3.催化加氢.ppt

合成甲醇工艺流程是由造气、压缩、合成及粗甲醇精制四个工序组成的。 工艺过程见书中介绍。（P159） 粗甲醇中含两类杂质： 另一类是，难挥发的重组分如乙醇、高级醇、水分等。 一类是，溶于其中的气体和易挥发的轻组分如H2、CO、CO2等。 分离部分可用两个塔精制： 第一塔为脱轻组分塔，为加压操作，分离易挥发物，塔顶馏出物经过冷却冷凝回收甲醇。 不凝气体及轻组分则排放。 一般此塔为40~50块塔板。 第二塔为精制塔，用来脱除重组分和水。 重组分乙醇、高级醇等杂醇油在塔的加料板下6~14块板处，侧线气相采出。 　水由塔釜分出， 　塔顶排除残余的轻组分， 　距塔顶3~5块塔板处侧线采出产品甲醇。 　常压下操作需要塔板数为60~70块。 2．三相流化床反应器合成甲醇工艺流程 3．技术经济指标（P160—161） （1）?? ICI法 每年生产能力，104t 反应器 冷激式 反应压力，MPa 5.0～10.0 反应温度，℃ 200～300 催化剂 铜系催化剂 催化剂寿命 3～4年 原料合成气含硫，ppm 〈0.1 每吨甲醇消耗指标 原料类别 重油 石脑油 天然气 原料和燃料，109J 32.6 32.2 30.6 电力，kWh 88 35 35 原料水，m3 0.75 1.15 1.15 冷却水，m3 88 64 70 催化剂，US 1.8 1.8 1.5 （2）?? Lurgi法 每年生产能力，104t 反应器 列管式3199根 φ38×2长6000 合成反应压力，MPa 5.0～10.0 合成反应温度，℃ 240～270 催化剂 铜系催化剂 ≈2 每吨甲醇消耗指标 原料类别 天然气 重渣油 煤 原料和燃料，109J 29.7 38.3 40.8 水，t 3.1 2.5 3.8 催化剂和化学品，US 1.0 0.5 0.6 装置能力范围，t/d 150～2500 1. 从对一氧化碳加氢合成甲醇反应热效应的分析，可得到什么结论？副反应与主反应的标准自由焓比较，又可说明什么问题？ 2. 铜系催化剂中，活性组分为何物？催化剂中须控制哪些杂质的含量？ 3. 反应温度对反应结果有何影响？如何确定反应温度（若用CuO-ZnO-Al2O3作催化剂）？ 思考练习题 4. 原料气组成中CO过量会带来什么问题？H2过量有什么好处？作业 5. CO+H2合成甲醇反应特点及对反应器的要求；主要可采用哪些反应器？什么是低压法甲醇合成反应器设计和操作的关键问题？ 6. 低压法合成甲醇工艺流程由哪几个工序所组成？如何安排粗甲醇精制得到纯度符合要求的产品？作业 7. 合成气合成甲醇，组成的配比应什么过量，为什么？低压法甲醇合成塔的设计和操作的关键问题是什么？ 8. 影响合成甲醇反应速度的因素是什么？如何确定合成甲醇的工艺条件？ 9. CO+H2合成甲醇，当反应压力与反应处理量一定时，反应温度与转化率之间的关系有什么特点，为什么出现这种情况？ 10. 根据热力学分析，合成甲醇应在低温（＜100℃，Kf值大）和高压下（＞30MPa，推动力大）更为有利，工业上为什么不采用此工艺条件？ * 结论：T一定 P↑→KN↑ P一定 T↓→KN↑ 低温高压对合成甲醇有利。 如果反应温度高，则必须采用高压，才有足够大的KN值，降低反应温度，则所需压力就可相应降低。 合成甲