑ ， r ↑ 高温时KP小，热力学占主导， T↑, k2 ↑, r ↓ ;T;任务三 甲醇生产工艺参数确定;任务三 甲醇生产工艺参数确定;三、原料气的组成确定;任务三 甲醇生产工艺参数确定;五、空间速率;任务四 催化剂的选择与使用  Kai ti the choice of catalysts and use;方 法;例如：XCN-98型催化剂 用于低温低压下由一氧化碳与氢合成甲醇，可适用于各种类型的甲醇合成反应器，具有低温反应活性高，热稳定性好的特点。;注意： ①为延长催化剂寿命，开始易用较低温度，过一定时间再升至适宜温度，其后随着催化剂老化程度升高，反应程度也相应高。 ②因反应放热，反应热应及时移出，否则副反应增加，催化剂易烧结，活性降低。故严格控制温度，及时有效地移走反应热是合成塔设计、操作之关键。 ;1.催化剂活化;在催化剂还原前应对???统试漏，用氮气净化这个循环回路 使得氧气含量小于0.1% v/v，然后把压力提高到适当值。;（4）计量排出的水，是鉴别还原是否完全的一个手段。 （5）活化终点判断：温度不再增加而且氢气的进出口浓度相同时 。;（1）应避免空气进入反应器，以防被氧化 （2）净化原料气，防止催化剂中毒 （3）控制温度在催化剂所允许的范围内 （4）逐渐提压，至能维持轻负荷生产的压力 （5）正常生产时，要保持操作条件稳定 （6）开车时，要缓慢地升温和升压;紧急停车 如下的过程是用于催化剂的紧急停用，停用时间不超过24小时。它不会影响合成回路（比如，合成器的损失或压缩机的跳车）。 （1）停加合成气。 （2）循环段继续运行，以使循环中所有的一氧化碳和二氧化碳都反应完全以至循环回路中只含有氢气和惰性气体。 （3）一旦温度开始下降，投用开工加热器并降低气体的循环比直至使催化剂的温度维持在200摄氏度以上。可能还需要采用降低反应的压力的方式来降低循环比，甚至可能在第一，第二步后停止循环，把压力减到开工时所需的压力水平。 （4）维持这种状况直到压缩机再次输出合成气时。;正常停用 下面的步骤是用于催化剂的正常停用，比如按照计划对装置进行维修。 （1）同紧急停用程序的第一，第二步一样。 （2）主控把压缩机转速降到最小值并降低回路的压力，以冷却合成塔。 （3）当压缩机仍转动，用氮气置换回路并使氢气的浓度小于1%。 用惰性气体冲压保护催化剂，防止它在环境温度下与氧气反应。如果管道有裂缝，那么一定要防止空气进入催化剂设备中。;意外停车 例如，如果装置完全停车并且不能继续用蒸汽去驱动压缩机时，那么上面所有步骤都不能使用。 如果压缩机故障，合成气将会留在回路中，循环回路中的压力下降得很慢。这个过程将持续约24个小时。不过通常是在恢复循环以前降低回路的压力，以便可以通过开工加热器来维持一个最小温度200摄氏度，这时循环已经启动，并以最小速度运行。 如果是管式冷却合成塔，在停车后应该投用降压连锁程序。